Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Структурно-цитохимические критерии активации нейтрофильных лейкоцитов у больных инфарктом миокарда

Актуальность темы. Инфаркт миокарда является наиболее распространенным сердечно-сосудистым заболеванием и остается одной их главных причин смерти больных. Роль ишемически-реперфузионного повреждения в патогенезе инфаркта миокарда, когда в ишемизированной сердечной мышце происходит восстановление кровотока, недостаточно выяснен-на. Реперфузия приводит миокард в состояние "оглушения" или станниро-вания, при этом ишемическое повреждение часто сменяется реперфузион-ным. Большую роль в развитии этого состояния играет "окислительный стресс" (Lefer D.J., Granger D.N., 2000). Основным источником свободных радикалов в организме в постишемическом реперфузионном периоде являются нейтрофильные лейкоциты (Duilio С. et al., 2001). Патогенез и прогноз ишемической болезни сердца связан с увеличением их функциональной активности (Маянская С.Д. и др., 1999). При развитии инфаркта миокарда на фоне лейкоцитоза появляется популяция активированных ней-трофильных лейкоцитов с низким содержанием L-селектина (CD62L), размер которой коррелирует с обширностью поражения сердечной мышцы (Kassirer М. et al., 1999).

Реперфузия инфарктной зоны увеличивает воспалительный ответ, ведущий к выработке медиаторов воспаления, которые вызывают появление в зоне некроза активированных нейтрофилов с последующим нейтрофил-опосредованным цитотоксическим повреждением (Kharbanda R.K. et al., 2001, Frangogiannis N.G. et al., 2002). Активированные нейтрофилы и вырабатываемые ими свободные радикалы кислорода вызывают эндотелиальную дисфункцию (Laude К. et al., 2001, Das U.N., 2000), повреждение кардиомиоцитов (Hawkins Н.К. et al., 1996, Zhao Z.Q. et al., 2000), ведут к развитию реперфузи-онных желудочковых аритмий (Hoffineyer M.R., et al., 2000). Активированные нейтрофилы являются одним из основных факторов реперфузионного повреждения миокарда (СИакгаЬогй Т. е1 а1., 2000).

Зрелые нейтрофильные лейкоциты имеют высокоорганизованную внутреннюю структуру и обладают мощными ферментными системами. Активация нейтрофилов приводит к значительному увеличению экзоцитоза-ферментов из их гранул (Богга! Ы. й а1., 1996) и "респираторному взрыву" с выработкой активных форм кислорода (Ланкин В.З. и др., 2000). Установлено, что подраспределению в гранулах* и в интергранулярной цитоплазме цитохимических маркеров активации- (НАДФН-оксидазы, щелочной- фосфатазы , миелопероксидазы, нафтол-А8-0-хлорацетат эстеразы) можно судить о функциональной активности нейтрофильных лейкоцитов (Славинский" А.А., 2000). Использование компьютерного анализа- клеточного изображения позволит получить более достоверные, чем при обычной световой микроскопии, сведения о состоянии нейтрофилов, которые во многом соответствуют данным электронно-цитохимических исследований (Левин Г.Г., КозинецГ.И'., 1997).

Таким образом, определение функционально-метаболической активности нейтрофильных лейкоцитов, при длительном наблюдении за больными с различной тяжестью заболевания имеет несомненное значение для разработки.новых подходов к диагностике, лечению и прогнозированию исходов при'инфаркте миокарда.

Цель исследования. Выявить характерные для. инфаркта миокарда структурно-цитохимические признаки активации нейтрофильных лейкоцитов при различной тяжести заболевания для определения их повреждающего действия на миокард.

Задачи исследования:

1. Определить состояние циркулирующих нейтрофилов <у больных инфарктом миокарда по цитохимическим маркерам, активации клеток и установить количественные показатели активации по активности и распределению в цитоплазме НАДФН-оксидазы и щелочной фосфатазы

2. На основе компьютерного анализа клеточного изображения определить состояние азурофильной зернистости циркулирующих нейтрофилов в динамике инфаркта миокарда по геометрическим и оптическим параметрам гранул миелопе-роксидазы и нафтол-А8-0-хлорацетат эстеразы.

3. Выявить особенности активации нейтрофилов крови у больных инфарктом миокарда с разными классами острой сердечной недостаточности.

4. Установить изменение активности нейтрофилов крови у больных инфарктом миокарда после проведения тромболитической терапии в зависимости от наличия реперфузионных нарушений ритма сердца

5. Оценить информативность определения функционального состояния ней-трофильных лейкоцитов в различные периоды инфаркта миокарда при помощи компьютерного анализа клеточного изображения в оценке тяжести заболевания.

Научная новизна:

- установлены новые данные об изменении количественных признаков активации циркулирующих нейгрофильных лейкоцитов в динамике инфаркта миокарда. Активация нейтрофилов крови, связанная с увеличением активности НАДФН-оксидазы и щелочной фосфатазы клеток, сохраняется в течение первых 3-х недель заболевания.

- получены новые данные о содержании цитохимических маркеров активации нейтрофилов у больных с различными классами острой сердечной недостаточности. К концу первой* недели инфаркта миокарда выявлено уменьшение активации нейтрофилов у больных с I и П классом острой сердечной недостаточности и повышение активности клеток у пациентов с отеком легких или кардиогенным шоком.

