Введение к работе
Актуальность исследования
Деструктивный процесс в ногтях может сопровождать наследственные, системные, легочные, сердечно-сосудистые, обменные и кожные заболевания. Частота ониходистрофий при микозах стоп составляет свыше 50 % [Рахматов А.Б., Рахматов Т.П., 2005; Саввина Н.А., 2007; Коржева О.В., 2011; Нечаева О.С., Ключарева С.В., Селиванова О.Д., 2011; Байтяков В.В., 2012; Hillerdal G., 2007; Khanderia U., Jaffe C.A., Theisen V.J., 2004; Kitamori K., Kobayashi M., Akamatsu H. et al., 2007]. Ониходистрофия – многофакторное, гетерогенное заболевание. Оно широко распространено среди людей различного возраста. В его развитии прослеживается заинтересованность кожных структур с определенным соотношением пролиферации, регенерации, эпителизации, ороговения, проницаемости капиллярной сети, кератина ногтя, с осложнениями в виде нарушений кровообращения, роста, физических свойств ногтевых пластин, функции пальцев, фиброзных изменений, гиперкератоза ногтей, онихомикоза. Эффективность лечения ониходистрофии зависит от площади поражения ногтевых пластин, содержания воды, микроэлементов, глубины поражения ногтевого ложа паразитарными грибами [Сергеев А.Ю., Сергиев Ю.В., Лысенко В.И., 2003; Рахматов А.Б., Рахматов Т.П., 2005; Саввина Н.А., 2007; Барабанов А.Л., Гусарова А.П., Сухобокова М.Н., 2011; Байтяков В.В.,2010, 2012; Кубанова А.А. и соавторы, 2010; Филимонкова Н.Н., Кащеева Я.В., Топычканова Е.П., 2011; Hillerdal G., 2007; Kitamori K., Kobayashi M., Akamatsu H. et al., 2007]. Начальные проявления деструкции ногтя чаще могут возникать у женщин детородного возраста. Осложнения дистрофического процесса в виде усиления ломкости ногтей, онихолизиса и гиперкератоза ногтевого ложа возможны в постменопаузальный период и при использовании фармакологических препаратов, обладающих антиаритмическим действием, индукторов гормонов щитовидной железы [Khanderia U., Jaffe C.A., Theisen V.J., 2004; Hillerdal G., 2007]. Представляется актуальной проблема по предупреждению и лечению дистрофического процесса, который может привести к онихолизису, гиперкератозу ногтевого ложа, деформациям и нарушению роста ногтей [Сергеев А.Ю., 2007; Коржева О.В., 2011; Нечаева О.С., Ключарева С.В., Селиванова О.Д., 2011]. Приоритетна разработка надежных способов ранней диагностики ониходистрофии [Зверькова Ф.А., 1994; Бурова С.А., 1998; Савченко Н.В., 2003; Яковлев А.Б., Корсунская И.М., Дворянкова Е.В., 2003; Рахматов Т.П., 2007]. Углубленный анализ патогенеза заболевания связан с оценкой устойчивости длинноцепочечных молекул коллагена, кератогиалиновых структур ткани ногтей, с изучением пусковых механизмов реакций повреждения, особенностей организации ответных реакций в разные периоды патогенеза в разных возрастных группах с помощью биохимических маркеров. Деструктивный процесс в ногтях часто проявляется в виде повышения их ломкости, и, возможно, связан с потерей влаги до 4% [Khanderia U., Jaffe C.A., Theisen V.J., 2004]. Многочисленные клинические сообщения о нарушениях роста ногтей у пациентов старше 50 лет определяют актуальность изучения роли факторов роста при деструкции ногтей, обеспечивающих как внутриклеточные, так и системные взаимодействия, направленные на сохранение целостности кожных структур. Поиск маркеров, отражающих особенности развития деструкции, выяснение роли гипоксии и метаболического ацидоза позволит представить последовательность метаболических событий, лежащих в основе дистрофии ногтей, и определить их роль в развитии гиперкератоза ногтевого ложа как фактора, обеспечивающего целостность кожного покрова при отторжении ногтя от ложа. Существуют трудности в патогенетической оценке, связанные с анатомическими и возрастными особенностями клинических проявлений заболеваний ногтей. Актуальность изучения патогенеза ломкости ногтей, состояния коллагеновых структур при различных патологических процессах обусловлена также назначением широкого спектра лекарственных средств [Зверькова Ф.А., 1994; Бурова С.А., 1998; Савченко Н.В., 2003; Яковлев А.Б., Корсунская И.М., Дворянкова Е.В., 2003; Рахматов Т.П., 2007; Баранов А.Л., Гусарова А.П., Сухобокова М.Н. 2011; Коржева О.В., 2011]. В этом аспекте целесообразен анализ: нарушений структуры, фенотипических изменений первичной последовательности аминокислотного состава кератина; особенностей формирования ранней стадии ониходистрофии; онихолизиса; гиперкератоза ногтевого ложа; нарушений роста ногтей; характера метаболических нарушений, возрастных, половых особенностей ониходистрофии; поиск маркеров ранней диагностики деструкции ногтей; биохимических особенностей механизма формирования ороговения кожных структур ногтей при отторжении ногтя от ложа.
