Димексид (диметилсульфоксид; ДМСО; C2H6OS) — невелика амфіпатична органічна молекула з гідрофільною сульфоксидною групою і двома гідрофобними метильними групами. Диметилсульфоксид (ДМСО) являє собою незвичайну хімічну речовину, є похідним лігніну, синтезованим більше 150 років тому. Це високополярна, стабільна, гігроскопічна органічна рідина з винятковими властивостями розчинника. Змішування з водою, ліпоїдами й органічними розчинниками може призвести до утворення надзвичайно різноманітних неорганічних і органічних хімічних речовин. Його промислове застосування численне і різноманітне: (1) як розчинник для смол, фунгіцидів, барвників, пігментів і т.д.; (2) у якості реагенту для хімічного синтезу; (3) у якості екстрагента; і (4) у якості реакційного середовища для прискорення швидкості хімічної реакції.

Диметилсульфоксид — прозора рідина, практично без запаху. Температура спалаху в закритій чашці становить 192 °F. Пари важчі за повітря. Деякі описують його як «устричний» смак, інші стверджують, що він на смак, як часник. Потрапляння на шкіру може викликати печіння і виникнення запаху часнику при диханні. Є відмінним розчинником, який може транспортувати розчини через шкіру. Висока концентрація пари цієї сполуки може викликати головний біль, запаморочення і седативний ефект.

Його медичне застосування вперше було просунуто Стенлі Джейкобом, який у 1964 р. повідомив, що ДМСО легко проникає в шкіру і переносить невеликі молекули через біологічні мембрани.

Отже, на сьогодні Димексид (диметилсульфоксид — ДМСО) — високополярна речовина з винятковими властивостями розчинника як для органічних, так і для неорганічних хімічних речовин, широко використовується в якості промислового розчинника. Повідомлялося, що ДМСО має широкий спектр фармакологічної активності, включаючи проникнення через мембрани, протизапальні ефекти, місцеву анальгезію, слабкий бактеріостаз, діурез, розширення судин, розчинення колагену і виведення вільних радикалів. Основне застосування диметилсульфоксиду в якості носія для препаратів, таких як ідоксуридин; сприяє проникненню лікарського засобу в шкіру і, отже, може посилювати його дію. Клінічна користь у хірургії була продемонстрована при лікуванні гострої травми, післяопераційного болю в ділянці післяопераційних рубців, деяких урологічних розладів, таких як хвороба Пейроні, рання контрактура Дюпюїтрена, келоїди й підшкірний фіброз, пов’язаний з опроміненням кобальтом. ДМСО ефективно переносить місцеві анестетики в більш глибокі шари шкіри та барабанну перетинку, дозволяючи зробити розріз без болю (The American Journal of Surgery). Він також використовується в якості 50% водного розчину для інстиляції сечового міхура, для полегшення симптомів інтерстиціального циститу; закопують 50 мл і залишають на 15 хв. Лікування повторюється кожні 2 тиж. ДМСО вводили перорально, внутрішньовенно або місцево з широкого кола показань, включаючи шкірні та скелетно-м’язові порушення, але кількість доказів корисних ефектів обмежена. Диметилсульфоксид використовується в якості кріопротектора для різних тканин людини. Істотною фармакологічною дією ДМСО є його здатність поглинати вільні від кисню радикали, пов’язані з ушкодженнями тканин, викликаними ксенобіотиками, коли вони вводяться до, протягом або через кілька годин після пошкодження тканини.

Димексид легко абсорбується усіма шляхами. Метаболізується шляхом окиснення до диметилсульфону і відновлення до диметилсульфіду. ДМСО і сульфітний метаболіт виводяться із сечею та калом. Диметилсульфід виділяється через легені й шкіру і відповідає за характерний запах у пацієнтів. Максимальна концентрація в крові досягається протягом 4–6 год і залишається на цьому рівні 1,5–3 доби.

При використанні в якості проникаючої основи для інших лікарських засобів, що застосовуються місцево, ДМСО може посилювати їх токсичну дію. Печінкова і ниркова функції також повинні оцінюватися з інтервалом у 6 міс. Інстиляція сечового міхура може бути шкідливою для пацієнтів із злоякісними захворюваннями сечовивідних шляхів через розширення судин.

