Что такое Мивал

МИВАЛ  –  МОЛЕКУЛА  ОРГАНИЧЕСКОГО  КРЕМНИЯ

Роль кремния в организме чрезвычайно велика, об этом заявил Луи Пастер ещё в 1878г. Популярность открытий кремниевой химии начала расти в 60-е годы 20 века после начала применения кремниевых полимеров – силиконов в медицине и косметологии. Установлено, что общее количество кремния в организме – 0,01%, в крови – 0,5мг%, в мышцах – 6мг%, а в иммунокомпетентных органах содержится наибольшее количество, например, в надпочечниках – до 250мг%, а в тимусе – 310мг%.  Этим может объясняться значительная отзывчивость иммунной системы к препаратам кремния, именно органического, как наиболее биодоступного. Атом кремния, приобретающий в синтезе химическую связь Si–C, становится биологически активной молекулой. Такие соединения часто встречаются в природе, например, в силикатных бактериях, диатомовых водорослях, губках, растениях – кремнефилах: полевой хвощ, крапива, лопух, птичий горец. Польза применения этих растений очевидна, однако, химическая стабильность природных соединений не велика, они быстро распадаются под действием воды и атмосферного кислорода, что затрудняет их длительное хранение в виде готовых лекарственных средств. Огромный вклад в развитие отечественной кремнеорганики внёс выдающийся учёный-фундаменталист академик Воронков М.Г. и его ученик д.х.н. Дьяков В.М. Они первые в Мире создали новый класс устойчивых соединений кремния, что ознаменовало приоритет Советской науки. Мивал – органическое соединение кремния, достаточно устойчивое от разложения и поэтому подходит для производства лекарственных и косметических средств, лишённых воды. В качестве основы средства, могут быть использованы растительные и животные масла, мазевые основы, спирты и другие растворители. При необходимости, к безводной части можно добавить водную фазу непосредственно перед применением. Наибольшая биодоступность мивала обеспечивается в момент его внутритканевого гидролиза. Молекула мивала имеет удивительные особенности – трицикличную структуру (имеющую головку и хвост) и пентаориентированный кремний (с дополнительной функциональной валентностью) с высоким дипольным моментом (потенциалом для биологической активности). Этими физико-химическими свойствами можно объяснить влияние мивала на клетку, а поэтому неподдельный интерес врачей и биологов к новым создаваемым препаратам этой группы. Большой вклад в современную химию силатранов внесли Барышок В.П. (г. Иркутск), Адамович С.Н. (г. Иркутск), Логинов С.В. (г. Москва) и другие исследователи. Благодаря большому энтузиазму этих учёных не угасает огонь надежд создания лекарств с принципиально новыми свойствами. Помимо медицины, это вещество получило распространение в сельском хозяйстве («Мивал-Агро», «Энергия-М»), оно применяется для повышения урожайности и устойчивости растений к внешней среде, увеличения поголовья и плодовитости животных, птиц, разводимой форели, зоопланктона, дрожжей. В настоящее время опыт отечественных исследователей используется в ряде зарубежных стран.  Внедрение лекарственных форм с 1-хлорметилсилатраном (мивалом) для восстановления волос началось с 1991г. Сергеевым В.П. (г. Казань). Тогда же получены первые положительные результаты с необходимым статистическим объёмом. В настоящее время на рынке представлено несколько торговых названий, с разным заявленным содержанием мивала. Учитывая тот факт, что мивал обладает крайне низкой токсичностью, его концентрация в препарате должна быть максимально возможной, ограниченной лишь его растворимостью в основе. Другими словами, чем выше концентрация в наружном средстве, тем выше потенциальный эффект. Клинический контроль эффективности и совершенствование метода лечения гнёздной алопеции проводил Парфёнов Г.И. на базе центра восстановления волос «Благовест» (г.Москва). За 30 лет накоплен большой опыт в применении таких веществ, как Мивал, Мигуген, Трекрезан. Первые данные о физиологической активности органических препаратов кремния были заявлены иркутскими учёными во главе с директором ИРИОХ Воронковым М.Г. в 1963г. Эти исследования перевернули представление о роли кремния в живых организмах, из инертного элемента он «превратился» в активный, сулящий большие научные перспективы, элемент жизни. Новый класс органических соединений пентакоординированного кремния был назван силатранами. Силатраны – внутрикомплексные трициклические кремниевые эфиры триэтаноламина с замещаемым радикалом на атоме кремния – это основополагающие вещества биокремнийорганической химии. К настоящему времени получены порядка двух сотен таких соединений, с большей или меньшей биологической активностью. Особый интерес заслуживает субстанция с радикалом Хлорметил (Si-заместитель) – 1-Хлорметилсилатран (ХМС), которая имеет наиболее длительный период биологических и медицинских исследований.  ХМС получил прикладное название от имён его создателей – МиВал.

