Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Патофизиологические механизмы действия опиоидов, включая дезоморфин (обзор литературы) 9
1.1. Дезоморфин как вещество вызывающее зависимость. 9
1.2. Патофизиологические эффекты дезоморфина и опиоидов в целом 14
1.3. Последствия потребления дезоморфина . 31
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 34
ГЛАВА 3. Патогенез нарушений микроциркуляции при потреблении дезоморфина (результаты исследования и их обсуждение)
3.1. Особенности нарушений показателей системы гемостаза у пациентов с дезоморфиновой наркоманией 45
3.2. Лимфоцитарно-тробмоцитарная адгезия и цитокины у пациентов с дезоморфиновой зависимостью 54
3.3. Содержание нитритов и эндотелина-1 в крови больных с дезоморфиновой зависимостью 60
3.4. Состояние микроциркуляторного русла у больных с зависимостью от дезоморфина 65
3.5. Анализ корреляционных связей между изучаемыми показателями у больных с дезоморфиновой зависимостью 73
Заключение 76
Выводы 89
Список сокращений и условных обозначений 92
Список литературы
- Патофизиологические эффекты дезоморфина и опиоидов в целом
- Последствия потребления дезоморфина
- Лимфоцитарно-тробмоцитарная адгезия и цитокины у пациентов с дезоморфиновой зависимостью
- Анализ корреляционных связей между изучаемыми показателями у больных с дезоморфиновой зависимостью
Патофизиологические эффекты дезоморфина и опиоидов в целом
Высокая распространенность наркоманий в мире является одной из наиболее острых проблем современного общества и представляет собой серьезную угрозу здоровью населения, экономике и социальной сфере [98, 166, 143, 60].
В России в 2013 году было зарегистрированно около 325 тыс. больных наркоманией, или 227,2 в расчете на 100 тыс. населения. Кроме того, 207 тыс. человек в 2013 году были зарегистрированы с диагнозом «употребление наркотиков с вредными последствиями». В расчете на 100 тыс. населения этот показатель в 2013 году составил 144,6. Общее число зарегистрированных потребителей наркотиков (включая больных наркоманией и лиц, употребляющих наркотики с вредными последствиями) в 2013 г. составило 532,8 тыс. чел., или 371,8 на 100 тыс. населения. Из общего числа потребителей наркотиков в 2013 году 345 тыс. человек употребляли наркотики инъекционным способом (ПИН), или 65%. В структуре зарегистрированных больных наркоманией подавляющее большинство составляли больные с опиоидной зависимостью – 82,4% [62, 52].
Наибольшее число лиц, потребляющих наркотики с немедицинской целью, проживали и/или проживают в Сибирском федеральном округе. В настоящее время это более 80 000 больных наркоманией, которые зарегистрированы наркологическими диспансерами. В десятку наиболее неблагополучных по уровню распространения наркомании среди субъектов России традиционно входят Краснодарский и Алтайский край, Иркутская, Новосибирская, Томская и Кемеровская области [72, 115].
В структуре опийной наркомании в последние годы лидирующее место занимает дезоморфиновая наркомания [41]. Дезоморфин (химическая формула 7,8-дигидро-6-дезоксиморфин) по фармакологической структуре является опиоидным наркотическим анальгетиком. Препарат был впервые синтезирован в конце 90-х годов ХХ века в США, взаимодействием кодеина с тионилхлоридом и последующим восстановлением полученного промежуточного продукта [213, 17, 54, 41].
В экспериментах на животных было доказано, что дезоморфин в девять раз активнее морфина, т.е. анальгетический его эффект возникает быстрее и по силе более выражен [136, 197, 191, 140].Указанные особенности прочили препарату большое будущее в медицинской практике. Однако же дальнейшие клинические испытания показали, что действие дезоморфина длится всего 2-4 часа и у человека быстрее (по сравнению с морфином) возникает наркотическая зависимость. По указанным причинам широкого распространения в медицинской практике дезоморфин не получил [201, 173, 17, 53, 167, 162].
Имеется ряд особенностей в диагностике наличия дезоморфина. Учитывая схожую химическую структуру, фармакокинетика дезоморфина очень схожа с таковой у морфина [17, 53, 215]. Дезоморфин выводится с мочой в основном в виде конъюгатов. При этом, однако, в силу большей (по сравнению с морфином) активности, дезоморфин имеет меньшие действующие концентрации, что создает трудности в его выявлении при тонкослойном хроматографическом исследовании [54, 44, 102, 162, 146].
Кроме того, дезоморфин является синтетическим веществом, который получают в кустарных условиях из фармакологических препаратов, содержащих кодеин. По этой причине во всех образцах дезоморфина присутствуют метаболиты анальгина, часто встречаются димедрол, кофеин, парацетамол, реже – фенобарбитал (связано это, прежде всего, с содержанием данных веществ в распространенных кодеинсодержащих препаратах, которые используются для этих целей – Нурофен, Седал-М, Тетралгин, и др.). Иммунохроматографический анализ, в этой связи, приобретает значение как наиболее эффективный метод в скрининге дезоморфина [54, 41, 120]. Наркотическая зависимость, вызываемая употреблением кустарно изготовленного дезоморфина (неформально названного в РФ «крокодилом») получила широкое распространение после 2000 года. Пик распространенности зарегистрирован после 2005 года, когда показатель составил 25-28%, уступая лишь героину. При этом наркотик продолжал стремительно набирать популярность. Ведущие наркологи страны называли такую динамику «скрытой пандемией» [62, 120].
В связи со сравнительной простотой изготовления дезоморфина в домашних условиях, с 2007 года в Забайкальском крае увеличилось число фактов его употребления в наркопритонах. Так, если в 2007 году сотрудниками Управления Госнаркоконтроля по Забайкальскому краю был выявлен лишь один наркопритон, то в 2011 году обнаружен 71 наркопритон для употребления дезоморфина [41]. За период с 2009 по 2011 год количество изъятого дезоморфина правоохранительными органами Забайкальского края за год увеличилось с 69 до 797 граммов.
Объем продаж кодеиносодержащих лекарственных препаратов в Забайкальском крае с 2010 по 2011 год увеличился на 64%, со 168 тысяч упаковок до 276 тысяч упаковок [41].
За период 2009-2010 года было выявлено 174 человека, страдающих наркоманией, из них 100 человек, с зависимостью от дезоморфина. Основную часть выявленных потребителей дезоморфина составили лица в возрастной категории от 20 до 39 лет – 46 человек (85% от общего числа). 7 пациентов (13%) были лица, потребляющие дезоморфин в возрасте от 40 до 59 лет, и 1 пациент в возрастной группе от 15 до 17 лет [41].
По данным ГУЗ «Краевой наркологический диспансер», за период 2009-2010 года из 233 потребителей инъекционных наркотиков, получивших стационарное лечение, 202 пациента или 87%, употребляли дезоморфин. [41].
Последствия потребления дезоморфина
Отраженный сигнал при взаимодействии с тканевыми структурами имеет две составляющие: постоянную и переменную. Постоянный сигнал исходит от неподвижных структур зондируемой ткани, переменный – связан с движущимися частицами (эритроцитами). Происходит регистрация отраженного сигнала, выделяется допплеровский сдвиг частоты, который пропорционален общей скорости движения эритроцитов в данной зоне [63, 57].
Базовым параметром является показатель микроциркуляции (ПМ), который прямо пропорционален количеству и скорости эритроцитов в зондируемом участке. ПМ в связи с трудностями калибровки измеряется в относительных или перфузионных единицах (пф.ед.). Изменение величины ПМ определяется вариациями во времени как просветами сосудов, их диаметрами, которые контролируются активными механизмами, так и пассивными факторами в системе микроциркуляции. Среди активных факторов контроля микроциркуляции выделяется эндотелиальный, миогенный и нейрогенный механизмы регуляции просвета и тонуса сосудов. К пассивным факторам относятся присасывающее действие «дыхательного насоса» со стороны вен, а также пульсовая волна со стороны артерий [63, 2].
