Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Углевод-белковые комплексы сыворотки крови лиц с острой алкогольной интоксикацией и больных алкоголизмом с абстинентным синдромом

ВАК РФ 03.01.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Углевод-белковые комплексы сыворотки крови лиц с острой алкогольной интоксикацией и больных алкоголизмом с абстинентным синдромом"

На правах рукописи

Лукина Наталья Юрьевна

УГЛЕВОД-БЕЛКОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ СЫВОРОТКИ КРОВИ ЛИЦ С ОСТРОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИЕЙ И БОЛЬНЫХ АЛКОГОЛИЗМОМ С АБСТИНЕНТНЫМ СИНДРОМОМ

03.01.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

- 1 шр т

Тюмень-2012

005011103

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Омская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Научный руководитель: заслуженный работник высшей школы РФ,

доктор медицинских наук, профессор Высокогорский Валерий Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Шаповалов Петр Яковлевич ГБОУ ВПО Тюменской государственной медицинской академии Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

доктор биологических наук, профессор Цейликман Вадим Эдуардович ГБОУ ВПО Челябинской государственной медицинской академии Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Башкирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации

Защита состоится « »2012 года в ' и часов на заседании диссертационного совета Д 208.101.02 при ГБОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, 625023, г. Тюмень, ул. Одесская, 54.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Тюменской государственной медицинской академии» Минздравсоцразвития России.

Автореферат разослан"^" 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

С.А. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Напряженная наркологическая ситуация в Российской Федерации, обусловленная высоким потреблением алкоголя, является важнейшей медико-социальной проблемой (Кошкина Е.А., 2004, Гофман А.Г., Понизовский П.А. 2005). По данным клинических наблюдений 20,9 % соматических больных многопрофильных стационаров имеют признаки злоупотребления алкоголем (Огурцов П. П., 2003).

Развитие алкогольной болезни сопряжено с широким кругом метаболических расстройств, затрагивающих практически все виды обмена веществ (Афанасьев В.В., 2002). Наблюдается изменение стационарности процессов свободнорадикального окисления биомолекул, что может привести к нарушению структуры и, соответственно, функций клеток всего организма (Lieber С., 2005, Wu D., 2000). Интенсификация свободнорадикального окисления сопровождается истощением резервов ангиокислительной системы, уменьшением пула восстановленного глутатиона, а также падением активности глутатион-зависимых ферментов в печени, при этом характерно длительное сохранение данных изменений в период воздержания от алкоголя (Высокогорский В.Е.с соавт., 2006).

В результате токсического действия этанола в гепатоцитах нарушаются процессы гликозилирования белков, что приводит к появлению в крови углевод-дефицитных гликоконъюгатов таких, как углевод-дефицитный трансфсррин и аполипопротеины J, Е (Lakshman MR., 1999, Garige М., Azuine М.А, 2008). В свою очередь, увеличение содержания гликопротеинов в крови служит индикатором острофазового ответа, характер которого в определённой степени зависит от активности и длительности действия повреждающего фактора (Дати Ф., 2007). Синтез белков острой фазы регулируется целым рядом медиаторов и цитокинами, модуляторами действия которых являются глюкокортикоиды и факторы роста (PetersonK, 2005). Большинство белков острой фазы относятся к гликопротеинам и не обладают специфичностью по отношению к первопричине повреждения, но высокая степень корреляции их уровня в крови с тяжестью заболевания и с его стадией позволяет использовать определение концентрации данных белков для мониторинга течения заболеваний и контроля эффективности лечения (Pate V., 2001).

В сыворотке крови лиц, злоупотребляющих алкоголем, изменяется широкий спектр биохимических показателей, однако ни один из них не обеспечивает диагностической точности для выявления алкоголь-индуцированных соматических, в том числе и отсроченных, нарушений. Поиск идеального алкогольного биомаркера продолжается и одним из требований к нему является возможность использования такого показателя не только для выявления факта употребления спиртных напитков, но и установления количества выпитого алкоголя и применения данного маркера для контроля длительности абстиненции. Наиболее информативным

показателем злоупотребления алкоголем является определение асиалоформ углевод-дефицитного трансферрина в крови, являющегося представителем фракции острофазовых гликопротеинов - серомукоидов, но выполнение данного исследования имеет ряд технических и экономических ограничений и широко в клинической практике не применяется (Тарасова О.И., 2007).

В последнее время накапливаются данные о влиянии алкогольной интоксикации на обмен углевод-белковых комплексов. В исследованиях Булгаковой B.C. и др., (2008) в эксперименте установлены нарушения обмена углевод-белковых комплексов при хронической алкогольной интоксикации, а по данным Притыкиной Т.В.(2007) в сыворотке крови лиц, злоупотребляющих алкоголем на фоне сахарного диабета, повышается уровень некоторых гликопротеинов.

Учитывая изложенное, изучение особенностей обмена углевод-белковых комплексов при острой алкогольной интоксикации и в условиях развития алкогольного абстинентного синдрома, а также разработка новых чувствительных и специфичных методов выявления метаболических нарушений при этих состояниях имеет несомненную актуальность.

Цель исследования

Установить диагностическую и прогностическую роль нарушений углевод-белковых комплексов у лиц при острой алкогольной интоксикации и у больных алкоголизмом с абстинентным синдромом.

Задачи исследования:

1. Определить содержание в сыворотке крови ферментных маркеров алкогольной интоксикации у лиц с острой и хронической алкогольной интоксикацией.

2. Исследовать уровень гликопротеинов в сыворотке крови пациентов при острой алкогольной интоксикации.

