ІНСТИТУТ ГЕРОНТОЛОГІЇ АМН УКРАЇНИ
ІВАННІКОВА СВІТЛАНА ВАЛЕНТИНІВНА
УДК: 616.132-007.64: 616-018.2-07: 577.1
ОСОБЛИВОСТІ БІОХІМІЧНОГО СКЛАДУ СПОЛУЧНОЇ ТКАНИНИ АОРТИ ТА ПРОЦЕСІВ ВІЛЬНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСНЕННЯ ПРИ АНЕВРИЗМІ АОРТИ ІЗ ЗАГРОЗОЮ РОЗРИВУ
03.00.04 – біохімія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук
Київ – 2008
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Харківській медичній академії післядипломної освіти МОЗ України, та в Обласній клінічній лікарні м. Харкова
| Науковий керівник: | доктор біологічних наук, професор Князєва Марина Владиславiвна, Харківський державний університет ім. В.Н. Каразіна, професор кафедри біохімії |
Офіційні опоненти: |
доктор медичних наук, професор Мхітарян Лаура Сократівна, Інститут кардіології ім. акад. М.Д. Стражеска АМН України, м. Київ, керівник відділу біохімії; |
доктор біологічних наук, професор Тимошенко Ольга Павлівна, Національний фармацевтичний університет, м. Харків, професор кафедри біохімії |
Захист відбудеться 10.04. 2008 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.551.01 в Інституті геронтології АМН України, м. Київ, вул. Вишгородська, 67.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Інституту геронтології АМН України (м. Київ, вул. Вишгородська, 67).
Автореферат розісланий 06.03. 2008 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Д 26.551.01,
кандидат медичних наук Р.І. Потапенко
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Для сучасної медичної науки актуальною є проблема прогнозування розриву аневризми аорти (АА). Серед фахівців все ширше використовується термін "аневризматична хвороба", коли у хворих відбуваються рецидиви розриву аневризм аорти через кілька років після операції. Почали частіше з`являтися повідомлення й про розрив малих аневризм (менше 3 см) (Чанг Д.Ж., Штейн Т.А. та ін., 1998; Dоerr W., 1987; Farodi J. C., 1996). Слід також зважати на те, що проблема ішемії життєво важливих органів у зв'язку з оклюзією судин, а також їх аневризматичних ушкоджень є вкрай актуальною (Затейщиков Д.А., 2001).
За даними Національного Центру медичної статистики США, летальність при розриві аневризми аорти знаходиться на рівні 43-50%. В Україні на сьогодні патологія магістральних судин, що вимагає хірургічного лікування, у середньому, становить 8,7 випадків на 10000 населення а при прогнозі на 2010 рік – 9,7 відповідно. До того ж зростання показників захворюваності у населення спостерігається в соціально-активному віці (40 – 60 років). Поширеність аневризм черевної аорти становить близько 3% у хворих, вік яких становить більш 50 років, 18,5% – у хворих, вік яких більше 65 років і зростає з віком (Fowkes F. G. R., Maclntyre C. C. A., Ruckley C. V., 2000).
Таким чином, АА становить не тільки біологічну, медичну, але й соціальну проблему; її важко діагностувати: 40–50% хворих госпіталізують із помилковим діагнозом, у зв'язку із чим проблема ранньої діагностики виникнення та розвитку аневризми є досить актуальною (Володось Н.Л., Шеханин В.Е., Карпович И.П., 2002).
Найчастішою причиною АА є атеросклеротичне ураження стінки аорти, а також травма або інфекційний процес (Armstrong P. W., Walker D. C., Burton J. R. et al., 1975; Hirose V., Takamiya M., 1998). Запобігти загибелі від кровотечі можна за допомогою операції, зокрема ендопротезування. Однак операція є дуже травматичною і часто супроводжується ускладненнями й загибеллю хворих (в 63% випадків). Вона необхідна тільки, якщо існує загроза розриву АА. Сучасні методи спостереження за поведінкою АА, головним чином, інструментальні – УЗД, ангіографія, комп'ютерна томографія. Щоб уловити ріст АА, необхідно спостерігати за нею кілька місяців. Як правило, АА понад 3 см у діаметрі може розірватися спонтанно (Suavage M., Osborne-Pellgrin M., Flohie F. et al., 1999).
Як відомо, судинна стінка є сполучнотканинним утворенням, у зв'язку з чим її властивості (зокрема й механічна міцність) багато в чому визначаються саме станом сполучної тканини (Мартынов А.И., Терновой С.К., 2001). Необхідність пошуку біохімічних критеріїв розриву стінки аорти при АА із загрозою розриву тісно пов'язана зі станом екстрацелюлярного матрикса сполучної тканини аорти. В останні роки особливо пильну увагу приділяють глікозаміногліканам (ГАГ), як найважливішим компонентам сполучної тканини (Karamanos N. K., 2005). На думку A. D. Theocharis (1999), розвиток АА може бути пов'язаний із значними кількісними змінами структури ГАГ, які обумовлюють деструкцію стінки абдомінальної аорти при аневризмі й подальшу функціональну неадекватність тканини.
У зв'язку із цим констатація порушень метаболізму й виявлення біохімічних маркерів змін стану стінки аорти, що передують її розриву, є ефективним підходом до діагностики можливого розриву АА (Кюркчиев С., Гудеев А., 2000; Boyer J. J., Wilson B., Bicknell R. et al., 2000; Theocharis A. D., Tsolakis J., Isegenidis T. et al., 1999). Відомо, що розвиток багатьох патологічних процесів у серцево-судинній системі (облітеруючий атеросклероз судин нижніх кінцівок – синдром Леріша (СЛ), атеросклероз (АС), гострий інфаркт міокарда, гіпертонія тощо) супроводжується розвитком запального процесу (Winterbourn C. C., Buss I. H., Chain T. P. et al., 2000). Було встановлено, що при АА також розвивається запальний процес, який загострюється зі збільшенням загрози її розриву (Бабаева О.И., 2003). Відомо, що рівень вмісту прозапального цитокіну – інтерлейкіну-6 у сироватці крові відбиває процеси ранніх стадій утворення аневризми черевної аорти (АЧА) ще до її розширення (Bark N., Foldes-Papn Z., Rigler R., 2003).
Загрозливим ушкоджувальним фактором у хворих з АА, очевидно, є "метаболічна інтоксикація", спричинена різними продуктами зміненого метаболізму, зокрема, перекісного окиснення ліпідів (ПОЛ), які впливають і можуть збільшувати дисфункцію різних органів і систем (Рябов Г.А., Азизов Ю. М, Пасечник И.Н. та ін., 2002). Оскільки розвиток АА супроводжується значною зміною обміну сполучної тканини стінки аорти, агрегатного стану крові та посиленою генерацією активних форм кисню (АФК) деякими клітками крові (Максименко А.В., 2005), можна припустити, що ці зміни можуть привести до швидкого росту АА і її розриву (Азизова О.А., Гороховатский Ю.И., Дудник Л.Б. та ін., 2005). . Тому важливим є вивчення біохімічних особливостей сполучної тканини аорти, маркерів запалення в сироватці крові при АА, а також інтенсивності процесів ПОЛ, що відбуваються під впливом АФК, які генеруються фагоцитами при запаленні (Шуленина Л.В., Азизова О.А., Асейчев А.В., 2005; Зенков Н.К., Меньщикова Е.Б., 2005). В останні роки звертають увагу на здатність еритроцитів до дихального вибуху (Артемьева Ю.С., Рогачева Е.П., 2005), у зв'язку з чим еритроцити, як і нейтрофіли, можна розглядати як генератор АФК. Встановлено, що в синдромі метаболічної інтоксикації (СМІ) також відіграють важливу роль речовини середньої маси – середньомолекулярні пептиди (Матвеев С.Б., Спиридонова Т.Г., Клычникова Е.В. та ін., 2003 Карякина Е.В., Белова С.В., 2004).
Все вищезгадане вимагає перегляду та уточнення критеріїв диференційної діагностики АА, стимулює і спрямовує увагу фахівців на розробку нових діагностичних і терапевтичних підходів. У їх розробці вважається доцільним спиратися на проведення комплексних біохімічних досліджень і на ретельне вивчення взаємозв'язків між змінами макромолекулярного складу тканин аорти та відображенням їх у змінах складу біологічних рідин хворих на АА.
