Рузов В.И.

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск, Россия

Алтынбаева Э.Н.

ГУЗ «Ульяновский областной клинический госпиталь ветеранов войн», Ульяновск, Россия

Горячая М.Н.

ГУЗ «Ульяновский областной клинический госпиталь ветеранов войн», Ульяновск, Россия

Арямкина О.Л.

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск, Россия

Костишко Б.Б.

ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск

Чурсанова Н.В.

ГУЗ «Ульяновский областной клинический госпиталь ветеранов войн», Ульяновск, Россия

Воробьев А.М.

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск, Россия

Влияние гипербарической оксигенации на эластические свойства мембраны тромбоцитов при их спонтанной агрегации у пациентов с кардиальной коморбидностью

Журнал: Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2018;95(4): 4-9

Просмотров : 86

Загрузок : 3

Как цитировать

Рузов В. И., Алтынбаева Э. Н., Горячая М. Н., Арямкина О. Л., Костишко Б. Б., Чурсанова Н. В., Воробьев А. М. Влияние гипербарической оксигенации на эластические свойства мембраны тромбоцитов при их спонтанной агрегации у пациентов с кардиальной коморбидностью. Вопросы курортологии, физиотерапии и лечебной физической культуры. 2018;95(4):4-9. https://doi.org/10.17116/kurort2018950414

Авторы:

Рузов В.И.

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск, Россия

Все авторы (7)

Обоснование

В настоящее время доказана важнейшая роль тромбоцитарного звена гемостаза при различных заболеваниях, особенно при кардиальной патологии.

В клинической практике для коррекции ишемических и гипоксических состояний используется метод гипербарической оксигенации (ГБО) [1], который вызывает легко компенсируемую гипокоагуляцию [2]. Известно, что реологические свойства клеток крови определяются структурной модификацией фосфолипидного компонента мембран [3].

Исследование упруго-вязкостных свойств клеточных мембран методом атомно-силовой микроскопии представляет исключительный интерес, поскольку именно они являются наиболее общими, интегральными показателями их функционального состояния [4], а сама структурная модификация поверхности тромбоцитов при их активации, как известно, является начальным этапом тромбообразования [5].

В доступной литературе встречаются единичные работы, посвященные изучению характера ультраструктурных изменений тромбоцитов при ГБО. Учитывая значение нарушений тромбоцитарно-сосудистого звена гемостаза в патогенезе острых и хронических заболеваний сердечно-сосудистой системы и широкое применение ГБО в медицинской практике, а также необходимость поиска новых методов лечения, нами предпринята попытка изучения влияния гипероксии на эластичность мембраны и спонтанную активность тромбоцитов при кардиальной коморбидности.

Цель исследования — оценить влияние ГБО на состояние эластичности мембраны при спонтанной агрегации тромбоцитов у пациентов с кардиальной коморбидностью.

Методы

Дизайн исследования

Проведено экспериментальное проспективное моноцентровое исследование с участием пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС).

Критерии соответствия

В исследование были включены пациенты с ИБС (стабильной стенокардией напряжения I—II функционального класса (ФК)), ассоциированной с артериальной гипертензией (АГ) в возрасте 52,9±11,5 года.

В исследование не включали пациентов с III—IV ФК стенокардии напряжения, некорригированной АГ, хронической сердечной недостаточностью III—IV ФК, хронической обструктивной болезнью легких.

Условия проведения и продолжительность исследования

Исследование проводили на базе терапевтических отделений Ульяновского областного клинического госпиталя ветеранов войн в 2015—2016 гг.

Участники исследования прошли обследование и лечение с оценкой всего лечебно-диагностического комплекса согласно европейским клиническим рекомендациям по ИБС, стенокардии и А.Г. Каждый пациент наблюдался в рамках исследования в течение 5 дней.

Описание медицинского вмешательства

Всем пациентам, находящимся на стандартной медикаментозной терапии по основным заболеваниям, проводили курс лечения методом ГБО, состоящий из 5 ежедневных процедур в барокамерах БЛКС 301 М и БЛКС 303МК (Россия) продолжительностью 30 мин в режиме 1,2 ата. Параметры агрегации тромбоцитов оценивали перед 1-й и после 5-й процедуры ГБО. Для исследования забор крови до и после ГБО производили натощак из вены, при этом за сутки до проведения исследования необходимо было исключить употребление кофеинсодержащих и алкогольных напитков, жирных, острых и пряных блюд, специй и чеснока, курение, ограничить физические и психоэмоциональные нагрузки. Кровь для исследования у пациентов получали самотеком из локтевой вены через иглу 19G непосредственно в пластиковую пробирку с антикоагулянтом (3,2% цитрат натрия) в соотношении 1:9.

Основной исход исследования

«Суррогатной» конечной точкой исследования явилось изменение параметров агрегации и показателя эластичности мембраны тромбоцитов после проведения ГБО.

Анализ в подгруппах

Участники исследования были разделены на две группы — по полу.