Високі концентрації ДМСО, що наносяться на шкіру, можуть викликати пекучий дискомфорт, свербіж, еритему, везикуляцію і кропив’янку. Продовження використання може призвести до масштабування проблеми. Системні ефекти, включаючи шлунково-кишкові розлади, сонливість, головний біль і реакції гіперчутливості, можуть виникати після використання будь-яким шляхом. Подібний до часника запах дихання і шкіри пояснюється застосуванням ДМСО (Drugster.org, рublished October 26, 2018).

ДМСО був вперше отриманий окисненням диметилсульфіду в 1866 р. О. Зайцевим (учень О. Бутлерова). Потім було розпочато ряд експериментів в Університеті Орегону (для отримання доказів того, що ДМСО був активною проникаючою речовиною і відмінним переносником інших речовин через шкіру або тканинні мембрани). Як розчинник ДМСО перевершує навіть воду і його іноді називають «надрозчинником». Хімічні характеристики — ДМСО хімічно класифікується як диполярний апротонний гігроскопічний розчинник. Протонні розчинники, такі як вода, метанол і формамід, є донорами водню. Диполярні апротонні розчинники, хоча і володіють атомами водню, нездатні пожертвувати лабільні атоми водню й утворювати міцні водневі зв’язки з деякими іншими речовинами.

Хоча в клінічних дослідженнях медичного застосування ДМСО повідомлялося про токсичність у 1960-ті роки, пізніше Управління з контролю за харчовими продуктами та лікарськими засобами США (FDA) класифікувало ДМСО в категорії найбезпечніших розчинників. ДМСО стали широко використовувати в багатьох біомедичних сферах, і біологічні ефекти були втрачені, їх не враховували. Тим часом біомедична наука еволюціонувала в бік чутливих високопродуктивних методів і нових сфер досліджень, включаючи епігеноміку і мікроРНК. З огляду на його широке використання, особливо для кріоконсервації й аналізів in vitro, ми оцінили біологічний ефект ДМСО з використанням цих технологічних інновацій.

Несприятливі реакції на ДМСО поширені, але зазвичай незначні й пов’язані з концентрацією ДМСО в розчині ліків. Отже, найбільш частих побічних ефектів, таких як шкірний висип і свербіж після нанесення на шкіру, внутрішньосудинний гемоліз після внутрішньовенної інфузії й шлунково-кишковий дискомфорт після перорального введення, значною мірою можна уникнути, використовуючи більш розбавлені розчини (Swanson B.N.).

Незважаючи на те що ДМСО зазвичай використовується у відносно низьких концентраціях, він, як і раніше, має корисні з медичної точки зору властивості, такі як індукція запального процесу, нервова блокада (анальгезія), діуретики, вазодилатація і розслаблення м’язів. Крім того, у клітинній біології ДМСО також використовується в якості індуктора диференціювання клітин, поглинача вільних радикалів і радіозахисного засобу, але частіше за все для кріоконсервації. Культури клітин для досліджень часто зберігаються в рідкому азоті з використанням методології повільного охолодження. Диметилсульфоксид (ДМСО), реагент для культивування клітин, ідеально підходить для кріоконсервації. У кріобіології ДМСО використовувався в якості кріопротектора і досі є важливою складовою сумішей для заскління кріопротектора, використовуваних для збереження органів, тканин і клітинних суспензій. Це особливо важливо при заморожуванні й тривалому зберіганні ембріональних і гемопоетичних стовбурових клітин, які часто заморожуються в суміші 10% ДМСО та 90% ембріональної сироватки теляти (запобігає утворенню кристалів льоду і таким чином знижує загибель клітин). Як частина аутологічної трансплантації кісткового мозку ДМСО повторно вводять разом з власними гемопоетичними стовбуровими клітинами пацієнта.

Димексид є полярним апротонним органічним розчинником, який широко застосовується в хімічних і біологічних дослідженнях. ДМСО може унікальним чином забезпечити розчинність деяких дуже полярних малих молекул, таких як прості біомолекули з декількома протонними функціональними групами. Він також може бути використаний в якості окисного реагенту при певних перетвореннях. Вихід процесів полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) посилюється за допомогою ДМСО як співрозчинника, що допомагає пригнічувати утворення вторинних структур із фрагментів ДНК.

Кожне застосування Димексида, мабуть, забезпечує швидке тимчасове полегшення болю у пацієнтів з артритом і ушкодженнями сполучної тканини. Однак протизапальний ефект або прискорення загоєння на даний час невиправдані. Немає доказів того, що ДМСО може змінювати прогресування дегенеративного захворювання суглобів, і з цієї причини ДМСО може розглядатися тільки для паліативного лікування (полегшення симптомів хвороби), а не для виключення стандартних протизапальних агентів.

