Введение к работе
Актуальность проблемы
Несмотря на достигнутые к настоящему времени успехи, лечение больных системной красной волчанкой (СКВ) остается одной из наиболее сложных проблем клинической ревматологии. Объективной причиной такой ситуации является выраженный полиморфизм клинической картины заболевания с нередким вовлечением в патологический процесс внутренних органов и, как следствие, развитием хронической дисфункции последних, а также жизнеугрожающих ургентных состояний. При разработке тактики ведения больных СКВ весьма значительные ограничения налагает несовершенство используемых методов лечения.
Основу общепринятого алгоритма лечения СКВ составляет неизбирательная медикаментозная иммуносупрессия, создаваемая с помощью глюкокортикостероидов, цитостатических препаратов (азатиоприн, цик-лофосфамид) и производных 4-аминохинолина [Иванова М.М., 2004; Зоткин Е.Г., 2009]. Потенцирование эффекта иммунодепрессантов может быть достигнуто посредством плазмафереза или других экстракорпоральных процедур [Соловьев С.К., Асеева Е.А., 2007; Gaubitz М., Schneider К.М., 2003; Yamaji К. et al., 2008]. Все перечисленные препараты и методы были введены в клиническую практику на рубеже 70-х - 80-х гг. XX века и применяются до настоящего времени. Основным недостатком глюкокортикоидов и традиционных цитостатических иммунодепрессантов является высокий риск интеркуррентных инфекций, остеопороза, асептического некроза костных структур, гемоцитопений, возникновение неходжкинских лимфом и геморрагического цистита [Bertsias G. et al., 2008]. Ограниченный терапевтический диапазон указанных препаратов определяется дозозависимостью как лечебного эффекта, так и риска осложнений; данная закономерность справедлива и для комбинации иммунодепрессантов [Hoes J.N., 2007]. Вследствие этого попытки полного подавления активности СКВ с помощью традиционных методов, как правило, не приводят к значительному улучшению исходов лечения.
Как традиционные, так и инновационные методы лечения СКВ направлены в основном на снижение влияния патогенных аутоантител, которое осуществляется путем либо подавления их синтеза, либо удаления преформированных иммуноглобулинов из кровотока. Этот подход является общим для многих аутоиммунных заболеваний, при которых преобладает активация гуморального звена, поскольку возможность влияния на второй компонент аутоиммунной реакции, аутоантигены, как правило, крайне ограничена. При СКВ ведущие аутоантигены-внеклеточные дезоксирибонуклеопротеиды ядерного происхождения -являются лишь продуктом распада клеток и не несут какой-либо значимой физиологической функции [Pisetsky D.S., Jiang N., 2006]. Данное обстоятельство предоставляет возможность альтернативного способа влияния на патогенность системы ДНК - антитела к двуспиральной ДНК (анти-дсДНК) путем элиминации аутоантигена, и, тем самым, преодоления вышеупомянутых ограничений при лечении СКВ. Удобным инстру-
ментом такого воздействия может стать дезоксирибонуклеаза І типа (ДНКаза І) - фермент, одной из физиологических функций которого является разрушение ДНК и нуклеопротеидов [Napirei М. et al., 2005; 2006].
Представляется актуальным оценить эффективность и переносимость ДНКазы I при лечении СКВ, используя как изолированную кровь больных СКВ in vitro, так и экспериментальную модель данного заболевания на лабораторных животных. Наиболее целесообразной представляется реализация эффекта фермента путем экстракорпоральной перфузии крови через иммобилизированную форму ДНКазы I. С учетом отсутствия в настоящее время валидных моделей СКВ, пригодных для экстракорпоральных процедур, необходимо модифицировать существующие способы воспроизведения нарушений катаболизма ДНК применительно к лабораторным животным.
Для уменьшения высвобождения в кровоток патогенных анти- дсДНК, содержащихся в иммунных комплексах, при перфузии через иммобилизированную ДНКазу I in vivo целесообразно применение в качестве вспомогательного компонента иммобилизированного Clq-компонента комплемента. Помимо потенцирования эффекта ДНКазы І в отношении высокомолекулярных ЦИК, Clq является лигандом агрегированных IgG и IgM и способен фиксировать промежуточные продукты энзиматического распада - среднемолекулярные ЦИК, снижая тем самым выброс свободных анти-дсДНК в кровеносное русло [Walport M.J., 2002; Gaipl U.S. et al., 2004; Sontheimer R.D. et al., 2005]. Высокая молекулярная масса Clq (около 460 кДа), а также использование метода эмульсионной полимеризации для получения МГ [Гонтарь И.П., 2006] значительно уменьшают риск диссоциации иммобилизированного вещества, что обеспечивает эффективность сорбции ИК [Kilgallon W. et al., 1982]. Согласно ранее опубликованным сообщениям, экстракорпоральная перфузия плазмы крови больных СКВ через иммобилизированный на полиакриламидных и полигидроксиметакрилатных немагнитных гранулах Clq in vitro и in vivo позволяла эффективно сорбировать значительную долю ЦИК [Bratt Т., Ohlson S., 1988; Hiepe F. et al., 1990; Berner B. et al., 2001; Pfueller B. et al., 2001], что способствовало клинически значимой редукции активности СКВ, кожных, суставных и почечных проявлений заболевания, а также снижению СОЭ, СРВ, концентраций анти-дсДНК, антител к Clq и фибриногена. Существенных побочных эффектов зафиксировано не было. Исходя из этих данных, использование иммобилизированного Clq в сочетании с ДНКаза 1-содержащими МГ может быть достаточно эффективным и безопасным при перфузии in vivo на экспериментальной модели.