Методы регистрации исходов

Для исследования мембраны тромбоцитов методом атомно-силовой микроскопии получали плазму путем центрифугирования при 1500 оборотов/мин в течение 10 мин. Далее плазма отделялась от форменных элементов крови в одноразовые пластиковые чашки Петри.

Спонтанную агрегацию тромбоцитов определяли при помощи 2-канального лазерного анализатора Биола LA-230−2 (Россия) методом световой агрегометрии. Для получения обогащенной тромбоцитами плазмы кровь центрифугировали при 1000 оборотов/мин в течение 18 мин.

Упруго-вязкостные свойства клеточной мембраны тромбоцитов оценивали с помощью модуля ее изометрического сжатия (модуль Юнга; сканирующий зондовый микроскоп Solver P47-PRO (Nt-MDT, Россия) в контактном режиме с использованием кантилевера типа PNP-DB), характеризующего способность клетки к деформациям, возникающим при взаимодействии мембраны с вершиной зонда АСМ, и чем больше его значения, тем меньше упругие деформации клетки [6, 7].

Этическая экспертиза

Протокол исследования был одобрен 16.05.16 комиссией по этике медицинских исследований Ульяновского государственного университета.

Статистический анализ

Размер выборки предварительно не рассчитывался. Статистическую обработку данных проводили с использованием лицензионной компьютерной программы Statistica 10.0 («StatSoft Inc.», США). Данные представлены в формате M±SD. Достоверность полученных статистических данных оценивали по t-критерию Стьюдента. Различия считали статистически достоверными при p<0,05.

Результаты

Объекты (участники) исследования

В группу участников исследования вошли 24 пациента с ИБС I—II ФК, ассоциированной с АГ, в возрасте 52,9±11,5 года, из них 67% мужчин и 33% женщин. Длительность ИБС составила 8,76±0,24 года, продолжительность АГ — 6,6±0,87 года.

Основные результаты исследования

При оценке исходной агрегации тромбоцитов (до ГБО) у пациентов с кардиальной коморбидностью в 33,3% случаев была выявлена гиперагрегация, в 25,0% — гипоагрегация и в 41,7% — нормоагрегация.

При изучении спонтанной агрегации тромбоцитов установлены недостоверные гендерные различия, характеризующиеся несколько более высокими значениями у мужчин по сравнению с женщинами (1,46 отн. ед. против 1,16 отн. ед. (p>0,05). Возможно, недостоверность гендерных различий обусловлена недостаточной выборкой пациентов в каждой из групп (табл. 1).

Таблица 1. Сравнительная оценка показателей агрегации и упругости до и после ГБО (M±SD) Примечание. p — достоверность различий до и после процедур ГБО; достоверность различий между мужчинами и женщинами: * — до ГБО (p>0,05), ** — после ГБО (p>0,05).

При гендерной оценке эластичности мембраны тромбоцитов у пациентов с кардиальной коморбидностью достоверных различий выявлено не было (0,78 МПа против 0,79 МПа; p>0,05).

Оценка эластичности мембраны тромбоцитов у обследованных пациентов в зависимости от исходного состояния их функциональной активности выявила бόльшую жесткость мембраны при состоянии гиперагрегации. Данные по исходной жесткости мембран тромбоцитов с учетом состояния их агрегации представлены в табл. 2.

Таблица 2. Эластичность мембраны тромбоцитов при различных формах их активности до ГБО (M±SD) Примечание. p1 — достоверность различий между гипер- и гипоагрегацией; р2 — достоверность различий между гипер- и нормоагрегацией; p3 — достоверность различий между гипо- и нормоагрегацией.

При проведении атомно-силовой микроскопии активированных тромбоцитов выявлены их скопления с диаметром около 40 мкм и высотой 3 мкм при исходной гиперагрегации (рис. 1, 2)

Рис. 1. Пациент К., фрагмент сканируемой поверхности 120×120 мкм. На выделенном участке наблюдается скопление актированных тромбоцитов в состоянии гиперагрегации до ГБО-терапии.
Рис. 2. Пациент К., фрагмент сканируемой поверхности 120×120 мкм. Скопление актированных тромбоцитов в состоянии гиперагрегации до ГБО-терапии.
в отличие от тромбоцитов при их нормальной агрегации (рис. 3).
Рис. 3. Пациент А., фрагмент сканируемой поверхности 120×120 мкм. Мембрана тромбоцитов в состоянии нормоагрегации: отсутствуют скопления тромбоцитов.

Сравнительная оценка спонтанной активности тромбоцитов, проведенная после 5 процедур ГБО, выявила тенденцию к ее снижению у мужчин в отличии от женщин (см. табл. 1).

Изменение модуля упругости при ГБО отличалось в зависимости от исходной функциональной активности тромбоцитов. Так, применение курса ГБО у пациентов с повышенной агрегацией тромбоцитов сопровождалось снижением модуля упругости, что свидетельствует о повышении эластичности мембраны. У пациентов с нормо- и гипоагрегацией тромбоцитов отмечалась только тенденция к снижению показателя упругости тромбоцитов (р>0,05) (табл. 3).

