Особливості біохімічного складу сполучної тканини аорти та процесів вільнорадикального окиснення при аневризмі аорти із загрозою розриву

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

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


8-09-2015, 22:37