کدام رشته در پزشکی است که پاتوفیزیولوژی بیماریهایش از التهاب دور باشد؟ و هرگاه نام التهاب میآید، کورتون و کورتیکواستروئید نیز در گوشهای از ذهنمان پررنگ میشوند.
در واقع در هر بیماری که جزء التهابی از پاتوفیزیولوژی آن غالب باشد، کورتون ممکن است در درمان آن استفاده شود.
امروزه کاربرد کورتیکواستروئیدها در پزشکی بسیار گستردهتر از آن چیزی است که فکر میکنیم. از انواع بدخیمیهای خونی و شرایط تهدیدکنندهی حیات مثل حمله آسم (asthma exacerbation) گرفته تا اکثر بیماریهای روماتولوژیک و پوستی.
به همین دلیل تصمیم گرفتیم در این نوشته به صورت کوتاه و مختصر به ریشهی این کلمه و تاریخچهای از نحوه کشف کورتیکواستروئیدها و تولید و توسعه داروهای با اثر کورتیکواستروئیدی بپردازیم.
کورتیکواستروئید چیست؟
واژهی کورتیکواستروئید (corticosteroid) از دو واژهی cortico به معنی قشر یا لایه بیرونی به اضافه steroid که انواعی از لیپیدهاست تشکیل شده است.
همانطور که از کلمات تشکیل دهنده پیداست، کورتیکواستروئیدها گروهی از استروئیدها هستند که توسط کورتکس یا قشر غده فوق کلیه (آدرنال) تولید و ترشح میشوند. همچنین به آنالوگهای ساختگی این هورمونها نیز کورتیکواستروئید میگویند.
نامهای دیگری مثل آدرنوکورتیکوئید، استروئید آدرنوکورتیکال یا هورمونهای کورتیکال هم دارند.
مهم است بدانیم که همهی هورمونهایی که توسط کورتکس غده آدرنال تولید میشوند، کورتیکواستروئید نیستند. هورمونهای جنسی (sex hormones)، با اینکه استروئیدی هستند و توسط لایهی رتیکولاریس آدرنال (یکی از لایههای قشر آدرنال) ترشح میشوند، کورتیکواستروئید نیستند.
کورتیکواستروئیدها بر اساس فعالیت بیولوژیکی که در بدن دارند به دو دسته عمده تقسیم میشوند: گلوکوکورتیکوئیدها و مینرالوکورتیکوئیدها.
نامگذاری گلوکوکورتیکوئید و مینرالوکورتیکوئید سادهسازی بیش از حد در دل خود دارد.
نام گلوکوکورتیکوئید به کورتیکواستروئیدی اشاره دارد که دغدغهاش متابولیسم قند (glucose) بوده و نام مینرالوکورتیکوئید، به کورتیکواستروئیدی که دغدغهاش مواد معدنی (نمک سدیم و پتاسیمی) است.
اما این نام کجا و استفاده از این گلوکوکورتیکوئید در بیماریهای التهابی و مهار مینرالوکورتیکوئید در جلوگیری از بدتر شدن نارسایی قلبی به علت جلوگیری از cardiac remodeling کجا؟
پس به این توجه کنیم که در دام این سادهسازی که خودمان انجامش دادهایم، نیفتیم.
به گلوکوکورتیکوئیدها به صورت عمومی کورتون نیز گفته میشود. این نام هم در بین کادر درمان و هم بین بیماران رایج است. علت این نامگذاری را احتمالاً افراد کمی به خاطر دارند و آن داروی «کورتون» اصلی را نسل فعلی پزشکان احتمالاً ندیدهاند. در ادامه به این موضوع میپردازیم.
فیلیپ هنچ: به جستجوی ماده X
فیلیپ هِنچ، ادوارد کِندال و تادیس رایشستاین در سال ۱۹۵۰، برندهی جایزه نوبل پزشکی و فیزیولوژی به خاطر تحقیقات خود بر روی هورمونهای قشر آدرنال شدند.
کشف کورتیزون داستانی جذاب از دانش مبتنی بر روش علمی، پشتکار و – همانند اکثر کشفیات – خوشاقبالی است که شاید در شرایط امروزی که تحقیق و توسعهی داروهای جدید سختگیرانهتر از قبل شده است، امکان پذیر نباشد.
این سه فرد با روشی کمتر مرسوم و باور نکردنی، ترکیب E را خالصسازی کردند و مستقیماً از آزمایشگاه به فضای بالینی برده و امتحان کردند. آنها مسیری دو ساله را از سپتامبر ۱۹۴۸ با تزریق اولین دوز کورتیزون به خانم جی (Mrs. G)، بیمار مبتلا به آرتریت روماتوئید، تا برنده شدن جایزه نوبل در سال ۱۹۵۰ طی کردند و میراثی گرانبها برای ما بر جای گذاشتند.
فیلیپ هنچ بعد از گذراندن کودکی سخت به دلیل شکاف کام شدید، با غلبه بر اختلال تکلم خود، مسیر خود را در رشته پزشکی شروع کرد.
بعد از تأسیس بیمارستان ۲۷ تختخوابهی Saint Mary در روچستر – شهری که طوفان سال ۱۸۸۳ آن را ویران کرده بود – او با پسران William Mayo همراه شد و به عنوان پیشروان علم پزشکی، نقش مهمی در به کارگیری اصول صحیح مراقبت از بیمار، تحقیقات و آموزش را در Mayo Clinic و St. Mary ایفا کردند.
هنچ در سال ۱۹۲۶، اولین فلوشیپ روماتولوژی نیز شد.
سال ۱۹۲۹، هنچ متوجه شد که یک پزشک ۶۵ ساله، پس از شروع یک بیماری و ایجاد زردی (jaundice) دچار خاموشی التهاب مفاصلش شد. التهاب مفاصل این پزشکِ بیمار، تا چند ماه بعد نیز خاموش بود.
هینچ اولین کسی بود که متوجه شده بود که در شرایط استرس، مثل زردی، بارداری، جراحی و عفونتها، علائم فردی که آرتریت التهابی دارد، بهتر میشود. او در نظر گرفت در این شرایط مادهای که آن را «Substance X» (ماده X یا ماده مجهول) نامید، ترشح میشود و علائم التهابی را کاهش میدهد.
چه شد که هنچ تصور کرد غده آدرنال مسئول تولید Substance X است؟ خلاصهاش این است که دقیق نمیدانیم. تقریباً یک قرن گذشته و از آنچه در فکر او بود، آگاه نیستیم. اما، میدانیم که ظن بالینی هینچ این بود که خستگی و کرختی بیماران مبتلا به آرتریت روماتوئید مشابه بیماری آدیسون است.
همچنین در آن زمان میدانستند که جراحی منجر به تولید هورمونهایی از آدرنال میشود و هنچ مشاهده کرده بود که استرس جراحی باعث کاهش علائم آرتریت التهابی میشود.
ادوارد کندال: از کورتین تا ماده X
ادوارد کندال (Edward Calvin Kendall) ده سال زودتر از فیلیپ هنچ به دنیا آمده بود. او شیمی خواند و در دانشگاه کلمبیا بود و حس میکرد که به اندازه کافی قدر او را نمیدانند. به همین خاطر آنجا را رها کرد و به مایو کلینیک آمد.
ادوراد کِندال مسئول بخش بیوشیمی مایو کلینیک شد.
در ۲۸ سالگی، در روز کریسمس سال ۱۹۱۴، پس از کار با تقریباً سه هزار کیلوگرم تیروئید خوک، اولین نفری بود که توانست هورمون تیروکسین را کریستالیزه کند.
دلش همچنان خوش نبود. دوست داشت بتواند تیروکسین را بسازد؛ اما همچنان موفق نشده بود.
یک سال پس از مشاهده هنچ، یعنی سال ۱۹۳۰، کندال کار کردن روی هورمونهای آدرنال را شروع کرد. یک بخش سخت در خالصسازی هورمونها در آن زمان، دسترسی به غدد حیوانات بود.
به عنوان مثال، کندال پس از کار با تقریباً ۱۳۰۰ کیلوگرم غده آدرنال، توانست فقط حدود یک گرم از مادهای به نام Compound A را استخراج کند.