Димексид на даний час широко використовується в дослідженнях при запальних станах, таких як ревматоїдний артрит, проводяться клінічні дослідження з його вивчення, хоча важко зробити якісь висновки з них, оскільки часниковий запах, що генерується метаболітом ДМСО, — DMS, негативно впливає на достовірність подвійного сліпого дослідження.

На сьогодні дослідження ефективності ДМСО на тваринних моделях ревматоїдного артриту дали суперечливі результати.

Оскільки відомо, що ДМСО порушує проникність клітин і викликає їх загибель при високих концентраціях, було проведено дослідження, у якому вивчали зв’язок протизапальних властивостей з його впливом на життєздатність клітин. Результати показують, що ДМСО до кінцевої концентрації 1% індукує невелику цитотоксичність для моноцитів, але спостерігається значне зниження моноцитів на 2%, слабкий гемоліз на 5% і різке зниження РВМС (від англ. рeripheral blood mononuclear cells) на 10%. Таким чином, ДМСО має тільки вузьке терапевтичне вікно і, можливо, зниження цитокінів/хемокінів при 2% ДМСО пов’язано з більш низькою життєздатністю моноцитів. Однак ефекти ДМСО в концентраціях 0,5% і нижче, ймовірно, не залежать від цитотоксичності.

ДМСО є протизапальним засобом, який демонструє ефективність у цільній крові людини. Це пов’язано зі зниженням продукції медіаторів запалення. У результаті дослідження дійшли висновку, що використання ДМСО як протизапального засобу при таких станах, як ревматоїдний артрит, може мати деякі переваги (Інгрід Елізія та ін., 2016).

Дані про знеболювальні ефекти Димексида самі по собі неоднозначні. Проте коли ДМСО використовується в якості носія для інших анальгетиків, він підвищує ефективність цих засобів (в одному дослідженні — лідокаїн, в іншому — диклофенак) і зменшує вираженість симптомів захворювання.

Про полегшення болю при негайному застосуванні повідомляється майже відразу і триває цей ефект до 6 год. Це зробило ДМСО ідеальним для купірування гострого болю у спортсменів, стан яких потребує негайного полегшення. Для зменшення вираженості хронічного болю пацієнтам може знадобитися застосувати ДМСО протягом майже 6 тиж, перш ніж буде помітний хоч якийсь терапевтичний ефект.

ДМСО підсилює дифузію інших хімічних речовин через шкіру, і з цієї причини суміш ідоксуридину і ДМСО використовується для місцевого лікування оперізувального герпесу у Великобританії.

Диметилсульфоксид (ДМСО) на даний час використовується в якості альтернативного лікування при різних запальних станах, а також при раку.

Димексид вперше застосовували для лікування гострих захворювань м’яких тканин, таких як бурсит і тендиніт. Однак незважаючи на великі захоплені свідчення ефективності, два контрольованих дослідження дали суперечливі результати (Trice J.M., Pinals R.S., 1985). Проте на даний час Димексид незамінний для біотехнологічного застосування. У цих випадках слід враховувати ефекти, які може мати ДМСО, і підтримувати концентрацію на якомога нижчому рівні, оскільки навіть при низьких концентраціях ДМСО не є інертним (Verheijen M., Schrooders Y. et al., 2019). Слід враховувати, що, крім полегшення всмоктування інших ліків, ДМСО може також посилювати їх дію. Тому лікарські взаємодії слід завжди оцінювати до застосування, особливо з урахуванням того факту, що в деяких випадках рівень лікарських засобів може досягати токсичної межі й підвищувати ризик для життя пацієнтів. Відомі такі реакції, як нудота, блювання, діарея, висип, почервоніння шкіри, в окремих випадках бронхоспазм (Zenhausern et al., 2000; Crivellenti et al., 2013).

Однак навіть зараз Димексид продовжує залишатися предметом суперечок, протиріч і повідомлень різного спрямування в ЗМІ. Здебільшого клінічні дослідження з ДМСО не відповідають самим стандартним вимогам для проведення контрольованих досліджень при ревматичних захворюваннях. Основна проблема полягала в труднощах приховування наявності ДМСО через його характерний запах і в розробці відповідного плацебо. Багато цікавої інформації про ДМСО накопичилося за останні роки, включаючи докази його відносної безпеки, але його терапевтична роль і її легітимність в медичній практиці залишаються в підвішеному стані, очікуючи подальшого обґрунтування ефективності в клінічних дослідженнях з добре розробленим дизайном.