- выявлены неизвестные ранее особенности внутриклеточного распределения цитохимических маркеров активации нейтрофилов у больных инфарктом миокарда с реперфузионными аритмиями, развившимися после проведения тромболитической терапии. Высокая активность НАДФН-оксидазы нейгрофильных лейкоцитов в первые сутки заболевания может быть использована в качестве предвестника развития реперфузионных нарушений ритма;

Научно-практическая значимость. Выявленные изменения цитохимических показателей нейтрофильных лейкоцитов являются дополнительным критерием ■■дпя-'Суждешшо тяжести инфаркта миокарда. Результата исследования'углубляют представление об особенностях патологического'процесса в миокарде и могут быть, использованы; в клинической лабораторной: диагностике. Высокая® активность НАДФН-оксидазы нешрофилов у больных в первые сутки; инфаркта миокарда при наличии показаний к проведению тромболитической терапии является предвестником развития реперфузионных аритмий.

Апробация результатов исследования. По материалам исследований опубликовано 13 печатных работ. Основные положения диссертации представлень1 на XXIX научной конференции студентов; и молодых ученых вузов Юга России (Краснодар, 2002), на I Всероссийской1 университетской научно-практической конференции молодых ученых и студентов по медицине (Тула, 2002), на научно-практической конференции терапевтов ЮФО "Формулярная система, стандарты; России- в клинике внутренних болезней"' (Ростов-на-Дону, 2003), на I ВсероссийI скойконферещии по иммунотерапии с международным участием (Сочи, 2003), па П Съезде Российскою общества патолотанатомов (Москва, 2006). Основные публикации - в журналах "Клишческая лабораторная диагностика", "Проблемы гематологии и переливания? крови", "Кубанский научный медицинский вестник'', в сборнике "Теоретические иприкладные аспектапроблемыздоровья населения:Северного Кавказа" (Майкоп, 2002).

Основные положения, выносимые на; защиту.

1- Активация циркулирующих нейтрофильных лейкоцитов при инфаркте миокарда проявляется увеличением активности щелочной фосфата-зы и НАДФН-оксидазы, которая; сохраняется на высоком уровне в течение первых 3-х недель заболевания. В; активированных нейтрофилах происходит увеличение активности миелопероксидазы и- нафтол-АЗ-О-хлорацетат эстеразы в гранулах и снижение их активности в интергранулярной цитоплазме, что является структурно-цитохимическими признаками активации азурофильной зернистости нейтрофилов при инфаркте миокарда.

2. Повышение активности щелочной фосфатазы в гранулах и интергранулярной цитоплазме нейтрофилов у больных с отеком легких или кар-дйогенным шоком к концу первой недели инфаркта миокарда отражает тяжесть заболевания.

3. Высокая активность НАДФН-оксидазы нейтрофильных лейкоцитов в первые сутки заболевания у больных с наличием показаний к тром-болитической терапии является цитохимическим предвестником развития реперфузионных нарушений ритма сердца.

ВЫВОДЫ

1. При инфаркте миокарда содержание активированных нейтрофиль-ных лейкоцитов в периферической крови увеличивается в 9 раз в-первые сутки заболевания. Активация нейтрофилов-сопровождается увеличением активности НАДФН-оксидазы и щелочной фосфатазы в цитоплазме. Высокая функционально-метаболическая- активность клеток сохраняется на протяжении первых трех недель заболевания и свидетельствует о повы-шенном-кислородзависимом метаболизме нейтрофилов крови.

2. Активация нейтрофилов при' инфаркте миокарда характеризуется структурно-цитохимическими, изменениями азурофильной зернистости, о чем свидетельствует увеличение активности миелопероксидазы и нафтол-AS-D-хлорацетат эстеразы в гранулах И'снижение их активности в интергранулярной цитоплазме. Высокий потенциал миелопероксидазной системы способствует повреждающему действию нейтрофилов на миокард.

3'. При инфаркте миокарда с отеком легких или кардиогенным шоком (III и IV классы острой сердечной, недостаточности) t происходит увеличение активности щелочной фосфатазы в нейтрофилах к концу первой недели заболевания. У пациентов с острой сердечной недостаточностью I и II класса активность фермента в этот период, наоборот, снижается. Высокая активность.щелочной фосфатазы нейтрофильных лейкоцитов свидетельствует о неблагоприятном течении инфаркта миокарда.

4. У больных инфарктом миокарда с развитием нарушений ритма сердца после тромболитическои терапии увеличена активность НАДФН-оксидазы нейтрофилов в 3,8 раза в первые сутки.заболевания. Выраженное повышение активности фермента с увеличением циркулирующего пула активированных нейтрофильных лейкоцитов является цитохимическим предвестником развития реперфузионных аритмий при проведении системного тромболизиса.

5. Определение параметров гранулярного и интергранулярного распределения в цитоплазме нейтрофилов НАДФН-оксидазы, щелочной фосфа-тазы, миелопероксидазы и нафтол-АБ-О-хлорацетат эстеразы при помощи компьютерного анализа клеточного изображения служит дополнительным и информативным критерием в оценке тяжести инфаркта миокарда.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для оценки функционально-метаболического состояния нейтрофиль-ных лейкоцитов крови у больных инфарктом миокарда и определения их повреждающего действия на миокард целесообразно проведение компьютерного анализа клеточного изображения нейтрофилов с первых суток заболевания.

2. Повышение активности щелочной фосфатазы нейтрофилов к концу первой недели инфаркта миокарда у больных с отеком легких или кардиогенным шоком свидетельствует о более тяжелых функциональных нарушениях сердечной деятельности, что подтверждается результатами эхокардиографического исследования.

3. Увеличение активности НАДФН-оксидазы нейтрофилов в первые сутки инфаркта миокарда более чем в 3,5 раза при наличии показаний к проведению тромболитической терапии является цитохимическим предвестником развития реперфузионных аритмий.