3. Изучить содержание гликопротеинов сыворотки крови при алкогольном абстинентом синдроме.

4. Определить концентрацию показателей обмена протеогликанов в сыворотке крови при алкогольной интоксикации и развитии синдрома отмены.

Научная новизна

Комплексное исследование углевод-белковых конъюгатов в сыворотке крови позволило получить новые сведения об особенностях и длительности нарушений их уровня в условиях острой алкогольной интоксикации и при алкогольном абстинентном синдроме. Установлена положительная корреляция между уровнем этанола и содержанием белоксвязанной сиаловой кислоты в сыворотке крови у лиц с острой алкогольной интоксикацией. Изменение метаболизма углевод-белковых комплексов при развитии абстинентного синдрома проявляется в повышении в сыворотке крови

уровня гликопротеинов и уменьшении содержания углеводного компонента в них, накоплении продуктов метаболизма протеогликанов и изменении интенсивности процессов их деградации, что характеризуется существенным повышением уровня глюкуроновой кислоты, гликозаминогликанов, активности ММП и их ингибиторов в сыворотке крови. Изменение уровня углевод-белковых комплексов сохраняются в отдаленные сроки алкогольной абстиненции.

Теоретическое н практическое значение работы

Результаты проведенного исследования позволяют расширить представления о патохимических механизмах, лежащих в основе метаболических сдвигов при токсическом действии этанола и алкогольном абстинентном синдроме. Полученные данные о характере и длительности изменений уровня гликопротеинов, их углеводных компонентов, а также продуктов обмена протеогликанов в сыворотке крови при алкогольной интоксикации, могут служить обоснованием для разработки диагностических критериев идентификации факта злоупотребления алкоголем.

Положения, выносимые на защиту:

1. При острой алкогольной интоксикации и алкогольном абстинентном синдроме определение ферментемии имеет низкую информативную значимость.

2. Острая алкогольная интоксикация и алкогольный абстинентный синдром характеризуются повышением уровня гликопротеинов и изменением содержания в них белкового и углеводного компонентов.

3. Алкогольная интоксикация сопровождается длительным повышением в сыворотке крови продуктов обмена протеогликанов, сохраняющимся в постинтоксикационный период.

Апробация работы. Основные результаты проведенного исследования доложены на научно-практической конференции «Современные направления развития регионального здравоохранения», посвященной 90-летию Омской областной клинической больницы (г. Омск, 2010); на научно-практической конференции" Лабораторная наука - практике: первое десятилетие XXI века", посвященной Национальным дням лабораторной медицины России (г. Москва, 2010); на Всероссийской конференции «Медицинская биохимия и клиническая лабораторная диагностика в аспекте модернизации системы научных исследований» (г. Омск, 2011); на региональной межведомственной научно-практической конференции «Современные аспекты распространения наркологических заболеваний в молодежной среде. Пути решения проблем» (г. Омск, 2011).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе 3 - в журналах, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ для публикаций материалов диссертаций.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 121 странице машинописного текста, содержит 19 таблиц, 8 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной материалам и методам исследования, глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. Библиографический указатель содержит 242 источника, в том числе 158 - на иностранном языке.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования. В соответствии с целью и задачами, исследование выполнено как простое, контролируемое. Материалом для биохимических исследований послужила сыворотка крови 201 мужчины 45±5 лет, из которых 126 пациентов, поступивших в 3-е отделение наркологического стационара Омского областного наркологического диспансера с алкогольной зависимостью продолжительностью 7-8 лет с диагнозом психические и поведенческие расстройства в результате употребления алкоголя, средняя стадия, синдром отмены (F 10.30, МКБ-10) и 32 пациента МУЗ МСЧ № 9 г. Омска с диагнозом острая интоксикация алкоголем (F 10.0) в период с 2008 г. по 2010 г. Все больные получали стандартное лечение и разделены на группу с острой алкогольной интоксикацией (ОАИ) и 3 группы больных с алкогольным абстинентным синдромом (ААС) - 1-, 3- и 10-е сутки пребывания в стационаре.

Контрольная группа сформирована из 43 клинически здоровых мужчин данной возрастной группы - работников промышленных предприятий, сыворотка крови которых получена при проведении диспансерного осмотра.

Таблица 1

Распределение пациентов но группам

Исследуемые группы Количество наблюдений в группе

Группа «Контроль» 43

Пациенты с острой алкогольной интоксикацией (ОАИ) 32

Больные алкоголизмом, 1 сутки лечения в стационаре (ААС-1) 46

Больные алкоголизмом, 3 сутки лечения в стационаре (ААС-3) 44

Больные алкоголизмом,10 сутки лечения в стационаре( А АС-10) 36

Исследование было одобрено локальным этическим комитетом ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минзравсоцразвития РФ. От обследуемых лиц получено информированное согласие на их участие

6

в проведении исследования. Для формировании выборки больных были разработаны критерии включения (информированное согласие пациента на участие в исследовании, установленный диагноз, пол, возраст от 40 до 55 лет) и исключения (отказ пациента от участия в исследовании, в проведение исследования не включались больные алкоголизмом с другими стадиями заболевания, пациенты с сопутствующей токсикоманией и наркоманией, пациенты с острыми и хроническими соматическими заболеваниями). В группу «Контроль» не включались лица при выявлении в крови этанола или эпизодического приёма алкоголя в течение двух недель перед исследованием.

Применение указанных критериев позволило сформировать группы для дальнейшего участия в исследовании в соответствии с поставленными задачами, сведения о распределение в группах пациентов представлены в таблице № 1. При формировании групп принималось во внимание, как клинический диагноз, так и лабораторные показатели.