سال ۱۹۳۵ که همکاری کندال و هنچ شروع شد، تلاش کندال برای این خالصسازیها ادامه داشت و تا ۵ سال بعد، کندال ۴ ترکیب را خالصسازی کرد:
- ترکیب A
- ترکیب B
- ترکیب E
- ترکیب F
دانشمندان در آن زمان میدانستند که در آزمایش با حیوانات، عصارهی آدرنال میتواند حیواناتی را که آدرنالکتومی شدهاند، از مرگ نجات بدهد. آنها به این هورمون نجاتبخش نام عمومی کورتین (cortin) را داده بودند. اما کدام یکی از ترکیبها مسئول این نجاتبخشی بود؟
کندال نیز به دنبال پاسخ همین پرسش بود و میخواست کورتین را بیابد.
از بین چهار ترکیب فوق، قویترینشان ترکیب E بود و به همین خاطر امیدشان به ترکیب E بود.
علاوه بر اینکه ترکیب E را همان کورتین میدانستند، به نظر کندال و هینچ، ترکیب E همان ماده مجهول (Substance X) نیز بود.
اما مشکل خالصسازی وجود داشت. آنها نیاز داشتند چهار ترکیب فوق را امتحان کنند ولی مقدار کافی در اختیار نداشتند.
تادئوس رایشاشتین: از عطر قهوه تا ماده X
رایشاشتین یک سال از فیلیپ هنچ جوانتر بود. او نیز مثل کندال شیمی خوانده بود. در ابتدا زیر نظر شیمیدان معروف، هرمان اشتادینگر کار میکرد. اشتادینگر معلم رایشاشتین بود که سه سال بعد از شاگردش در سال ۱۹۵۳ برنده جایزه نوبل شد. آنها در مورد ترکیباتی که باعث طعم و بوی قهوه میشوند تحقیق میکردند.
این سلسله تحقیقات حتی پس از مستقل شدن رایشاشتاین ادامه یافت و حدود ده سال طول کشید.
همان سالهایی که هنچ به دنبال ماده X میگشت و کندال مشغول جداسازی و خالصسازی ترکیبات آدرنال بود، رایشاشتین توانست ویتامین سی را به شکل صنعتی بسازد.
رایشاشتین نیز در آن سالها توانسته بود همان ترکیب E را که از نظر هنچ و کندال، کورتین و ماده X بود، خالصسازی کند. البته به آن نام Fa را داده بود.
سرانجام به کمک روش خالصسازی رایشاشتین و دستگاههای شرکت سوئیسی Merck & Co، کندال توانست ۱۰۰ گرم از ترکیب A را خالصسازی کند. اما معلوم شد ترکیب A کورتین نیست. آنها همچنان البته امیدشان به ترکیب E بود.
جنگ جهانی دوم و تسریع روند ساخت ماده X
در بحبوحهی جنگ جهانی دوم، شایعه شده بود که ارتش نازی به صورت سرّی درحال انتقال میزان زیادی غدهی آدرنال گاو از آرژانتین بهوسیلهی زیردریایی برای تولید یک عصاره است.
در آن زمان با مطالعاتی که حدود نیم قرن قبل از جنگ جهانی دوم توسط توماس آدیسون و براون-سکوارد انجام شده بود، میدانستند که برداشتن آدرنال (آدرنالکتومی) در حیوانات باعث میشود با کوچکترین میزان استرس، از پای دربیایند.
به همین خاطر این فرضیه مطرح شد که اگر عصارهی آدرنال را به افراد تزریق کنند، دیگر استرسی و ترسی بر آنها غلبه نمیکند.
آنها از این موضوع بیم داشتند که نکند با تزریق این عصاره به خلبانان ارتش نازی، آنها در برابر استرس ناشی از هایپوکسی ایجاد شده در پروازهای در ارتفاع بالا مقاوم شوند.
