Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты в клинической практике и лабораторные методы. Оценки их действия (обзор литературы и современное состояние проблемы) 19
1.1. Механизмы действия омега-3 ПНЖК и лабораторные методы, которые применяются для их изучения 19
1.1.1. Антиагрегантное действие омега-3 ПНЖК и методы исследования функции тромбоцитов 27
1.1.2. Противовоспалительное действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы оценки воспаления 29
1.1.3. Механизм антиаритмического действия омега-3 ПНЖК и его обоснование на основе лабораторных исследований 30
1.1.4. Гиполипидемическое действие и динамика липидного спектра в ходе терапии омега-3 ПНЖК 33
1.1.5. Оксидативный стресс и его коррекция омега-3 ПНЖК 33
1.1.6. Влияние омега-3 ПНЖК на иммунные процессы. Лабораторная оценка гуморального и клеточного иммунитета в ходе терапии омега-3 ПНЖК 34
1.1.7. Гипосенсибилизирующее и гипоаллергенное действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы его оценки 35
1.1.8. Другие эффекты омега-3 ПНЖК 38
1.2. Применение омега-3 ПНЖК в лечении и профилактике различных заболеваний 39
1.2.1. Доказательная база использования омега-3 ПНЖК в комплексной терапии различных заболеваний. Рандомизированные контролируемые клинические исследования, как основа включения омега-3 ПНЖК в международные и национальные рекомендации 39
1.2.2. Комплексное определение множественных эффектов омега-3 ПНЖК при различных заболеваниях 43
1.2.3. Особенности препаратов омега-3 ПНЖК 46
1.2.4. Неблагоприятные побочные реакции при назначении омега-3 ПНЖК 51
1.3. Стратегические программы лабораторной оценки состояния, риска, прогноза и действия лекарственных препаратов 52
Глава 2. Материалы и методы исследований 59
2.1. Клиническая характеристика больных 61
2.1.1. Характеристика пациентов с ишемической болезнью сердца 61
2.1.2. Общая характеристика пациентов с бронхиальной астмой 64
2.2. Характеристика лиц групп риска 65
2.2.1. Характеристика лиц группы риска по развитию сердечнососудистых заболеваний 65
2.2.2. Характеристика рабочих, контактирующих с промышленными аллергенами 66
2.3. Характеристика экспериментальных животных 66
2.4. Препараты, содержащие омега-3 ПНЖК и использованные в ходе исследований ,67
2.5. Лабораторные методы и маркеры для оценки многофакторного действия омега-3 ПНЖК 2.5.1. Маркеры активации клеточного иммунитета 69
2.5.2. Маркеры активации гуморального иммунитета 71
2.5.3. Маркеры активации нейтрофилов 72
2.5.4. Маркеры воспаления 72
2.5.5. Маркеры сенсибилизации 73
2.5.6. Маркеры активации тромбоцитов 74
2.5.7. АДФ-индуцированная агрегатометрия 75
2.5.8. Маркеры дисфункции эндотелия 75
2.5.9. Маркеры липидного обмена 76
2.5.10. Методы оценки состояния антиоксидантных систем 76
2:6. Дополнительные методы исследования .77
2.7. Статистическая обработка результатов исследования 79
Глава 3. Результаты собственных исследований. Использование омега-3 ПНЖК при ишемической болезни сердца и лабораторная оценка их действия 82
3. IІ. Оценка антиагрегантного действия омега-3 ПНЖК у больных ИБС и лиц группы риска по развитию сердечно-сосудистых заболеваний лабораторными методами 82
3.2. Выявление механизма противоаритмического действия омега-3 ПНЖК 92
3:2.1 Мембраностабилизирующее действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы оценки 93
3.2.2: Противовоспалительное действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы оценки у больных ИБС. 99
3.3; Иммуномодулирующее действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы оценки больных ИБС 105
3.4 Гиполипидемическое действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы его ценки у больных ИБС и лиц группы риска по развитию сердечно-сосудистых заболеваний 111
.3.5. Антиоксидантное: действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы оценки у больных ИБС 116
Глава 4. Выявление гипосенсибилизирующего действия омега-3 ПНЖК и их лабораторная оценка 119
4. Г. Выявление гипосенсибилизирующего действия омега-3 ПНЖК в эксперименте 119
4.2. Выявление гипосенсибилизирующего действия омега-3 ПНЖК у лиц группы риска по развитию Б А (рабочие, контактирующие с промышленными аллергенами) 123
Глава 5. Особенности действия омега-3 ПНЖК при лечении бронхиальной астмы 126
5.1. Оценка противовоспалительного и иммуномодулирующего действия омега-3 ПНЖК с помощью лабораторных методов 126
5.2. Антиоксидантное действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы оценки у пациентов БА 131
Глава 6. Мультимаркерная стратегия в оценке многофакторного действия омега-3 полиненасыщенных жирных кислот при различных патологических состояниях 137
6.1. Мультимаркерный подход в оценке эффективности комбинированной лекарственной терапии, как предпосылка создания мультимаркерной стратегии 137
6.2. Мультимаркерная стратегия оценки эффективности и безопасности лекарственных препаратов на примере омега-3 ПНЖК у пациентов с ИБС 141
6.3. Мультимаркерная стратегия оценки эффективности и безопасности лекарственных препаратов на примере омега-3 ПНЖК у пациентов с БА 148
6.4. Создание программного обеспечения для оптимальной реализации мультимаркерной стратегии в оценке действия-лекарственных препаратов с множественными эффектами 151
Глава 7. Обсуждение результатов исследования и заключение 156
Выводы 205
Практические рекомендации 206
Список литературы 208
Приложения 256
- Механизмы действия омега-3 ПНЖК и лабораторные методы, которые применяются для их изучения
- Стратегические программы лабораторной оценки состояния, риска, прогноза и действия лекарственных препаратов
- Мембраностабилизирующее действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы оценки
- Создание программного обеспечения для оптимальной реализации мультимаркерной стратегии в оценке действия-лекарственных препаратов с множественными эффектами
Введение к работе
Актуальность проблемы
В современных условиях оценка качества диагностики и лечения, в том числе лекарственной терапии, приобрела исключительное экономическое и социальное значение. В связи с этим все более востребованными становятся лабораторные исследования. Это обусловлено тем, что необходимо учитывать не только патогенез заболевания, но и механизмы действия, и эффекты лекарственных средств (ЛС). Кроме того, при подборе лекарственной терапии необходимо учитывать побочные действия лекарственных препаратов и сопутствующие заболевания, так как ЛС могут вызывать их обострение.