Биохимические методы исследования выполнены в клинико-диагностической лаборатории МУЗ «МСЧ № 9» и лаборатории кафедры биохимии ГБОУ ВПО «ОмГМА» Минзравсоцразвития РФ.

В сыворотке крови исследовали активность ACT, AJIT, ГГТ («Hospitex diagnostics», Швейцария), содержание серогликоидов определяли с использованием коммерческого набора реактивов «Мукопротеины» («Hospitex diagnostics», Швейцария) и по концентрации связанных с ними гексоз (Камышников В. Ф.,2004). Уровень сиаловых кислот устанавливали с помощью набора реактивов «Сиалотест - 80» (ННП «Реахим», г. Ижевск), количество свободной и связанной с белками фукозы определяли по уровню хромогена, образованного последовательным воздействием на фукозу серной кислотой и солянокислым цистеином. Содержание гликозаминогликанов (ГАГ) и глюкуроновой кислоты (ГК) определяли с помощью карбозольной реакции Дише; содержание тканевого ингибитора металлопротеиназы-1 (ТИМП-1) и матриксной металлопротеиназы-3 (ММП-3) - набором реагентов «В ioSoursInternationallnc. Human TIMP-1 ELISA» (США) и набором «BioSours International Inc. Human MMP-3 ELISA» (США).Уровень этанола устанавливали набором EthanolFS (Германия), для определения уровня а-1-антитрипсина, а-1- кислого гликопротеина, трансферрина иС-реактивного белка применяли наборы «ChronolabSysS. L.» (Испания), для определения уровня ферритина - набор ИФА-ферритин (Алкорбио, г. Санкт-Петербург), фибронектина - ИФА наборы реагентов «TechnocloneTC, FibronectinELISAKit» (Австрия).

Измерения перечисленных биохимических показателей в сыворотке крови проводили на автоматическом биохимическом анализаторе «Eosbravo», биохимическом анализаторе с проточной кюветой «Skrinmaster» производства фирмы «Hospitex diagnostics», Швейцария. ИФА анализ проводили на ИФА «Statfax». Для контроля качества исследований использовали контрольные сыворотки «Human», «Serodos» и «Serodosplus».

Рис. I Дизайн исследовании

Анализ и статистическая обработка полученных результатов проведена с использованием пакета прикладных программ «81ай$йса 6.0» («5га15ой1пс.», США). В связи с распределением данных, отличным от нормального, полученные результаты анализировали методами непараметрической статистики - с использованием критерия Манна-Уитни, корреляционный и регрессионный анализ с определением коэффициента ранговой корреляции Спирмена. Результаты представлены как Ме (СИ...<33),

где Ме - медиана, 01, 03 - 1 и 3 квартиль или 25-й процентиль и 75-й процентиль. Критическим уровнем значимости принимали р=0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При алкогольной интоксикации в клинической практике наиболее

распространено определение аминотрансфераз иу-глутамилтрансферазы.В нашем исследовании установлено, что в группе пациентов с ОАИ повышена

активностьу-глутамилтрансферазы (ГГТ) и а-амилазы(рис. 2). Активность ГГТ в сыворотке крови превышала результаты контрольной группы на 73% (р=0,001), а-амилазы на 52% (р=0,005), однако, полученные значения оставались в пределах референтных величин. Активность АЛТ, ACT в сыворотке крови пациентов с острой алкогольной интоксикацией существенно не отличалась отданных контрольной группы.

, у-глутамилтрансфераза

кониоль о.и- Щ а-амилаза

Примечание: здесь и далее: *-статистически значимые различия с группой контроль.

У больных алкоголизмом в период абстиненции выявлено повышение активности ГГТ, ACT и АЛТ относительно значений контрольной группы(рис. 3). Активность ГГТ во все периоды наблюдения повышена, в 1-й день - на 92%, 3-й день - на 111%, 10-й день - на 184% (р=0,001). В 1-й день активность ACT превышала значение контрольной группы на 81% (р=0,001), в 3-й день - на 62% (р=0,001), на 10-й день - на 30%, (р=0,002). Активность АЛТ повышена лишь на 10-е сутки на 81% (р=0,008). Стоит отметить, что полученные значения активности ферментов ACT, АЛТ, ГГТ в группе больных алкоголизмом в период абстиненции не превышали уровня референтных значений. При алкогольном абстинентном синдроме не наблюдали существенных изменений активности а-амилазы.

Корреляционный анализ не выявил статистически значимые взаимосвязи между концентрацией этанола и уровнем исследуемых ферментов сыворотки крови у лиц с острой алкогольной интоксикацией.

Таким образом, полученные данные определения активности ферментов сыворотки крови подтверждают данные О.И. Тарасовой с соавт. (2007) о недостаточной чувствительности и низкой специфичности ферментемии при

Рис. 2 Активность АЛТ, ACT, ГГТ и а-амилазы сыворотки крови лиц с острой алкогольной интоксикацией.

I I Аланиновая аминотрансераза 23 Аспарагиновая аминотрансфераза

алкогольной интоксикации. Некоторое повышение активности аминотрансфераз и у-глутамилтрансферазы характеризует, вероятно, в большей степени реакцию печени на токсическое повреждение.

Рис. 3. Активность АЛТ, ACT, ITT и а-амилазы сыворотки крови больных алкоголизмом с синдромом абстиненции.