Таблица 3. Эластичность мембраны тромбоцитов при различных формах их активности после ГБО-терапии (M±SD) Примечание. * — различия достоверны (р<0,05).

Дополнительные результаты исследования

Показатели упругости, рассчитанные по модулю Юнга, после курса ГБО характеризовались достоверным уменьшением у мужчин (0,78±0,21 МПа против 0,54±0,15 МПа; p<0,05) и увеличением у женщин (0,79±0,16 МПа против 0,85±0,26 МПа; p>0,05). Это свидетельствует о большей жесткости мембраны тромбоцитов у женщин по сравнению с мужчинами (р<0,05).

Нежелательные явления

За время проведения исследования нежелательных явлений обнаружено не было.

Обсуждение

Одним из возможных механизмов, объясняющих снижение жесткости мембраны тромбоцитов у мужчин при воздействии ГБО, может быть гендерное различие локальных эластических свойств мембраны в ответ на гипероксию. Известно, что в тромбоцитах непосредственно у внутреннего слоя мембраны находится микротубулярное кольцо, образованное белком тубулином и локализованное вдоль окружности мембраны. Тубулин занимает относительно большую поверхность, вследствие чего сохраняется дискоидная форма интактных тромбоцитов. У дискоидных форм микротрубочки локализуются по внутреннему периметру мембраны, в случае активации они разрушаются и хаотично распределяются по цитоплазме с последующим изменением формы клетки из дискоидной в сферическую, вызывая изменения эластических свойств мембраны тромбоцитов [8]. Изменение модуля упругости при агрегации свидетельствует о запуске процессов реорганизации цитоскелета при активации тромбоцитов [4].

Ограничения исследования

Полученные факты свидетельствуют об ограниченности использования только агрегатометрии для оценки эффекта антитромбоцитарного препарата и не позволяют однозначно интерпретировать эффект дифференцированного влияния ГБО на ультраструктурные основы агрегации активных и неактивных тромбоцитов.

Заключение

ГБО оказывает мембраномодифицирующий эффект на тромбоциты, более выраженный у пациентов с повышенной функциональной активностью, которая выражается в улучшении эластичности мембраны и снижении спонтанной агрегации тромбоцитов. Гендерные отличия характеризуются достоверным уменьшением жесткости мембраны после лечения методом ГБО у мужчин. Полученные результаты могут быть обоснованием целесообразности применения ГБО в указанных режимах для коррекции гиперреактивности тромбоцитов и тем самым для расширения показаний к использования данного метода.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Исследование и публикация статьи осуществлены на личные средства авторского коллектива.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Благодарности. Авторы выражают признательность Мутале Муленга за помощь в переводе.

Участие авторов: Рузов В.И. — разработка концепта исследования, руководство проектом, редактирование текста статьи; Алтынбаева Э.Н. — отбор пациентов для исследования, проведение ГБО-терапии, логистика, редактирование текста статьи, работа с литературой; Горячая М.Н. — определение агрегации тромбоцитов, редактирование статьи; Арямкина О.Л. — отбор пациентов для исследования, редактирование текста статьи; Костишко Б.Б. — проведение атомно-силовой микроскопии; Чурсанова Н.В. — логистика, работа с литературой; Воробьев А.М. — логистика, редактирование статьи, связь с редакцией, работа с литературой.

Сведения об авторах

*Воробьев Андрей Михайлович [Andrey M. Vorobev]; адрес: Россия, 432000, Ульяновск, ул. Кузнецова, 26 [address: 26 Kuznetsova str., 432000 Ulyanovsk, Russia]; https://orcid.org/0000-0002-7461-4780; eLibrary SPIN: 2054-8754; e-mail: kreed73@yandex.ru

Рузов Виктор Иванович, д.м.н., профессор [Victor I. Ruzov, MD, PhD, Professor]; https://orcid.org/0000-0001-7510-3504; eLibrary SPIN: 9374-9249; e-mail: viruzov@yandex.ru

Алтынбаева Эльвира Наильевна [Elvira N. Altynbaeva]; https://orcid.org/0000-0001-7249-3076; eLibrary SPIN: 7262-4358; e-mail: eliese@yandex.ru

Горячая Марина Николаевна [Marina N. Goryachaya]; https://orcid.org/0000-0001-7249-3076; eLibrary SPIN: 6385-1323; e-mail: marina.gorya4aya@yandex.ru

Арямкина Ольга Леонидовна д.м.н., профессор [Olga L. Aryamkina, MD, PhD, Professor]; https://orcid.org/0000-0002-0149-6103; eLibrary SPIN: 6176-5907; e-mail: aol56@yandex.ru

Костишко Борис Борисович [Boris B. Kostishko]; https://orcid.org/0000-0002-1112-0740; eLibrary SPIN: 2648-6046; e-mail: cagkaf@yandex.ru

Чурсанова Наталья Валерьевна [Natalia V. Chursanova]; https://orcid.org/0000-0002-4050-2967; eLibrary SPIN: 5654-1410; e-mail: natasha.hudiackova2016@yandex.ru

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail