Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема послеоперационного обезболивания и перспективы фармакогенетики в ее решении (обзор литературы) 10
1.1. Послеоперационная боль и проблема адекватности анальгезии. Место трамадола в послеоперационном обезболивании. 10
1.2. Пациент как объект персонализированной медицины 24
1.3. Фармакогенетические аспекты анестезии и послеоперационного обезболивания 32
Глава 2. Клиническая характеристика больных и методы исследования 38
2.1. Клинический материал исследования 38
2.2. Методы исследования 42
Глава 3. Генетические факторы и послеоперационная анальгезия 53
3.1. Результаты генетического типирования пациенток 53
3.2. Интенсивность послеоперационного болевого синдрома 55
3.3. Побочные эффекты, связанные с обезболиванием 59
Глава 4. Выраженность хирургического стресс-ответа в зависимости от генотипа пациенток 62
4.1. Показатели гемодинамики и нейровегетативного статуса 62
4.2. Эндокринно-метаболическая реакция на операцию 65
4.3. Изменения в системе гемостаза 68
Заключение 73
Выводы 83
Практические рекомендации 84
Список сокращений 85
Список литературы 86
- Пациент как объект персонализированной медицины
- Интенсивность послеоперационного болевого синдрома
- Эндокринно-метаболическая реакция на операцию
- Изменения в системе гемостаза
Пациент как объект персонализированной медицины
Развитие современного здравоохранения характеризуется широким внедрением методов доказательной медицины, что позволяет объективизировать методы профилактики, диагностики и лечения большинства заболеваний. Разработанные на основе доказательной базы клинические рекомендации, стандарты и протоколы дают врачу руководство к действию [11, 15, 19, 74].
Наряду с этим, с момента появления медицины постоянно возникали идеи индивидуального подхода к пациенту. Эта идея, начиная с Гиппократа, проходит через все эпохи развития медицины, отмечая необходимость назначения пациенту «правильного», то есть, нужного именно ему, лекарства в правильных дозировках, необходимости лечить больного, а не болезнь [101, 145].
В настоящее время одним из перспективных решений является внедрение в клиническую практику технологий так называемой персонализированной медицины. Основная суть этих технологий – индивидуальный подход к выбору лекарственного средства и его режима дозирования, основанный прежде всего на изучении молекулярных характеристик организма пациента [24, 28, 36] и учитывающий прочие факторы, влияющие на фармакологический ответ (пол, возраст, сопутствующие заболевания, одновременное назначение нескольких лекарственных препаратов, характер питания, злоупотребление алкоголем, курение), которые выявляются у определенного пациента [25].
Впервые термин персонализированной (или персонифицированной) медицины появился в 1998 году в качестве названия монографии, изданной в 1998 году (Personalized Medicine) [121].
Концепция персонализированной медицины базируется на таких подходах, как:
1. геномный – исследование генома (ДНК) пациентов,
2. протеомный – исследование всего набора белков,
3. транскриптомный – исследование совокупности молекул РНК и других подходов.
Персонализированную медицину определяют, как «стремительно развивающуюся область здравоохранения, которая построена на интегри рованном, координированном и индивидуальном подходе к анализу возникновения и течения болезни, основанную на геномике, тестировании на предрасположенность к болезням» [70, 120].
Сычев Д.А. предлагает определение для персонализированной медицины, как подход к оказанию медицинской помощи, в основе которого лежат индивидуальные характеристики пациентов, для чего они должны быть распределены в подгруппы в зависимости от предрасположенности к тем или иным болезням и ответа на то или иное вмешательство [21, 48, 49, 51].
По мнению А.Л.Хохлова «Персонализированную медицину можно рассматривать как новый инструмент доказательной медицины, но для этого должны быть выполнены большие популяционные исследования» [52].
Термин «геном» появился еще в 1920 году и обозначает весь наследственный материал клетки, который содержит весь объем информации, необходимый для развития организма, его существования в определенных условиях среды, эволюции и передачи наследственных свойств в ряду поколений. В молекулярной генетике выделился раздел, получивший название «геномика», изучающий молекулярные структуры и функции геномов живых организмов.
В основе генома человека лежит молекула ДНК – так называемая «нить жизни», двухспиральная структура, которая была открыта в работе двух выдающихся нобелевских лауреатов Джеймса Уотсона и Фрэнсиса Крика еще в 1953 году. Спираль состоит из 4 пар оснований (нуклеоти-дов): двух пуринов (аденин, гуанин) и двух пиримидинов (тимин и цитозин), связанных между собой через дезоксирибозу и остатки фосфорной кислоты в длинную нить [182].