با اینکه این شایعات نادرست بودند، اما دولت آمریکا از یک ارتش تقویت شده با استروئید میترسید. به همین دلیل در آن زمان، دولت آمریکا بودجهی بسیاری را برای سه کار در نظر گرفت:
- سومین اولویت تولید داروهای ضد مالاریا برای مقابله با مالاریا
- دومین اولویت تولید داروی پنیسیلین که در عفونتهای ناشی از جراحات جنگی استفاده شود.
- و اولین اولویت چیزی نبود جز جداسازی عصاره قشر آدرنال یا Cortin.
با تزریق میزان زیادی بودجه توسط دولت آمریکا، تیمی متشکل از ۱۴ شیمیدان، از جمله کِندال، مسئولیت این کار را برعهده گرفتند.
کندال هماکنون هر هفته حدود ۵۰۰ کیلوگرم آدرنال دریافت میکرد. اما همچنان همان مشکلات باقی بود.
اینجا، دانشجویی جوان به نام لوئیس سارِت (Lewis Hastings Sarett) به کمک کندال میآید. سارت بیش از سی سال جوانتر از کندال بود. سارتِ ۲۵ ساله حدود سه ماه در آزمایشگاه کندال کار کرد و توانست یک مادهی واسطه را که در ساخت ترکیب E نقش داشت، پیدا بکند.
سرانجام در سال ۱۹۴۸ – که پس از اتمام جنگ جهانی دوم بود – کِندال به همراه دوست جوانش سارت توانستند با پروسهای ۳۷ مرحلهای ترکیب E را بسازند.
خانم جی و دریافت اولین دوز ماده X
هنچ از زمانی که اثر زردی به علت آسیب کبد را بر بهبود علائم دید، منتظر نماند.
او از عمد تلاش میکرد به کبد آسیب برساند تا این پاسخ بدن، منجر به تولید ماده X شود. سم کبدی مورد علاقهاش، لاکتوفنین (lactophenin) بود.
این مادهی هپاتوتوکسیک با ایجاد آسیب به کبد، باعث التهاب و بهبود علائم آرتریت میشد.
سال ۱۹۴۸ رسید و هنچ دو بیمار جدید داشت که آنها را کاندید دریافت لاکتوفنین کرد.
اما برای خانم جی، لاکتوفنین کمککننده نبود.
این خانم ۲۹ ساله که با تزریق لاکتوفنین بهتر نشده بود، در کمال شگفتی همه و خوشاقبالی ما، گفته بود تا بهتر نشود بیمارستان را ترک نخواهد کرد.
هِنچ با کِندال مشورت کرد و او هم قبول کرد که برای درمان مادهی E را امتحان کنند.
علیرغم موفقیت آمیز بودن فرآیند تولید ترکیب E، تا سال ۱۹۴۸ این ماده در هیچ محیط بالینی امتحان نشده و کمپانی Merck که تا آن زمان بیش از ۱۳ میلیون دلار برای این کار سرمایهگذاری کرده بود، کم کم احساس خطر کرد و آیندهای برای این کار متصور نبود.
کندال که احساس کرده بود ممکن است با کم شدن علاقهی مرک و توقف سرمایهگذاری آنها برای این کار، روند تحقیقاتشان متوقف شود، وارد عمل شد.
بعد از واکنشی دلسردکننده، سرانجام گروه مایو نامهای به شرکت مرک نوشتند و درخواست و توضیحات خود را در استفاده از مادهی E برای آنها ارائه دادند.
با درخواست آنها موافقت شد و سرانجام حدود ۵ گرم از مادهی E برای آنها ارسال شد.
میزان ۵۰ میلیگرم از این ماده به صورت دو بار در روز به شکل عضلانی به خانم جی تزریق شد. طی دو روز اول پاسخ ملموسی مشاهده نشد. اما در روز سوم علائم به صورت شگفتانگیزی کمتر شدند و تمام درد و التهاب مفاصل بیمار به طور کامل از بین رفتند. در کلینیک مایو معجزهای رخ داده بود.
دارو را بر روی بیماران دیگری امتحان کردند و علائم همگی به سرعت رفع شد.
سرانجام پس از کش و قوسهای فراوان و امتحان کردن مادهی E یا 17α-Hydroxy-11-dehydrocorticosterone که به اختصار کورتیزون (cortisone) نام دارد، کندال و هنچ مقالهی خود را منتشر کردند.
