Способ прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости у больных хронической обструктивной болезнью легких


 


Владельцы патента RU 2503003:

Федеральное государственное бюджетное учреждение "Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания" Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ "ДНЦ ФПД" СО РАМН) (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для ускоренного прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проводимости по показателю мембранного потенциала митохондрий в тромбоцитах.

Способ прогноза развития хронической обструктивной болезни легких включает взятие у пациента проб крови «до» и «после» нагрузочного теста и определение индекса мембранного потенциала митохондрий, являющегося показателем риска прогрессирования ХОБЛ. При значениях индекса мембранного потенциала митохондрий более или равном 1,40 условных единиц прогнозируют благоприятное течение ХОБЛ, при значениях индекса мембранного потенциала митохондрий менее или равном 1,20 условных единиц прогнозируют неблагоприятное течение ХОБЛ. Данный метод диагностики является достоверным, информативным и ускоренным, помогает оценивать не только тяжесть заболевания, но и предвидеть возможное прогрессирование хронической обструктивной болезни легких, что необходимо для дифференцированного, своевременного и качественного лечения. 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано для ускоренного прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проводимости по показателю мембранного потенциала митохондрий в тромбоцитах.

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) - это болезнь легких, для которой характерно устойчивое нарушение движения воздушного потока из легких. ХОБЛ недостаточно диагностируемая, угрожающая жизни болезнь легких, препятствующая нормальному дыханию и полностью неизлечимая. В настоящее время ХОБЛ страдает более 11 млн трудоспособного населения России. По данным ВОЗ ХОБЛ занимает 3-е место в списке причин смертности на нашей планете [1]. Ежегодно в мире от ХОБЛ умирает 2,8 млн человек [2].

Во всех промышленно развитых странах ХОБЛ представляет важнейшую медицинскую и социальную проблему, так как развитие этого заболевания детерминируют неблагоприятные воздействия природных и антропогенных факторов и производственная среда [3].

Продолжительность жизни инвалидов с ХОБЛ не превышает в среднем 6 лет, что в 3,5 раза меньше, чем при бронхиальной астме. Инвалидизация наступает в среднем через 10 лет после установки диагноза, что обуславливает необходимость ранней диагностики нарушений бронхиальной проводимости и прогноза дальнейшего утяжеления заболевания для своевременной профилактики или адекватного лечения [4].

Таким образом, распространенность, значительный экономический ущерб, обусловленный временной утратой трудоспособности, ранней инвалидизацией и преждевременной смертностью больных ХОБЛ, обуславливают актуальность проблемы и необходимость разработки своевременного прогноза ухудшения нарушения бронхиальной проходимости с целью профилактики его прогрессирования и полноценной реабилитации заболевших.

В настоящее время в Глобальной инициативе по ХОБЛ для оценки функции органов дыхания и определения бронхообструктивной или рестриктивной патологии легких рекомендовано использовать спирографию, которая оценивает имеющиеся нарушения бронхиальной проходимости на данный момент и не позволяет прогнозировать дальнейшее течение и прогрессирование ХОБЛ [5]. Оценить ухудшение функции легких возможно только при повторном проведении спирографии через 6 месяцев и более, когда упущено время по предотвращению прогрессирования и не назначено своевременное лечение.

В последние годы ученые считают, что основным механизмом появления у больных одышки при нагрузке является гиперинфляция (гипоксия клеток), которая развивается уже на ранних стадиях заболевания ХОБЛ [6]. В целом газообмен ухудшается по мере прогрессирования заболевания. Обструкция периферических бронхов приводит к нарушению вентиляционно-перфузионного отношения (VA/Q); при тяжелом заболевании обструкция сочетается с нарушением функции дыхательных мышц, что способствует снижению вентиляции с последующей задержкой в крови углекислого газа. Нарушение альвеолярной вентиляции и уменьшение легочного кровотока обусловливают дальнейшее прогрессирование дисбаланса VA/Q. Такая обструкция периферических дыхательных путей все сильнее препятствует выходу воздуха из легких в фазу выдоха (так называемые воздушные ловушки), и в результате развивается гиперинфляция. Гиперинфляция приводит к снижению инспираторной емкости, особенно при физической нагрузке (в таком случае говорят о динамической гиперинфляции), в результате появляются одышка и ограничение переносимости физической нагрузки. Более длительное пребывание в условиях сниженного содержания кислорода сопровождается переходом на новый уровень регуляции кислородного гомеостаза, который характеризуется экономизацией энергетического обмена, развитием гипоксии. По мере развития гипоксии наблюдается поэтапное повреждение элементов внутриклеточной дыхательной цепи, снижение обеспеченности клеток кислородом.

Известно, что адекватное обеспечение клетки кислородом является основным условием сохранения ее жизнеспособности.

Нарушение дыхания на уровне клетки связано с изменением мембранного потенциала митохондрий (МПМ), которое выражается в регуляции транспорта ионов в направлении отдельных потоков субстратов и метаболитов. Учитывая, что мембранный потенциал митохондрий является полифункциональным регулятором активности локализованных в мембране белков-ферментов, показателем гормонального эффекта на уровне клетки [7], оценка потенциалов живой клетки является одним из наиболее адекватных методов исследования ее функционального и энергетического состояния.

Митохондрии могут быть выделены из разного биологического материала стандартными методами. В качестве живой клетки использовались тромбоциты, которые в целом характеризуют широкий спектр нарушений биологических процессов [8, 9]. В связи с этим изучаются не только тромбоциты, но и другие, в том числе периферические ткани и форменные элементы крови. Так, в тромбоцитах крови были обнаружены изменения функций митохондрий [10], кроме того, в тромбоцитах выявлено нарушение функции транспорта глутамата со снижением скорости захвата 3Н-глутамата по сравнению со здоровыми людьми и больными, страдающими хроническими неврологическими заболеваниями [8]. Все это позволяет предположить, что в крови больных присутствуют факторы, вызывающие активацию тромбоцитов.

