Способ оценки гомеостаза методом изучения мембраноповреждающего эффекта как одного из наиболее ранних проявлений метаболических расстройств организма человека

 

Изобретение относится к медицине, а именно к биохимическим и структурно-функциональным исследованиям. Способ заключается в разработке системы тестов, основанной на установлении общих закономерностей, различных реакций организма, на воздействие вредных факторов внешней среды при оценке метаболического статуса больных, учитывая наличие неспецифического комплекса в виде системного мембраноповреждающего эффекта на уровне клетки и различных внутриклеточных структур. Мембраноповреждающий эффект оценивается по критериям, которые объединяют структурно и биохимически схожие системы. Каждый критерий имеет четыре степени выраженности нарушений. Технический результат - ускорение времени исследования, повышение точности диагностики, более раннее выявление функциональных нарушений гомеостаза. 6 табл.

Изобретение относится к медицине, а именно к биохимическим и структурно-функциональным исследованиям, и предназначается для оценки гомеостаза методом изучения мембранопровреждающего эффекта как одного из наиболее ранних проявлений метаболических расстройств организма человека.

Известны широко распространенные способы изучения физических и химических свойств биологических жидкостей (органолептические свойства, цвет, рН, относительная плотность, определение белка, гемоглобина, холестерина, билирубина и других показателей), которые используются при оценке патологического состояния организма (Руководство по клинической лабораторной диагностике. /Под ред. В.В.Меньшикова. - М.: Медицина, 1982).

Наиболее близким к предлагаемому способу является изучение в биологических жидкостях оптически активных структур ситуационного метаболизма различных сред (белковой, солевой, гликопротеидной, липидной). Эти изменения биохимического состава биожидкости позволяют оценить состояние организма на данный момент в динамике наблюдения, прогнозировать развитие и исход заболевания, эффективность лечебного воздействия, выявлять функциональные нарушения гомеостаза на доклинических стадиях заболевания (Патент №2007716, G 01 N 33/48).

Способ осуществляется следующим способом. У пациентов брали пробы биологической жидкости в количестве 0,02 мл. Образцы помещали между покровным и предметным стеклами, выдерживали при температуре 19-24°С в течение 24 ч, после чего микроскопировали в поляризованном свете и описывали анизотропные структуры, соответствующие определенному морфотипу.

Недостатком указанного способа является значительная затрата времени на определение оценки состояния гомеостаза.

На основании сравнительного анализа результатов биохимических исследований механизмов взаимодействия организма установлено, что одним из наиболее ранних проявлений метаболических расстройств, возникающих независимо от пути поступления веществ (пероральный или ингаляционный), химической природы (органическая или неорганическая) и вызываемого эффекта (гепато-, нейро-, гонадо-, эмбриотоксический, канцерогенный, тератогенный), является мембраноповреждающий эффект, выраженность которого зависит от интенсивности и времени воздействия вредных факторов.

Ферментная дезорганизация и лабилизация мембран отмечены в важнейших внутриклеточных структурах - микросомах, митохондриях, лизосомах различных органов и систем (печень, почки, головной мозг, альвеолярные макрофаги, гонады, плацента и др.) человека. Последнее позволяет подчеркнуть системность проявления мембраноповреждающего эффекта, что отражает один из принципов обоснования системы критериев для наиболее раннего выявления метаболических изменений внутренней среды организма человека.

Отмечено, что возникающая при воздействии факторов малой интенсивности устойчивая системная ферментная дезорганизация важнейших внутриклеточных структур, и еще не связанная с явным проявлением функциональных нарушений, но уже отражающаяся на изменении показателей в биологических жидкостях человека, может способствовать накоплению в организме своеобразного “биохимического груза” подобно “врожденному и генетическому грузу” человека. Очевидно, что дальнейшее изучение значимости “биохимического груза” (в виде системных метаболических изменений биомембран) при нарушении нормальной жизнедеятельности организма является перспективным для изучения состояния здоровья человека.

