Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете Пауль Галина Александровна

Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете
<
Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пауль Галина Александровна. Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.04 / Пауль Галина Александровна; [Место защиты: ГУ "Научно-исследовательский институт биохимии Сибирского отделения РАМН"].- Новосибирск, 2007.- 97 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Обзор литературы 10

1. Гликозаминогликаны - углеводная часть протеогликанов 10

1. 2. Строение гликозаминогликанов 11

1. 2. 1. Гиалуроновая кислота 14

1. 2. 2. Хондроитинсульфаты 14

1. 2. 3. Кератансульфат I и кератансульфат II 16

1. 2. 4. Гепарин и гепарансульфаты 16

1. 2. 5. Дерматансульфат 17

1. 3. Катаболизм гликозаминогликанов 17

1. 4. Функции гликозаминогликанов и протеогликанов 23

1.5. Повышенное содержание гликозаминогликанов в моче как диагностический маркер заболеваний 26

1. 5. 1. Повышение содержания гликозаминогликанов в моче у пациентов с наследственными заболеваниями 28

1. 6. Экспериментальные модели 35

1. 7. Заключение 37

Глава II. Материалы и методы исследований 38

2. 1. Характеристика клинических групп 38

2. 2. Экспериментальные исследования 41

2. 3. Биохимические методы исследования 43

2. 3. 1. Количественное определение сульфатированных гликозаминогликанов в моче 43

2. 3. 2. Выделение гликозаминогликанов 44

2. 3. 3. Аналитический электрофорез гликозаминогликанов на ацетат целлюлезных мембранах 44

2. 3. 4. Обработка препарата гликозаминогликанов ферментами 45

2. 3. 5. Выделение лейкоцитов из периферической крови 46

2. 3. 6. Исследование активности лизосомных ферментов 46

Глава III. Результаты исследований 49

3.1. Анализ содержания сульфатированных гликозаминогликанов в моче у пациентов, направленных на биохимический селективный скрининг наследственных болезней обмена 49

3. 2. Анализ содержания сульфатированных гликозаминогликанов в моче у пациентов с лизосомными болезнями накопления (мукополисаха ридозами и болезнью Гоше) 61

3.3. Активность хитотриозидазы плазмы крови у больных мукополиса харидозами 67

3. 4. Экскреция сульфатированных гликозаминогликанов с мочой больных сахарным диабетом 69

3.5. Анализ содержания сульфатированных гликозаминогликанов в моче у экспериментальных животных с мукополисахаридозами 72

3. 6. Анализ содержания сульфатированных гликозаминогликанов в моче у экспериментальных животных с сахарным диабетом 78

Глава IV. Обсуждение результатов 81

Выводы 90

Литература 92

Введение к работе

Актуальность исследования. В последнее десятилетие существенно пересмотрены структурные и функциональные характеристики внеклеточного матрикса. Протеогликаны внеклеточного матрикса играют важную роль в межклеточных взаимодействиях (Iozzo, 1998; Roseman, 2001), участвуют в регуляции дифференцировки, созревании и росте клеток специализированных тканей (Hegewald et al., 2004; Schulthz et al., 2004; Stern et al., 2006), в защите сосудистой стенки и регуляции проницаемости базальных мембран (Nigro et al., 2005). Протеогликаны регулируют фибриллогенез коллагена, вовлечены в процессы роста и инвазии опухолевых клеток (Кабак и соавт., 1990; Kuo et al., 1991; Stern et al., 2004), участвуют в восстановительных процессах, выполняя компенсаторно-приспособительные функции (Raman et al. , 2005; Taylor et al., 2006).

Нарушения функционирования компонентов внеклеточного матрикса наблюдаются при многих заболеваниях человека, поскольку протеогликаны вовлечены в основные типовые патологические процессы (воспаление, склероз, ишемия, старение и др.). Гликозаминогликаны (ГАГ) являются важным компонентом протеогликанов (Taylor et al., 2006).

