Структурно-цитохимические критерии активации нейтрофильных лейкоцитов у больных инфарктом миокарда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.00.15, кандидат медицинских наук Лищенко, Оксана Викторовна

• Лищенко, Оксана Викторовна
• кандидат медицинских наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат медицинских наук Лищенко, Оксана Викторовна

Оглавление.

Список принятых сокращений.

Введение.!.

Глава It Функционально-метаболические особенности нейтрофильных лейкоцитов! крови при инфаркте миокарда (обзор литературы).

1.1. Современные представления1 обучастии нейтрофильных лейкоцитах в патогенезе ишемической болезни сердца.:.

1.2. Морфофункциональнаягхарактеристикашейтрофильных лейкоцитов

1.3. Компьютерный анализ клеточного изображения и его применение в медицинских исследованиях.

Глава 2. Материал и методы исследования.

2.1. Клиническая;характеристика больных

2121 Методы исследования;.3.

2.2.1. Общеклинические методы.

2.2.2. Цитохимические методы оценки состояния нейтрофилов.

212.3i Компьютернышанализ клеточного изображения-нейтрофилов-.

2.2.4: Статистические методы^.

Глава« 3. Морфофункциональная характеристика нейтрофильных лейкоцитов крови в разные периоды инфаркта миокарда.

3.1. Активность ферментов циркулирующих нейтрофилов.

3.2. Особенности внутриклеточного распределения цитохимических маркеров активации нейтрофилов.

Глава 4. Цитохимические показатели активации нейтрофилов у больных инфарктом миокарда с различными классами острой сердечной недостаточности.

4.1. Клинические особенности больных с различными классами острой сердечной недостаточности.

4.2. Цитохимическая характеристика нейтрофилов у больных в зависимости от класса острой сердечной недостаточности.

Глава 5. Цитохимическая характеристика нейтрофильных лейкоцитов больных инфарктом миокарда, получавших тромболитическую терапию.

5.1. Клинико-лабораторные показатели у больных в зависимости от наличия реперфузионных аритмий.

5.2. Динамика изменений цитохимических маркеров активации нейтрофилов при инфаркте миокарда после тромболизиса.

Глава 6. Обсуждение результатов исследования.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) 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.

Заключение диссертации по теме «Патологическая анатомия», Лищенко, Оксана Викторовна

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.

Список литературы диссертационного исследования кандидат медицинских наук Лищенко, Оксана Викторовна, 2006 год

1. Аверков О.В., Грацианский H.A., Коваленко Е.В. Нестабильная стенокардия: простейшие маркеры воспаления и исходы? наблюдения в течение 6 мес// Кардиология- 1995. - № 9. - С. 16-27.

2. Белова Л.А. Биохимия? процессов воспаления и; поражения сосудов. Роль.нейтрофиловг// Биохимия. 1997. - Т. 62. - Вып. 6. - С. 659-668.

3. Бережная Н.М. Нейтрофилы и иммунологический гомеостаз. Киев. - 1988.

4. Верденская' Н.В., Виноградов A.F., Иванова И:А. и др. Сегментация изображений в системе автоматического;анализа-клеточного состава периферической.крови// Клин. лаб. диагностика. 1999; -№10.,- С. 25-26.

5. Воробьев А.И. (ред.). Руководство по гематологии. М. - 1985.

6. Галкин: A.A. Локомоторные свойства нейтрофилов и механизмы регуляции их движения//Успехи современной биологии. —1997.—№ 6.-С. 690-703.

7. Дуглас С.Д., Куи П.Г. Исследование фагоцитоза в клинической; практике // Медицина. М. - 1983.

8. Земсков В.М., Субботин С.М. Молекулярные механизмы влияния адгезии на активацию и дифференцировку иммунокомпетентных клеток // Иммунология. 1990. - № 2. - С. 9-12.

9. Зотова И.В., Затейщиков В.А., Сидоренко Б.А. Синтез оксида азота и развитие атеросклероза // Кадиология. 2002. - № 41 - С. 58-67.