Степень разработанности темы
Известна тесная взаимосвязь между патологическими состояниями и уровнем окислительного метаболизма организма [Микашинович З.И., 1989; Белова Е.Л., Гусева С.Н., 2011; Грашин Р.А., Полякова А.В., Теличко И.Н., 2011; Сторожук П.Г., 2011 и другие]. Нарушение структуры кератина ногтей может быть обусловлено дефицитом ферментов в результате хромосомных мутаций. Недостаток ферментов нарушает цепь метаболических превращений, запускает развитие фиброзных осложнений в легких, деградацию нейроглии, сопровождающиеся нарушением кератина ногтей, особенно у пациентов старше 50 лет группы риска по сердечно-сосудистой патологии. Однако особенности метаболического ответа организма при ранней стадии деструкции ногтей, сопровождающегося повышением их ломкости, и в стадии завершения ороговения кожи ложа после отторжения пластины, направленного на развитие гиперкератоза, еще не изучены. До настоящего исследования не был проведен анализ особенностей взаимосвязи метаболических, структурных и функциональных проявлений, определяющих патогенетическую общность, различия патологических процессов в зависимости от возраста больных с деструкцией ногтей. Отсутствуют научные исследования, обосновывающие роль хронической тканевой гипоксии в развитии нарушений кератогиалиновых структур ткани ногтей. Имеются научные работы по изучению окислительно-восстановительного потенциала компонентов крови больных с деструкцией ногтей при кожных заболеваниях и микозах [Иванов О.Л., Ломоносов К.М., Цыкин А.А., 2007 и другие]. Однако существует необходимость дифференциальной диагностики ониходистрофии неясного происхождения от нарушения структуры ногтей у больных кожными заболеваниями, на которые разработан стандарт оказания медицинской помощи. Изучение возрастных и половых особенностей при разработке диагностических величин биохимических маркеров сделают объективнее интерпретацию и сравнительную оценку полученных результатов исследования биохимических показателей. Не изучены особенности метаболических реакций хронической тканевой гипоксии при отторжении ногтевой пластины от ложа без гиперкератоза и стадии деструкции, сопровождающейся ороговением ногтевого ложа с развитием гиперкератоза.
Цель и задачи
Цель настоящей работы: на основании анализа выраженности кислородзависимых метаболических процессов в компонентах периферической крови - эритроцитах, лейкоцитах, тромбоцитах, сыворотке и визуального осмотра состояния ногтей пациентов выяснить особенности разных стадий деструкции кератогиалиновой ткани ногтей. Исходя из клинико-биохимических обоснований, разработать алгоритм и новые способы ранней диагностики ониходистрофии.
Задачи исследования:
-
Оценить выраженность хронической тканевой гипоксии на различных стадиях нарушения структуры ткани ногтей у больных разных возрастных групп.
-
Определить состояние кислородзависимых процессов по данным анализа активности антиоксидантных ферментов в клетках крови в различные периоды заболевания у больных ониходистрофией.
-
На основании изучения активности щелочной фосфатазы сыворотки и нейтрофильной эластазы крови больных провести биохимический мониторинг для оценки выраженности деструктивных процессов в динамике заболевания и разработать способ ранней диагностики ониходистрофии.