О Аланиновая аминотрансераза И Аспарагиновая аминотрансфераза

^ у-глутамилтрансфераза § а-амилаза

Содержание мукопротеинов в сыворотке крови пациентов с ОАИ статистически значимо не отличалось от значений группы «Контроль». При исследовании уровня белоксвязанной сиаловой кислоты - основного углеводного компонента гликопротеинов, выявлено статистически значимое повышение данного показателя на 19,52 % (р=0,030) относительно значений в контрольной группе, в то время как содержание свободной (ССК) сиаловой кислоты значимо не отличалось. Необходимо отметить, что в группе ОАИ выявлена сильная отрицательная корреляция между уровнем этанола и БССК (р=-0,867; р=0,018).

Рас. 4. Содержание ЬэС-реактивного белка в сыворотке крови лиц с острой алкогольной интоксикацией.

Не выявлено статистически значимых различий уровня свободной (СФ) и белоксвязанной фукозы (БСФ) в сыворотке крови в группе «ОАИ» относительно группы «Контроль». Полученные результаты свидетельствуют о преобладании процессов синтеза сиалосодержаших белков, которые в большей степени представлены сывороточными гликопротеинами острой фазы (Molina Р., 2010). В пользу этого свидетельствует статистически значимое повышение уровня hsC-РБ в 3,73 раза (р=0,001) относительно значений контрольной группы (рис. 4).

В сыворотке крови больных алкоголизмом с абстинентным синдромом, находящихся на лечении в стационаре, статистически значимое увеличение содержания мукопротеинов наблюдали уже в 1-е сутки алкогольного воздержания на 25,92 % (р=0,001), на 3-е сутки повышение составило 37,03

% (р=0,001) относительно значений группы «Контроль» (табл. 2). На 10-е сутки лечения в стационаре уровень мукопротеинов оставался значимо высоким (р=0,001).

Таблица 2

Уровень мукопротеинов, свободных (ССК) и белоксвязанных сиаловых кислот (БССК) в сыворотке крови больных алкоголизмом с

абстинентным синдромом,(Me (Q1...Q3))

Показатель группа «Контроль» Срок лечения в стационаре

1 -е сутки 3-е сутки 10-е сутки

Мукопротсины г/л 10,8 (9,3...12,4) 13,6 (11,8...17,2) pU=0,001 14,8 (11,4...18,5) pU=0,001 16,5 (13,7...21,1) pü=0,001

БССК ммоль/л 12,1 (10,8...14,3) 13,75 (12,0.. .15,8) pU=0,040 14,72 (12,7...16,1) pU=0,009 16,23 (143-17,5) pU=0,002

ССК ммоль/л 0,21 (0,08...0,53) 0,76 (0,28...1,12) pU=0,041 0,70 (0,54...0,99) pU=0,032 0,54 (0,35...0,86) pU=0,040

Фукоза свободная, мкг/л 0,46 (0,17...0,70) 0,18 (0,09-0,63) pU=0,205 0,39 (0,32...0,46) pU=0,969 0,23 (0,19...0,28) pU=0,344

Фукозабелоксв язанная мкг/л 0,37 (0,28...0,75) 0,23 (0,19...0,47) pU=0,236 0,91 (0,33...1,50) pU=0,075 1,12 (0,75...1,50) pU=0,015

Примечание. Здесь и далее: р - статистический уровень значимости различий в сравнении с показателями контрольной группы (II-тест Манна-Уитни).

Содержание БССК в сыворотке крови больных алкоголизмом в 1 -е сутки лечения в стационаре превышало значения группы «Контроль» на 13,26 % (р=0,040), на 3-е сутки на 21,25 % (р=0,009). Наибольшее повышение уровня БССК наблюдалось на 10-е сутки лечения - на 33,69 % (р=0,002), тогда как при исследовании фракции ССК более значительное содержание данного показателя выявлено на 1-е сутки лечения, превышающее значения «Контроль» в 3,62 раза (р=0,041). На 3-е сутки лечения в стационаре уровень ССК выше контрольных значений в 3,33 раза (р=0,032), на 10-е сутки лечения данный показатель имеет тенденцию к снижению, но остается статистически значимо высоким (р=0,040). Уровень свободной и белоксвязанной фукозы (БСФ) на 1-е и 3-е сутки алкогольного воздержания не имел статистически значимых различий с контрольной группой, но на 10 сутки повышался в 3 раза (р=0,015) уровень БСФ относительно значения контрольной группы, что по данным ряда исследований является отражением хронизации процесса и, как следствие, увеличение количества фукозы в сывороточных белках (Дати Ф., 2007).

Рис.5.Содержание С-реактивного белка в сыворотке крови больных алког олизмом с синдромом абстиненции.

КОН1?ОЛЬ 1ЛГНЬ 1йЛГНЬ

СРОК НАБЛЮДЕНИЯ

Столь значительное и длительное повышение содержания мукопротеинов и высокий уровень белоксвязанных и, в особенности, свободных сиаловых кислот в крови больных алкоголизмом в период лечения в стационаре свидетельствует об интенсивном обмене гликопротеинов и сохраняющемся острофазовом ответе. В пользу этого свидетельствуют выявленные статистически значимые высокие уровни С-реактивного белка (рис. 5).