Структурная формула и предполагаемые связи мивала

Свойства кремнийорганических субстанций весьма разнообразны. Мивал оказывает нейротропное действие. Известно, что содержание кремния в головном мозге 0,03% – 0,1%. Его наибольшая концентрация обнаружена в твёрдой мозговой оболочке, коре и мозжечке, она зависит от интенсивности работы мозга. При возбуждении ЦНС количество кремния в ткани мозга уменьшается, а в период торможения увеличивается. При работе мозга кремний поступает в кровь и ликвор, перемещается в печень, где и накапливается. При недостатке кремния в организме, он депонируется в печени за счёт других органов и тканей.  В биологических тестах мивал в низких дозах (менее 10 мг/кг) проявлял свойства транквилизаторов, а в высоких (более 100мг/кг), вопреки ожиданиям, давал всего лишь слабый седативный эффект.Так же показана его роль, как антихолинэстеразного средства.

Мивал изменяет свойства биологических мембран. Известно, что действие веществ на клетку зависит от их влияния на характеристики мембран, то есть такие свойства, как проницаемость, поверхностный ряд, активность ферментов, рецепторные свойства … С одной стороны, в результате электронных эффектов Si-заместителя, а также наличия внутримолекулярной координации Si–N, обуславливающей высокий дипольный момент молекулы, мивал облегчает транспорт веществ к биологической мембране. С другой стороны, существенный электрон-донорный эффект силатранового остова, значительно повышая электронную плотность в заместителе у атома кремния и группировке Si(O)3,усиливает связь мивала с рецептором. Также установлена зависимость между концентрацией мивала в крови и наполняемостью гепарина кремнием, что в итоге повышало тромбиновое время. Исследование позволило сделать вывод, что кремний в силатранах является метаболически активным, то есть мивал может выступать в роли донора биокремния. Он почти не влияет на тромбопластиновое время, ингибирует АДФ-индуцированную агрегацию тромбоцитов. Увеличивает время рекальцификации и понижает агрегационную активность тромбоцитов в дозе 10-3 – 10-9 моль/мл в богатой тромбоцитами плазме. Это может быть использовано для обработки крови в PRP – терапии. Антисвёртывающий эффект обусловлен не прямым действием мивала, а стимулирующим выработку эндогенного гепарина. Мивал способствует комплексообразованию гепарина с белками и аминами крови, повышая неферментативный фибринолиз. Такая информация может быть интересна трихологам и косметологам, практикующим инъекционный плазмолифтинг (инкубация крови или плазмы с мивалом на 15 мин. до центрифугирования). Введение мивала в состав для стабилизации консервированной крови в дозе 10-4 – 10-5 мкг/мл увеличивало в 2 раза срок её хранения (до 40 дней). Мивал в 0,01% значительно повышал кислотную устойчивость эритроцитов, предотвращая их от гемолиза при токсическом влиянии солей тяжёлых металлов – нитратом свинца и нитратом талия. В биологическом тестев/в 1мг/кг, на 47% и 57,5% повышал резистентность эритроцитов от гемолиза, при перистальтической циркуляции и влиянию ультразвука соответственно.

В низких концентрациях мивал способен регулировать интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ), проявляя антиокислительное действие в мембранах эритроцитов. Влияние на ПОЛ схоже с действием преднизолона и гидрокортизона, которые на мембранах оказывают бифазный эффект – в больших концентрациях проявляют прооксидантный, а в малых антиокислительный.  Повышение резистентности  эритроцитов сопровождается ингибированием их каталазной активности. В клинических тестах при ежедневном пероральном приёме 100мг мивала отмечалось небольшое (ср.6,3%) увеличение эритроцитарного гемоглобина.  Адсорбция мивала на мембране эритроцита изменяла вязкость, увеличивала текучесть липидного биослоя, повышался модуль упругости, что приводило к увеличению подвижности (проницаемости) ионов К+через мембрану. Так же происходило возрастание отрицательного потенциала бислойной липидной мембраны за счёт погружения в её липидный слой положительного конца диполя молекулы мивала, в то время, как отрицательный, определяемый отрицательно заряженными атомами хлора и кислорода, оставался снаружи. 

Влияние мивала на иммунитет характеризуется дозозависимостью и способом введения. В лабораторных тестах показано влияние мивала на практически все субпопуляции лимфоцитов, особенно моноцитов. При экспозиции клеточных культур с мивалом, взятых у здоровых доноров, пролиферативная активность моноцитов возрастала в 2,4 раза, а у больных людей с ревматоидным артритом – в 3 раза.  Надо напомнить, что пациенты с гнёздной алопецией имеют превышение количества моноцитов, как реакционный патогенетический признак, возможно вызванный ростом концентрации антигенов герпеса.

Применение 1-Хлорметилсилатрана оправдано не только для роста волос, но и для лечения других дерматозов, кожных ран и ожогов, в стоматологии он был использован в качестве костного праймера  для установки импланта. В постсоветский период значительная часть исследований была проведена частными энтузиастами – химиками, биологами и врачами. До сих пор практическое применение осуществляется на базах коммерческих медицинских клиник. Несмотря на многолетние и удивительные результаты, национальной поддержки внедрения в медицинскую промышленность силатранам не оказано. Мивал не получил должного развития, хотя давно применяется в косметических и лекарственных средствах. Он незаменим в лечении тяжёлых стадий (форм) гнёздной алопеции, с возможностью его использования у детей с 6 лет. Из-за крайне низкой токсичности и отсутствия осложнений, он успешно конкурирует с вазомоторными, глюкокортикоидными, цитостатическими и другими иммуносупрессорными препаратами.