Введение

Декстран – это сложный разветвленный глюкан (полисахарид, получаемый в результате конденсации глюкозы), изначально выделенный из вина. IUPAC определяет декстраны как "разветвленные поли-α-D-глюкозиды микробного происхождения, имеющие гликозидные связи преимущественно C1 → C6". Цепи декстрана варьируют в длине (от 3 до 2000 килодальтонов). Основная цепь полимера состоит из α-1,6-гликозидных связей между мономерами глюкозы, с ответвлениями, образующимися за счет α-1,3-связей. Это характерное разветвление отличает декстран от декстрина, который является полимером глюкозы с прямой цепью, соединенной α-1,4 или α-1,6-связями.

Возникновение

Декстран был открыт Луи Пастером как микробный продукт в вине, но массовое производство стало возможным лишь после разработки Аллен Жан процесса с использованием бактерий. Декстран является нежелательным загрязнителем при рафинировании сахара, так как повышает вязкость растворов сахарозы и засоряет трубопроводы. В настоящее время декстран производят из сахарозы определенные молочнокислые бактерии семейства лактобацилл. К ним относятся Leuconostoc mesenteroides и Streptococcus mutans. Структура производимого декстрана зависит не только от семейства и вида бактерии, но и от её штамма. Его выделяют фракционным осаждением из белковых экстрактов с использованием этанола. Некоторые бактерии одновременно производят фруктаны, что может затруднить выделение декстрана. В медицине он используется как антитромботическое (антиагрегантное) средство, для снижения вязкости крови и в качестве восполнителя объема циркулирующей крови при гиповолемии.

Микрохирургия

Эти средства обычно используются микрохирургами для снижения сосудистого тромбоза. Антитромботическое действие декстрана обусловлено его связыванием с эритроцитами, тромбоцитами и сосудистым эндотелием, что увеличивает их электроотрицательность и, таким образом, снижает агрегацию эритроцитов и адгезию тромбоцитов. Декстраны также снижают уровень фактора VIII Ag и фактора фон Виллебранда, тем самым уменьшая функцию тромбоцитов. Образовавшиеся после введения декстранов сгустки легче лизируются благодаря изменению структуры тромба (более равномерное распределение тромбоцитов и более грубая структура фибрина). Ингибируя α2-антиплазмин, декстран выступает в качестве активатора плазминогена, следовательно, обладает тромболитическими свойствами. Помимо этих свойств, более крупные декстраны, которые не покидают сосуды, являются мощными осмотическими агентами и применяются для неотложного лечения гиповолемии. Гемодилюция, вызванная расширением объема при использовании декстрана, улучшает кровоток, тем самым дополнительно улучшая проходимость микроанастомозов и снижая тромбоз. Тем не менее, различий в антитромботической эффективности при внутриартериальном и внутривенном введении декстрана выявлено не было. Декстраны доступны с различными молекулярными массами в диапазоне от 3 кДа до 2 МДа. Более крупные декстраны (>60 000 Да) плохо выводятся почками и могут оставаться в крови до нескольких недель, пока не произойдет их метаболизм. Следовательно, они оказывают пролонгированное антитромботическое и коллоидное действие. В этом семействе декстран 40 (MW: 40 000 Да) является наиболее распространенным средством для антикоагулянтной терапии. Около 70% декстрана 40 выводится с мочой в течение первых 24 часов после внутривенной инфузии, а оставшиеся 30% сохраняются в организме еще несколько дней.

Побочные эффекты

Хотя с применением декстрана связано относительно немного побочных эффектов, эти побочные эффекты могут быть очень серьезными. К ним относятся анафилаксия, перегрузка объемом, отек легких, отек головного мозга или дисфункция тромбоцитов. Редким, но значительным осложнением осмотического эффекта декстрана является острое повреждение почек. Патогенез этой почечной недостаточности остается предметом многочисленных дискуссий, среди предложенных механизмов – прямое токсическое воздействие на канальцы и клубочки, а также внутрипросветная гипервязкость. Наибольшему риску подвержены пациенты с сахарным диабетом, хронической болезнью почек или сосудистыми заболеваниями. Брукс и другие рекомендуют избегать терапии декстраном у пациентов с хронической болезнью почек.

Исследования

Были предприняты усилия по разработке модифицированных полимеров декстрана. Один из них содержит гидроксильные группы, модифицированные ацеталями. Он нерастворим в воде, но растворим в органических растворителях. Это позволяет обрабатывать его аналогично многим полиэфирам, таким как поли(молочной и гликолевой кислоты), с использованием методов, таких как испарение растворителя и эмульсионная полимеризация. Ацеталированный декстран структурно отличается от ацетилированного декстрана. К 2017 году несколько вариантов применения для доставки лекарств были исследованы in vitro, а некоторые из них были протестированы на животных моделях.