Способ прогнозирования объема оперативного вмешательства и коррекции послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба Российский патент 2022 года по МПК C12N15/00 

Изобретение относится к медицине, к биотехнологии, а именно к лабораторной генетической диагностике, может быть использовано в хирургических отделениях, отделениях эндокринной хирургии и эндокринологических отделениях при определении объема хирургического вмешательства и заместительной терапии послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба.

По данным популяционных исследований в настоящее время патологией щитовидной железы (ЩЖ) страдает треть населения планеты [1]. Ежегодно неуклонно растет число заболеваний ЩЖ в мире (5% в год) [2]. Ввиду широкой распространенности заболеваний ЩЖ врачи эндокринологи и эндокринные хирурги, довольно часто встречаются с необходимостью медикаментозной коррекции гипотиреоза. Современным стандартом заместительной терапии является терапия L-тироксином (L-Т4) [3,4]. Большинство пациентов, получающих стандартную дозировку L-Т4, удовлетворены качеством жизни, но 10-15% пациентов продолжают предъявлять жалобы, вязанные с неадекватно подобранной суточной дозой L-T4 [5]. Известны побочные эффекты заместительной гормональной терапии L-тироксином, при передозировке наблюдаются явления гипертиреоза: изменение аппетита, дисменорея, боль в грудной клетке, диарея, тахикардия, аритмия, лихорадка, тремор, головная боль, раздражительность, судороги мышц нижних конечностей, нервозность, потливость, затруднение засыпания, рвота, потеря массы тела. С осторожностью следует применять препарат при повышенной индивидуальной чувствительности, нелеченной недостаточности коры надпочечников, при заболеваниях сердечно-сосудистой системы – ИБС (атеросклероз, стенокардия, инфаркт миокарда в анамнезе), артериальной гипертензии, аритмии; при сахарном диабете; синдроме мальабсорбции. При подборе недостаточной дозы L-тироксина наблюдаются явления гипотиреоза, при этом происходит нарушение всех обменных процессов в организме, что может проявиться сбоем работы любого органа и системы. Выраженность симптомов варьируется от полного отсутствия до тяжелых, иногда опасных для жизни нарушений. Гипотиреоз очень часто «маскируется» под другие болезни, что существенно затрудняет его распознавание. В результате очень часто пациентам многие годы устанавливаются различные диагнозы (анемия, бесплодие, дискинезия желчевыводящих путей и т.д.), хотя выявляемые симптомы связаны с гипотиреозом. Многие пациенты, особенно с минимальной недостаточностью щитовидной железы (субклинический гипотиреоз), вообще не выражают никаких жалоб. Наиболее типичными проявлениями являются: слабость, утомляемость, прибавка веса, зябкость, снижение аппетита, отечность и задержка жидкости, охриплость голоса, мышечные судороги, сухость кожи и появление желтушного оттенка, повышенная ломкость волос, анемия. Со стороны нервной системы: сонливость, снижение памяти и скорости мыслительных процессов, невозможность сосредоточиться, снижение слуха, депрессия. Со стороны сердечно-сосудистой системы замедление пульса, повышение диастолического («нижнего») артериального давления, выпот в полости перикарда, повышенный уровень холестерина в крови; желудочно-кишечный тракт: желчнокаменная болезнь и дискинезия желчевыводящих путей, повышение уровня печеночных ферментов, хронические запоры и склонность к ним; половая система: любые нарушения менструального цикла, бесплодие, нарушение эрекции у мужчин, самопроизвольное прерывание беременности.

