МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ФГБОУ ВО «КубГУ») Кафедра биохимии и физиологии КУРСОВАЯ РАБОТА ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ БИОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРИ НАРУШЕНИЯХ ФУНКЦИЙ ПЕЧЕНИ Работу выполнила_____________________________________ Д.М. Цветкова (подпись, дата) Факультет биологический, курс 3 Направление 06.03.01 Биология Научный руководитель доцент, канд. биол. наук ________________________________ Н.Н. Улитина (подпись, дата) Нормоконтролер зав. каф., канд. биол. наук, доцент ________________________ В.В.Хаблюк (подпись, дата) Краснодар 2016 РЕФЕРАТ Курсовая работа 27 с., 2 гл., 24 источника. ИНФЕКЦИОННЫЕ И НЕИНФЕКЦИОННЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ, ОСТРЫЙ ВИРУСНЫЙ ГЕПАТИТ, ХРОНИЧЕСКИЙ ВИРУСНЫЙ ГЕПАТИТ, ОБЩИЙ БИЛИРУБИН, ТИМОЛОВАЯ ПРОБА, ИММУНОФЕРМЕНТАТИВНЫЙ АНАЛИЗ, АМИНОТРАНСФЕРАЗЫ Цель работы – выяснить относительную диагностическую значимость биохимических показателей при нарушениях функций печени. В процессе работы изучалась динамика биохимических показателей: общий билирубин, аминотрансферазы, щелочная фосфатаза, гамма- глутамилтранспептидаза, титр тимоловой пробы. В результате анализа литературных источников было выяснено, что важную диагностическую значимость при нарушениях функций печени имеют такие биохимические показатели как аминотрансферазы, общий и прямой билирубин, щелочная фофсфатаза,гамма-глутамилтранспептидаза,тимоловая проба, повышенная активность которых наблюдается при воспалительном процессе и свидетельствует о протекании цитолитических процессов. 2 ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ ОВГ – острый вирусный гепатит ВГВ – вирусный гепатит В ВГА – вирусный гепатит А ВСD – вирусный гепатит D ХВГ – хронический вирусный гепатит ХВГС – хронический вирусный гепатит С СОЭ – скорость оседания эритроцитов АлАТ – аланинаминотрансфераза АсАТ – аспартатаминотрансфераза АТ – антитела ПТИ – протромбиновый индекс ЩФ – щелочная фосфатаза ГГТ – гамма – глутамилтрансфераза ГГТП – гамма - глютамилтранспептидаза ИФА – иммуноферментный анализ ПЦР – полимеразная цепная реакция 3 СОДЕРЖАНИЕ Введение ................................................................................................................... 5 1 Аналитический обзор........................................................................................... 8 1.1 Особенности функционирования печени в организме .............................. 8 1.1.1 Нарушения функций печени ............................................................. 10 1.2 Характеристика гепатитов различной этиологии .................................... 11 1.2.1 Клиническая характеристика инфекционных гепатитов ............... 11 1.2.2 Клиническая характеристика неинфекционных гепатитов ........... 15 1.3 Динамика биохимических показателей при нарушениях функций пече ни................................................................................................................... 16 1.3.1 Изменение биохимических показателей при инфекционных заболеваниях печени........................................................................... 16 1.3.2 Изменение биохимических показателей при неинфекционных заболеваниях печени........................................................................... 19 2 Материал и методы исследования .................................................................... 21 2.1 Материал исследования .............................................................................. 21 2.2 Методы исследования ................................................................................. 21 2.2.1 Иммуноферментативный анализ ..................................................... 21 2.2.2 Молекулярно-биологические методы .............................................. 22 2.2.3 Тимоловая проба ................................................................................ 23 2.2.4 Определение активности аминотрансфераз .................................... 23 2.2.5 Определение общего билирубина методом Иендрашика-Грофа.. 23 2.2.6 Определение активности щелочной фосфатазы ............................. 24 2.2.7 Определение гамма-глутамилтрансферазы ..................................... 24 Заключение ............................................................................................................ 25 Список использованных источников .................................................................. 