Введение к работе
Актуальность проблемы
Многочисленные данные литературы свидетельствуют о связи гипергликемии с развитием многих заболеваний. Гипергликемия является одним из основных проявлений СД (Шустов С.Б., 2008, ADA, 2010). Именно она во многом создает основу для прогрессирования как микро - , так и макрососудистых осложнений этого заболевания, которые являются причиной инвалидизации больных диабетом (Fowler M.J., 2008). В отдельных исследованиях показано, что гипергликемия определяет состояние и лучший контроль различных заболеваний в клинике внутренних болезней, а ее регулярный контроль обеспечивает снижение ближайшего и отдаленного риска смертности, осложнений заболеваний, продолжительности пребывания больных в госпиталях и стоимости лечения пациентов (Conner T.M., 2005, Nathan D.M. et al., 2008). В настоящее время гликированный гемоглобин (HbA1c) считается единственным лабораторным тестом, способным точно оценить степень контроля глюкозы в течение всей или части госпитализации (Deedwania P. et al., 2008).
Патологические состояния человека сопровождаются изменением стереохимической конфигурации углеводной части жизненно важных макромолекул, нарушением процессов гликирования (Галич И.П. и др., 2003), и как следствие — модификацией межклеточного узнавания, нарушениями иммунного ответа, ассоциацией и агрегацией отдельных клеток. При болезнях системы кровообращения значение гликирования определяется его влиянием на функцию миокардиоцитов и на тонус сосудистой стенки (Peng J. et al., 2011). При гепатитах и циррозах печени гликирование определяет степень утраты функции печени ( ). В нефрологической практике гликирование имеет особое значение в патогенезе развитии диабетической нефропатии (ДН), IgA-нефропатии и у больных с терминальной почечной недостаточностью, получающих гемодиализ ( . У больных с ревматоидными артритами активность конечных продуктов гликирования ассоциируется с развитием воспаления в суставах (Chen Y.S. et al., 2009).
Успехи развития клинической медицины во многом связаны с разработкой и внедрением новых методических подходов и приемов к определению лабораторных показателей. К показателям, которые нуждаются в систематизации методик и создании единого методического подхода может быть отнесен HbA1c. В настоящее время обще-признанной является точка зрения о необходимости определения HbA1c и его учета при лечении больных сахарным диабетом (СД). Уровень HbA1c рассматривается не только как скриннинговый показатель обменных нарушений, но и как важный предиктор микрососудистой патологии (Hsu C.Y. et al., 2000) и кардиоваскулярного риска (Laakso M., 1996, Watanebe M. et al., 2010).
Однако в клинической практике определение HbA1c используется недостаточно широко. Так по данным Государственного регистра больных СД в России более 3 млн человек страдает СД, что по стандартам оказания медицинской помощи требует выполнения около 10 млн тестов определения HbA1c в год. Однако регулярное 4-х кратное измерение HbA1c в год проводится лишь у 31% больных СД 1 и у 23% - у больных СД 2 (Дедов И.И., 2010). При наличии различных методических подходов, в клинической практике отсутствует метод определения HbA1c, который удовлетворял бы прежде всего по критериям точности и надежности. С другой стороны вопрос значения определения уровня HbA1c при заболеваниях внутренних органов изучен крайне недостаточно. Все вышеизложенное явилось обоснованием актуальности выбранной темы и определило цель и задачи исследования.
Цель исследования
Изучить диагностическую эффективность метода изоэлектрического фокусирования (ИЭФ) в капилляре для определения уровня HbA1с у больных диабетом и при нарушениях углеводного обмена у больных с заболеваниями внутренних органов.
Задачи исследования
1. Разработать метод изоэлектрического фокусирования (ИЭФ) в борат-полиольной системе в капилляре для определения HbA1c.
2. Оценить диагностическую эффективность метода ИЭФ в сравнении с наиболее часто используемыми в клинических условиях методами определения HbA1c.
3. Произвести сравнительное исследование методов определения HbA1c, наиболее часто используемых в лабораториях при оценке контрольных параметров СД.
4. Обосновать тактику использования результатов исследования содержания HbA1c у больных СД .
5. Установить диагностическую значимость определения уровня HbA1c при патологии внутренних органов.
6. Изучить возможность повышения клинико-лабораторной информативности определения HbA1c с использованием метода математического моделирования.