При выборе методов и сроков проведения исследований необходимо учитывать и экономическую сторону. Большинство современных лабораторных методов исследования высокоинформативные, но при этом дорогостоящие. Несвоевременное и излишнее их назначение экономически не выгодно. Все это вместе взятое требует взвешенного подхода к выбору лабораторных методов диагностики и определения сроков их проведения для оценки эффективности и безопасности комплексной лекарственной терапии.
Исходя из этого, возникает необходимость в разработке стратегии, определяющей методы и сроки проведения лабораторных исследований с учетом патогенеза, механизма действия совокупности ЛС, их побочных реакций и сопутствующих заболеваний. Следует учитывать, что как эффективность ЛС, так и неблагоприятные побочные реакции (НПР) проявляются в разные сроки от начала терапии.
Согласно современным представлениям о патогенезе ишемической болезни сердца (ИБС) и сердечной недостаточности (СН), одним из механизмов, участвующих в их развитии, являются процессы воспаления, которые поддерживаются медиаторами и цитокинами (Климов А.Н., Нагорнев В.А., 1999; Титов В.Н., 1999), нарушение реакций иммунного ответа и апоптоза. Развитие постинфарктной воспалительной реакции обусловлено факторами воспаления (в частности, провоспалительными цитокинами – IL-1, TNF-а), действием протеолитических ферментов – металлопротеиназ, расщепляющих молекулы внеклеточного матрикса, что приводит к его дегенерации (Бойцов С.А., 2005; Redfield M.M., 2004).
Воспалительные реакции и патологический иммунный ответ лежат в основе и различных видов легочной патологии, в том числе – обструктивных процессов. В реализации обструкции основное значение имеют метаболиты арахидоновой кислоты (АК) (эйкозаноиды): лейкотриены, простагландины, тромбоксан А2 и др. (Абросимов В.Н., Порядин Г.В., 1995; Woods R.K. et.al., 2003). Эйкозаноиды выделяются лейкоцитами, тромбоцитами, эпителиальными и другими клетками дыхательных путей под воздействием аллергенов, инфекционных и вирусных агентов, иммунных стимулов, продуктов свободнорадикального окисления (Чучалин А.Г., 2007; Takemura Y. et.al., 2002; Surette M.E. et.al., 2003).
Для коррекции описанных процессов в комплексной терапии широко используются омега-3 ПНЖК, обладающие широким спектром действия. В России разработаны препараты, которые содержат более 25% эйкозопентаеновой кислоты (ЭПГ) и докозагексаеновой кислоты (ДГК) – эпаден, полиен. В 2006 году зарегистрирован высокоочищенный лекарственный препарат омега-3 ПНЖК - омакор, содержащий более 90% омега-3 ПНЖК.
Кроме того, известны иммуномодулирующие рационы питания с дополнительным содержанием ПНЖК, витаминов и антиоксидантов для нивелирования неблагоприятных факторов окружающей среды – действия промышленных аллергенов, а также гипоаллергенные диеты для больных бронхиальной астмой (БА).
В настоящее время существует много работ посвященных клиническому применению омега-3 ПНЖК, в которых действие омега-3 ПНЖК оценивают по конечным точкам: показателям выживаемости, смертности от ИБС, числу случаев повторного инфаркта миокарда (ИМ) и т.д. В то же время, лабораторные методы оценки действия омега-3 ПНЖК, сроки их проведения не изучены. Отсутствуют данные по определению мембраностабилизирующего, антитромботического, противовоспалительного и других действий омега-3 ПНЖК при различных заболеваниях. Лабораторные методы оценки влияния омега-3 ПНЖК на риск возникновения аритмий у пациентов с ИМ не определены. Проблема оценки антиагрегантного и гиполипидемического действия омега-3 ПНЖК при сочетанном применении с антиагрегантами и статинами не изучена.
В последние годы стремительно развивались лабораторные технологии, и увеличивался диагностический потенциал лабораторных исследований. Так, с появлением проточной цитометрии значительно расширились возможности анализа клеток иммунной системы, позволяющие охарактеризовать не только качественные и количественные параметры основных популяций клеток, но и субпопуляционный состав. В иммунологии наблюдалась эволюция методологических подходов, например, в изучении лимфоцитов - от метода розеткообразования до иммунофенотипирования с помощью проточной цитометрии. В то же время патофизиологическая значимость некоторых давно применяемых методов не изменилась, и некоторые из них продолжают успешно использоваться в лабораторной практике (Лебедев К.А., Понякина И.Д., 2003).
Предоставляемый клиницисту широкий набор новых и давно применяемых лабораторных тестов не всегда подкреплен рекомендациями по использованию оптимального выбора исследований на основе клинической целесообразности. Тактика одновременного проведения исследований по нескольким направлениям в соответствии с патогенетическими механизмами заболевания получила развитие в кардиологической практике и позиционируется, как мультимаркерная стратегия (ММС) лабораторной оценки состояния и прогноза кардиологического больного (Newby K. et al., 2001; Bodi V. et al., 2005; Wu A., 2006; Gruson D., Bodovitz S., 2010). Стратегия, направленная на лабораторную оценку эффективности и безопасности комбинированной лекарственной терапии в соответствии с патогенетическими механизмами, отсутствует. Адекватные методы и сроки проведения этих исследований в терапии омега-3 ПНЖК не определены.
