Автореферат и диссертация по медицине (14.00.16) на тему:Патогенетические механизмы изменений гемореологического профиля у больных раком желудка при химиотерапии

На правах рукописи

0030527 Ю

ЧЕПОРОВ СЕРГЕЙ ВАЛЕНТИНОВИЧ

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ИЗМЕНЕНИЙ ГЕМОРЕОЛОГИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ У БОЛЬНЫХ РАКОМ ЖЕЛУДКА ПРИ ХИМИОТЕРАПИИ

14.00.16 - патологическая физиология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2007

003052710

Работа выполнена на кафедре патологической физиологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ярославская государственная медицинская академия Росздрава»

Научный руководитель: доктор биологических наук,

профессор Муравьев А. В.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Горбунова Н.А.

доктор медицинских наук, профессор Бердов Б.А.

Ведущая организация: Московский государственный университет, факультет фундаментальной медицины.

Автореферат разослан «_»_2007 года

Защита состоится З-в^И 2007 года в_часов на заседании

диссертационного совета Д 001.003.01 при Научно-исследовательском институте общей патологии и патофизиологии РАМН по адресу: 125315, Москва, Балтийская улица, дом 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук

Л.Н. Скуратовская

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В патогенезе солидных опухолей важным элементом являются нарушения кровообращения. При этом патологические изменения встречаются на всех уровнях - от системной гемодинамики до микроциркуляции и реологии крови (P. Yoy-sungnoen et al., 2005). Особенности патофизиологии гемореологиче-ских расстройств у больных злокачественными опухолями заключаются в том, что очень часто встречаются анемии (более 50% случаев заболевания в III и IV стадиях болезни) с низкими величинами концентрации гемоглобина и небольшим гематокритом (менее 120 г/л и 35% соответственно - В.В.Бредер и др., 2002; Е. Cortesi et al., 2004; С.А. Hudis et al., 2005). Известно, что концентрация эритроцитов в крови в значительной мере определяет вязкость цельной крови и ее текучесть (А.В. Муравьев, 1993; Н.Н. Еремин, 2002). У онкологических больных низкие величины гематокрита сочетаются с высокой вязкостью плазмы и выраженной агрегацией эритроцитов (А.Е. Bouhmadi et al., 2000; А.В. Муравьев и др., 2006). Что касается вязкости цельной крови, ее текучести, микрореологических характеристик эритроцитов и транспортного потенциала, в условиях тяжелой онкологической патологии, то этот комплекс проблем остается недостаточно изученным. Так, у пациентов с карциномой яичников был выявлен синдром гипервязкости, независимый от величины гематокрита (G.F. Tempelhoff et al., 1998). При этом ведущим фактором изменения вязкости цельной крови рассматривают вязкость плазмы. Она сочетается с ростом опухоли и тканевой гипоксией. В свою очередь это является сильным стимулом для экспрессии генов, кодирующих рост опухоли (G.F. Tempelhoff et al., 2002). Наиболее существенные объяснения повышения вязкости плазмы основаны на ее связи с концентрацией фибриногена и продуктов его метаболизма (ВА Левтов и др., 1982; В А Галенок и др., 1987; S. Forconi, 1995), особенно при диссе-минации опухоли. Тогда как роль гематокрита, числа лейкоцитов и тромбоцитов в изменении вязкости плазмы и цельной крови в этих условиях невелика. Поскольку реологические свойства крови в значительной мере определяют ее транспортный потенциал (J.F. Stoltz et al., 1991), то их изменение может стать важным патогенетическим механизмом онкологического заболевания. Результаты гемореологи-ческих исследований могут послужить основой для формирования новой стратегии в терапии рака, поскольку вполне возможно, что снижение вязкости плазмы при лечении приведет к улучшению чувствительности к радио/химеотерапии и, таким образом, более высокой степени выживаемости пациентов и повышению их качества жизни.

Химические соединения, входящие в состав лекарственного препарата, транспортируются к клеткам-мишеням с током крови.

При этом они распределены не только в плазме, но и связаны с мембраной эритроцитов (М. Highley et al., 1996; Н. Dumez et al., 2001). Следовательно, можно предположить, что препараты химиотерапии, применяемые для лечения рака, могут воздействовать на молекулярные мишени мембран эритроцитов и влиять на их микрореологические свойства (Н. Dumez et al., 2004). В свою очередь это может изменить транспортный потенциал крови и доставку препаратов в тканевый микрорайон. Однако анализ литературы показал, что по данной проблеме работы практически отсутствуют. Существующие отдельные исследования реологических свойств крови у больных злокачественными опухолями носят фрагментарный характер и не дают полной картины изменений всего гемореологического профиля и тем более не вскрывают патогенетические механизмы его изменений. Все это мотивировало выбор темы диссертационного исследования, определения его цели и постановку основных задач.

Цель исследования: Изучение патогенетических механизмов изменения гемореологического профиля у больных раком желудка в условиях химиотерапии цисплатином и 5-фторурацилом.

Задачи исследования: 1 Изучить особенности макро-и микрореологических свойств крови и ее транспортный потенциал у больных раком желудка.

2. Оценить характер изменений параметров гемореологического профиля у больных раком желудка при однократном сеансе химиотерапии цисплатином и 5-фторурацилом.

3. Изучить механизмы изменения микрореологических свойств эритроцитов при прямом действии цисплатина in vitro.

4. Изучить механизмы изменения микрореологических свойств эритроцитов при прямом действии 5-фторурацила /л vitro.

5. Провести анализ сочетанного воздействия на микрореологические свойства эритроцитов препаратов химиотерапии и препаратов, ингибирующих активность фосфодиэстераз в эритроцитах. Научная новизна исследования определяется следующими

основными результатами. Впервые получены характеристики гемореологического профиля больных раком желудка, включающие ключевые макро- и микрореологические параметры. Определены основные факторы, ответственные за изменения текучести крови и ее транспортного потенциала. Выявлена роль отдельных параметров гемореологического профиля в общей картине реологических нарушений при данной патологии и определены его ведущие изменения. Получены новые данные о состоянии гемореологического профиля больных раком желудка в условиях химиотерапии цисплатином и 5-фторурацилом. Установлено, что при однократном введении препарата вязкость цельной крови снижается, тогда как ригидность эритроцитов имеет только тенденцию к повышению, а агрегация эритроци-

тов изменялась по-разному, в зависимости от ее исходной величины: при исходно низкой агрегации - она повышалась, а при исходно высокой - снижалась. Впервые проведено исследование прямого эффекта препаратов химиотерапии 5-фторурацила и цисплатина на микрореологические свойства эритроцитов в опытах in vitro. Анализ действия препаратов на микрореологические свойства эритроцитов позволил рассмотреть три варианта взаимодействия препарата химиотерапии и микрореологии эритроцитов: положительное взаимодействие, отрицательное и нейтральное. Впервые показано, что при нейтральном или отрицательном микрореологических эффектах препаратов химиотерапии текучесть эритроцитов и их транспортный потенциал можно повысить, если сочетать с препаратами, ингибирую-щими активность фосфодиэстераз в эритроцитах, например, с пен-токсифиллином. Показано, что ингибирование входа кальция в эритроциты или наоборот - его стимулирование сопровождается достоверными изменениями микрореологических свойств эритроцитов. Теоретическая и практическая значимость исследования Полученные в диссертационном исследовании данные позволяют дополнить существующие представления о механизмах патогенеза солидных опухолей и о степени гемореологической компенсации анемий, сопутствующих заболеванию, и проводимой химиотерапии. Это дает возможность на практике точно определять эффективность транспорта и доставку кислорода кровью у больных, как с наличием анемии, так и без нее. Комплексный подход к оценке гемореологиче-ских расстройств при онкологической патологии позволяет выделить ключевые макро- и микрореологические характеристики, ответственные за нарушение текучести крови в целом, и наметить пути их коррекции. В первую очередь, такой характеристикой является агрегация эритроцитов, которая хорошо корректируется ингибиторами фосфодиэстераз. Сочетание in vivo и in vitro исследований действия препаратов химиотерапии и их комбинирование с лекарствами, имеющими ингибиторную активность в отношении фосфодиэстераз (пентокси-филлин и винпоцетин, дротаверин) дает возможность понять патофизиологические механизмы изменения гемореологического профиля у больных и корректировать нарушенную текучесть эритроцитов и их транспортный потенциал. Исследование механизмов изменения микрореологических свойств эритроцитов у больных раком желудка при химиотерапии имеет важное практическое значение для патофизиологии и клиники.