Таблица 3

Содержание фракций мукопротеинов в сыворотке крови при острой

алкогольной интоксикации, (Ме (01...03))

Показатель Группа Группа

«Контроль» «ОАИ»

а-1-кислый 0,78 0,90

гликопротеин, (0,70... 0,90) (0,80.. .1,38)

Г/'л pU = 0,001

а-1-антитрипсин, 1,27 1,43

г/л (1,15...1,41) (1,24...1,59)

pU = 0,023

Фибронектин, 80,0 40,0

м кг/мл (60,0... 90,0) (20,0... 100,0)

pU = 0,030

Трансферрин, 2,28 2,09

г/л (2,10.-2,48) (1,81...2,42)

pü = 0,028

Ферритин, 1,18 1,34

мкг/л (0,86... 1,51) (0,81...1,56)

pU = 0,614

Исследование белков острой фазы, составляющих фракцию мукопротеинов, позволило выявить в сыворотке крови пациентов с ОАИ высокий уровень а-1-кислого гликопротеина, а-1-антитрипсина превышающих значения контрольной группы на 14,68 % (р=0,001) и 12,16 % (р=0,023), соответственно(табл.З). Уровень ферритина статистически значимых отличий не имел, тогда как уровень трансферрина значимо

снижался на 8,62 % (р=0,028). Содержание фибронектина снижалось на 50 % (р-0,030) относительно значений контрольной группы.

Таким образом, острая алкогольная интоксикация сопровождается повышением уровня сывороточных гликопротеинов: а-1-кислого гликопротеина, а-1-антитрипсина, а также С-реактивного белка.

В сыворотке крови больных алкоголизмом при развитии абстинентного синдрома на 1-е сутки алкогольного воздержания отмечался высокий уровень a-1-кислого гликопротеина на 25,40 % (р=0,001), a-1-антитрипсина на 21,03% (р=0,001) и ферритина на 87,28 % (р=0,009) относительно показателей контрольной группы( рис.6). Уровень трансферрина у больных алкоголизмом в 1-е сутки лечения в сыворотке крови был снижен относительно значений группы «Контроль» на 8,27 % (р=0,001).

Рис. б.Содержание .jjsgifi -ж- Ферршин, нг гликопротеинов сыворотки

yS 12S J дч крови больных

VS^L ^ ,,, ^-е-трансферрин. алкоголизмом

?.^vT --------

' Д ' 0.-1 -

-ттг....................Ш!:!Г"!ИК::н

---Jfc—" " мг/дл

-•-«-1 -кислый 98.84 —jQ~.fi д ц^ -, гликопротенн.

Ш ™ ™ " мг/дл

J-r r-гкп J г (угкп !() г iyn.n

На 3-е сутки лечения в стационаре уровень исследуемых мукопротеинов увеличивается, что отражает сохраняющийся острофазовый ответ, в пользу чего свидетельствует возрастающий уровень а-1-кислого гликопротеина на 36,53 % (р=0,001), ферритина на 115,33 % (р=0,0003), а также сниженное содержание трансферрина на 17,25 % (р=0,001) относительно соответствующих значений группы «Контроль».

Кроме того на 1-е и 3-е сутки лечения в сыворотке крови нарушается динамическое равновесие между уровнем трансферрина и ферритина. Соотношение трансферрин / ферритин статистически значимо ниже контрольных значений на 1-е сутки лечения в 2,35 раза (р=0,003), на 3-е сутки - в 3,72 раза (р=0,001). Уровень в сыворотке крови а-1-антитрипсина превышал значения группы «Контроль» на 11,69 % (р=0,001).

Несмотря на проводимое лечение, на 10-е сутки в сыворотки крови больных хроническим алкоголизмом сохраняется повышенный уровень некоторых мукопротеинов. Так, уровень a-1-кислогогликопротеина превышал значения группы «Контроль» на 47,44 % (р=0,001), содержание а-1 -антитрипсина было увеличено на 27,94 % (р=0,001).

Кроме того, на 10-е сутки лечения в крови больных происходит статистически значимое повышение фибронектина на 50,00 % (р=0,006),

тогда как в 1-е и 3-е сутки наблюдения данный показатель не отличался от значений группы «Контроль».

Уровень трансферрина и ферритина, а также коэффициент соотношения данных белков на 10-е сутки алкогольного воздержания статистически значимо не отличался от значений группы «Контроль».

По данным исследования Ефременко Е.С. и др. (2006) состояния отмены этанола в первые сутки сопровождаются депрессией глутатион-опосредованных ферментов и интенсификацией свободнорадикального окисления, что ведет к мобилизации белков обладающими антиокислительными свойствами и, как следствие, повышению содержания тканевого ферритина, за счет способности связывать окисленное железо (Watts R.N., Richardson D.R, 2002). Более поздние сроки синдрома отмены характеризуются восстановлением систем антиокислительной защиты, следствием чего, вероятно, является нормализация содержания в сыворотке крови трансферина и ферритина на 10-е сутки алкогольного воздержания.

Анализ полученных результатов свидетельствует о значительном нарушении метаболизма гликопротеинов, сохраняющемся в период алкогольного воздержания на протяжении длительного времени на фоне проводимой дезинтоксикационной терапии (рис.4). Наибольшая концентрация некоторых мукопротеинов, таких как а-1-кислый гликопротеин, фибронектин и а-1 -анггитрипсин, выявлена на 10-е сутки лечения в стационаре, что связано с сохраняющимся повреждением клеток. 8 этот же срок исследования значения С-реактивного белка сохраняются на высоком уровне.

В результате токсического действия этанола в гепатоцитах нарушаются процессы синтеза, гликозилирования и мембранного транспорта белков, что, в свою очередь, сопровождается появлением в крови углевод-дефицитных гликоконьюгатов таких, как например углевод-дефицитный трансферрин и аполипопротеины J, Е (MaokaiG., 2007; Djoussé L., 2009). Для уточнения влияния алкогольной интоксикации на процессы гликозилирования белков в сыворотке крови больных с острой алкогольной интоксикацией и больных алкоголизмом был определен уровень тирозина в мукопротеинах и связанных с ними гексоз орциновым методом.