Таким образом, очевидна необходимость разработки алгоритма лабораторного обследования пациентов, получающих омега-3 ПНЖК, обладающих множественными эффектами, и создание стратегии мультимаркерной лабораторной оценки их действия при комплексной терапии различных патологических состояний.
Цель исследования
Разработать и обосновать мультимаркерную стратегию для оценки эффективности и безопасности применения омега-3 ПНЖК при различных патологических состояниях с помощью современных лабораторных методов.
Задачи исследования:
1. Изучить антиагрегантное действие омега-3 ПНЖК и определить значимость лабораторных технологий и маркеров в оценке антиагрегантного действия.
2. Изучить механизм противоаритмического действия омега-3 ПНЖК и определить значимость лабораторных методов в оценке противоаритмического действия у больных с ишемической болезнью сердца.
3. Оценить противовоспалительное и иммуномодулирующее действие омега-3 ПНЖК при различных патологических состояниях и выявить наиболее значимые маркеры воспаления и функционального состояния иммунной системы.
4. Оценить гиполипидемическое действие омега-3 ПНЖК при ишемической болезни сердца и риске развития сердечно-сосудистых заболеваний и выявить наиболее значимые маркеры нарушения липидного обмена у пациентов, принимающих омега-3 ПНЖК.
5. Оценить влияние омега-3 ПНЖК на окислительно-восстановительное равновесие при различных патологических состояниях и определить наиболее значимые маркеры в оценке антиоксидантного действия омега-3 ПНЖК.
6. Оценить гипосенсибилизирующее действие омега-3 ПНЖК при аллергических реакциях в эксперименте и у лиц группы риска.
7. Разработать алгоритм и мультимаркерную стратегию для оценки эффективности и безопасности применения омега-3 ПНЖК при различных патологических состояниях. Разработать компьютерную программу по использованию мультимаркерной стратегии.
Научная новизна
Впервые разработан комплекс лабораторных методов для оценки механизмов действия омега-3 ПНЖК как препарата с плейотропным эффектом при ИБС, бронхиальной астме и сенсибилизации.
Впервые проведено комплексное изучение механизма противоаритмического действия омега-3 ПНЖК, обусловленного мембраностабилизирующим и противовоспалительным действием омега-3 ПНЖК.
Впервые мембраностабилизирующее действие омега-3 ПНЖК, проявляющееся предотвращением активации рецептора GP IIb-IIIa на поверхности тромбоцитов, было подтверждено методом проточной цитометрии. Определено, что механизм антиагрегантного действия омега-3 ПНЖК реализуется через ингибирование этих рецепторов. Показано, что снижение экспрессии CD95 на поверхности лимфоцитов играет важную роль в оценке риска возникновения аритмий у больных с ИМ, получающих омега-3 ПНЖК.
Впервые проведено комплексное лабораторное исследование противовоспалительного и иммуномодулирующего действия омега-3 ПНЖК при различных патологических состояниях и выявлены наиболее информативные маркеры воспаления и функционального состояния иммунной системы в его оценке.
Создан алгоритм и определены сроки лабораторного обследования пациентов, принимающих омега-3 ПНЖК. Показано, что разработанная мультимаркерная стратегия может быть использована в оценке эффективности и безопасности лекарственных средств с многофакторным действием.
Теоретическая и практическая значимость работы
Выполняемая работа расширяет информацию о мембраностабилизирующем механизме омега-3 ПНЖК, который лежит в основе антиагрегантного и антиаритмического эффектов. Лабораторными методами подтверждены теоретические предположения о многофакторном влиянии омега-3 ПНЖК на различные патогенетические звенья заболеваний. Работа подтверждает универсальный характер нарушений гомеостаза, которые нуждаются в коррекции при различных болезнях. Данная работа обоснует мультимаркерный подход к оценке состояния пациента в качестве инструмента, который формируется в настоящее время в лабораторной медицине.
Определены наиболее информативные лабораторные маркеры и технологии их выполнения для оценки действия омега-3 ПНЖК при различных патологических состояниях и установлены сроки контроля эффективности терапии.
Разработан оптимальный алгоритм лабораторного обследования пациентов, получающих омега-3 ПНЖК, и обоснована мультимаркерная стратегия лабораторного мониторинга эффективности омега-3 ПНЖК у больных с различными патологическими состояниями.
Создана компьютерная программа для оптимальной реализации мультимаркерной стратегии в оценке многофакторного действия омега-3 ПНЖК при ИБС, а также лекарственных препаратов с множественными эффектами.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Омега-3 ПНЖК обладают антиагрегантным действием; количество рецепторов GP IIb-IIIa является информативным маркером для оценки эффективности, а АДФ-индуцированная агрегатометрия - для оценки безопасности антиагрегантного действия омега-3 ПНЖК.
2. Противоаритмическое действие омега-3 ПНЖК обусловлено мембраностабилизирующим и противовоспалительным действием.
а) Изменение количества активированных рецепторов GP IIb-IIIa, экспрессии Р-селектина на мембране тромбоцитов и рецептора CD95 на поверхности лимфоцитов отражает мембраностабилизирующее действие омега-3 ПНЖК, которое лежит в основе многих клинических эффектов.
б) Провоспалительные цитокины (TNF-a и IL-6) и показатели функциональной активности лимфоцитов являются наиболее информативными маркерами противовоспалительного и иммуномодулирующего действия омега-3 ПНЖК.
3. Омега-3 ПНЖК способствуют снижению триглицеридов в крови. Комбинация омега-3 ПНЖК со статинами позволяет получить суммацию гиполипидемического эффекта, который проявляется в более ранние сроки.