Положения, выносимые на защиту: 1. Патогенетические механизмы заболевания раком желудка включают изменения параметров гемореологического профиля больных и в том числе: повышение основного реологического показателя - вязкости цельной крови при низких скоростях сдви-

га вследствие прироста вязкости плазмы, повышения ригидности и агрегации эритроцитов. Интегральный показатель эффективности реологической составляющей кровотока - отношение гематокрит/вязкость крови достоверно ниже у больных, чем у здоровых лиц.

2. Однократная инфузия больным препарата химиотерапии - цис-платина или 5-фторурацила - сопровождается снижением вязкости цельной крови и повышением ее транспортного потенциала. Это происходит в основном за счет гемодилюции, характерной для инфузии препарата с большим объемом физиологического раствора. Деформируемость эритроцитов изменяется незначительно, а агрегация, в среднем, достоверно снижается

3. Препараты химиотерапии, в опытах in vitro, мало влияют на деформационные характеристики эритроцитов, однако существенно изменяют их агрегацию в зависимости от ее исходной величины: при низкой происходит ее повышение, а при исходно высокой агрегации - она снижается.

4. Препараты и соединения, имеющие в качестве молекулярных мишеней фосфодиэстеразы эритроцитов, снижают агрегацию и повышают их текучесть. Комбинирование препарата химиотерапии in vitro с ингибиторами активности фосфодиэстераз сопровождается повышением текучести суспензий эритроцитов и снижением их агрегации.

Апробация работы

Результаты исследования доложены и обсуждены на Международной конференции по гемореологии и микроциркуляции (Ярославль, 2005); межвузовских конференция «Медицина, Биология, Спорт» (Ярославль, 2004, 2004); 13-th European Conference on Clinical Hemorheology (Italy, Sienna, 2005); 2-nd European School for Hemortieology and Fluid Mechanics (Bulgaria, Varna, 2006).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 16 печатных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 136 страницах печатного текста, включает 10 таблиц и 40 рисунков. Работа состоит из введения, обзора литературы, главы описания материалов и методов исследования, главы собственных результатов исследования, главы обсуждения результатов и выводов. Библиографический указатель содержит 70 отечественных и 224 иностранных источников.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Характеристика объеста исследования и организация наблюдений

Для достижения поставленной в исследовании цели и решения основных задач были сформированы несколько групп наблюдений, в которые были включены больные (мужчины, п=52, в возрасте от 44 до 70 лет), находящиеся на лечении в Ярославской областной онкологической больнице. Из этой группы были выделены две подгруппы. Больные одной из них (мужчины, п=21, возраст 44-66 лет) получали монохимиотерапию цисплатином в дозе 50 мг. Препарат вводился внутривенно, капельно, с 500 мл раствора глюкозы в течение 3-х часов. Больные другой группы имели монохимиотерапию препаратом 5-фторурацил (мужчины, п=19, возраст 48-64 года). Был применен следующий режим введения: 5-фторурацил (5-ФТ) 500 мг/м2, внутривенно, капельно с 400 мл физиологического раствора в течение 3 часов, через день, до 4 - 5 г на цикл. Оценивали геморео-логический эффект однократного введения препарата с лечебной целью В качестве контроля была организована группа практически здоровых лиц соответствующего пола и возраста (мужчины, п=32).

Для исследования прямого реологического действия препаратов цисплатина и 5-фторурацила изучали изменение деформируемости и агрегации эритроцитов при их инкубации с препаратами in vitro в течение 15 мин при 37°С. Концентрации препаратов для in vitro исследования подбирались таким образом, чтобы получить их величины, сходные с тем, что бывают в крови пациентов при внутривенной ин-фузии лекарства (с учетом почти 100% биодоступности при внутривенном его введении). Для цисплатина это была концентрация 0,01 мг/мл, а для 5-фторурацила - 0,025 мг/мл.

Поскольку химиотерапия рака желудка проводится с использованием 5-фторурацила, и он также часто входит в схемы лечения других видов рака, то представлялось важным изучить сочетанное воздействие, в in vitro исследованиях, этого цитостатика и препаратов с известным реологическим эффектом. В качестве таких препаратов были выбраны ингибиторы фосфодиэстераз (ФДЭ) пенгоксифиллин (10"6 М), дротаверин (10 М) и винпоцетин, селективный ингибитор фосфодиэ-стеразы 1 (10"8 М). Для оценки роли ионизированного кальция (Са2+) в изменениях реологического поведения эритроцитов в условиях действия 5-фторурацила повышали вход Са2+ к клетку с помощью кальциевого ионофора (А23187; 5,0 мкМ). Для снижения содержания Са в среде инкубации клеток применяли кальциевый хелатор ЭГТА (1,0 мМ). Эритроциты прединкубировали с ЭГТА и затем с 5-фторурацилом. В качестве контроля для этих серий исследования использовали инкубацию эритроцитов в таком же объеме физраствора с глюкозой (5,0 мМ).

Критерии включения лиц в исследование

В исследование включали больных с наличием всех ниже перечисленных признаков:

1. Морфологическое (гистологическое, цитологическое) подтверждение диагноза рака желудка.

2. Не получавшие ранее химио- и / или лучевую терапию.

3. Измеряемые и I или оцениваемые проявления болезни по данным фиброгастродуоденоскопии, рентгенографии, УЗИ, компьютерной томографии, пальпаторно.

4. Возраст - менее 70 лет.

5. Общее удовлетворительное состояние (статус Карновского более 60 %).

6. Удовлетворительная деятельность жизненно важных функций и систем организма.

7. Согласие больного на лечение.

Критерии исключения

В исследование не включали больных, имеющих хотя бы один из ниже перечисленных признаков:

1. Ранее получавшие химио- и/или лучевую терапию по поводу рака желудка.

2. Наличие метастазов в головной мозг или кости (если они являются единственными проявлениями болезни).

3. Наличие почечно-печеночной недостаточности.

4. Нарушение сердечного ритма, инфаркт миокарда (последние 2 года), признаки сердечной недостаточности, гипертоническая болезнь 2-3 степени.

5 Признаки желудочного кровотечения.

6 Возраст старше 70 лет.

7. Другие сопутствующие заболевания в стадии декомпенсации, признаки активной инфекции, осложняющие проведение планируемой химиотерапии.

8 Тяжёлое общее состояние.

План обследования до начала лечения

Анамнез заболевания и физикальное обследование, включая измерение роста и веса. Расчет площади поверхности тела. Оценка общего статуса (по шкале Карновского). Полное описание и размеры измеряемых и не измеряемых проявлений болезни. Общий анализ крови (лейкоциты, гранулоциты, гемоглобин, тромбоциты). Биохимический анализ крови (креатинин, мочевина, билирубин, белок, щелочная фос-фатаза). Общий анализ мочи. ЭКГ. Фиброгастродуоденоскопия. Рентгенологическое исследование желудка. Рентгенологическое исследование грудной клетки. Ультразвуковая и/или компьютерная томография органов брюшной полости и малого таза.

2.3. Методы гемореологических исследований

231. Регистрация макрореологических характеристик крови

Регистрацию всех параметров проводили утром, натощак, после ночного отдыха. Кровь для анализа (в объеме 10 мл, с гепарином в качестве антикоагулянта, 5000 1.Е) брали из локтевой вены без наложения жгута в асептических условиях клинической лаборатории опытным медперсоналом.

В эту группу методов включали измерение вязкости крови, плазмы и суспензии эритроцитов (суспензия эритроцитов в аутологической плазме и/или буфере со стандартизированным гематокритом, равным 40%) Регистрацию вязкости проводили при помощи полуавтоматического капиллярного вискозиметра. При постоянных величинах геометрии капилляра (диаметр и длина рабочей части) приложенное движущее давление 10, 20,40,60,80 и 100 мм вод. ст. давало величины напряжения сдвига порядка 0,39 Н-м"2 до 3,90 Н-м"2. Регистрация вязкости при шести скоростях сдвига давало возможность получить кривую течения, которая хорошо описывалась кривой течения степенного закона вида (у = 492,67х '22).