-
Выяснить взаимосвязь между уровнем показателей обмена пролина и структурным состоянием ногтей пациентов в динамике заболевания и на этом основании разработать способ ранней диагностики ониходистрофии.
-
Выявить закономерности метаболических процессов при формировании устойчивости ногтя к отторжению и разработать способ дифференциальной диагностики вида ониходистрофии.
-
Выявить изменения в клетках и плазме, характеризующие состояние гемостаза у больных ониходистрофией.
-
Разработать алгоритм диагностики ониходистрофии, включая определение биохимических маркеров гипооксигенации и деструкции кератогиалиновой ткани ногтей.
Научная новизна
Впервые проведено клинико-биохимическое исследование, характеризующее анализ накопления в эритроцитах лактата, пирувата, увеличения отношения лактат/пируват, уменьшения активности щелочной фосфатазы, увеличения отношения свободного и пептидносвязанного оксипролина сыворотки крови больных в сопоставлении с визуальной оценкой состояния структуры ногтей. На основании проведенных исследований выявлена роль гипоксических сдвигов в патогенезе деструкции кератогиалиновой ткани ногтей.
Впервые по данным содержания эритроцитов, гемоглобина крови и отношению лактат/пируват оценена выраженность гипоксических сдвигов на различных стадиях нарушения структуры ногтей больных ониходистрофией в разных возрастных группах. Определена патогенетическая значимость изменений кислородзависимых процессов и функционального состояния эритроцитов крови, характеризующаяся достоверным снижением или повышением активности супероксиддисмутазы и каталазы эритроцитов больных с деструкцией ногтей в зависимости от периода заболевания, в том числе при деструкции, сопровождающейся гиперкератозом ногтевого ложа.
Установлена взаимосвязь между повышением содержания пептидносвязанного оксипролина, снижением активности щелочной фосфатазы сыворотки крови больных и структурным состоянием ногтей в динамике заболевания. Достоверное снижение активности щелочной фосфатазы и отношения содержания свободного и пептидносвязанного оксипролина сыворотки крови больных являются биохимическими критериями оценки выраженности деструктивных процессов и отражают раннюю стадию ониходистрофии (онихошизис).
Установлена взаимосвязь между активностью металлопротеиназ нейтрофильных гранулоцитов и структурным состоянием ногтей пациентов в динамике заболевания. При наличии деструкции ткани ногтей и гиперкератоза ногтевого ложа наблюдается изменение функционального состояния нейтрофильных гранулоцитов крови, достоверное повышение активности миелопероксидазы и нейтрофильной эластазы крови больных.
При исследовании системы гемостаза выявлена взаимосвязь между достоверным удлинением активированного времени рекальцификации плазмы и признаками деструкции ногтей у больных.
Теоретическая и практическая значимость работы
Разработана концепция стадийности развития деструкции ногтей. Каждая стадия характеризуется патогенетическими особенностями изменений в крови, активности супероксиддисмутазы, каталазы эритроцитов, миелопероксидазы и нейтрофильной эластазы крови больных. Разработана диагностическая основа оценки стадии деструкции кератогиалиновой ткани ногтей, выявлены биохимические маркеры, разработаны новые способы диагностики.
Установлено достоверное увеличение содержания лактата, пирувата, отношения лактат/пируват в эритроцитах крови, которые явились основой разработки способов диагностики гипоксии, типа гипоксии и ацидоза /П.И. № 2386971; № 2415435; № 2392621/.
Выявленное достоверное уменьшение активности щелочной фосфатазы сыворотки крови пациентов с деструкцией ногтей ниже 1 мкмоль/млчас явилось основой разработки способа диагностики ониходистрофии /П.И. № 2335772/.
Достоверное увеличение содержания пептидносвязанного оксипролина в сыворотке крови пациентов выше 0,5 мкг/мл явилось основой разработки способа диагностики ониходистрофии /П.И. № 2378653/.
Увеличение отношения содержания свободного оксипролина и пептидносвязанного в сыворотке крови явилось основой разработки способа дифференциальной диагностики ониходистрофии /П.И. № 2400748/.