4. Маркеры, характеризующие окислительно-восстановительное равновесие, позволяют оценить эффективность и безопасность действия омега-3 ПНЖК на антиоксидантную систему при различных патологических состояниях.
5. Применение омега-3 ПНЖК снижает гиперчувствительность у лиц, контактирующих с аллергенами.
6. Алгоритм и стратегия мультимаркерной оценки эффективности и безопасности омега-3 ПНЖК при различных патологических состояниях является новым подходом в мониторинге фармакологической терапии и может быть использован при назначении препаратов с многофакторным действием.
Личный вклад автора
Личное участие автора осуществлялось на всех этапах работы и включало планирование и проведение исследований по всем разделам диссертации, формулирование целей и задач, определение объема и методов исследования, статистическую обработку, анализ и обобщение всех полученных данных. При участии автора проведено первичное клиническое обследование 312 пациентов и осуществлено динамическое наблюдение за больными с повторным комплексным обследованием через 2 недели, 1, 2, 6 и 12 месяцев. Под личным руководством автора планировались обследования пациентов и выполнялись все лабораторные исследования. Лично автором выполнена экспериментальная часть работы. Участие автора в сборе, анализе, статистической обработке – 90%, в написании научных работ по теме диссертации – 95%.
Реализация результатов исследования
Результаты диссертационного исследования внедрены в практическую работу городских и районных больниц (кардиологическая клиника ГОУ ВПО СПбГМА им. И.И.Мечникова, Черняховская центральная районная больница Калининградской области, областная больница № 2 Липецкой области).
Результаты исследования включены в программы обучения студентов, клинических ординаторов, слушателей курсов повышения квалификации врачей и преподавателей медицинских вузов на курсах клинической лабораторной диагностики и клинической фармакологии кафедры госпитальной терапии СПбГМА им. И.И.Мечникова.
Апробация работы
Результаты работы доложены: на региональных научно-практических конференциях - научно-практическая конференция «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической фармакологии», Санкт-Петербург, 1999; научно-практическая конференция с международным участием «Достижения клинической фармакологии в России», Москва, 2009; научно-практическая конференция «Лабораторная наука – практике: первое десятилетие XXI века», Москва, 2010; научное общество фармакологов Санкт-Петербурга, 2010; на Всероссийских конференциях и съездах по клинической фармакологии и лабораторной медицине - IX национальный конгресс по болезням органов дыхания, Москва, 1999; Всероссийская научно-практическая конференция, посвященная 100-летию со дня рождения академика А.А. Мясникова, Санкт-Петербург, 1999; Всероссийский научный форум «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге-2005, 2007, 2008, 2009», Санкт-Петербург, 2005, 2007, 2008, 2009, 2011; Российский национальный конгресс «Человек и лекарство», Москва, 1999, 2000, 2009, 2010; Национальные дни лабораторной медицины России-2010, Москва, Всероссийская конференция «Кардиоваскулярная профилактика и реабилитация», Москва, 2010; на международных конференциях – 16-й Конгресс Международного общества по тромбозам и гемостазу, Флоренция, 1997; I Международный конгресс – Интерастма-98, Москва, 1998; VII International Congress «Allergy, Immunology and Global Network», Cannes, France, 2002; First European Joint Congress of EFCC and UEMS, October 2010, Lisbon, Portugal, 2010; II Конгресс Международного общества клинических фармакологов и фармацевтов стран СНГ, октябрь, Москва, 2010.
Публикации
По теме диссертации опубликованы 62 научные работы, из них в журналах, рецензируемых ВАК - 16, методические рекомендации «Полиен в комплексной терапии больных инфарктом миокарда», утвержденные заместителем председателя Комитета по здравоохранению Правительства Санкт-Петербурга Жолобовым В.Е. 08.11.2006 года. Поданы 2 заявки на изобретение.
Структура и объем работы
Механизмы действия омега-3 ПНЖК и лабораторные методы, которые применяются для их изучения
Последние годы не ослабевает интерес к полиненасыщенным жирным кислотам (ПНЖК). Это обусловлено тем, омега-6 ПНЖК (прежде всего арахи-доновая кислота - АК) и омега-3 ПНЖК принимают активное участие во многих жизненно важных процессах [143]. ПНЖК являются субстратом для трех чрезвычайно важных для организма ферментов: липооксигеназы (ЛО), цикло-оксигеназы (ЦО), монооксигеназы (МО), регулирующих синтез лейкотриенов (Lt), простагландинов (Pg), тромбоксанов (Тх) и простациклинов (Pgl). Образующиеся эйкозаноиды играют значительную роль в регуляции функций - сердечно-сосудистой системы, бронхов, желудочно-кишечного тракта, свертывающей системы крови и т.д. [90]. Метаболиты АК принимают участие в формировании воспаления, болевой реакции, температуры и других, патологических состояний. Омега-3 ПНЖК являются физиологическими конкурентами омега-6 ПНЖК за ЦО, ЛО, МО. ЭПК имеет более высокое сродство к ЦО и ЛО вытесняет АК, ингибируя ее превращение в Pg, Lt, Тх. При замене АК (омега-6) на ЭПК (омега-3), образуются эйкозаноиды, имеющие иную биологическую активность. Включаясь вместо АК в фосфолипиды при активации фосфолипаз, ЭПК высвобождается из клеточных мембран и является альтернативным субстратом для ЦО, образуя при этом метаболиты с одной лишь двойной связью -триен-простагландины и тромбоксан А3 (PgH3, Pgl3, ТхА3) и 5-ЛО, образуя так называемые пятисерийные лейкотриены- пентаен-лейкотриены (LtA5, LtB5, LtCs, LtDs, LtEs). В результате такой конкуренции наступает вазодилатация с меньшей агрегацией тромбоцитов- антитромботический эффект. Снижение содержания АК в мембране и уменьшение отношения АК/ЭПК сдвигает синтез эйкозаноидов в сторону нарастания количества ТхА3 и Pgl3 за счет уменьшения синтеза ТхА2 и Pgl2, соответственно. Такой сдвиг снижает риск фибрилляции желудочков и внезапной сердечной смерти (ВСС). Риск желудочковой аритмии, вызванной ишемией, прямо пропорционален балансу между ТхА2 и Pgl2 [387]. J.R. Parratt и S J. Coker (1985) обнаружили, что ТхА2 высвобождается в качестве раннего ответа на окклюзию, тогда как Pgl2 выделялся после наступления ишемии. Препараты, блокирующие рецепторы ТхА2, уменьшают частоту ишемиче-ской и реперфузионной аритмий. При повышении активности Pgl2 в тканях частота и тяжесть обеих видов аритмий уменьшается. Следовательно, препараты, содержащие омега-3 ПНЖК, позволяют добиться уменьшения аритмий и могут представлять интерес как средства способные предупреждать аритмии.