Это показывает высокую надежность получаемых показателей вязкости на данном приборе и регистрацию с его помощью степени неньютоновости крови или суспензии эритроцитов (У. Уилкинсон, 1964).

Коэффициент вариации метода вискозиметрии составлял менее 1,0 % (получен при помощи нескольких десятков повторных измерений вязкости контрольной пробы крови).

2.3 2 Определение показателя гематокрита

Определение показателя гематокрита (НсЦ цельной крови и приготовленных суспензий эритроцитов проводили на специальной микрогематокритной центрифуге ТН-21 (Германия).

2 3.3 Определение концентрации гемоглобина цельной крови и в суспензиях эритроцитов

Концентрацию гемоглобина крови (НЬ) измеряли при помощи ци-анметгемоглобинового метода. На основе регистрации общей концентрации гемоглобина крови и величины гематокрита (Нй) рассчитывали среднюю концентрацию гемоглобина в эритроцитах (МСНС).

2.3.4 Регистрация микрореологических характеристик эритроцитов

Деформируемость и агрегация эритроцитов представляют микрореологическую часть гемореологического профиля. В прикладных или клинических реологических исследованиях для оценки деформи-

п

У

руемости эритроцитов используется расчет индекса их ригидности (L. Dintenfass, 1977). Формула для расчета этого индекса (Тк) имеет вид:

Тк = (Г}0°*-1)/ Г]о04 Hct

где Т|0 - относительная вязкость суспензии (вязкость суспензии эритроцитов/вязкость буфера), Hct - гематокрит, взятый в относительных величинах Расчеты этого показателя проводили для суспензий эритроцитов с гематокритом 0,40 (40%) и постоянной вязкостью суспензионной среды (вязкость буфера при комнатной температуры составила 1,20 мПа с при высокой скорости сдвига).

2.3.5 Оценка степени агрегации

Агрегацию эритроцитов измеряли двумя методами: (1) с помощью автоматического агрегометра (Муггепе, Германия), который дает возможность регистрировать четыре индекса агрегации и (2) путем прямой микроскопии суспензий эритроцитов в аутологичной плазме с последующей компьютерной обработкой изображения (А В. Муравьев и др., 2002). При агрегатометрии регистрировали число агрегатов и количество неагрегированных эритроцитов. Рассчитывали отношение числа агрегатов к количеству неагрегированных клеток и это отношение рассматривали как показатель агрегации эритроцитов (индекс агрегации). Этот метод позволял вычислить число эритроцитов, приходящихся на один агрегат.

Поскольку разные методы оценки агрегации эритроцитов сравнивают с величинами скорости оседания эритроцитов (СОЭ), то была проведена регистрация СОЭ на 15, 30, 45 и 60 минутах наблюдения и построена кривая СОЭ-время (С.А. Селезнев и др., 1975).

23 6. Определение эффективности доставки кислорода в ткани

При допущении того, что диаметр сосудов неизменен в данных условиях наблюдения, эффективность транспорта кислорода кровью при этом зависит от концентрации эритроцитов (гематокрит) и от величины вязкого компонента общего сосудистого сопротивления, то есть от вязкости крови (А. В. Муравьев и др., 2001; S. Chien, 1977; D. Quemada, 1978; J. Staitz, 1991). Указанные выше авторы предлагают рассчитывать эффективность доставки кислорода в ткани на основе отношения гема-

токрита к вязкости (Ht/T|). С этой целью проводили определение средних величин этого показателя в каждой группе наблюдений.

2.3.7 Представление данных исследования реологических характеристик крови в виде аемореологического профиля

Комплексная регистрация реологических характеристик крови, которая включает макро-и микрореологические показатели, дает воз-

можностъ выявить те изменения, которые в наибольшей степени могут коррелировать с изменениями артериального давления и сосудистым сопротивлением. Для стандартизации реологических измерений и комплексной оценки, полученных при исследовании данных, была предложена концепция гемореологического профиля (А.А. Муравьев; 1999; и. 1991). При его графическом построении использовали следующий порядок представления результатов измерения:

1 - вязкость крови при высоком напряжении сдвига, 2 - вязкость крови при относительно низком напряжении сдвига, 3 - вязкость плазмы, 4 - гематокрит, 5 - вязкость суспензии эритроцитов в буфере, б - индекс ригидности эритроцитов (Тк), 7 - показатель агрегации эритроцитов {усредненные данные трех индексов), 8 - белок плазмы,

9 - индекс эффективности доставки кислорода в ткани (НсУТ)).

На основе вышеуказанных данных, полученных при измерении реологической картины крови, рассчитывали различия в процентах по отношению к выбранному контролю (увеличение или уменьшение параметра) и строили профиль с представлением данных в виде гистограмм (рис. 1).

20

Рис.1. Пример построения гемореологического профиля

2 3.8, Статистическая обработка данных наблюдений Статистическую обработку полученных цифровых материалов, включая корреляционный и регрессионный анализ, проводили на PC IBM, используя табличный редактор Microsoft Excel За уровень статистически значимых принимали изменения при Р<0,05. Поскольку гемореологические параметры не всегда соответствуют критерию нормального распределения, то в ряде случаев оценку статистической значимости различий в группах наблюдения прово-

1 1

дили с использованием непараметрических критериев: критерий знаков и парный критерий Вилкоксона.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенное исследование гемо peo по гического профиля у лиц с раком желудка показало, что в среднем вязкость цельной крови при относительно высоких скоростях сдвига {> 200 сбыла достоверно ниже: чем у лиц здорового контроля. Следовательно, можно полагать, что потенциальная текучесть крови (величина обратная вязкости) на уровне крупных сосудов системы макроциркуляции была выше. Однако после коррекции на гематокрит оказалась, что у больных вязкость крови при высоких скоростях сдвига на 17% выше, чем в контрольной группе здоровых лиц (рис. 2). Следовательно, ведущей причиной изменения вязкости крови является снижение концентрации эритроцитов и гемоглобина, что свойственно тяжелым стадиям заболевания (В,В. Бредер и др., 2002; J. Murray., Е. Escobar, 1973).

Рис. 2. Сравнение вязкости цельной крови и скорректированной на гематокрит 40% у здоровых лиц (контроль) и у онкологических больных (онко)

Детальный анализ изменения текучести крови показал, что ос новной причиной различия с данными контроля является более низкий гематокрит, который был на 13% меньше в группе больных. Было установлено, что вязкость крови находится в сильной зависимости от гематокрита. На такую связь указывали и другие авторы (В.А. Левтов и др., 1982; В.А. Галенок и др., 1987; Е Merrill et а!., 1968; G.F. Tempelhoff et al., 1998; J.A. Rebel, et at., 2003). Между вязкостью крови при высоких скоростях сдвига и величиной гематокрита коэффициент

корреляции составил 0,784. Расчет коэффициента детерминации (D= г2* 100%) был равен 61%. Это может означать, что более чем на 60% текучесть крови зависит от концентрации эритроцитов.

Изменение вязкости плазмы менее существенно сказывалось на текучести цельной крови. На это указывала заметно меньшая корреляции между этими двумя показателями. Коэффициент детерминации составил только 10,2%. Остальные, более чем 28% вклада реологических факторов в текучесть цельной крови, приходились на деформацию и агрегацию эритроцитов.

Деформируемость эритроцитов у больных была сниженной на 7%, Это умеренное изменение вероятно связано с состоянием вязко-эластичности мембран клеток. На это указывал прирост вязкости суспензии эритроцитов со стандартным гематокритом (Hct=40%) и постоянной вязкостью суспензионной среды (A.B. Муравьев и др., 1998; J. Dormandy, 1980). Вместе с тем, важно заметить, что конечный эффект деформационного течения эритроцитов в системе сосудов микроциркуляции определяется конкурентным соотношением внешних деформирующих факторов (давление крови, вязкость плазмы и гематокрит) и состоянием собственной деформируемости эритроцитов (К. Каро и др., 1981; В. Sandhagen, 1999). Эффективность действия деформирующих факторов - вязкости плазмы (упруюаязкая среда, через которую передается напряжение сдвига на эритроциты) и гемзтокрита, у больных была меньше, чем в группе контроля, а собственная деформируемость клеток была ниже (рис. 3).