В группе пациентов с ОАИ статистически значимых различий в содержании тирозина и гексоз в мукопротеинах не выявлено (табл. 4). В группе больных алкоголизмом в состоянии абстиненции, несмотря на повышение содержания мукопротеинов и содержания тирозина в них, при исследовании уровня гексоз в мукопротеинах установлено статистически значимое снижение данного показателя на 10-е сутки стационарного лечения на 26,08% (р=0,001) в сравнении с показателями контрольной группы.

Однако стоит отметить, что при определении соотношения значений тирозина к гексозам в мукопротеинах выявлено статистически значимое повышение данного показателя на 3-е и 10-е сутки лечения в стационаре, что свидетельствует об уменьшении содержания углеводов в исследуемых

белках. Так, у пациентов на 3-е сутки наблюдения коэффициент превышал значения группы «Контроль» в 1,44 раза (р=0,008), на 10-е сутки в 2,16 раза (р=0,001).

Таблица 4

Содержание тирозина и гексоз мукопротеинах сыворотки крови лиц с острой алкогольной интоксикацией и больных алкоголизмом период

абстиненции,(Me (Q1.. .Q3))

Показатель Тирозин в мукопротеинах, г/л Гексозыв мукопротеинах, г/л Соотношение МП (тирозин) / МП (гексозы)

Группа «Контроль» 0,43 (0,37...0,50) 0,29 (0,24...0,36) 1,40 (0,96...1,71)

Группа «ОАИ» 0,44 (0,34; 0,54) pU=0,122 0,33 (0,29...0,38) pU = 0,270 1,48 (1,17...1,56) pU=0,120

Больные алкоголизмом, 1 сутки лечения в стационаре 0,54 (0,47...0,69) pU<0,0001 0,43 (0,36...0,47) pU=0,071 1,61 (1,07...2,19) pU=0,216

Больные алкоголизмом, 3 сутки лечения в стационаре 0,59 (0,46...0,74) pU<0,0001 0,39 (0,30-0,53) pU=0,056 1,60 (1,44...2,55) pU=0,036

Больные алкоголизмом, 10 сутки лечения в стационаре 0,66 (0,55...0,84) pU<0,0001 0,23 (0,20...0,32) pU=0,047 2,64 (2,10...3,06) pU<0,0001

Подтверждением выявленной закономерности является значимая корреляция между мукопротеинами, определяемых по тирозину и уровнем гексоз в мукопротеинах (р=0,513; р=0,025). Причиной уменьшения углеводного компонента в мукопротеинах, может быть нарушение ферментативного гликозилирования их в печени, вследствие изменения активности гликозилтрансфераз под влиянием этанола (Shepar B.D., 2010). Определенную роль в нарушениях углевод-белковых комплексов при алкогольной интоксикации может играть высокая активность сывороточной сиалидазы (Lakshman M.R., 1999).

Данные о влиянии острой алкогольной интоксикации и абстинентного синдрома на обмен гликопротеинов подтверждают результаты корреляционного анализа. Так, в группе больных алкоголизмом выявлена статистически значимая корреляция средней силы между показателями мукопротеины по тирозину и hsC-реактивного белка в 1-е сутки абстинентного периода (р=0,575; р=0,001) и в 3-е сутки (р=0,526; р=0,001), а также получена корреляция средней силы между мукопротеинами по тирозину и al-кислым гликопротеином (р=0,508;р=0,003) в 1-е сутки и умеренная связь на 3-е сутки (р=0,495; р=0,001). Кроме того на 3-е сутки установлена сильная связь между БССК и а-1-кислым

15

гликопротеином(р=0,697; р=0,025) и отрицательная связь средней силы между ЬвС-РБ и трансферрином (р= -0,538; р=0,009). На 10-е сутки в группе больных алкоголизмом отмечалась нормализация выявленных взаимосвязей между показателями обмена гликопротеинов в 1-е и 3-е сутки, но в этот период обнаружена новая сильная корреляция между БССК и трансферрином (р=-0,762; р=0,028) и связь средней силы между мукопротеинами по тирозину и уровнем гексоз в мукопротеинах (р=0,513; р=0,025).

Нелинейный характер связи между показателями обмена гликопротеинов сыворотки крови лиц с острой алкогольной интоксикацией позволили рассчитать уравнения нелинейной регрессии для корреляции сильной степени. Функциональная зависимость между концентрацией этанола и уровнем БССК в группе «Острая алкогольная интоксикация» имела следующий вид у = 3,36 - 1,25*х (рис. 7).

Рис. 7. Линия регрессии зависимой переменной «Белоксвязанная сиаловая кислота» по предиктору «Этанол» группы лиц с острой алкогольной интоксикацией.

В реализации токсических эффектов как острой, так и хронической алкогольной интоксикации принимают участие компоненты межклеточного матрикса, что выражается в накоплении протеогликанов, коллагена и снижении активности процессов их катаболизма (Поливанова Т. В., 2007; \Vynn Т.А., 2008).В результате повреждающего действия этанола, а также в процессе его метаболизма включаются механизмы образования вторичных токсических веществ, приводя к развитию эндотоксикоза (Афанасьев.В., 2002). Учитывая важную роль межклеточного матрикса в связывании и транспорте как физиологических, так и патологических метаболитов, представляет особый интерес исследование длительности и характера изменений уровня компонентов матрикса при острой алкогольной интоксикации и в постинтоксикационный период.

В сыворотке крови пациентов с ОАИ не выявлено существенных различий значений уровня глюкуроновой кислота и гликозаминогликанов с соответствующими показателями контрольной группы.