26 4 ВВЕДЕНИЕ Печень – один из наиболее важных и крупных органов человеческого организма, играющий огромную роль в обменных процессах и пищеварении [Подымова, 1998]. Печень несет в себе большое количество выполняемых функций, благодаря которым поддерживается биохимический гомеостаз организма. Важные метаболические процессы такие как белковый, углеводный, жировой, витаминный, гормональный обмены тесно связаны с функцией печени. Помимо этого, в ней осуществляются секреторные, ферментативные, экскреторные реакции, при нарушениях которых страдает весь организм [Шулутко, 1993]. Таким образом, печень является организма», которая выполняет «биохимической колоссальную работу лабораторией в поддержании нормальной работы всех органов и систем [Березов, Коровкин, 1998]. Но, как и многие другие органы, печень подвержена заболеваниям. Изучение, диагностика и лечение которых является важной темой в настоящее время, так как эти повреждения обусловлены широким распространением и приводят к тяжелым и часто летальным исходам. В последние десятилетия во всем мире заболевания печени являются объектом пристального внимания. Тщательное изучение механизмов поражения печени позволило добиться существенных сдвигов в их диагностике и лечении, однако по-прежнему болезни печени занимают одно из первых мест среди причин нетрудоспособности, инвалидности и смертности [Бурков, Арутюнов, 2010]. Хронические заболевания печени называют «второй эпидемией нашего века» после «эпидемии» сердечно-сосудистой патологии [Вектор Бест , 2001]. Большие опасения Минздрава вызывает неблагополучная обстановка с вирусным гепатитом А, так как после долгого затишья количество заболевших возросло на 84 %. Но также плохо обстоят дела с вирусными гепатитами В и С, которые передаются не только половым путем, но и при проведении гинекологических, урологических и других исследованиях. Важным аспектом протекания заболеваний является то, что эти нарушения переходят в 5 хроническую стадию, что приводит к циррозам и раку. Таким образом, проблема диагностики и лечения заболеваний печени остается актуальной. Продолжается поиск и внедрение в практику новых медикаментозных и технологических средств, способствующих выявлению заболеваний на ранних стадиях и лечению больных, страдающих от нарушений функций печени [Вектор Бест, 2010]. На основе проведенного проекта «Проверь себя» Российским обществом по изучению печени (РОПИП) совместно с Международным медицинским центром «ОН КЛИНИК», Центром молекулярной диагностики (CMD) и компанией Abbott, который был запущен 1 октября 2011 года в г. Москве, направленный на сбор и анализ данных о частоте заболеваний печени в России, выявление их основных факторов риска и привлечение внимания общественности к этим проблемам были сделаны выводы Мосгорстата о том, что алкогольные болезни печени составляют 35,7% в общем числе смертельных исходов, связанных с употреблением алкоголя. Кроме того, по данным экспертов, в 2010 году более 38% москвичей имели избыточную массу тела, что в два раза выше, чем было зарегистрировано 12 лет назад. Ожирение повышает риск жировой дистрофии печени, наиболее распространенного заболевания печени во всем мире. По прогнозам врачей и представителей органов здравоохранения, связанные с ожирением заболевания печени (криптогенный цирроз и рак печени) в ближайшем будущем займут первое место среди причин печеночной недостаточности и трансплантации печени. Ежегодно в мире от патологических изменений, связанных только с вирусным гепатитом В, умирает около 2 млн. человек. По статистическими данными, каждые 15-20 лет от вирусного гепатита В в мире погибает больше людей, чем погибло во время второй мировой войны. Печень обладает неким резервом, вследствие чего обычные тесты (изменение концентрации билирубина и альбумина) недостаточно чувствительны для выявления заболеваний. Здесь их превосходят тесты, которые отражают повреждения клеток печени (например, активность ферментов печени в плазме). Результаты биохимических показателей не всегда 6 дают точные данные, чтобы диагностировать конкретное заболевания. Они отражают базовые патологические явления, которые в некоторой степени являются общими для многих заболеваний. Но, благодаря биохимическим показателям возможно установить сам факт болезни и отслеживать ее течение [Маршалл, 2002]. Цель данной работы - выяснить относительную диагностическую значимость биохимических показателей при нарушениях физиологического состояния печени. В связи с поставленной целью анализировали литературные источники и решили следующие задачи: 1) изучалась динамика биохимических показателей при биохимических показателей при инфекционных заболеваниях печени; 2) изучалась динамика неинфекционных заболеваниях печени; 3) выяснялась роль каждого биохимического показателя в диагностике нарушений функций печени. 7 1 Аналитический обзор 1.1 Особенности функционирования печени в организме Печень - жизненно важный орган человеческого организма, кроме того, еще и самый крупный. Размер и относительная масса не несут в себе определенной и постоянной величины из-за разницы в возрасте. Например, масса печени взрослого человека составляет 1300-1800 и около новорожденных детей половины части г, а печень брюшной полости [Подымова,1998]. Расположена печень в правом верхнем отделе брюшной полости под диафрагмой. Функций, которые выполняет данная железа большое множество, но одной из самых важных является поддержание обмена веществ. Ни один процесс, связанный с пищеварением не проходит мимо работы печени и контролируется данным органом. Поэтому печень тесно взаимодействует