CC BY
28
РАБОТЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
Возрастные особенности состояния клеточных мембран эритроцитов у больных с ишемической болезнью сердца
А.В.Махнева
Российский государственный медицинский университет им. Н.И.Пирогова, Научно-клинический центр геронтологии, лаборатория возрастной эндоэкологии, Москва (зав. лабораторией - проф. Л.П.Свиридкина)
У 135 больных ишемической болезнью сердца среднего, пожилого и старческого возраста с ишемической болезнью сердца, стенокардией II-III функционального класса определяли электрофоретические характеристики эритроцитов на приборе «Цитоэксперт» в комплексе с биохимическим анализом крови. У 30% пациентов среднего возраста, 69% пациентов пожилого возраста и 73% пациентов старческого возраста регистрируется снижение электрофорети-ческой подвижности эритроцитов. Между возрастом пациентов и процентом подвижных в электрическом поле эритроцитов выявлена тенденция к обратной связи. Увеличение в сыворотке крови активности щелочной фосфатазы более 70 ЕД/л и креатинфосфокиназы более 190 ЕД/л снижает электрофоретическую подвижность эритроцитов, в то время как повышение концентрации холестерина более 5,5 ммоль/л и фибриногена более 4,0 г/л увеличивает ее. Ранговый корреляционный анализ по Спирмену подтверждает наличие прямой связи между процентом подвижных эритроцитов и концентрацией холестерина и фибриногена. Одной из причин уменьшения электрофоретической подвижности эритроцитов у больных пожилого возраста может быть снижение концентрации холестерина, регистрируемое у них по сравнению с больными среднего возраста. Уменьшение амплитуды движения эритроцитов у больных старческого возраста возможно связано со снижением концентрации фибриногена, наблюдаемым у них по сравнению с пациентами среднего и пожилого возраста.
Ключевые слова: электрофоретическая подвижность эритроцитов, ишемическая болезнь сердца, пожилой и старческий возраст
Age peculiarities of the state of cellular membranes of erythrocytes in patients with ischemic heart disease
A.V.Makhneva
N.I.Pirogov Russian State Medical University, Scientific-Clinical Center of Gerontology, Laboratory of Age Endoecology, Moscow (Head of the Laboratory - Prof. L.I.Sviridkina)
Electrophoresis characteristics of erythrocytes and biochemical values were studied in 135 patients of middle, elderly and senile age with ischemic heart disease and angina of II-III functional class. Researches were carried out by means of bio-test method on «Cito-expert» apparatus. Depression of electrophoresis mobility of erythrocytes was diagnosed in 30% patients of middle age, in 69% patients of elderly age and in 73% patients of senile age with ischemic heart disease. The study revealed tendency to feedback correlation between age and percent of mobile erythrocytes in electric field. Rising of activity of alkaline phosphates more than 70 Ed/l and creatinphosphokinase more than 190 Ed/l reduced electrophoresis mobility of erythrocytes, while rising of concentration of cholesterol more than 5,5 mmole/l and fibrinogen more than 4 g/l enlarged it. The analysis on Spirman confirms correlation between percent of mobile erythrocytes and concentration of cholesterol and fibrinogen. One of the reasons of reduction of erythrocytes movement in patients of senile age in comparison with patients of average age could be decreasing of cholesterol concentration. Reduction of amplitude of erythrocytes movement in patients of senile age is probably bound to depression of concentration of fibrinogen observed in their blood in comparison with patients of average and elderly age. Key words: electrophoresis mobility of erythrocytes, ischemic heart disease, elderly and senile age
Для корреспонденции:
Махнева Анастасия Валерьевна, кандидат медицинских наук, младший научный сотрудник лаборатории возрастной эндоэкологии филиала Российского государственного медицинского университета им. Н.И.Пирогова «Научно-клинический центр геронтологии» Адрес: 129226, Москва, ул. Леонова, 16 Телефон: (499) 187-9309 E-mail: [email protected]
Статья поступила 23.06.2010 г., принята к печати 27.04.2011 г.
Доказано, что электрический заряд на поверхности живых клеток играет важную роль в существовании организма в целом, влияя на межклеточные взаимодействия и определяя многие биологические процессы, в том числе неспецифическую агрегацию, адсорбцию различных веществ, микроциркуляцию и т.д. Величина электрического заряда для каждого типа клеток в норме относительно постоянна. При патологии она значительно изменяется [1, 2] вследствие различного рода нарушений состава окружаю-
щей среды и химической структуры поверхности клеток [3]. Косвенно оценить электрический заряд клеток позволяет новый метод микроэлектрофореза на приборе «Цитоэксперт» (Патент РФ №2168176 «Способ микроэлектрофореза клеток крови и эпителиоцитов и устройство для его осуществления». Авторы: Е.Н.Никитин, А.А.Соловьев, С.В.Кутявина, А.Н.Голендухин, 2001). Принцип действия прибора основан на регистрации возвратно-поступательного движения клеток в переменном электрическом поле, активность которого пропорциональна величине их мембранного потенциала. Оценивается процентное содержание подвижных клеток и амплитуда их колебания.