کورتون | نام تجاری ماده X
کورتیزون استات با نام تجاری کورتون (Cortone) توسط مرک به بازار عرضه شد. دارویی که پزشکان امروزی خود آن را ندیده اما نامش را بارها شنیدهاند. البته نه به عنوان اشارهای به کورتیزون استات، بلکه به عنوان یک کلمه که به دستهی گلوکوکورتیکوئیدها اشاره دارد.
به جای کورتیزون، ما امروزه هیدروکورتیزون را به وفور استفاده میکنیم. تفاوت ساختاری کمی دارند (هیدروکورتیزون یک گروه هیدروکسیل دارد) و از لحاظ عملکرد مثل هم هستند – کورتیزون نیز در بدن تبدیل به هیدروکورتیزون میشود.
هیدروکورتیزون از لحاظ ساختاری، همان کورتیزول است.
در بدن ما نیز به شکل طبیعی کورتیزون وجود دارد. همانطور که در فارماکوپاتوفیزیولوژی کلیه از این موضوع گفتیم، در سلولهای انتهای نفرون، کورتیزول یا همان هیدروکورتیزون به کورتیزون تبدیل میشود. این کار را همان آنزیم معروفی انجام میدهد که بیشتر از آنکه نامش را بدانیم، شنیدهایم توسط مادهای در شیرینبیان مهار میشود: یعنی آنزیم 11β Hydroxy-steroid-Dehydrogenase 2.
این آنزیم نوع یک و دو دارد. نوع دو، کورتیزول را به کورتیزون تبدیل میکند. کورتیزون بر خلاف کورتیزول تمایلی به گیرنده مینرالوکورتیکوئیدی ندارد و در نتیجه از تحریک بیش از حد گیرندهی مینرالوکورتیکوئیدی توسط کورتیزول در بدن جلوگیری میکند.
این کورتیزون که به بدن برمیگردد، در بافتهای دیگر دوباره تبدیل به کورتیزول خواهد شد. تبدیل کورتیزون به کورتیزول را نوع یک آنزیم 11β HSD انجام میدهد.
آن روی دیگر ماده X
همهی ما میدانیم تزریق دوزهای بالای کورتیکواستروئید چه عوارضی به همراه دارد. یکی از این بیماران که با عوارض جدی و شدیدی روبرو شد، همان خانم جی بود.
او به دلیل تزریق دوزهای متعدد و بالای کورتیزون برای کنترل علائم RA، ظاهر کوشینگوئید پیدا کرد و تغییرات خلقی زیادی نیز تجربه کرد. دورههایی افسردگی داشت، گاهی یوفوریک شد و سرانجام به دلیل سایکوز شدید بستری شد. دارو به تدریج برای او قطع و با بهبود نسبی علائم مرخص شد.
خانم جی دیگر هیچگاه کورتیزون تزریق نکرد؛ ولی در سال ۱۹۵۴ به دلیل عوارض ACTH فوت کرد.
به دلیل همین عوارض، کورتیزون که روزی به چشم معجزه به آن نگاه میشد، به یکباره به وحشتی عمومی تبدیل شد.
مقالات متعددی از مجلات مختلف علیه استفاده از کورتیزون و حتی ارجح نبودن آن نسبت به آسپیرین در درمان آرتریت روماتوئید منتشر شد (+). انتقادات زیادی از هِنچ و کِندال صورت گرفت و اختلافات زیادی با دوستانشان که زمانی حامیشان بودند، ایجاد شد.
اوایل هنچ تأکید میکرد که کورتیزون تنها یک درمان آزمایشی برای آرتریت روماتوئید است و باید به آن به چشم یک مسیری جدید برای درک بهتر پاتوژنز بیماری آرتریت روماتوئید نگاه کرد. اما وقتی استفاده از دارو بیشتر شد و عوارض نامطلوبش خود را نشان داد، هنچ – شاید به خاطر احساس خطر در مورد دستاورد چند دههای خود – حالت تدافعی پیدا کرد.