Митохондриальный мембранный потенциал - разность потенциалов между матриксом митохондрий и внутриклеточной средой многократно превышает потенциал плазматической мембраны. Митохондрии являются уникальными клеточными органеллами, способными создавать трансмембранный электрический потенциал, достигающий 200 мВ, при этом заряд внутри митохондрий отрицательный и величина рН внутреннего пространства составляет около 8. Как следствие, митохондрии способны аккумулировать проникающие компоненты катионного характера, а также слабые кислоты в их анионной форме [11].

Митохондриальный мембранный потенциал может изменяться под воздействием многих внутриклеточных биохимических процессов, а также внешних раздражителей [12, 13]. Следовательно, определение мембранного потенциала митохондрий дает возможность оценить потенциал живой клетки, что является одним из наиболее адекватных методов исследования ее функционального состояния.

Известен способ прогнозирования частых респираторных заболеваний у детей, основанный на исследовании иммуногенетического статуса организма. При этом в крови выявляют наличие главных комплексов гистосовместимости (HLA - антигены), а именно A3, В7, В12, Cw6. При наличии одного из перечисленных антигенов или их сочетания прогнозируют возможность возникновения частых респираторных заболеваний у ребенка дошкольного возраста [14]. Недостатком этого способа является то, что он может применяться только у детей, не дает прогноз течения ХОБЛ у пациентов, уже страдающих этим заболеванием, не позволяет оценить, как быстро будет прогрессировать необратимая бронхиальная обструкция у каждого конкретного пациента.

Известен способ диагностики хронической обструктивной болезни легких путем исследования жидкости бронхоальвеолярного лаважа (ЖБАЛ), позволяющий на основании определения относительного количества нейтрофилов и альвеолярных макрофагов, оценки их функциональной активности, установить наличие и степень активности воспаления в легких, выявить тенденцию к прогрессированию процесса [15]. Способ позволяет дифференцировать заболевание по степени активности воспалительного процесса в легких. Однако известный способ не позволяет диагностировать оксалатную форму хронической обструктивной болезни легких.

Известен способ диагностики воспалительных процессов бронхолегочной системы, включающий в себя анализ показателей организма с помощью инструментальных методов исследования, определение значимых показателей, их анализ и диагностирование состояния больного, согласно которому, в качестве инструментальных методов используют хемилюминесценцию, спектрофотометрию и ракетный электрофорез, в качестве значимых показателей определяют спонтанную и индуцированную хемилюминесценцию, уровень антиоксидантной активности плазмы крови, содержание малонового диальдегида, уровни α1-ингибитора протеиназ и эластазы, в ходе анализа показателей определяют средние аналогичные показатели у здоровых людей и определяют интегральный показатель К по формуле:

K=Ах/Ак+Вх/Вк+Сх/Ск, где

А - отношение величины индуцированной и спонтанной хемилюминесценции;

В - отношение уровня антиоксидантной активности плазмы крови к содержанию малонового диальдегида;

С - отношение уровня α1-ингибитора протеиназ и эластазы;

х - значения коэффициентов обследуемого больного;

к - среднее значение коэффициентов в норме.

При наличии интегрального показателя значений К менее 125 диагностируют воспалительный процесс в бронхолегочной системе. При значении интегрального показателя K=110-120 и величине индуцированной хемилюминесценции 15-25 мВ, в качестве воспалительного процесса, диагностируют хроническую обструктивную болезнь легких [16]. Недостатком метода является трудоемкость и необходимость использования дорогостоящего оборудования.

Несмотря на проведенные патентные исследования, прямой прототип из уровня техники не выявлен.

Как уже упоминалось выше, нарушение дыхания на уровне клетки связано с изменением мембранного потенциала митохондрий, по которому можно судить о ее функциональном и энергетическом состоянии.

По мнению авторов настоящей заявки, определение мембранного потенциала митохондрий дает возможность оценить потенциал живой клетки при исследовании ее функционального состояния у пациентов при заболевании ХОБЛ на разных стадиях; величина значений, выражающая изменение мембранного потенциала митохондрий, может служить оценочным показателем для прогнозирования течения заболевания.

Задача изобретения - создать новый надежный способ прогнозирования прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости у больных хронической обструктивной болезнью легких, путем выявления различия уровней мембранного потенциала митохондрий тромбоцитов на разных стадиях заболевания.

Поставленная задача решена следующим образом: способ прогнозирования прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости у больных хронической обструктивной болезнью легких включает взятие у пациента проб крови «до» и «после» нагрузочного теста, выделение из проб тромбоцитов с последующим выделением из них митохондрий, обработку образцов митохондрий красителем Сафранин О и спектрофотометрическое измерение в образцах оптической плотности при длинах волн 523 нм и 555 нм, с последующим расчетом, согласно уравнению Нернста, величины мембранного потенциала митохондрий, затем определяют индекс мембранного потенциала митохондрий, по которому прогнозируют риск прогрессирования ХОБЛ. Так, при значении индекса мембранного потенциала митохондрий более или равном 1,40 условных единиц - прогнозируют благоприятное течение ХОБЛ, а при значении индекса мембранного потенциала митохондрий менее или равном 1,20 условных единиц - прогнозируют неблагоприятное течение ХОБЛ.

Расчетная единица индекса мембранного потенциала митохондрий обозначается как условная единица (у.е.).

Недостаток кислорода (гипоксия) вызывает снижение энергетической активности митохондрий, что обусловлено регуляцией транспорта ионов в направлении отдельных потоков субстратов и метаболитов, выраженной через величину митохондриального потенциала. Динамику этих изменений характеризует индекс мембранного потенциала митохондрий (ИМПМ) до и после нагрузочного теста (ИМПМ=МПМ до нагрузки / МПМ после нагрузки).

Технический результат изобретения состоит в том, что создан новый надежный и недорогой способ прогнозирования развития обструктивной болезни легких; изобретение помогает вовремя предвидеть неблагоприятное течение заболевания и своевременно назначать лечение.

Заявляемый способ разработан и проверен экспериментально в клинике Владивостокского филиала ФГБУ «НЦ ФПД» СО РАМН-НИИ МКВЛ.