Объектом приложения активных факторов контроля является мышечный компонент сосудистой стенки. Пассивные факторы также влияют на сосудистую стенку посредством колебаний кровотока [63, 58].
Установленные колебания кровотока обрабатываются путем вейвлет преобразования. Данный математический алгоритм выявляет периодичность коротких и длительных процессов. В основе программной реализации Вейвлет преобразования лежит почленное перемножение массива данных ЛДФ-граммы на массив, содержащий вейвлеты для разных частот. В результате рассчитываются максимальные амплитуды колебаний в эндотелиальном, нейрогенном, миогенном, дыхательном и пульсовом диапазоне. Нейрогенный тонус (НТ) прекапиллярных резистивных микрососудов и миогенный тонус (МТ) метартериол и прекапиллярных сфинктеров определяются прикладной компьютерной программой [63]. Показатель шунтирования (ПШ) вычисляется по формуле: ПШ = МТ/НТ. Обследование производилось с соблюдением всех правил методики с помощью аппарата ЛАКК-02 (НПП «Лазма», Россия) [59].
Исследования проводились в одно и то же время суток. Перед исследованиями пациенты и здоровые люди не принимали пищу или напитки, изменяющее состояние микроциркуляции, не курили.
При тестировании все обследуемые находились в положении сидя [59]. Исследования проводились при одинаковой температуре в помещении: +22-24С. В течение 15 минут до начала диагностики испытуемые находились в спокойном состоянии.
При исследовании микроциркуляции нижних конечностей ЛДФ-зонд устанавливался в нижней трети передней поверхности голени. При исследовании микроциркуляции верхних конечностей ЛДФ-зонд устанавливался на подушечке 2-го пальца ладонной поверхности кисти. ЛДФ-граммы регистрировались в течение 5-7 минут. Оценивались: коэффициент вариации (Кv), отражающий соотношение между перфузией ткани и величиной ее изменчивости; показатель микроциркуляции (ПМ), характеризующий поток эритроцитов в единицу времени через единицу объема ткани; индекс эффективности микроциркуляции (ИЭМ), который отражает соотношение активных и пассивных механизмов в регуляции кровотока по микрососудам. Перечисленные показатели измеряли в перфузионных единицах (пф.ед.). С помощью вейвлет-анализа устанавливались показатели шунтирования (ПШ), нейрогенного (НТ) и миогенного (МТ) тонуса сосудов, а также максимальных амплитуд: эндотелиального (Аэ), нейрогенного (Ан), миогенного (Ам), дыхательного (Ад) и пульсового диапазонов (Ас). Статистическая обработка результатов.
Обработка результатов выполнена методами непараметрической и вариационной статистики с применением программы Statistika 6.0 (StatSoft Inc., США) и электронных таблиц Microsoft Excel, версия XP. При сравнении изучаемых клинических и лабораторных показателей использовались непараметрические методы в связи с ненормальным распределением значений в вариационных рядах. При сравнении групп использовался критерий Вилкоксона. Различия между сравниваемыми вариационными рядами считали значимыми при p 0,05. Данные представлены в виде М (среднее значение) ± SD (стандартное отклонение), либо медианы (Ме) и интерквартального (25-й; 75-й процентиль) интервала – указывали в скобках.
Лимфоцитарно-тробмоцитарная адгезия и цитокины у пациентов с дезоморфиновой зависимостью
Конечный эффект эндотелина-1 зависит от его концентрации. При низкой концентрации больше проявляется его сосудорасширяющий эффект благодаря связыванию с эндотелиновыми В-рецепторами на эндотелии. Однако, при более высокой концентрации он начинает связываться с эндотелиновыми А-рецепторами на гладкомышечных клетках и проявляется свою основную активность, вызывая значительное сужение сосудов.