ВП Hot ВС Т*

Рис. 3. Изменение внешних (снижение) и внутренних факторов (нарастание ригидности) деформации эритроцитов у больных раком желудка. Стрелками на рисунке показаны тенденции изменений внешних и внутренних факторов деформации эритроцитов

Таким образом, анализ факторов, участвующих в деформации эритроцитов, позволяет полагать, что у больных раком желудка в

П

целом она снижена. Сравнение внешних и внутренних факторов деформируемости показало, что прогнозируемая способность эритроцитов к деформации была на 22% меньше у больных по сравнению с контролем. Сниженная деформируемость эритроцитов может быть компенсирована приростом вязкости окружающей клетку среды (Н.Н. Еремин, 2002; J. Dormandy, 1980). Однако в данной реологической ситуации вязкость плазмы была несколько ниже у больных, чем в контроле, и, следовательно, не могла обеспечить эффективную передачу деформирующей силы на клетки (К. Каро и др., 1981)

Другим микрореологическим свойством, способным существенно изменять кровоток и сосудистое сопротивление, является агрегация эритроцитов (H.J. Meiselman, 2002; R. Plasenzotti et al., 2004; J. Bishop et al., 2006). Как показали результаты исследования, усредненный показатель агрегации эритроцитов (средняя величина трех индексов) у больных был на 90% (р<0,01) выше, чем у здоровых лиц. Вискозиметрический индекс агрегации и СОЭ были также значительно увеличены по сравнению с контролем (рис. 4)

Рис. 4. Изменение показателей агрегации эритроцитов у больных раком желудка по сравнению с контрольной группой (разница в % к контролю)

Обозначения- ВИА- вискозиметрический индекс агрегации,

ПА- показатель агрегации,

ЧЭА - число эритроцитов в одном агрегате,

COA - скорость образования агрегатов

Параллельно с выраженным повышением агрегации эритроцитов у больных отмечали и высокую вязкость цельной крови при низких скоростях сдвига. Она на 19% превышала средний показатель контрольной группы Известно, что на вязкость крови при низких скоростях сдвига существенно влияние оказывает агрегация эритроцитов

(R. Ajmani, 1997; M. W. Rampling et al, 2004). В нашем исследовании было найдено, что агрегация эритроцитов положительно коррелировала не только с вязкостью цельной крови, при относительно низких скоростях сдвига (г=0,607), но и с размерами агрегатов (г = 0,592; р<0,05). Важно иметь в виду, что показатели агрегации эритроцитов выражено коррелировали с характеристиками суспензионной стабильности крови (СОЭ60 и Tg-СОЭ-граммы). Так, показатель агрегации коррелировал с величиной СОЭ60, при этом коэффициент корреляции был равен 0,695, а число эритроцитов, приходящихся на один агрегат, положительно коррелировало с величиной СОЭ«, (г= 0,737).

С другой стороны, не было выявлено заметной корреляции между величинами вязкости крови при высокой скорости сдвига и характеристиками агрегации эритроцитов (г=0,120; р>0,05). Это подтверждает то, что текучесть крови в зоне высоких скоростей сдвига (например, в артериях и артериолах системы кровообращения) в основном зависит от деформационных характеристик эритроцитов, а не от их агрегации (В.А Левтов и др , 1982; P. Gaehtgens, 1987, J.F. Staitz et al., 1999).

В этих условиях показатель реологической эффективности транспорта кислорода (отношение гематокрит/вязкость крови; Е П. Сулоев, 1995; J.F. Brun et al., 1995) у больных оказался на 10% (Р<0,05) меньше, чем у здоровых лиц.

Основной механизм изменения текучести крови при однократной процедуре химиотерапии цисплатином (инфузии препарата с большим объемом физраствора) был связан с выраженной гемоди-люцией. На это указывало уменьшение концентрации эритроцитов и белка, соответственно на 12 и 13%. Вклад изменения гематокрита составил в этих условиях 47% (коэффициент детерминации между вязкостью крови и гематокритом). Низкий гематокрит является наиболее частой причиной уменьшения вязкости крови как в физиологических (А А. Муравьев и др., 1998; J.F. Brun et al., 1998), так и в патологических условиях (В А. Шабанов, 1997; R. Ajmani, 1997)

После инфузии цисплатина относительная вязкость крови и вязкость, скорректированная на гематокрит 40%, достоверно снижались на сходную величину (на 7-10%). Следовательно, текучесть цельной крови зависела не только от изменений вязкости плазмы (которая тоже снижалась на 11%) и гематокрита, но и от микрореологических свойств самих эритроцитов - от их агрегации и деформируемости. Важно иметь в виду, что снижение вязкости плазмы может иметь серьезные патофизиологические последствия. При выраженной гемодилюции это приводит к уменьшению числа функционирующих капилляров и ухудшению перфузии микрососудистого русла органа и снабжения его кислородом (J. Martini et al., 2006)

Что касается деформируемости эритроцитов, то ее величина практически не изменялась, хотя индекс ригидности несколько увеличился (+4%). Однако различия не были достоверными. После ин-фузии цисплатина баланс внешних (ВП и Hct) и внутренних (МСНС, индекс ригидности) факторов деформации эритроцитов был смещен в негативную сторону. Было выявлено снижение внешних факторов в среднем на 11,5%, при некоторой тенденции к нарастанию эффекта внутренних - на 4%.

Таким образом, после инфузии цисплатина, текучесть крови, характерная для кровотока в крупных сосудах, повышалась. Тогда как на тканевом уровне, в нутритивных капиллярах, из-за нарушенных деформационных условий, можно прогнозировать снижение эффективности кровотока. Следовательно, экстраполяция реологических данных на реальный кровоток в системе микроциркуляции больных свидетельствует о том, что доставка препарата в тканевый микрорайон, к клеткам опухоли, будет недостаточно эффективной.

Анализ индивидуальных значений показал, что максимальная эффективность транспорта эритроцитов у пациентов была зарегистрирована при гематокрите 37%. У здоровых лиц эта величина находится в диапазоне от 40 до 44% (А.В. Муравьев и др., 2005; К. Fonay et ai., 1995). После инфузии препаратов (цисплатин или 5-фторурацил) концентрация НЬ снижалась до 103,0±2,8 г/л, что расценивается как критический уровень (В.В. Бредер и др., 2002; J. Patton et al., 2004; С.А. Hudis et al, 2005). Однако расчет величины средней концентрации гемоглобина в эритроците показал, что она составила в среднем 32,3 г/дл и достоверно не снижалась при инфузии препарата. Кроме того, известно, что заметная гемодилюция (Hct >32%) не приводит к нарушению оксигенации тканей и способствует снижению вязкости крови и повышению эффективности ее транспортной функции (К. Messmer, 1982; J. Creteur et al., 2001; J.A. Farina et al, 2006). Действительно, y пациентов после инфузии цисплатина, из-за выраженного снижения вязкости крови, реологическая эффективность транспорта эритроцитов в среднем возросла от 8 до 13%

Для более детального анализа влияния на микрореологические характеристики эритроцитов цисплатина было проведено in vitro исследование его действия на агрегацию и текучесть клеток Было установлено, что после инкубации с препаратом вязкость суспензии эритроцитов (Hct=40%) хотя и повысилась, однако ее прирост составил около 4% и не был достоверным. Что касается агрегации эритроцитов, то здесь была обнаружена двойственная ситуация. Если исходно степень агрегации была высокой, то препарат ее снижал и, наоборот - при исходно низкой агрегации наблюдали ее повышение (рис. 5).