При наследственных лизосомных заболеваниях мукополисахаридозах описаны генетические дефекты лизосомных ферментов, отвечающих за деградацию ГАГ (Neufeld et al., 1970, 1975). Эти данные стимулировали изучение патогенеза, диагностики, лечения больных мукополисахаридозами, особенно при заместительной ферментной терапии и трансплатации костного мозга. Накопление ГАГ в тканях и повышенное выделение их с мочой, как результат значительного снижения активности лизосомных гидролаз в клетках, подтверждает предполагаемый клинический диагноз у больных мукополисахаридозами и позволяет проведение первого этапа диагностики лизосомных болезней накопления (Видершайн, 1980; Краснопольская, 2005). Для количественного определения ГАГ мочи предложено несколько методов, которые нуждаются в совершенствовании.

Изменения экскреции и качественного состава ГАГ мочи изучаются при ряде заболеваниий: диабетической нефропатии (De Muro et al., 2002); аутоиммунных заболеваниях - системной красной волчанке (Bicer et al., 2003), ревматоидном артрите (Ueta et al., 1994), аутоиммунном тиреоидите (Winsz-Szczotka et al., 2006); амилоидозе (Linker et al., 1987; Magnus et al., 1992); нефролитиазе (Tsujihata et al., 2006). Изменения состава ГАГ мочи наравне с микроальбуминурией рассматриваются как показатель кардиоваскулярного риска (Russo et al., 2004; Ballinger et al., 2004).

Многолетний опыт биохимического селективного скрининга сульфатированных ГАГ у пациентов, направленных на медико-генетическое консультирование с целью выявления наследственных болезней обмена, обнаружил большой контингент больных с повышенной экскрецией сульфатированных ГАГ, не связанных с наличием мукополисахаридозов. Дальнейшие исследования показали, что среди пациентов с повышенной экскрецией сульфатированных ГАГ выделяется значительная группа больных с нарушением углеводного обмена (сахарного диабета I и II типа). В связи с этим возникла необходимость проведения дифференциальной диагностики выведения ГАГ с мочой при разных механизмах нарушения обмена протеогликанов.

В этой ситуации изучение роли одного из основных компонента внеклеточного матрикса – ГАГ в патогенезе генетически обусловленных мукополисахаридозов и диабетической нефропатии чрезвычайно актуально. Известно, что у 40-45 % больных сахарного диабета как типа 1, так и типа 2 развивается диабетическая нефропатия, которая является основной причиной смертности больных (Дедов, Шестакова, 2000).

Цель работы. Изучить особенности экскреции и качественного состава сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете, как клинических моделях нарушения протеогликанов и углеводного обмена.

Задачи исследования:

1. Выявить частоту гиперэкскреции и изменений качественного состава сульфатированных гликозаминогликанов мочи при проведении биохимического скрининга наследственнных болезней обмена человека.

2. Изучить экскрецию и качественный состав сульфатированных гликозаминогликанов мочи, активность лизосомных ферментов в лейкоцитах и плазме крови, активность хитотриозидазы в плазме крови у больных мукополисахаридозами и болезнью Гоше.

3. Оценить количество и качественный состав сульфатированных гликозаминогликанов мочи у больных сахарным диабетом с разной степенью выраженности диабетической нефропатиии.

4. Изучить особенности экскреции сульфатированных гликозаминогликанов с мочой у крыс в эксперименте при воспроизведении модели мукополисахаридоза и сопоставить изменения показателей с соответствующими данными у больных мукополисахаридозами.

Научная новизна. Впервые представлены данные о частоте встречаемости синдрома гиперэкскреции сульфатированных гликозаминогликанов с мочой в сибирской популяции. Установлено, что качественный состав сульфатированных гликозаминогликанов зависит от характера заболеваний.

Проведение определения экскреции и качественного состава ГАГ мочи и оценки активности хитотриозидазы плазмы крови уже на первом этапе биохимического скрининга наследственных болезней обмена человека позволяет отдифференцировать мукополисахаридозы и болезнь Гоше.

Прогрессирование диабетической нефропатии сопровождается не только увеличением экскреции сульфатированных гликозаминогликанов, но и нарушением соотношения сульфатированных гликозаминогликанов за счет увеличения гепарансульфата.

