Введение к работе
Актуальность проблемы. Болезнь Паркинсона - второе по частоте (после болезни Альцгеймера) нейродегенеративное заболевание позднего возраста, которое встречается во всех популяциях мира и имеет распространенность от 2 до 4% среди лиц старше 65 лет [Шток В.Н., Федорова Н.В., 1997; Голубев В.А. с соавт., 2000; Mutch W.J., Lien С, 2001].
Исследования последних лет показали, что важная роль в патогенезе болезни Паркинсона (БП) отводится дефекту электронной цепи митохондрий [Mizuno Y. et al, 1998; Schapira A.H.V. et al., 1998]. Нарушение энергетического обмена в виде дефицита комплекса I дыхательной цепи митохондрий (NADH-CoQ-редуктазы) в нейронах черной субстанции больных БП было выявлено Schapira с соавторами в 1989 г: дефицит активности составил ~ 35% от возрастной нормы. В последующем исследователи установили, что снижение активности электрон-транспортной цепи митохондрий при БП имеет системный характер: нарушения окислительного фосфорилирования митохондрий были выявлены также в ряде других тканей больных при болезни Паркинсона - в тромбоцитах, лимфоцитах, мышцах. [РагбегЖП etd., }989;8іфегШ etaL, 1991;ЩкЗіпеоиС eld, 1994; YcshmoH etd, 1991].
В связи со значимостью митохондриальной функции в модулировании клинических проявлений БП, возможностью эффективной лекарственной коррекции нарушений клеточного энергообмена, а также в связи с влиянием на окислительное фосфорилирование ряда противопаркинсонических препаратов (в частности,
РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ I БИБЛИОТЕКА !
леводопы), актуальной задачей становится проведение мониторинга активности
клеточного энергообмена у пациентов с БП.
В последние годы благодаря совместным успехам клиницистов и специалистов по лабораторной диагностике появился адекватный, относительно простой и малотравматичный количественный цитохимический метод исследования митохондриальных ферментов, достоверно отражающий полисистемное состояние энергетического обмена клеток и тканей [Suchomkov V.S. et al, 2000). Исследования в области клинической цитохимии с использованием данного метода показали, что метаболические изменения в лимфоцитах крови в значительной степени отражают аналогичные сдвиги в других клетках организма и органах [Нарциссов Р.П., 1998; Петричук СВ., 1996; Суслова Г.Ф., 1991]. Это делает актуальным использование цитохимического метода оценки активности митохондриальных ферментов при различных заболеваниях, характеризующихся системными нарушениями окислительного фосфорилирования.
По-прежнему актуальной остается проблема поиска новых средств для коррекции нарушений окислительного фосфорилирования у больных БП. При этом большой интерес представляют препараты янтарной кислоты, играющие центральную роль обеспечении стабильности энергетического обмена и функционировании митохондрий [Кондрагиова М.Н., 1997]. Входя в состав комплекса II дыхательной цепи митохондрии, янтарная кислота может быть особенно эффективной при дефектах комплекса I, что имеет место при БП, обеспечивая бесперебойный перенос электронов на комплексы III и IV.
Исходя из вышеизложенного, нами была определена следующая цель
исследования цитохимический анализ состояния окислительного
5 фосфорилирования у пациентов с БП, а также установление взаимосвязи
выявленных митохондриальных нарушений с клиническими характеристиками
заболевания.
Задачи исследования:
У пациентов с БП оценить эффективность системного энергетического метаболизма на основе исследования митохондриальных и цито плазматических ферментов-дегидрогеназ лимфоцитов: сукцинат-дегидрогеназы, а-глицерофосфатдегидрогеназы, глутаматдегидрогеназы, малатдегидрогеназы и лактатдегидрогеназы.
Проанализировать особенности анаэробного обмена у больных БП путем определения молочной и пировиноградной кислот в крови натощак и после нагрузки глюкозой, а также их соотношение.
Провести количественную оценку нарушений в системе окислительного фосфорилирования при БП с помощью анализа активности ключевого митохондриального фермента - сукцинатдегидрогеназы - методом компьютерной морфометрии.