10. Зражевский К.Н., Теремова О.В., Яковлев О.В. Возможности прогнозирования разрыва сердца у больных с острым инфарктом миокарда // Клин, медицина. 1999. - № 6. - С. 52-54.

11. Иванова И.А., Верденская Н.В., Виноградов А.Г. и др. Применение процедур распознавания образов в системах автоматического анализа клеток крови (автоматический скрининг периферической крови) // Клин. лаб. диагностика. 1999. -№ 10. - С. 29-30}

12. Капелько В.И. Внеклеточный матрикс миокарда и его изменения при заболеваниях сердца // Кардиология. 2000. - № 9. - С. 78-90.

13. Клебанов Г.И., Владимиров Ю.А. Клеточные механизмы прайминга и активации фагоцитов // Успехи современной биологии. 1999. - Т. 119.-№5.-С. 462-475.

14. Козинец Г.И., Котельников В.М., Погорелов В.М. Применение компьютеров в гематологических цитологических исследованиях // Jla-бор. дело. 1990. -№ 3. - С. 21-25.

15. Кратнов А.Е. Состояние кислородзависимого метаболизма фагоцитов и антиоксидантной защиты плазмы крови при острых коронарных синдромах в зависимости от исхода в период госпитализации // Клин, лабораторная диагностика. 2002. - № 6. — С. 6-13.

16. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.

17. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикаьные процессы при заболеваниях сердечно-сосудистой системы // Кардиология. 2000. - № 7. - С. 48-61.

18. Левин Г.Г., Козинец Г.И. Новые возможности оптической микроскопии при исследовании клеток системы крови // Клин. лаб. диагностика. 1997. - № Ю. - С. 14-16.

19. Луговская С.А. Структура и функции моноцитов и макрофагов (обзор литературы) // Клин. лаб. диагностика. 1997. - № 9. - С. 10-16.

20. Львов С.Г., Дульцина С.М., Голубев A.M., Козинец1 Г.И. Эстеразная активность клеток миелоидного происхождения периферический крови здоровых людей // Лабор.- дело. 1983. - № 6. - С. 10-12.

21. Мазинг Ю.А. Нейтрофильные гранулоциты и системы защиты организма // Арх. патологии. 1991. - № 9: - С. 70-73.

22. Макулова Т.Г. Анализ активности пероксидазы сегментоядерных ней-трофилов крови на ЭВМ с цифровой обработкой изображения // Клин, лаб. диагностика. 1994. - № 4. - С. 22-25.

23. Матюшин Б.Н., Логинов А.С.Активные формы кислорода: цитотокси-ческое действие и методические подходы к лабораторному контролю при поражении печени // Клин. лаб. диагностика. 1996. - №4. — С.51-53.

24. Маянская С.Д., Цырендоржиев Д.Д., Куимов А.Д. и др. Функциональная активность лейкоцитов крови у больных нестабильной стенокардией и острым инфарктом миокарда. Перспективы исследования // Росс. кард, журнал. 1999. -№ 5. - С. 15-17.1

25. Маянский Д.Н., Маянская С.Д. Роль нейтрофилов в ишемическом и реперфу-зионном повреждении миокарда// Тер. архив. -2001. -№ 12. С. 84-88.

26. Меньшикова Е.Б., Зенков Н.К. Окислительный стресс при воспалении //Успехи совр. биологии. 1997. - Т. 117. - вып. 2. - С. 155-171.

27. Миролюбова O.A., Добродеева JI.K., Аверина М.Ю. и др. Роль цито-кинов и апоптоза в развитии постперфузионного синдрома после операций на открытом сердце с искусственным кровообращением // Кардиология.-2001.-№ 1.-С. 67-69.

28. Мичова М.% Факан Ф. Цитохимическое и гистохимическое определение нафтол-А8-0-хлорацетатэстеразы и его использование в диагностике // Лаб. дело. 1980. - № 7. - С. 393-395.

