Способ выявления патологических состояний и/или употребления психоактивных веществ
Изобретение относится к медицинской диагностике патологических состояний и/или употребления психоактивных веществ. В основе диагностического подхода по изобретению лежит метод фиксирования конечных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) - ТБК-положительных продуктов. На основании полученных для крови и/или мочи обследуемого измерений крови ТБК-положительных продуктов с высокой степенью достоверности можно судить о наличии заболевания и/или употреблении психоактивных веществ. Способ может применяться при скрининговых обследованиях многочисленных популяционных групп населения с целью условного их деления на категории норма-патология, для выявления общей заболеваемости или токсического поражения обследуемого контингента, в том числе для получения предварительных данных об употреблении психоактивных веществ в обследуемых группах, что наиболее актуально в среде детей и подростков.
Область техники
Изобретение относится к медицинской диагностике, в частности диагностике ряда органных патологий, а также патологических состояний, обусловленных потреблением и/или злоупотреблением психоактивными веществами. Областью применения изобретения могут быть скрининговые исследования больших популяционных групп населения, например организованных групп детей и подростков, студентов средних специальных и высших учебных заведений, молодежи призывного возраста, а также для диагностики заболеваний при приеме на замещение вакантных должностей, требующем предварительной диспансеризации кандидатов.
Уровень техники
Из уровня техники известны различные способы прогнозирования развития заболеваний или диагностики патологических состояний.
Известен способ прогнозирования развития сахарного диабета II типа у больных метаболическим синдромом, отличающийся тем, что рассчитывают коэффициент метаболической дислипидемии в виде отношения (ТГ+ХС ЛПНП)/ХС ЛПВП и антропометрический коэффициент в виде отношения ИМТ/ОТ/ОБ и при значении антропометрического коэффициента менее 37,9 кг/м2 и коэффициента метаболической дислипидемии более 9,2 у.е. прогнозируют максимальный риск развития заболевания (патент RU 2264170 С2, 20/11/2005).
Известен также способ оценки состояния тяжести заболевания у детей по времени образования стандартного объема слюны (патент RU 02184489 С1 от 07.10.2002 г.). Согласно данному способу измеряют время образования стандартного объема слюны. Состояние здоровья констатируют при времени образования стандартного объема слюны 70-110 с, удовлетворительное состояние - при времени 111-210 с, состояние средней тяжести - при времени 211-391, тяжелое состояние при 392-660 с, очень тяжелое состояние - при времени 66-802 с.
Известен также способ доклинической диагностики нарушений состояния здоровья детей и подростков (патент RU № 2161799 С2 от 10.01.2001 г.). В основе способа лежит определение содержания сульфгидрильных групп эритроцитов (SH-групп) и уровень гемоглобина крови (Нb) с целью диагностирования нарушения здоровья ребенка в доклинической стадии. Способ диагностики характеризуется тем, что при наборе показателей
Нb<119 г/л и SH-группы<2,65 ед. в грудном возрасте;
Hb<119 г/л и SH-группы<2,5 ед. в преддошкольном возрасте;
Нb<121 г/л и SH-группы<2,55 ед. в дошкольном возрасте;
Нb<123 г/л и SH-группы<2,6 ед. в младшем школьном возрасте;
Нb<121 г/л и SH-группы<2,7 ед. в среднем школьном возрасте;
Нb<124 г/л и SH-группы<2,25 ед. в старшем школьном возрасте;
диагностируют нарушение здоровья ребенка в доклинической стадии.
Перечисленные способы диагностики и прогнозирования универсальны и удобны для применения. Прототипом заявленного нами способа считаем последний из описанных, так как он предполагает диагностирование состояния здоровья ребенка в доклинической стадии, а в его основе лежит определение содержания сульфгидрильных групп эритроцитов (SH-групп). Известно, что SH-группы в организме человека играют существенную роль в эндогенной антиоксидантной резистентности, а определяемые нами ТБК-положительные продукты являются конечными в процессах липидной пероксидации. Предлагаемый нами метод диагностики патологии человеческого организма, при своей доступности и универсальности, имеет те преимущества, что позволяет диагностировать не только донозологические изменения в состоянии здоровья, но и с достаточной вероятностью определить события употребления и/или злоупотребления психоактивными веществами испытуемыми.
