Янтарная кислота является универсальным промежуточным мета­боли­том, образующимся при взаимопревращении углеводов, белков и жиров в расти­тельных и животных клетках. В физиологических усло­виях янтарная кислота диссоциирована, поэтому название ее аниона – сукцинат – часто при­ме­няют как синоним термина «янтарная кис­лота».

Превращение янтарной кислоты в организме связано с «производс­твом» энергии, необходимой для обеспечения жизнедеятельности. Она является про­дук­том пятой и субстратом шестой реакции в цикле Кребса. Окисление сукци­ната является необходимым условием ката­литического действия любой другой из карбоновых кислот. Мощность системы энергопродукции, замы­кающейся на янтарной кислоте и ее использующей, в сотни раз превосходит все другие системы энергооб­разования организма. Именно это и обеспечивает широкий диапазон неспецифического лечебного действия янтарной кислоты и ее солей.

Для пополнения пула всех органических кислот цикла Кребса и под­дер­жания его функционирования оказалось достаточно экзогенного введения одно­го только сукцината, который является стимулятором синтеза восстано­ви­тель­ных эквивалентов в клетке. При экзогенном введении янтарной кислоты в первую очередь ускоряются реакции цикла трикарбоновых кислот (лимонной, фумаровой, яблочной и др.) и снижаются уровни лактата и цитрата, накапли­вающихся в клетках при гипоксии. Непосредственно во время введения сукци­ната может ре­гистрироваться повышение уровня пирувата, косвенно свидетель­ству­ющее о снижении скорости продукции лактата, т.е. снижении интен­сив­нос­ти анаэробного гликолиза. Результатом этого является восста­новление потребления кислорода тканями за счет усиления транспорта электронов в дыхательной цепи митохондрий. В экспериментах in vivo показано, что применение сукцината приводило к приросту потребле­ния кислорода тканями и увеличению продукции углекислоты, воды и тепла.

Но главные преимущества сукцината перед другими метаболичес­кими субстра­тами видны в условиях гипоксии, на начальных этапах которой продук­ция эндогенного сукцината и скорость его окисле­ния возрастает. При деком­пенса­ции эндогенной продукции янтарной кислоты наступает торможение ЦТК, активация анаэробного глико­лиза. В этот момент и до наступления необратимых биохимических повреждений восстановление процессов энерго­обмена начинает за­висеть от сукцината, в том числе и от экзогенного его поступления. В этих условиях при восстановлении физиологического содер­жания янтарной кислоты нарастает уровень эндогенного НАД, от содер­жания которого зависиит скорость протекания начальных реакций ЦТК. К дополни­тельным, но не менее важным противогипоксическим эффектам экзогенного сукцината относят стимуляцию сукцинатоксидазного окисления янтарной кислоты с восстановлением ее потребле­ния в дыхательной цепи митохондрий и возрастанием активности антиоксидантной функции глутатиона, а также стимуляцией белкового метаболизма. Совокупность этих эффектов определяет ведущую роль сукцината среди всех субстратных антигипоксантов.

Биологическая активность экзогенного сукцината зависит от дозы, режи­ма введения препарата, его химической формы (кислота, соль, сложный эфир), а также от функционального состояния организма. Так, предупреждение янтар­ной кислотой избыточной активации про­цессов свободнорадикального окисле­ния дозозависимо и связано в первую очередь с противогипоксическим дей­стви­ем сукцината и поддержанием на должном уровне энергетического баланса клеток. Кроме того, выявлено стимулирующее действие сукцината на синтез церулоплазмина – белка, составляющего лабильную антиоксидант­ную систему организма. Совокупность этих эффектов вносит значи­тельный вклад в преду­преждение реперфузионных повреждений в условиях нарушенного кисло­родного баланса.

Развивающаяся гипоксия является причиной избыточного на­копления промежуточных продуктов обмена, приводя к развитию синдрома эндотокси­коза – второй патофизиологической основы любого критического состояния. Кроме того, поступающие извне ксенобиотики, в том числе и микробного проис­хождения, обусловли­вают самостоятельно развивающиеся нарушения всех звеньев систе­мы метаболизма и транспорта кислорода, что делает пато­генетически обоснованным и перспективным изучение антигипоксантов и их пос­ледующее практическое применение.

Скорость окисления субстратов цикла Кребса возрастает при острых и хронических экзогенных и эндогенных интоксикациях. Пополнение пула интер­­медиатов цикла Кребса, в том числе и из пи­щевых источников, является необхо­димым для поддержания темпов энергообразования, соответствующих потребностям организма, орга­нов, тканей и клеток.

Как известно, печень и эндотелий являются основными местами метабо­лизма ксенобиотиков. Именно эти органы и становятся мише­нью эндо­токси­коза с последующим развитием синдрома полиорган­ной недостаточности. Известная высокая скорость протекания мета­болических процессов в печени (в покое – 30% энергопроизводства в органе весом не более 1,5% массы тела) подра­зумевает и их уязви­мость при развитии гипоксии. Выявленная гепато­тропность препара­тов, содержащих янтарную кислоту, по-видимому, и явля­ется одной из причин коррекции эндотоксикоза при их включении в комплекс интенсивной терапии критических состояний.

Таким образом, в основе универсального лечебно-профилактичес­кого действия янтарной кислоты и ее соединений лежит модифици­рующее влияние на процессы тканевого метаболизма – клеточное дыхание, систему ПОЛ/АОС, синтез белков. При этом амплитуда и направленность модификаций зависят от дозы антигипоксанта, ре­жима его введения и исходного функционального состояния тканей, а ее конечный результат выражается в оптимизации пара­метров их функционирования. Такие свойства позволяют отнести янтарную кислоту к лечебно-профилактическим препаратам нового поколения, сфера применения которых в медицинской практике постоянно рас­ширяется.