Участники исследования были разделены на группы: группу контроля и группу с ХОБЛ. Из групп наблюдения были исключены пациенты с аллергическими, аутоиммунными и хроническими инфекционными заболеваниями. Группу контроля составили 20 человек, не имеющие хронической бронхолегочной патологии и аллергических заболеваний, не курящие, с нормальной функцией внешнего дыхания, подтвержденные соответствующими клиническими и лабораторными методами обследования.

Группу с диагностированной бронхолегочной патологией - ХОБЛ составили 48 человек. Из них 19 человек имели легкую степень нарушений функции внешнего дыхания, 17 человек имели среднюю степень нарушений ФВД, 12 человек - тяжелые нарушения функции внешнего дыхания.

У каждого пациента определяли бронхиальную проходимость и измеряли соответствующий ей мембранный потенциал митохондрий тромбоцитов, и далее рассчитывали индекс мембранного потенциала митохондрий тромбоцитов.

Предлагаемый способ основан на функциональной активности развития гипоксии, вызванной субмаксимальной нагрузочной пробой - физической нагрузкой (ФН) [17]. Для определения толерантности к физической нагрузке использовали шестиминутный шаговой тест (6-МШТ), который в пульмонологической практике служит одним из методов оценки функционального состояния дыхательной системы организма. Он проводится внутри закрытого помещения, в прямом коридоре, удобном для ходьбы, длиной 30 м. Перед выполнением теста пациент отдыхает в течение 10 мин, подсчитывается частота сердечных сокращений (ЧСС). Критерием нагрузочного теста служит субмаксимальная частота сердечных сокращений, которая рассчитывается по формуле Г.М. Яковлева [18]: Субмаксимальная ЧСС=ЧСС в покое + К × (215 - возраст - ЧСС в покое), где К - коэффициент поправки, он составляет 0,9 для спортсменов, 0,8 для здоровых, 0,7 для больных, 0,6 для перенесших инфаркт миокарда.

Тест выполняется с максимальной скоростью ходьбы в течение 6-12 мин.

Митохондриальный мембранный потенциал тромбоцитов определяют с использованием красителя Сафранина О, способного проникать в митохондрии, вследствие наличия у красителя положительного заряда.

Биоматериал: кровь с антикоагулянтом (ЭДТА - 0,1М 0,02 мл/мл крови) 8-12 мл. Время от забора крови до момента выделения клеток должно составлять не более 1 часа.

Бронхиальная проходимость оценивалась по показателям объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) и форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), индекса ОФВ1/ФЖЕЛ. За бронхиальную обструкцию принимались показатели ОФВ1<80% и ОФВ1/ФЖЕЛ<70%.

Среди пациентов с ХОБЛ 19 человек имели легкую степень нарушений функции внешнего дыхания (ФВД) - ОФВ, 79,6±2,1% и ОФВ1/ФЖЕЛ 77,6±1,5%, средняя длительность заболевания у них была 9,7±2,3 года, средний возраст 56±1,2 лет. Показатели ОФВ, 58,2±4,1% и ОФВ1/ФЖЕЛ 66,2±2,1%, соответствующие средней степени нарушений ФВД, имели 17 пациентов, среднего возраста 59,2±2,9 лет с длительностью заболевания - 12,8±3,1 лет. Остальные 12 пациентов, среднего возраста 62,8±4,1 года имели среднюю длительность заболевания 18,2±2,5 лет и тяжелые нарушения функции внешнего дыхания: ОФВ1 43,9±2,1%, ОФВ1/ФЖЕЛ 57,3±2,1% от должной.

Способ осуществляют следующим образом.

Кровь отбирают из локтевой вены в стерильные силиконизированные пробирки с антикоагулянтом (ЭДТА - 0,1М 0,02 мл/мл крови). Перед проведением анализа пробирку с кровью помещают в ротамикс и аккуратно перемешивают в течение 5 мин.

Затем кровь центрифугируют 30 минут при 1000 об/мин. В результате получается разделение крови на 3 слоя: эритроциты, лейкоцитарная пленка и плазма. 60% тромбоцитов находятся в слое плазмы, а 40% - в лейкопленке и верхнем слое эритроцитов. Плазму и лейкопленку отбирают в сухую пробирку и центрифугируют в течение 30 минут при 1600 об/мин. При этом образуется два слоя: обогащенная тромбоцитами плазма и осадок, содержащий эритроциты, лейкоциты и до 40% тромбоцитов (остаточные тромбоциты). Обогащенную тромбоцитами плазму отбирают в пробирку и центрифугируют 30 минут при 3200 об/мин. Супернатант удаляют. Осадок - это тромбоциты [19, 20]. К осадку тромбоцитов добавляют 5 мл среды выделения [21] и центрифугируют 10 минут при 4°С при 1500 об/мин. Супернатант собирают в другую пробирку, осадок отбрасывают. Супернатант центрифугируют 10 мин при 1500 об/мин, чтобы осадить разрушенные остатки. Супернатант отбирают в эппендорфы и центрифугируют 15 мин при 14000 об/мин для осаждения митохондрий.

Супернатант отбрасывают. Осадок ресуспензируют с 1 мл среды [21] выделения и повторно центрифугируют при 14000 об/мин 15 мин. Супернатант удаляют. Осадок является готовой взвесью митохондрий.

Уровень мембранного потенциала митохондрий определяют с использованием красителя Сафранин О [22]. Для этого к осадку в эппендорфе добавляют 1 мл среды с красителем и инкубируют 20-30 минут при температуре 0-4°С. Затем клетки дважды отмывают фосфатным буфером.

Измерения проводят в плоскодонных 96-луночных планшетах объемом 400 мкл на спектрофотометре при длинах волн 523 нм и 555 нм [23]. Показатель мембранного потенциала митохондрий клеток рассчитывается согласно уравнению Нернста [24].

В результате анализа лабораторных показателей у обследованных пациентов с ХОБЛ определен ИМПМ в зависимости от нарушений бронхиальной проходимости по сравнению с контрольной группой. Как следует из представленной таблицы, индекс мембранного потенциала митохондрий отличался у больных ХОБЛ с разной степенью бронхиальной проходимости.