с белковым, углеводным и липидным обменом [Вектор Бест, 2004]. Углеводный обмен. В углеводном обмене печень отвечает за постоянство концентрации глюкозы в крови. Это достигается регуляцией процессов синтеза и распада гликогена, который депонируется в печени. Эти процессы, как и многие другие, протекают в мышечной ткани. Синтез гликогена из глюкозы обеспечивает некий временный резерв углеводов, который регулирует концентрацию глюкозы в крови, например, в таких случаях, когда ее содержание значительно уменьшается. Существует еще одна немаловажная роль печени в углеводном обмене – расщепление глюкозы, которое необходимо для синтеза жирных кислот и глицерина. Продукты, полученные в ходе данного превращения в виде триглицеридов, запасаются в жировой ткани [Березов, Коровкин, 1998]. Липидный обмен. В липидном обмене печень выступает некой средой, в которой осуществляется большинство реакций метаболизма липидов, таких как синтез 8 высших жирных кислот, холестерина, фосфолипидов, триглицеридов, кетоновых тел и т.д. Значительную роль печень играет в метаболизме стероидов, а именно холестерина. Данный спирт синтезируется в печени из ацетил-КоА, но существует и экзогенный, который попадает в организм с пищей и оказывает угнетающее действие на синтез холестерина в печени. Таким образом, регуляция синтеза холестерина в печени осуществляется экзогенным холестерином, что поддерживает метаболизм липидов [Михайлов, 2002]. Белковый обмен. Что касается роли печени в белковом метаболизме, здесь она выполняет главную роль, так как осуществляет следующие процессы: реакции дезаминирования и трансаминирования аминокислот, синтез мочевины и мочевой кислоты, синтез белков плазмы и т.д. Печень является единственным местом синтеза глобулинов, альбуминов, фибриногена, протромбина, проконвертина. Что объясняет диагностирование заболевания с помощью фракционного состава белка плазмы. Кроме того, что печень синтезирует такие важные вещества, наряду с другими органами она образует гепарин. Поэтому, в какой-то степени, белковосинтетическая система зависит от нормального функционирования печени [Подымова, 1998]. Обмен гормонов и витаминов. Стероидные гормоны (андрогены, эстрогены, глюкокортикоиды) не синтезируются в печени, но за счет нее происходит их инактивация и распад. Помимо этого, печень влияет на регуляцию уровня глюкокортикоидных гормонов и синтезирует транспортный белок крови-транскортин. Печень участвует в обмене веществ почти всех витаминов: она служит местом их депонирования и частичного разрушения. Так, например, состав комплекса В довольно разнообразен. В1 участвует в декарбоксилировании альфа-кетокислот, что протекает в печени. Витамин В2 (рибофлавин) активно участвует в окислительном дезаминировании аминокислот. 9 Витамин В 5 (пантотеновая кислота) входит в состав ацетилкофермента А, который непосредственно связан с циклом Кребса, конечными продуктами которого являются белки, жиры, углеводы. Обмен ферментов. Все метаболические процессы в печени осуществляются за счет специальных ферментов, которые находятся в гепатоцитах. Синтез и поддержание динамического постоянства ферментов - одна из главных функций печени и важное условия нормального функционирования. Таким образом, можно сделать вывод о том, что печень является универсальным органом в организме человека, за счет работы которого поддерживается гомеостаз. 1.1.1 Нарушения функций печени По данным ВОЗ заболеваний печени можно подразделить на инфекционные и неинфекционные [Подымова,1998]. К инфекционным относят: а) острый вирусный гепатит (A, B, C, D, E, G) и паразитарные заболевания: 1) лептоспироз; 2) желтая лихорадка; 3) инфекционные мононуклеоз. б) герпетический гепатит; в) энтеровирусные гепатиты; г) цитомегалитический гепатит; д) бактериальные гепатиты, вызванные грамотрицательными бактериями; е) бруцеллез; ж) малярный гепатит; з) брюшной тиф и паратиф; и) микозы; к) сальмонеллез; л) токсоплазмоз; 10 грамположительными и м) Болезнь легионеров. Тогда, как к неинфекционным относятся следующие: а) алкогольные (жировая дистрофия, гепатит, фиброз и склероз, цирроз печени); б) неалкогольные (жировой гепатоз и неалкогольный стеатогепатит); в) хронический гепатит: 1) (персистирующий и активный); 2) хронический гепатит B, С, D; 3) аутоиммунный; 4) криптогенный; 5) лекарственный. г) первичный билиарный цирроз; д) первичный склерозирующий холангит; е) заболевание печени Вильсона-Коновалова; ж) нарушения в метаболическом обмене: 1) белков; 2) углеводов; 3) липидов; 4) желчных кислот; 5) железа и меди. з) онкологические заболевания; и) заболевания печени при беременности; к) заболевания печени у новорожденных и детей [Подымова, 1998]. 1.2 Характеристика гепатитов различной этиологии 1.2.1 Клиническая характеристика инфекционных гепатитов Острый вирусный гепатит (ОВР) - инфекционное заболевание, сопровождающееся некрозом тканей и поражением печени, вызванное вирусами гепатита А, В, С, D, E, G [Подымова, 1998]. 