Практическая значимость. Материалы диссертации использованы при подготовке методического пособия для врачей «Наследственные болезни обмена веществ: общие принципы выявления нарушений обмена аминокислот, сахаров, гликозаминогликанов» (Новосибирск, 2004). Результаты работы внедрены в практическую деятельность клинико-диагностической лаборатории Государственного Новосибирского областного клинического диагностического центра и медико-генетической консультации МУЗ Муниципального центра планирования семьи и репродукции. Диагностическое значение исследования подтверждено патентом на изобретение № 2196988 «Способ диагностики мукополисахаридозов» (БИПМ, №2 от 20.01.2003) и рационализаторским предложением «Диагностический тест тяжести состояния и эффективности лечения больных с хронической интоксикацией» №3253/2 от 28 декабря 1993г НФ НПО «Гигиена и профпатология». Обнаруженные различия качественного состава сульфатированных ГАГ мочи и активности хитотриозидазы плазмы крови позволяют проводить дифференциальную диагностику между мукополисахаридозами и болезнью Гоше на I этапе биохимического селективного скрининга наследственных болезней обмена.

Положения, выносимые на защиту:

  1. Синдром гиперэкскреции сульфатированных ГАГ встречается с высокой частотой (60%) при заболеваниях, которые сопровождаются нарушениями обмена протеогликанов и углеводного обмена.

  2. Выраженное повышение экскреции сульфатированных гликозаминогликанов и различия качественного состава гликозаминогликанов мочи, активность хитотриозидазы в плазме крови имеют значимость для дифференциальной диагностики мукополисахаридозов и болезни Гоше, которые имеют общие фенотипические проявления.

  3. Прогрессирование нефропатии у больных сахарным диабетом сопровождается гиперэкскрецией сульфатированных ГАГ, изменением соотношения хондроитинсульфата и гепарансульфата и появлением нетипичного дерматансульфата в моче, свидетельствующие о выраженности диабетической нефропатии.

  4. Модель мукополисахаридоза, вызванная введением сурамина крысам Вистар, воспроизводит изменения экскреции сульфатированных гликозаминогликанов аналогичные наблюдаемым у больных мукополисахаридозами: резкое повышение количества сульфатированных гликозаминогликанов и появление нетипичных гликозаминогликанов (дерматансульфата) в моче.

Апробация работы. Материалы, изложенные в диссертации, представлены на рабочем совещании (с международным участием) «Лизосомные болезни, модели, терапия» (Новосибирск, 28-29 сентября, 2000); 5-ом Международном симпозуме по мукополисахаридозам (5th International Symposium on Mucopolysaccharidoses and Related Diseases, Vienna, March 18 – 21, 1999); 13-м Рабочем совещании Европейской группы по изучению лизосомных болезней (13th European Study Group on Lysosomal Diseases Workshop, Septemer 20-23, 2001, Woudschoten, The Netherlands); 2-ой межрегиональной научно-практической конференции «Клинические аспекты использования молекулярно-биологической диагностики в медицине» (Новосибирск, 2003); межрегиональной научно-практической конференции «Молекулярная генетика нейродегенеративных заболеваний» (Новосибирск, 2005); V Сибирском физиологическом съезде (Томск, 2005); на межлабораторном семинаре ГУ НИИ физиологии СО РАМН, (Новосибирск, 2007).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 27 печатных работ, в том числе 7 статей в рекомендованных ВАК журналах.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из следующих разделов: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждение, заключение, выводы и список литературы, включающий 216 ссылок. Диссертация изложена на 116 страницах машинописного текста, иллюстрирована 26 рисунками, содержит 17 таблиц..