Таблица
Зависимость показателей бронхиальной проходимости от индекса мембранного потенциала митохондрий в тромбоцитах
Показатели бронхиальной проходимости Показатели мембранного потенциала митохондрий в тромбоцитах (МПМ), мВ Индекс мембранного потенциала митохондрий (ИМПМ), у.е.
ОФВ1 ОФВ1/ФЖЕЛ до нагрузки после физической нагрузки МПМ до нагрузки / МПМ после физической нагрузки
1 2 3 4 5
Продолжение таблицы
1 2 3 4 5
≥100% (здоровые) ≥80% (здоровые) 188±0,075 129±1,18 1,46±0,01
≥80% от должного <70% от должного 183±1,28** 128±1,10 1,43±0,01
182±1,51** ***157±2,51*** ***1,16±0,02***
<80%, но ≥50% от должного <70% от должного 172±1,67*** 119±1,79*** 1,42±0,02*
169±1,35*** ***150±2,30*** ***1,13±0,01***
<50% <70% от должного 164±0,57*** ***152±2,08*** ***1,08±0,01***
Примечание Звездочками показана достоверность показателей у пациентов с нарушениями функции внешнего дыхания справа к группе контроля, слева внутри группы (* - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001).

В группе контроля МПМ составил 188±0,075 мВ, что соответствует значениям, ранее описанным в литературе [11]. В результате проведенных исследований было выявлено, что в группе контроля величина мембранного потенциала после физической нагрузки снижается в среднем на 28-35% и значения ИМПМ были выше 1,4 у.е.

В результате анализа лабораторных показателей у обследованных с ХОБЛ выявлены различные варианты сочетания величины мембранного потенциала (МПМ) и индекса соотношения величин митохондриального потенциала (ИМПМ) до и после нагрузки. У пациентов с ОФВ1≥80% (легкая степень тяжести) уровень МПМ был ниже контрольной группы, в среднем составил 183±1,28 мВ, что характеризует снижение энергетической активности клеток. Недостаток кислорода (гипоксия) вызывает снижение величины мембранного потенциала митохондрий (после нагрузки), который выражается в индексе соотношения величин митохондриального потенциала (ИМПМ) до и после нагрузочного теста. Исследование показало, что у 79% обследуемых (14 человек) ХОБЛ (легкая степень тяжести) ИМПМ был выше 1,42±0,01 у.е., а у 21% (5 человек) ИМПМ был значительно ниже 1,16±0,02 у.е. и не превышал значений 1,17 у.е.

У пациентов с ОФВ1<80%, но ≥50% от должного мембранный потенциал митохондрий продолжал снижаться по сравнению с контрольной группой и имел значения 172±1,67 мВ, что характеризует среднею степень нарушений бронхиальной проходимости. На фоне одинаковых значений МПМ после нагрузочного теста у 70% (12 человек) ИМПМ был ниже контрольной группы и не превышал значений 1,14 у.е. У пациентов с ОФВ1<50% от должного, т.е. имеющих тяжелые нарушения бронхиальной проходимости, обращало на себя внимание снижение значений ИМП (164±0,57 мВ) и у 100% (5 человек) снижение ИМПМ (1,08±0,01 у.е.). У пациентов с тяжелыми нарушениями бронхиальной проходимости отсутствует потребление кислорода, адекватное степени тяжести (МПМ), и присутствует патологический ИМПМ. Это является неблагоприятным сочетанием факторов, с одной стороны способствующих рецидивирующему течению хронической обструктивной болезни легких, с другой - указывающих на формирование митохондриальной дисфункции, как фактора развития патологических состояний (гипоксия, ишемия, оксидативный и нитрозирующий стресс).

В течение года все обследуемые с ХОБЛ находились под наблюдением.

Всем больным трехкратно в течение года было проведено функциональное обследование внешнего дыхания и лабораторные методы исследования ИМПМ. В результате динамического наблюдения у пациентов с легкой степенью ХОБЛ с ИМПМ≥1,40 у.е. было выявлено нарушение функции внешнего дыхания (ОВД): ОФВ1 составляло 79,8±2,4% и ОФВ1/ФЖЕЛ - 78,3±1,4%, что соответствует стойкой ремиссии. У больных с легкой степенью ХОБЛ с ИМПМ≤1,21 у.е. наблюдалось прогрессирование заболевания, что отразилось на показателях ОФВ1 (56,4±2,8%) и ОФВ1/ФЖЕЛ (64,8±3,0%), соответствующих средней степени нарушений ФВД. У пациентов со средней степенью тяжести ХОБЛ с ИМПМ≥1,42 у.е. в течение года изменений ФВД не наблюдалось, и ОФВ1 составляло 79,8±2,4%, ОФВ1/ФЖЕЛ 68,3±1,4%, что соответствует стойкой ремиссии. У пациентов с исходно низким показателем ИМПМ (≥1,14 у.е.), средней степенью тяжести ХОБЛ в течение года были выявлены нарушения бронхиальной проходимости ОФВ1<50% от должного, т.е. тяжелые нарушения бронхиальной проходимости, также обращало на себя внимание снижение ИМПМ до 1,05±0,01 у.е., что является неблагоприятным сочетанием факторов, способствующих резкому прогрессированию заболевания.

В условиях, когда у пациентов с тяжелыми нарушениями бронхиальной проходимости отсутствует адекватное потребление кислорода, ИМПМ отражает степень тяжести заболевания и характеризует с одной стороны рецидивирующее течение хронического воспаления, с другой - поэтапное выключение в условиях гипоксии отдельных комплексов дыхательной цепи с последовательным снижением сопрягающих функций митохондрий. Значение ИМПМ характеризует набухание митохондрий, что сопровождается увеличением размера пор цитоплазмы клетки и перемещение различных субстратов и низкомолекулярных белков, включая цитохром С, из матрикса клетки в межклеточное пространство. По мере снижения величины мембранного потенциала, молекулы цитохрома С начинают покидать поверхность мембраны, в результате клетка лишается своего субстрата. Дыхательная активность в этом случае полностью подавляется и клетка гибнет. Данный процесс сопровождается замещением нормальной легочной ткани на фиброзную, т.е. постоянным прогрессированием необратимой бронхиальной обструкции.