11 Клиническая картина представлена быстропротекающими и фатальными проявлениями. В большинстве случаев это саморазвивающийся, саморегулирующийся и нетрудный процесс, но в зависимости от агента, поражающего организм, может наблюдаться ухудшение состояния и развитие хронического заболевания [ Вектор Бест, 2004]. Первые клинические симптомы болезни проявляются через несколько дней после заражения, в большинстве случаев это боль в правом подреберье, напряжение мышц в области печени, селезенки, недомогание, апатия, нарушения сна, отсутствие аппетита. Печень увеличивается [Маршалл, 2002]. Гепатит А Острый вирусный гепатит А - острая инфекция, характеризующаяся воспалительными изменениями, возникающих в печеночной ткани, и проявляющаяся клинико-диагностическими признаками нарушения функций печени, иногда желтухой. Возбудителем данной инфекции является РНКсодержащий вирус, который устойчив во внешней среде [Лабораторная диагностика вирусных гепатитов Вектор Бест, 2001]. Основными путями распространения являются фекально-оральный, алиментарный, водный и контактно-бытовой пути. Возникает данное заболевание повсеместно и чаще всего неожиданно с исходом развития эпидемии. Восприимчивость к вирусу гепатита А у всех одинаковая, но чаще всего болеют дети от 3 до 7 лет и молодые люди. У большинства людей к 35-45 годам вырабатывается активный иммунитет. Важным аспектом данного заболевания можно назвать тот факт, что острый вирус гепатита А не имеет хронической формы заболевания и вирусоносительства [Roche.Diagnostics, 2013]. Гепатит В Возбудителем острого вирусного гепатита В является ДНК-содержащий вирус, который поражает только один вид хозяина и не способен размножаться в культуре тканей [Вектор Бест,2002]. ВГВ - одна из наиболее сложных по своему развитию и по своим проявлениям вирусная инфекция, опасная тем, что заболевание протекает без 12 видимых клинических симптомов, и человек может долгое время не подозревать о том, что он заражен данной инфекцией. Основная часть заболеваний передается через медицинскую посуду и инструменты (шприцы, иглы, приборы и т.д.) и половым путем, что является наиболее опасным. Но это не единственный способ заражения. Имеются сведения о том, что есть «естественный» способ передачи (от матери к ребенку) [Аммосов, 2001]. Лица, которые больше всего подвержены заражению инфекции пациенты, которым проводят гемодиализ и медицинские работники, имеющие контакт с кровью и ее компонентами. В отличии от вирусного гепатита А ВГВ способен трансформироваться в хроническую инфекцию, которая протекает довольно продолжительно и болезненно, сохраняясь на многие годы, а иногдапожизненно. В последствии примерно у 20 % больных развивается цирроз печени, а у 30 %- первичный рак [Подымова, 1998]. Гепатит С Гепатит С - инфекция, возбудитель которой распространяется путем абиогенной кровяной трансмиссии. Возбудитель представляет собой РНКсодержащий линейный одноцепочечный вирус, покрытый оболочкой [Маршалл, 2002]. Характерными особенностями вирусного гепатита С являются: циркуляция вируса в минимальных концентрациях, слабая иммуногенность вируса и имеет высокую степень хронизации и является основной причиной возникновения всех групп хронических заболеваний печени [Шерлок,Дули, 1999]. Также для гепатита С характерно волнообразное течение болезни (3 фазы: латентная, острая, реактивации), малосимптомность, длительное время остающееся не распознанным, но прогрессирующим. К группе риска относятся больные, проходящие гемодиализ, страдающие гемофилией и другими заболеваниями крови, наркоманы (употребляющие наркотики внутривенно), и вирус также попадает при любых парентеральных манипуляциях: гемотрансфузии, инъекциях, зондовом обследовании и т.д. [Ястребова, 2002]. 13 Гепатит D Инфекция, вызванная «дельта-агентом», являющаяся осложнением гепатита В. По сути, это уникальный вирус с облигатной зависимостью от вируса гепатита В, встраиваясь в оболочку которого BGD (вирус гепатита D) вместе с ВГВ образуют суперинфекцию. Так как ВГD более патогенен, чем остальные гепатиты, а еще учитывая, что он связан в суперинфекции то необходима его точная и срочная детекция. Данное заболевание не существует эндемично, но имеются подтверждения частыми вспышками. Передача инфекции наблюдается при гемотрансфузиях, при использовании зараженных игл. Часто встречается у гомосексуалистов и больных, которые находятся на гемодиализе. Вирусный гепатит D в острой стадии (суперинфекция) приводит к хроническому гепатиту D в 10-17 % случаев с быстро прогрессирующей активностью и переходом в цирроз печени. Полностью излечиться удаётся крайне редко. Гепатит Е Впервые данный вид гепатита описал М.