Строение гликозаминогликанов

Гликозаминогликаны представляют собой сложные гетеросахариды, состоящие из длинных полисахаридных цепей, ковалентно связанные с белковым кором. В тканях обычно находят семь различных типов ГАГ (Зимина, 1992; Lindahl, 1978; Hook, 1984; Iozzo, 1998). Структура их основных повторяющихся дисахаридных фрагментов дана на рисунке 1. Полисахаридные цепи дерматансульфата, гепарансульфата, хондроитин-4- и хондроитин-6-сульфата построены из чередующихся остатков уроновой кислоты и сульфатированного гексозамина. Кератансульфат отличается от других гликозаминогликанов тем, что вместо глюкуроновои кислоты содержит остатки галактозы. ГАГ связаны с особым участком в молекуле белкового кора. Содержание различных Сахаров в полисахаридных цепях и степень их сульфатирования могут значительно варьировать. К одной молекуле белка могут быть присоединены от нескольких полисахаридных цепей до сотни. Такие протеогликаны способны образовывать и более крупные комплексы благодаря нековалентным связям (рисунок 3). Глюкуроновая кислота образуется из глюкозо-1-фосфата, а образование гексозамина можно представить в виде схемы:

Глюкозо-5-фосфат + глютамин - глюкозамин-6-фосфат + глютаминовая кислота

Характеристика клинических групп

1 группа „состояла из 1523 пациентов, в возрасте от 1 месяца до 68 лет (мужчин - 49,1 %, женщин - 50,9 %). Исследование проводилось в течение трех лет. Все пациенты были направлены на обследование медицинскими генетиками для проведения биохимического селективного скрининга наследственных болезней обмена.

2 группа - пациенты с лизосомными болезнями накопления в возрасте от 2 до 40 лет: 8 больных мукополисахаридозами и 4 больных болезнью Гоше. Диагноз верифицирован на основании результатов клинического обследования, данных биохимического скрининга и энзимодиагностики. Характерными клиническими проявлениями мукополисахаридозов были лицевые дис-морфии (запавшая переносица, густые брови, вывернутые ноздри, толстые губы и язык, низко посаженные золи, долихоцефалической формы голова, выраженные лобные бугры), изменения скелета (укороченная грудная клетка, кифоз в нижнегрудном или верхнепоясничном отделе позвоночника, ограниченная подвижность в суставах, особенно в плечевых и межфаланговых, контрактуры, короткая шея, низкий рост), гепатоспленомегалия, изменения органов зрения (очаги помутнения на роговице, атрофия зрительного нерва), снижение слуха, нарушения со стороны нервной системы, снижение интеллекта (таблица 4).

У пациента №1 болезнь Гоше в возрасте 1 г 8 мес проявлялась задержкой нервно-психического развития, изменениями скелета, выраженной гепа-тоспленомегалией, анемией, лейкопенией. Диагноз болезни Гоше выставлен пациентам № 2 и № 3 в возрасте 39 и 35 лет, клинически болезнь проявлялась гепатоспленомегалией, скелетными и кожными изменениями, анемией, лейкопенией, тромбоцитопенией. Пациенту № 3 диагноз болезни Гоше выставлен в возрасте 13 лет.

3 группа - 55 больных сахарным диабетом (СД), 30 мужчин и 25 женщин, в возрасте от 16 до 63 лет (средний возраст 34,3+1,8 года). 46 обследо ванных страдали СД 1 типа, 9 - СД 2 типа. Длительность заболевания варьировала от 3 месяцев до 36 лет, составляя в среднем 9,8+1,1 года. В зависимости от наличия и выраженности диабетической нефропатии больные этой группы были распределены на 3 группы: в 1-ю вошли больные с нормальной экскрецией белка с мочой - 12 человек, во 2-ю - больные с микроальбуминурией или протеинурией до 0,3 г/сут - 31 человек, в 3-ю - больные с выраженной протеинурией - 12 человек. Выделенные группы были сопоставимы по половому, возрастному составу и степени компенсации сахарного диабета. Пациенты с выраженной нефропатией отличались большей длительностью заболевания и тенденцией к повышению систолического и диастолического артериального давления (таблица 5).