Научная новизна исследования
Впервые разработано и применено определение HbA1c, сочетающее в себе выделе-ние фракции HbA1c при помощи ИЭФ в узком градиенте рН и последующего определения уровня величины HbA1c фотоколориметрией, включающей применение тиобарбитуровой кислоты, неполный гидролиз гликированного белка с щавелевой кислотой, фотометрию при длине волны 443 нм – метод ИЭФ в капилляре. Впервые при помощи метода ИЭФ в капилляре был определен уровень гликированого альбумина (ГА) в сыворотке крови в сочетании с определением при помощи электрофереза сыворотки крови на бумаге модифицированного альбумина. Впервые проведена оценка аналитической специфичности и чувствительности метода ИЭФ в капиллярах. Доказана диагностическая значимость HbA1c, определенного методом ИЭФ в капилляре для оценки степени тяжести СД. Впервые проведен скрининг нарушений углеводного обмена при массовых обследованиях с помощью определения HbA1c методом ИЭФ в капилляре. Впервые проведена диагностика нарушений углеводного обмена путём определения HbA1c методом ИЭФ капилляре у больных с патологией внутренних органов, в том числе с ишемической болезнью сердца (ИБС) и гипертонической болезнью (ГБ), у больных с хроническими гломерулонефритами (ХГН) с додиализными стадиями хронической почечной недостаточности, и у больных с ХГН в терминальной почечной недостаточности, получающих программный гемодиализ (ПГД) и у больных с ювенильными артритами, и показано его прогностическое значение у тяжелых больных в отделениях реанимации. Разработана математическая модель уровня HbA1c и его корреляционно-регрессионных взаимоотношений с основными клинико-лабораторными параметрами СД, позволившая показать значение определения HbA1c для оценки степени тяжести диабета
Практическая значимость
Разработан новый метод ИЭФ в капилляре, в основу которого положены специфи-ческое выделение фракции HbA1c с последующим количественным его определением фотоколориметрией, что позволило определить этим методом уровни HbA1c у больных СД и оценить не только метаболические нарушения, но и степень тяжести болезни.
Предложен метод ИЭФ в капилляре определения уровня HbA1c для оценки метаболических и сосудистых нарушений.у больных СД, в том числе и с ДН, для диагностики гипергликемии у больных с ИБС и ГБ, у больных с ХГН, с гепатитами и циррозами печени, у больных с воспалительными процессами в суставах, у больных, нуждающихся в неотложной медицинской помощи, а также для диагностики гипергликемии при массовых обследованиях.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Определение HbA1c высокоспецифичным и высокочувствительным методом ИЭФ в капилляре является доступным, простым, информативным тестом диагностики нарушений углеводного обмена, который имеет преимущества перед другими методами в лабораторной и клинической интерпретации искомого показателя.
2. Диагностика нарушений углеводного обмена путем определения HbA1c методом ИЭФ в капилляре, обладающим высокими аналитическими характеристиками , позволяет оценивать не только уровень метаболической компенсации, но и степень тяжести, течения и прогноза СД.
3. Определение HbA1c методом ИЭФ в капилляре позволяет диагносцировать нарушения углеводного обмена, а также определять течение заболевание и прогноз больных с патологией сердечно-сосудистой системы, почек, печени и суставов.
Апробация работы
Основные результаты исследований были доложены и обсуждены на Национальных днях лабораторной медицины России (Москва, 1998, 2003, 2005), на конгрессе молодых ученых по клинической медицине (Киев, 1992), IV Украинском биохимическом съезде (Ивано-Франковск, 1992), на VII съезде эндокринологов Украины (Киев, 2007), ежегодном Санкт-Петербургском нефрологическом семинаре (Санкт-Петербург, 2001, 2003, 2004, 2006, 2008), на Вторых Данилевских чтениях (Харьков, 2003), на Крымской республиканской научно-практической конференции «Актуальные вопросы реабилитации детей из регионов антропогенного загрязнения» (Евпатория, 2003), на международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы госпитальной медицины» (Севастополь, 2004), на международной научно-практической конференции «Синтез знаний Востока и Запада» (Симферополь, 2007), на международной конференции «Актуальные проблемы современных наук» (Пшемысль, Польша, 2010).
Публикации
Результаты исследования опубликованы в 92 научных научных статьях и тезисах докладов, в том числе 17 – в источниках, соответствующих перечню ВАК. Получен 1 патент Украины на изобретение.
Реализация результатов работы
Основные результаты работы реализованы при оформлении патента на изобретение:
Способ определения гликированного гемоглобина. Патент на изобретение № 33540A.
Результаты исследования используются в научной и клинической деятельности кафедры клинической биохимии и лабораторной диагностики Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова, кафедры неврологии и реабилитационной медицины Украинского национального медицинского университета имени А.А. Богомольца, Крымском республиканском учреждении «Клиническая больница им. Н.А.Семашко», отделении анестезиологии и интенсивной терапии больницы № 6 г. Симферополя, областном эндокринологическом диспансере г. Ровно, ДП «Клинический санаторий «Мисхор» ЗАО «Укрпрофздравница» г. Ялты.
Объем и структура работы
Основной текст диссертации изложен на 327 страницах машинописного текста, состоит из 7 глав, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы и приложения, включающего 351 источник, в том числе 50 отечественных и 301 зарубежных. Текст диссертации иллюстрирован 53 таблицами и 87 рисунками.