С Балаян назвав его «ни А ни В» гепатитом. Позже был назван как гепатит Е. Возбудителем данного заболевания является РНК-содержащий вирус, не покрытый оболочкой. Этот вирус является единственным серотипом в пределах возможности его выявления. Источником инфекции являются больные с клиническим манифестом и субклиническими вариантами болезни [Лабораторная диагностика вирусных гепатитов ВекторБест, 2001]. Инфекция распространяется фекально–оральным и водным путем, реже при контакте человека с человека, что более характерно для гепатита А. Заболевание протекает остро и закачивается быстрым выздоровлением. Хронической формы данного гепатита не описано [Ястребова, 2002]. Гепатит G Возбудитель гепатита G –однонитевой РНК- содержащий вирус. (Как и у вируса гепатита С). Эпидемиологические данные схожи с данными других 14 вирусов гепатитов, это относится к путям передачи и источникам заражения. Данный вирус гепатита встречается у больных хроническим гепатитом С, хроническим гепатитом В, при алкогольных и аутоиммунных гепатитах. Чаще всего вирус гепатита G обнаруживается у людей, которые имела парентеральный контакт с кровью или ее продуктами и т.д. Возможен половой путь заражения и при трансплантации внутренних органов: почек, печени и сердца. Известны описания случаев хронического гепатита G, но их мало. 1.2.2 Клиническая характеристика неинфекционных гепатитов Хронический гепатит – воспалительное полиэтиологическое заболевание печени, продолжающееся не менее 6 месяцев, включающее следующие формы: В, С, D[Подымова,1998]. Хронический вирусный гепатит В Хронический вирусный гепатит В протекает со слабо выраженной симптоматикой, поэтому очень часто остается незамеченным. У большинства заболевших ХВГ диагностируется через 5-10 лет спустя после первых симптомов болезни. У некоторых данное заболевание проявляется головокружением, снижением аппетита, утомляемостью, у отдельных больных - похуданием. Лишь у одной трети заболевших в период обострения ХВГ наблюдаются повторные эпизоды желтухи. В острых случаях приводят к циррозу и раку [Подымова, 1998]. Хронический вирусный гепатит D Хронический гепатит D, который по-другому еще называют «дельтагепатит» возникает при инфицировании печени двумя гепатотропными вирусами – HBV и HDV. В большинстве случаев хронический гепатит развивается после перенесенной суперинфекции, реже встречается ХГД после перенесенной коинфекции. Симптоматика у больных дельта-гепатитом схожа с симптоматикой иных хронических гепатитов [Бурков, Арутюнов, Годунова, 2010]. 15 Хронический вирусный гепатит С По данным Всемирной организации здравоохранения вирусом хронического гепатита С инфицированы 170 млн во всем мире. Чаще всего острая форма гепатита С переходит в хроническую, хотя последняя протекает без каких-либо проявления или симптомов. Лица, заразившие данным вирусом в первое время инфицирования даже, не подозревают о заболевании пока не проявляются серьезные симптомы гепатита: анорексия, слабость, недомогание, гепатомегалия (редко). Формирование хронического вирусного гепатита С чаще всего характерно для людей, страдающих алкоголизмом. 1.3 Динамика биохимических показателей при нарушениях функций печени 1.3.1 Изменение биохимических показателей при инфекционных заболеваниях печени Острый вирусный гепатит А Достоверным подтверждением диагноза ВГА является резкое возрастание уровня специфических АТ (анти-HAV), принадлежащих к IgM (анти-HAV IgM), которые являются основными диагностическими маркерами. К моменту первичного обращения больного к врачу уровень анти-HAV IgM успевает достичь достаточно высоких показателей, чтобы быть выявленным. Эти показатели выявляют в лабораторной диагностике [RocheDiagnostics, 2002]. Клиническими проявлениями ВГА – появление лейкопении (снижение количества лейкоцитов в единице объема крови), низкая СОЭ - 2-4 мм/ч, учитывая, что норма СОЭ – 2-15 мм/ч, повышенное содержание билирубина (в основном, за счет связанного), высокая активность ферментов АлАТ, АсАТ, повышенный показатель тимоловой пробы. Повышение активности Ф-1-ФА отмечается только при вирусных гепатитах и не встречается при других инфекционных заболеваниях [Семенов, 2008]. 16 Доказано, что альбумины, фибриноген, протромбин, проконвертин и основная часть альфа- и гамма-глобулинов, а также сложные белковые комплексы (глико- и липопротеиды, церулоплазмин, трансферрин и др.) синтезируются преимущественно в рибосомах гепатоцитов. При этом следует отметить, что определение общего белка в сыворотке крови не может быть использовано для оценки тяжести заболевания, так как цифровые величины при легких, среднетяжелых и тяжелых формах вирусных гепатоцитов у пациентов существенно не различаются. Но иногда наблюдается диспротеинемия за счет понижения уровня альбуминов и повышения гамма-глобулинов [Михайлов, 2002]. Содержание протромбина в сыворотке крови тем ниже, чем тяжелее форма гепатита. То же можно сказать и в отношении фибриногена и особенно проконвертина. Эти факторы свертывания крови синтезируются исключительно в печени и, кроме того, их период полураспада - от нескольких часов (проконвертин) до трех суток (фибриноген), что предопределяет быстрое и невосполнимое снижение уровня фибриногена и проконвертина даже при легких формах вирусного гепатита [Вектор Бест, 2002]. Лактоферрин – мультифункциональный железосвязывающий гликопротеин. В настоящее время ЛФ рассматривается как возможный клинический маркер при различных заболеваниях, поскольку при разных воспалительных процессах его уровень изменяется. Синтез и секреция ЛФ происходит в клетках железистого эпителия, но при его попадании в кровь он связывается и поглощается паренхиматозными клетками печени. Снижение данного гликопротеина при ВГА объяснимо тем, что происходит цитолиз гепатоцитов [Хохлова,Сарыглар,Лыкова, 2011]. Острый вирусный гепатит В Одним из наиболее чувствительных к разрушению печени биохимических показателей является уровень АЛТ, так как он локализован в гепатоцитах. До того, как повышается уровень АЛТ, появляется основной маркер ВГВ- HBsAg, который достигает пика концентрации в острую фазу заболевания. 