Причина отсутствия стойкого эффекта от заместительной терапии L-Т4, может заключаться в индивидуальных генетических чертах. Трийодтиронин (Т3) достигает клеток-мишеней и проникает внутрь при помощи различных переносчиков, таких как монокарбоксильные транспортеры (МСТ-8, MCT-10) и органический анион-транспортный полипептид1С1 (OATP) [6]. Далее Т3 транспортируется в ядро клетки и взаимодействует с одной из двух изоформ рецепторов (TR-α и TR-β), которые в разных тканях экспрессируются поразному и неравномерно. Взаимодействие Т3 с рецептором изменяет экспрессию Т3-зависимых генов, что и влечет за собой развитие биологических эффектов тиреоидных гормонов [7]. Имеющиеся на данный момент исследования позволяют сделать вывод, что полиморфизм генов влияет на кодирующие транспортные белки, а также различную степень их экспрессии на фармакокинетику лекарственных препаратов и их биологические эффекты. Среди мембранных белков транспортеров выделяют транспортеры растворенных веществ (Solute carriers, SLC) и ОATP-связывающие белки-транслокаторы (ATP-binding cassette, ABC) [8]. Органо-анионные транспортеры (полипептиды, транспортирующие органические анионы, OATP) это мембранные транспортные белки или «транспортеры», которые обеспечивают транспортировку в основном органических веществ (анионы) через клеточную мембрану. ОАТФ присутствуют в липидном бислое клеточной мембраны, выступая в качестве привратников клетки. OATP – мембранные транспортеры, регулирующие клеточное поглощение ряда клинически важных лекарственных препаратов, кодируются генами суперсемейства SLCO [9]. Белок OATP1B1, кодирующийся геном SLCO1B1, идентификационный номер по базе данных NCBI и SLC: NM_006446, осуществляет транспорт желчных кислот, гипогликемических, гиполипидэмических препаратов и гормонов щитовидной железы. В литературе имеются единичные данные о связи полиморфизма SLCO1B1 и фармакокинетики указанных групп препаратов, а также некоторых антибиотиков. Одним из однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) SLCO1B1 является c.521T>C, который приводит к замене валина на аланин в 174 положении аминокислотной последовательности (Val174Ala) белка.

При выполнении оперативных вмешательств на щитовидной железе для прогнозирования необходимой дозировки L-тироксина в послеоперационном периоде необходимо определять у пациентов полиморфизм Val174Ala в гене SLCO1B1 и, в связи с этим, для предупреждения нежелательных последствий заместительной терапии обеспечить персонализированных подход к выбору объема оперативного вмешательства.

Известен способ прогнозирования эффективности лечения гипотиреоза, который описан Александровым Ю.К. с соавт. (патент на изобретение RU 2732290 C1, Бюл. №26 15.09.2020 г.), включающий следующее: перед назначением левотироксина натрия у пациентов с гипотиреозом помимо определения ТТГ и свободного Т4 оценивают наличие или отсутствие полиморфизма Val174Ala в гене человека SLCO1B1. При выявлении полиморфизма в виде замены валина на аланин в 174 положении аминокислотной последовательности белка SLCO1B1, приводящего к увеличению концентрации в плазме тироксин-сульфата на 24%, эффективность лечения левотироксином натрия будет выше, а при отсутствии полиморфизма гена SLCO1B1 Val174Ala эффективность лечения будет ниже. Использование изобретения обеспечивает возможность прогнозирования эффективности заместительной гормональной терапии. Недостатками известного метода является отсутствие указания на нозологические формы заболеваний ЩЖ и взаимосвязь наличия или отсутствия мутации гена с возможным индивидуальным подходом к объему оперативного вмешательства и назначением безопасной дозировки заместительной терапии L-тироксином.

Предлагаемый способ прогнозирования объема оперативного вмешательства и коррекции послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба основан на методике фармакогенетического тестирования с определением однонуклеотидного полиморфизма гена SLCO1B1 Val174Ala, кодирующего транспортеры лекарственных средств.

Целью предлагаемого нами способа является прогнозирование объема оперативного вмешательства и адекватная коррекция послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба (ТФЗ: диффузный токсический зоб, многоузловой токсический зоб) на основе фармакогенетического тестирования с определением однонуклеотидного полиморфизма гена SLCO1B1 Val174Ala.