Провести сравнительный анализ активности изучаемых ферментов в различных клинических группах и при различных формах первичного паркинсонизма (поздняя БП и ювенильный паркинсонизм, больные на фоне леводопа-содержащей терапией и без приема леводопа препаратов). Сопоставить выявленные при первичном паркинсонизме изменения с группой сравнения - пациентами с другим характером нейродегенеративного процесса (хореей Гентингтона).
5. Оценить эффективность медикаментозной коррекции выявленной
митохондриальной недостаточности при БП с помощью активатора
дыхательной цепи митохондрий - янтарной кислоты. Сопоставить
полученные цитохимические данные с динамикой клинических симптомов
у больных БП.
Научная новизна. Впервые при проведении комплексного клинико-
цитохимического исследования изучено состояние клеточного энергообмена в
лимфоцитах периферической крови у больных БП до лечения леводопа-
содержащими препаратами, на фоне лечения, а также у пациентов с ювенильнои
формой БП и у больных с хореей Гентингтона (группа сравнения). Показана
взаимосвязь клинических проявлений заболевания с системными нарушениями
клеточного энергообмена. Впервые выявлены цитоморфометрические отличия
ювенильного паркинсонизма от «классической» поздней формы БП. У пациентов
БП, которым проводилась терапия леводопа-содержащими препаратами и,
напротив, которые не принимали леводопа-содержащие препараты, вьшвлена
динамика митохондриальных нарушений на фоне лечения регулятором
энергетического обмена - янтарной кислотой.
Практическая значимость. На основании проведенных исследований показана информативность цитоморфометрического анализа ферментативного статуса лимфоцитов периферической крови для контроля течения первичного паркинсонизма в разных возрастных группах, а также для оценки эффективности терапии регуляторами энергетического обмена, в частности, янтарной кислотой, у БП.
Предложен патогенетически обоснованный метод коррекции митохондриальных нарушений у больных БП, не принимавших леводопа-
7 содержащую терапию, что способствует увеличению арсенала терапевтических
возможностей при данном заболевании.
Дополнительное назначение янтарной кислоты больным БП, не
принимающим леводопа-содержащие препараты, внедрено в практику
нейрогенетического отделения НИИ неврологии РАМН.
Основные положения, выносимые на защиту:
Цитохимический анализ лимфоцитов периферической крови может служить адекватным методом оценки митохондриальной недостаточности у больных БП.
У больных БП, принимавших препараты леводопы, имеет место наиболее значительное снижение окислительного фосфорилирования. Это проявляется при цитохимическом исследовании значительным уменьшением числа гранул формазана, снижением их площади, средней и интегральной оптической плотности и других показателей по сравнению с одновозрастной группой контроля и больными с другими формами первичного паркинсонизма (пациентами с БП, без леводопа-терапии и больными ювенильным паркинсонизмом).
Результаты проведенного нами цитохимического исследования свидетельствуют об общности патогенетических механизмов развития первичного паркинсонизма в пожилом и молодом возрасте, т.е. о близости патогенеза БП и ювенильного паркинсонизма.
Улучшение клинических и цитоморфометрических параметров у пациентов с БП, не принимавших леводопа-содержащую терапию, на фоне использования регуляторов энергетического обмена (янтарной
кислоты) позволяет судить о возможности эффективной лекарственной
коррекции нарушений клеточного энергообмена у больных на начальной стадии заболевания.
Апробация работы. Работа апробирована и рекомендована к защите на совместном заседании сотрудников I, II и III сосудистых, нейрогенетического, нейрохирургического, нейроинфекционного, научно-консультативного отделений, лабораторий клинической электрофизиологии и биохимии ГУ НИИ неврологии РАМН 30 сентября 2003 года. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на: Всероссийском рабочем совещании «Митохондрии в патологии» (Пущино, 2001); Ш международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2002), III Съезд биохимического общества (Санкт-Петербург, 2002), X Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2003), XXXV Международном Дунайском симпозиуме по нейронаукам (Белград, 2003).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 научных работ; одна работа находится в печати.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 112 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания общей характеристики обследованных больных и методов исследования, результатов, обсуждения, выводов, библиографического указателя (включающего 163 источников, в том числе 37 работ отечественных и 126 зарубежных авторов) и приложения. Работа иллюстрирована 16 рисунками и 10 таблицами.