17 При нарушении проницаемости мембран гепатоцитов (как проявление цитолитического синдрома) наблюдается повышение активности цитолитических ферментов АлАТ и АсАТ, щелочной фосфатазы. Наблюдается повышение уровня общего билирубина за счет связанной фракции при желтушном варианте заболевания. Вследствие нарушения белковосинтетической функции снижается синтез альбумина. О развитии мезенхимально-воспалительного синдрома свидетельствуют повышение содержания крупнодисперсных белков 3- и гаммаглобулинов, повышение тимоловой пробы и снижение сулемового титра [Вектор-Бест, 2004]. Острый вирусный гепатит С Отличительной чертой протекания ОВГС является повышение уровня печеночных ферментов: АлАТ, АсАТ более чем в 10 раз. Повышение уровня общего билирубина при желтушной форме течения болезни; выявление серологических маркеров острой HCV-инфекции [появление впервые обнаруженных маркеров гепатита C – анти-HCV, РНК HCV]-важные диагностические критерии для верификации ОВГС [Мамедов, Михайлов, Семененко, 2005]. Острый вирусный гепатит D С первых дней заболевания HDV в сыворотке крови выявляют HBsAg, дельта-Аг, HBeAg/анти-HBе, ДНК HBV, РНК HDV. Через 3-4 недели после появления клинических симптомов в сыворотке крови обнаруживают антидельта АТ класса IgM, которые через несколько месяцев исчезают, сменяясь АТ класса IgG к дельта-вирусу. Для суперинфекции (т.е. заражение вирусом гепатита D человека, инфицированного вирусом гепатита B) характерно подъём концентрации прямого билирубина и высокая активность печёночных ферментов: АлАТ, АсАТ [Еналеева, Фазылов, Созинов, 2003]. Острый вирусный гепатит Е Характер протекание ОВГЕ схож с ОВГА, но имеются некоторые отличия: обнаружение в крови анти-HEV-lgM, являющихся маркерами острой 18 фазы ВГЕ. Они появляются на 10-12 день болезни и циркулируют в высоких титрах в течении 1-2-х месяцев в крови. Выработка анти-HEV-lgM начинается гораздо позже, чем анти-HEV-lgM. В конце инкубационного периода и в ранние сроки заболевания обнаруживается RNA HEV [Аммосов, 2001]. Острый вирусный гепатит G HGV можно обнаружить в сыворотке, плазме. Методы специфической диагностики основаны на выявлении HGV RNA, характеризующей присутствие вируса и его репликацию, и HGVAb, появляющиеся после освобождения организма от вируса и свидетельствующие об иммунитете. Более чем у 50 % инфицированных лиц не отмечается изменений активности аминотрансфераз в сыворотке крови, в связи, с чем высказывается предположение о том, что внедрение вируса в организм не всегда сопровождается поражением печени, т. е. высказывается предположение об отсутствии первичной гепатотропности HGV. Описано легкое протекание заболевания [Коршунов, Бычков, Арсентьева,2012]. 1.3.2 Изменение биохимических показателей при неинфекционных заболеваниях печени Хронический вирусный гепатит В Особенностью протекания ХВГВ является наличие цитолитического, холестатического, аутоиммунного синдромов, характерными особенностями которых являются соответственно: повышение активности трансаминаз, снижением ПТИ, диспротеинемией; увеличение активности ЩФ, ГГТП, билирубина; диспротеинемией, гипергаммаглобулинемией, повышением активности АлАТ [Булыгин,Тихонова,Булыгин, 2012]. Хронический вирусный гепатит С ХВГС диагностируют на основании появления РНК HCV в крови больного в течении 6 месяцев. Кроме данного показателя имеются другие не менее важные биохимические критерии, характеризующие поражение клеток печени при ХВГС: повышение активности АЛТ, повышение уровня печеночных ферментов, закономерное обнаружение в высоких титрах анти19 ВГС- lgM и анти- ВГС- lgGк coreи NS, определение РНК ВГС [Михайлов, 2002]. В недавнем времени появился новый биохимический показатель, с помощью которого возможно диагностировать на ранней стадии поражение печени-цистатин С. Его основной биологической ролью является ингибирование одной или более цистеиновых протеаз, таким образом, регулируя их активность. На основе проведенных опытов командой исследователей было установлено, что увеличенная концентрация цистатина С в сыворотке крови позволяет оценить выраженность воспаления и характер действия макрофагов печени при хронических поражениях [Короленко, Филатова, Юзько, 2007]. Хронический вирусный гепатит D Биохимические показатели при ХВГD не сильно отличаются от таковых при ХВГВ: наблюдается повышенная активность АЛТ и АСТ в 3-10 раз, иногда имеется увеличенное содержание билирубина за счет конъюгированной фракции с одновременным возрастанием уровня ГГТП, а также умеренное повышение концентрации у-глобулинов [Базарный, Крохина, Бессонов,2006]. 