СПОСОБ ДОНОЗОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ НАРУШЕНИЙ БЕЛКОВО-СИНТЕТИЧЕСКОЙ ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ У ДЕТЕЙ ПО АКТИВНОСТИ ФЕРМЕНТА ХОЛИНЭСТЕРАЗЫ Российский патент 2015 года по МПК G01N33/68 

Изобретение относится к медицине, а именно к способу донозологической оценки нарушений белково-синтетической функции печени у детей на основании снижения активности фермента холинэстеразы в сыворотке крови. В тканях человека существуют два различных фермента: ацетилхолинэстераза (или "истинная" холинэстераза), локализующаяся в нервной ткани, скелетных мышцах, незначительное количество в эритроцитах, и сывороточная холинэстераза (ее называют псевдохолинэстеразой), которая секретируется печенью в кровь. Сывороточная холинэстераза катализирует гидролитическое расщепление ацетилхолина.

Согласно данным литературы (Chatonnet A., Lockrige О., 1989), фермент холинэстераза является тонким индикатором оценки состояния белково-синтетической функции печени, осуществляет контроль проницаемости мембран клеток и стенок сосудов (Bajgar., Bartosova L., Kuca К. et al., 2007), Gorelick D.A. (1997), Lenz D.E.

Yemg D., Smith J.R. et al. (2007) сообщают, что фермент способен осуществлять гидролиз многих отравляющих фосфорорганических веществ, карбоматов, наркотических и алкогольных продуктов при поступлении их в организм и, тем самым, оказывать влияние на функцию гепатоцитов.

По результатам наших исследований (профилактические осмотры и диспансеризация детей школьного возраста Пензенского района) активность фермента холинэстеразы в крови у здоровых детей (девочек и мальчиков) колебалась в пределах от 2909 Е/л до 7051 Е/л; среднее значение составило 4100,24 Е/л (норма 5300-12900 Е/л). На основании этого предположили о снижении белково-синтетической функции гепатоцитов у детей района. В первую очередь в сыворотке должны снизиться уровни альбумина и протромбина (плазменный фактор свертывания крови), так как они синтезируются в печени. В нашем случае не было достоверных изменений количества альбумина и общего белка (табл.1).

На основании повышения активности фермента аспартатаминотрансфераза (ACT), которая колебалась в пределах "серой зоны", установили реактивные изменения в гепатоцитах. Активность фермента ACT в сыворотке крови была повышена у всех обследуемых детей района, КФК (креатинфосфокиназа) только у мальчиков, а активность ферментов аланинаминотрансферазы (АЛТ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ) и Y-глутамилтранспептидазы (ГГТП) соответствовали нормальным значениям.

Ферменты КФК, ЛДГ, ACT принимают участие в энергетических процессах: ЛДГ локализована в цитозоле, а фермент ACT в цитозоле и митохондриях. ACT в высоких концентрациях присутствуют в клетках сердечной, скелетных мышц, печени, почках и эритроцитах. При сохранении нормальной активности ферментов АЛТ, КФК, ЛДГ и ГГТП отметили некоторую дисфункцию энергопродуцирующей функции митохондрий гепатоцитов у здоровых детей (Патент на изобретение Курашвили Л.В., Булавкин Ю.В., 2012).

Поражение любого из этих органов и тканей могло привести к существенному повышению активности ACT в сыворотке. Так как измерение активности фермента ACT проведено в комплексе с ферментами АЛТ, КФК, ЛДГ, ГГТП, то увеличение только активности ACT позволило утверждать о "напряжении", но не о нарушении функции митохондрий.

Работами Хазанова В.А. (1992, 2003, 2004) установлена возможность наступления стадии истощения адаптивной реакции системы энергопродукции, если компенсаторные механизмы клетки не справляются с нарастающим расходом макроэргов или перегружаются сервисные системы поставки субстратов и удаления продуктов реакций. Повышение активности только фермента ACT у обследуемых детей свидетельствует об активации процесса переаминирования на уровне митохондрий и дает возможность предполагать об использовании ими в качестве энергетического субстрата аминокислот.

Обеспечивая клетку энергией, митохондрии интегрируют процессы катаболизма и анаболизма, поддерживая динамическую взаимосвязь обмена веществ. Длительное воздействие неблагоприятных факторов на растущий организм могло привести к истощению энергопродуцирующей функции митохондрий гепатоцитов у детей.

Снижение активности фермента холинэстеразы обусловлено снижением белково-синтетической функции печени, что бывает при действии различных токсических факторов инфекционной или онкологической природы за счет депрессии функции гепатоцитов, сопровождающейся грубыми поломками. Альбумин относится к низкомолекулярным белкам (молекулярная масса около 65 кДа), синтезируется в гепатоцитах, поддерживает онкотическое давление в сосудистом русле. В норме отрицательно заряженные молекулы альбумина практически не фильтруются в клубочках почек и не попадают в мочу. Отсюда концентрация альбумина в сыворотке крови зависит от состояния функции печени и почек, а также от содержания воды в клетках и внеклеточном пространстве.

Метод определения альбумина был взят за прототип, так как альбумин синтезируется только в гепатоцитах. Основная функция альбумина - участие в поддержании коллоидно-осмотического давления плазмы крови, а также в транспорте (непрямой билирубин, медь, НЭЖК, гормоны, кальций). При заболевании почек идет потеря уровня альбумина с мочой, снижается количество его в плазме, снижается белково-связанный кальций, появляются отеки и другие клинические проявления, при этом общий белок и белковые фракции крови могут оставаться в пределах нормы.

