Введение к работе
Актуальность проблемы. Снижение уровня популяционного здоровья является в настоящее время кардинальной биомедицинской проблемой. Осуществляется поиск новых подходов, концентрация усилий теоретической и клинической медицины на их решении (Molaro G.L.,1987, Эмануэль В.Л., Пантелеев В.Г., 2004; Кишкун А.А, Назаренко А.П., 2005; Долгов В.В., Меньшиков В.В., 2006). Как известно, уникальность каждого человека и его набора генов определяет широкое варьирование физиологических и патофизиологических реакций в группе людей в ответ на воздействие одного и того же фактора. Это может быть и одной из причин клинического полиморфизма заболеваний. Информативность данных, получаемых при проведении диагностических исследований, является залогом качества диагностики и адекватности лечебных мероприятий (Долгов В.В., Эмануэль В.Л., 1997; Назаренко Г..И., Кишкун А.А., 2000). Следует отметить, что границы нормы и патологии зачастую очень условны. Именно поэтому представляется чрезвычайно важным изучение индивидуальных колебаний показателей разных видов обмена веществ, используемых в клинической лабораторной диагностике. Определение внутри- и межиндивидуальной вариации лабораторных результатов, связанных не только с такими различиями, как пол, возраст, крайне важно для принятия правильных клинических решений. Новое направление в клинической биохимии, клинико-лабораторной диагностике, раскрывающее биологическую вариабельность метаболизма при различных группах крови, основанное на индивидуализации референтных величин, составлении персонального метаболического и иммунологического паспорта здоровья, обеспечивает повышение точности и расширение перспективности для донозологической диагностики и мониторинга эффективности лечения.
Попытки исследователей связать заболеваемость с принадлежностью к определенной группе крови известны ранее. Результаты этих работ носят описательный фрагментарный характер (Ивашков Е.А., 2002; Герасимова Н.Д., 2003; Дашкова Н.Г, Расницын С.П., Рагимов А.А., 2005). Существует мнение, что различия в адаптивных возможностях лиц с разными группами крови системы АВО не имеют фатального характера, доля влияния групповой принадлежности крови на частоту связи с болезнями составляет от 10 до 30% (Айала Ф., Кайгер Д., 1988; Гехт Б.М. с соавт., 1995; Потемкин В.В. с соавт., 2006). Сведения о склонности или устойчивости к заболеваниям инфекционной и неинфекционной природы, связанной с групповой принадлежностью крови единичны (Громацкий Н.И. с соавт., 2002; Гармонов С.Ю., 2006; Островский В.К., 2006; Фрейдин М.Б. с соавт., 2006). Изучение группоспецифических метаболических особенностей как платформы для изучения патогенеза любого заболевания пока явно недостаточно.
Необходимость проведения исследований неинвазивными способами, связанная прежде всего с ростом гемотрансмиссивных заболеваний, обуславливает актуальность поиска альтернативных крови биологических сред. Ротовая жидкость является биологической жидкостью, которая обеспечивает полную неинвазивность, многократное, удобное и почти не ограниченное по объему взятие материала. Это создает возможность изучения показателей обмена в ротовой жидкости при проведении прежде всего скрининговых исследований.
Актуальность данного исследования продиктована необходимостью получения базы для клинико-лабораторной диагностики с целью развития превентивной, предиктивной, персонализированной медицины.
Настоящее исследование выполнено в рамках Федеральных программ:
«Изучение свойств, состава, биологических эффектов, регуляторного потенциала экопротекторов нового поколения и разработка мер защиты здоровья населения и профилактики заболеваний» (№ гос. регистрации 1.20.03 08340).
«Взаимодействие биологически активных веществ растительного и животного происхождения с системами жизнеобеспечения организма с учетом биологической вариабельности метаболизма, ассоциированной с групповой принадлежностью крови» № гос. регистрации 0120.0 809698)
Цель настоящего исследования заключается в повышении эффективности лабораторной диагностики за счет установления естественных границ метаболических колебаний и структурно-функциональных свойств клеток крови и ротовой жидкости, ассоциированных с группой крови.
Задачи:
1. У клинически здоровых лиц с 0(I) – AB(IV) группами крови в репрезентативной выборке исследовать основные лабораторно значимые показатели углеводного, липидного, белкового и минерального обменов. Оценить наличие особенностей метаболизма, ассоциированного с групповой принадлежностью крови.
2. Неинвазивно, в ротовой жидкости клинических здоровых обследуемых с 0(I) - АВ(IV) группами крови установить границы колебаний ключевых показателей обменных процессов, выявить особенности метаболизма, ассоциированные с групповой принадлежностью крови, провести многофакторный корреляционный анализ полученных результатов, оценить характер взаимосвязи между показателями обмена в ротовой жидкости, а также между параметрами метаболизма в ротовой жидкости и крови для аргументации информативности исследований ротовой жидкости в качестве альтернативы крови.