20 2 Материал и методы исследования 2.1 Материал исследования Материалом исследования при вирусных гепатитах является сыворотка крови, моча и фекалии. 2.2 Методы исследования В большинстве случаев диагностика ОВР осуществляется за счет клинических и биохимических исследований. Они являются не единственным способом выявления нарушения функций печени, так как отражают базовые значения патологии, характерные для различных заболеваний, однако биохимические анализы дешевы, широко доступны, не инвазивны и помогают выбрать другие средства для диагностики, за счет которых можно в дальнейшем определить заболевание и отслеживать его лечение [Михайлов, 2002]. В диагностике ОВР важным аспектом является сочетание высокой чувствительности и специфичности. Для достижения высокой специфичности необходимо раннее выявление инфекции. С другой стороны, для избегания повторного тестирования и надежной диагностики необходима высокая степень чувствительности [Лобзин,Жданов, 2001]. В данной работе были анализированы и изучены следующие биохимические показатели при вирусных гепатитах разной этиологии: концентрация прямого и конъюгированного билирубина, активность трансаминаз, тимоловая проба, изменение фракций общего белка, активность ЩФ и ГГТП, выявление антигенов в сыворотке крови. Для диагностики данных биохимических показателей используют различные методы. 21 2.2.1 Иммуноферментативный анализ Иммуноферментативный анализ (ИФА) - вид иммунохимического анализа, основанный на высокоспецифичной иммунологической реакции антигена с соответствующим антигеном с образованием иммунного комплекса. Метод основан на специфическом связывании антитела с антигеном, при этом один из компонентов конъюгирован с ферментом. В результате реакции с соответствующим хромогенным субстратом образовывается окрашенный продукт, количество которого можно определить спектрофотометрически. Позволяет выделить и в некоторых случаях определить концентрацию антигенов ВГВ (HBsAg, HBeAg) и антител к антигенам ВГВ и ВГД (антиHBs, анти-HBеlgG, анти-HBе lgMM, анти- ВГД lgG, анти – ВГД lgM). 2.2.2 Молекулярно-биологические методы К ним относится ПЦР-полимеразная цепная реакция, ПЦР в реальном времени, прямое секвенирование. Позволяют выявлять ДНК и РНК вирусных гепатитов (в плазме крови и ткани печени), определять концентрацию ДНК и РНК в плазме крови (вирусная нагрузка). Полимеразная цепная реакция (ПЦР) - молекулярно-биологический метод исследования, основанный на принципе естественной репликации ДНК, включающем денатурацию двойной спирали ДНК, расхождение нитей ДНК и комплементарное удвоение обоих. ПЦР в реальном времени предусматривает автоматическую регистрацию увеличения флуоресцентного сигнала, пропорционального количеству синтезированных в ходе реакции специфических фрагментов ДНК. Метод прямого секвенирования ДНК основан на синтезе исследуемого участка гена с применением ДНК-полимеразы, меченых дНТФ и праймеров, после чего устанавливается позиция меченого нуклеинового основании. Метод определения последовательностей РНК, считываемых с матрицы ДНК основан на использовании радиоактивных ферментов ДНК. 22 2.2.3 Тимоловая проба Принцип метода заключается в том, что сывороточные бета-глобулины, гамма-глобулины и липопротеины осаждаются тимолом в трис-малеатном буфере при рН 7,55. Наблюдается образование плохо растворимого глобулинотимололипидного комплекса при взаимодействии сыворотки крови с тимоловероналовым буфером. Интенсивность помутнения, зависящая от количества и взаимного соотношения отдельных белковых фракций, измеряется турбодиметрически при длине волны 650 (630–690) нм. Нормальные величины (0 – 4) единицы помутнения S – H (Shank – Hoagland). 2.2.4 Определение активности аминотрансфераз Колориметрический метод Принцип метода заключается в реакции переаминирования, происходящей под действием АлАТ и АсАТ образуется пировиноградная и щавелевоуксусная кислоты. При добавлении 2,4 динитрофенилгидрозина образуется гидразон ПВК (пировиноградной кислоты). Гидразон ПВК в щелочной среде дает окрашивание, интенсивность которого пропорциональна количеству образовавшейся ПВК. Кинетический метод В основе метода лежит оптический тест Варбурга. Принцип теста основан на разнице поглощения при длине волны 340 нм восстановленной (НАДН) и окисленной (НАД) форм никотинамидаде-ниндинуклеотида. При 340 нм НАДН имеет максимальную адсорбцию, тогда как НАД при данной длине волны не имеет поглощения. Нормальные величины АсАТ – АлАТ 0,06 – 0,14 мккат/л. 2.2.5 Определение общего билирубина методом Иендрашика-Грофа Метод основан на взаимодействии билирубина с диазотированной сульфаниловой кислотой с образованием азотсоединений красного цвета. При этом связанный билирубин дает быструю 23 («прямую») реакцию с диазореактивом, тогда как реакция свободного билирубина протекает значительно медленнее. Для ее ускорения применяют различные вещества– акселераторы, например, кофеин (метод Иендрашика-Клегхорна-Грофа), которые освобождают билирубин из белковых комплексов («непрямая» реакция). В результате взаимодействия с диазотированной сульфаниловой кислотой билирубин образует окрашенные соединения. Измерения проводят фотометрически при длине волны 540-560 нм. В норме содержания общего билирубина составляет от 8,5 до 20,5 мкмоль/л. 2.2.6 Определение активности щелочной фосфатазы Колориметрический - с измерением в конечной точке. Принцип метода: субстрат пара-нитрофенилфосфат натрия подвергается ферментативному расщеплению с образованием паранитрофенола, дающего в щелочной среде желтое окрашивание. Референтные значения щелочной фосфатазы: женщины – до 240 Ед/л, мужчины – до 270 Ед/л. 2.2.7 Определение гамма-глутамилтрансферазы Колориметрический метод по «конечной точке». Принцип метода: Субстрат под действием ГГТ расщепляется с образованием 4-нитроанилина, который определяют фотометрически после остановки реакции подкислением. Пределы активности: мужчины – 11 – 49 Ед/л, женщины – 7 – 32 Ед/л. 24 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Печень является одним из наиболее важных органов, поддерживающим внутреннюю среду организма. Благодаря разнообразию выполняемых ею функций, в особенности биохимической, процессы в организме способны нормально функционировать и осуществлять обмен веществ. Биохимические показатели, полученные при различного рода методов исследования, играют огромную роль в выявлении заболевания. В результате исследования можно определить различные клинические формы заболеваний, степень тяжести, стадии патологического процесса, что дает возможность правильно диагностировать возможное нарушение. При сравнительном анализе были сделаны следующие выводы: при 1) инфекционных заболеваниях печени относительную диагностическую значимость имеют АсАТ и АлАТ, общий и прямой билирубин, тимоловая проба и ЩФ; что связано с увеличением активности данных биохимических показателей за счет протекания активного заболеваний активность цитолитического синдрома; при 2) диагностике неинфекционных печеночных ферментов АсАТ и АлАТ увеличивается в 3 – 10 раз и сохраняется длительное время за счет большой проницаемости мембран гепатоцита, которая нарушается вследствие воспаления. Трансаминазы в большом количестве попадают в кровяное русло; важную значимость для диагностики нарушений функций печени 3) имеют такие биохимические показатели: общий и конъюгированный билирубин, увеличение фракций которого свидетельствует о цитолитических процессах; активность аминотрансфераз (АлАТ и АсАТ) является высокочувствительным показателем цитолиза гепатоцитов и распада его клеточных органелл; щелочная фосфатаза – фермент, активность которого отражает процессы перемещения желчи по желчевыводящим путям, повышение уровня ее активности означает развитие патологического процесса в печени, желчевыводящих путях. 25 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1 Аммосов А.Д., «Вектор-Бест» Гепатит В. Кольцово, 2001. 127 с. 2 Базарный В.В., Крохина Н.Б., Бессонова Е.Н. Значение биохимических тестов в диагностике хронического вирусного гепатита С. Ульяновск, 2006,7с. 3 Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. Биологическая химия. М., 1998. 704 с. 4 Булыгин В.Г., Тихонова Е.П., Булыгин Г.В. Активность ферментов в лимфоцитах у детей и взрослых, больных хроническими вирусными гепатитами В и С. Красноярск, 2012. 4 с. 5 Бурков С.Г., Арутюнов А.Г., Годунова С.А. Consilium medicum. М.,2010. 6с. 6 Вектор - Бест, Клиническая биохимия. М., 2004. 56 с. 7 Вектор - Бест, М., 2010. 27 с. 8 Вектор – Бест, Диагностические наборы для здравоохранения. М., 2001. 151 с. 9 Еналеева Д.Ш., Фазылов В.Х., Созинов А.С. Хронические вирусные гепатиты В и С. М., 2003. 132 с. 10 Короленко Т.А., Филатова Т.Г., Юзько Ю.В. Цистатин С – биологическая роль и нарушения секреции при вирусном гепатите С и циррозе печени. Новосибирск, 2007. 9 с. 11 Коршунов Т.Г., Бычков Е.Н., Арсентьева Л.А. Биохимические показатели крови у больных наркоманией с ВИЧ – инфекцией и вирусными гепатитами. Саратов, 2012. 6 с. 12 Лобзин Ю.В., Жданов К.В. Вирусные гепатиты: клиника, диагностика, лечение. СПб., 2003. 182 с. 13 Лабораторная диагностика вирусных гепатитов «Вектор – Бест». М.,2001. 6 с. 14 Мамедов М.К., Михайлов М.И., Семененко Т.А. Гепатит info.М.,2005.26 с. 15 Маршалл В.Дж. Клиническая биохимия. М., 2002. 383 с. 16 Михайлов М.И. Информационный бюллетень № 2. М., 2002. 23 с. 26 17 Обрядина А.П., Уланова Т.И., Блинова Т.В. Диагностические системы. Н.Новгород, 2003. 47 с. 18 Подымова С.Д. Болезни печени. М., 2005. 766 с. 19 Семенов В.М. Руководство по инфекционным болезням. М., 2008. 736 с. 20 Хохлова З.А., Сарыглар А.А., Лыкова О.Ф. Содержание лактоферрина сыворотки крови при вирусном гепатите А у детей. Новосибирск, 2011. 8 с. 21 Шерлок Ш., Дули Дж. Заболевания печени и желчных путей. М., 1999. 890 с. 22 Шулутко Б.И. Болезни печени и почек. СПб., 1993. 480 с. 23 Ястребова О.Н. «Вектор-Бест». Кольцово, 2002. 27 с. 24 Roche Diagnostics, 2002.15 с. 27