Раскрытие изобретения
В теоретическую основу способа по изобретению положены известные научные данные. При попадании в организм человека патогенной микрофлоры, продуктов ее жизнедеятельности, наркотических или других токсических веществ, а также и/или возникновении заболеваний неинфекционного генеза образуется большое количество свободных радикалов - молекул или их фрагментов, имеющих на внешней электронной оболочке неспаренный электрон. Поскольку для устойчивой конфигурации наружная орбиталь должна содержать два электрона, свободные радикалы обладают повышенной реакционной способностью, стремясь «отнять» недостающий электрон от других молекул. Свободные радикалы, обладая мощным цитотоксическим эффектом, оказывают как положительное, так и отрицательное действие на жизнедеятельность человеческого организма. В норме, при физиологической скорости реакций свободнорадикального окисления, свободные радикалы способствуют уничтожению патогенных микроорганизмов и собственных дефектных клеток, принимают участие в биосинтезе макромолекул. Однако при патологическом возрастании этой скорости происходят необратимые повреждения молекул белков, липидов, нуклеиновых кислот. Наиболее уязвимым объектом, субстратом свободнорадикальной деструкции, являются фосфолипиды, структурирующие липид-белковый мембранный комплекс. Выраженная реакционная способность фосфолипидов биомембран обусловлена их высокой степенью ненасыщенности.
В организме существуют регуляторные механизмы, ограничивающие накопление активных химических форм для запуска свободнорадикального процесса. В.З.Ланкин с соавт. (2000 г.) разделяют эти механизмы на три линии защиты. Первая линия защиты предусматривает возможность детоксикации потенциально опасных радикалов - супероксидного анион-радикала и перекиси водорода с участием супероксиддисмутазы и каталазы, что позволяет предотвратить образование гидроксил-радикала.
Если, тем не менее, образование гидроксил-радикала произошло, индуцируется окисление полиеновых липидов. Образовавшиеся липидные радикалы могут обезвреживаться на второй линии защиты. К ней относятся природные антиоксиданты - витамины Е и А, аскорбиновая кислота, мочевая кислота, (Е.Б.Бурлакова и соавт., 1998 г., Witting, 1980). Эндогенные антиоксиданты «работают» в синергизме, например регенерация альфа-токоферола происходит при участии аскорбиновой кислоты.
Препятствием для накопления вторичных радикалов служит третья линия защиты, состоящая из глутатионзависимых ферментов - глутатионпероксидаз и глутатион-S-трансфераз, а также ферментных систем биорегенерации окисленного глутатиона.
Существование такой сложной многоуровневой системы защиты в нормальных условиях сводит до минимума опасность бесконтрольности свободнорадикальных процессов в клетке. Но возникновения нарушений даже в отдельных звеньях этой отлаженной защитной системы при развитии патологических состояний могут привести к тяжелым последствиям, вызывая серьезные, часто необратимые изменения в биомембранах, клетках и органах (В.З.Ланкин и соавт., 2000 г.).
Имеется достаточное количество данных о том, что большинство патологий связано с активацией свободнорадикального (перекисного) окисления мембранных липидов при снижении антиоксидантной резистентности. Эти явления зафиксированы при злокачественных новообразованиях, сердечно-сосудистой патологии, желудочно-кишечных и бронхо-легочных заболеваниях, черепно-мозговых и других травмах. Ряд химических агентов (четыреххлористый углерод, парацетамол и др.) способны активировать реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ). В наших предыдущих работах (1993-1997 гг.) показано выраженное возрастание скорости реакций ПОЛ при угнетении антиоксидантной резистентности организма в случаях острой и хронической интоксикации алкоголем и наркотическими анальгетиками. Данные эксперимента были подтверждены исследованиями плазмы крови больных алкоголизмом и наркоманиями.