Рис. 5. Изменение агрегации эритроцитов под влиянием инкубации их с цисплатином (исходно высокая и исходно низкая степень агрегации эритроцитов)

Следовательно, для обеспечения оптимального микроциркуля-торного гомеостаза требуется не максимальное снижение агрегации эритроцитов, а некоторая средняя ее величина, которая будет компромиссом между потребностью в повышении посткапиллярного сопротивления (1) и необходимостью иметь эффективную текучесть крови (2) в посткапиллярном отделе сосудистого русла. На это указывали и другие авторы (P. Johnson, 1999; H.J. Meiselman, O.K. Baskurt, 2001). Действительно, первое условие необходимо для обеспечения транскапиллярного обмена и для активизации фильтрационного механизма в тканевом микрорайоне (О.В. Алексеев, 1981, П. Джонсон, 1982; A.B. Муравьев, 1993). Второе - связано с обеспечением эффективного венозного возврата (J. Bishop et al., 2004), поскольку известно, что агрегация эритроцитов является причиной более 50% изменений венозного сопротивления кровотоку (P. Johnson 1995; A.R Pries, T. Secomb, 2003).

Поскольку 5-ФТ, как и цисплатин, вводили с большим объемом раствора физраствора, то эффект сопутствующей гемодилюции проявлялся снижением вязкости цельной крови при высоких и низких скоростях сдвига Основным механизмом, ассоциированным с изменением текучести крови, является снижение гематокрита. Коэффициент детерминации между ВК и Hct был равен 53,0, это значит, что на 53% вязкость крови зависела от концентрации эритроцитов. Тогда как вклад вязкости плазмы ограничивался, в этих условиях, только 24%. Действительно, изменение вязкости плазмы после инфузии 5-ФТ не превышало 3%, тогда как величина относительной вязкости (отношение вязкости крови к вязкости плазмы) оказалась

на 14% меньше, чем до инфузии препарата. Это, казалось бы, ясно свидетельствует в пользу только гематокрита как основного фактора, ответственного за состояние текучести цельной крови в этих условиях. Однако вязкость крови, скорректированная на гематокрит 40%, тоже снизилась на 12% (тогда как гематокрит изменился только на 5%). Следовательно, остальные факторы изменения текучести крови под влиянием инфузии 5-ФТ связаны с микрореологическими свойствами эритроцитов - их деформацией и агрегацией, и на их долю в общей текучести крови остается 23%.

При более высоких или низких концентрациях эритроцитов в крови ее транспортный потенциал снижался. Это происходило либо из-за нарастания вязкости цельной крови, либо за счет снижения деформируемости эритроцитов. Наибольшее число низких индивидуальных значений эффективности транспорта эритроцитов наблюдалось при гематокрите ниже 30%, что встречалось у значительной части больных раком желудка.

При применении в качестве средства химиотерапии 5-ФТ транспортный потенциал крови оказался оптимальным для этой реологической ситуации, при гематокрите от 35 до 40%. Критической была величина гематокрита 30%, ниже которой, так же как и в группе больных, получавших цисплатин, наблюдалось заметное снижение эффективности транспорта эритроцитов.

Таким образом, исследование реологической картины крови больных раком желудка в условиях химиотерапии цисплатином или 5-ФТ показывает, что оптимальный гематокрит для эффективного транспорта эритроцитов и кислорода находился в диапазоне от 35 до 40%, а критическая величина снижения концентрации эритроцитов составляет 30%.

В условиях снижения сдвигового напряжения эритроциты могут более активно объединяться в агрегаты (Н. Meiselman, 1993; Р. Bagchi et al., 2005). Некоторая положительная корреляция между вязкостью крови при низких скоростях сдвига и агрегацией эритроцитов (г=0,443; Р=0,05), в условиях инфузии 5-ФТ, свидетельствует о роли последней в изменениях текучести крови при низкой скорости сдвига. Расчет коэффициента детерминации показал, что этот вклад составил почти 20%, что для микрореологической характеристики, каковой является агрегация эритроцитов, весьма существенно.

Эффект агрегации эритроцитов может в наибольшей степени сказаться в венулярном и венозном отделах системы кровообращения (Р. Johnson et al., 1994; J.J. Bishop et al., 2002). Следовательно, увеличение агрегации после инфузии 5-фторурацила может компенсировать уменьшение перфузионного давления на артериальном конце обменного капилляра. Снижение вязкого компонента сопротивления оттоку в венулах может вести к уменьшению капиллярного гид-

ростатического давления и способствовать реабсорбции жидкости из клеточной среды (Б. Фолков, 1977). Кроме того, агрегацию эритроцитов связывают с состоянием оксигенации тканей (О. Yalcin et al., 2003). Освобождение кислорода из эритроцитов снижается при повышении их агрегации и, особенно, при низком гематокрите. Следовательно, описанный феномен сильно выражен в условиях анемии (N. Maeda et al., 2002). Возможно, что диффузия кислорода ингибиру-ется в пределах и вокруг агрегатов и также частично снижается при прохождении свободного от клеток пристеночного плазменного слоя.

Исследование деформируемости эритроцитов у больных после инфузии 5-ФТ показало, что достоверного изменения собственной способности клеток к деформации не произошло. Хотя выявлены тенденции к снижению индекса ригидности эритроцитов и уменьшению концентрации гемоглобина в эритроците. Эти показатели характеризуют эластичность мембран эритроцитов и могут отражать уменьшение вязкости внутреннего содержимого клетки (С. Pfafferott et al., 1982; J. Stoltz, 1995).

Анализ баланса факторов деформации эритроцитов показал, что при некоторой тенденции к снижению эффекта внешних факторов деформации эритроцитов (в среднем на 3-5%) происходит достаточно эффективная компенсация в группе внутренних деформирующих факторов (тенденция к снижению индекса ригидности эритроцитов и МСНС).

Для достижения конечного деформационного эффекта и обеспечения оптимального пассажа эритроцитов через пути микроциркуляции необходимо иметь относительно невысокую вязкость внутреннего содержимого клеток (D. Quemada, 1978). При снижении деформируемости эритроцитов это может быть компенсировано повышением вязкости среды, окружающей клетки Однако в данных условиях наблюдения было выявлено другое соотношение внешних и внутренних факторов деформации (рис. 6).

Для более детального анализа влияния 5-фторурацила на микрореологическое поведение эритроцитов было проведено in vitro исследование его действия на агрегацию и текучесть эритроцитов. Было установлено, что после инкубации с препаратом вязкость суспензии со стандартным гематокритом (Hct=40%) достоверно не изменялась. Наблюдался лишь небольшой прирост этого показателя. Другая микрореологическая характеристика эритроцитов, их агрегация, изменялась по-разному, в зависимости от ее исходной (до инкубации с препаратом) величины. Если исходно агрегации была высокой, то препарат ее снижал и, наоборот - при исходно низкой агрегации наблюдали ее повышение (рис.6).

0,5 . °=4

0,0

Контроль э-ФТ

Контроль 5-ФТ

Рис. 6. Изменение агрегации эритроцитов под влиянием инкубации их с 5-ФТ (исходно высокая и исходно низкая степень агрегации эритроцитов). Стрелками на рисунке показано направление изменений

Как уже говорилось выше, для обеспечения оптимального мик-роциркуляторного гомеостаза требуется не максимальное снижение агрегации эритроцитов, а некоторая средняя ее величина (H.J. Meiselman, O.K. Baskurt, 2001), которая обеспечивает достижение компромисса между потребностью в повышении посткапиллярного сопротивления и необходимостью иметь эффективную текучесть крови в венулярном и венозном отделах сосудистого русла. Все это может способствовать обеспечению микроциркуляторного гомеостаза в условиях терапии 5-фторурацилом

Если текучесть эритроцитов и, следовательно, их деформируемость существенно не изменялись в условиях инфузии и инкубации клеток с препаратами химиотерапии, то сдвиг в величине агрегации клеток был статистически значимым.

Что касается механизма повышения агрегации эритроцитов при их инкубации с 5-ФТ, то возможно это связано с изменением концентрации Са2+ внутри эритроцитов (Т. Oonishi et al., 1997). Действительно, ограничение в среде инкубации Са2+ за счет его связывания при помощи ЭГТА (инкубация в течение 15 мин с 1,0 тМ ЭГТА) привело к заметному снижению агрегации. Это уменьшение агрегации наблюдалось не только для ЭГТА, но и для тандема "5-ФТ+ЭГТА" (Рис. 7).