Синтез эндотелина-1 стимулируется тромбином и интерлейкинами, которые интенсивно продуцируются у больных с дезоморфиновой зависимостью.
Одним из важнейших регуляторов, продуцируемых эндотелием является оксид азота – NO. Вазодилатирующее воздействие связано с диффузией NO из эндотелия к соседним гладкомышечным клеткам стенки сосуда, активацией в них гуанилатциклазы и образованием цГМФ. Активируя цГМФ-зависимую протеиназу, NO создает условия для открытия многочисленных калиевых и кальциевых каналов. Повышение уровня цГМФ приводит к снижению уровня ионов кальция в цитозоле клеток и ослаблению связи между миозином и актином, что и позволяет клеткам расслабляться, то есть принять первоначальную форму и размеры. NO угнетает пролиферацию клеток в гладкомышечном слое сосудов, снижает адгезию тромбоцитов и моноцитов к стенкам сосудов, препятствует развитию спазма сосудов [183, 56, 89]. Существуют доказательства того, что NO может ослаблять ответ органов-мишеней при симпатической стимуляции [181]. Образование NO увеличивается под действием ацетилхолина, кининов, серотонина, катехоломинов и др.
При патологических процессах, протекающих на фоне гипоксии или ишемии активность NO-синтазного механизма образования NO может снижаться и повышаться активность нитритредуктазных систем. У пациентов с дезоморфиновой интоксикацией продукция оксида азота снижается, что сказывается в конечном итоге на преобладающем эффекте вазоконстрикторов. При дезоморфиновой абстиненции образование монооксида может повышаться одновременно с увеличением продукции эндотелина. Более того, вероятно, у таких больных NO связывается с кислородом с образованием чрезвычайно токсичных соединений – пероксинитритов, которые могут обуславливать вторичное повреждение сосудистой стенки [183]. Очевидно, что у таких больных продукция моноксида азота и эндотелина-1 сбалансирована, что подтверждается коэффициентом соотношения регуляторных молекул, который соответствует показателю здоровых лиц. Этот факт можно объяснить тем, что высвобождение эндотелина-1 в физиологических условиях ингибируется оксидом азота по принципу обратной связи. Но известно, что система синтеза и высвобождения NO эндотелием обладает значительными резервными возможностями, поэтому первой реакцией на неадекватное повышение сосудистого тонуса становится увеличение продукции NO [106, 86].
Выраженная вазодилятация в абстиненции, подтверждается инструментальными исследованиями микроциркуляции у пациентов, которые употребляют дезоморфин. Корреляционный анализ подтверждает существенную связь между уровнем фактора фон Виллебранда и показателем микроциркуляции, а также показателем шунтирования (ПШ). Обращает на себя тот факт, что с показателем шунтирования коррелирует PAI-1 и tPA. Выявлена прямая связь средней силы между уровнем эндотелина-1 и показателями НТ и МТ. С максимальными амплитудами колебаний микрокровотока в эндотелиальном (Аэ), нейрогенном (Ан), дыхательном (Ад) и пульсовом (Ас) диапазонах коррелируют показатели лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии, функции, которая находится под регуляторным контролем провоспалительных цитокинов. Последние также являются регуляторами эндотелиальной функции. В связи с этим, провоспалительные цитокины являются связующим звеном между эндотелиальной дисфункцией, иммунологическими, гемостазиологическими механизмами, вовлеченными в патогенез сосудистых осложнений у больных дезоморфиновой зависимостью. Таким образом, представленные нами результаты исследований свидетельствуют о том, что при дезоморфиновой зависимости и его осложнениях, происходят выраженные изменения в единой интегральной клеточно-гуморальной системе защиты, включающей иммунитет, гемостаз, в которых сосудистая стенка выступает в качестве главного эффектора. Нами подтверждено, что связующим звеном между патогенетическими механизмами являются цитокины, продуцируемые при развитии воспалительного ответа.