در سالهای بعد، مطالعاتی البته با طراحی ضعیف، اثربخشی کورتیزون را در مقایسه با آسپیرین زیر سؤال بردند. چون قیمت کورتیزون هم نسبتاً بالا بود، همهی اینها دست به دست هم دادند تا در مقالههای مختلف فواید آن را نادیده بگیرند.
هنچ احساس میکرد که به او خیانت شده است و نادیدهاش گرفتهاند.
اما بالاخره پس از مطالعات بالینی متعدد، نشان داده شد که بیمارانِ تحت درمان با کورتیزون، با تغییر دارو به کورتیکواستروئید دیگری یعنی پردنیزولون که اثر مینرالوکورتیکوئیدی کمتری دارد، پیشآگهی بهتری داشتند (+).
و در سال ۱۹۵۹، مقایسه پردنیزولون و آسپرین انجام شد و واضحاً تأثیر بهتر پردنیزولون مشخص گشت.
اما – حداقل برای یک نفر- دیگر دیر بود. این دادههای جدید که فرضیهی هنچ را در مورد اثربخشی این داروها تأیید میکرد، در زمانی چاپ شد که هنچ خود را بازنشسته کرده بود. سال ۱۹۵۷، هنچ در ۶۱ سالگی از محیط آکادمیک بیرون آمد.
به فشار روانی آن روزهای او، در سالهای اول دههی ۱۹۶۰، دیابت نیز اضافه شد.
دیابت او هیچگاه به شکل صحیحی کنترل نشد؛ چون که از تزریق انسولین خودداری میکرد.
فیلیپ شوالتر هنچ، چند سال بعد، در ۳۰ مارس ۱۹۶۵، از پنومونی فوت کرد.
کندال نیز پس از جایزهی نوبل، وضعیت چندان بهتری نداشت. سه سال بعد از نوبل، او را از مایو – برخلاف تمایل خودش – بازنشسته کردند؛ زیرا ۶۵ ساله شده بود. این سن برای مایو، بدون استثنا، سن بازنشستگی بود.
کندال به دانشگاه پرینستون رفت که برنامهای برای برندگان جایزه نوبل داشت تا تحقیقاتش را آنجا ادامه بدهد. هر چند هیچگاه نتوانست درخششی مثل ساخت ماده X کسب بکند.
کندال ۸۶ ساله بود که در دیدار تعدادی دوست قدیمی در مرک، دچار درد قفسه سینه شد و ۳ روز بعد، در ۴ می سال ۱۹۷۲، فوت کرد.
میراث کورتیکواستروئید
لحظهای دنیایی بدون کورتیکواستروئیدها را تصور کنیم. میبینیم که بسیاری از بیماران به دلیل شرایط التهابی حاد و مزمن، جان خود را از دست میدهند. اما بیماری آنها هم اکنون توسط کورتیکواستروئیدها خاموش شده یا حداقل کنترل میشود.
به نظرتان اگر کورتیزون در دنیای امروز کشف میشد، برای استفاده درمانی تأییدیه میگرفت؟
مطمئناً روشی که کندال و هنچ برای اولین بار کورتیزون را به خانم G تزریق کردند، هرگز در قرن بیست و یکم مجاز نبود.
امروزه اگر برای یک دارو در مطالعات اولیه در مسیر گرفتن تأییدیه، اثبات میشد که تقریباً در همه موارد تست شده با عوارض ۱۰۰٪ همراه است، آیا به صورت تجاری توسعه پیدا میکرد؟
باید سپاسگزار باشیم که نوادگان ترکیب E مثل پردنیزولون در سبد دارویی ما هستند.
در نهایت همانطور که معلمان بزرگ و بیماران ما در چند ده سال گذشته به ما آموختهاند، باید کورتیکواستروئیدها را با احتیاط و فروتنی زیاد استفاده کنیم.
با اینکه کورتیکواستروئیدها تقریباً در همهی تخصصهای پزشکی کاربرد دارند؛ هنر تجویز صحیح آنها، به راحتی به دست نمیآید.
برای امتیاز دهی به این مطلب، لطفا وارد شوید: برای ورود کلیک کنید