Таким образом, динамика изменения ИМПМ может служить критерием оценки развития заболевания, и позволяет прогнозировать риск прогрессирования ХОБЛ, так при ИМПМ большем или равном 1,40 у.е. - прогнозируют благоприятное течение ХОБЛ, т.е. снижение ОФВ1 не более 50 мл в год, а при ИМПМ меньше или равном 1,20 у.е. - прогнозируют неблагоприятное течение ХОБЛ со снижением ОФВ1 более чем на 50 мл в год. Сопоставление результатов полностью подтвердило достоверность предложенного метода прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости. Снижение уровня индекса мембранного потенциала митохондрий у пациентов с ХОБЛ можно рассматривать как факторы прогрессирования заболевания.

Полученные выводы были проверены в результате динамического наблюдения пациентов с ХОБЛ в течение года. У пациентов, имеющих ИМПМ меньший или равный 1,20 у.е. при неблагоприятных для данного заболевания значениях, отмечалось постоянное ухудшение функции внешнего дыхания.

Изобретение позволяет в более ранние сроки от начала заболевания устанавливать возможность прогрессирования болезни (прогнозировать динамику развития заболевания) и приступать к лечению.

Пример. Больная В., 52 года поступила в клинику ИМКВЛ СО РАМН с жалобами на продуктивный кашель с небольшим количеством слизистой мокроты, одышку смешанного характера при незначительной физической нагрузке, дистанционные хрипы в ночное время. Из анамнеза: вышеуказанные жалобы беспокоят в течение 10 лет, необходимого лечения не получает, периодически принимает сосательные таблетки, смягчающие кашель. Последние 5 лет вышеуказанные жалобы беспокоят 3-4 раза в год с длительностью обострения более месяца, отмечает подверженность острым респираторным вирусным заболеваниям. При объективном осмотре: состояние удовлетворительное, кожные покровы бледно-розовые. Перкуторно над легкими коробочный звук, аускультативно ослабление дыхания. ЧД 18 в 1 мин, ЧСС 72 в 1 мин, АД 130/70 мм рт.ст., ОФВ1 64% и ОФВ1/ФЖЕЛ 81%. По остальным органам и системам без патологических особенностей. Пациентке проведено обследование по предлагаемой методике. По результатам исследования у больной В. определен индекс мембранного потенциала, который составил значения 1,08 у.е, что указывает на тяжелые нарушения функции внешнего дыхания. Оценка бронхиальной проходимости по показателям объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) и форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), индекса ОФВ1/ФЖЕЛ показало: ОФВ1 - 42% и ОФВ1/ФЖЕЛ - 55%, что свидетельствует о тяжелом нарушение функции внешнего дыхания, поэтому сделано заключение о неблагоприятном характере течения заболевания с постоянным прогрессированием и ухудшением показателей, характеризующих функцию внешнего дыхания. Через 11 месяцев: аускультативно в легких помимо ослабленного везикулярного дыхания выявлялись сухие низкотональные хрипы при форсированном выдохе, пациентка отмечала снижение толерантности к физической нагрузке и появление одышки при подъеме на 4 этаж. При анализе показателей, позволяющих оценить бронхиальную проходимость, ОФВ1 составил 40% и ОФВ1/ФЖЕЛ - 47%, ИМПМ составил значения 1,06 у.е., что свидетельствует о прогрессировании нарушений бронхиальной проходимости.

Таким образом, оценка реактивной способности клеток по уровню ИМПМ является важным, не имеющим противопоказаний, достоверным, информативным и ускоренным диагностическим методом, показанным всем больным ХОБЛ, для прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости. Изобретение позволяет в более ранние сроки от начала заболевания устанавливать возможность прогрессирования болезни, то есть прогнозировать динамику развития заболевания, и приступать к лечению.

Литература

1. Всемирная организация здравоохранения. Десять ведущих причин смерти // Информационный бюллетень №310. 2011.

2. Всемирная организация здравоохранения. Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) // Информационный бюллетень №315.2011.

3. Чучалин А.Г. Хронические обструктивные болезни легких. - М.: БИНОМ, 1999. - 512 с.

4. Колосов А.Н. Хронический бронхит и обструктивная болезнь легких: аналитический очерк // Терапевт, арх. 2000. №3. С.75-77.

5. Хроническая обструктивная болезнь легких / Практическое руководство для врачей. - М.: Медицина. 2004. - 61 с.

6. Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики хронической обструктивной болезни легких / Пер. с англ. под ред. Чучалина А.Г. - М.: Издательский дом «Атмосфера». 2007. - 96 с.

7. Клауса Дж. Лимфоциты: методы. М.: Мир, 1990. - 395 с.

8. Ferrarese С, Sala G., Riva R. et al. Decreased platelet glutamate uptake in patients with amyotrophic lateral sclerosis // J. Neurology. 2001. Vol.56, N 2. P. 270-272.

9. Smirnova I.V., Festoff B.W. Alterations in serum thrombospondin in patients with amyotrophic lateral sclerosis. // J. Neurol Sci. 1994. Vol.127, N 2. P. 207-213.

10. Swerdlow R.H., Parks J.K., Cassarino D.S. et al. Mitochondria in sporadic amyotrophic lateral sclerosis // J. Exp Neurol. 1998. Vol.153, N 1. P. 135-142.

11. Scaduto R.C., Grotyohann L.W. Measurement of mitochondrial membrane potential using fluorescent rhodamine derivatives // Biophysical Journal. 1999. Vol.76. P. 469-477.

12. Крестинина О.В., Круглов А.Г., Грачев Д.Е. и др. Возраст-зависимые изменения функций митохондрий при Са2+-индуцируемом открытии поры // Биологические мембраны. Т.27. №2. 2010. С.177-183.