29. Мусил Я. Основы биохимии патологических процессов // Медицина. М.с-1985.1

30. Набокина С.М., Ревин В.В. Аннексин-1-индуцируемая агрегация же-латиназных гранул нейтрофилов человека // Бюл. эксперим. биол. и мед. 1999. - № 4. - С. 403-405.

31. Неверов И.В. Место антиоксидантов в комплексной терапии пожилых больных ИБС // Русский мед. журнал. 2001. - Т. 9. - № 18. - С. 9-11.

32. Павлищук С.А., Шептухина В.В. Значение функциональной способности тромбоцитов, фагоцитарной и фосфатазной активности лейко-гцитов в диагностике повреждений миокарда // Научн. тр. Кубан. мед. ин-та. 1972. - Т. 35. - С. 164-170.

33. Петрова Т.Р:, Шубич М.Г. Клиническая ценность цитохимического изучения щелочной фосфатазы лейкоцитов при острой коронарной недостаточности // Тер. архив. 1964. - Т. 36. - № 9. - С. 29-34.

34. Пигаревский В.Е. Зернистые лейкоциты и их свойства. М. - 1978.

35. Погорелов В.М., Медовый B.C., Балабуткин В.А. и др. Методы компьютерной цитологии в гематологических исследованиях // Клин. лаб. диагностика. 1997. - № 11. - С. 40-44.

36. Погорелов В.М., Медовый B.C., Хазем Г.М., Козинец Г.И. Анализ клеточного изображения // Клин. лаб. диагностика. 1995. - № 3. - С. 40-43.

37. Покровский A.A., Тутельян В.А. Лизосомы. М. - 1976.

38. Потапнев М.П. Цитокиновая сеть нейтрофилов при воспалении // Иммунология. 1995. - № 4. - С. 34-40.

39. Славинский A.A. Критерии функциональной активности нейтрофиль-ных лейкоцитов, основанные на компьютерном анализе изображения и люминесценции: Автореф. дис. . докт. биол. наук. М., 2000.

40. Славинский A.A. Никитина Г.В. Миелопероксидаза в нейтрофилах крови. Компьютерный анализ изображений // Росс, морфологические ведомости. 1999 а. - № 1-2. - С. 135.

41. Славинский A.A. Цитоплазматическая зернистость нейтрофилъных лейкоцитов (обзор литературы) // ЬСлин. лаб. диагностика. 2002. - № 3. - С. 39-43.

42. Славинский A.A., Никитина Г.В. Компьютерный анализ изображений активированных нейтрофильных гранулоцитов крови // Морфология. 1998. -№ 3. - С. 110.

43. Славинский A.A., Никитина Г.В. Компьютерный анализ изображения нейтрофильных лейкоцитов: миелопероксидаза // Клин. лаб. диагностика. 2000 а. - № 1. - С. 21-24.

44. Славинский A.A., Никитина Г.В. Компьютерный анализ изображения нейтрофильных лейкоцитов: нафтол-А8-0-хлорацетат эстераза // Клин. лаб. диагностика. 2000 б. - № 5. - С. 34-37.

45. Славинский A.A., Никитина Г.В. Компьютерный анализ изображения нейтрофильных лейкоцитов: щелочная фосфатаза // Клин. лаб. диагностика. 2002. - № 1. - С. 40-43.

46. Славинский A.A., Никитина Г.В. Цитохимическое выявление катионных белков в гранулоцитах крови амидо черным 10Б для визуальной оценки и компьютерного анализа изображения // Клин. лаб. диагностика. 1999 б. - № 2. - С. 35-37.

47. Славинский A.A., Никитина Г.В. Щелочная фосфатаза в нейтрофилах крови. Компьютерный анализ изображения // Кубанский научный мед. вестник. 1999 в. - № 12. - С. 45-47.

48. Славинский A.A., Славинский A.A. мл. Компьютерный анализ клеточного изображения в оценке функциональной активности нейтроt фильных лейкоцитов // Бюлл. эксп. биологии и медицины. 2001. —