Наиболее доступными клетками крови для изучения их электрического потенциала методом микроэлектрофореза являются эритроциты. Однако работы, посвященные изучению электрофоретической подвижности эритроцитов (ЭФП) при различных заболеваниях, немногочисленны [1, 4-6], а при ишемической болезни сердца (ИБС) практически отсутствуют. Появилось предварительное сообщение о снижении ЭФП эритроцитов у больных инфарктом миокарда, причем его степень пропорциональна размеру ишемического повреждения и некроза миокарда. В литературе нет данных о влиянии возраста и метаболических параметров крови на мембранный потенциал клеток. Между тем необходимость таких исследований очевидна, поскольку выяснение роли изменения ЭФП эритроцитов в патогенезе ИБС у больных пожилого и старческого возраста откроет новые пути в разработке методов коррекции этих нарушений.
Цель исследования - провести сравнительное изучение электрофоретических характеристик эритроцитов у больных ИБС, стенокардией II-III функционального класса (ФК) среднего, пожилого и старческого возраста и выяснить их зависимость от биохимических параметров крови.
Пациенты и методы
Работа выполнена на базе отделения гериатрической кардиологии Научно-клинического центра геронтологии, филиала Российского государственного медицинского университета им. Н.И.Пирогова. В исследование были включены 135 больных среднего (n = 20), пожилого (n = 93) и старческого (n = 22) возраста с установленным при поступлении в стационар диагнозом ИБС, стенокардия II-III ФК. Всем больным проводили определение электрофоретических характеристик эритроцитов и биохимического состава крови.
Материалом для исследования электрофоретической подвижности эритроцитов служила кровь, полученная из пальца. Для приготовления суспензионной среды использовали изоосмотический 0,3 М раствор сахарозы в дистиллированной воде; в качестве стабилизатора применяли 0,1 М фосфатный буфер с рН 7,4-7,5. Для получения суспензии в 1 мл среды вносили 1 каплю нативной крови пациента. В центр рабочей зоны выдвижной платформы дозатором помещали 40-50 мкл суспензии эритроцитов. Каплю накрывали покровным стеклом, расположив его строго симметрично относительно черных графитовых электродов, после чего на электроды подавалось напряжение. Оценивали 100 эритроцитов и рассчитывали процент подвижных клеток, у которых определяли амплитуду колебания.
Статистический анализ экспериментальных и клинических данных проводили методами вариационной статистики по Стъюденту для связанных и несвязанных между собой величин и рангового корреляционного анализа по Спирмену.
Результаты исследования и их обсуждение
Установлено, что процент подвижных в электрическом поле клеток и амплитуда их движения взаимозависимы.
У больных ИБС среднего возраста ЭФП эритроцитов крови в 70% случаев была сохранена, а у 30% пациентов регистрировалось умеренное ее снижение (рисунок). С возрастом число больных ИБС с признаками нарушения ЭФП эритроцитов возрастало, при этом выраженность этих изменений у пациентов пожилого и старческого возраста была примерно одинаковой. Так, значительное уменьшение ЭФП эритроцитов наблюдалось у 31-32%, а умеренное ее снижение - у 30-38% больных пожилого и старческого возраста соответственно.
При сравнении средних показателей ЭФП эритроцитов у больных ИБС разного возраста было установлено, что процент подвижных эритроцитов уменьшался у пациентов старше 59 лет и оставался на том же уровне у больных старше 74 лет (табл. 1). Амплитуда движения эритроцитов у больных пожилого возраста оставалась на том же уровне, что и у пациентов среднего возраста, и снижалась у больных старческого возраста. При анализе по Спирмену между возрастом пациентов и процентом подвижных в электрическом поле эритроцитов выявлялась тенденция к обратной связи (Я = -0,16; t = -1,51; р < 0,2).
Проведен анализ состояния ЭФП эритроцитов у больных ИБС с различным уровнем в сыворотке крови основных метаболитов вне зависимости от их возраста (табл. 2). Было выявлено, что у пациентов с повышенной в крови активностью креатинфосфокиназы (КФК) более 190 ЕД/л и щелочной фосфатазы (ЩФ) более 70 ЕД/л процент подвижных в электрическом поле эритроцитов и амплитуда их движения меньше, чем у больных с более низкой концентрацией этих ферментов. Однако выявленное нами возрастное сни-
80 70 60 50 40 30 20 10
%
70% 71%-90% Более 90%
Исходный процент активных эритроцитов
Средний Пожилой Старческий
Рисунок. Распределение больных ИБС разного возраста в зависимости от показателей электрофоретической подвижности эритроцитов крови.
