СПОСОБ ОЦЕНКИ ТЯЖЕСТИ ТУБЕРКУЛЕЗНОЙ ИНФЕКЦИИ Российский патент 2007 года по МПК G01N33/68 

Изобретение относится к медицине, в частности к фтизиатрии, и использует биохимический анализ крови для определения количества аминокислот.

Тяжесть туберкулеза зависит от активности процесса и реактивности организма и определяется степенью воспалительной реакции, интоксикационного синдрома и распространенностью процесса.

Известны способы определения активности туберкулеза по биохимическим показателям крови (например, патенты РФ 2187818, 2238564, 2161313). Но определение активности не дает общей картины тяжести туберкулеза, так как не учитывает состояние реактивности организма.

Известен способ оценки тяжести туберкулеза, включающий определение биохимических показателей крови (Г.О.Каминская. Проблемы туберкулеза, - 2001 г.№7. - С.62-64). В работе определяют С-реактивный белок, гаптоглобин, α₁ - антитрипсин, фибриноген и фибронектин, фактор активации тромбоцитов, а также показатели НСТ-теста, которые связаны с параметрами АОА, ПОЛ, иммунограммы и количеством церулоплазмина. По этим параметрам оценивают реактивность организма. Общеизвестно, что эти показатели используют в эксперименте и клинике как неспецифические, характерные для системной воспалительной реакции. Несмотря на высокую информативность показателей, этот способ не учитывает активности туберкулеза и, соответственно, не может достоверно оценить его тяжесть. Кроме того, способ требует проведения большого количества лабораторных тестов, которые можно получить только в условиях современно оснащенной лаборатории, а также квалифицированного персонала для интерпретации полученных данных.

Наиболее близким к заявляемому является способ оценки тяжести туберкулеза, включающий определение биохимических показателей крови (А.с. СССР 1287010, 1987 г. - прототип). В этом способе в качестве биохимического показателя определяют содержание глюкозо-6-фосфатдегидрогиназы (Г-6ФДГ). По ее уровню диагностируют степень тяжести заболевания. Содержание Г-6ФДГ определяют любым известным методом. Способ прост в использовании, отражает активность туберкулеза и реакцию организма на него, но не в полной мере в связи с низкой специфичностью Г-6ФДГ по отношению к туберкулезной инфекции и малой информативностью фермента, который не может оценить состояние различных систем организма. Изменение содержания Г-6ФДГ в крови происходит практически при воспалении любой этиологии и зависит от степени интоксикационного синдрома. Кроме того, встречается наследственный дефицит этого фермента. Поэтому уровень Г-6ФДГ не всегда может характеризовать тяжесть туберкулеза (В.А.Черешнев, Б.Г.Юшков. Патофизиология. - М.: «ВЕЧЕ», 2001. - С.567-569), что существенно снижает достоверность способа. Кроме того, определение содержания Г-6ФДГ можно проводить только сразу после забора крови, так как общеизвестно, что все ферменты разрушаются при хранении, в том числе и при замораживании.

Задача изобретения - комплексная оценка тяжести туберкулеза.

Технический результат - повышение информативности и достоверности способа; определение реактивности организма по состоянию различных его систем.

Этот технический результат достигается тем, что в способе оценки тяжести туберкулеза, включающем определение биохимических показателей крови, авторы предлагают определять в эксперименте на морских свинках в плазме крови концентрации таурина и глутаминовой кислоты, и при концентрациях таурина менее 68 мкМоль/л и глутаминовой кислоты менее 76 мкМоль/л состояние оценивать как тяжелое, при концентрациях таурина в интервале 68-89 мкМоль/л и глутаминовой кислоты в интервале 125-227 мкМоль/л - как средней степени тяжести, а при концентрациях таурина и глутаминовой кислоты, превышающих 89 и 227 мкМоль/л соответственно, - как легкой степени тяжести.

Проведенные автором исследования аминокислот плазмы крови морских свинок показали, что наиболее информативными для оценки тяжести экспериментального туберкулеза являются таурин и глутаминовая кислота, так как они связаны с наибольшим количеством параметров, определяющих реактивность организма и активность туберкулеза. Корреляционным анализом авторами установлено, что у морских свинок концентрации таурина и глутаминовой кислоты в плазме крови взаимосвязаны с различными системами организма, такими как АОА-ПОЛ, иммунной, кроветворной. Найдено, что концентрации таурина связаны с показателями, формирующими реактивность организма (АОА, ПОЛ, количество церулоплазмина, НСТ-тест). Концентрация глутаминовой кислоты в плазме крови взаимосвязана с теми же параметрами, а также с показателями миелограммы, морфометрии и иммунограммы, что свидетельствует о ее связи с реактивностью организма и активностью туберкулезного процесса. Кроме того, эксперимент на морских свинках показал, что при туберкулезе таурин и глутаминовая кислота в плазме крови взаимосвязаны между собой. Таким образом, авторами показано, что концентрации таурина и глутаминовой кислоты в плазме крови при экспериментальном туберкулезе отражают состояние реактивности организма и активность туберкулеза, вследствие чего их определение можно использовать для оценки тяжести туберкулеза, при этом информативность и достоверность этой оценки возрастают.

Известно, что изменение концентрации аминокислот, в частности глутаминовой кислоты, специфично для туберкулеза (Григорян М.Н. Содержание свободных аминокислот в сыворотке крови, их дезаминирование и синтез при химиотерапии туберкулеза. М, 1963. - 16 с; Модель Л.М. Очерки клинической патофизиологии туберкулеза. - М.: Медгиз, 1962. - 323 с.). Также известно, что таурин является одним из компонентов, определяющим видовую резистентность к туберкулезу (Павлов В.А. О биохимических механизмах различной чувствительности к микобактериям морских свинок // Пробл. туберкулеза. 1998. - №2. - С.30-32). Поэтому использование глутаминовой кислоты и таурина в качестве критериев оценки тяжести туберкулеза повышает специфичность способа и, следовательно, еще больше увеличивает достоверность определения тяжести туберкулеза по сравнению с прототипом.

Известно, что туберкулез сопровождается изменением количества аминокислот в плазме крови (И.Я.Хорошило. Содержание свободных аминокислот в сыворотке крови больных туберкулезом легких / Советская медицина, 1972 г., №4, С.13-15; Б.С.Кибрик, Е.С.Хаютина. Содержание свободных аминокислот в сыворотке крови при туберкулезе легких / Советская медицина, 1973 г., №11, С.146-147), но нет работ, показывающих зависимость тяжести туберкулеза от изменения концентрации аминокислот.

Параметры, определяющие тяжесть туберкулеза, были определены авторами на модели экспериментального туберкулеза у морских свинок при использовании лабораторного штамма Н₃₇ Rv в дозах 0,01 мкг и 0,001 мкг. В эксперименте использованы следующие группы животных (по 28 в каждой группе): интактная - здоровые животные, контрольная - зараженные лабораторным штаммом H₃₇Rv в дозе 0,01 мкг, не получающие лечения, сравнения №1 - зараженные лабораторным штаммом Н₃₇ Rv в дозе 0,01 мкг, получающие лечение изониазидом в дозе 5 мг/кг массы тела, сравнения №2 - зараженные лабораторным штаммом Н₃₇Rv в дозе 0,001 мкг, получающие лечение изониазидом в дозе 5 мг/кг массы тела. Эксперимент продолжали в течение двух месяцев, после чего животные были забиты и проведено исследование тканей и проб крови. Тяжесть туберкулеза определена по динамике изменения массы тела, весовым коэффициентам внутренних органов, по данным посевов МБТ из гомогенатов легких согласно методических рекомендаций (Методические указания по изучению противотуберкулезной активности фармакологических веществ. Составители Гуськова Т.А., Голышевская В.И., Шульгина М.В., Мартынова Л.П., Можокина Г.Н., Соколова Г.Б. В Руководстве по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. - М.: Медицина, 2000. - С.287-292; Методы экспериментальной химиотерапии: Практическое руководство /Под ред. Г.И. Першина. - М.: Медицина, 1971. - С.166-185).

По данным обследования состояние животных контрольной группы расценивали как тяжелое, группы сравнения №1 - как средней степени тяжести, группы сравнения №2 - как легкой степени тяжести. Средние величины нормальных значений исследуемых параметров получены на животных интактной группы. Кроме того, дополнительно провели гистологическое исследование внутренних органов, морфометрию ткани легких, исследование ПОЛ-АОА (суммарная антиоксидантная активность, количество малонового диальдегида), церулоплазмина, миелограммы, иммунограммы, НСТ-теста. Хроматографическим методом определены концентрации всего спектра аминокислот в плазме крови.

В результате проведенного исследования установлено, что из всего спектра аминокислот наибольшие коэффициенты корреляции с изучаемыми параметрами (более 0,5) имеют таурин и глутаминовая кислота (таблица 1).

Полученные результаты показывают, что концентрации таурина и глутаминовой кислоты в плазме крови определяют формирование реактивности организма морских свинок при туберкулезе.

Кроме того, коэффициент корреляции между концентрацией глутаминовой кислоты и распространенностью казеозно-некротических изменений ткани легких по данным морфометрии составил 0,7, а между концентрацией таурина - 0,6. Коэффициенты корреляции между количеством интактной легочной ткани и концентрациями глутаминовой кислоты и таурина составили 0,51 и 0,7 соответственно. Это отражает связь концентраций таурина и глутаминовой кислоты с активностью туберкулеза.

Таблица 1
Коэффициенты корреляции исследуемых параметров с аминокислотамиАминокислотыИсследуемые параметры:АОАМДАЦерулоплаз минМоноцитарный росток кроветворенияЭритроцитарный росток кроветворенияТ_x лимфоцитыНСТ-тестТаурин0,6-0,50,93-0,850,580,70,84Глютаминовая кислота0,7-0,810,70,60,890,560,75

Таким образом, концентрации таурина и глутаминовой кислоты взаимосвязаны с параметрами реактивности организма морских свинок и активности туберкулеза и поэтому, по сравнению с прототипом, наиболее полно отражают тяжесть туберкулеза и могут быть использованы в качестве критериев оценки тяжести экспериментального туберкулеза.

