Введение к работе
Актуальность проблемы. Формирование алкогольной и наркотической зависимости, абстинентного синдрома и толерантности к психоактивным веществам обусловлено нарушением функционирования различных биохимических и физиологических процессов, многие из которых можно рассматривать как первичные патогенетические факторы развития заболевания (Koob G.F. 2003; Шабанов П.Д., 2003, 2008). К таким факторам можно отнести усиленное образование в печени ацетальдегида из этанола при его избыточном поступлении в организм (Шабанов П.Д., Калишевич С.Ю., 1998), повреждающее воздействие токсических веществ (алкоголь, наркотики, летучие токсические вещества, высокие дозы лекарственных препаратов) на мембраны клеток мозга и образование в ткани мозга алкалоидов с морфиноподобным действием (Lieber, 1994), торможение синтеза РНК и белков мозга (Rezvani A. et al., 1999), изменение функциональной активности нейромедиаторных систем мозга (Анохина И.П., 2002; Ван Ри Ж.М., 2002; Иванец Н.Н., 2007; Шабанов П.Д., 2008) и т.д.
Нейробиологические исследования в последние годы затрагивают молекулярные, клеточные и поведенческие аспекты действия алкоголя и опиатов на головной мозг. Доказано, что даже небольшие дозы алкоголя и опиатов изменяют специфическую активность регуляторных белков мембран, участвующих в передаче нервного импульса в ряде нейромедиаторных систем, таких как моноаминоксидаза, ГАМК-, глицин-, глутаматергических, в последнем случае в их эффект вовлекаются NMDA-рецепторы (Беспалов Ф.Ю., Звартау Э.Э., 2000; Анохина И.П. и др., 2001; Драволина О.А. и др., 2002; Востриков В.В. и др., 2008). Вышеперечисленные нейромедиаторные системы так же активно задействованы в формировании и поддержании патологической зависимости и развитии толерантности.
Анализ результатов нейрохимических исследований позволяет сделать вывод о принципиальном единстве центральных механизмов зависимости от этанола и опиатов (Шабанов П.Д., Штакельберг О.Ю., 2000; Шабанов П.Д., 2008). Значительная роль в патогенезе, как алкоголизма, так и опийной наркомании отводится различным нарушениям именно нейрохимических процессов (Koob G.F. et al., 2003, 2008). Изучение воздействия наркотических средств и алкоголя на организм животных (крысы, морские свинки, мыши, обезьяны) и человека показали, что значительную роль в развитии физической зависимости, абстинентном синдроме и толерантности играют нейрорецепторы (Чернобровкина Т.В. и др., 2007; Шабанов П.Д., 2008). Учитывая, что изменения нейромедиации является основным звеном формирования алкогольной и опийной зависимости, можно предположить, что именно в этой системе и на этом уровне следует вести поиск нарушений нейрохимической медиации.
Функционирование мозговых систем, участвующих в формировании систем подкрепления (награды) традиционно представляется в виде взаимодействия трех основных нейромедиаторных составляющих: дофаминергической, опиоидергической (Анохина И.П., 2008; Шабанов П.Д., 2008) и ГАМК-ергической (Koob G.F. et al., 2003, 2008). В последние годы отмечается роль еще одной нейромедиаторной системы – глутаматергической (Беспалов А.Ю., 2003; Востриков В.В., 2004). Наиболее часто анализируется роль дофамина, который рассматривается в качестве универсального проводника подкрепляющих свойств алкоголя, опиатов и других безусловно подкрепляющих стимулов (Анохина И.П. и др., 2007; Шабанов П.Д., 2002, 2008). Так, было установлено, что мю-опиоидные рецепторы участвуют в процессах развития физической зависимости и толерантности к алкоголю, морфину и героину у крыс, мышей и к изменению поведения – снижениию потребления этих веществ. Посредством ингибиторных G-белков активация опиоидных рецепторов приводит к переходу NMDA-подтипа глутаматных рецепторов в более активное состояние (Драволина О.А. и др., 2002, 2008).
Несмотря на интенсивные исследования в области поиска нейрохимических и молекулярных коррелят действия наркотических средств, до сих пор нет достаточно простых, объективных и легко воспроизводимых тестов для оценки состояния пациента в той или иной стадии заболевания алкогольной или наркотической зависимостью, основанных на знании основных патогенетических звеньев формирования и поддежания зависимости.
Цель исследования: выяснение основных патогенетических звеньев развития зависимости от алкоголя и опиатов для ее объективной диагностики и контроля лечения (поддержания ремиссии) у человека.
Задачи исследования:
-
Изучение изменений медиаторного обмена (уровень ГАМК, активность МАО-В, уровень аутоантител к глутаматным рецепторам) у больных алкогольной зависимостью.
-
Динамическое исследование нарушений медиаторного обмена (уровень ГАМК, активность МАО-В, уровень аутоантител к глутаматным рецепторам) у больных алкогольной зависимостью в период абстиненции и становления ремиссии (до года).
-
Изучение изменений активности этанолокисляющих ферментов (акогольдегидрогеназа и альдегиддегидрогеназа) и других ферментов печени и мозга (гамма-глутамилтранспептидаза, креатинкиназа) у больных алкогольной зависимостью в период алкогольной интоксикации, абстиненции и разные сроки ремиссии (более 2 лет).
-
Изучение изменений обмена липидов (триглицериды, холестерин, холестерин липопротеидов высокой и низкой плотности) у больных алкогольной зависимостью в период абстиненции и разные сроки ремиссии (более 2 лет).
-
Изучение изменений медиаторного обмена (уровень ГАМК, активность МАО-В, уровень аутоантител к глутаматным и мю-опиоидным рецепторам) у больных опиийной зависимостью в период абстиненции и разные сроки ремиссии (до 4 лет).
Научная новизна работы заключается в комплексном сравнительном исследовании состояния нейромедиаторных (дофамин-, ГАМК- и глутаматергической), этанолокисляющих (активность алкоголь- и альдегиддегидрогеназ) и энергостабилизирующих (активность креатинкиназы) систем у больных алкоголизмом и нейромедиаторных систем (дофамин-, ГАМК-, глутамат- и опиоидергической) у больных опийной наркоманией в период абстиненции и становления ремиссии. Данный подход позволил выявить наиболее характерные общие и частные патобиохимические изменения в работе нейромедиаторных систем при алкоголизме и опийной наркомании. В частности, общим для больных алкоголизмом и опийной наркоманией является снижение содержания ГАМК в крови, зависимое от сроков воздержания от наркогена. В то же время у больных алкоголизмом регистрируются умеренные колебания активности МАО-В и уровней аутоантител к NMDA-рецепторам и их субъединице NR2A в сыворотке крови, тогда как у больных опийной наркоманией уровень аутоантител к NMDA- и мю-опиоидным MDOR-рецепторам стабильно повышен. Наиболее диагностически значимым маркером объективной диагностики алкогольной зависимости являются повышенная активность алкогольдегидрогеназы (АДГ) и изменение изоферментного спектра креатинкиназы в сторону повышения мозговой (ВВ-) и сердечной (МВ-) изоформ фермента. При остром воздействии алкоголя и алкогольном абстинентном синдроме вышеуказанные изменения более выражены, чем в процессе формирования ремиссии. Тем не менее, выявленные патобиохимические изменения сохраняются у зависимых пациентов в течение нескольких лет воздержания от наркогена (алкоголя, опиатов). Принципиальным достижением работы является установленная тесная связь между состоянием нейромедиации, уровнем аутоантител, активностью этанолокисляющих и энергостабилизирующих ферментов, а также нарушениями спектра липидов в крови наркологических больных в процессе становления ремиссии. Работа вошла в грантовые разработки Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ №07-04-00549а) и Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ №07-06-00346а).
Научно-практическая значимость. Поиск патобиохимических маркеров хронического употребления алкоголя и опиатов позволяет сделать весьма неутешительный вывод о том, что ни один биохимический тест, взятый в отдельности, не является достаточно надежным для диагностики алкоголизма и опийной наркомании. Вместе с тем одновременное использование нескольких биохимических показателей может служить достаточно надежным критерием для объективной диагностики зависимости и котроля ее течения. Полученные данные о взаимосвязи состояния нейромедиаторных (дофамин-, ГАМК- и глутаматергической), этанолокисляющих (активность алкоголь- и альдегиддегидрогеназ) и энергостабилизирующих (активность креатинкиназы) систем у больных алкоголизмом и нейромедиаторных систем (дофамин-, ГАМК-, глутамат- и опиоидергической) у больных опийной наркоманией в период абстиненции и становления ремиссии, меняющихся в зависимости от состояния пациента и времени воздержания от употребления алкоголя, позволили разработать принципы лабораторной биохимической диагностики данных состояний на основании исследования указанных показателей. Доказано, что данные биохимические показатели весьма стабильны и сохраняют направленность своих изменений в течение нескольких лет. При этом выявляются как общие для больных алкоголизмом и опийной наркоманией изменения (устойчивое снижение содержания ГАМК в крови, зависимое от сроков воздержания от наркогена), так и частные (специальные) патобиохимические перестройки. Найдено, что наиболее диагностически значимым маркером объективной диагностики алкогольной зависимости являются повышенная активность алкогольдегидрогеназы (АДГ) и изменение изоферментного спектра креатинкиназы в сторону повышения мозговой (ВВ-) и сердечной (МВ-) изоформ фермента в крови. Вышеуказанные изменения более выражены в период абстиненции, чем в процессе формирования ремиссии. У больных опийной наркоманией в период абстинентного синдрома и период становления ремиссии наиболее значимыми диагностическими признаками является повышение уровня аутоантител к NMDA- и мю-опиоидным (MDOR) рецепторам. Последний показатель наиболее устойчив для данной категории пациентов и сохраняется повышенным вплоть до 4 лет ремиссии. Таким образом, предложены новые принципы диагностики алкогольной (определение активности алкогольдегидрогеназы и изоферментного спектра креатинкиназы) и опийной (определение аутоантител к опиоидным рецепторам мозга в сыворотке крови пациентов) зависимости. Данные принципы не только облегчат объективную диагностику состояния зависимости от этанола и опиатов, но и позволят корректно проводить контроль лечения (ремиссии) на основании относительно простых и надежных лабораторных исследований.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. У больных алкогольной и опийной зависимостью выявляются достаточно устойчивые и повторяющиеся патобиохимические признаки заболевания в форме изменения активности состояния нейромедиаторных (дофамин-, ГАМК- и глутаматергической), этанолокисляющих (активность алкоголь- и альдегиддегидрогеназ) и энергостабилизирующих (активность креатинкиназы) систем. Общим для больных алкоголизмом и опийной наркоманией является снижение содержания ГАМК в крови, зависимое от сроков воздержания от наркогена. В то же время у больных алкоголизмом регистрируются умеренные колебания активности МАО-В и уровней аутоантител к NMDA-рецепторам и их субъединице NR2A в сыворотке крови, тогда как у больных опийной наркоманией уровень аутоантител к NMDA- и мю-опиоидным MDOR-рецепторам стабильно повышен.
