Метаболизм и хемилюминесцентная активность нейтрофильных гранулоцитов у больных с разной чувствительностью к ацетилсалициловой кислоте при остром коронарном синдроме

Автор: Гринштейн Игорь Юрьевич, Савченко Андрей Анатольевич, Гринштейн Юрий Исаевич, Гвоздев Иван Игоревич

Журнал: Клиническая практика @clinpractice

Рубрика: Оригинальные исследования

Статья в выпуске: 3 (31), 2017 года.

Бесплатный доступ

Цель исследования: изучение особенностей хемилюминесцентного состояния и активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в нейтрофильных гранулоцитах крови у пациентов с разной чувствительностью к ацетилсалициловой кислоте (АСК) при остром коронарном синдроме (ОКС). Материалы и методы. В исследование включены 53 пациентов с ОКС. Оценка резистентности или чувствительности к АСК выполнялась in vitro инкубированием обогащенной тромбоцитами плазмы с аденозиндифосфатом и АСК с определением уровня их агрегации. Состояние респираторного взрыва нейтрофилов исследовали методом хемилюминесценции. Активность ферментов в нейтрофилах изучалась биолюминесцентным методом.Результаты исследования. У резистентных к АСК пациентов ОКС понижена скорость синтеза первичных и вторичных активных форм кислорода, уменьшен индекс люминол-зависимой активации нейтрофилов. Повышена интенсивность субстратной стимуляции гликолиза и окисления глюкозы по пентозофосфатному пути.Заключение. При резистентности к АСК у больных ОКС отмечаются нарушения в метаболизме и функциональной активности нейтрофилов, что представляет интерес при изучении межклеточных взаимоотношений формирования тромба.

Еще

Острый коронарный синдром, нейтрофилы, респираторный взрыв, активность ферментов

Короткий адрес: https://sciup.org/143164643

IDR: 143164643

Текст научной статьи Метаболизм и хемилюминесцентная активность нейтрофильных гранулоцитов у больных с разной чувствительностью к ацетилсалициловой кислоте при остром коронарном синдроме

Неспецифическое воспаление при атеросклерозе – одна из причин разрыва покрышки атеромы, атеротромбоза коронарных артерий и острого коронарного синдрома (ОКС) [1]. Нейтрофильные гранулоциты являются ключевыми клетками воспаления. Они первыми мобилизуются в очаг некроза при инфаркте миокарда и служат основным источником свободных радикалов, вызывающих окислительный стресс [2]. Имеются доказательства непосредственного участия нейтрофилов в повреждении миокарда при острой ишемии [3]. Воспринимая многочисленные сигналы о дестабилизации внутренней среды, нейтрофилы модулируют свои функции, нацеленные на ее восстановление. Активированные нейтрофилы сами становятся мощными эффекторами пусковых и регуляторных механизмов каскадных реакций, обеспечивающих развитие воспаления.

Функциональная активность нейтрофилов во многом зависит от интенсивности респираторного взрыва и состояния внутриклеточного метаболизма [4, 5]. Однако особенности функциональнометаболических процессов в нейтрофилах при развитии резистентности к АСК у пациентов ОКС до сих пор остаются неизученными.

Цель исследования: изучение особенностей хемилюминесцентного состояния и активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в нейтрофильных гранулоцитах крови у пациентов с разной чувствительностью к АСК при ОКС.

Материалы и методы

В исследование включены 53 пациента (средний возраст 61,1±1,1 лет, 25 мужчин и 28 женщин). Критериями включения в исследование являлись: ОКС у пациентов обоего пола, в возрасте от 35 до 75 лет, в первые 24 часа поступления в стационар от начала заболевания, не принимавших до госпитализации антиагреганты и антикоагулянты, и подписавших информированное согласие. Диагноз ОКС, а в дальнейшем острого инфаркта миокарда с элевацией или депрессией сегмента ST и положительным тропонином T устанавливался в соответствии с критериями Европейского общества кардиологов [6]. Критерии исключения: сопутствующий сахарный диабет, тяжелая сопутствующая патология (почечная недостаточность, последствия инсульта), сердечная недостаточность III стадии, кардиогенный шок при поступлении в стационар, отсутствие информированного согласия. Всем пациентам была проведена реперфузи- онная терапия в виде чрескожного коронарного вмешательства или тромболитической терапии. В дальнейшем пациенты получали терапию антитромбоцитарными препаратами (АСК, клопидогрел), β-адреноблокаторами, ингибиторами ангиотензин-превращающего фермента, статинами. Контрольная группа сформирована из 50 относительно здоровых добровольцев без сердечно-сосудистых заболеваний (все испытуемые были обследованы на наличие сердечнососудистых заболеваний), сопоставимых по полу и возрасту (средний возраст 56,9±1,4 года, 27 мужчин и 23 женщины).

Все пациенты до начала лечения и реваскуляризации были обследованы на резистентность к АСК и, соответственно, разделены на группы чувствительных (АЧ) и резистентных к АСК (АР). Оценка резистентности/чувствительно-сти к АСК осуществлялась in vitro путем последовательного инкубирования обогащенной тромбоцитами плазмы с 5 мкМ аденозиндифосфата (АДФ) и 3,36 мМ АСК и определения уровня агрегации тромбоцитов после каждого инкубирования. Сущность определения заключалась в том, что у больных до начала терапии АСК исследовали АДФ-индуцированную и АСК-зависимую агрегации тромбоцитов и по их разнице определяли величину коэффициента ингибирования агрегации (КИА), величина КИА<24% свидетельствует о резистентности к АСК, при КИА ≥24% – о чувствительности к АСК [7].

Нейтрофилы выделяли из цельной гепаринизированной крови центрифугированием в двойном градиенте плотности фиколл-урографина: ρ=1,077 г/см3 – для отделения лимфоцитов; ρ=1,119 г/см3 – для выделения нейтрофилов. Состояние респираторного взрыва нейтрофильных гранулоцитов исследовали с помощью хемилюминесцентного анализа [8]. В качестве индикаторов хемилюминесценции использовали люминол и люцигенин. Оценка спонтанной и зимозан-индуцированной хемилюминесценции осуществлялась в течение 90 минут на 36-канальном хемилюминесцентном анализаторе “CL3606” (Россия). Определяли следующие характеристики: время выхода на максимум (Тmax), максимальное значение интенсивности (Imax), а также площадь под кривой (S) хемилюминесценции. Усиление хемилюминесценции, индуцированной зимозаном, оценивали отношением площади индуцированной хемилюминесценции (Sинд.) к площади спонтанной (Sспонт.) и определяли как индекс активации (Sинд./Sспонт.).

Исследование активности НАД(Ф)-зави-симых дегидрогеназ в нейтрофилах проводили с помощью биолюминесцентного метода [9]. Метаболизм клеток оценивали по активности следующих ферментов: глюкозо-6-фос-фатдегидрогеназы (Г6ФДГ), глицерол-3-фос-фатдегидрогеназы (Г3ФДГ), малик-фермента (НАДФМДГ), НАД- и НАДН-зависимой реакции лактатдегидрогеназы (ЛДГ и НАДН-ЛДГ), НАД- и НАДН-зависимой реакции малатдегидрогеназы (МДГ и НАДН-МДГ), НАДФ- и НАДФН-зависимой глутаматдегидрогеназы (НАДФГДГ и НАДФН-ГДГ), НАД- и НАДН-зависимой глутаматдегидрогеназы (НАДГДГ и НАДН-ГДГ), НАД- и НАДФ-зависимых изоцитратдегидрогеназ (НАДИЦДГ и НАД-ФИЦДГ, соответственно) и глутатионредук-тазы (ГР). Активность дегидрогеназ выражали в ферментативных единицах на 104 клеток, где 1 Е = 1 мкмоль/мин [10]. Исследование проводили на ферментативном препарате NАD(Р): FMNоксидоредуктаза-люцифераза из Photobacterium leiognathi (получен в ФГБНУ «НИИ биофизики», Красноярск).

Все исследования выполнены с информированного согласия испытуемых и в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной ассоциации «Этические принципы проведения науч- ных медицинских исследований с участием человека» с поправками 2013 г. и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ от 19.06.2003 г. № 266.

Описание выборки производили с помощью подсчета медианы (Ме) и интерквартального размаха в виде 25 и 75 процентилей (С25 и С75, соответственно). Достоверность различий между показателями независимых выборок оценивали по Mann-Whitney U test. Статистический анализ осуществляли в пакете прикладных программ Statistica 7.0 (StatSoft Inc., 2004).

Результаты исследования

При исследовании люцигенин-зависимой хемилюминесценции нейтрофильных гранулоцитов обнаружено снижение площади под кривой спонтанной хемилюминесценции у АР пациентов относительно показателей, выявленных у АЧ пациентов при ОКС (табл. 1). Также у АР пациентов снижена площадь под кривой зимозан-индуцированной люцигенин-зависимой хемилюминесценции как относительно контрольного диапазона, так и значений, выявленных у АЧ пациентов. Особенностями люцигенин-зависимой хемилюминесценции у АЧ пациентов является сокращение времени

Таблица 1

Показатели

Контроль n=50 1

Чувствительные к АСК пациенты n=34 2

Резистентные к АСК пациенты n=19 3

Ме

С 25 – С 75

Ме

С 25 – С 75

Ме

С 25 – С 75

Спонтанная хемилюминесценция

Tmax, сек.

2246,5

1538,0 - 3418,2

1902,5

1563,5 - 3248,0

2821,8

2113,0 - 4223,5

Imax, о.е. × 103

7,38

2,58 - 15,61

11,98

7,00 - 20,00

10,70

5,48 - 14,70

S, о.е.ґ

4,28

0,44 - 24,78

6,25

1,15 - 20,34

3,52

1,01 - 15,77

p2=0,045

Зимозан-индуцированная хемилюминесценция

Tmax, сек.

1830,9

1489,0 - 2439,1

1535,5

1262,5 - 1755,5

3084,0

2887,0 - 3724,1

p1=0,005

p2=0,020

Imax, о.е. × 103

14,03

7,61 - 28,49

17,45

5,12 - 34,21

17,41

14,95- 20,31

S, о.е.ґ

10,77

7,14 - 43,31

7,11

2,70 - 15,68

4,37

0,81 - 12,58

p1=0,044

p2=0,037

Sинд./Sспонт.

1,80

1,17 - 3,19

1,16

0,84 - 2,41

1,35

1,41 - 4,02

Список литературы Метаболизм и хемилюминесцентная активность нейтрофильных гранулоцитов у больных с разной чувствительностью к ацетилсалициловой кислоте при остром коронарном синдроме

  • Falk E. Pathogenesis of atherosclerosis. J Am Coll Cardiol 2006; 47: 7-12.
  • Borekci A., Gur M., Turkoglu C. Oxidative Stress and Spontaneous Reperfusion of infarct-Related Artery in Patients With ST-Segment Elevation Myocardial Infarction. Clin Appl Thromb Hemost 2014; ii:1076029614546329.
  • Engler R. Free radical and granulocyte-mediated injury during myocardial ischemia and reperfusion. Am J Cardiol 1989; 63:19-23.
  • Domingo-Gonzalez R., Martínez-Colón G.J., Smith A.J. et al. Inhibition of Neutrophil Extracellular Trap Formation after Stem Cell Transplant by Prostaglandin E2. Am J Respir Crit Care Med 2016; 193 (2): 186-197.
  • Martin M.J. Hypertonic saline inhibits arachidonic acid priming of the human neutrophil oxidase. J Surg Res 2013; 179 (1): 39-40.
  • Hamm C.W., Bassand J.-P., Agewall S. et al. ESC Guidelines For the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation: The Task Force for the management of acute coronary syndromes (ACS) in patients presenting without persistent ST-segment elevation of the European Society of Cardiology (ESC). European Heart Journal 2011; 32 (23): 2999-3054.
  • Гринштейн Ю.И., Филоненко И.В., Савченко А.А., Савченко Е.А., Гринштейн И.Ю. Способ диагностики резистентности к ацетилсалициловой кислоте. Патент № 2413953 РФ. МПК G01N 33/86 (2006.01). Опубл. 10.03.2009. Бюлл. № 7. 8 с. (Grinshtein Y.I., Filonenko I.V., Savchenko A.A. et al. A method of diagnosing resistance to acetylsalicylic acid//Patent No. 2413953 of the Russian Federation. MPK G01N 33/86 (2006.01). Publ. 10.03.2009. Bull. No. 7. 8 p.)
  • Шкапова Е.А., Куртасова Л.М., Савченко А.А. Показатели люцигенин-и люминол-зависимой хемилюминесценции нейтрофилов крови у больных раком почки. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2010; 149 (2): 201-203. (Shkapova E.A., Kurtasova L.M., Savchenko A.A. The performance of lucigenin-and luminol-dependent chemiluminescence of blood neutrophils in patients with kidney cancer. Bulletin of experimental biology and medicine 2010; 149 (2): 201-203.)
  • Савченко А.А. Определение активности NAD(P)-зависимых дегидрогеназ в нейтрофильных гранулоцитах биолюминесцентным методом. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2015; 159 (5): 656-660. (Savchenko A.A. The determination of the NAD(P)-dependent dehydrogenases activity in neutrophilic granulocytes by a bioluminescent method//Bulletin of experimental biology and medicine 2015; 159 (5): 656-660.)
  • Биохимия/Под ред. Е.С. Северина. М., 2004: 784. (Biochemistry/Ed. by E.S. Severin. M., 2004: 784.)
  • Kobayashi Y. Neutrophil biology: an update. EXCLI J 2015; 14: 220-227.
  • Han C.Y., Umemoto T., Omer M. et al. NADPH oxidase-derived reactive oxygen species increases expression of monocyte chemotactic factor genes in cultured adipocytes. J Biol Chem 2012; 287 (13): 10379-10393.
  • Rosa A.P., Jacques C.E., de Souza L.O. et al. Neonatal hyperglycemia induces oxidative stress in the rat brain: the role of pentose phosphate pathway enzymes and NADPH oxidase. Mol Cell Biochem 2015; 403 (1-2): 159-167.
  • Гринштейн И.Ю., Савченко А.А., Гринштейн Ю.И. и др. Состояние гемостаза и функциональной активности нейтрофилов у больных с разной чувствительностью к ацетилсалициловой кислоте при остром коронарном синдроме. Кардиоваскулярная терапия и профилактика 2015; 14 (5):29-34. (Grinshtein I.Yu., Savchenko A.A., Grinshtein, Y.I. et al. Hemostasis and functional activity of neutrophils in patients with different sensitivity to acetylsalicylic acid in acute coronary syndrome. Cardiovascular Therapy and Prevention 2015; 14 (5):29-34.)
Еще
Статья научная