Кроме того, в эксперименте установлено, что между концентрациями таурина и глутаминовой кислоты в плазме крови также существует корреляционная связь, которая составила 0,75. Следовательно, для повышения достоверности определения тяжести экспериментального туберкулеза целесообразно совместное определение концентраций этих аминокислот.

В эксперименте определяли концентрации таурина и глутаминовой кислоты, соответствующие различной степени тяжести туберкулеза. Полученные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2
Зависимость тяжести туберкулеза от концентрации таурина и глутаминовой кислоты в плазме кровиГруппа животныхТаурин, мкМоль/лГлутаминовая кислота, мкМоль/лКонтрольная (тяжелое состояние)65,3 (63,0-67,6)63,0 (60,4-75,6)Сравнения №1 (средняя степень тяжести)83,1 (77,7-88,5)175,9 (125,0-226,8)Сравнения №2 (легкая степень тяжести)144,5 (136,3-152,8)315,0 (288,9-341,1)Интактная (норма)201,2 (159,3-243,1)400,0 (373,9-426,1)

Данные эксперимента показали, что различные концентрации таурина и глутаминовой кислоты соответствуют разной степени тяжести туберкулеза. При концентрациях таурина менее 68 мкМоль/л и глутаминовой кислоты менее 76 мкМоль/л состояние оценивают как тяжелое, при концентрациях таурина в интервале 68-89 мкМоль/л и глутаминовой кислоты в интервале 125-227 мкМоль/л - как средней степени тяжести, а при концентрациях таурина и глутаминовой кислоты, превышающих 89 и 227 мкМоль/л соответственно, - как легкой степени тяжести.

Полученные результаты статистически достоверно различаются между собой с р<0,05.

Таким образом, о степени тяжести туберкулеза экспериментальных животных можно судить по концентрациям таурина и глутаминовой кислоты в плазме крови.

Способ осуществляют следующим образом. После забора крови готовят пробы для анализа аминокислот (Реферативный журнал «Биохимия», 1986. - №25, реферат 4114). В приготовленных пробах на хроматографе определяют концентрации таурина и глутаминовой кислоты. Полученные величины сравнивают с установленными интервалами и делают вывод о степени тяжести экспериментального туберкулеза.

Пример 1. В эксперименте у морской свинки, зараженной микобактериями туберкулеза Н₃₇ Rv в дозе 0,01 мкг и не получающей лечения (контрольная группа), проведенный анализ крови показал концентрации таурина и глутаминовой кислоты 63,8 и 70,1 мкМоль/л соответственно. Сравнивая эти величины с установленными границами интервалов тяжести туберкулеза (менее 68 мкМоль/л таурина и менее 76 мкМоль/л глутаминовой кислоты), делаем вывод о тяжелой степени заболевания у данного животного.

Пример 2. В эксперименте у морской свинки, зараженной микобактериями туберкулеза и получающей лечение изониазидом (группа сравнения №1), проведенный анализ крови показал концентрации таурина и глутаминовой кислоты 79,1 и 180,2 мкМоль/л соответственно. Сравнивая эти величины с установленными границами интервалов тяжести туберкулеза, процесс расценен как средней степени тяжести.

Пример 3. В эксперименте у морской свинки, зараженной микобактериями туберкулеза и получающей лечение изониазидом (группа сравнения №2), проведенный анализ крови показал концентрации таурина и глутаминовой кислоты 148,4 и 300,2 мкМоль/л соответственно. Сравнивая эти величины с установленными границами интервалов тяжести туберкулеза, процесс расценен как легкой степени тяжести.

Изобретение относится к медицине, в частности к фтизиатрии. Сущность способа оценки тяжести туберкулезной инфекции заключается в том, что в эксперименте на морских свинках в плазме крови определяют концентрации таурина и глутаминовой кислоты и при концентрациях таурина менее 68 мкМоль/л и глутаминовой кислоты менее 76 мкМоль/л состояние оценивают как тяжелое, при концентрациях таурина в интервале 68-89 мкМоль/л и глутаминовой кислоты в интервале 125-227 мкМоль/л - как средней степени тяжести, а при концентрациях таурина и глутаминовой кислоты, превышающих 89 и 227 мкМоль/л соответственно, - как легкой степени тяжести. Использование способа позволяет повысить информативность и достоверность способа, а также определить реактивность организма по состоянию различных его систем. 2 табл.

Способ оценки тяжести туберкулеза, включающий определение биохимических показателей крови, отличающийся тем, что в эксперименте на морских свинках в плазме крови определяют концентрации таурина и глутаминовой кислоты и при концентрациях таурина менее 68 мкМоль/л и глутаминовой кислоты менее 76 мкМоль/л состояние оценивают как тяжелое, при концентрациях таурина в интервале 68-89 мкМоль/л и глутаминовой кислоты в интервале 125-227 мкМоль/л - как средней степени тяжести, а при концентрациях таурина и глутаминовой кислоты, превышающих 89 и 227 мкМоль/л соответственно - как легкой степени тяжести.