Полученные сведения можно представить в виде схемы патогенеза нарушений микроциркуляции при дезоморфиновой зависимости (рисунок 3). Введение дезоморфина, как агрессивного агента, вызывает повреждение сосудистой стенки с развитием воспалительной реакции, в которую вовлекаются иммунокомпетентные клетки - макрофаги и лимфоциты. Макрофаги продуцируют провоспалительные цитокины, которые в свою очередь, стимулируют эндотелиальные клетки и могут вызывать вторичное повреждение сосудистой стенки. Эндотелиальная стенка в ответ на действие провоспалительных цитокинов экспрессирует тканевой фактор, который вызывает гиперкоагуляцию, которая часто меняется на коагулопатию потребления. Одновременно с этим, активированные тромбоциты в присутствии повышенной концентрации фактора Виллебранда усиленно агрегируют и адгезируют. В конечном итоге все вышеуказанное приводит к тромбозу и нарушению микроциркуляции. Параллельно с этим эндотелиальные клетки продуцируют молекулы сосудистой регуляции- эндотелина-1 и NO, обладающие вазоконстрикторным и вазодилятирующим действием. Их дисбаланс приводит к нарушению микроциркуляции, ведущее в итоге к полиорганной недостаточности. Что вновь обуславливает повреждение сосудистой стенки и каскаду вышеуказанных нарушений.
Анализ корреляционных связей между изучаемыми показателями у больных с дезоморфиновой зависимостью
В настоящем исследовании мы попытались дать оценку состоянию микроциркуляторного русла, агрегатного состояния крови, лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии, содержанию цитокинов и механизмов, обеспечивающих регуляцию местного кровотока у пациентов с дезоморфиновой зависимостью. Мы сосредоточили наше внимание на остром периоде заболевания после отмены наркотика, поскольку именно тогда в организме развивается симптомокомплекс, затрагивающий нормальное функционирование всех органов и систем.
Мы проследили особенности продукции цитокинов у пациентов с дезоморфиновой зависимостью.
В процессе развития воспаления, вызванного введением дезоморфина, продуцируется большое количество интерлейкинов и других факторов, которые осуществляют взаимосвязь между иммунокомпетентными клетками, эндотелиальными клетками и системой гемостаза.
Оказалось, что концентрация провоспалительных цитокинов в крови пациентов с дезоморфиновой абстиненцией во много раз превышала таковую у здоровых лиц: IL-1 в 14 раз (при этом антитела к нему, напротив, были ниже таковых в группе здоровых лиц), IL-8 - в 7 раз, IL-6 - почти в 2 раза.
После проведенного 7-ми дневного лечения у пациентов с дезоморфиновой абстиненцией несколько снижалось содержание IL-6, IL-8, IL-1, но увеличивалась концентрация его рецепторного антагониста. У лиц с дезоморфиновой интоксикацией характер изменений содержания оказался аналогичным таковым у больных с абстиненцией.
Известно, что IL-ip, IL-6, IL-8 ответственны за индукцию иммунитета и одновременно являются инициаторами воспалительного ответа, что позволяет их называть провоспалительными или воспалительными цитокинами [170, 155, 168, 23]. Цитокинообразование у пациентов, употребляющих дезоморфин, происходит постоянная стимуляция иммунокомпетентных клеток, в частности макрофагов/моноцитов, эндотелиальных клеток, продуцирующих провоспалительные цитокины. В инициации защитных реакций преимущественное действие отводится IL-1, который включает различные механизмы, в частности активацию бактерицидного эффекта и общебиологические реакции типа лихорадки, лейкопении, гипотонии и др. Важным механизмом действия IL-1 является активация липидных медиаторов (простагландинов, фактора активации тромбоцитов и т.д.). Действие его осуществляется в синергизме с TNFoc. В сочетании с продуктами жизнедеятельности микроорганизмов IL-1 активирует продукцию IL-6 и IL-8. IL-6 действует преимущественно как индуктор белков острой фазы, а IL-8 стимулирует хемотаксическую активность нейтрофилов.