Розв'язанню зазначених наукових питань присвячена дисертаційна робота.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Наукова робота виконана згідно з планом наукових досліджень Харківської медичної академії післядипломної освіти в межах НДР "Стан сполучної тканини й особливості її реакції в умовах патології" (№ Держреєстрації 01U00413703), а також Харківського Центру серцево-судинної хірургії в межах НДР "Розробка методів комбінованого ендоваскулярного хірургічного протезування торакоабдомінальних аневризм за допомогою синтетичного самофіксуючого ендопротезу" (№ Держреєстрації 0100U002219).
Мета та завдання дослідження. Установити взаємозв'язок між змінами біохімічного складу сполучної тканини стінки аорти при аневризмі аорти із загрозою розриву, синдромі Леріша й атеросклерозі зі змінами рівня метаболітів сполучної тканини, показників запалення й системи вільнорадикального окиснення в сироватці крові для розробки прогностичних критеріїв розриву стінки аорти при аневризмі аорти.
Для досягнення мети роботи були встановлені такі завдання:
1. Вивчити склад позаклітинних компонентів сполучної тканини аорти: оксипроліну (ОПР), тирозину (ТИР), гексозаміну (ГА), гексуронових кислот (ГК), фракційний склад глікозаміногліканів на "гладенькій" та "шорсткуватій" ділянках аорти при аневризмі аорти із загрозою розриву (АА1), синдромі Леріша і атеросклерозі.
2. Вивчити зміни деяких показників запалення та інтенсивності процесів ПОЛ та антиоксидантної активності (АОА) у крові хворих з АА в динаміці її розвитку у порівнянні з СЛ та АС.
3. Визначити величини показників функціонального стану нейтрофілів, лімфоцитів та еритроцитів у крові хворих з АА1, СЛ та АС.
4. Зіставити отримані дані біохімічних досліджень із гістологічною характеристикою стінки аорти хворих, що вмерли від кровотечі в результаті розриву аневризми аорти.
5. Виявити кореляційні взаємозв'язки між біохімічними показниками у хворих на АА1, СЛ та АС.
6. Розробити прогностичні критерії розриву аорти.
Об’єкт дослідження: аневризма черевної аорти на різних стадіях розвитку, атеросклероз аорти, облітеруючий атеросклероз судин нижніх кінцівок (синдром Леріша).
Предмет дослідження: біохімічні показники стану сполучної тканини, запалення, а також перекісного окиснення ліпідів та антиоксидантної активності в тканинах аорти й сироватці крові хворих із АА, АС і СЛ.
Методи дослідження: біохімічні, гістологічні для дослідження зразків аорти, біохімічні, імуноферментні, інструментальні для обстеження хворих, статистичний аналіз отриманих даних.
Наукова новизна отриманих результатів. Вперше одержані нові дані про ініціюючу роль змін складу макромолекул сполучної тканини (колагену, неколагенових білків, протеогліканів) у механізмах деструкції судинної стінки, що призводять до виникнення і розвитку аневризми аорти.
Вперше доведено, що розвиток патологічного процесу у серцево-судинній системі людини (на прикладі атеросклерозу, синдрому Леріша та аневризми аорти в динаміці її розвитку) призводить до порушень макромолекулярного складу судинної стінки аорти, що є причиною зниження механічної міцності стінки аорти та створення умов для розриву аневризми аорти.
Вперше доведено за допомогою статистичного аналізу кореляційний зв'язок між біохімічними порушеннями в тканинах аорти та змінами системіи ПОЛ-АОА і показників запалення в сироватці крові при аневризмі аорти із загрозою розриву.
Вперше визначено новий прийом у прогнозуванні розриву аневризми аорти, заснований на встановленні взаємозв'язків між змінами складу макромолекул сполучної тканини стінки аорти при аневризмі аорти, синдромі Леріша та атеросклерозі зі змінами рівня метаболітів сполучної тканини, показників запалення та системи вільнорадикального окиснення в сироватці крові.
Розроблені діагностичні критерії прогнозування загрози розриву аорти на основі визначення діапазонів біохімічних показників сироватки крові хворих на аневризму аорти.
Практичне значення одержаних результатів.
У роботі вперше визначені біохімічні критерії стану сполучної тканини при аневризмі аорти, синдромі Леріша та атеросклерозі за змінами рівня метаболітів сполучної тканини, показників запалення та системи вільнорадикального окиснення в сироватці крові для розробки прогнозування можливості розриву стінки аорти при аневризмі аорти.
Запропонована інтегральна система спрямованості змін біохімічних показників при аневризмі аорти із загрозою розриву, завдяки чому уможливлюється прогнозування розриву не тільки інструментальними, але й лабораторними методами досліджень та своєчасне проведення адекватної тактики лікувальних заходів.
За результатами досліджень отримано патенти: Пат.52386 А Україна: G01N33/48 Спосіб прогнозування розриву аневризми аорти. – № 2002043258; Заявл. 19.04. 2002; Опубл.16.12. 2002, Бюл. № 12; Пат.26987 U Україна: МПК (2006) G01N33/48 Спосіб діагностики можливості розриву аневризми аорти. – № u 2007 06634; Заявл.13.06. 2007; Опубл.10.10. 2007, Бюл. № 16.
Результати та висновки наукового дослідження, отримані дисертантом, упроваджені в практику роботи лікарів серцево-судинного відділення Обласної клінічної лікарні (м. Харків), відділу лабораторної діагностики та імунології Інституту патології хребта та суглобів АМН України (м. Харків), Інституту охорони здоров'я дітей та підлітків АМН України (м. Харків), кардіологічного відділення Дорожньої клінічної лікарні станції м. Харків, Харківської міської клінічної лікарні №11.
Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням автора. Автором особисто виконані патентно-інформаційний пошук і підготовка літературного огляду з обґрунтуванням актуальності даного науково-практичного дослідження. Самостійно відібрані й клінічно обстежені всі тематичні хворі, сплановані й проведені клініко-біохімічні дослідження та проаналізовані їх результати, виконані розрахунки й статистично опрацьовані дані, написані всі розділи роботи й сформульовані висновки.
Гістологічні дослідження тканин аорти виконані на базі Обласної клінічної лікарні м. Харкова із консультативною допомогою к. мед. н. доцента кафедри патологічної анатомії ХДМУ Н.І. Горгаль. Біохімічні дослідження сполучної тканини виконані на базі та за консультативною допомогою к. б. н., старшого наукового співробітника, завідуючій відділом лабораторної діагностики та імунології ДУ ІПХС ім. М.І. Сітенко АМНУ Ф.С. Леонтьєвої.
Апробація результатів дисертації. Основні положення й результати дисертації доповідалися та були обговорені на конференції з біології опорно-рухового апарата (м. Харків, 2000), 4-й Національній конференції з міжнародною участю "Активні форми кисню, оксид азоту, антиоксиданти й здоров'я людини" (Росія, м. Смоленськ, 2005), засіданні товариства лікарів-лаборантів (м. Харків, 2005), науково-практичній конференції із проблем клінічної біохімії (м. Чернівці, 2005), IX Українському біохімічному з'їзді (м. Харків, 2006).
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 друкованих праць, у тому числі 3 статті в рекомендованих наукових виданнях (відповідно до Переліку ВАК України), 2 патенти, 2 тези доповідей.
Структура та обсяг дисертації.
Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, опису методів дослідження, п’яти розділів отриманих результатів, заключення, висновків, практичних рекомендацій, списку використаних джерел та додатків. Робота викладена на 166 сторінках машинопису, проілюстрована 19 таблицями та 14 малюнками. Перелік літературних джерел нараховує 267 джерел: 135 – кирилицею, 132 – латиною, що складає 25 сторінок. Додатки вміщають 13 таблиць (додаток А) та 10 малюнків (додаток Б), що складає 24 сторінки.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріали і методи дослідження. При виконанні роботи було обстежено 169 осіб – чоловіків віком від 40 до 60 років, які перебували на лікуванні у відділенні серцево-судинної хірургії Обласної клінічної лікарні (м. Харків) і у Харківському Центрі серцево-судинної хірургії МОЗ України, з них 30 осіб контрольної групи, які проходили обстеження та лікування на базі Обласної клінічної лікарні (м. Харків).