< к

Контроль 5-ФТ

ЭГТА 5-ФТ+ЭГТА

Рис. 7. Изменение агрегации эритроцитов при их инкубации с фторурацилом (5-ФТ), с ЭГТА и с комбинацией «5-ФТ+ЭГТА»

Дополнительно было получено, что стимулирование входа Са2+ в эритроциты путем их инкубации с кальциевым ионофором (15 мин, А23187, 5,0 цМ), привело к выраженному подъему их агрегации, на 160%.Текучесть суспензии эритроцитов, как показатель степени их деформации, достоверно не изменялась (3,54 ±0,04 мПа с - в контроле против 3,70±0,09 мПа • с при инкубации с ионофором А23187). Разница составила только 5%.

Пентоксифиллин известен как препарат, ингибирующий активность фосфодиэстераз в клетках и угнетающий вход кальция в них (С.А. Дроздов и др., 1996; Э. ЕпсЗгеэ е1 а1., 1995). Сам по себе пентоксифиллин заметно снижал величину агрегации эритроцитов. При его комбинировании с фторурацилом отмечали достоверно меньшую величину агрегации, чем в контрольной пробе и при инкубировании только с 5-ФТ (рис. 8; р<0,05).

Анализ текучести суспензий эритроцитов в буферном растворе (Н^=40%; вязкость раствора - 1,20 мПа-с) показал, что после инкубации клеток с пентоксифиллином вязкость их суспензии снижалась на 13% (р<0,05) и составила 3,18±0,03 мПа с. Необходимо заметить, что несколько меньше она изменялась при воздействии другого препарата с ингибиторной активностью в отношении ФДЭ, дротаверина. Здесь наблюдали снижение вязкости суспензии эритроцитов с 3,37+0,09 до 2,93±0,08 мПа с, а агрегация снизилась на 36% (р<0,01).

После инкубации с 5-ФТ вязкость суспензии эритроцитов достоверно не изменилась (3,52 ±0,06 мПа-с против 3,66±0,08 мПа с -в контроле). Под действием тандема «5-ФТ + Пентоксифиллин» произошло уменьшение вязкости суспензии эритроцитов на 10% (Р<0,05) по сравнению с показателем вязкости при инкубации в буфере (рис.

9) Разница в вязкости суспензий эритроцитов была и по сравнению с данными инкубации клеток только с одним 5-ФТ (р<0,05).

Рис. 8. Изменение агрегации эритроцитов при их инкубации с фторурацилом (5-ФТ), пентоксифиллином (Пк) и с комбинацией «Пк+5-ФТ»

Сходные результаты были получены при сочетании ингибитора фосфодиэстеразы 1 (О. ТШеу е1 а)., 2002) винпоцетина с 5-ФТ. Винпо-цетин (10 5 М) достоверно снижал агрегацию на 60% (Р<0,01) и повышал деформируемость эритроцитов (10%, р<0,05). Сочетание двух препаратов «винпоцетин + 5-ФТ» сопровождалось снижением агрегации на 70%, но текучесть эритроцитов увеличивалась только на 6%.

в 3,8

Контроль 5-ФТ Пк 5-ФТ+Пк

Рис. 9. Изменение вязкости суспензии эритроцитов (Нс1=40%) при их инкубации с пентоксифиллином (Пк) и Пк в сочетании с фторурацилом (5-ФТ+Пк)

Итак, три ингибитора активности ФДЭ улучшали микрореологические свойства эритроцитов, а их сочетание с препаратом 5-ФТ может явиться примером повышения эффективности химиотерапии на основе улучшения транспорта эритроцитов. С другой стороны, ингибирование активности ФДЭ в эритроцитах и оценка их микрореологических свойств, может указать на один из ведущих механизмов их изменений (М. Нои5|ау, 2000).

Таким образом, характерным для гемореологического профиля больных раком желудка является повышение вязкости крови при низких скоростях сдвига, сочетающееся с выраженной агрегацией эритроцитов. В условиях проведения однократной процедуры химиотерапии цисплатином или 5-фторурацилом происходит снижение вязкости цельной крови как за счет гемодилюции, так и из-за изменения микрореологических свойств самих эритроцитов. Сохраняющаяся при этом высокая агрегация эритроцитов у значительной части больных может быть снижена применением препаратов, инги-бирующих активность фосфодизстераз. Это может обеспечить оптимизацию текучести крови и транспорт эритроцитов и, следовательно, повысить эффективность доставки препарата химиотерапии к опухолевым клеткам

ВЫВОДЫ

1. Гемореологаческий профиль больных раком желудка характеризуется низкой вязкостью цельной крови при высоких скоростях сдвига, высокой - при низких сдвиговых скоростях, низкой величиной гематокрита и гемоглобина, повышенной ригидностью эритроцитов, их гиперагрегацией и сниженным транспортным потенциалом крови.

2. Основной патофизиологический механизм изменения вязкости крови при высоких скоростях сдвига, связан с гемодилюцией, ассоциированной с анемией. Повышенная вязкость крови при низких скоростях сдвига и выраженная степень неньютоновости крови определяется высокой агрегацией эритроцитов.

3. Гемореологический профиль при однократной инфузии препаратов химиотерапии цисплатина и 5-фторурацила характеризовался снижением вязкости крови при высоких и низких скоростях сдвига из-за выраженной гемодилюции, вызванной поступлением в кровоток большого объема жидкости. При этом повышался транспортный потенциал крови.

4. Микрореологические изменения эритроцитов при инфузии препаратов химиотерапии цисплатина и 5-фторурацила, касались только агрегации эритроцитов, которая в среднем заметно снижалась после однократной процедуры

5. В^ушшшрвпиинократной процедуры химиотерапии цисплатином или 5-фторурацилом реологическая эффективность транспортной функции крови была оптимальной при гематокрите от 35 до 40% Критической величиной гематокрита, при которой начинается выраженное снижение транспортного потенциала крови, является величина ниже 30%.

6. Инкубация эритроцитов с препаратами химиотерапии в in vitro исследовании подтвердило их выраженный проагрегационный эффект, который носил двухвариантный характер. При исходно низкой агрегации эритроцитов препарат ее выражено повышал и, наоборот, - при исходно высоких величинах происходило их уменьшение.

7. Препараты пентоксифиллин, дротаверин и винпоцетин, ингиби-рующие активность фосфодиэстераз в клетках, снижают агрегацию эритроцитов и повышают их деформируемость. Эти препараты в сочетании в 5-фторурацилом тоже умеренно повышают текучесть суспензий эритроцитов и выражено снижают их агрегацию.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Макро-и микрореологические свойства крови, как факторы, определяющие ее транспортный потенциал, должны учитываться в прогностической характеристике болезни и при выборе тактики фармакотерапии

2. При отсутствии возможности проведения гемореологических исследований в конкретном лечебно-профилактическом учреждении реологические свойства крови могут быть оценены и адекватно интерпретированы по показателям гематокрита, поскольку имеется высокая положительная корреляция между вязкостью крови и этой гематологической характеристикой. Кроме того, агрегацию эритроцитов можно оценить по интенсивности скорости оседания эритроцитов, а вязкость плазмы хорошо коррелирует с концентрацией белка в ней.

3. При коррекции анемий у онкологических больных необходимо учитывать степень сохраненное™ транспортного потенциала эритроцитов и цельной крови в условиях снижения гематокрита и гемоглобина.

4. Высокую агрегацию эритроцитов и сниженную суспензионную стабильность крови больных можно рекомендовать корректировать препаратами, ингибирующими активность фосфодиэстераз в эритроцитах (пентоксифиллин, винпоцетин и др.).

5. Поскольку в половине случаев препараты химиотерапии цис-платин и 5-фторурацил выражено повышают агрегацию эритроцитов, то можно рекомендовать комбинированное применение препарата химиотерапии с пентоксифиллином (50-100 мг).

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Чепоров C.B., Ахапкин Н.В, Агамов А.Г. Реабилитационное и паллиативное лечение больных раком желудка // Паллиативная медицина и реабилитация.-1997,- №4.- С.7-10.

