Способ оценки интенсивности обмена нуклеиновых кислот в клинической практике

Изобретение относится к медицине.

Интенсивность обмена нуклеиновых кислот (НК) при критических состояниях является решающим фактором, определяющим исход критического состояния. Синтез фрагментов НК (нуклеотидов) - один из наиболее активных процессов в клетке. Воспроизводство нуклеотидов требует значительное количество пластических веществ - аминокислот глутамина, глицина, а также углеводов, фосфатов. По затратам энергии этот процесс относится к крайне напряженным.

Ряд «барьерных» органов (печень, кишечник, лимфоузлы, селезенка) и костный мозг должны усиливать синтез НК в десятки раз при критических состояниях. Скорость деления клеток в этих органах и скорость синтеза НК определяет скорость регенерации и функциональные резервы этих органов.

В настоящий момент существуют способы изменения интенсивности синтеза и распада НК путем использования, например, ряда нутриентов, как глютамин, фолиевая кислота, витамин D3 или экзогенные олигонуклеотиды. Однако для эффективного использования этих препаратов необходим надежный способ оценки интенсивности обмена НК, в противном случае их использование будет либо малоэффективно, либо может привести к ухудшению состояния организма человека.

Известен способ определения интенсивности синтеза НК, заключающийся в оценке включения Н3-тимидиновой метки. Недостатком способа является использование радиоактивных материалов, что затрудняет использование метода в рутинной клинической практике.

Известен способ определения НК экзосом сыворотки крови. Способ характеризуется крайней технологической загруженностью, что делает его пригодным только в эксперименте.

Предлагаемый нами способ заключается в одновременном определении в сыворотке крови двух параметров - нуклеиновых кислот сыворотки крови (НКСК) и мочевой кислоты сыворотки крови (МКСК). НКСК характеризуют секрецию НК. Влияние распада клеток на уровень НКСК, по-видимому, минимальное, поскольку клеточные фрагменты НК быстро распадаются под действием ферментов или элиминируются с большой скоростью через рецепторы-привратники TLR 3 и 9 типов.

Наши исследования (Валеева В.А. и др., 2012) показали, что у больных с тяжелым хирургическим сепсисом, при котором отмечается усиленный катаболизм и ускоренная гибель клеток, концентрация НКСК может быть как снижена, так и повышена. Более того, многочисленные исследования (Наборщиков Д.А. и др., 2012; Vlasov V., et al., 2007) свидетельствуют о том, что в норме концентрация НКСК является величиной постоянной, а изменения концентрации НКСК в ту или иную сторону могут сами по себе сопровождаться патологическими сдвигами. Таким образом, поддержание определенного уровня НКСК является активным процессом и определяется, в первую очередь, внеклеточной секрецией НК. Очевидно, что интенсивность секреции НК во внеклеточную жидкость и затем в сыворотку крови прямо пропорциональна интенсивности синтеза НК.

МКСК характеризует, как известно, скорость распада нуклеиновых кислот до пуриновых оснований и далее до мочевой кислоты (МК). Однако обычно определение концентрации МКСК используется для диагностики мочекислого диатез или подагры, при этом принимаются в расчет только повышенные значения. Вместе с тем, при критических состояниях отмечено резкое снижение МК, свидетельствующее о том, что большинство образующихся пуриновых оснований вновь используется в синтезе НК de novo.

Следовательно, МКСК является параметром, по которому можно оценить интенсивность обмена НК. При высоких значениях МК отмечается избыток пуриновых оснований, что свидетельствует о преобладании распада НК над синтезом, при этом значительная часть пуриновых оснований метаболизируются до МК. Низкие значения МК, напротив, свидетельствуют о том, что синтез НК преобладает над возможностью синтеза пуриновых оснований.

Таким образом, при одновременном определении НКСК и МКСК оценивается как интенсивность синтеза НК, так и интенсивность распада НК. Используя полученные данные, можно рассчитать индекс интенсивности обмена НК.

На основании полученных данных рассчитывается индекс интенсивности обмена (ИИ ОНК) с использованием следующей формулы:

ИНДЕКС ИНТЕНСИВНОСТИ ОБМЕНА НК=НКСК/МКСК×100%,

где НКСК - концентрация олигонуклеотидов сывортки крови (мкг/л),

МКСК - концентрация мочевой кислоты сыворотки крови (мкмоль/л).

Пример 1. У группы взрослых здоровых добровольцев (n=10) оценивали концентрации НКСК и МКСК. При расчете индекса интенсивности обмена НК получено, что в норме индекс составил 16+/-5%.

Пример 2.

