Введение к работе
Актуальность исследования. Среди заболеваний, существенно ухудшающих прогноз для жизни и здоровья населения, а, следовательно, имеющих важное социальное значение, особое место занимает патология сердечно-сосудистой системы (ССС) - ишемическая болезнь сердца (ИБС), инфаркт миокарда, сосудистые нарушения при сахарном диабете (СД) 2 типа, которые в последнее время нередко встречаются сочетано и характеризуются высоким уровнем инвалидности и смертности. Патология ССС практически на всех этапах ее развития сопровождается в той или иной мере выраженным окислительным стрессом (ОС) (J.M. Stratton et al., 2000; Е. Stoupel, М. Jottrand, 2001; М.И.Балаболкин и соавт., 2005; И.Н. Ступаков, Р.Г. Гудкова, 2008; Л.Л. Берштейн, 2007; Л.Б. Лазебник и соавт., 2009; О.В. Зайратьянц, Л.В. Кактурский, 2009; Н.Ф. Измеров, Г.И. Тихонова, 2010; В.В. Кухарчук, Э.М. Тарарак, 2010; M. Garcia-Caballero et al., 2010; И.И. Дедов, М.В. Шестакова, 2011). Известно, что в основе ведущих механизмов развития сосудистых осложнений у больных с ИБС и СД 2 типа лежат многогранные патобиохимические изменения, появляющиеся в результате усиления свободнорадикального окисления (СРО) и сопровождающиеся избыточным образованием активных форм кислорода (АФК), свободных радикалов и реактивных молекул (липидов, нуклеиновых кислот, белков и других соединений), которые наряду с дислипидемией, дефицитом инсулина или инсулинорезистентностью, и, как следствие, гипергликемией при СД являются одним из основных компонентов патогенеза (B. Halliwell, J.M.C. Gutteridge, 1999; А.И. Карпищенко, 2001; В.В. Зинчук и соавт., 2003; М.И. Балаболкин и соавт.,, 2005; М.В. Кудряшова и соавт., 2010).
Необходимость своевременной диагностики и лечения болезней системы кровообращения определяется еще и тем, что в 2008 году летальность населения от этих заболеваний в России составила 57,1%, что значительно превышает показатели в развитых европейских странах (Ощепкова Е.В., 2009), причем большая часть ее приходится на смертельный исход по причине ИБС. Известно, что АФК приводят к повышению уровня окисленных липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), которые играют особую патогенетическую роль в формировании осложнений при патологии ССС. Окисленные ЛПНП увеличивают проницаемость эндотелия, усиливают адгезию лейкоцитов на его поверхности эндотелия, миграцию лейкоцитов и макрофагов в субэндотелиальное пространство, что сопровождается нарушением равновесия в прооксидантно-антиоксидантной системе и является ведущим механизмом повреждения миокарда и сосудов (J.A. Schaar et al., 2004; А.В. Болтач, 2009; С.А. Румянцева и соавт., 2010). Изучение взаимоотношений в ферментной антиоксидантной системе (АОС) эритроцитов показало, что она является чувствительным индикатором для оценки функционального состояния ССС (С.А. Чепурненко, 2010) и тяжести заболевания (А.А. Хозин и соавт., 1999). Учитывая увеличение распространенности СД 2 типа среди населения, в настоящее время нередко можно наблюдать сочетанное течение у пациентов ИБС и СД 2 типа. Все это характеризуется неблагоприятным прогнозом и является основополагающим при оценке степени тяжести состояния пациентов и мониторинге у них эффективности комплексной терапии.