А.В.Махнева / Вестник РГМУ, 2011, №3, с. 76-79
жение ЭФП эритроцитов не связано с повышением активности этих ферментов, так как у обследованных пациентов разного возраста с ИБС она была одинаковой (табл. 3). У пациентов с высокой концентрацией холестерина (более 5,5 ммоль/л) и фибриногена (более 4,0 г/л) процент подвижных эритроцитов в электрическом поле был выше, чем у больных с нормальным уровнем этих показателей. Повышение фибриногена сопровождалось увеличением и амплитуды движения эритроцитов в электрическом поле. Ранговый корреляционный анализ по Спирмену подтвердил наличие прямой связи между процентом подвижных эритроцитов и концентрацией холестерина (Я = 0,34; t = 3,48; р < 0,05) и фибриногена (Я = 0,32; t = 2,66; р < 0,05).
Последнее обстоятельство становится объяснимым в свете знаний строения мембраны эритроцита, в состав которой входят липиды и белки. Состояние и свойства липидов являются
Таблица 1. Показатели электрофоретических характеристик
эритроцитов крови у больных ИБС разного возраста (М ± т)
Показатели Возраст пациентов
средний пожилой старческий
Процент подвижных 92,37 ± 0,58 76,24 ± 2,90 72,42 ± 3,32
эритроцитов рс, < 0,001 р„ < 0,001
(норма > 90%) р™ > 0,2
Амплитуда движения 13,75 ± 0,39 13,05 ± 0,67 11,91 ± 0,57
эритроцитов (мкм) рсв > 0,2 рсв < 0,05
(норма 15-20 мкм) рпв > 0,2
рсв - достоверность различий по сравнению со средним возрастом;
рпв - достоверность различий по сравнению с пожилым возрастом.
Таблица 2. Показатели электрофоретической подвижности эритроцитов у больных ИБС с низкими и высокими значениями биохимических показателей крови (М ± т)
Показатели Процент подвижных эритроцитов р Амплитуда движения эритроцитов (мкм) р
Холестерин до 5,5 ммоль/л более 5,5 ммоль/л 72,77 ± 3,72 83,84 ± 2,93 <0,05 13,30 ± 0,75 12,65 ± 0,80 >0,2
ЩФ до 70 ЕД/л более 70 ЕД/л 84,19 ± 2,69 71,38 ± 4,27 <0,05 13,00 ± 0,65 12,50 ± 0,95 >0,2
КФК до 190 ЕД/л более 190 ЕД/л 79,22 ± 3,57 58,62 ± 5,04 <0,01 13,01 ± 0,80 10,30 ± 0,75 <0,05
Фибриноген до 4,0 г/л более 4,0 г/л 64,86 ± 4,20 79,26 ± 4,13 <0,05 9,45 ± 0,85 13,5 ± 0,70 <0,001
Таблица 3. Средние значения биохимических параметров крови у больных ИБС разного возраста (М ± т)
Показатели Средний Возраст пациентов Пожилой Старческий
КФК, ЕД/л 87,00 ± 8,13 129,71 ± 26,57 рсв < 0,2 121,24 ± 25,78 р» > 0,2 рпв > 0,2
ЩФ, ЕД/л 66,27 ± 8,92 62,65 ± 3,63 рсв > 0,2 86,21 ± 17,36 р» > 0,2 рпв < 0,2
Холестерин, ммоль/л 5,79 ± 0,19 5,19 ± 0,21 рсв < 0,05 5,51 ± 0,18 р„ > 0,2 рпв > 0,2
Фибриноген, г/л 4,70 ± 0,05 4,65 ± 0,14 р* > 0,2 4,39 ± 0,11 р» < 0,05 рпв < 0,2
рсв - достоверность различий по сравнению со средним возрастом; рпв - достоверность различий по сравнению с пожилым возрастом.
важными факторами регуляции пластичности мембраны и процессов ее проницаемости. Особое значение имеет входящий в состав мембраны холестерин, составляющий 22,2% от всех ее липидов. Оказывая влияние на плотность упаковки и подвижность хвостов мембранных липидов, холестерин способствует в одних случаях уплотнению, в других - разжижению липидной части мембраны. Именно поэтому нарушение холестеринового обмена является одной из ведущих причин ряда заболеваний. Растворимый гликопротеин плазмы фибриноген также является структурной основой функционирования рецепторов и ферментов мембраны и может непосредственно влиять на поверхностный заряд эритроцитов путем адсорбции [1]. Таким образом, одной из причин уменьшения мембранного потенциала эритроцитов у больных пожилого возраста может являться регистрируемое у них, по сравнению с больными среднего возраста, снижение концентрации холестерина (табл. 3). Уменьшение амплитуды движения эритроцитов у больных старческого возраста может быть связано со снижением концентрации фибриногена, наблюдаемым у них по сравнению с пациентами среднего и пожилого возраста.