2. Степень патобиохимических изменений у больных алкоголизмом зависит от состояния пациента и времени воздержания от употребления алкоголя. При остром воздействии алкоголя и алкогольном абстинентном синдроме вышеуказанные изменения более выражены, чем в процессе формирования и стабилизации ремиссии.
3. Наиболее значимыми патобиохимическими маркерами для объективной диагностики алкогольной зависимости являются повышенная активность алкогольдегидрогеназы (АДГ) и изменение изоферментного спектра креатинкиназы крови в сторону повышения мозговой (ВВ-) и сердечной (МВ-) изоформ фермента. Между давностью алкоголизма и повышением активности АДГ в крови выявляется прямо пропорциональная зависимость. Между степенью тяжести алкогольного абстинентного синдрома и активностью креатинкиназы крови также выявляется прямо пропорциональная зависимость.
4. Актуализация влечения к алкоголю в период клинической ремиссии у больных алкоголизмом сопровождается более высокими значениями активности печеночных ферментов (АДГ, гамма-глутамилтранспептидаза) и холестерина липопротеидов высокой плотности, чем у больных без актуализации. Эти показатели сохраняются в период до 2 лет ремиссии.
5. У больных опийной наркоманией наиболее значимыми патобиохимическими маркерами для объективной диагностики зависимости является повышенные уровени аутоантител к NMDA-подтипу глутаматных и мю-опиоидным MDOR-рецепторам.
6. В процессе становления клинической ремиссии и ее стабилизации аутоиммунные изменения в системе функционирования мю-опиоидных MDOR-рецепторов сохраняются, что создает предпосылки для лабораторного использования этих показателей как биохимических маркеров состояния пациента и контроля его лечения.
Реализация результатов работы. Материалы исследования используются в лекционном курсе кафедр патофизиологии и фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова МО РФ, кафедры наркологии Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования МЗ РФ, кафедры психиатрии Актюбинской медицинской академии (Казахстан), внедрены в практику работы Ленинградского, Новгородского и Актюбинского областных наркологических диспансеров.
Апробация и публикация материалов исследования. Материалы, вошедшие в диссертацию, доложены на научной конференции «Нейрохимия. Фундаментальные и прикладные аспекты» (Москва, 2005), региональном конгрессе Европейского общества нейропсихофармакологии ECNP (Москва, 2005), VII Всероссийской научной конференции «Нейроэндокринология-2005» (Санкт-Петербург, 2005), 15-й научно-практической конференции «Нейроиммунология» (Санкт-Петербург, 2005), XIV съезде психиатров России (Москва, 2005), IV Всероссийской конференции «Механизмы функционирования висцеральных систем», посвященной 80-летию Института физиологии им. И.П.Павлова РАН (Санкт-Петербург, 2005), 4-й международной конференции «Биологические основы индивидуальной чувствительности к психотропным средствам» (Москва, 2006), 5-м международном конгрессе патофизиологов (Пекин, 2006), 23-м конгрессе Европейского общества нейропсихофармакологии ECNP (Стамбул, 2009).
По теме диссертации опубликованы 42 работы, включая 28 статей, из них 13 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 13 тезисов в сборниках научно-практических работ, 1 монография.
Апробация диссертации прошла на совместном заседании кафедр фармакологии, патофизиологии и НИЛ военной психофармакотерапии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, главы обзора литературы, материалов и методов исследования, трех глав результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на 253 страницах машинописного текста, содержит 27 таблиц и 15 рисунков. Библиографический указатель включает 475 ссылок (179 отечественных и 296 на иностранных языках).