Із дослідження були виключені хворі на системні захворювання сполучної тканини (системний червоний вовчак, дерматоміозит, склеродермія, змішані сполучнотканинні захворювання, синдром Шегрена), опорно-рухового апарата, із хронічними неспецифічними захворюваннями легенів, хронічними захворюваннями печінки, хронічними захворюваннями нирок, жовчновивідних шляхів і підшлункової залози. У всіх обстежених хворих були відсутні клінічні ознаки ниркової, печінкової недостатності, а в контрольній групі – також ознаки вираженої патології серцево-судинної системи.
Відповідно до Міжнародної класифікації хвороб-10, ми виділили хворих із аневризмою аорти (в динаміці її розвитку), атеросклерозом аорти, облітеруючим атеросклерозом судин нижніх кінцівок (синдром Леріша), гострим інфарктом міокарда. Хворі з діагнозом на хибну аневризму та коарктацію аорти були виділені як зрівняльні групи. Мінімальні розміри аневризми, визначені на підставі даних УЗД й ангіографії, становили 4,73х3,25 см, максимальні – 8,22х11,17 см. Середній і найчастіший розмір аневризми – 7,11х7,02 см. Відповідно до клінічної класифікації Фонтен-Покровського в більшості хворих відзначався III ступінь хронічної ішемії нижніх кінцівок.
За верифікованими діагнозами хворі були розподілені на 6 груп:
1. Аневризма аорти: 49 осіб (35,3%);
аневризма аорти (АА) – 21 особа (15,1%);
аневризма аорти із загрозою розриву (АА1) – 19 осіб (13,7%);
аневризма аорти, що розірвалася на
операційному столі (АА2) – 9 осіб (6,5%);
2. Хибна аневризма (АА3) – 9 осіб (6,5%);
3. Синдром Леріша (СЛ) – 25 осіб (18,0%);
4. Атеросклероз (АС) – 27 осіб (19,3%);
5. Коарктація аорти (КА) – 9 осіб (6,5%);
6. Гострий інфаркт міокарда (ГІМ) – 20 осіб (14,4%);
7. Контроль – 30 осіб.
Усім госпіталізованим хворим проведене комплексне обстеження, що включало фізикальні, лабораторні й інструментальні методи обстеження. Обстеженим особам здійснювали огляд, пальпацію, аускультацію живота і кінцівок. Для діагностики аневризми аорти, а також оклюзійно-стенозуючих уражень аорто-здухвинного сегмента при атеросклерозі аорти застосовували ультразвукове дослідження (УЗД), що включало ультразвукову допплерографію та дуплексне сканування із кольоровим допплерівським картуванням кровотоку. Здійснювалася також рентгеноконтрастна ангіографія, а деяким хворим виконували комп'ютерну томографію із введенням контрастних препаратів для посилення зображення. Всім обстежуваним особам, включаючи контрольну групу, проводили рентгенологічне дослідження органів грудної клітки, ЕКГ, а також загальноклінічну лабораторну діагностику: клінічний і біохімічний аналізи крові.
Проведено дослідження величин біохімічних показників, що відбивають стан обміну сполучної тканини аорти, у хворих трьох клінічних (АА1, АС і СЛ) і контрольної груп (КА) з використанням біопсійного (АА1, СЛ, КА) та секційного матеріалу (АС). Тканини аорти досліджували за допомогою універсальних морфологічних методів за Г.Г. Автанділовим, І.А. Казанцевою, І.А. Кругловою.
До компонентів, які ми визначали, ввійшли: вміст у тканинах аорти оксипроліну за методом Н. Z Stegemann (1958), тирозину – за методом Л.І. Слуцького (1969), гексозамінів – за N. P. Boas (1953), гексуронових кислот – за D. T. Galambos (1967), сумарний вміст глікозаміногліканів та їх фракцій: гіалуронової кислоти, хондроїтинсульфатів, гепарансульфату – за T. Bitter, H. M Muir (1969); у сироватці крові – глікопротеїнів, серомукоїдів, церулоплазміну, сіалових кислот, гексоз, загального фібриногену, загального білка, а також вимірювання ШОЄ в крові стандартними уніфікованими методами (Камышников В.С., 2004; Горячковский А.М., 1998). Було проведено дослідження вмісту в сироватці крові цитокінів – ІЛ-1-RА, ІЛ-4, ІЛ-6, ФНП-a – методом ІФА (набори реактивів "Вектор-Бест", Росія). Було проведене дослідження ПОЛ і АОА у сироватці крові за методом І.Д. Стальної у модифікації І.А. Волчегорського (2002), а також у нейтрофілах, лімфоцитах та еритроцитах (виділених із плазми крові методом О. Л Лобашевського у модифікації М. В Князєвої 1996) за рівнем дієнових кон’югатів (ДК), малонового діальдегіду (МДА), шифових основ (ШО) – за методом В.Н. Park у модифікації В.В. Климова і Т.В. Кошовкіної (1992), загальної антиоксидантної активності (АОА) – за методом Г.І. Клебанова та ін. (1988). Середні молекули (СМ) і середньомолекулярні пептиди (СМП) визначали за методом Н.І. Габрієлян, В.І. Ліпатова (1997).
Методи статистичного аналізу.
Результати клінічного й лабораторного дослідження хворих досліджуваних груп опрацьовували за відомими методами статистичного аналізу.
Математичне опрацювання основних показників виконували на ЕОМ БЕСМ-6 обчислювального центру НВО "Хартрон", а також із використанням статистичної програми SPSS8. При цьому обчислювали середнє арифметичне значення (М), середньоквадратичне відхилення (SD) і стандартну помилку середнього (m). Рівні значущості (p) визначали за допомогою таблиць Стьюдента – Фішера (критерію t). Статистично вірогідною приймали умову p ≤0,05.
Результати дослідження.
Біохімічна характеристика сполучної тканини аорти у хворих з АА в порівнянні з тканиною аорти в інших клінічних групах.
Для рішення поставлених завдань були досліджені 36 зразків тканини аорти, отриманих при післяопераційній біопсії (АА1 "гладенька" й "шорсткувата" ділянки, СЛ та контроль – КА) і 9 зразків тканини аорти (АС), отриманих у результаті автопсії. В цьому матеріалі визначали вміст оксипроліну (ОПР), тирозину (ТИР), гексозамів (ГА) і гексуронових кислот (ГК), сумарних глікозаміногліканів (ГАГ) їх фракцій, що містять гіалуронову кислоту, хондроїтинсульфати, гепарансульфат. Результати дослідження представлені в таблиці 1.
Аналіз характеристик зразків сполучної тканини аорти в обраних групах показав, що "шорсткувата" (найбільш уражена атеросклеротичними бляшками) ділянка аорти, в якій зазвичай відбувається розрив, при АА1 характеризувалася нижчим рівнем вмісту неколагенових білків (за вмістом тирозину) у порівнянні з рівнем цього показника в групі з АС і контрольній групі, а також зниженням рівня протеогліканів (за вмістом гексуронових кислот) у порівнянні з АС.
Рівень колагенових білків (за вмістом оксипроліну) на цій ділянці аорти був знижений у порівнянні з контролем, а вміст гексозаміну вірогідно не відрізнявся від показника у контрольній групі. Зважаючи на зниження вмісту гексуронових кислот і тирозіну, на тлі стабільного рівня гексозамінів, зниження вуглеводних компонентів тканини аорти відбувалося за рахунок саме протеогліканів.
На відміну від "шорсткуватої" ділянки, тканина "гладенької" ділянки аорти при АА1 характеризувалася більшим вмістом колагену порівняно з АС і контролем.
У хворих з діагнозом АС вміст тирозину в стінці аорти був підвищений порівняно з контролем, а також із показниками на "шорсткуватій" та "гладенькій" ділянках аорти при АА1.