Способ прогнозирования объема оперативного вмешательства и коррекции послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба основанный на определении перед оперативным вмешательством наличия или отсутствия полиморфизма Val174Ala в гене человека SLCO1B1, в результате которого возможны следующие варианты полученных результатов: отсутствие полиморфизма – нормогомозиготы (ТТ тип); наличие полиморфизма – мутантный тип гомозиготы (СС тип) и гетерозиготы (СТ тип), отличающийся тем, что при наличии мутации, т.е. выявлении полиморфизма аминокислотной последовательности гена SLCO1B1 в виде замены валина на аланин в 174 положении, приводящего к увеличению концентрации в плазме тироксин-сульфата на 24%, пациентам с токсическими формами зоба, для предотвращения осложнений заместительной терапии L-тироксином в послеоперационном периоде, необходимо выполнять субтотальную резекцию щитовидной железы, таким образом частично сохраняя ее функцию, что не потребует назначения предельных концентраций L-тироксина и не будет увеличивать частоту нежелательных последствий заместительной терапии. При отсутствии мутантного типа пациентам необходимо выполнять тиреоидэктомию с назначением максимальных доз заместительной гормональной терапии L-тироксином из расчета 1,7 мкг/кг/сут.

Таким образом, выявление наличия или отсутствия полиморфизма 174 положении аминокислотной последовательности белка SLCO1B1 позволяет хирургу определиться с тактикой лечения пациента с ТФЗ: объемом оперативного вмешательства (субтотальная резекция ЩЖ или тиреоидэктомия) и необходимой коррекцией послеоперационного гипотиреоза.

Новизна исследования заключается в выборе объема оперативного вмешательства и необходимой коррекции послеоперационного гипотиреоза на основе фармакогенетического тестирования у пациентов с токсическими формами зоба.

Технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого нами способа, не выявлены, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого способа критерию «изобретательский уровень».

В процессе разработки обследовано 22 пациента, оперированных по поводу ТФЗ (многоузловой токсический зоб, диффузный токсический зоб), принимающих от 50 до 125 мкг L-тироксина в сутки в качестве заместительной терапии. Возраст пациентов составил от 23 до 56 лет, из них 4 мужчин и 18 женщин. При исследовании выявлены следующие генотипы: гомозиготы ТТ (дикий тип) – у 14 пациентов (63,64%), гетерозиготы СТ – 8 пациентов (36,36%). Гомозигот по мутантному типу СС в исследуемой группе выявлено не было. При исследовании структуры нозологии, а также распределения по гендерному признаку, возрасту пациентов достоверных отличий не было получено.

Из 9 пациентов с диффузным токсическим зобом (ДТЗ) в 6 случаях выполнена ТЭ, в 3 случаях – СРЩЖ. При этом мутантный тип (гетерозиготы СТ) выявлен у 5 пациентов: в 3 случаях выполнена ТЭ, в 2 – СРЩЖ.

Из 13 пациентов с многоузловым токсическим зобом (МТЗ) 11 выполнена тиреоидэктомия, 2 – субтотальная резекция ЩЖ. В том числе мутантный тип (гетерозиготы СТ) выявлен у 3 пациентов: в 1 случае выполнена СРЩЖ, в 2 – ТЭ.

Пациенты, носители нормогомозиготного (ТТ) генотипа получали от 100 до 150 мкг L-Т4 в сутки. Пациенты с ТФЗ, носители мутантного гетерозиготного СТ генотипа, которым выполнена СРЩЖ (3 человека) получали L-Т4 в дозах, меньше рекомендуемых доз L-Т4 из расчета 1,7 мкг/кг/сут на 25-75 мкг – 50-75 мкг/сутки, что и клинически и лабораторно соответствовало адекватно подобранной дозе заместительной терапии. Пациенты с ТФЗ, носители мутантного гетерозиготного СТ генотипа, которым выполнена ТЭ (5 человек) получали L-Т4 в дозах, меньше рекомендуемых на 25-50 мкг, в среднем 75 мкг L-тироксина в сутки.