13. Бурджанадзе Г., Менабде К., Гавашелидзе М. и др. Функциональное состояние митохондриальной поры головного мозга белых крыс в условиях длительного эмоционального стресса // Journal of stress physiology & biochemistry. Vol.7. N.4 2011. C.89-96.

14. Пат.RU 2141663 Способ прогнозирования частых респираторных заболеваний у детей. Джумагазиев А.А., Афанасьев С.С., Орлов Ф.В., Рубальский О.В. Опубл. 20.11.1999.

15. Шевелев В. И. и др. Нарушение функциональной активности клеток бронхоальвеолярного лаважа у больных хроническим бронхитом. 1 Всесоюзный конгресс по болезням органов дыхания. Сборник резюме. Киев, 1990. - 169 с.

16. Пат.RU 2131608 Способ диагностики воспалительных процессов бронхолегочной системы. Сесь Т.П., Котенко Т.В., Орлова Г.П., Суркова Е.А., Малышев М.Е., Цюра Е.В. Опубл. 10.06.1999.

17. Crapo R.O., Casaburi R., Coates A.L. et al. ATS Statement: guidelines for the six-minute walk test // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002. Vol.166. P. 111-117.

18. Орлова А.Ф., Лейтес И.В., Черникова И.В. Пробы с физической нагрузкой / Методическое пособие по велоэргометрии. Барнаул. 2002.

19. Ипатов С.Г., Клестова В.И., Шабанова Л.И., Рябов Н.В. Выделение тромбоцитов из донорской крови // Гемокомпонентная инфузионная терапия и парентеральное питание / Под ред. В.Н. Шабалина.

20. Клестова В.И., Шабанова Л.И., Рябов Н.В., Ипатов С.Г. Получение чистой фракции тромбоцитов из периферической крови доноров // Гравитационная хирургия крови / Под ред. O.K. Гаврилова. М.: Медицина, 1983. С.154-155.

21. John Terrance Davis. A technique for the isolation of mitochondria from bovine lymphocytes // Methods in Enzymology. 1967. Vol.10. P.114-117.

22. Akerman K.E.O., Wikstrom M.K.F. Safranine as a probe of the mitochondrial membrane potential // FEBS Lett. 68. 1976. P.191-197.

23. Антоненко Ю.Н., Аветисян A.B., Бакеева Л.Е. и др. Производное пластохинона, адресованное в митохондрии, как средство, прерывающее программу старения // Биохимия. 2008. Т. 73, Вып.12. С.1589-1606.

24. Ehrenberg В., Montana V., Wei M.-D., Wuskell J.P., Loew L.M. Membrane potential can be determined in individual cells from the Nerstian distribution of cationic dyes // J. Biophys. 1988. Vol.53. P.785-794.

Способ прогноза прогрессирования нарушений бронхиальной проходимости у больных хронической обструктивной болезнью легких, включающий взятие у пациента проб крови «до» и «после» нагрузочного теста, выделение из проб тромбоцитов с последующим выделением из них митохондрий, обработку образцов митохондрий красителем Сафранин О и спектрофотометрическое измерение в образцах оптической плотности при длинах волн 523 нм и 555 нм, с последующим расчетом, согласно уравнению Нернста, величины мембранного потенциала митохондрий, затем определение индекса мембранного потенциала митохондрий, по которому прогнозируют риск прогрессирования ХОБЛ, так при значении индекса мембранного потенциала митохондрий, более или равно 1,40 условных единиц, прогнозируют благоприятное течение ХОБЛ, а при значении индекса мембранного потенциала митохондрий, менее или равном 1,20 условных единиц, прогнозируют неблагоприятное течение ХОБЛ.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области медицины, а именно к кардиологии. Для генетической диагностики неблагоприятных исходов у больных в течение одного года после острого коронарного синдрома с подъемом сегмента ST проводят анализ полиморфных генов-кандидатов сердечно-сосудистых заболеваний и стратификацию риска на основании бальной системы оценки.

Изобретение относится к области медицины, а именно к иммунологической лабораторной диагностике, и может быть использовано для постановки диагноза острой ожоговой токсемии у детей.
Изобретение относится к клинической биохимии, и может быть использовано в лабораторной диагностике для определения атерогенности крови по уровню содержания минимально модифицированных липопротеинов низкой плотности (ММ-ЛПНП) в сыворотке или плазме крови человека.
Изобретение относится к области медицины, в частности к области авиационной, космической и морской медицины, может быть использовано в практике водолазной медицины для оценки калийуретической функции почек человека в условиях воздействия повышенного давления газовой среды, путем оценки клинических данных.
Изобретение относится к медицине, а именно к инфекционным болезням, гастроэнтерологии, и применяется для дифференциальной диагностики сальмонеллезного и алкогольного гастроэнтеритов.