IL-8 продуцируется фагоцитами и клетками мезенхимы в ответ на воспалительные стимулы (например, IL-ip или TNFoc) и активирует нейтрофилы, индуцируя хемотаксис, эндоцитоз и дыхательный взрыв. Повышение продукции IL-8 считается главной причиной локального накопления нейтрофилов в местах воспаления, повреждения, ишемии и т.п. [141, 24, 205, 178, 182]. Нейтрофильные гранулоциты активируются при воспалительном процессе и высвобождают агрессивные медиаторы, такие как свободные радикалы кислорода и эластазу. В плазме эластаза ингибируется а і-антитрипсином и циркулирует как комплекс. Уровень комплекса эластаза-осі-антитрипсин в плазме коррелирует с IL-6 и некоторыми факторами свертывания, в частности с факторами III, Ха и Па. Считают, что повышение эластазы в крови может быть доказательством гиперкоагуляции и развития ДВС-синдрома [200, 193, 101, 151].
Начальной стадией воспаления является альтерация ткани. Дезоморфин и сопутствующие химические соединения являются мощными факторами, раздражающими и повреждающими эндотелий сосудистой стенки. При этом сосуды являются не только мишенью для химических агентов, но и источником провоспалительных цитокинов, вовлекающих в системный воспалительный ответ другие органы, печень, нервную систему и др. [1]. Печень отвечает на действие провоспалительных цитокинов продукцией белков острой фазы, таких как фибриноген, С-реактивный белок и др.. У здорового человека эндотелий проявляет атромбогенные свойства. Его клетки постоянно продуцируют соединения, препятствующие агрегации тромбоцитов, такие как простациклин, а также активатор плазминогена тканевого типа и его ингибиторы. На эндотелиальной стенке экспрессируются антикоагулянты такие как, тромбомодулин, который нейтрализует тромбиновую прокоагулянтную активность, а также участвуют в продукции и реализации антикоагулянтной активности протеина С и протеина S, высвобождают тканевой активатор плазминогена как важнейший регуляторный белок и ингибитор активатора плазминогена - 1, а также играют главную роль в модуляции ингибитора пути тканевого фактора (TFPI). Регулирующие гемостаз свойства этих клеток зависят от внешних сигналов, активирующих их функциональное состояние [75, 68].
Известно, что на различных этапах иммунного ответа и воспалительных реакций продуцируются провоспалительные цитокины, такие как IL-1, TNFa, а несколько позже - IL-8. Многочисленными работами показано, что эти молекулы являются важными триггерами гиперкоагуляции [175, 176, 152, 177, 123, 114]. Появление провоспалительных цитокинов обуславливает продукцию тканевого фактора, фактора фон Виллебранда, ФАТ, активаторов плазминогена и др., стимулирующих реакции сосудисто-тромбоцитарного звена гемостаза, активирующих проферментно-ферментный каскад свертывания крови и фибринолиза.
У пацициентов с дезоморфиновой зависимостью при повреждении эндотелия и его стимуляции, функции сосудистой стенки меняются. Провоспалительные цитокины являются ведущими сигнальными молекулами, обеспечивающими специфический и неспецифический ответ эндотелиоцитов. Так, стимуляция эндотелиальных клеток in vitro IL-1 и TNFa повышает поверхностную экспрессию молекул лейкоцитарной адгезии, усиливает продукцию цитокинов и повышает прокоагулянтную активность тканевого фактора. Одновременно с этим эндотелиальные клетки высвобождают IL-8, усиливающий их прокоагулянтную активность.