Пример. 1 Пациентка Т., 33 лет, поступила в 1 х/о ЧУЗ «КБ «РЖД-Медицина» г. Самара» 05.2019 г. с диагнозом: «Диффузный токсический зоб II ст. (по ВОЗ), IVст. (по О.В. Николаеву). Тиреотоксикоз тяжелой степени. Медикаментозный эутиреоз». УЗИ щитовидной железы: эхографические признаки диффузной гиперплазии щитовидной железы. Объем железы 70,41 см³. В предоперационном периоде проведено исследование полиморфизма Val174Ala, выявлен гетерозиготный (СТ) тип. Пациентке выполнена тиреоидэктомия в плановом порядке. Исходя из действующих клинических рекомендаций, пациентке требуется назначение в послеоперационном периоде с целью терапии гипотиреоза из расчета на вес (60 кг) 1,7 мкг/кг/сут 102 мкг/сут. Учитывая полученные данные генетического исследования назначен L-тироксин в дозе 75 мкг/сутки (1,25 мкг/кг/сут.). Спустя 2 месяца пациентка жалоб не предъявляет, уровень ТТГ 1,2 МЕ/л, что свидетельствует об адекватной заместительной гормональной терапии.

Пример 2. Пациент А., 33 лет, поступил в 1 х/о ЧУЗ «КБ «РЖД-Медицина» г.Самара» 09.2019г. с диагнозом: «Диффузный токсический зоб II ст. (по ВОЗ), IVст. (по О.В.Николаеву). Тиреотоксикоз тяжелой степени. Медикаментозный эутиреоз». УЗИ щитовидной железы: объем железы диффузно увеличен до 75,0 см³. В предоперационном периоде проведено исследование полиморфизма Val174Ala, получен нормогомозиготный генотип ТТ, то свидетельствует об отсутствии мутации в гене SCO1B1. Пациенту выполнена тиреоидэктомия в плановом порядке. Исходя из действующих клинических рекомендаций, пациенту назначено в послеоперационном периоде с целью терапии гипотиреоза из расчета на вес тела (75 кг) 1,7 мкг/кг/сут – 127,5 мкг/сут. Спустя 2 месяца после операции пациент отмечает общую слабость. Уровень ТТГ 5,8 МЕ/л; Суточная доза L-тироксина увеличена до 150 мкг (2,0 мкг/кг/сут), что превышает стандартные рекомендуемые значения. Спустя 1 месяц после коррекции дозы заместительной терапии субъективно пациент отмечает улучшение, уровень ТТГ 2,88 МЕ/л, что соответствует референсным значениям.

Пример 3. Пациентка Ф., 54 лет, поступила в 1 х/о ЧУЗ «КБ «РЖД-Медицина» г. Самара» 01.2021 г. с диагнозом: «Диффузный токсический зоб II ст. (по ВОЗ), IV ст. (по О.В.Николаеву). Тиреотоксикоз тяжелой степени. Медикаментозный эутиреоз. Эндокринная офтальмопатия I степени». УЗИ щитовидной железы: эхографические признаки диффузной гиперплазии щитовидной железы. Объем железы 71,65 см3. В предоперационном периоде проведено исследование полиморфизма Val174Ala, выявлен гетерозиготный (СТ) тип. Пациентке выполнена субтотальная резекция щитовидной железы по Драчинской в плановом порядке. Исходя из действующих клинических рекомендаций, пациентке требуется назначение в послеоперационном периоде с целью терапии гипотиреоза из расчета на вес (85 кг) 1,7 мкг/кг/сут 144,5 мкг/сут. Учитывая полученные данные генетического исследования назначен L-тироксин в дозе 75 мкг/сутки (1,13 мкг/кг/сут.). Спустя 2 месяца пациентка жалоб не предъявляет, уровень ТТГ 0,01 МЕ/л, что свидетельствует о достаточной дозе заместительной гормональной терапии.

Таким образом, предлагаемый способ прогнозирования объема оперативного вмешательства и коррекции послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба позволяет обеспечить персонализированный подход к выбору объема оперативного вмешательства и максимальной безопасной дозы L-тироксина для коррекции послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба.

В силу своей уникальности и незаменимости на этапе оказания высокоспециализированной медицинской помощи, данный способ может использоваться в хирургических и эндокринологических отделениях, отделениях эндокринной хирургии.