Таблиця 1. Вміст оксипроліну, тирозину, гексозамінів, гексуронових кислот у тканині аорти у хворих на АА1 у порівнянні з іншими клінічними групами й контролем (М±SD)
Показник (г на 100 г тканини) |
Клінічна група | ||||
АА1 "шорст-та" ділянка n = 9 |
АА1 "гладенька" ділянка n = 9 |
СЛ n = 9 |
АС n = 9 |
Контроль n = 9 |
|
| Оксипролін | 4,21±0,04 * | 5,67±0,19 * ** *** |
5,74±0,09 * ** *** |
4,06±0,08 * ** *** /* |
4,62±0,17 |
| Тирозин | 0,60±0,01 * ** |
0,63±0,03 ** | 0,60±0,04 ** |
0,79±0,02 * *** |
0,66±0,02 |
| Гексозаміни | 1,49±0,02 | 1,48±0,06 | 1,39±0,03 *** |
1,41±0,02 | 1,47±0,17 |
| Гексуронові кислоти | 0,37±0,02 | 0,32±0,03 ** |
не визначали | 0,41±0,02 | не визначали |
Примітки: * - вірогідно порівняно з контролем - (p ≤ 0,05);
** - вірогідно порівняно з АС - (p ≤ 0,05);
*** - вірогідно порівняно з АА1 "шорсткувата ділянка" - (p ≤ 0,05);
/* - вірогідно порівняно з АА1 "гладенька ділянка" - (p ≤ 0,05);
При СЛ вміст ОПР був вище ніж у контрольній групі, а рівні ТИР й ГА вирогідно не відрізнялися від контрольних значень (р>0,05), що зпівпадало з величинами названих показників на "гладенькій" ділянці аорти у хворих з АА1, але відрізнялося від змін у тканині аорти хворих з АС.
Результати визначення сумарного вмісту тканинних ГАГ та їх фракцій (гіалуронова кислота, хондроїтинсульфати, гепарансульфат) у стінці аорти свідчать, що при загрозі розриву аорти спостерігається вірогідне зниження вмісту хондроїтинсульфатів у порівнянні з даними контрольної групи (таблиця 2). Це узгоджується з наявними в літературі результатами визначення ГАГ у сироватці крові хворих з АА (Бабаева О.И. та ін., 2001-2003 р., Theoсharis et al., 2002), а саме з фактом збільшення в сироватці крові хворих з АА1 сумарного вмісту хондроїтинсульфатів з перевагою в них хондроїтин-6-сульфату, джерелом якого ймовірно є протеоглікани тканини аорти.
Спираючись на ці дані, ми розробили спосіб прогнозування розриву аневризми аорти на підставі визначення співвідношення сумарних ГАГ і хондроїтин-6-сульфату, що дозволило уточнити показання до загрози розриву аорти (Патент України № 52386А від 16.12. 2002). Те, що підвищення кількості тканинних ГАГ відбувається саме за рахунок руйнування хондроїтинсульфатів, підтверджує встановлене нами вірогідне підвищення гепарансульфату в тканині аорти в порівнянні з контролем.
Таблиця 2.
Вміст глікозаміногліканів та їх фракцій у тканині аорти у хворих на АА1 у порівнянні з іншими клінічними групами й контролем (М±SD)
Показник (г на 100 г тканини) |
Клінічна група | |||
АА1 "шорст-та" ділянка n = 9 |
СЛ n = 9 |
АС n = 9 |
Контроль n = 9 |
|
Гіалуронова кислота |
0,21±0,01 | 0,210±0,008 | 0, 19±0,01 | 0,18±0,05 |
| Хондроїтин-сульфати | 0,040±0,006 * | 0,060±0,008 | 0,070±0,009 | 0,060±0,006 |
| Гепарансульфат | 0,060±0,005 * | 0,05±0,01 | 0,050±0,008 | 0,040±0,003 |
| Сума ГАГ | 0,31±0,01 | 0,32±0,02 | 0,31±0,01 | 0,29±0,02 |
Примітки: * - вірогідно порівняно з контролем - (p ≤ 0,05);
** - вірогідно порівняно з АС - (p ≤ 0,05);
*** - вірогідно порівняно з АА1 "шорсткувата ділянка" - (p ≤ 0,05);
/* - вірогідно порівняно з АА1 "гладенька ділянка" - (p ≤ 0,05);
Ці кількісні зміни біохімічних компонентів у "шорсткуватій" ділянці аорти корелюють з даними морфологічних досліджень про наявність дегенеративних порушень у стінці аорти при АА1, які варіюють від слабовираженої фрагментації еластичних волокон до великих ділянок розриву й розщеплення мембран, фіброзно-м'язових елементів, що поєднується з атрофією гладком’язових клітин (мал.1)
Мал.1. Еластичні волокна на "шорсткуватій" ділянці аорти при аневризмі аорти з ділянками розривів і розщепленням еластичних мембран. Забарвлювання за Малорі.
У такий спосіб зміни складу сполучної тканини на "шорсткуватій" ділянці аорти (зниження рівня оксипроліну, тирозину, хондроїтинсульфатів і підвищення вмісту гепарансульфату) можуть слугувати показниками стану тканин аорти в період загрози її розриву. Очевидно, виявлені порушення провокують компенсаторні зміни складу сполучної тканини на "гладенькій" ділянці – вірогідне підвищення вмісту оксипроліну в порівнянні з контролем, що можна розглядати як прояв адаптивної реакції "гладенької" ділянки аорти на загрозу розриву.
Слід звернути увагу на те, що у композиційному складі сполучної тканини аорти у хворих із захворюваннями, близькими за своїм походженням (АС, АА1 і СЛ), відбуваються різні кількісні зміни. Зокрема, при СЛ вони подібні змінам на "гладенькій" ділянці аорти при АА1, а при АС спостерігається найбільше зниження вмісту оксипроліну на фоні найбільш високого вмісту тирозину, тоді як рівень гексозамінів при АС вірогідно не відрізняється від величин аналогічних показників на "шорсткуватій" ділянці аорти при АА1. Аналіз вмісту фракцій ГАГ при АС показав, що у хворих з цим захворюванням найбільш високий рівень фракції хондроїтинсульфатів у порівнянні з хворими на АА1.
Отримані дані свідчать, що кожне з даних захворювань характеризується різним ступенем змін складу сполучної тканини аорти, що необхідно враховувати при проведенні лікувальних і діагностичних заходів.
Характеристика деяких біохімічних показників запалення та системи ПОЛ й АОС у крові хворих з АА в динаміці її розвитку порівняно зі змінами в інших клінічних групах
Проведено дослідження концентрації сіалових кислот, церулоплазміну, гексоз, фібриногену, загального білка, вмісту продуктів ПОЛ, цитокінів – ІЛ-1-РА, ІЛ-4, ІЛ-6, фактора некрозу пухлини альфа – ФНП-α, вмісту серомукоїдів, глікопротеїнів, молекул середньої маси (СМ) і середньомолекулярних пептидів (СМП), а також сумарної антиоксидантної активності (АОА) і ШОЄ у хворих з АА, АА1, АА2, АС, СЛ.
Мал.2. Значення показників ШОЕ, фібриногену та загального білку в сироватці крові хворих на АА в динаміці її розвитку в порівнянні з групою контролю
На мал.2 видно, що значення ШОЄ значно підвищені в порівнянні з контрольними в усіх клінічних групах. Максимальне значення ШОЄ (64,0±2,8 мм/год) спостерігалося при аневризмі аорти із загрозою розриву (АА1), що свідчило про розвиток в організмі хворих цієї групи найбільш інтенсивного, ніж в інших групах, запального процесу. При зіставленні величини даного показника в клінічних групах у послідовності АС (230% від контрольного рівня), АА (300%), АА1 (587%) виявлено його збільшення, зокрема, дуже високий рівень (57,1±3,4 мм/год) при розриві аневризми аорти на операційному столі (АА2).
Таким чином, аналіз динаміки ШОЄ свідчить про те, що зі збільшенням загрози розриву АА в організмі хворого підсилюється вже існуючий запальний процес. Слід зазначити, що виявлена
Мал.3. Величина показників запалення в сироватці крові хворих з варіантами АА, СЛ, АС, КА, ГІМ в порівнянні з групою контролю
З використанням проаналізованих вище параметрів був розроблений спосіб діагностики можливості розриву аневризми аорти (Патент № 26987 від 10.10. 2007 р).