В патогенезе ИБС, острого коронарного синдрома (ОКС), СН, значительную роль играют различные изменения гомеостаза, проявляющиеся ней-рогуморальной активацией, спазмом сосудов, нарушением свертывания и реологии крови, интенсификацией процессов СРО, иммунного воспаления, гиперпродукцией цитокинов. По мнению Е.Л. Насонова (2000), A. Tedqui (1994) и L.G. Lange (1994), иммуновоспалительный процесс при ИБС под-держиваетсяі медиаторами воспаления и цитокинами [135; 351; 410]. Ю.Ф. Крылов (1991), А.Р. Simopoulus (1997), Р.С. Calder (2005, 2006) показали, что омега-3 ПНЖК понижают синтез эйкозаноидов, поддерживающих воспаление, и угнетают продукцию цитокинов [107; 275; 276; 406].
Традиционная терапия, используемая при ИБС и СН, направлена на различные механизмы патогенеза, но не воздействует на иммунное воспаление, сопровождающее ИБС, и гиперпродукцию провоспалительных цитокинов, имеющую место при развитии СН. В связи с этим значительно возрос интерес к роли медиаторов воспаления в формировании ИБС и цитокинов в развитии СН и, соответственно, к поиску новых средств, пригодных для лечения данной патологии. Наличие противовоспалительного действия является уникальным свойством препаратов омега-3 ПНЖК [19; 32; 92].
Применение омега-3 ПНЖК, меняет фосфолипидный состав мембран клеток сердца, снижая уровень омега-6 ПНЖК и повышая уровень омега-3 ПНЖК. Состав жирных кислот в мембранных фосфолипидах может повлиять на свойства специфических ионных каналов, как кальциевых так и натриевых и тем самым контролировать перемещение ионов через мембрану [396].
Экспериментальными исследованиями определены и широко освещены механизмы; фармакологического действия; омега-3 ПНЖК в литературе. Так, было доказано, что препараты омега-3 ПНЖК тормозят воспалительную реакцию (экссудативную фазу), снижают выраженность и продолжительность гипертермической реакции; оказывают противоязвенное действие; ускоряют регенерацию травмированного седалищного нерва, обладают выраженным защитным, иммуномодулирующим и антиоксидантным эффектом [61].
Наиболее широко-описаны механизмы многофакторного действия омега-3 ПНЖК в кардиологии [19; 36; 90;, 106; 143; 155;.350];; В;настоящее время опубликованы международные и национальные руководства, разработанные группами экспертов европейского общества кардиологов, всероссийского научного общества кардиологов (ВНОК) по диагностике и лечению больных с ишемической болезнью . сердца (ИБС), острым коронарным синдромом (OKG) или инфарктом- миокарда (ИМ); хронической сердечной недостаточностью (ХСН) [136; 180; 359; 360; 391]. Согласно стандартам лекарственной помощи, пациент одновременно может получать несколько- лекарственных препаратов, в том числе;омега-3 ПНЖК. Не вызывает сомнения то,. что такая полимедикация требует оценки состояния больного; эффективности и безопасности проводимой терапии, в том числе лабораторными мето дами;
Лабораторная оценка действия фармакологических препаратов представляется актуальной задачей, решение которой способствует максимальной эффективности и безопасности медикаментозной терапии. В отличие от лекарственного мониторинга эта оценка основана на определении функционального состояния органов и систем в новых условиях фармакологической поддержки. Методы оценки эффективности лекарственных препаратов, применяемые в экспериментальной фармакологии, не всегда могут быть перенесены в клиническую практику, многие из них являются инвазивными, а другие - не-унифицированными. В практической работе, используются унифицированные методы, рекомендованные для клинико-диагностических лабораторий. [111; 128; 129; 166].
Не все эффекты омега-3 ПНЖК можно оценивать по лабораторным показателям. Например, антиаритмическое действие или влияние омега-3 ПНЖК на когнитивные [105] или зрительные функции [79] не имеют непосредственных лабораторных маркеров. В случаях применения препаратов, регулирующих сердечный ритм, делаются небезуспешные попытки использовать методы клинической лабораторной диагностики для выявления мем-браностабилизирующего действия с антиаритмическим эффектом путем оценки механизмов транспорта ионов через мембраны клеток [75]. Для.оценки омега-3 ПНЖК такие методы не определены.
Лабораторный мониторинг фармакотерапии препаратами омега-3 ПНЖК может осуществляться по 3-м основным направлениям: определение фармакокинетических и фармакогенетических свойств лекарственных препаратов; оценка эффективности и лабораторный контроль, направленный на выявление неблагоприятных побочных реакций (НИР) при назначении омега-3 ПНЖК.
Первое направление- это определение фармакокинетических показателей омега-3 ПНЖК, то есть их концентрации в плазме, сывороточных фос-фолипидах, мембранах клеток, и фармакогенетических, так как ПНЖК играют важную роль в регулировании экспрессии генов, кодирующих белки энергетического метаболизма, дифференцировку клеток и их рост [109].