При алкогольном абстинентном синдроме уровень глюкуроновой кислоты во все периоды наблюдения статистически значимо превышал в 1,5 раза значения группы «Контроль» (табл.5).

Содержание гликозаминогликанов в сыворотке крови больных алкоголизмом также превышало контрольные значения во все периоды лечения: в 1-е сутки лечения в 2,2 раза, на 3-е сутки - в 3,4 раза. На 10-е

сутки лечения наблюдается снижение уровня гликозаминогликанов в сравнении с 1- и 3-сутками, но сохраняется высокое значение данного показателя в сравнении со значением группы «Контроль» - в 1,3 раза. Увеличение содержания ГК, ГАГ в сыворотке крови, вероятно, является одним из проявлений острофазовой реакции организма (КпБ1еп Я., 2000)

Таблица 5

Содержание компонентов межклеточного матрикса в сыворотке крови больных алкоголизмом с абстинентным синдромом, Ме (<31 -03)

Показатель группа Срок лечения в стационаре (сутки)

«Контроль» 1 3 10

ГК 0,15 0,24 0,23 0,23

мг / л (0,09-0,24) (0,19-0,26) (0,16-0,29) (0,19-0,34)

pU=0,048 pU=0,040 pU=0,040

ГАГ 0,14 0,30 0,47 0,18

мг / л (0,10-0,16) (0,26-0,32) (0,23-0,65) (0,15-0,29)

pU=0,001 pU=0,010 pU=0,031

Одним из важных компонентов системы деградации межклеточного матрикса являются матриксные метаплопротеиназы (ММП), активность которых на посттрансляционном уровне регулируется тканевыми ингибиторами металлопротеиназ (ТИМП) (Hemman S. 2007).

Рис. 8. Уровень матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов в сыворотке крови пациентов в сыворотке крови больных алкоголизмом в период алкогольного воздержания.

□ ТИМП-1

Ü ммп-з

На 1-й и 3-й день наблюдения в стационаре содержание ММП-З в сыворотке крови больных с алкогольным абстинентным синдромом превышало в 1,5 раза значения группы «Контроль», тогда как на 10-е сутки уровень данного показателя снижался до контрольных значений (рис. 8). В свою очередь, содержание ТИМП-1 оставался статистически значимо высоким на протяжении всего периода наблюдений - более чем на 45 %.

Наблюдаемое в нашем исследовании однонаправленное повышение содержания как ММП, так и ТИМП на 1-е и 3-е сутки алкогольного воздержания отражают интенсивные процессы деградации протеогликанов, интенсивный синтез которых был вызван длительной алкогольной интоксикацией.

Однако на 10-е сутки наблюдения на фоне снижения уровня ММП-3 содержание ТИМП-1 остается высоким и имеет тенденцию к росту. Такой дисбаланс в системе протеолиза компонентов межклеточного матрикса при сохраняющемся высоком уровне ГК, ГАГ свидетельствует, вероятно, о преобладании процессов синтеза в межклеточном матриксе и накоплении его структурных компонентов.

Полученные данные свидетельствуют о значительном нарушении метаболизма протеогликанов, сохраняющиеся в период абстиненции на протяжении 10 суток. Это указывает на активное участие компонентов межклеточного матрикса, в структуру которого входят глюкуроновая кислота и гликозаминогликаны, в метаболических процессах, лежащих в основе абстинентного синдрома. Длительность выявленных нарушений доказывает данные ряда авторов о наличии второй волны эндотоксикоза как отражении реакции гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы на этапе формировании алкогольной абстиненции (Новиков Е.М., 2002).

Таким образом, как острая алкогольная интоксикация, так и развитие алкогольного абстинентного синдрома сопровождаются значительными нарушениями метаболизма углевод-белковых комплексов.

У пациентов с острой алкогольной интоксикацией регистрируется повышение содержания белков острой фазы: С-реактивного белка, гликопротеинов (а-1-антитрипсина, а-1-кислого гликопротеина, ферритина), определение концентрации которых часто применяют в клинической практике для контроля эффективности лечения и течения соматической патологии. Особенности влияния острой алкогольной интоксикации на уровень гликопротеинов необходимо учитывать в случае сочетания острой алкогольной интоксикации с патологическим состоянием другой этиологии при использовании их как дополнительных диагностических и прогностических маркеров.

При воздействии хронической алкогольной интоксикации в клетках происходят значительные изменения метаболизма и его нейроэндокринной регуляции, при этом некоторые патологические реакции, такие как активация свободно радикального окисления, сохраняются длительное время после приема алкоголя (Высокогорский В.Е., Ефременко Е.С, 2005). Длительное сохранение высоких концентраций острофазовых белков в крови, вероятно, являются следствием не только повреждающего действия продуктов свободнорадикального окисления, но и отражением развития адаптационных сдвигов норадрен- и дофаминэргических систем ЦНС, возникающих при формировании алкогольного абстинентного синдрома (Афанасьев В.В., 2001). Дисбаланс в системе гипоталамус-гипофиз проявляется при абстинентном синдроме высоким уровнем кортизола, стимулирующего синтез белков реакций острой фазы, и низким уровнем дигидроксиандростерона, что снижает стресс-протективные возможности пациентаи подкрепляет мотивацию пациента к употреблению спиртного (КаНпи^а!., 1994, Н^аЫ., 2006).В свою очередь, рост концентрации белков

острой фазы в крови в течение 10-и суток лечения указывает на развитие второй волны эндотоксикоза, повреждения клеток, что требует более длительного лечения в стационаре.