Дослідження вмісту цитокінів – інтерлейкіну-6 (ІЛ-6), фактора некрозу пухлин (ФНПα), інтерлейкіну-4 (ІЛ-4), рецепторного антагоніста інтерлейкіну-1 (ІЛ-1-РА)
показало, що вміст ІЛ-6 збільшується при АС, СЛ, АА1 від 5,3±0,37 пг/мл при АС і 8,0±0,57 при СЛ до 17,25±0,55 пг/мл при АА1 відповідно на фоні значення 3,95±0,10 пг/мл при стенозі аорти (КА); вміст ФНПα вірогідно не відрізнявся в обраних групах. Зміни концентрації прозапального ІЛ-6 збігалися за спрямованістю зі змінами ШОЄ й інших показників запалення. Оскільки серед усіх обраних для дослідження клінічних групах вміст ІЛ-6 був найвищим в групі з АА1, у порівнянні з контролем, цей показник також можна розглядати як критерій загрози розриву стінки аорти (17,25±0,55 та 3,95±0,10 пг/мл відповідно). Вміст концентрації ІЛ-4 при АА1 також був істотно підвищений (18,45±0,85 пг/мл) у порівнянні із показником у групі хворих з АС (1,21±0,16 пг/мл) і СЛ (1,35±0,10 пг/мл), тобто в 15,2 та 13,7 разів відповідно.
Таким чином, підвищення рівня вмісту ІЛ-4 та ІЛ-6 при АА1 також можна віднести до індикаторів загрози розриву АА.
Результати аналізу змін концентрації СМП (табл.3) свідчать про збільшення її при АА1 і при всіх досліджуваних захворюваннях в 3,1, 3,3 рази від рівня показника в контролі.
Таблиця 3. Вміст продуктів ПОЛ, СМ, СМП та активності АОС у сироватці крові хворих з АА1, СЛ й АС у порівнянні з контролем (М±m)
Клінічна група |
ДК од/мл |
МДА мкмоль/л |
АОС % |
СМ від 500 Дт ум. од. |
СМП 500-5000 Дт ум. од. |
СМ / СМП |
1. АА1 n = 9 |
0,37±0,02* |
42,80±4,80 |
98,0±3,2 * |
0,15±0,02 |
0,098±0,010* |
1,53 |
2. СЛ n = 19 |
0,32±0,01* |
50,36±5,30 |
77,8±4,3 |
0,12±0,03 |
0,106±0,020 * |
1,13 |
3. АС n = 19 |
0,29±0,01 |
45,30±3,60 |
58,2±3,8 |
0,13±0,02 |
0,104±0,010 * |
1,13 |
4. Контроль n = 19 |
0,24±0,01 |
36,15±5,10 |
61,5±4,6 |
0,12±0,04 |
0,032±0,005 |
3,75 |
Примітка: * - зміни, вірогідні в порівнянні з контролем (p ≤ 0,05)
Визначення рівня ПОЛ у сироватці крові хворих показало відсутність змін вірогідних концентрації МДА між окремими групами (р>0,05) й вірогідне підвищення концентрації ДК у хворих з АА1 і СЛ у порівнянні з АС та контрольною групою на фоні підвищення активності АОС при АА1. Це свідчить про компенсаторне напруження системи антиоксидантного захисту в умовах загрози розриву аорти і найбільш вираженої запальної реакції. Виявлену в сироватці крові хворих на АА1 активацію АОС можна розглядати як результат посилення функції цієї системи, внаслідок чого потік суперактивних перекисів, активних форм кисню повинен зменшуватися за її участю. З іншого боку, частина перекисів не може нейтралізуватися за рахунок системи АОС у тканині аорти, що активує запалення, деструкцію екстрацелюлярного матрикса, провокує дисфункцію ендотелія. Факт збільшення вмісту СМП у сироватці крові узгоджується із припущенням про те, що частина перекисів сприяє посиленню процесів руйнування в тканині аорти чужорідних агентів, ендотоксинів (це можуть бути і власні макромолекули, що змінилися впродовж перебігу захворювання) при АА1 з подальшим їх виведенням.
Таким чином, дослідження вмісту в сироватці крові біохімічних показників запалення при АА у порівнянні із групами хворих на АС і СЛ підтвердило присутність запального компонента в патогенезі цих захворювань. Факт підвищення інтенсивності запального процесу зі збільшенням загрози розриву АА (за результатами змін ШОЕ, вмісту глікопротеїнів, сіалових кислот, фібриногену, цитокінів ІЛ-6, ІЛ-4, показників системи ПОЛ та АОС, СМП) дозволяє припустити провідну роль цього процесу в механізмі розриву аорти, що можна використати з діагностичною метою.
Для більш поглибленого розуміння механізмів розвитку даного процесу були вивчені біохімічні характеристики функціонального стану клітин крові, які також беруть участь у розвитку запалення.
Нижче представлені результати дослідження процесів ПОЛ за даними визначення вмісту дієнових кон’югатів (ДК), малонового діальдегіду (МДА) і шифових основ (ШО) у нейтрофілах, лімфоцитах й еритроцитах, виділених із крові хворих на АА із загрозою розриву (АА1), АС і СЛ. Було встановлено за допомогою коефіцієнта кореляції, що при АА1 найбільш тісний позитивний кореляційний зв'язок (r=0.9983) існує між накопиченням ДК у сироватці крові й лімфоцитах. Відносно еритроцитів і нейтрофілів встановлений негативний зв'язок (r=-0,9885 й r=-0,993). Очевидно, при АА1 основним джерелом підвищення рівня ДК у сироватці крові із трьох розглянутих нами типів клітин є лімфоцити. При АА1 при визначенні рівня МДА в еритроцитах також установлений тісний негативний зв'язок (r=-0,9992) з його рівнем у сироватці крові. Очевидно, накопичення всіх видів перекисів – ДК, МДА, ШО в еритроцитах активує АОС у сироватці, що узгоджується з підвищенням її активності. Та ж залежність спостерігається при АА1 між нейтрофілами й сироваткою крові. При АС аналіз величин коефіцієнтів кореляції при порівнянні даних у сироватці й клітинах крові показав наявність єдиного істотного позитивного зв'язку – між вмістом МДА в сироватці й еритроцитах (r=0,9999). При СЛ значущий зв'язок існує між рівнем досліджуваних показників у всіх клітинах і сироваткою крові. Так, наприклад, між накопиченням ДК і МДА в нейтрофілах і сироватці крові існує прямий позитивний зв'язок (r=0,9986 й r=0,9992), як і між накопиченням МДА й ШО в клітинах й АОА в сироватці крові.
Таким чином, при СЛ основним джерелом перекисів у сироватковому пулі є нейтрофіли, а джерелом ДК сироватки можуть бути також еритроцити (r=0,9948). У кожній клінічній групі основним джерелом ДК, МДА, ШО, що впливає на вміст цих продуктів ПОЛ в сироватці крові, є різні типи клітин: при АА1 – це нейтрофіли й еритроцити, при АС – це еритроцити, до того ж у відношенні тільки одного показника – МДА, при СЛ – всі типи клітин: нейтрофіли, еритроцити, лімфоцити.
Результати проведеного аналізу дозволяють припустити, що нейтрофіли, лімфоцити, еритроцити розрізняються за своїм "внеском" у механізм, що приводить до розриву аорти при АА1 і що при трьох близьких за походженням патологіях серцево-судинної системи ці клітини перебувають не в однаковому функціональному стані.
Аналіз кореляційних зв'язків між змінами деяких біохімічних показників сироватки крові й сполучної тканини аорти у хворих на АА1, АС і СЛ
Результати аналізу значень коефіцієнта кореляції між вмістом оксипроліну й тирозину в тканинах аорти в трьох клінічних групах (АА, АС, СЛ) дозволили виявити слабку кореляцію між накопиченням колагенових і неколагенових білків, найбільш значну при АС (r=-0,52). Коефіцієнти кореляції між вмістом оксипроліну (ОПР) й хондроїтинсульфатів (Х-S), оксипроліну й гіалуронової кислоти (ГІК), тирозину (ТІР) й гексозамінів (ГК) характеризувалися тією ж закономірністю й становили при АС: 0,56; 0,68; 0,50 відповідно. У той же час між вмістом неколагенових білків (за тирозином) і несульфатованих ГАГ (за гіалуроновою кислотою) існує значуща негативна кореляція (r=-0,67) тільки в групі хворих зі СЛ. При АА1 найбільш значущим виявився взаємозв'язок між зміною вмісту Х-S і ГІК (r=0,94), що в 1,7 разу сильніше, ніж при АС й у 7 раз сильніше, ніж при СЛ.