Цель исследования
Цель данного исследования - усовершенствование лечения больных системной красной волчанкой путем разработки нового метода экстракорпоральной перфузии крови через магнитоуправляемые гранулы с иммобилизированной ДНКазой I.
Основные задачи исследования
Иммобилизировать ДНКазы I и Clq в составе магнитоуправляемых гранул;
Исследовать влияние перфузии изолированной крови больных СКВ через магнитоуправляемые гранулы с иммобилизированной ДНКазой I на концентрацию ДНК, циркулирующих иммунных комплексов, антител к двуспиральной ДНК, форменных элементов и общего белка крови;
Выявить наличие статистических взаимосвязей между клиническими особенностями СКВ и выраженностью эффекта перфузии изолированной крови пациентов через ДНКаза 1-содержащие магнитоуправляемые гранулы, оцениваемого посредством измерения концентраций ДНК, циркулирующих иммунных комплексов, антител к двуспиральной ДНК, а также форменных элементов и общего белка крови;
Адаптировать экспериментальную модель нарушения катаболизма нуклеопротеидов при СКВ для исследования экстракорпоральной перфузии крови на крысах. Охарактеризовать валидность модифицированной модели в отношении изучаемых показателей;
Оценить воздействие однократной экстракорпоральной перфузии крови in vivo через смесь ДНКаза I- и С lq-coдержащих магнитоуправляемых гранул на интенсивность фиксации антител к двуспиральной ДНК в почках, плазменную концентрацию ДНК, циркулирующих иммунных комплексов и антител к двуспиральной ДНК по результатам рандомизированного плацебо-контролируемого исследования на экспериментальной модели СКВ;
Изучить безопасность рассматриваемого метода лечения в аспекте острой гепато-, нефро- и гематологической токсичности в рамках рандомизированного плацебо-контролируемого исследования на экспериментальной модели СКВ.
Научная и практическая новизна
Впервые продемонстрирована вариабельность эффекта иммобилизированной ДНКазы I на циркулирующие нуклеопротеиды в зависимости от клинических особенностей СКВ. Разработана и валидирована экспериментальная модель нарушений катаболизма ДНК при системной красной волчанке, пригодная для изучения экстракорпоральных методов лечения. Выполнена доклиническая оценка эффективности и переносимости экстракорпоральной перфузии крови in vivo через смесь ДНКаза I-и Clq-содержащих магнитоуправляемых гранул в соответствии с требованиями доказательной медицины.
Впервые на экспериментальной модели показана эффективность однократной экстракорпоральной перфузии крови крыс in vivo через смесь ДНКаза I- и Clq-содержащих магнитоуправляемых гранул для предупреждения фиксации в почках антител к двуспиральной ДНК, а также уменьшения концентрации циркулирующих нуклеопротеидов. Кроме того, при использовании данного метода лечения не выявлено признаков острой гепато-, нефро- и гематологической токсичности.
Положения, выносимые на защиту
Иммобилизированная на магнитоуправляемых гранулах ДНКаза I способна разрушать циркулирующую ДНК в крови как больных СКВ, так и экспериментальных моделей, воспроизводящих основные нарушения катаболизма нуклеопротеидов при данном заболевании.
Экстракорпоральная перфузия крови крыс in vivo через смесь ДНКаза I- и Clq-содержащих магнитоуправляемых гранул в рамках острого эксперимента позволяет уменьшить как содержание циркулирующей ДНК, так и выраженность патогенного эффекта антител к двуспиральной ДНК, введённых животным.
При экстракорпоральной перфузии крови крыс in vivo через смесь ДНКаза I- и Clq-содержащих магнитоуправляемых гранул не выявлено признаков острой токсичности, связанных с данной процедурой.
Соответствие диссертации паспорту специальности
Цель данной диссертации соответствует формуле и области исследования специальности 14.01.22 «ревматология» в аспекте разработки новых методов иммуносупрессивной и иммуномодулирующей терапии СКВ, а также создания комплексного подхода к коррекции иммунопатологических нарушений с использованием патогенетической терапии. Основные результаты диссертационного исследования, имеющие научную и практическую новизну, отвечают пунктам 2 и 4 паспорта специальности 14.01.22 «ревматология».
Внедрение в практику
Результаты диссертационного исследования внедрены в практику работы НИИ КиЭР РАМН (г. Волгоград). Информация, полученная в ходе данной работы, была использована при регистрации патента РФ на изобретение №2356585 и при составлении рассматриваемой в настоящее время заявки на патент РФ на изобретение № 2010128582.
Апробация диссертации
Основные положения диссертации были представлены на итоговых научных конференциях студентов и молодых ученых Волгоградского государственного медицинского университета (2007 - 2010 гг), 80-й конференции студенческого научного общества Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2007 г), III Международной Пироговской студенческой научной медицинской конференции (Москва, 2008 г), XVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Мо-
сква, 2010 г). Первичная экспертиза диссертации была проведена на совместном заседании Ученого совета НИИ КиЭР РАМН и кафедры госпитальной терапии ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» 14 июня 2011 года (протокол № 1).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ, из которых 6 - в центральной печати (в том числе 3-в рецензируемых ВАК) и 5 - в местной печати.
Объем и структура диссертации