Контрольную группу составили 156 человек в возрасте от 5 месяцев до 58 лет, практически здоровые люди. Женщин было 87 человек (56 %), мужчин 69 (44 %). Пациенты были разделены на возрастные группы согласно возрастной периодизации онтогенеза человека (Доскин и соавт., 1997). Забор крови осуществляли по добровольному согласию пациентов утром натощак. Для выделения взвеси лейкоцитов и получения плазмы крови использовали гепарин. Пробы хранили при -20С и использовали для определения активности лизосомных ферментов.

Определение количества и качественного состава ГАГ проведено в случайных порциях мочи человека и экспериментальных животных в различных группах. Забор биологических образцов проводили согласно требованиям этического комитета.

Анализ содержания сульфатированных гликозаминогликанов в моче у пациентов с лизосомными болезнями накопления (мукополисаха ридозами и болезнью Гоше)

Согласно литературным данным повышенное содержание ГАГ в моче является важным диагностическим тестом для выделения группы лизосомных болезней накопления - мукополисахаридозов. Для постановки диагноза му-кополисахаридоза необходимо установить также вид или виды ГАГ, за счет которых происходит повышенное выделение ГАГ с мочой. В 8 случаях было установлено повышенное выделение сульфатированных ГАГ с мочой в 3 - 10 раз (таблица 13). Анализ качественного состава ГАГ у этих пациентов методом электрофореза на ацетатцеллюлезных мембранах показал повышенное выделение дерматансульфата, или сочетанное выделение дерматансульфата и гепарансульфата (рисунок 15). Более точную идентификацию типов сульфатированных ГАГ проводили методом электрофореза на ацетатцеллюлезных мембранах после обработки выделенных из мочи сульфатированных ГАГ ходроитиназами АС и ABC. Это позволило на I этапе биохимического селективного скрининга с учетом клинических данных поставить диагноз мукопо-лисахаридоза этим 8 пациентам (таблица 13). Результаты исследования качественного состава мочи больных с МПС представлены на рисунках 15, 16 (А, Б).

Для верификации диагноза МПС определялась активность лизосомных ферментов в лейкоцитах и плазме периферической крови (таблица 14, 15). Анализ активности идуронатсульфатазы пациентов проводился с помощью флюоресцентного субстрата (Voznyi, 2001), активность этого фермента практически отсутствовала у 4 пациентов, что явилось подтверждением наличия у этих пациентов МПС II типа. Активность арилсульфатазы В в лейкоцитах отсутствовала у одного пациента, что характерно для МПСУІ типа. Активность других лизосомных ферментов была нормальной или даже повышенной.

Диагноз болезнь Гоше выставлен 4 пациентам на основании клинических данных, снижения активности /3-глюкоцереброзидазы лейкоцитов, по вышении активности хитотриозидазы и кислой фосфатазы в плазме крови. Количество ГАГ в моче у этих пациентов было увеличено в 3 случаях, но не более чем в 2 раза. Количество выделяемого хондроитинсульфата превышало количество гепарансульфата, кроме случая тяжелого клинического состояния пациента с болезнью Гоше, когда хондроитинсульфат и гепарансульфат выделялись одинаково в значительно повышенном количестве и на электрофоре-граммах имитировал картину, характерную для МПС III типа.

Электрофорез гликозаминогликанов, выделенные из мочи больного МПС VI типа. Линия 1. ГАГ, выделенные из мочи больного с клиникой МПС VI типа. Линия 2. ГАГ, обработанные хондроитиназой АС.Линия 3. ГАГ, обработанные хондроитиназой ABC. Б. Электрофорез гликозаминогликанов, выделенные из мочи больного МПС II. Линия 1. ГАГ, выделенные из мочи больного с клиникой МПС II типа. Линия 2. ГАГ, обработанные хондроитиназой АС. Линия 3. ГАГ, обработанные хондроитиназой ABC. Линия 4. Стандарты: ХС - хондроитинсульфат, ГС - гепарансульфат, ДС -дерматансульфат