При загрозі розриву аорти (АА1) встановлено, що в тканині аорти спостерігається значуща негативна кореляція між вмістом двох типів сульфатованих ГАГ – Х-S і гепарансульфату (r=-0,58), тобто, чим менше Х-S, тим більше гепарансульфату – глікозаміноглікану базальних мембран. У тканині аорти хворих з АС і СЛ цей взаємозв'язок слабшає (до r=-0,37; r=-0,28).
Виявлено значущу негативну кореляцію між накопиченням тирозину й гепарансульфату (r=-0,6; r=-0,63). Таким чином, втрата аортою гепарансульфату, очевидно, компенсується накопиченням неколагенових білків, що теж може приводити до зміни механічної міцності стінки аорти. При АА із загрозою розриву була також виявлена негативна кореляція між накопиченням ГІК і ГА (r=-0,52), ОПР та ГА (r=-0,52), що виявилася значно слабше, ніж при АС (r=-0,77; r=-0,66). Ці біохімічні зміни, очевидно, мають відношення до зменшення механічних властивостей аорти перед розривом.
У зв'язку з пошуком біохімічних критеріїв загрози розриву АА, а також установленням факту посилення запального процесу в організмі хворих на АА із посиленням загрози розриву ми розглянули динаміку значень коефіцієнтів кореляції змін біохімічних показників запалення, обраних для дослідження, в сироватці крові хворих всіх трьох клінічних груп і показників вмісту сполучної тканини в стінці аорти.
Було встановлено, що при АА1 спостерігається значущий негативний зв'язок (r=-0,73) між ШОЄ й вмістом гепарансульфату в аорті. Відзначається також значуща негативна кореляція рівня гепарансульфату з вмістом серомукоїдів (r=-0,65) і гексозамінів (r=-0,53). Виявлено значущу негативну кореляцію між вмістом гіалуронової кислоти в тканині й сіалових кислот у сироватці крові (r=-0,77), вмістом гіалуронової кислоти й глікопротеїнів (r=-0,66), тирозину (неколагенових білків) і глікопротеїнів (r=-0,62), тирозину й загального білка (r=-0,83). Слід зазначити, що при АС і СЛ ці закономірності не виявлені.
Таким чином, зміни біохімічних показників у тканині аорти у хворих з АА1, що відбивають зниження механічної міцності стінки аорти, корелюють із значеннями деяких показників запалення в сироватці крові, що свідчить про посилення запальної реакції в тканині аорти зі збільшенням загрози розриву. Це відкриває перспективи для використання біохімічних показників інтенсивності запальної реакції в прогнозуванні розриву АА.
ТКАНИНИ АОРТИ: СИРОВАТКА КРОВІ: КЛІТИНИ КРОВІ: Шорст. ШО ↑ Оксипролін ↓ сіалові кислоти ↑ нейтрофіли ДК ↔ Тирозин ↓ гексози ↑ МДА ↔ глікопротеїни ↑ ГА ↔ СМП ↑ ШО ↑ ГАГ заг/гепаран - загальний білок ↓ лімфоцити ДК ↑ сульфат ↓ ІЛ-4 ↑ МДА ↑ ГАГ загальні ↔ ІЛ-6 ↑ 1-ша фракція ↔ МДА ↔ ШО ↑ 2-га фракція ↓ ДК ↑ еритроцити ДК ↑ 3-тя фракція ↑ АОА ↑ МДА ↓ КРОВ ШОЕ ↑ Мал.4. Інтегральна схема спрямованості змін біохімічних показників у "шорсткуватій" ділянці аорти, у сироватці та клітинах крові при аневризмі із загрозою розриву |
У хворих з АА1 ми також установили значущу негативну кореляцію між рівнем ДК у сироватці крові й Х-S у тканині аорти (r=-0,999), рівнем МДА в сироватці крові й співвідношенням гіалуронова кислота/Х-S у тканині аорти при загрозі розриву аневризми, (r=-0,91), а також з сумарними ГАГ сироватки крові (r=0,99), що узгоджується з нашими даними й даними літератури (Бабаева О. И, 2003; Theoharis, 2001) про вихід у кров Х-6-S при АА1 з аорти й про зміни в тканині аорти співвідношень різних видів ГАГ. Оскільки накопичення в сироватці крові продуктів ПОЛ стимулює компенсаторне підвищення в ній АОА, між зниженням вмісту Х-S у тканині аорти й підвищенням АОА в крові існує значуща кореляція (r=-1,0). Слід зазначити, що при АС значущі кореляційні зв'язки виникають між зміною рівнів продуктів ПОЛ в сироватці крові й іншими, ніж при АА1, показниками стану стінки аорти – між МДА й гепарансульфатом (r=-0,97), МДА й співвідношенням ∑ГАГ/Х-S (r=-0,98), МДА й ∑ГАГ/гепарансульфат (r=-0,99). У такий спосіб, відповідно до динаміки кореляційних зв'язків, найбільші деструктивні зміни сполучної тканини судин відбуваються при АА1 і СЛ, а із трьох видів досліджуваних клітин найбільш істотний внесок у ці зміни вносять нейтрофіли й еритроцити.
Таким чином, лабораторними критеріями загрози розриву аневризми аорти є: вміст сіалових кислот, гексоз, глікопротеїнів, хондроїтин-6-сульфату, загального білка, інтерлейкіну-4, інтерлейкіну-6, дієнових кон’югатів, середньомолекулярних пептидів та антиоксидантної системи у сироватці, швидкість осідання еритроцитів в крові, а також малонового діальдегіду, дієнових кон’югатів і шифових основ в клітинах крові.
На мал.4 відображено спрямованості змін біохімічних показників при аневризмі аорти із загрозою розриву. Збільшення у порівнянні з контрольними значеннями ШОЕ до 520-660%, сіалових кислот – до 146-252%, гексоз – до 140-150%, глікопротеїнів – до 164-186%, фібриногену – до 130-150%, хондроїтин-6-сульфату – до 152-169%, дозволяє діагностувати можливість розриву аневризми аорти.
ВИСНОВКИ
У дисертаційній роботі наведене нове вирішення проблеми прогнозування розриву стінки аорти при аневризмі аорти шляхом дослідження взаємозв`язків між змінами складу біохімічних компонентів стінки аорти із ступенем і характером змін рівня метаболітів сполучної тканини, показників запалення і інтенсивності процесів вільнорадикального окиснення у сироватці крові, яке полягало у розробці на цій основі діагностичних критеріїв стану стінки аорти при захворюваннях серцево-судинної системи.
1. Захворювання серцево-судинної системи людини, такі як аневризма аорти (АА), атеросклероз (АС), синдром Леріша (СЛ) супроводжуються порушеннями біохімічного складу тканини аорти, що корелює із змінами вмісту в ній компонентів сполучної тканини – колагенових і неколагенових білків, глікопротеїнів і протеогліканів.
2. При АС і АА із загрозою розриву на "шорсткуватій" ділянці аорти спостері-гається зниження вмісту оксипроліну; у тканині "гладенької" ділянки аорти і при СЛ, навпаки, встановлено підвищення його рівня; зниження вмісту тирозину встановлено на "шорсткуватій" ділянці аорти, а при АС відбувається підвищення величини цього показника. При аневризмі аорти із загрозою розриву тільки на "шорсткуватій" ділянці стінки аорти накопичується гепарансульфат і знижується рівень хондроїтин-сульфатів, що є прогностичним критерієм розриву стінки аорти.
3. При аналізі співвідношень компонентів сполучної тканини аорти хворих на АА із загрозою розриву, СЛ й АС встановлено вірогідне зниження коефіцієнта сумарні ГАГ/гепарин, підвищення коефіцієнтів сумарні ГАГ/хондроїтинсульфат і гіалуронова кислота/хондроїтинсульфат, при аневризмі аорти із загрозою розриву ці зміни були більш вираженими.
4. Максимальне значення ШОЕ спостерігалося при АА із загрозою розриву на фоні підвищення концентрації сіалових кислот, гексоз, глікопротеїнів, інтерлейкінів-4 та - 6, що свідчить про посилення запальної реакції і є критерієм розриву аневризми аорти.