Анализ патогенетического значения нарушения связи гипонихион и кровеносной сети ногтевого ложа, находящегося под утолщенными ногтями, позволил разработать способ восстановления роста ногтя /П.И. № 2253386/.
Результаты диссертационного исследования внедрены в практику лечебных учреждений Ростовской области, используются в учебном процессе на кафедре общей и клинической биохимии № 1 ГБОУ ВПО «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России. Полученные результаты внедрены в работу МЛПУЗ ГБ № 1 имени Н.А. Семашко г. Ростова-на-Дону, МУЗ «Роддом» г. Азова.
Методология и методы исследования
В работе использованы клинические методы, сбор анамнеза, осмотр пациентов, лабораторные методы исследования, статистические методы для обработки и анализа полученных результатов.
У пациентов с онихошизисом, онихолизисом и гиперкератозом ногтевого ложа для оценки выраженности деструктивного процесса в ногтях использовали определение пептидносвязанного и свободного оксипролина в сыворотке крови, состояние антиоксидантной защиты оценивали по изменению активности супероксиддисмутазы, каталазы эритроцитов и миелопероксидазы крови, о протеолитической способности ферментов крови судили по активности нейтрофильной эластазы крови.
Для оценки интенсивности пластических процессов в ногтях и изменении адаптивной реактивности при нарушениях метаболизма у пациентов с онихошизисом, онихолизисом и гиперкератозом ногтевого ложа использовали определение активности щелочной фосфатазы сыворотки крови, об изменении кислородзависимых процессов в эритроцитах крови судили по накоплению лактата и пирувата в эритроцитах крови.
Положения, выносимые защиту
1. Деструкция кератогиалиновой ткани ногтей является стадийным процессом, имеющим отличительные патогенетические особенности метаболической реакции крови у больных при онихошизисе, онихолизисе и деструкции ногтей с гиперкератозом ногтевого ложа.
2. Биохимическими критериями, отражающими деструкцию кератогиалиновой ткани ногтей, являются содержание пептидносвязанного оксипролина, уровень активности щелочной фосфатазы сыворотки, супероксиддисмутазы и каталазы эритроцитов крови.
3. Изменение отношения свободного и пептидносвязанного оксипролина сыворотки крови больных могут использоваться для дифференциальной диагностики вида онихолизиса без гиперкератоза и с гиперкератозом ногтевого ложа.
Степень достоверности и апробация
Работа выполнена с использованием гематологических, биохимических методов исследования, объективного обследования больных, опроса и визуального осмотра. Использованный объем материала позволил применить параметрические методы оценки достоверности различий полученных результатов, обосновать научные положения и выводы.
Материалы диссертации доложены на X Межвузовской конференции с международным участием 20-21 мая 2011 года «Обмен веществ при адаптации и повреждении (Дни медицинской лабораторной диагностики)», г. Ростов-на-Дону; XI региональной конференции с международным участием 11-12 мая 2012 года «Обмен веществ при адаптации и повреждении (Дни медицинской лабораторной диагностики Южного федерального округа)» г. Ростов-на-Дону; XI Всемирном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» 07-10 декабря 2011 г., Москва; IV Международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» 14-17 ноября 2012 г., Москва. По теме диссертационного исследования опубликовано 27 работ, в том числе в 13 рецензируемых научных журналов и изданиях (из них 7 - в журналах с индексом международного цитирования), рекомендованных для публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени. Получено семь патентов Российской Федерации на изобретение.
Личный вклад автора
Автором проводился осмотр, отбор пациентов для исследования, составление индивидуальных карт, анкет и информированных согласий. Результаты проведенных методов обследования проанализированы по разработанному соискателем плану для формирования базы данных и статистической обработки материалов исследования, лично участвовала и выполняла клинические лабораторные методы количественной и функциональной оценки клеточных элементов крови, анализ полученных результатов и разработку алгоритма диагностики ониходистрофии. Участвовала в написании публикаций, статей и заявок на изобретения.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 250 страницах машинописного текста, иллюстрирована 29 таблицами и 22 рисунками. Состоит из введения, основной части, состоящей из обзора литературы, материалов и методов исследования, 8 глав собственных исследований, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы, включающего 303 отечественных и 101 иностранных источников.