Группа изобретений относится к медицине. Медицинское устройство реализует способ автоматического сбора и/или обнаружения данных для терапии диабета.
Изобретение относится к области медицины и предназначено для прогнозирования развития постхолецистэктомического синдрома (ПХЭС) у пациентов, перенесших удаление желчного пузыря.
Изобретение относится к области медицины, а именно к гинекологии, и может быть использовано для выбора тактики лечения воспалительных заболеваний придатков - яичников и маточных труб.
Настоящее изобретение относится к клинической биохимии и описывает способ определения модифицированных липопротеинов низкой плотности (мЛПНП) в сыворотке (плазме) крови человека путем обработки буфером, содержащим поливинилпирролидон (ПВП) с последующей турбидиметрической регистрацией смеси, где обработку сыворотки или плазмы крови человека ведут 10% раствором ПВП-35000±5000 в 0,01 М Трис-HCl-буфере, рН 7,4, содержащем 0,15 М NaCl, при объемном соотношении сыворотка(плазма) : ПВП от (1:2) до (1:10), инкубируют 10 мин при комнатной температуре, измеряют светопоглощение в опытной и контрольной пробах, вычисляют разность между ними и при величине разности более 15 Е констатируют повышенный уровень атерогенных мЛПНП в крови и наличие атеросклеротического процесса у обследуемого человека.
Изобретение относится к медицине, а именно к урологии, и может быть использовано при диагностике осложненных форм гиперактивного мочевого пузыря (ГАМП) у детей. В новом способе диагностики осложненных форм гиперактивного мочевого пузыря у детей кроме клинико-лабораторных показателей определяют хронометрические показатели нестабилизированной цельной крови, а именно время формирования фибрин - тромбоцитарной структуры сгустка - Т и константу коагуляции K=r+k, где r - период реакции, a k - константа тромбина, и при показателях Т в пределах 51,90±1,35 минут и К в пределах 10,97±0,19 минут диагностируют неосложненную, а при Т в пределах 46,34±1,65 минут и менее, а К в пределах 8,85±0,70 минут и менее диагностируют осложненную форму гиперактивного мочевого пузыря.
Изобретение относится к области медицины, а именно к способу оценки текущего состояния больных с распространенными злокачественными солидными новообразованиями. Способ состоит в том, что определяют в текущий момент времени в периферической крови больного целевой нозологии объемную концентрацию циркулирующих лимфоцитов (Лф, млн/мл) и процентное содержание стволовых гемопоэтических клеток (СГК) во фракции мононуклеаров, находят их отношения R по формуле и среднее значение Rcp-m для этой ретроспективной группы, а для оценки состояния конкретного больного в текущий момент времени в его периферической крови определяют объемную концентрацию циркулирующих Лф (млн/мл) и процентное содержание СГК, находят их отношение и если оно меньше Rcp-m, состояние пациента оценивают как декомпенсированное и требующее коррекции тактики его лечения. Использование заявленного способа позволяет повысить прогностическую точность состояния больного с распространенным солидным злокачественным новообразованием. 3 пр.
Изобретение относится к медицине, в частности к гастроэнтерологии. Способ обеспечивает повышение точности оценки эффективности лечения у больных язвенным колитом (ЯК) в достижении клинической ремиссии после четырехнедельного курса лечения. После индукционного курса стандартной терапии определяют концентрацию лактоферрина в сыворотке крови, и при значениях выше 874,7±21,6 нг/мл судят об отсутствии достижения клинической ремиссии ЯК. Изобретение позволяет быстро и точно оценить эффективность лечения больных язвенным колитом. 3 пр.
Заявленное изобретение относится к области медицины и предназначено для оценки риска развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у пациентов с заболеваниями миокарда, подвергшихся операции с искусственным кровообращением. Способ включает подготовку образца сыворотки крови пациента, путем высушивания сыворотки крови, измельчения сухого осадка и суспендирования его в вазелиновом масле. Затем исследуют подготовленный образец сыворотки крови методом ИК-спектроскопии в области 1200-1000 см-1. Для этого определяют высоту пика полос поглощения с максимумами 1165, 1050, 1025, 1005 см-1. Затем вычисляют значения следующих отношений: отношение высоты пика с максимумом при 1005 см-1 к высоте пика с максимумом 1050 см-1 и отношение высоты пика с максимумом при 1025 см-1 к высоте пика с максимумом 1165 см-1. После этого полученные значения отношений высот пиков сравнивают со значениями отношений высот пиков для здоровых людей (нормы), которые составляют: 0,55±0,15 для значения отношения высоты пика с максимумом при 1005 см-1 к высоте пика с максимумом 1050 см-1, 1,44±0,59 для значений отношения высоты пика с максимумом при 1025 см-1 к высоте пика с максимумом 1165 см-1. Если хотя бы одно из полученных значений отношений высот пиков не входит в интервалы нормы, пациента с заболеванием миокарда, подвергшегося операции с искусственным кровообращением, относят к категории высокого риска наступления неблагоприятных сердечнососудистых событий. Заявленный способ позволяет достоверно и просто оценить риск развития неблагоприятных сердечно-сосудистых событий у пациентов с заболеваниями миокарда, подвергшихся операции с искусственным кровообращением. 4 пр.
Изобретение относится к медицине, в частности к способу прогнозирования риска развития артериальной гипертензии (АГ) у тубаларов коренных жителей Республики Алтай. Способ включает учет возраста, образовательного статуса, наличия или отсутствия курения, ожирения (ОЖ), гиперхолестеринемии (ГХС), злоупотребление солью, массы тела по индексу Кетле: нормальная (НМТ), избыточная (ИМТ), окружности талии (ОТ), отношения окружности талии к окружности бедер (ИТБ), уровень холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛПНП) и индекс атерогенности (ИА), наличия гипертриглицеридемии (ГТГ), гиперурикемии, социальные факторы: семейное положение, доход и генетические маркеры: группы крови систем резус и MN. Затем для каждого фактора устанавливают прогностический коэффициент (ПК) в баллах. При значении суммы ПК (+6) баллов и выше прогнозируют предрасположенность к развитию АГ у тубаларов - коренных жителей Республики Алтай. Использование заявленного способа позволяет выявить риск развития АГ в более ранние сроки - до поражения органов-мишеней и формирования стойкой гипертонической болезни. 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к области микробиологии и молекулярной генетики и касается рекомбинантного полипептида А2, ДНК, его колирующей, штамма продуцирующего полипептид А2 и способов использования такого рекомбинантного полипептида. Представленный рекомбинантный полипептид А2, характеризуется аминоксилотной последовательностью из 346 аминокислот, в которой первые 13 аминокислот кодируются последовательностью плазмиды pQE 32 и ковалентно связаны с последующими 333 аминокислотами, кодируемыми последовательностью HAS-связывающего фрагмента хромосомной ДНК штамма DG 13 стрептококков группы G-CTG. Представленная группа изобретений может быть использована в диагностике, например, при создании тест-системы по определению микроальбуминурии - основного лабораторного критерия доклинической стадии диабетической нефропатии, а также в качестве реагента для выделения человеческого сывороточного альбумина аффинной хроматографией и для освобождения сыворотки крови от HAS, что позволит определять другие белки, присутствующие в сыворотке в более низких концентрациях. 7 н. и 2 з.п. ф-лы, 11 ил., 1 табл., 9 пр.