Стратегические программы лабораторной оценки состояния, риска, прогноза и действия лекарственных препаратов
Лабораторные методы- основа современных научных исследований, практической работы клиницистов и оценки эффективности и безопасности лекарственных препаратов как на этапе их изучения, так и при последующем использовании в практике. Прогрессивное развитие лабораторной медицины и существенное увеличение технологических возможностей позволяют добавлять все новые методы к оценке клинических ситуаций. Таким образом, формируется протокол или перечень лабораторных исследований, которые могут быть использованы как в диагностике, так и в мониторинге проводимой терапии. В, повседневную практику прочно вошло понятие биомаркера, как количественная характеристика того или иного биологического вещества (с лабораторной точки зрения - аналита), отражающего состояния органа или системы в физиологических или патологических условиях. Биомаркеры — это объективно измеряемые показатели нормального или патологического процесса, а также фармакологического ответа на терапевтическое вмешательство. Значение биомаркера в принятии клинического решения определяется его информативными характеристиками - чувствительностью и специфичностью. Идентификация доступных маркеров явилась огромным шагом вперед в фундаментальных и практических вопросах медицины [376].
Тем не менее, одиночные лабораторные маркеры имеют присущие им характеристики чувствительности и специфичности, которые не могут быть улучшены вовсе или лишь в незначительной степени в соответствии появлением новых технологических возможностей. В то-же время одновременное исследование нескольких лабораторных показателей существенно улучшает информативность лабораторной оценки. На основании этого1 наблюдения было сформулировано понятие мультимаркерной стратегии (ММС). ММС может быть определена, как интеграция количественных результатов лабораторных исследований, самостоятельно или в комбинации с характеристиками пациента и анамнестическими данными, с целью облегчения восприятия и интерпретации клиницистом многокомпонентной информации, получаемой из различных лабораторий, и улучшения условий принятия клинического решения [323]. Первое упоминание термина мультимаркерный анализ относится к 1978 году в связи с диагностикой хронического Т-клеточного лимфолейкоза и представлено какгописание клинического случая. В течение последующих лет публиковались отдельные работы по 2-3 в год (поиск в PubMed по ключевым словам «multi-marker strategies»), которые относились в основном к онкогематологии или онкологии и не формулировали стратегический подход с использованием многих лабораторных параметров. Активная; разработка: мультимаркерных стратегий началась только в последнее десятилетие. Так, если до 2000 тода.ежегодное количество публикаций по этому вопросу составляло от 10 до 50; то запериод с 2004 до 2008 года от 100 до 200; (поиск в PubMed1 по- критериям «multimarker strategies» и «multiple biomarker approach»). Наибольшее количество/ из них касалось диагностики и.мониторинга онкологических заболеваний, генетического и« иммунологического? анализа. В дальнейшем к этой тематике присоединились исследования?в; области кардиологии, эндокринологии,, неврологии, заболеваний печени [167; 185; 232; 368; 394; 400; 413]L
Все варианты» ММЄ в:, соответствии- с предложением Dl Gruson и S. Bodovitz [323] могут быть; разделены на 3 категории: минимальная ММС, сложная ММС и комплексная ММС.
Минимальная. ММС базируется на простом»/соотношении между количеством? исследованных; аналитовш их пороговыми-значениями: Это соответствуетобычнош клинической- практике, когда врач вслед зашнализом результатов обследования синтезирует диагностическую концепцию. Минимальная ММС формализует данную практику. Количество опубликованных работ по мини-мальноюММС и область применения крайне разнообразны. Такой поход особенно, часто используется при оценке кардиоваскулярной патологии в связи с большим количеством доказанных биомаркеров и многофакторным характером заболеваний. Отличным примером является диагностика первичного альдосте-ронизма, как формы, эндокринной гипертензии с нарушенной продукцией аль-достерона, частично автономной от ренин-ангиотензиновой системы [331] Ранее считалось,.что первичный альдостеронизм составляет менее 1% больных с гипертензией, однако исследования последних лет на основании только одной стратегической модели соотношения плазменного альдостерона и плазменной рениновой активности или прямого измерения ренина в плазме (aldosteron/renin ratio) в качестве скринингового теста показали, что первичный альдостеронизм встречается примерно у 12% больных с артериальной гипертензией [248]. Тест может также использоваться с большим успехом для иных ситуаций, связанных с сосудистой ригидностью, как предпосылкой к развитию ССЗ в пожилом возрасте [349; 373]. Таким образом, минимальная ММС выявляет поддающуюся целенаправленной терапии форму гипертензии или формирует дополнительный инструмент для расшифровки патогенетических механизмов.
Можно привести много примеров использования минимальной ММС с диагностической или, еще чаще, прогностической целью- в кардиологии и неврологии с включением в панель определения С-реактивного белка, мозгового натрийуретического пептида, провоспалительных цитокинов, хемотак-сического протеина моноцитов (МСР-1), тропонина Т или I и других биомаркеров [10; 164; 180; 260; 270; 283; 305; 374; 392; 429].
Следует, однако, отметить, что имеются и сомнения по поводу значимости некоторых вариантов,минимальной ММС. Так, группа авторов [376], изучая., связь 10-и биомаркеров и их сочетаний (определение степени риска) со смертью и основными сердечно-сосудистыми событиями на материале Фра-мингемского исследования, сделала вывод, что хотя современные биомаркеры, такие как С-реактивный белок, натрийуретический пептид, альдостерон, ренин, фибриноген, D-димер, ингибитор активатора плазминогена I типа, го-моцистеин, отношение альбумин/креатинин мочи и ассоциируются с высоким относительным риском, но даже в комбинации они только умеренно добавляют информации к предсказанию возникновения неблагоприятных исходов.
Польза от внедрения минимальной ММС не ограничивается только ССЗ, но применяется в оценке больных с деменцией и когнитивными расстройствами [256; 277], в онкологии при диагностике рака предстательной железы, легких [280; 375], мониторинга беременности [390] и в других ситуациях. Принцип одновременного определения комбинации маркеров положен в основу диагностических панелей, таких как Triage Cardiac Panel для диагностики острого инфаркта миокарда и Triage Stroke Panel - ишемического инсульта (производитель «BiositeR Inc.»). С помощью таких панелей методом иммунофлуоресцентного анализа в цельной крови одновременно определяются аналиты: в кардиопанели - содержание миоглобина, тропонина I и MB фракции креатинфосфокиназы (КФК-МВ); в Triage Stroke Panel - (3-натрийуретический пептид, D-димер, матриксная металлопротеиназа-9, как индикатор увеличения проницаемости гематоэнцефалического барьера, и маркер повреждения мозговой ткани белок S-100(3. Применение комбинации нескольких маркеров обеспечивает высокую чувствительность (94%) и специфичность (90%) анализа. Этот принцип диагностики также дает возможность быстрой постановки диагноза у постели больного (point-of-care) [126], позволяет снизить финансовые расходы и увеличить эффективность проводимых лечебных мероприятий [39]. Минимальная ММС может применяться и в диагностически неясных случаях в острой ситуации, в том числе с целью прогноза. CJ. МсСапп и соавт. (2009) показали пользу определения сердечного белка, связанного с жирными кислотами, и NT-proBNP в дополнение к динамическому наблюдению за тропонином Т у больных, доставленных в приемное отделение с болями в груди ишемического характера [393]. В другом исследовании среди 595 женщин, подготовленных к коронарографии, одновременная оценка С-реактивного белка, интерлейкина-6, сывороточного амилоида А и гемоглобина показала, что наличие отклонений от порогового значения 3-х или 4-х аналитов увеличивает риск смерти в 10-20 раз [372].
Второй вариант мультимаркерной стратегии- сложная ММС. Исходным предположением для этой стратегии является тот факт, что используемые лабораторные показатели разнообразны по своему значению и взаимосвязи. Поэтому их простое отношение или увеличение количества результатов выше порогового значения не является адекватной моделью заболевания или ответа на терапию. Примером сложной модели может служить модель НОМА (homeostasis model assessment), разработанная в Оксфордском университете и основанная на том факте, что устойчивая базальная концентрация глюкозы и уровень инсулина детерминированы взаимодействием по типу петли обратной связи. Разработанная на основании этого компьютерная модель используется для прогноза гомеостатических концентраций в условиях вариаций дефицита (3-клеток и инсулин резистентности [328].
Мембраностабилизирующее действие омега-3 ПНЖК и лабораторные методы оценки
По мнению некоторых авторов, механизм мембраностабилизирующего действия омега-3 ПНЖК обусловлен изменением в жидкостном состоянии, молекулярной организации и проницаемости липидных слоев мембран [272; 334]. Замещение омега-6 на омега-3 ПНЖК в биомембранах влияет на рецепторы, на свойства ферментов связанных с мембраной и на; скорость трансмембранного транспорта ионов.
По нашему мнению активация рецепторов GP IIb-Ща на мембране тромбоцитов; выявленная методом проточной цитометрии, лежит в основе мембра-ностабилизирующего действия Для.-подтверждения мембраностабилизирую-щего действия омёга-3 ГШЖК мы использовала другие клеточные модели;
Для? исследования мембраностабилйзирующего действия омега-3 ГШЖК мы использовали другой; вид клеточной мембраны,, лимфоцита. В нашейработе рецептор ; мембраны; GD95- являющийся маркером апоптоза,и рецептором семейства;факторащекрозаопухоли аш пусковым маркером синтеза провоспалительногощитокйна мы оценивали- с точкисзренйя(мембраностабилйзирующего действия.
Экспрессию CD95 на лимфоцитах мы оценивалшв ечениетода у пациентов;, получавших; стандартную терапию- ю терапию? с; добавление; омега-3 ГШЖК. Результаты исследования экспрессии CD95 на-лимфіоцитах: в крови у пациентов с ИМ в динамике представлены в таблице 17.
Было установлено, что- у пациентов, получавших дополнительно к стандартной терапии омега-3 ГШЖК,. степень экспрессии CD95 на лимфоцитах достоверно не изменялась в течение всего; времени наблюдения, наблюдалась лишь тенденция к снижению степени экспрессии CD95 на лимфрци 95 тах после ИМ по сравнению с исходными данными и лишь несколько возрастала к 12 месяцам. Тогда как в группе сравнения, пациенты, которой получали только стандартную терапию, через 2 месяца терапии степень экспрессии CD95 на лимфоцитах достоверно возрастала и снижалась к 6-му месяцу и затем вновь возрастала к 12 месяцам. Однако достоверных различий этого показателя в эти сроки между сравниваемыми группами не регистрировалось.
По нашим данным у пациентов, получавших омега-3 ПНЖК, содержание СБ95+лимфоцитов в пределах 10-15% ко 2 месяцу после ИМ, свидетельствовало о благоприятном течении постинфарктного периода и эффективности терапии; содержание С095+лимфоцитов в диапазоне 15-25% в те же сроки, свидетельствовало о возможном неблагоприятном течении постинфарктного периода и предрасположенности к развитию аритмии. У пациентов, не получавших омега-3 ПНЖК, содержание С095+лимфоцитов более 25% на1 сроке обследования 2 месяца-свидетельствует о неблагоприятном течении постинфарктного процесса, неэффективности проводимой терапии и возможности развития аритмии. Таким пациентам требуется дополнительное обследование и коррекция проводимой терапии.
