جليكوسيد القلب

الغليكوزيدات القلبية هي فئة من المركبات العضوية التي تزيد من قوة ضخ القلب وتقلل من معدل انقباضاته عن طريق تثبيط مضخة الصوديوم والبوتاسيوم ATPase الخلوية . ^{[ 1 ]} تشمل استخداماتها الطبية المفيدة علاج قصور القلب الاحتقاني واضطرابات نظم القلب ؛ ومع ذلك، فإن سميتها النسبية تحد من استخدامها على نطاق واسع. ^{[ 2 ]} توجد هذه المركبات في الغالب كسموم دفاعية في العديد من أجناس النباتات مثل الديجيتاليس (قفازات الثعلب) والأسكليبياس (حشيشة اللبن)، ومع ذلك، فإن لها مجموعة متنوعة من التأثيرات البيوكيميائية على وظيفة خلايا القلب، وقد تم اقتراح استخدامها أيضًا في علاج السرطان. ^{[ 3 ]}

يتكون التركيب العام للجليكوسيد القلبي من جزيء ستيرويدي مرتبط بسكر ( جليكوسيد ) ومجموعة R. ^{[ 4 ]} تتكون نواة الستيرويد من أربع حلقات ملتحمة، يمكن أن ترتبط بها مجموعات وظيفية أخرى مثل الميثيل والهيدروكسيل والألدهيد ، مما يؤثر على النشاط البيولوجي الكلي للجزيء. ^{[ 4 ]} تختلف الجليكوسيدات القلبية أيضًا في المجموعات المرتبطة بطرفي الستيرويد . على وجه التحديد، يمكن لمجموعات السكر المختلفة المرتبطة بطرف السكر في الستيرويد أن تغير من ذوبانية الجزيء وحركيته؛ ومع ذلك، فإن جزء اللاكتون في طرف المجموعة R يؤدي وظيفة هيكلية فقط. ^{[ 5 ]}

على وجه الخصوص، يسمح تركيب الحلقة المتصلة بالطرف R من الجزيء بتصنيفه إما ككاردينوليد أو بوفادينوليد. يختلف الكاردينوليد عن البوفادينوليد بوجود "إينوليد"، وهي حلقة خماسية ذات رابطة مزدوجة واحدة، في طرف اللاكتون. أما البوفادينوليد، فتحتوي على "ديينوليد"، وهي حلقة سداسية ذات رابطتين مزدوجتين، في طرف اللاكتون. ^{[ 5 ]} في حين يمكن استخدام مركبات من كلا المجموعتين للتأثير على نتاج القلب، إلا أن الكاردينوليد أكثر شيوعًا في الاستخدام الطبي، ويعود ذلك أساسًا إلى وفرة النباتات التي تُستخلص منها.

يمكن تصنيف جليكوسيدات القلب بشكل أكثر تحديدًا بناءً على النبات الذي تُستخلص منه، كما هو موضح في القائمة التالية. على سبيل المثال، تُستخلص الكاردينوليدات بشكل أساسي من نباتات الديجيتاليس الأرجوانية والديجيتاليس الصوفية ، بينما تُستخلص البوفادينوليدات من سم ضفدع القصب رينيلا مارينا (المعروف سابقًا باسم بوفو مارينوس )، والذي استمدت منه الجزء "بوفو" من اسمها. ^{[ 6 ]}

فيما يلي قائمة بالكائنات الحية التي يمكن استخلاص جليكوسيدات القلب منها:

• Convallaria majalis (زنبق الوادي): كونفالاتوكسين ^{[ 7 ]}
• أنتياريس توكسيكاريا (شجرة أوباس): أنتيارين
• نبات ستروفانثوس كومبي ( نبات ستروفانثوس المتسلق ): الأوابين (غ-ستروفانثين) وأنواع أخرى من الستروفانثين
• الديجيتاليس الصوفية والديجيتاليس الأرجوانية (قفاز الثعلب الصوفي والأرجواني): ديجوكسين ، ديجيتوكسين
• نيريوم أوليندر (شجرة الدفلى): أوليندرين
• أسكليبياس س. (الصقلاب): أسكليبين، كالوتروبين، أوزارين، كالاكتين، كوروغلوسيجينين، أوزاريجينين، أولياندرين
• عين طائر التدرج الربيعي ( Adonis vernalis ): سم الأدونيتوكسين
• كالانتشو دايغريمونتيانا وأنواع أخرى من الكالانشو : دايغريمونتيانين
• Erysimum cheiranthoides (زهرة الحائط الدودية) وأنواع Erysimum أخرى ^{[ 8 ]}
• سيربيرا أودولام (شجرة الانتحار): سيربيرين
• Periploca sepium : periplocin
• تحتوي بعض أنواع خنافس Chrysolina ، بما في ذلك Chrysolina coerulans ، على جليكوسيدات قلبية (مبنية على سكر الزيلوز غير العادي ) في غددها الدفاعية. ^{[ 9 ]}
• ليونوروس كاردياكا (عشبة الأم): سكيلارينين ^{[ 7 ]}
• دريميا ماريتيما (سكويل): بروسيلاريدين أ
• ضفدع القصب ( Rhinella marina ): يحتوي على العديد من مركبات البوفادينوليد - انظر أيضًا سم الضفدع
• Helleborus orientalis ^{[ 10 ]}

تؤثر جليكوسيدات القلب على مضخة الصوديوم-بوتاسيوم ATPase في خلايا عضلة القلب ، مما يُغير وظيفتها. ^{[ 1 ]} في الوضع الطبيعي، تنقل هذه المضخات أيونات البوتاسيوم إلى داخل الخلية وأيونات الصوديوم إلى خارجها. إلا أن جليكوسيدات القلب تُثبط هذه المضخة عن طريق تثبيتها في حالة الانتقال E2-P، مما يمنع خروج الصوديوم، وبالتالي يرتفع تركيز الصوديوم داخل الخلايا. وفيما يتعلق بحركة أيونات البوتاسيوم، ونظرًا لتنافس كل من جليكوسيدات القلب والبوتاسيوم على الارتباط بمضخة ATPase، فإن التغيرات في تركيز البوتاسيوم خارج الخلية قد تؤدي إلى تغير في فعالية الدواء. ^{[ 11 ]} ومع ذلك، يمكن تجنب هذه الآثار الجانبية من خلال التحكم الدقيق في الجرعة. وبالحديث عن آلية العمل، فإن ارتفاع مستويات الصوديوم داخل الخلايا يُثبط وظيفة مبادل أيوني غشائي ثانٍ، وهو NCX ، المسؤول عن ضخ أيونات الكالسيوم خارج الخلية وأيونات الصوديوم إلى داخلها بنسبة 3Na ⁺ /Ca2 ⁺ . وبالتالي، لا يتم طرد أيونات الكالسيوم، بل تبدأ بالتراكم داخل الخلية أيضاً. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

يؤدي اضطراب توازن الكالسيوم وزيادة تركيزه في السيتوبلازم إلى زيادة امتصاص الكالسيوم في الشبكة الساركوبلازمية عبر ناقل SERCA2. تسمح مخازن الكالسيوم المرتفعة في الشبكة الساركوبلازمية بإطلاق كميات أكبر من الكالسيوم عند التحفيز، مما يمكّن الخلية العضلية القلبية من تحقيق انقباض أسرع وأقوى من خلال دورة الجسور المتقاطعة. ^{[ 1 ]} كما تزداد فترة الامتناع في العقدة الأذينية البطينية ، لذا تعمل جليكوسيدات القلب أيضًا على خفض معدل ضربات القلب. على سبيل المثال، يؤدي تناول الديجوكسين إلى زيادة النتاج القلبي وانخفاض معدل ضربات القلب دون تغييرات ملحوظة في ضغط الدم؛ هذه الخاصية تجعله واسع الاستخدام طبيًا في علاج اضطرابات نظم القلب. ^{[ 1 ]}