5. У сироватці крові хворих з АА із загрозою розриву і СЛ виявлено більш високий, ніж у при АС й у контролі, вміст дієнових кон’югатів, що супроводжувалося підвищенням активності АОС при АА1 та середньомолекулярних пептидів.
6. У кожній клінічній групі основним джерелом ДК, МДА, ШО, вміст яких корелює із загрозою розриву АА, є різні типи клітин: при АА із загрозою розриву – це нейтрофіли й еритроцити, при АС – це еритроцити, при СЛ – всі три типи клітин: При АА із загрозою розриву найбільш тісні кореляційні зв'язки виявлені між продуктами ПОЛ у сироватці крові та еритроцитах, а також – нейтрофілах.
7. Визначення показників стану сполучної тканини: оксипроліну, тирозину, гексозамнів і гексуронових кислот, сумарних глікозаміногліканів та їх фракцій у тканині аорти, інтерлейкінів-4 та - 6 та показників запалення, ПОЛ, АОС у сироватці крові, а також функціональної активності клітин крові дозволяє одержати вичерпну характеристику стану стінки аорти при її аневризмі з загрозою розриву. Виявлено кореляційний взаємозв'язок між цими показниками, підтверджений за допомогою математичного аналізу.
8. Лабораторними критеріями загрози розриву аневризми аорти є: швидкість осідання еритроцитів – до 520-660%, вміст у сироватці крові, сіалових кислот – до 146-252%, гексоз – до 140-150%, глікопротеїнів – до 164-186%, хондроїтин-6-сульфату – до 152-169%, підвищення інтерлейкіну-4 –в 11,9-15,3 рази, інтерлейкіну-6 – в 3,27-5,47 рази, ДК –в 1,4-1,6 рази, СМП –в 1,1-1,3 рази й АОС –в 1,4-1,6 рази, а також МДА, ДК і ШО –в 1,3-1,5 рази у клітинах крові.
ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
1. Обстеження пацієнтів при підозрі на аневризму аорти повинне містити проведення вимірювань згідно зі стандартним протоколом, а також клініко-діагностичне лабораторне обстеження з використанням біохімічних методів дослідження. Такий комплексний підхід дозволяє підвищити якість діагностики серцево-судинної патології.
2. Для ранньої діагностики аневризми аорти може бути використано запропонований у роботі перелік лабораторних показників, що дозволяє підвищити якість діагностичних заходів.
3. Для оцінки результатів лабораторних досліджень слід користуватися інтегральною схемою спрямованості біохімічних показників при аневризмі аорти із загрозою розриву. Такий підхід до діагностики аневризми аорти дозволяє вчасно прогнозувати загрозу її розриву.
4. У разі збігу спрямованості результатів лабораторного дослідження із інтегральною схемою, необхідно зіставити діапазони отриманих значень при аневризмі аорти із запропонованими критеріями: збільшенням швидкості осідання еритроцитів – до 520-660%, вмісту у сироватці крові сіалових кислот – до 146-252%, гексоз – до 140-150%, глікопротеїнів – до 164-186%, хондроїтин-6-сульфату – до 152-169%, інтерлейкіну-4 –в 11,9-15,3 рази, інтерлейкіну-6 – в 3,27-5,47 рази, ДК –в 1,4-1,6 рази, СМП –в 1,1-1,3 рази й АОС –в 1,4-1,6 рази, а також МДА, ДК і ШО –в 1,3-1,5 рази у клітинах крові. Це допоможе прогнозуванню розриву і забезпечить своєчасне проведення адекватних лікувальних заходів.
СПИСОК ПРАЦЬ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Іваннікова С.В., Князєва М.В., Леонтьєва Ф.С. Біохімічна характеристика сполучної тканини аорти у хворих з аневризмою аорти // Буковинський медичний вісник. – (Чернівці). – 2005. – №2. – С.105-106. (Іваннікова С.В. – здійснювала підбір хворих та зразків для дослідження, визначала біохімічні показники та проводила статистичну обробку даних).
2. Іваннікова С.В., Князєва М.В. Перекисне окиснення ліпідів у хворих на гострий інфаркт міокарда і з аневризмою аорти // Медицина сьогодні і завтра. ХДМУ. – 2005. – №3. – С.48-50. (Іваннікова С.В. – здійснювала підбір хворих для дослідження, визначала біохімічні показники та проводила статистичну обробку даних).
3. Князєва М.В., Бабаєва О.І., Гончарова Л.С., Іваннікова С.В. Значення показників сполучної тканини в біологічних рідинах у діагностиці розриву аневризми аорти // Клінічна фармація. – 2002. – Т.6, №1. – С.23-27. (Іваннікова С.В. – приймала участь у визначенні біохімічних показників у сироватці крові (самостійно – глікопротеїнів) та у підборі хворих та зразків для гістологічного дослідження).
4. Knyazyeva M. V., Prokopyuk A. V., Babaeva O.I., Ivannikova S. V. Glycosaminoglycans as an instrument in work of molecular machine of connective tissue // The FEBS Journal, 2007. – Vienna, Austria. – V.274. – Supplement1. – P.213. (Іваннікова С.В. – проводила збір та обробку крові у хворих на аневризму аорти, визначала глікозаміноглікани).
5. Князева М.В., Володось Н.Л., Бабаева О.И., Иванникова С.В. Особенности обмена соединительной ткани при аневризме аорты с угрозой разрыва // Проблеми медичної науки та освіти. – 2002. – №3. – С.10-12. (Іваннікова С.В. – приймала участь у визначенні біохімічних показників у сироватці крові (самостійно – глікопротеїнів) та у підборі хворих для дослідження).
6. Пат.26987 U Україна: МПК (2006) G01N33/48 Спосіб діагностики можливості розриву аневризми аорти / Князєва М.В., Іваннікова С.В., Бабаєва О.І., Лодяна І.М., Володось М. Л.; заявник Харківська медична академія післядипломної освіти. – № u 2007 06634; заявл.13.06. 2007; опубл.10.10. 2007, Бюл. № 16. С.4.3 (Іваннікова С.В. – проводила збір та обробку крові у хворих на аневризму аорти, синдром Леріша та атеросклероз, здійснювала визначення біохімічних показників запалення у сироватці крові та у самостійно виділених клітинах крові (лімфоцитах, нейтрофілах та еритроцитах) визначала вміст продуктів перекісного окислювання).
7. Пат.52386 А Україна: G01N33/48. Спосіб прогнозування розриву аневризми аорти / Князєва М.В., Бабаєва О.И., Володось М.Л., Гончарова Л.С., Іваннікова С. В.; заявник Харківська медична академія післядипломної освіти. – № 2002043258; заявл. 19.04. 2002; опубл.16.12. 2002, Бюл. № 12. С.4.3 (Іваннікова С.В. – приймала участь у визначенні біохімічних показників у сироватці крові, а самє глікозаміногліканів та хондроїтинсульфатів).
8. Князева М.В., Иванникова С.В. Перекисное окисление липидов как характеристика функционального состояния нейтрофилов при остром инфаркте миокарда и остеохондрозе // Сб. трудов: 4-я Национальная конференция с международным участием "Активные формы кислорода, оксид азота, антиоксиданты и здоровье человека". – Смоленск, 2005. – С.143-145. (Іваннікова С.В. – здійснювала визначення біохімічних показників у сироватці крові та у самостійно виділених клітинах крові (нейтрофілах) визначала вміст продуктів перекісного окислювання у хворих на гострий інфаркт міокарда).
9. Иванникова С.В., Князева М.В., Бабаева О.И. К вопросу об использовании показателей перекисного окисления липидов в диагностике разрыва аневризмы аорты // Матеріали IX Українського біохімічного з’їзду. – Харків, 2006. – Т.2. – С.60. (Іваннікова С.В. – проводила збір та обробку крові у хворих на аневризму аорти та атеросклероз, здійснювала визначення біохімічних показників запалення у сироватці крові та у самостійно виділених клітинах крові (нейтрофілах та еритроцитах) визначала вміст продуктів перекісного окислювання).
АНОТАЦІЯ
Іваннікова С.В. Особливості біохімічного складу сполучної тканини аорти та процесів вільнорадикального окиснення при аневризмі аорти із загрозою розриву. – Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 03.00.04 – біохімія. – Інститут геронтології АМН України, Київ, 2008.