Таким образом, можно предположить, что омега-3 ПНЖК предупреждали повышение экспрессии CD95 на лимфоцитах, которое проявлялось в первые 2 месяца у пациентов, не получавших омега-3 ПНЖК, что возможно связано с противоапоптотическим их действием. По нашему мнению высокая степень готовности Т-лимфоцитов к апоптозу, характеризуемая экспрессией CD95, как в ранние сроки ИМ, так и на фоне стандартной терапии через 2 месяца терапии связана с активными процессами воспаления, как в миокарде, так и в области атеросклеротической бляшки. Омега-3 ПНЖК оказывают противовоспалительное действие и таким образом снижают готовность клеток к апоптозу.
Изменения CD95, свидетельствующие о снижении апоптотической готовности клеток на фоне омега-3 ПНЖК подтверждаются данными измене 96 ний вариабельности сердечного ритма (ВСР) и показателей ЭКГ высокого разрешения3 (табл. 18).
В группе сравнения достоверные изменения временных показателей ВСР произошли к 6-му месяцу исследования. У пациентов с ИМ, получавших дополнительно омега-3 ПНЖК, выявлено достоверное и полное восстановление временных показателей ВСР начиная со 2-го месяца (увеличение SDNN, RMSSD, pNN50). По мнению ряда авторов, эти изменения свидетельствуют о возрастании роли парасимпатического звена регуляции, играющего защитную роль в возникновении опасных желудочковых аритмий [18; 71].
При оценке спектральных показателей у пациентов с ИМ на фоне омега-3 ПНЖК увеличение общей мощности спектра (по ТР) уже достоверно повышалось .через 2 месяца от исходного уровня. При изучении динамики»нор-мализованных показателей LFn и HFn и соотношения доли низкочастотного компонента к высокочастотному компоненту, было выявлено достоверное снижение этого показателя через 2 месяца терапии омега-3 ПНЖК. Снижение соотношения LF/HF свидетельствует о восстановлении баланса двух звеньев вегетативной нервной системы - уменьшении влияния симпатического отдела и усилении влияния вагусной активности.
Через 6 месяцев после ИМ в группе, получающих омега-3 ПНЖК регистрировались показатели ВСР близкие к исходным данным. Только показатели ТР и HF оставались достоверно увеличенными по сравнению с исходными и результатами группы сравнения, тогда как в группе сравнения все показатели изменялись незначительно.
Таким образом, следует отметить, что в группе пациентов, получавших омега-3 ПНЖК, положительная динамика наблюдалась, начиная со 2-го месяца терапии. Количество пациентов, у которых через 2 недели после ИМ определялась задержанная электрическая активность, было следующим: в основной группе - 10 человек (43,5%) и в группе сравнения - 7 (38,9%). Через 2 месяца после ИМ в группе пациентов, получавших омега-3 ПНЖК в дополнение к стандартной терапии, у 8 из 10 пациентов задержанная активность не определялась. В группе пациентов, не получавших омега-3 ПНЖК, изменений в регистрации ППЖ не выявлялось. Динамика показателей ЭКГ-ВР у пациентов с ИМ в группе сравнения и основной группе представлена в таблице 19.
Создание программного обеспечения для оптимальной реализации мультимаркерной стратегии в оценке действия-лекарственных препаратов с множественными эффектами
Для оптимизации контроля за проведением исследований по оценке эффективности и безопасности комбинированной терапии ИБС с включением омега-3 ПНЖК нами была разработана компьютерная программа. В программу заложены 2 основных принципа - сроки проведения исследований и те значения результатов, которые могут влиять на клинические решения-точки отсечения (схема 1, табл. 54).
Программа включает несколько этапов.
На первом этапе происходит идентификация больного - введение паспортных данных пациента (фамилия, имя, отчество, возраст), диагноз и дата начала терапии омега-3 ПНЖК. Одновременно программа предлагает оптимальные сроки проведения исследований в соответствии с заложенными в нее сведениями о сроках и характере изменения результатов лабораторных тестов. Это выглядит в виде- напоминания по датам о проведении лабораторных исследований.
Второй этап - результаты, полученные через 2 недели терапии, вносятся в программу, программа оценивает эффективность и безопасность различных действий омега-3 ПНЖК и дает рекомендации по дальнейшему мониторингу - коррекция дозы, возможные дополнительные исследования и т.д. и напоминание о следующем лабораторном исследовании.
Третий этап - это коррекция терапии по результатам исследований, полученным. через 1 месяц, через 2 месяца и через 6 месяцев лечения препаратами омега-3 ПНЖК. В случае изменения терапии (увеличения дозы) отсчет начинается заново.
На любом этапе можно вернуться к исходной точке, а также проследить динамику изменения результатов лабораторных исследований за весь период наблюдения.
Интерфейс компьютерной программы и примеры ее использования представлены в приложении 4.
Мультимаркерная, лабораторная стратегия направлена на оценку эффективности и безопасности комбинированной лекарственной терапии с включением омега-3 ПНЖК, что входит в понятие «качества» проводимой терапии. При использовании данной стратегии и отсутствии положительного эффекта от терапии должен быть рассмотрен вопрос об экономической целесообразности приема комбинации лекарственных препаратов. Безопасность использования омега-3 ПНЖК оценивается в отношении их потенцирующего антиагрегантно-го эффекта, как по клиническим критериям, так и по агрегационной активности тромбоцитов, чрезмерное снижение которой не должно создавать опасности геморрагических осложнений. Кроме того в оценку безопасности входит и исследование печеночных ферментов с учетом возможного гепатотоксичного действия статинов и гепатопротекторного действия омега-3 ПНЖК.
Разработанная нами мультимаркерная стратегия выполнения лабораторных исследований в установленные сроки при комбинированной терапии с омега-3 ПНЖК предоставляет более полную информацию клиницисту об эффективности и безопасности проводимой терапии и снижает затраты на необоснованные лабораторные исследования. Такая мультимаркерная стратегия и сопровождающая ее компьютерная программа может стать универсальной моделью для оценки других лекарственных препаратов, обладающих многофакторным действием.