Обсуждение результатов

Протеогликаны и их составляющие ГАГ являются важнейшим компонентом внеклеточного матрикса, входят в состав клеточной мембраны и внутриклеточных гранул. ПГ в организме выполняют многочисленные функции: влияют на рост и созревание клеток, регулируют содержание воды и микроэлементов, активность различных факторов роста, фибриллогенез коллагена, а также выступают в роли рецепторов клеток (Raman et al., 2005; Taylor et al., 2006). Поскольку скорость обмена протеогликанов и их составляющих ГАГ велика, влияние различных патологических факторов быстро отражается на их метаболизме. В свою очередь также адекватно меняется их качественный и количественный состав в биологических жидкостях организма. Имеющиеся сведения о ГАГ сыворотки крови весьма немногочисленны, что связано со значительными трудностями их выделения и очистки (Bjoernsson, 1998). По сравнению содержания ГАГ в тканях количество ГАГ, присутствующих в биологических жидкостях (кровь и моча) очень низкое. Концентрация ГАГ в плазме 2-6 мкгг гексуроната/ мл, несмотря, что ежедневно выделяется с мочой 1-8 мг гексуроната (Friman et al., 1977). Более предпочтительно исследовать ГАГ мочи, что методически и технически намного проще и экономичнее. Для широкого использования анализа нарушений обмена ГАГ/ПГ в клинической практике необходим прямой, обладающий достаточной чувствительностью в отношении сульфатированных ГАГ метод. Таким требованиям, по нашему мнению, отвечает метод определения сульфатированных ГАГ в моче с алциановым голубым 8GX. Для его проведения не требуется предварительного выделения ГАГ. Алциановый голубой 8GX взаимодействует только с суль-фатированными молекулами ГАГ (хондроитинсульфатами, гепарином, гепа-рансульфатами и кератансульфатами) и не взаимодействует с гиалуроновой кислотой. Для оценки нарушений обмена ГАГ в организме недостаточно определения содержания сульфатированных ГАГ в моче, необходимо также проводить анализ качественного состава сульфатированных ГАГ. Установленная нами высокая частота повышенного содержания ГАГ в моче у пациентов, направленных на биохимический селективный скрининг наследственных болезней обмена, подтверждает вовлечение обмена протеог-ликанов в патологический процесс при многих заболеваниях. Выявленная распространенность повышенного содержания ГАГ в моче является основанием предложения рассматривать экскрецию сульфатированных ГАГ как мочевой синдром наравне с микроальбуминурией, протеинурией, глюкозурией и т.д.

Изменения количественного и качественного состава ГАГ мочи являются диагостически значимыми для постановки диагноза мукополисахаридоза, заболеваний, возникающих из-за нарушения деградации ГАГ вследствие мутаций в генах кислых гидролаз лизосом.

Идентификация наследственных болезней обмена неразрывно связана с биохимическими методами исследования. Биохимическая диагностика наследственных болезней обмена проводится поэтапно. Программы биохимического селективного скрининга повышают эффективность диагностики наследственных болезней обмена (Барашнев и соавт., 2004).

При биохимической диагностике МПС также руководствуются принципом поэтапной диагностики наследственных дефектов обмена. На первом этапе устанавливают наличие или отсутствие суммарной гиперэкскреции и накопления в тканях субстратов блокированных (из-за недостаточной активности фермента) метаболических реакций. На втором этапе выявляют нарушение уровня активности лизосомного фермента, идентифицируют продукт накопления и количественно оценивают его (Гусина и соавт., 1990; Краснопольская, 2005; Ахунов и соавт., 2001; Dembure et al., 1991; Wenger et al., 1991).

Диагноз мукополисахаридоза был установлен 8 пациентам. Содержание ГАГ в моче у этих больных превышало средний уровень возрастной группы от 3 до 10 раз. Качественный состав также изменялся: в моче появился дерма-тансульфат в значительном количестве; усилилось выделение хондроитин сульфата и гепарансульфата. На I этапе биохимического селективного скрининга у одного пациента с болезнью Гоше (диагноз установлен позже) были обнаружены выраженные изменения экскреции и качественного состава ГАГ мочи (гепарансульфат выделялся с мочой в большом количестве наравне с хондроитинсульфатом), которые соответствовали показателям экскреции ГАГ с мочой при МПС III. Это обстоятельство подтверждает необходимость исследовать активность лизосомных ферментов в лейкоцитах и плазме периферической крови для установления типа МПС и дифференциальной диагностики с другими лизосомными болезнями. Необходимо также отметить, что абсолютное диагностическое значение имеет снижение активности лизосомного фермента в лейкоцитах менее 20 % от показателей его активности в норме (Wenger, Williams, 1991).