В исследование включены больные с тяжелыми ожогами, проходившие лечение в ожоговом центре ОКБ Новосибирска. Возраст 15-65 лет, продолжительность наблюдения 21 день.

Исследование проведено в группе ожоговых больных (n=18) с площадью ожога более 50% тела и степенью 2а и выше. Данные больные разделены на две группы - выжившие больные (n=13) и умершие (n=5).

В ходе исследования выявлены достоверные различия между группами (выжившие/умершие) по следующим показателям: Индекс Франка, оценка по шкале SOFA, уровень гликемии и уровень альбумина сыворотки крови. СРП был также достоверно выше у умерших больных с 10 суток госпитализации.

Уровень лейкоцитов, относительное содержание лимфоцитов, лактат сыворотки крови достоверно не отличались между группами.

Со стороны показателей обмена нуклеиновых кислот были отмечены следующие изменения. Наиболее низкие значения НКСК отмечены в группе умерших больных. Отмечены достоверные (р<0.05) различия в содержании олигонуклеотидов ДНК в сыворотке крови в группе выживших больных по сравнению с группой умерших на 10 (106±5 и 72±9 соответственно) и 14 дни (89±5 и 50±9 соответственно).

Напротив, МКСК в первые 5 суток была достоверно ниже сравнению со средними значениями в группе выживших больных. Отмечены достоверные (р<0.5) различия в содержании мочевой кислоты в сыворотке крови в группе выживших больных по сравнению с группой умерших на 3 (180,2±44,1 и 340,2±19,0 соответственно) и 5 дни (127,7±14,9 и 205,6±13,3 соответственно).

При расчете индекса интенсивности обмена НК было показано, что в первые 5 суток после ожога наиболее низкие значения индекса отмечены у умерших больных. Коэфициент на 5 сутки составил 58% и 24% в группах выживших и умерших соответственно, и 62% и 27% соответственно на 14 сутки. Таким образом, у выживших больных на протяжении всего периода наблюдения ИИО НК превышал 30%.

Таким образом, у критических больных значения индекса<30% свидетельствуют о выраженном распаде клеток со сниженной репарацией, что типично для шока и персистирующей полиорганной недостаточностью. Соответственно распад НК преобладает над синтезом de novo. Напротив, значения индекса, превышающие 30% свидетельствуют о преобладании синтеза над распадом НК, и преобладании репарации тканей над их распадом.

Пример 3.

Больной И., 45 лет. DS: Ожоговая болезнь, ожог IIa-III, площадь более 50%. Проходил лечение в отделении реанимации ожогового центра в течение 28 дней. Исход - выздоровление. Результаты оценки показателей интенсивности обмена нуклеиновых кислот представлены в табл. 1.

Таким образом, при благоприятном течении ожоговой болезни отмечены значения индекса интенсивности обмена НК от 43 до 150%. Пример 4.

Больная К., 49 лет.DS: Ожоговая болезнь, ожог IIa-III, площадь 55%. Проходила лечение в отделении реанимации ожогового центра в течение 22 дней. Летальный исход. Результаты оценки показателей интенсивности обмена нуклеиновых кислот представлены в табл. 2.

Таким образом, при неблагоприятном течении ожоговой болезни отмечены значения индекса интенсивности обмена НК ниже 10% (9 и 3%).

Пример 5.

Больная Н., DS: Ахалазия пищевода, кахексия III степени. На момент осмотра: вес 36 кг, индекс Кетле 14, дефицит массы тела 30%.

Проводилась нутритивная поддержка: стандартная энтеральная смесь в разведении 1:1 в объеме 2000 мл/сутки в назогастральный зонд. Несмотря на проводимую терапию, потеряла за последние 2 недели 3 кг. Обращает на себя внимание отсутствие прироста альбумина и потеря массы тела на фоне относительно стабильного состояния.

В программу нутритивной поддержки включен дополнительно Интестамин 500 мл/сутки, доза Глутамина 30 гр/сут.

Динамика показателей отражена в табл. 3.

Таким образом, при алиментарной дистрофии отмечены нарушения обмена НК, что отразилось в снижении ИИ ОНК (4.6%). После введения в терапию больших доз аминокислоты глютамина отмечены позитивные изменения нутритивного статуса, в том числе, тенденция к нормализации ИИ ОНК (12-13%).

Литература

1. Валеева В.А., Верещагин Е.И., Беркасова И.В., Стрельцова Е.И. Показатели обмена нуклеиновых кислот у больных с абдоминальным сепсисом // Медицина и образование в Сибири.- №6-2012, - стр. 217-222

2. Vlassov V.V., Laktionov P.P., Rykova E.Y. Extracellular nucleic acids // Bioessays. - 2007. - Vol. 29. - P. 654-667.