Список литературы:

1. Хирургическая эндокринология. Под ред. Калинина А.П., Майстренко Н.А., Ветшева П.С.: СПб: «Питер», 2004: 960.

2. Аблаев Э. Э., Безруков О. Ф., Зима Д. В. Заболевания щитовидно-паращитовидного комплекса как социальная проблема. Таврический медико-биологический вестник 2017; 20(3):146-147.

3. Фадеев В.В. Проблемы заместительной терапии гипотиреоза: Современность и перспективы. Клиническая и экспериментальная тиреоидология, 2012;8(3): 17-29.

4. Larsen P.R., Silva J.E., Kaplan M.M. Relationships between circulating and intracellular thyroid hormones: physiological and clinical implications. Endocr. Rev. 1981; 2: 87–102.

5. Fadeyev V.V., Morgunova T.B., Sytsh J.P., Melnichenko G.A. TSH and thyroid hormones concentrations in patients with hypothyroidism receiving replacement therapy with L-thyroxine alone or in combination with L-triiodthyronine. HORMONES 2005; 4 (2): 101–107.

6. Saravanan P., Chau W.F., Roberts N. et al. Psychological well being in patients on adequate doses of L-thyroxine: results of a large, controlled community - based questionnaire study. Clin. Endocrinol. (Oxf.) 2002; 57; 577–585.

7. Zhang J., Lazar M.A. The mechanism of action of thyroid hormones. Ann. Rev. Physiol. 2000; 62: 439–466.

8. Giacomini K.M., Huang S.M., Tweedie D.J., Benet L.Z., Brouwer K.L., Chu X., Dahlin A., Evers R., Fischer V., Hillgren K.M. Membrane transporters in drug development // Nat. Rev. Drug. Discov. – 2010; 9(3): 215-236.

9. Hagenbuch B., Meier P.J. Organic anion transporting polypeptides of the OATP/ SLC21 family: phylogenetic classification as OATP/SLCO superfamily, new nomenclature

and molecular/functional properties // Pflugers. Arch. – 2004; 447(5): 653-665.

10. Van der Deure W.M., Friesema E.C., de Jong F.J., de Rijke Y.B., de Jong F.H., Uitterlinden A.G., Breteler M.M., Peeters R.P., Visser T.J. OATP1B1: an important factor in hepatic thyroid hormone and estrogen transport and metabolism // Endocrinology. – 2008. – Vol. 149, № 9. – P. 4695-4701.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложен способ прогнозирования объема оперативного вмешательства и коррекции послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба, основанный на определении перед оперативным вмешательством наличия или отсутствия полиморфизма Val174Ala в гене человека SLCO1B1. Способ позволяет обеспечить персонализированный подход к выбору объема оперативного вмешательства и максимальной безопасной дозы L-тироксина для коррекции послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба. 3 пр.

Способ прогнозирования объема оперативного вмешательства и коррекции послеоперационного гипотиреоза у пациентов с токсическими формами зоба, основанный на определении перед оперативным вмешательством наличия или отсутствия полиморфизма Val174Ala в гене человека SLCO1B1, в результате которого возможны следующие варианты полученных результатов: отсутствие полиморфизма – нормогомозиготы (ТТ тип); наличие полиморфизма – мутантный тип гомозиготы (СС тип) и гетерозиготы (СТ тип), отличающийся тем, что при наличии мутации, т.е. выявлении полиморфизма аминокислотной последовательности гена SLCO1B1 в виде замены валина на аланин в 174 положении, приводящего к увеличению концентрации в плазме тироксин-сульфата на 24%, пациентам с токсическими формами зоба, для предотвращения осложнений заместительной терапии L-тироксином в послеоперационном периоде, необходимо выполнять субтотальную резекцию щитовидной железы, таким образом частично сохраняя ее функцию, что не потребует назначения предельных концентраций L-тироксина и не будет увеличивать частоту нежелательных последствий заместительной терапии; при отсутствии мутантного типа пациентам необходимо выполнять тиреоидэктомию с назначением максимальных доз заместительной гормональной терапии L-тироксином из расчета 1,7 мкг/кг/сут.