Исследования активности лизосомных ферментов в лейкоцитах и плазме крови у пациентов с подозрением на МПС и болезнь Гоше выявили отсутствие активности идуронат-сульфатазы в лейкоцитах периферической крови у 4 пациентов, что позволило верифицировать у них МПС II типа. У пациентов с МПС II типа выделялись с мочой в повышенном количестве дерматансуль-фат, гепарансульфат и хондроитинсульфат. Активность арилсульфатазы В в лейкоцитах периферической крови отсутствовала у 1 пациента, что характерно для МПС VI, в моче обнаружены в значительном количестве дерматан-сульфат и хондроитинсульфат. Полученные различия в качественном составе сульфатированных ГАГ мочи при отсутствии активности разных лизосомных гидролаз (идуронат-сульфатазы и арилсульфатазы В) отражают характер метаболических нарушений.

Диагноз болезнь Гоше выставлен 4 пациентам на основании клинических данных, снижения активности /З-глюкоцереброзидазы лейкоцитов, повышении активности хитотриозидазы и кислой фосфатазы в плазме крови. Сложность установления диагноза болезни Гоше заключалась в том, что остаточная активность /3-глюкоцереброзидазы в лейкоцитах периферической крови у двух пациентов составила более 20 %, поэтому исследование дополни тельных биохимических показателей (активность хитотриозидазы и кислой фосфатазы в плазме крови) стало особенно значимым для диагностики болезни Гоше в этих случаях. Своевременно выставленный диагноз Гоше позволил начать ферментную заместительную терапию препаратом церезим одному из пациентов с болезнью Гоше. Церезим это имиглюцераза, аналог /3-глюкоцереброзидазы человека, вырабатываемый по технологии рекомбинат-ной ДНК. Введение церезима значительно улучшило состояние здоровья больного. Энзимодиагностика лизосомных болезней накопления лимитируется методическими возможностями лаборатории, наличием доступных коммерческих субстратов для изучения активности лизосомных ферментов и материалом для исследования (сложно выделить взвесь лейкоцитов периферической крови при лейкопении в крови у пациентов с МПС и болезнью Гоше). Для диагностики наследственных болезней обмена привлекают внимания биохимические показатели, которые имеют определенные технические преимущества (быстрота, незначительный объем крови). Таким показателем является исследование активности XT.

Хитотриозидаза человека идентифицирована относительно недавно, является ферментом, принадлежащим к семейству хитиназ, которые расщепляют хитин (Hollak et al., 1994; Malaguarnera L., 2006). Хитин это полимер богатый N-ацетилглюкозамином (Fusetti F., 2002). Для болезни Гоше активность хитотриозидазы сыворотки повышается в сотни и тысячи раз по сравнению с группой здоровых людей. Нами было изучено изменение активности хитотриозидазы сыворотки у больных с мукополисахаридозами в сравнении с болезнью Гоше и группой контроля. Оказалось, что уровень активности XT плазмы крови у пациентов с МПС был 41,28 ±12,16 нмоль/мл в час, что не превысило уровень активности фермента в плазме здоровых людей и статистически достоверно не отличалось от уровня активности XT у здоровых людей (р 0,05). В то время как у пациентов с болезнью Гоше активность XT превышала показатель у здоровых лиц более чем в 500 раз. Очень важно на первом этапе диагностики наследственных болезней обмена определить груп пу заболеваний и спектр дальнейших исследований. Эффективность ферментной заместительной терапии у больных болезнью Гоше также оценивается по снижению активности хитотриозидазы в плазме крови.

Похожие диссертации на Количественная и качественная характеристика сульфатированных гликозаминогликанов мочи при мукополисахаридозах и сахарном диабете