Одной из современных проблем лабораторной диагностики остается поиск удобного биологического материала, позволяющего осуществлять не только диагностику ОС, но и проводить систематический мониторинг и скрининг состояния АОС и уровня СРО в организме (Л.М. Пустовалова, О.В. Борисенко, 2006). В качестве альтернативного крови биосубстрата, отвечающего требованиям: неинвазивности, безопасности, возможности многократного забора в практически неограниченном количестве в физиологических условиях, может быть использована ротовая жидкость (РЖ), что было продемонстрировано в ряде исследований (A. Jurjus et al., 1999; А.И. Воложин и соавт., 2001; А.С. Григорьян и соавт., 2001; Э.М. Гильмияров, 2002; Л.Г. Комарова, Л.В. Коркоташвили, 2003; А.Б. Денисов, 2003; Г.Ф. Коротько, 2006; М.Ф. Борисенков и соавт., 2007; И.М. Быков и соавт., 2008). Авторами получены данные о закономерностях функционировании слюнных желез, об изменении состава и физико-химических свойств смешанной слюны при стоматологической (А.И. Воложин и соавт., 2001; А.М. Соловьева, 2000; В.П. Бережной и соавт., 1999, 2003; Э.М. Гильмияров, 2003; И.А. Омаров и соавт., 2011) и нестоматологической патологии (A.G. Herzog et al., 2001; Л.Г. Комарова, Л.В. Коркоташвили, 2003; В.Д. Трифонов и соавт., 2003; Е.П. Просвирова и соавт., 2004). Исследованиями последнего десятилетия выявлен параллелизм изменений параметров метаболизма в крови и РЖ при ряде заболеваний (Григорьев И.В., 2000). Однако в настоящее время имеется ограниченное число исследований, посвященных изучению взаимосвязи внутренних органов с полостью рта, а также возможности диагностики и прогнозирования соматической патологии с использованием биохимического исследования РЖ (Ф.Н. Гильмиярова, 2006). Несмотря на определенные достижения в области биохимии РЖ, остается ряд нерешенных вопросов по диагностике и мониторингу ОС при свободнорадикальных патологиях и оценке состояния АОС.
Таким образом, изучение показателей СРО и АОС в крови и РЖ, а также показателей липидного и углеводного обмена крови совместно с данными клинических исследований, позволит индивидуализировать подбор медикаментозных препаратов с учетом конкретной клинической ситуации в зависимости от выраженности метаболических нарушений, а, следовательно, повысить эффективность проводимой терапии при ИБС и СД 2 типа, что снизит риск неблагоприятных прогнозов у таких категорий пациентов.
Цель исследования: установить биохимические особенности течения процессов свободнорадикального окисления в ротовой жидкости, выявить ведущие патогенетические механизмы, приводящие к метаболическим нарушениям углеводного и липидного обменов, и установить дополнительные лабораторные критерии для неинвазивной оценки степени декомпенсации при ишемической болезни сердца и сахарном диабете 2 типа.
В связи с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:
-
Определить ключевые биохимические показатели, характеризующие состояние процессов СРО и антиоксидантный потенциал в крови и РЖ у пациентов ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний;
-
Изучить функциональное состояние ферментного звена антиоксидантной защиты (АОЗ) в крови и РЖ пациентов с ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний;
-
Оценить изменения показателей липидного и углеводного обменов, и частоты клинических осложнений, в зависимости от состояния показателей АОС крови пациентов с ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний;
-
Выявить характерные взаимоотношения между показателями СРО и АОС в крови и РЖ пациентов с ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний;
-
Разработать на основании полученных данных комплекс дополнительных лабораторных критериев для неинвазивной оценки эффективности проводимой терапии при ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний.
Научная новизна. В работе впервые выполнено комплексное изучение показателей СРО, ферментного и неферментного звеньев АОС в крови и РЖ при ИБС и СД 2 типа (в том числе при сочетанном течении этих заболеваний), характеризующих интенсивность свободнорадикальных процессов, а также исследовано состояние углеводного и липидного обменов, на основании чего были отобраны дополнительные лабораторные критерии для определения степени декомпенсации этих патологических состояний и оценки эффективности проводимой терапии.
Впервые в выполненной работе показано, что в прооксидантно-антиоксидантной системе в РЖ пациентов при ИБС и СД 2 типа наблюдаются существенные сдвиги биохимических показателей СРО (ТБК-реактивные продукты (ТБК-РП)) и АОС (глутатион (GSH)), что сопровождается выраженными нарушениями гомеостаза ротовой полости и может быть использовано для лабораторного неинзвазивного мониторинга за данными категориями пациентов.
Впервые установлено, что у пациентов с СД 2 типа, а также при сочетанном течение ИБС и СД 2 типа, изменения в РЖ носят более выраженный характер, чем аналогичные изменения в крови, что может быть использовано при лабораторном определении степени декомпенсации данных патологических состояний.
Впервые показано, что выраженность нарушений липидного и углеводного обменов в крови имеют корреляционные взаимоотношения с показателями СРО и АОС в РЖ пациентов с ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний, а также, что они коррелируют с частотой осложнений при ИБС (инфаркт миокарда, артериальная гипертония) и СД 2 типа (ангиопатии, полинейропатии, энцефалопатия). Это позволяет разработать новые методы лабораторного неинвазивного мониторинга течения данных патологических состояний и оценки эффективности проводимой терапии.