3. Охарактеризовать клеточный состав крови у мужчин и женщин с различными группами крови, оценив показатели гематологического общеклинического анализа: количество эритроцитов, средний объем эритроцита, распределение эритроцитов по объему, содержание гемоглобина, концентрацию и среднее содержание гемоглобина в эритроците, гематокрит; абсолютное и относительное содержание различных форм лейкоцитов; количественные показатели тромбоцитов, их средний объем и размер, соотношение субпопуляций тромбоцитов.
4. Провести исследование гемостаза, оценивая базовые показатели свертывающей и противосвертывающей систем у клинически здоровых лиц с 0(I) – АВ(IV) группами крови и выявить наличие группоспецифических особенностей.
5. Изучить содержание метаболитов, активность ферментов белкового, углеводного, липидного обменов, структурные и функциональные характеристики клеточного состава крови у больных с 0(I) – АВ(IV) группами крови с железодефицитной анемией разной степени тяжести, сопоставить с метаболическим паспортом 0(I) – АВ(IV) групп крови, выявить предикторы, оценить частоту заболеваемости среди носителей различных групп крови, охарактеризовать особенности лабораторных параметров у больных в динамике, выяснить значение установленных референтных пределов для повышения эффективности диагностики и мониторинга лечения.
6. На примере железодефицитной анемии исследовать связь выявленных метаболических и структурно-функциональных особенностей крови, ассоциированных с групповой принадлежностью и развитием патологического процесса с проведением многофакторного корреляционного анализа полученных результатов.
7. Сгруппировать результаты исследований показателей метаболизма, параметры, характеризующие клеточный состав крови, гемостазиологические показатели у клинически здоровых обследованных по принадлежности к 0(I) – АВ(IV) группам крови, разработав шкалу референтных величин с дополнительной градацией по группам крови. Индивидуализировать референтные величины группоспецифическим метаболическим паспортом.
Научная новизна. Впервые получена системная характеристика метаболических, коагулологических показателей, количественных и качественных характеристик клеточного состава крови с учетом градации не только по половому признаку, но и принадлежности к соответствующей группе крови.
У обследованных с 0(I) группой крови при сопоставлении с генеральной совокупностью выявлено более высокое содержание 1, 2, -фракций глобулинов.
Уровень мочевины, СРБ, фибриногена, иммуноглобулина А, активность ГГТ, ЛДГ, щелочной фосфатазы, показатели средней концентрации гемоглобина в эритроците, количество тромбоцитов, АПТВ, ПТИ имеют наибольшее значение.
Уровень мочевой кислоты, кальция, глюкозы, ЛПВП и ЛПНП, активность ферментов АсАТ, КФК, КФК- МВ, количество эритроцитов, лейкоцитов, лимфоцитов, содержание гемоглобина - наименьшие.
Получены новые сведения, раскрывающие спектр особенностей обмена у лиц с A(II) группой крови: при нормальном уровне общего белка выявлена склонность к снижению уровня альбумина и -фракции глобулинов.
Содержание иммуноглобулина А, общего билирубина, холестерина, ЛПВП, активность ГГТ, значение гематокрита, среднее содержание гемоглобина в эритроците, средний объем тромбоцита, АПТВ, уровень антитромбина III имеют наименьшее значение.
Количество иммуноглобулинов G, M, триглицеридов, ЛПНП и коэффициент атерогенности, показатель тимоловой пробы - наибольшее значение; характерен максимальный показатель количества лейкоцитов, нейтрофилов, лимфоцитов.
Установлено, что лица с B(III) группой крови характеризуются следующими особенностями:
в показателях белкового обмена: наименьшее значение уровня общего белка, склонность к снижению фракций 1, 2, , -глобулинов, также характерны наименьшие значения СРБ, иммуноглобулинов А, М, G, ЛПНП, триглицеридов, коэффициента атерогенности.
Наибольший уровень холестерина, максимально удлиненное тромбиновое время, наиболее высокая активность АсАТ, КФК-МВ ЛДГ.
Клеточный состав крови у носителей В(III) группы характеризуется наибольшим объемом тромбоцитов и самой высокой средней концентрацией гемоглобина в эритроците и зависимыми от пола отклонениями параметров эритроцитов: у мужчин максимальное количество эритроцитов с большим средним объемом и высокой концентрацией гемоглобина, у женщин – наименьшее количество эритроцитов с малым объемом и наименьшей концентрацией гемоглобина.
Получены новые данные, характеризующие группоспецифические особенности AB(IV) группы крови:
наибольшее содержание общего белка, мочевой кислоты и наибольшая активность КФК, амилазы, антитромбина III.
Наименьшие значения показателей тимоловой пробы, уровня мочевины, прямого билирубина, триглицеридов, щелочной фосфатазы; минимальная концентрация гемоглобина в эритроците и наименьший средний объем тромбоцитов, содержание нейтрофилов у мужчин и женщин и лимфоцитов у мужчин, тромбиновое время.
Полученные результаты позволяют по-новому подойти к оценке индивидуальных колебаний показателей метаболизма, составляющих молекулярную основу конституциональной специфики обмена.