О возросшей скорости ПОЛ в наших исследованиях in vivo и на клиническом материале мы судили по уровню конечного продукта ПОЛ-малонового диальдегида (более точно по уровню ТБК-положительных продуктов, представляющих собой смесь альдегидов). Впервые о лабораторной возможности определения продуктов свободнорадикального окисления липидов при помощи реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой сообщили еще в 1944 г. Н.Kohn и М.Liversedge (В.З.Ланкин, 2000 г.). Однако широкое распространение метод получил лишь в последнее десятилетие. Для диагностических целей он практически не применяется ввиду неспецифичности реакции для отдельных видов патологий. Нами было обнаружено, что данная лабораторная методика может быть положена в основу диагностического метода для обнаружения патологий, особенно патологических процессов, обусловленных употреблением или злоупотреблением психоактивным(и) веществом (веществами). Для этого есть две причины:
- уровень ТБК-положительных продуктов является показателем токсического повреждения биомембран, т.е. дает возможность дифференцированного деления обследуемого контингента на группы норма-патология (наряду с выявлением лиц, имеющих отклонения в состоянии здоровья, мы сможем выделить популяционные группы, имеющие опыт применения психоактивных и токсических веществ);
- особенностью употребления одурманивающих веществ в детской и подростковой среде, как правило, является применение суррогатов наркотиков, низкокачественного алкоголя, больших количеств ненаркотических лекарств, а также средств бытовой химии. Такие вещества (смеси веществ) не могут быть идентифицированы с помощью коммерческих тест-наборов на различные виды наркотиков.
Нами в течение трех лет было обследовано около 3000 человек, относящихся к различным группам патологий, школьников из числа общей совокупности подростков, подростков-спортсменов. В основе применяемого метода лежит спектрофотометрическое детектирование окрашенного комплекса, образованного в ходе реакции конечных продуктов ПОЛ с тиобарбитуровой кислотой после осаждения с помощью трихлоруксусной кислоты и отделения белковой фракции в биологических жидкостях. Объектом исследования является кровь и/или моча испытуемых. Для статистической оценки полученных результатов использовали сравнение выборок методом диаграммы размаха. Для попарного сравнения выборок применяли t-критерий Стьюдента при использовании нулевой гипотезы о принадлежности выборки одной совокупности.
Полученные результаты позволили рассчитать и охарактеризовать в цифровом выражении нормальные значения уровня конечных продуктов ПОЛ в человеческом организме, а также оценить варианты обнаружения патологии следующим образом.
1. Значения уровня ТБК-положительных продуктов в моче человека от 0,2 до 1,0 нмоль/мл и в крови от 0,1 до 0,7 нмоль/мл определены как нормальные, т.е. соответствуют физиологической норме.
2. Значения уровня ТБК-положительных продуктов в моче человека >1,0 нмоль/мл (1,0-2,0) и в крови >0,7 нмоль/мл (0,7-1,4) указывают на экзогенную интоксикацию слабой степени либо на острый период течения заболевания, например ОРВИ, у практически здорового человека. Возможно повышение показателя до данного уровня при тяжелых физических нагрузках, например при занятиях спортом в профессиональном режиме.
3. Чем выше показатель ТБК-положительных продуктов в моче и крови, более вероятно употребление психоактивных веществ испытуемым. Уровень ТБК-положительных продуктов в моче в диапазоне от 3,5 до 5,5 нмоль/мл и выше (для крови от 1,5 до 2,5 нмоль/мл и выше) указывает на хроническое употребление токсикантов (ПАВ или других) либо на серьезную патологию со стороны внутренних органов, не связанную с поступлением в организм токсических веществ. Возможно хроническое течение тяжелого заболевания. При этом частично сохранены адаптационные функции организма.
4. Значения ТБК-положительных продуктов <0,05 нмоль/мл для мочи и <0,02 нмоль/мл для крови являются критическими, указывают на 2-3 стадию алкоголизма в стадии обострения, наркоманий или токсикоманий при сниженной эндогенной резистентности. Возможна тяжелая хроническая патология внутренних органов в стадии обострения.
Прием лекарственных препаратов, включая сильнодействующие, в терапевтических дозах показывает, как правило, прирост уровня ТБК-положительных продуктов не более чем до 1,0 нмоль/мл мочи и до 0,6 нмоль/мл крови, который снижается к 4-6 дню после отмены препарата.