Встановлена закономірність між змінами показників стану сполучної тканини (ОПР, ТИР, ГА, ГК, сумарних ГАГ та їх фракцій – Х-S, ГС, ГІК) у тканині аорти й показниками запалення (ШОЕ, ГП, ГЗ, СР, СК, Х-S і сумарних ГАГ, СМП, ІЛ-4, ІЛ-6, ДК, МДА, ШО в крові (сироватці), а також показниками функціональної активності клітин крові (нейтрофілів, лімфоцитів, еритроцитів) при аневризмі аорти із загрозою розриву, атеросклерозі й синдромі Леріша.
Це дозволило дати комплексну біохімічну характеристику стану стінки аорти при аневризмі аорти із загрозою розриву. Виявлений взаємозв'язок підтверджений математично за допомогою кореляційного аналізу. Розроблено інтегральну схему спрямованості біохімічних показників при аневризмі аорти із загрозою розриву. Визначено біохімічні критерії розриву стінки аорти, що включають показники запалення, системи вільнорадикального окиснення в сироватці й клітинах крові, що може бути основою прогнозування розриву аорти при аневризмі аорти.
Ключові слова: аорта, аневризма, розрив, прогнозування, компоненти сполучної тканини, показники запалення, продукти ПОЛ.
АННОТАЦИЯ
Иванникова С.В. Особенности биохимического состава соединительной ткани аорты и процессов свободно-радикального окисления при аневризме аорты с угрозой разрыва. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 03.00.04 – биохимия. – Институт геронтологии АМН Украины, Киев, 2008.
Диссертация посвящена разработке прогностических критериев разрыва стенки аорты при её аневризме, основанных на использовании биохимических методов исследования ткани аорты и сыворотки крови.
Заболевания сердечно-сосудистой системы человека, такие как аневризма аорты (АА), атеросклероз (АС), синдром Лериша (СЛ) сопровождаются нарушениями биохимического состава соединительной ткани аорты – колагенових и неколагенових белков, гликопротеинов и протеогликанов.
Особенности биохимического состава соединительной ткани аорты, показателей воспаления и процессов свободно-радикального окисления в сыворотке и клетках крови были изучены у 169 человек (лица мужского пола в возрасте от 40 до 60 лет, из них 30 лиц контрольной группы). Проведены исследования величин биохимических показателей, которые отображают состояние обмена соединительной ткани аорты, у больных трех клинических групп (аневризма аорты с угрозой разрыва – АА1, АС и СЛ) и контрольной группы (коарктация аорты – КА) с использованием биопсийного (АА1, СЛ, КА) и секционного материала (АС), а также метаболитов соединительной ткани, показателей воспаления и системы ПОЛ в сыворотке и клетках крови.
При АС и АА с угрозой разрыва на "шероховатой" участке аорты наблюдается снижение содержания оксипролина; в ткани "гладкого" участка аорты и при СЛ, напротив, установлено повышение его уровня; снижение содержания тирозина установлено на "шероховатом" участке аорты; при АС происходит повышение величины этого показателя. При аневризме аорты с угрозой разрыва только на "шероховатом" участке стенки аорты накапливается гепарансульфат и снижается уровень хондроитинсульфатов, что является прогностическим критерием разрыва стенки аорты.
При анализе компонентов соединительной ткани аорты больных с АА1, СЛ и АС установлено достоверное снижение коэффициента суммарные ГАГ/гепарин, повышение коэффициентов суммарные ГАГ/хондроитинсульфат и гиалуроновая кислота/хондроитинсульфат, при аневризме аорты с угрозой разрыва эти изменения были более выраженными.
Установлена взаимосвязь между изменениями уровня оксипролина, тирозина, гексозаминов, гексуроновых кислот, суммарных гликозаминогликанов и их фракций – хондроитинсульфата, гепарансульфата, гиалуроновой кислоты в ткани аорты и показателями воспаления: скоростью оседания эритроцитов, гликопротеинами, гексозами, серомукоидами, сиаловыми кислотами, среднемолекулярными пептидами, интерлейкинами-4 и - 6 в сыворотке, а также показателями функциональной активности клеток крови (нейтрофилов, лимфоцитов, эритроцитов) при аневризме аорты с угрозой разрыва, при атеросклерозе и синдроме Лериша.
Это позволило дать комплексную биохимическую характеристику состояния стенки аорты при аневризме аорты с угрозой разрыва. Были определены биохимические критерии разрыва стенки аорты, включающие показатели воспаления, системы свободно-радикального окисления в сыворотке и клетках крови, что может быть основой прогнозирования разрыва аорты при аневризме аорты.
Выявленная взаимосвязь между показателями подтверждена математически с помощью корреляционного анализа. Разработана интегральная схема направленности изменений и взаимосвязей биохимических тестов в ткани аорты и крови при аневризме с угрозой разрыва.
В случае соответствия результатов лабораторних исследований интегральной схеме, необходимо сопоставить диапазоны полученных значений с предложенными критериями: увеличением скорости оседания эритроцитов – на 520-660%, содержания в сыворотке крови сиаловых кислот – на 146-252%, гексоз – на 140-150%, гликопротеинов – на 164-186%, хондроитин-6-сульфата – на 152-169%, интерлейкина-4 –в 11,9-15,3 раз, интерлейкина-6 – в 3,27-5,47 раз, диеновых конъюгатов –в 1,4-1,6 раз, среднемолекулярных пептидов – в 1,1-1,3 раза и антиоксидантной активности – в 1,4-1,6 раз, а также в клетках крови уровня малонового диальдегида, диеновых конъюгатов и шиффовых оснований – в 1,3-1,5 раз. Это поможет прогнозировать розрыв аневризмы аорты и обеспечить своевременное проведение адекватних лечебных мероприятий.
Ключевые слова: аорта, аневризма, прогнозирование, разрыв, соединительная ткань, коллаген, гликозаминогликаны, нейтрофилы, воспаление, интерлейкины, продукты ПОЛ.
annotation
Ivannikova S. V. Peculiarities of biochemical contents of aortic conjunctive tissue and free radical oxidation processes at aortic aneurism with the threaten of disruption. – Manuscript. Dissertation for a Candidate’ of medical sciences degree by speciality 03.00.04 – biochemistry. – Gerontology Institute of Academy of Medical Sciences of Ukraine, Kyiv, 2008.
The relation between the changes of the conjunctive tissue state parameters (oxiprolin, thyrosin, hexosamines, hexuronic acids, total glycosaminoglycans and their fractions – Х-S, HS, HIК) in aortic tissue and inflammation parameters (ESR, GP, GS, SR, SK, Х-S and total HAG, MMP, IL-4, IL-6, DC, MDA, blood (serum) SB, as well as the parameters of blood cells functional activity (neutrophils, lymphocytes, erythrocytes) at aortic aneurism with the threaten of disruption, atherosclerosis and Leriche syndrome has been established.
It allowed to characterize biochemically in complex the state of the aortic wall at aortic aneurism with the threaten of disruption. The revealed relation was verified mathematically with the aid of the correlation analysis. An integral scheme of the biochemical parameters tends at aortic aneurism with the threaten of disruption has been developed. The biochemical criteria the aortic wall disruption including the inflammation parameters, free radical oxidation system in serum and blood cells have been identified that may be the basis to predict the aorta disruption at aortic aneurism.
Key words: aorta, aneurism, prediction, disruption, conjunctive tissue, collagen, glycosaminoglycans, neutrophils, inflammation, interleukins, LPO рroducts.
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ
АА – аневризма аорти
АА1 – аневризма аорти із загрозою розриву
АА2 – аневризма аорти, що розірвалася на операційному столі
АА3 – хибна аневризма
АЧА – аневризма черевної аорти
ОПР – оксипролін
ТИР – тирозин
ГА – гексозаміни
ГК – гексуронова кислота
ГАГ – глікозаміноглікани
СМП – середньомолекулярні пептиди
ІЛ – інтерлейкін
ШО – шіфові основи
СЛ – синдром Леріша
АС – атеросклероз
КА – коарктація аорти
ГІМ – гострий інфаркт міокарда
ІФА – імуноферментний аналіз
ФНП-a –фактор некрозу пухлини a