Параллельные исследования - биохимические и структурно-функциональные - углубляют информацию о механизмах и основных закономерностях взаимодействия организма с факторами окружающей среды. Так, развитие мембраноповреждающего эффекта находит подтверждение в увеличении числа деструктивных эпителиоцитов барьерных систем организма, осуществляющих процессы детоксикации и элиминации токсичных веществ. Эти данные были получены с помощью методов светомикроскопической и электронно-микроскопической морфометрии, а также цитофотометрического и гистохимического анализа, показавших, что воздействие химических загрязнений окружающей среды нарушает активность ферментов цикла Кребса, транспорта электронов в дыхательной цепи, анаэробного гликолиза и гексзомонофосфатного шунта. Одним из ранних проявлений действия веществ является также изменение активности ферментов α-глицерофосфатного цикла. Структурно-функциональный анализ при развитии различных видов повреждающих эффектов дал возможность определить не только характер нарушений, но и показать их разную или одинаковую направленность в определенных клеточных популяциях, способность организма к перелокализации пластических веществ и ферментов для формирования нового уровня гомеостаза в условиях вредных воздействий.

Анализ полученных данных позволил теоретически и экспериментально обосновать систему наиболее чувствительных и информационных критериев для оценки разных видов неблагоприятного воздействия. Разработка такой системы тестов основана на установлении общих закономерностей различных реакций организма, в том числе процессов обмена веществ, сопровождающих развитие гепатоксического, нейротоксического, гонадотоксического действия, и других видов отдаленных последствий.

Таким образом, при оценке и прогнозе состояния метаболического статуса больных учитывается наличие неспецифического симптомокомплекса в виде системного мембраноповреждающего эффекта на уровне клетки и различных внутриклеточных структур (лизосом, микросом, митохондрий и др.).

Целью изобретения является ускорение времени исследования, повышение точности диагностики, более раннее выявление функциональных нарушений гомеостаза.

Поставленная цель достигается следующим образом. Делается забор биологической жидкости, ее анализ. Мембраноповреждающий эффект оценивается по критериям (их количество заложено в компьютерную программу), которые объединяют структурно и биохимически схожие системы органов. Каждый критерий имеет четыре степени выраженности нарушений (табл. 1). Авторами экспериментально установлено, что при определении мембраноповреждающего эффекта в различных органах учитывается понижение или повышение количества фермента в сыворотке крови и мочи относительно среднего значения нормы. Степень риска определяется в системе сигмальных отклонений: отклонение от среднего значения нормы от 2 до 3 “Сигма” - риск первой степени, где “Сигма” 1/4 часть от диапазона нормы (макс-, мин-); риск второй степени - от 3 до 4 “Сигма”; риск третьей степени от 4 до 5 и более “Сигма”. Так же в некоторых критериях учитывается соотношение показателей относительно друг друга по такому же принципу сигмальных отклонений (табл.2).

Рассмотрим пример 1.

У пациента №1 ЛДГ 352, что на 15 меньше средней нормы (табл. 2) и менее чем 2 “Сигмы” (1 “Сигма” 56, 25). ACT 20 - более 2 “Сигм” (1 “Сигма” 8) - риск первой степени. АЛТ 9 - менее 2 “Сигм”. КФК 124 - менее 2 “Сигм”. Заключение по критериям больного см. табл.4.

Пример 2 (см. табл.1, 5, 6).

Сравнительный анализ, подсчет групп риска по критериям проводится с помощью специально разработанной компьютерной программы.

Формула изобретения

Способ прогноза ранних проявлений метаболических расстройств организма человека, включающий забор биологической жидкости, ее анализ, отличающийся тем, что исследуемые показатели объединяют в системы: характеризующие системную лабилизацию мембран клеточных и внутриклеточных структур - первый критерий; системное нарушение обмена органического матрикса соединительно-тканевых структур - второй критерий; системный дисбаланс метаболизма мембранно - структурированных гликопротеидов - третий критерий; риск нарушений в печени - четвертый критерий; риск нарушений в почках - пятый критерий; риск системного нарушения функций репродуктивных органов - шестой критерий; рассчитывают величину риска по каждому критерию как среднее от всех показателей, которые выходят за норму, и учитывают при этом направление изменения показателя по сравнению со средним значением нормы.