В 1990 году была создана программа «Геном человека» под руководством Джеймса Уотсона, под эгидой Национальной организации здра воохранения США. Целью программы стала расшифровка точной первичной последовательности нуклеотидов всей молекулы ДНК [4, 99, 107, 138]. За счет развития современных технологий стоимость полной расшифровки генома человека снизилась в тысячи раз и приближается к 1 тысяче долларов США, что создает перспективы для более активного внедрения достижений геномики в практическую медицину [22, 70].
В основе всей персонифицированной медицины лежит ряд основных подходов и направлений:
1. Предсказание на основе геномных данных вероятности возникновения различных заболеваний с разработкой профилактической индивидуальной схемы [163].
2. Дополнение традиционной клинической диагностики данными об индивидуальных характеристиках пациента [106].
3. Выбор тактики лечения пациента с учетом индивидуальных особенностей с персональным подбором лекарственных средств и / или их дозировок [105, 179].
Целью персонализированной медицины является подбор подходящего лекарственного средства для конкретного больного и разработка схем лечения пациента с учетом его индивидуальных особенностей [120, 176]. Установлено, что больше половины неблагоприятных фармакологических реакций, таких как побочные эффекты, недостаточная эффективность лекарственного средства, связаны с генетическими особенностями пациента [24, 25, 28, 146].
Традиционные, созданные для лечения определенного заболевания лекарственные средства могут оказаться неэффективными у 30 – 60% пациентов. Такие пациенты характеризуются и крайне высоким риском возникновения неблагоприятных побочных реакций [6, 82, 145, 92]. Miguel A. и соавторы в своем обзоре указывают, что частота развития побочных реакций на лекарственные препараты в стационаре достигает 17%. [94]. Рациональное и прицельное применение терапевтического воздействия позволит с максимальной пользой и минимумом неблагоприятных эффектов для отдельного человека применять лекарственные средства [120]. Так, например, использование фармакогенетического тестирования для персонального подбора дозировки варфарина сокращает частоту кровотечений в 4,5 раза, а частоту госпитализации пациентов – в 2 раза [14]. На основании этого становится очевидным, что эффективность и безопасность профилактических и лечебных методов зависит и от индивидуальных особенностей, а применение требует индивидуального подхода. Это дает возможность прогнозировать как опасное токсическое действие препарата, так и его недостаточную эффективность.
Фармакогенетика – это наука, которая изучает вклад генетических факторов (мутаций в различных генах) в изменение фармакологической реакции (эффективность и безопасность) на лекарственный препарат [22, 43, 48, 49].
Генетическая вариабельность, ограниченная одним видом (Homo sapiens) носит название генетического полиморфизма. Геномы всех людей отличаются друг от друга. Исключение составляют монозиготные близнецы [13].
Отличия последовательности ДНК в один нуклеотид (аденин, гуанин, тимин, цитозин) в геноме представителей одного вида или между гомологичными участками гомологичных хромосом индивида называют однонуклеотидным полиморфизмом (Single nucleotide polymorphism — SNP) [9].
На сегодняшний день для кодирования полиморфизмов существует 3 номенклатурные системы. В первой используется числовое значение локуса гена, в котором наблюдается полиморфизм. Буква до числового значения базовой пары означает наиболее часто встречающийся нуклео-тид в популяции, буква после — нуклеотид, найденный в мутантном ал леле. То есть A118G — полиморфизм гена мю-опиоидного рецептора расшифровывается как замена аденина в 118-й базовой паре гуанином. Иначе этот же полиморфизм может быть записан как 118 A/G или 118 А G. Такое кодирование касается единичного кодона и в результате заменяемые аминокислоты могут обозначаться с использованием 3-буквенной аббревиатуры. Следовательно, Asp70Gly — полиморфизм гена бутирил-холинэстеразы включает замену глицина на аспартат в 70-й аминокислоте протеина. К третьей системе номенклатуры полиморфизмов относится нумерация различных аллелей. Например, СУР2D6 5-аллель, пятый идентифицированный вариант энзима 2D6 в системе цитохрома Р-450. Такая запись наименее наглядная, но наиболее гибкая, потому как обеспечивает описание единичных или множественных мутаций любой сложности, включая "вставку" и "удаление", которые могут изменить большую часть гена. Некоторая часть полиморфизмов все еще известна под своими нестандартными, исторически сложившимися аббревиатурами [83].
Биоматериалом для проведения фармакогенетического тестирования является кровь или соскоб буккального эпителия. Результатом данного тестирования является получение генотипа больного по определенному исследуемому полиморфизму гена. После интерпретации результатов фармакогенетического теста можно спрогнозировать фармакологический ответ и сформировать рекомендации по использованию определенного лекарственного средства. Возможно в будущем, с развитием технологий будет возможно составление генетического паспорта пациента [22].
Интенсивность послеоперационного болевого синдрома
До операции у пациенток обеих групп болевой синдром отсутствовал. В послеоперационном периоде интенсивность болевого синдрома оценивался каждые 3 часа по 100-миллиметровой визуально-аналоговой шкале (ВАШ).
Первоначально была проверена гипотеза о том, что интенсивность послеоперационного болевого синдрома может зависеть от вида оперативного вмешательства (гистерэктомия или консервативная миомэкто-мия). Результаты сопоставления пациенток по данному показателю (без учета их генотипа) представлены в таблицах 3.2 и 3.3.
Результаты показывают, что в целом болевой синдром был выражен умеренно; его интенсивность находилась в допустимых пределах и не требовала дополнительных вмешательств. Статистически значимые различия в зависимости от вида оперативного вмешательства были отмечены только при оценке интенсивности боли в покое вечером в день операции. Болевой синдром был несколько интенсивнее после выполнения гистерэктомии по сравнению с консервативной миомэктомией. Однако математически различия были несущественными и, с учетом однородности выделенных групп по видам оперативных вмешательств, далее это обстоятельство во внимание не принималось.
При оценке интенсивности послеоперационного болевого синдрома в зависимости от генотипа пациенток было установлено следующее.
У пациенток группы 1 на всех этапах исследования интенсивность болевого синдрома была значимо выше (рисунок 3.2).
Схожая картина наблюдалась и при оценке интенсивности послеоперационной боли при активизации пациенток (рисунок 3.3).
Была выявлена слабая по силе, но статистически значимая корреляционная зависимость между наличием полиморфизмов и интенсивностью болевого синдрома в покое в 15 часов (время его максимальной выраженности) (рисунок 3.4).
В настоящее время условно принятым критерием адекватности послеоперационного обезболивания считается интенсивность боли, не превышающая 30 мм ВАШ в покое и не превышающая 40 мм ВАШ – при активизации пациентов.
При сравнении числа пациенток, у которых интенсивность послеоперационной боли за первые сутки хотя бы однажды превышала указанные пороговые значения, было установлено следующее (рисунок 3.5).
При оценке боли в покое в группе 1 интенсивность послеоперационного болевого синдрома превышала порог в 30 мм по ВАШ в течение первых суток после операции у 20 (69%) пациенток, в то время, как в группе 2 – только у 28 (42%); точный критерий Фишера = 0,025. При активизации пациенток первой группы у 22 (76%) интенсивность боли превышала порог в 40 мм по ВАШ, во второй группе – лишь у 29 (43%); точный критерий Фишера = 0,0039.
Таким образом, наличие у пациенток полиморфизмов гена CYP2D6 значимо снижало эффективность послеоперационного обезболивания.
Эндокринно-метаболическая реакция на операцию
При исследовании маркеров эндокринного и метаболического компонентов хирургического стресс-ответа было выявлено следующее.
Плазменная концентрация кортизола после операции значимо повышалась в обеих группах (рисунок 4.4).
Хотя повышение концентрации кортизола у пациенток 1-й группы было более заметным по сравнению со 2-й, критический уровень значимости не был достигнут (р = 0,095, U-критерий Манна-Уитни).
Концентрация пролактина после операции также повышалась, однако заметных различий между группами не было (рисунок 4.5).
Концентрация глюкозы в послеоперационном периоде повышалась незначительно, находясь в пределах нормы у подавляющего большинства пациенток (рисунок 4.6).
Статистически значимое, по сравнению с предоперационным, повышение уровня глюкозы было отмечено только у пациенток 1-й группы (р = 0,011, критерий Вилкоксона), в то время, как у пациенток 2-й группы этот показатель значимо не изменялся (р = 0,48).
При сравнении послеоперационной концентрации глюкозы между группами, этот показатель после был несколько выше у носительниц полиморфизмов, однако статистически различие не достигло критического уровня значимости (р = 0,073, U-критерий Манна-Уитни). Клинически такое повышение уровня гликемии также вряд ли можно признать существенным.
Изменения в системе гемостаза
Показатели ротационной тромбоэластометрии перед операцией находились в пределах нормы и значимо не отличались между группами (таблица 4.3).
– использован U-критерий Манна - Уитни
Изменения показателей ротационной тромбоэластометрии после операции у всей выборки пациенток характеризовались умеренным сокращением CT и CFT, что сопровождалось умеренным усилением лизиса сгустка (таблица 4.4).
– Использован критерий Вилкоксона
Данные изменения представляют собой типичную реакцию системы гемостаза на хирургическое вмешательство и могут рассматриваться как компонент хирургического стресс-ответа.
При оценке послеоперационных показателей гемостаза в исследованных группах пациенток было установлено, что их изменения во 2-й группе они имели такую же направленность (таблица 4.5). В послеоперационном периоде отмечалось значимое сокращение временных параметров, а также некоторое ускорение лизиса сгустка.
– Использован критерий Вилкоксона
У пациенток же 1-й группы временные параметры значимо не изменялись, однако наблюдалось значимое по сравнению с исходным уровнем уменьшение угла и уменьшение плотности сгустка на 10 минуте исследования и его максимальной плотности (таблица 4.6), что также сопровождалось умеренным усилением лизиса сгустка.
– Использован критерий Вилкоксона
Показатели плотности сгустка на 10 и 20 минутах исследования и максимальной плотности сгустка были значимо ниже у пациенток 1-й группы по сравнению со 2-й (таблица 4.7).
– использован U-критерий Манна – Уитни
Данные результаты не укладываются в концепцию типичной реакции системы гемостаза на хирургическое вмешательство, согласно которой интенсивный болевой синдром и более выраженные нейроэндокрин-ные проявления хирургического стресс-ответа (отмеченные у пациенток 1-й группы) сопровождаются развитием гиперкоагуляционных сдвигов со стороны системы гемостаза. В связи с этим, вероятно, снижение скорости формирования сгустка и его плотности, наблюдавшиеся у пациенток 1-й группы после операции, имели иную причину. Можно предположить, что данные изменения связаны с серотонинэргическим и/или адренэргиче-ским действием собственно трамадола (биотрансформация которого у пациенток данной группы замедлена).
Резюме
В то время, как рутинные параметры гемодинамики между группами не отличались, результаты оценки нейровегетативного статуса методом кардиоинтервалографии демонстрируют тенденцию к симпатико-тонии у пациенток – носительниц полиморфизмов гена CYP2D6. По всей видимости, это является следствием недостаточной адекватности анальгезии, связанной с замедлением деметилирования трамадола и снижения плазменной концентрации его активного метаболита – О-десметилтрама-дола.
В ответ на хирургическое вмешательство в обеих группах отмечено повышение уровня «стрессовых» гормонов, а также незначительное повышение уровня глюкозы. Данные показатели после операции статистически значимо не отличались в зависимости от генотипа пациенток. Степень повышения была умеренной, что соответствует средней травматич-ности оперативных вмешательств.
Изменения гемостаза, выявленные у пациенток 1-й группы, могут быть обусловлены следующим. С одной стороны, замедление биотрансформации трамадола из-за снижения активности CYP2D6 приводит к уменьшению плазменной концентрации О-десметилтрамадола и к снижению качества анальгезии. С другой стороны, этот феномен приводит к относительному (по сравнению с пациентками «дикого» типа) повышению плазменной концентрации самого трамадола. По сравнению с метаболитом, действующим на -опиоидные рецепторы, трамадол обладает существенно более широким спектром эффектов, выступая в качестве антагониста NMDA-рецепторов, ингибитора обратного захвата серотонина и норадреналина, а также обладает противовоспалительным и местноане-стезирующим действием [131]. Способность трамадола вызывать гипоко-агуляцию in vitro [84], как и антитромбоцитарное действие антидепрессантов – ингибиторов обратного захвата серотонина и норадреналина [114] известны. Вероятно, гипокоагуляционные сдвиги, отмеченные у пациенток 1-й группы, являются прямым результатом действия трамадола на фоне относительного повышения его плазменной концентрации.