2. Чепоров C.B., Агамов А.Г., Луппов В.И., Зарубин Г.А. Паллиативная химиотерапия больных с первично распространенным раком желудка //Актуальные вопросы онкологии.- 1997.-С.80-81.

3. Чепоров С.В, Агамов А.Г, Луппов В.И. Возможности паллиативного лечения рака желудка II Паллиативная медицина и реабилитация,- 1998.-№2-3.-С.87.

4. Чепоров С.В, Агамов А.Г, Романов В.А, Луппов В.И. Иммунотерапия онкологических больных // Паллиативная медицина и реабилитация.-1998.-№2-3 .-С .86-87.

5. Чепоров С.В, Агамов А.Г, Жаворонкова Л.П, Ахапкин Н.В. Значение реабилитации и комплексного лечения в увеличении продолжительности жизни у больных с распространенным раком желудка II 5 Всероссийский съезд онкологов: мат. съезда,- Казань,-2000,- Т.2.-С.91-92.

6. Чепоров С.В, Агамов А.Г, Луппов В.И. Способы лечения тошноты при высокоинтенсивной химиотерапии. II Паллиативная медицина и реабилитация.- 2000.-№1-2.-С.54.

7. Чепоров С.В, Ахапкин Н.В. Применение адъювантной химиотерапии при раке желудка // 7 Российский онкологический конгресс: материалы конгресса.-Москва.-2003.-С.178.

8. Чепоров С.В, Симонов В.А, Петроченко A.C. Реологические эффекты противоопухолевой терапии цисплатином // Физкультура, спорт, здоровье: мат. конференции,- Ярославль: изд-во ЯГПУ им. К.Д. Ушинского,-2005.-С. 141-144.

9. Чепоров С.В, Муравьев A.B., Левин В.Н, Ройтман Е.В. Гемо-реологический профиль и транспортный потенциал крови у больных раком желудка при химиотерапии цисплатином // Физкультура, спорт, здоровье: мат. конференции - Ярославль: изд-во ЯГПУ им. К.Д. Ушинского,- 2005. - С. 117-124.

10 Чепоров С.В, Муравьев A.B., Ройтман Е.В, Маймистова АА Гемореологический профиль больных раком желудка и его изменения при химиотерапии // Тромбоз, гемостаз, реология - 2006,- №1.- С. 50-55.

11. Чепоров С.В, Муравьев A.B., Зайцев Л.Г, Баканова И.А. Оптимальный гематокрит в норме и патологии II Материалы международной конференции по гемореологии в макро-и микроциркуляции.- Ярославль,- 2005.- С.17.

12. Чепоров С.В, Муравьев A.B., Маймистова A.A., Булаева С.В. Сравнительная гемореологическая эффективность пентокси-

филлина (Трентала) разных фирм // Материалы международной конференции по гемореологии в макро-и микроциркуляции.- Ярославль.- 2005.- С. 23.

13. Чепоров С.В., Симонов В.А., Петроченко А.С., Борбат A.M. Реологические свойства крови больных с онкологической патологией II Материалы международной конференции по гемореологии в макро-и микроциркуляции.- Ярославль.- 2005,- С. 31.

14. Чепоров С.В., Муравьев А.В., Якусевич В.В. Анализ изменения агрегации эритроцитов под влиянием фармакологических препаратов: in vitro исследование // Материалы международной конференции по гемореологии в макро-и микроциркуляции.- Ярославль-2005.- С. 190.

15. Cheporov S.V., Yakusevich V.V., Muravyov A.V. Inhibiting and stimulating effects of some drugs on red blood cell aggregation II Abs. 13th Conference of the European Society for Clin. Hemorheology.- 2005,-Siena, Italy.- P. 36.

16. Cheporov S.V., Muravyov A.V., Tikhomirova I.A., Volkov Ju.N. Estimation of microrheological effectiveness of various drugs II Abs. 2nd EuroSummer School of Biorheology & Symposium on Micro Mechanobi-' ology of Cells, Tissues and Systems.- 2006,-Varna, Bulgaria.- P. 22-23.

СОКРАЩЕНИЯ

ФДЭ - фосфодизстераза

СОЭ - скорость оседания эритроцитов '

СОЭ60 - величина СОЭ на 60-ой минуте наблюдения

Tg-СОЭ - тангенс угла наклона кривой СОЭ-граммы

НЬ - гемоглобин

МСНС - средняя концентрация гемоглобина в эритроците Hct - гематокрит

Т| - вязкость крови (в индексах и уравнениях)

Hct/T| - отношение гематокрита к вязкости крови (при высоких скоростях сдвига)

Тк - индекс ригидности эритроцитов (величина обратная деформируемости клеток)

ВИА - вискозиметрический индекс агрегации

ПА- показатель агрегации

ЧЭА - число эритроцитов в одном агрегате

COA - скорость образования агрегатов

ВК - вязкость крови

ВП - вязкость плазмы

5-ФТ - 5-фторурацил

Подписано в печать 8.02.2006 Формат 60x84 1/16. Объем 1,29 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № .У Я А .

Издательство Ярославского государственного педагогического Университета имени К.Д.Ушинского 150000, г. Ярославль, ул. Республиканская, 108

Типография ЯГПУ им. К.Д.Ушинского 150000, г. Ярославль, Которосльная наб., 44

В патогенезе солидных опухолей одннм из нарушений функций является расстройство кровообращения Патологические изменения, при этом, встречаются на всех уровнях - от системной гемодинамики до микроциркуляции и реологии крови (L Dimenfass. 1982, G.F Tempelhoff ci al., 2000, P Yoysungnoen el al. 2005). Патофизиология гсморсологических расстройств у встречаются анемии (более 50% случаев заболевания в III и IV стадиях болезни) с низкими величинами концентрации гемоглобина и небольшим гема-гокритом. при относительно высокой вязкости плазмы (В В Бредер и др. 2002. Georg-Friedrich von Tempelhoffе! al., 1998, Е Cortesi et al., 2004, C.A Hudis et al., 2005). Известно, что концентрация эритроцитов в крови в значительной мерс определяет вязкость цельной крови и се текучесть (В А Левтов и др . 1982, А В Муравьев. 1993, В В Якуссвич, 2000; Н Н Еремин, 2002) У онкологических больных низкие величины гематокрнта сочетаются с высокой вязкостью плазмы и выраженной агрегацией эритроцитов (А.Е Bouhmadi el al., 2000; А.В Муравьев и др . 2006). В условиях тяжелой онкологической патологии остается недостаточно изученным такой комплекс проблем как вязкость цельной крови, ее текучесть, микрорсологическнс характеристики эритроцитов - агрегация, адгезия и деформируемость, а также и транспортный потенциал крови в целом Так, у пациентов с карциномой яичников был выявлен синдром гипсрвязкостн. независимый от величины гематокрнта (G F Tempelhoff et al. 1998) Ведущими факторами изменения текучести цельной крови рассматривают прирост вязкости плазмы и агрегации эритроцитов При этом полагают, -по рост опухоли ведет к тканевой гипоксии, что свою очередь маркером тканевой гипоксии может быть высокая вязкость плазмы, которая выявляется в большом числе неопластнчсских заболеваний (G.F Tempelhoff el ai. 2002) При сравнении вязкости плазмы и показателей, характеризующих протекание болезни, было установлено, что величина вязкости плазмы выше 1,40 сП сочеталась с неблагоприятным неходом болезни Наиболее существенные объяснения роли вязкости плазмы в патогенезе заболевания основаны на ее зависимости от фибриногена (В А Левтов и др., 1982. В.А Галенок и др, 1987, L Bogar el al, 2006) и продуктов его метаболизма, особенно при лиссиминацни опухоли Однако в конкретных условиях патологии роль гематокрита, вязкости плазмы, а также деформируемости и агрегации эритроцитов в изменениях вязкости цельной крови изучена недостаточно. Вместе с тем результаты исследования реологических свойств крови, при онкологической патологии, могли бы послужить основой для формирования новой стратегии в терапии рака, поскольку вполне возможно, что снижение вязкости плазмы и цельной крови, а также ригидности эритроцитов, при лечении, приведет к большой чувствительности к радно-/химеотерапин и. таким образом, к более высокой степени выживаемости пациентов и повышению качества их жизни Поскольку реологические свойства крови, в частности, степень текучести (величина обращая вязкости), определяют се транспортный потенциал (А.В Муравьев и др . 2005, J F Stoltz et al., 1991), то их изменение может стать важным патогенетическим механизмом онкологического заболевания