У пациентов, больных алкоголизмом с синдромом абстиненции, установлено значительное уменьшение углеводного компонента в мукопротеинах, при этом, данные изменения наблюдаются в течение длительного периода после прекращения употребления этанола. В связи с этим, определение в крови коэффициента соотношения тирозин мукопротеинов/гсксозы мукопротеинов может быть предложено в качестве одного из диагностических критериев выявления пациентов, злоупотребляющих алкоголем.

Полученные данные подтверждают возможность использования показателей углевод-белковых комплексов в клинической практике для характеристики алкоголь-индуцированных метаболических нарушений и контроля эффективности лечения.

Выводы:

1. Активность аминотрансфераз и гамма-глутамилтрансферазы несколько повышается в сыворотке крови у лиц с острой алкогольной интоксикацией и при развитии алкогольной абстиненции, однако средние значения активности ферментов соответствуют значениям референтных величин.

2. Острая алкогольная интоксикация сопровождается значительными нарушениями уровня гликопротеинов в сыворотке крови, а именно повышением уровня а-1-кислого гликопротеина, а-1-антитрипсина, ферритина и снижением уровня трансферрина.

3. При развитии алкогольного абстинентного синдрома повышается уровень мукопротеинов, а-1-кислого гликопротеина, а-1-антитрипсина, ферритина, суммарных сиаловых кислот и белоксвязанных сиаловых кислот, а также ИэС-РБ, но снижается уровень трансферрина. Уменьшается содержание углеводного компонента мукопротеинов в отдалённые сроки абстиненции.

4. Метаболическими появлениями алкогольного абстинентного синдрома являются нарушения обмена протеогликанов, что характеризуется увеличением концентрации гликозаминогликанов в сыворотке крови в ранний период абстиненции и их снижением в отдаленные сроки, а также нарушением соотношения активности матриксных металлопротеназ-3 и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1.

Список опубликованных работ:

1. Арзамасова О. А. Динамика уровня гликопротеинов сыворотки крови при алкогольной абстиненции / О. А. Арзамасова, Н. Ю. Лукина, В. Е. Высокогорский, А. М. Нспочатов // Клиническая лабораторная диагностика.-2010.-№ 9.-С. 59.

2. Лукина Н. 10. Показатели обмена протеогликанов в сыворотке крови при алкогольной абстиненции / Н. Ю. Лукина, О. А. Арзамасова,

B. Е. Высокогорский, А. М. Непочатов // Клиническая лабораторная диагностика. -2010. -№ 9. - С. 61.

3. Лукина Н. Ю. Ферментный спектр сыворотки крови у больных алкоголизмом / Н. Ю. Лукина, О. А. Арзамасова, А. М. Непочатов // Материалы научно-практической конференции «Современные направления развития регионального здравоохранения», посвященной 90-летию Омской областной клинической больницы. - Омск, 2010. -

C. 714-716.

4. Арзамасова О. А. Показатели обмена углевод-белковых комплексов в сыворотке крови при алкогольной абстиненции / О. А. Арзамасова, Н. Ю. Лукина, А. М. Непочатов // Материалы научно-практической конференции «Современные направления развития регионального здравоохранения», посвященной 90-летию Омской областной клинической больницы. - Омск, 2010. - С. 716-717.

5. Лукина Н. Ю. Гликопротеины сыворотки крови у больных алкоголизмом в период воздержания/ Н. Ю. Лукина // Материалы Всероссийской научно-практической конференции биохимиков и специалистов по лабораторной медицине.- Омск, 2011. - С. 181-186.

6. Арзамасова О. А. Особенности обмена гликопротеинов сыворотки крови у больных алкоголизмом / О. А. Арзамасова, Н. Ю. Лукина // Материалы научно-практической конференции «Современные аспекты распространения наркологических заболеваний в молодежной среде. Пути решения проблем». - Омск, 2011. - С. 95-97.

7. Лукина Н. Ю. Уровень углеводных и белковых компонентов межклеточного матрикса в сыворотке крови больных алкоголизмом / Н. Ю. Лукина, О. А. Арзамасова, В. Е. Высокогорский // Медицинская наука и образование Урала. - 2011. - Т. 12, № 4. - С. 44-45.

Список принятых сокращений:

ГАГ - гликозаминогликаны ГК - глюкуроновая кислота ПГ - протеогликаны

БССК - белоксвязанная сиаловая кислота ССК - свободная сиаловая кислота СК - сиаловые кислоты ГП - гликопротеины

МП (тир) - мукопротеины, определяемые по тирозину

ТИМП - тканевые ингибиторы матриксныхметаллопротеиназ

ММП- матриксные металлопротеиназы

ACT - аспартаттрансаминаза

AJIT - аланинтрансаминаза

ГГТ - гамма-глутамилтрансфераза

ОАИ - острая алкогольная интоксикация

СФ - свободнаяфукоза

БСФ - белоксвязаннаяфукоза

Лукина Наталья Юрьевна

УГЛЕВОД-БЕЛКОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ СЫВОРОТКИ КРОВИ ЛИЦ С ОСТРОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИЕЙ И БОЛЬНЫХ АЛКОГОЛИЗМОМ С АБСТИНЕНТНЫМ СИНДРОМОМ

03.01.04 - биохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Тюмень-2012

Подписано в печать 25.01.2012 г.

Формат 60x84 1/16. Бум. офсетная. Гарнитура «Тайме». Печать на ризографе. Печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 1.

Отпечатано в редакционно-полиграфическом отделе издательства ФГБОУ ВЛО ОмГАУ им. П.А. Столыпина при Институте экономики и финансов. Омск-8, ул. Физкультурная, 8е.