Изобретение относится к области медицины и предназначено для лечения острого пиелонефрита у детей. Способ включает комбинированную терапию антибактериальным и антиоксидантным препаратами. До начала лечения определяют уровень генерации активных форм кислорода (АФК) лейкоцитами цельной капиллярной крови методом люминолзависимой хемилюминесценции, стимулированной кристаллами сульфата бария и антиокислительной емкости (АОЕ) сыворотки методом хемилюминесценции, активированной родамином Ж в присутствии ионов двухвалентного железа. Если уровень АФК выше 2,70×105 квант/с × 4π, АОЕ ниже 29 отн. ед., назначают комбинированную терапию антибактериальным препаратом и канефроном Н в возрастных дозировках в течение 14 дней. На 14-й день лечения у больных, получающих комбинированную терапию, определяют уровень АФК и АОЕ. Если уровень АФК ниже 2,70×105 квант/с × 4π, АОЕ выше 29 отн. ед., лечение прекращают. Если уровень АФК выше 2,70×105 квант/с × 4π, а АОЕ ниже 29 отн. ед., продолжают терапию канефроном Н в возрастных дозировках в течение еще 14 дней. Способ прост и высокоэффективен при лечении острого пиелонефрита у детей. 2 табл., 3 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии и радиологии, и может найти применение при лечении больных злокачественными опухолями головного мозга. В способе определения показаний к проведению лучевой терапии у опухоленосителей путем предикции ее эффективности, включающем взятие пробы крови, гамма-облучение части этой пробы in vitro, инкубацию облученной и необлученной частей пробы крови, окрашивание ДНК-компонентов обеих частей крови ДНК-специфичным флуоресцентным красителем, определение количества лейкоцитов в облученной части пробы крови, количества лейкоцитов в необлученной части пробы крови, окрашивание всех ДНК-содержащих компонентов крови, определение ИДо - количества ДНК во всех ДНК-содержащих компонентах крови в расчете на один лейкоцит облученной части пробы и ИДн - количества ДНК во всех ДНК-содержащих компонентах крови в расчете на один лейкоцит необлученной части пробы, вычисление ИДн/ИДо, берут дополнительную пробу крови, в которую вводят водный раствор, содержащий ионы двухвалентного железа в концентрации 50-75 мг/л в объеме 8-14% от объема пробы крови, затем инкубируют дополнительную пробу крови в течение 15-30 минут, после чего осуществляют гамма-облучение части дополнительной пробы, далее инкубируют облученную и необлученную части дополнительной пробы в течение 2,5-3,5 часов, определяют количество лейкоцитов в облученной и необлученной частях дополнительной пробы, окрашивают все ДНК-содержащие компоненты частей дополнительной пробы и определяют ИДо доп - количество ДНК во всех ДНК-содержащих компонентах дополнительной пробы в расчете на один лейкоцит облученной части пробы и ИДн доп - количество ДНК во всех ДНК-содержащих компонентах в расчете на один лейкоцит необлученной части дополнительной пробы, после чего вычисляют соотношение ИДн доп/ИДо доп и при ИДн доп/ИДо доп>ИДн/ИДо на 20-35% и ИДН/ИД0>1 считают показанным проведение лучевой терапии. Изобретение обеспечивает повышение эффективности способа при определении показаний к проведению ЛТ у опухоленосителей глиобластом. 2 пр.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу выбора тактики хирургического лечения больных с периимплантантным воспалением в области крупных суставов. Сущность способа состоит в том, что проводят исследование материала, отобранного из очага поражения, а именно отделяемого из свища или пунктата из перипротезной области, каплю которого наносят на предметное стекло, высушивают и проводят цитологическое исследование при световой микроскопии. При наличии в исследуемом материале клеток фибробластов и фиброцитов по 1-3 в каждом поле зрения, остеобластов по 1-2 в редких полях зрения и синовиоцитов, расположенных в группах по 3-10 клеток, выбирают ревизионное эндопротезирование, а при наличии клеток фибробластов, фиброцитов, остеобластов по 1-2 в редких полях зрения, разрозненных синовиоцитов с дистрофическими изменениями по 1-2 в редких полях зрения, а также клеток остеокластов по 1-3 в препарате, выбирают резекционную артропластику. Использование способа позволяет повысить достоверность и точность выбора тактики хирургического лечения больных с периимплантантным воспалением в области крупных суставов. 2 ил., 2 пр.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в кардиологии и терапии. Способ прогнозирования течения ишемической болезни сердца заключается в том, что до и после лечения исследуют модифицированные ЛП(а) путем обработки 0,5 мл сыворотки крови 0,2 мл 0,1% раствора Тритона Х-100, инкубацией 15 мин при 20°С, перемешиванием смеси методом встряхивания 120 раз в 1 мин с последующим добавлением 7% раствора полиэтиленгликоля 6000 и электрофоретическим разделением в геле агарозы в лунке 4·20 мм и при снижении уровня модифицированных ЛП(а) на 30% и более, а холестерина на 18% и более и увеличением Апо А-1 на 25% и более по сравнению с исходным уровнем оценивают прогноз течения ишемической болезни сердца как благоприятный, способствующий переходу стенокардии напряжения из функционального класса III-IV в функциональный класс I-II, а при снижении уровня модифицированных ЛП(а) менее 30%, а общего холестерина менее 18% и увеличении Апо А-1 менее 25% по сравнению с исходным уровнем прогноз считают неблагоприятным. 2 пр., 1 табл., 6 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству, и касается способа прогнозирования осложнений при индукции родов и прерывании беременности у женщин при антенатальной гибели плода. Способ заключается в том, что исследуют плазму крови беременной женщины с антенатальной гибелью плода, определяя при этом время рекальцификации плазмы крови по методу Бергергоф и Рока, и при значении этого показателя, равном или более 110 секунд, прогнозируют риск развития диссеминированного внутрисосудистого свертывания. 2 пр.
Наверх