Другие изученные биохимические параметры крови не влияли на средние показатели процента подвижных в электрическом поле эритроцитов и амплитуды их движения.
Выводы
1. Нарушение электрофоретической подвижности эритроцитов выявляется у 30% больных среднего возраста, 69% больных пожилого возраста и 73% больных старческого возраста с ИБС, стенокардией 11-111 ФК. Среднее значение процента подвижных в электрическом поле эритроцитов у пациентов среднего возраста находится в пределах нормы и снижается у больных пожилого и старческого возраста. Средний показатель амплитуды движения эритроцитов у больных среднего и пожилого возраста ниже нормы, который еще больше уменьшается у больных старческого возраста. Между возрастом пациентов и процентом подвижных эритроцитов в электрическом поле регистрируется тенденция к обратной связи (Я = -0,16; t = -1,51; р < 0,2).
2. На электрофоретическую подвижность эритроцитов оказывают влияние некоторые метаболиты, определяемые при биохимическом исследовании крови: высокая активность креатинфосфокиназы и щелочной фосфатазы способствует ее снижению, а увеличение концентрации холестерина и фибриногена сопровождается ее повышением.
3. Одной из причин уменьшения электрофоретической подвижности эритроцитов у больных пожилого возраста может быть регистрируемое у них по сравнению с больными среднего возраста снижение концентрации холестерина. Уменьшение амплитуды движения эритроцитов у больных старческого возраста возможно связано со снижением концентрации фибриногена, наблюдаемым у них по сравнению с пациентами среднего и пожилого возраста.
Литература
1. Козинец Г.И., Попова О.В., Будник М.И., Шмаров Д.А., Погорелов В.М., Проценко Д.Д. Электрический заряд клеток крови: лабораторно-клиническое значение. - М.: Практическая медицина, 2007. - 208 с.
2. Пурло Н.В., Попова О.В., Бирюкова Л.С., Козинец Г.И. Электрофоретическая подвижность эритроцитов как показатель оценки функциональной полноценности мембраны эритроцитов // Клин. лаб. диагност. - 2005. - №1 - С.40-44.
3. Быкова Н.А. Морфологические особенности эритроцитов крови в норме и патологии // Гематол. и трансфузиол.- 1993.-Т.38. - №4. - С.7-9.
4. Абрамова Т.В. Клинико-эпидемиологические особенности псориаза в субрегионах Чувашии, диагностика и лечение. - Автореф. дисс....к.м.н. - М., 2006. - 21 с.
5. Соловьев А.А., Сергеенко Е.Ю., Шишкин А.В., Сирко И.В., Орлов В.Н. Мониторинг физиотерапевтических воздействий на основе витального исследования клеток // Журнал Российской ассоциации по спортивной медицине и реабилитации больных и инвалидов. - 2006. - №1(18) - С.38-39.
6. Шкляев А.Е., Шишкин А.В. Электрофоретическая подвижность эритроцитов в растворах рибоксина у больных хроническим гастродуоденитом и язвенной болезнью двенадцатиперстной кишки. - В кн.: Сборник «Труды молодых ученых». - Ижевск: изд-во Экспертиза, 2001. - С.283.
ИЗ жизни УНИВЕРСИТЕТА
Учебники и монографии
Полунина Н.В. Общественное здоровье и здравоохранение: Учебник. - М.: Медицинское информационное агентство, 2010. - 544 с.
Учебник составлен в соответствии с учебной программой по предмету, включает новейшие сведения о деятельности учреждений здравоохранения, состоянии здоровья и организации обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения Российской Федерации. Предназначен для студентов лечебного и педиатрического факультетов медицинских вузов.
Лисицын Ю.П. История медицины. Краткий курс. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 304 с.
В соответствии с учебной программой по предмету в кратком изложении представлены основные события и этапы развития медицины со времен глубокой древности до настоящего времени. Особое внимание обращено на современный период (медицина XX - начала XXI века). Помимо описания важнейших событий и деятельности известных ученых-практиков в учебном издании даны теории медицины и перспективы ее развития. Книга предназначена для студентов медицинских вузов, врачей, историков, а также для всех, кто интересуется историей медицины.
Шишков И.З. История и философия науки: Учебное пособие. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010. - 768 с.
В учебном пособии подробно рассматриваются фундаментальные проблемы истории и философии науки. В нем осуществлена реконструкция фундаментализма и критицизма как основной методологической антитезы истории и философии науки, ее основных культурно-исторических типов, а также структуры и динамики научного знания. Отдельные разделы посвящены истории науки как науки и проблемам научной этики. Пособие предназначено аспирантам и соискателям, изучающим этот курс, преподавателям, а также всем тем, кто интересуется историей, эпистемологией и философией науки.