На примере изучения группоспецифических особенностей при железодефицитной анемии выявлено повышение эффективности диагностики с учетом вариантов клеточного состава крови, метаболических особенностей. Определены метаболические предпосылки развития заболевания и критерии степени тяжести, к которым относятся содержание -2 – глобулинов, холестерина, сывороточного железа, имеющего корреляционную взаимосвязь с содержанием общего белка. Установлено, что при развитии патологического процесса формируется новая система корреляционных взаимосвязей, отсутствующая у клинически здоровых лиц.
Получены новые сведения о составе ротовой жидкости улиц с 0(I) - AB(IV) группами крови, найдены корреляционные зависимости между метаболическими параметрами крови и ротовой жидкости, что обосновывает диагностическую информативность использования ротовой жидкости в качестве альтернативы крови.
Научно-практическая значимость работы состоит в получении новой базы данных для индивидуализации границ референтных величин основных биохимических, гематологических и гемостазиологических показателей с дополнительной их градацией по групповой принадлежности. Полученные новые фундаментальные данные, характеризующие специфику метаболических и структурно – функциональных особенностей крови, что позволит выделить группы риска в отношении предрасположенности к определенным заболеваниям и проводить профилактические мероприятия по предупреждению и раннему выявлению патологии эндокринной, сердечно-сосудистой, гепато-билиарной систем. Впервые детализированы особенности нарушений эритроцитарного звена гемограммы при железодефицитном состоянии в зависимости от групповой принадлежности крови, которые позволят по – новому подойти к вопросам мониторинга эффективности терапии данного заболевания. Полученные результаты могут быть использованы в качестве фактического материала для дополнительных критериев оценки степени тяжести железодефицитной анемии не только по содержания гемоглобина и эритроцитов в единице объема крови, но и с учетом изменений показателей метаболизма. Использование ротовой жидкости как альтеративного сыворотке крови материала для лабораторного анализа раскрывает новые возможности ее применения в медицине.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
База данных, раскрывающая особенности метаболизма, ассоциированные с групповой принадлежностью крови. Границы колебаний метаболических показателей: активности ферментов, содержания метаболитов углеводного, белкового, липидного и минерального обменов, параметров гуморального иммунитета у лиц с 0(I), A(II), B(III), AB(IV) группами крови.
-
Группоспецифические особенности показателей обмена белков, липидов, углеводов и электролитов в ротовой жидкости клинически здоровых обследованных. Корреляционные зависимости между лабораторными параметрами крови и ротовой жидкости. Обоснование информативности использования ротовой жидкости в качестве альтернативной крови биологической среды для лабораторного исследования.
-
Структурные и функциональные характеристики эритроцитов: их количество, средний объем, распределение по размерам, содержание гемоглобина, среднее содержание и средняя концентрация гемоглобина в эритроците, гематокрит, абсолютное и относительное процентное содержание различных форм лейкоцитов, количественные показатели тромбоцитов, их средний объем и размер, соотношение субпопуляций тромбоцитов, их взаимосвязь с группами крови. Показатели про- и антикоагулянтной систем, связь с групповой принадлежностью крови.
-
Информативность оценки данных лабораторного исследования с учетом индивидуально-групповых особенностей показателей метаболизма, структурных и функциональных параметров эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, про- и антикоагулянтных систем крови при железодефицитной анемии.
Апробация работы. Результаты исследований были представлены на
V, VII международных научно-практических конференциях «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2004, 2006), на научно-практической конференции молодых ученых (Санкт-Петербург, 2004), IX международной научной конференции «Здоровье семьи XXI век» (Далянь, Китай, 2005), межрегиональной научно-практической конференции «Новая идеология в единстве фундаментальной и клинической медицины» (Самара, 2005), на VIII Российском съезде травматологов и ортопедов «Травматология и ортопедия ХХI века» (Самара, 2006), на конференции «Ключевые проблемы совершенствования лабораторного обеспечения медицинской помощи» (Москва, 2007), межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 25-летию института последипломного образования Самарского государственного медицинского университета (Самара, 2008), на симпозиуме «Лабораторная медицина: инновационные технологии в аналитике, диагностике, организации, образовании» (Москва-2008), на IV съезде Российского общества биохимиков и молодых биологов (Новосибирск-2008), на научно-практической конференции «Технологии и инновации в лабораторной медицине» (Москва,2009), совместном заседании Самарского отделения Всероссийского биохимического общества, Ассоциации специалистов по клинико-лабораторной диагностике Самарской области, кафедр общей, бионеорганической и биоорганической химии и фундаментальной и клинической биохимии с лабораторной диагностикой (Самара,2009).
Внедрение результатов в практику. Результаты исследований используются в работе клинико-диагностической лаборатории Клиник Самарского государственного медицинского университета, в учебном процессе на кафедре фундаментальной и клинической биохимии с лабораторной диагностикой ГОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», на кафедре биохимии ГОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию», на кафедре биохимии ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».
Публикации. Всего опубликовано 29 работ, в том числе 2 монографии, 4 патента, 8 работ – в ведущих рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной описанию материала и методов исследования, четырех глав собственных данных, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы.