لطالما شكلت جليكوسيدات القلب العلاج الطبي الرئيسي لقصور القلب الاحتقاني واضطراب النظم القلبي ، وذلك لقدرتها على زيادة قوة انقباض عضلة القلب مع خفض معدل ضربات القلب. يتميز قصور القلب بعدم قدرة القلب على ضخ كمية كافية من الدم لدعم وظائف الجسم، ربما نتيجة لانخفاض حجم الدم أو قوة انقباضه . ^{[ 17 ]} ولذلك، تركز علاجات هذه الحالة على خفض ضغط الدم ، بحيث لا يضطر القلب إلى بذل جهد كبير لضخ الدم، أو على زيادة قوة انقباض القلب مباشرةً، حتى يتمكن القلب من التغلب على ارتفاع ضغط الدم. تعالج جليكوسيدات القلب، مثل الديجوكسين والديجيتوكسين الشائعين الاستخدام، الحالة الأخيرة، بفضل تأثيرها المقوي لعضلة القلب . من ناحية أخرى، يُعرف اضطراب النظم القلبي بتغيرات في معدل ضربات القلب، سواءً كانت أسرع ( تسرع القلب ) أو أبطأ ( بطء القلب ). تعمل العلاجات الطبية لهذه الحالة بشكل أساسي على مواجهة تسرع القلب أو الرجفان الأذيني عن طريق إبطاء معدل ضربات القلب، كما تفعل جليكوسيدات القلب. ^{[ 11 ]}

مع ذلك، ونظرًا لمخاوف تتعلق بالسمية والجرعة، فقد استُبدلت جليكوسيدات القلب بأدوية اصطناعية مثل مثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين وحاصرات بيتا ، ولم تعد تُستخدم كعلاج طبي أساسي لمثل هذه الحالات. ولكن، اعتمادًا على شدة الحالة، قد تُستخدم بالتزامن مع علاجات أخرى. ^{[ 11 ]}

منذ القدم، استخدم الإنسان النباتات المحتوية على جليكوسيدات قلبية ومستخلصاتها الخام كطلاء للسهام، ووسائل مساعدة على القتل أو الانتحار، وسموم للفئران، ومقويات للقلب، ومدرات للبول، ومقيئات، وذلك أساسًا بسبب الطبيعة السامة لهذه المركبات. ^{[ 6 ]} لذا، ورغم استخدام الجليكوسيدات القلبية لأغراض طبية، يجب أيضًا الانتباه إلى سميتها. فعلى سبيل المثال، أبلغت مراكز مكافحة السموم في الولايات المتحدة عام 2008 عن 2632 حالة تسمم بالديجوكسين ، و17 حالة وفاة مرتبطة به. ^{[ 18 ]} ولأن الجليكوسيدات القلبية تؤثر على الجهاز القلبي الوعائي، والجهاز العصبي، والجهاز الهضمي، يمكن استخدام هذه الأجهزة الثلاثة لتحديد آثار السمية. ويُعد تأثير هذه المركبات على الجهاز القلبي الوعائي مدعاةً للقلق، إذ يمكنها التأثير مباشرةً على وظيفة القلب من خلال تأثيراتها المقوية لعضلة القلب والمؤثرة على معدل ضربات القلب. من حيث التأثير المقوي لعضلة القلب، تؤدي الجرعات الزائدة من جليكوسيدات القلب إلى انقباضات قلبية أقوى، نتيجةً لإطلاق المزيد من الكالسيوم من الشبكة الساركوبلازمية لخلايا عضلة القلب. كما تُسبب السمية تغيرات في النشاط الزمني للقلب، مما يؤدي إلى أنواع متعددة من اضطرابات النظم القلبي، وقد يكون تسرع القلب البطيني قاتلاً . وتنتج هذه الاضطرابات عن تدفق الصوديوم وانخفاض عتبة جهد غشاء الراحة في خلايا عضلة القلب. وعند تجاوز نطاق الجرعات المحدد لكل جليكوسيد قلبي، تُصبح هذه المركبات خطيرة بسرعة. باختصار، تُؤثر هذه المركبات على العمليات الأساسية التي تُنظم جهد الغشاء . وهي سامة للقلب والدماغ والأمعاء بجرعات يسهل الوصول إليها. وفي القلب، يُعد الانقباض البطيني المبكر التأثير السلبي الأكثر شيوعًا . ^{[ 6 ] [ 19 ]}

• الوسائط المتعلقة بالجليكوسيدات القلبية على ويكيميديا ​​كومنز