Средняя величина активности фермента ХЭ составила 4100,24 Е/л (общая для девочек и мальчиков), медиана [LQ-UQ] указана в табл.2. Снижение активности фермента в сыворотке крови ниже допустимой величины было у 15% девочек и у 15% мальчиков (у 6 девочек и 6 мальчиков). Сравнительная оценка результатов исследования по району показала, что у 80% детей активность фермента ХЭ находится на нижней границе нормы и у 15-36% за пределами нижней границы. Полученные результаты исследований согласуются с данными (Дегтева С.А., Старостина В.К., 2008). Колебания количества общего белка и альбумина в сыворотке крови у здоровых обследованных нами детей было равномерным и не выходило за допустимые пределы ни у девочек, ни у мальчиков.

Таблица 2

Онищенко Г.Г. и соавт. (2002) указывают, что постоянное поступление в организм детей солей тяжелых металлов, даже в малых количествах, увеличивает риск развития отдельных видов заболеваний, при этом девочки в два раза больше находятся в состоянии предболезни.

Анализируя результаты лабораторных исследований установили снижение активности фермента ХЭ в сыворотке крови, сохранение общего белка и количества альбумина в нормальных пределах. Полученные результаты обследования здоровых детей в возрасте 10-15 лет дают основание утверждать о подавлении белково-синтетической функции гепатоцитов по снижению активности ХЭ, самому тонкому индикатору нарушений функции печени.

Загрязнение окружающей среды может оказывать неблагоприятные эффекты после продолжительного периода воздействия, особенно соли тяжелых металлов, находящиеся в воде и почве, они накапливаются в организме и оказывают последующее токсическое действие (Онищенко Г.Г., Новиков С.М., Рахманин У.А., 2002; Дегтева С.А., Старостина В.К. 2008).

В водоемах Пензенского района в питьевой воде уровень железа превышает нормальные значения от 2,4 до 9,5 раз, уровень марганца превышает норму от 1,3 до 3,3 раз (Пантелеев Г.В. 2006). Химические вещества оказывают на организм неблагоприятные эффекты, которые могут быть обратимыми и необратимыми, в зависимости от возможностей механизмов адаптации (Анохин П.К., 1978, 1980). Необратимые изменения в организме сохраняются длительное время, прогрессируют, даже когда действие неблагоприятного фактора заканчивается (Паранько Н.М., Белицкая Э.Н., Карнаух Н.Г. и др. 2002; Басова О.М., Хамитова Р.Я., 2008).

Таким образом, активность фермента холинэстеразы - это индикатор оценки состояния здоровья детей и критерий токсичности ряда лекарственных препаратов, угнетающих энергопродуцирующую функцию митохондрий.

Источники информации

1. Басова О.М., Хамитова Р.Я. Риск здоровью детей малых городов от перорального поступления тяжелых металлов // Казанский медицинский журнал, 2008, №2, T. LXXXIX. - С. 203-206.

2. Дегтева С.А., Старостина В.К. Холинэстераза: методы анализа и диагностическое значение // Новости "ВЕКТОР-БЕСТ" 2008. - 1(47). - С. 9-14.

3. Комплексная санитарно-экологическая оценка населенных пунктов (территорий) в районе расположения объектов, опасных риском воздействия на людей биологически высокоактивных вредных химических веществ (1997): Метод. рек. / Госкомсанэпиднадзор РФ, утв. 30.07.97., N 2510/5717-97-32. - М., 18 с.

4. Курашвили Л.В., Булавкин Ю.В. (2012) Патент на изобретение №2465599 «Способ диагностики нарушений энергообразования в митохондриях».

5. Онищенко Г.Г., Новиков СМ., Рахманин У.А. Основы оценки риска для здоровья населения при воздействии химических веществ, загрязняющих окружающую среду. М., 2002.

6. Паранько Н.М., Белицкая Э.Н., Карнаух Н.Г. и др. Тяжелые металлы внешней среды и их влияние на иммунный статус населения // Днепропетровск, 2002.

7. Пантелеев Г.В. Данные лабораторных исследований по факторам внешней среды. Пенза, 2006.

Изобретение относится к медицине, а именно к способу диагностики нарушений белково-синтетической функции печени на основании снижения активности фермента холинэстеразы. Способ включает взятие крови из вены, получение сыворотки и определение в сыворотке крови уровня альбумина, общего белка и активности фермента холинэстеразы на биохимическом анализаторе. При обнаружении снижения активности фермента холинэстеразы на фоне нормального уровня общего белка и альбумина в сыворотке крови диагностируют нарушение белково-синтетической функции печени у детей. Способ обеспечивает повышение точности диагностики донозологических нарушений здоровья у детей, проживающих в условиях избытка в окружающей среде вредных веществ. 1 пр., 2 табл.

Способ диагностики нарушений белково-синтетической функции печени на основании снижения активности фермента холинэстеразы в гепатоцитах, включающий взятие крови из вены, получение сыворотки и определение в сыворотке крови уровня альбумина, общего белка и активности фермента холинэстеразы на биохимическом анализаторе, и при обнаружении снижения активности фермента холинэстеразы на фоне нормального уровня общего белка и альбумина в сыворотке крови диагностируют нарушение белково-синтетической функции печени у детей.