Впервые выявлена общая закономерность изменения активности ферментного звена АОЗ (каталазы (КАТ), супероксиддисмутазы (СОД), глутатионредуктазы (ГР), глутатионпероксидазы (ГПО)) в РЖ при ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний, что позволит индивидуализировать выбор корригирующих мероприятий с учетом особенностей патологических сдвигов во взаимоотношениях ферментов антирадикальной защиты (АРЗ).
Научно-практическая значимость работы. Выявленные различия молекулярных механизмов, обеспечивающих метаболическую защиту клеточных структур в крови и биомолекул РЖ при ОС у пациентов с патологией ССС, существенно расширяют представление о патогенезе ИБС и СД 2 типа, в том числе аддитивных и синергических патогенетических взаимодействий при сочетанном течении этих заболеваний. Изучение корреляционных взаимоотношений показателей углеводного и липидного обменов, а также показателей СРО и АОС в крови и РЖ позволило предложить дополнительные (ферментные – активность КАТ, СОД, ГПО, ГР – и неферментные – содержание ТБК-РП, уровень GSH) показатели для оценки степени декомпенсации метаболического статуса при ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний, что позволит своевременно проводить комплексные корригирующие мероприятия для предупреждения развития поздних осложнений ИБС (инфаркт миокарда, гипертония) и СД 2 типа (ангиопатии, полинейропатии, ожирение). На основании анализа результатов исследования были отобраны дополнительные лабораторные критерии, позволяющие в качестве неинвазивных методов оценивать эффективность проводимого лечения и своевременно проводить корригирующее мероприятия, направленные на предупреждение развития осложнений.
Внедрение в практику результатов исследования. Результаты исследования используются в учебном процессе кафедры фундаментальной и клинической биохимии, кафедры общей и клинической патофизиологии, ГБОУ ВПО КубГМУ Минздрава России (г. Краснодар), внедрены в практику отделения кардиологии 3 ГБУЗ «Клинический госпиталь для ветеранов войн» (г. Краснодар), отделения эндокринологии КБУЗ «Краевая клиническая больница №1 имени профессора С.В.Очаповского» департамента здравоохранения Краснодарского края (г. Краснодар), КБУЗ «Краевая консультативная поликлиника» (г. Краснодар), МБУЗ «Городская поликлиника №7» (г. Краснодар).
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Установлено, что изменения показателей СРО и АОС в крови и РЖ при ИБС и СД 2 типа имеют существенные отличия по уровню значений и направленности сдвигов лабораторных показателей, которые наиболее выражены при сочетанном течении этих патологических состояний.
-
Выявлены корреляционные взаимоотношения между показателями углеводного и липидного обменов в крови и уровнем СРО и АОЗ в РЖ при ИБС и СД 2 типа, в том числе при сочетанном течении этих заболеваний. Совместное их использование в комплексном обследовании пациентов с ИБС и СД 2 типа повышает значимость диагностической оценки нарушений гомеостаза и позволяет своевременно проводить корригирующие мероприятия при данных патологических состояниях.
-
Полученные результаты исследований доказывают, что изменения низкомолекулярных показателей прооксидантно-антиоксидантной системы (ТБК-РП, GSH) и ферментного звена АОЗ (КАТ, СОД, ГР, ГПО) в РЖ имеют специфические особенности при ИБС и СД 2 типа, а также при сочетанном течении этих заболеваний, что позволяет использовать эти показатели для неинвазивной оценки устойчивости липопротеинов крови к пероксидации, определения степени декомпенсации СРО при данных патологических состояниях и оценки эффективности проводимой патогенетической терапии.
Апробация результатов исследования. Материалы диссертационной работы были представлены и обсуждались на IV Всемирном форуме по астме и респираторной аллергии (г.Париж, Франция, 2011), Общероссийской научно-практической конференции стоматологических кафедр ГБОУ ВПО Минздравсоцразвития России (Москва, Краснодар, 2012), IІІ Международной научно-практической интернет-конференции «Проблемы и перспективы развития науки в начале третьего тысячелетия в странах СНГ» (г. Переяслав-Хмельницкий, Украина 2012), на конференции кафедры фундаментальной и клинической биохимии ГБОУ ВПО КубГМУ Минздравсоцразвития России (г.Краснодар, 2012).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 4 статьи в центральной медицинской печати, рекомендованной Высшей аттестационной комиссией при Министерстве образования и науки Российской Федерации.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 132 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, библиографического указателя, содержащего 158 отечественных и 103 зарубежных источников, иллюстрирована 16 рисунками и содержит 11 таблиц.