Апробация методики на большом количестве образцов биологических жидкостей с соответствующим контролированием достоверности исследования (объективном медицинском обследовании состояния здоровья, подтверждения или отрицания факта употребления психоактивных веществ с помощью коммерческих тестов) дает основание рекомендовать разработанную методику для применения в качестве диагностического приема для выявления общей заболеваемости или токсического поражения обследуемого контингента. Одновременно это даст возможность предупреждения развития наркоманий и токсикоманий в обследуемых группах, что наиболее актуально в среде детей и подростков.
Примеры осуществления способа.
Способ по изобретению иллюстрируется следующими примерами.
ПРИМЕР 1. В одной из частных школ г. Москвы было проведено сплошное исследование контингента учащихся по ТБК-тесту. Параллельно результаты контролировались исследованием мочи на наличие или отсутствие наркотиков и их метаболитов с помощью коммерческих тест-полосок, а также проводился осмотр школьников подростковым врачом-терапевтом. Были получены следующие данные.
1. Общее количество обследуемых школьников - 100 чел.
Уровень ТБК+ в моче в диапазоне физиологических значений (0,34-0,87 нмоль/мл) обнаружен у 58 человек (58%).
2. 0,99-1,44 нмоль/мл - у 23 человек; объективно нарушений со стороны внутренних органов не обнаружено, однако 2 пожаловались на головную боль, у 5 обнаружена склонность к аллергическим реакциям (кожным высыпаниям), у одного диагностирован нейродермит в стадии обострения, семь человек являются активными курильщиками, у троих отмечен избыточный вес, 12 человек профессионально занимаются спортом (баскетбол, борьба).
3. У четырех испытуемых были обнаружены значения 2,30, 2,76 и 2,11, 3,0 нмоль/мл соответственно. По исследованию тех же образцов мочи с помощью коммерческих тест-полосок в них была обнаружена положительная реакция на марихуану и ее метаболиты.
4. У 13 человек значения ТБК+ лежали в области 1,55-1,98 нмоль/мл. Апробирование мочи на наличие наркотических веществ дало отрицательный результат. Осмотр врачом-терапевтом показал: у двух человек остаточные явления после перенесенной ОРВИ (катаральные явления); 8 человек признались в эпизодическом употреблении слабоалкогольных напитков, у трех человек обнаружены заболевания желудочно-кишечного тракта (у одного эрозивный гастрит, у двух - диспепсические явления).
ПРИМЕР 2. В подростковое отделение наркологического стационара поступил больной М., 14 лет, диагностированы признаки острого наркотического опьянения.
Прием наркотиков отрицает. При исследовании образцов биологических жидкостей по ТБК-тесту обнаружены значения 4,6 нмоль/мл в моче и 2,1 нмоль/мл в крови. Было сделано предположение о смешанной политоксикомании у больного (ингаляционное употребление клея «Момент» в сочетании с пероральным приемом больших доз димедрола и клофелина), что подтвердилось в дальнейшем признанием самого пациента.
Способ выявления патологических состояний и/или употребления психоактивных веществ при скрининговых обследованиях населения, отличающийся тем, что определяют окрашенный комплекс конечных продуктов перекисного окисления липидов с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-положительных продуктов) в моче человека (UТБК+) и/или в крови человека (ВТБК+) и
при уровне 2,0>(UТБК+)>1>0 нмоль/мл и/или 1,4>(ВТБК+)>0,7 нмоль/мл определяют вероятность экзогенной интоксикации слабой степени либо острый период течения заболевания, такого как ОРВИ, у практически здорового человека; возможно повышение показателя до данного уровня при тяжелых физических нагрузках, например, при занятиях спортом в профессиональном режиме;
при уровне 3,5<(UTБК+)<5,5 нмоль/мл и выше и/или при уровне 1,5<(ВТБК+)<2,5 нмоль/мл и выше определяют вероятность хронического употребления токсикантов, либо серьезную патологию со стороны внутренних органов, не связанную с поступлением в организм токсических веществ;
уровень (UТБК+)<0,05 нмоль/мл для мочи и/или (ВТБК+)<0,02 указывает на вторую - третью стадию алкоголизма в стадии обострения, наркоманию или токсикоманию при сниженной эндогенной резистентности, и/или тяжелую хроническую патологию внутренних органов в стадии обострения;
значения (UТБК+) от 0,2 до 1,0 нмоль/мл и (ВТБК+) от 0,1 до 0,7 нмоль/мл соответствуют физиологической норме.