Химические соединения, входящие в состав лекарственного препарата делены не только в плазме, но и связаны с мембраной эритроцитов (М Highlcy ol al, 1996, Н Dumezci al, 2001) Следовательно, можно предположить, что препараты химиотерапии, применяемые для лечения рака, могут оказывать существенное влияние на клетки крови, изменяя их реологические свойства (Н Dumezclal.,2004) В свою очередь, это может изменить микрорайон Однако, как показал анализ литературы, в настоящее время практически отсутствуют работы по данной проблеме. Существующие отдельные исследования реологических свойств крови у больных солидными злокачественными опухолями носят фрагментарный характер и не дают полной картины изменений всего геморео.тогического профиля и тем более не вскрывают механизмы его изменений Кроме того, не исследованы патогенетические и гемореологические механизмы нарушения транспорнтного потенциала крови у больных солидными опухолями, особенно при развитии анемии в результатет радио- и химиотерапии. Все это в комплексе мотивировало выбор темы диссертационного исследования, определения его цели и постановку основных задач

Цель исследования Изучение патогенетических механизмов изменения гемореологического профиля у больных раком желудка а условиях химиотерапии цисплатином и 5-фторурацилом Задачи исследования

1 Изучить особенности макро-и микрореологических свойств крови и ее транспортный потенциал у больных раком желудка

2 Оценить характер изменений параметров гемореологического профиля у больных раком желудка при однократном сеансе химиотерапии цисплатином и 5-фгорурацилом.

3 Изучить механизмы изменения микрореологических свойств эритроцитов при прямом действии цисплатина m vitro

4 Изучить механизмы изменения микрореологических свойств эритроцитов при прямом действии S-фторурацила т vilro

5 Провести анализ сочстанного воздействия на микрорсологические свойства эритроцитов препаратов химиотерапии и препаратов, ннгиби-рукнцнх акгивность фосфодиэстераз в эритроцитах. ми результатами Впервые получены характеристики гемореологического профиля больных раком желудка, которые включают ключевые макро- и мнкрорсологнческие параметры С лена роль отдельных параметров гемореологического профиля в обшей кар тине реологических нарушений при данной патологии и определены t дущие изменения. Получены новые данные о состоянии гемореологического профиля больных раком желудка в условиях химиокфапни цнеплатином фторурацилом Установлено, что при однократном введении препарата кость цельной крови снижается, тогда, как ригидность эритроцитов имеет разному, в зависимости от ее исходной величины при исходно низкой агре 1 исходно высокой - снижалась. Впервые про прямого эффекта препаратов хи фторурацила и цисплатина на микрореологическнс свойства эритроцитов в опытах т vitro Анализ действия препаратов на микрореологическнс свойства эритроцитов позволил рассмотреть три варианта взаимодействия препарата химиотерапии и микрорсологии эритроцитов положительное взаимодействие, отрицательное и нейтральное Впервые показано, что при нейтральном или отрицательном микрореологичсских эффектах препаратов химиотерапии текучесть эритроцитов и их транспортный роцнтах. например, с пентоксифиллииом Показано, что ингибирование входа кальция в эритроциты или наоборот - его стимулирование сопровождается достоверными изменениями микрореологических свойств эритроцитов

Теоретическая и практическая значимость исследования

Полученные в диссертационном исследовании данные позволяют дополнить существующие представления о механизмах патогенеза солидных щих заболеванию, и проводимой химиотерапии Это даст возможность на практике точно определять эффективность транспорта н доставку кислорода кровью у больных, как с наличием анемии, гак и без нее Комплексный пол-ход к оценке гемореологических расстройств при онкологической патологии позволяет выделить ключевые макро- и микрореологические характеристики, ответственные за нарушение текучести крови в целом, и наметить пути их коррекции. В первую очередь такой характеристикой является агрегация эритроцитов, которая хорошо корректируется ингибиторами фосфодиэстераз Сочетание In vivo и in vuro исследований действия препаратов химиотерапии и их комбинирование с лекарствами, имеющими ннгибнторную активность в отношении фосфодиэстераз (пентоксифиллин и вннпоцетин. лротаверин) дает возможность понять патофизиологические механизмы изменения гемо-реологического профиля у больных и корректировать нарушенную текучесть эритроцитов и их транспортный потенциал Исследование механизмов изменения микрореологнческих свойств эритроцитов у больных раком желудка при химиотерапии имеет важное практическое значение для патофизиологии

I Патогенетические цельной крови при низких скоростях сдвига вследствие прироста вязкости плазмы, повышения ригидности и агрегации эритроцитов Интегральный показатель эффективности реологической составляющей кровотока - отношение гематокрит вязкость крови достоверно ниже у больных, чем у здоровых лиц.

2 Однократная инфузия больным препарата химиотерапии - цисплатина или 5-фторурацила сопровождается снижением вязкости цельной го потенциала. Это происходит в и. характерной для инфузни препарата с большим объемом физиологического раствора Деформируемость эритроцитов изменяется незначительно, а агрегация, в среднем, достоверно снижается.

3 Препараты химиотерапии, в опытах т vitro, мало влияют на дсформаих агрегацию в зависимости от ее исходной величины при низкой происходит ее повышение, а при исходно высокой агрегации она снижа

4 Препараты и соединения, имеющие в качестве молекулярных мишеней фосфодиэсгсразы эритроцитов, снижают агрегацию и повышают их текучесть. Комбинирование препарата химиотерапии in vitro с ингибиторами активности фосфодиэстераз сопровождается повышением текучести суспензий эритроцитов и снижением их агрегации

Результаты исследования свидетельствуют о том, что у больных раком желудка под влиянием химиотерапии цнеплатином в дозе SO мг происходит некоторое повышение текучести цельной крови как за счет изменения в мак-рорсологнческой части профиля (гематокрит и вязкость плазмы), так и за счет позитивных сдвигов микрореологических свойств самих эритроцитов их агрегации и деформируемости

Несмотря на уменьшение гематокрита, и гемоглобина эффективность транспорта кровью не только не уменьшилась, но и возросла за счет повышения текучести крови Анализ индивидуальных значений показал, что максимальная эффективность транспорта эритроцитов у больных была зарегистрирована при гематокрите 37%. У здоровых лиц эта величина находится в диапа

В условиях химиотерапии у пациентов обычно происходит снижение концентрации гемоглобина. При этом корреляция между двумя «родственными» гематологическими характеристиками - гематокритом и гемоглобином заметно меньше, чем у здоровых лиц. У последних она достигает 0,820 Это значит, что на 67% изменение концентрации гемоглобина в крови связано с варьированием гематокрита У онкологических больных эти цифры значительно ниже г = 0,539, а коэффициент детерминации, следовательно, составил только 29%. После инфузии препаратов (цисплатин или 5-фторурацил) уро

Рис.33 Соотношение индивидуальных значений гематокрита и показателя эф' фскгивности транспорта эритроцитов (отношения Hct/BK) у больных после ннфузии 5-фторурацила

При применении в качестве средства химиотерапии 5-фторурацилз транспортный потенциал крови был оптимизирован при гематокрите от 35 до 40% Критической была величина гематокрита 30% (рис 33), ниже которой, так же как и в группе больных, получавших цисплатин, наблюдалось заметное га достоверно выше, чем у здоровых лиц из-за выраженного прироста агрегации эритроцитов

В условиях химиотерапии писплатином или э-фторурацилом текучесть и При этом оптимальный гематокрит для эффективног о транспорта эритроцитов и кислорода находился в диапазоне от 35 до 40%, а критическая величина снижения концентрации эритроцитов составляла 30%.

Т1рн исследовани прямого воздействия препаратов химиотерапии на эритроциты был выявлен (in viiro) их двух вариантный характер из рсгации эритроцитов