Способ оценки периферической резистентности организма к тиреоидным гормонам

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОЦЕНКИ ПЕРИФЕРИЧЕСКОЙ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА К ТИРЕОИДНЫМ ГОРМОНАМ(71) Заявитель Государственное ведущее высшее учебное учреждение Белорусский государственный медицинский университет(72) Авторы Демидчик Евгений Павлович Гаврилов Виктор Борисович Демидчик Юрий Евгеньевич Шепетько Михаил Николаевич Махнач Елена Марьяновна Конев Сергей Васильевич(73) Патентообладатель Государственное ведущее высшее учебное учреждение Белорусский государственный медицинский университет(57) Способ оценки периферической резистентности организма к тиреоидным гормонам,включающий определение концентрации тироксина в плазме крови, отличающийся тем,что дополнительно в плазме определяют концентрацию липопротеинов низкой плотности и вычисляют показательпо формулеЛНП где Т 4 - концентрация тироксина в плазме крови,ЛНП - концентрация липопротеинов низкой плотности в плазме крови,ЛНПмин - минимальная для организма концентрация липопротеинов низкой плотности,и при значении 25 нмоль/л делают вывод о снижении периферической резистентности 2-ой степени, при 25-75 нмоль/л - о снижении периферической резистентности 1-ой степени, при 75-125 нмоль/л - о нормальном уровне резистентности, при 125 нмоль/л - о повышенной резистентности организма к тиреоидным гормонам.(56) Щитовидная железа. - Минск - Нагасаки, 1998. - С. 230-235.17296 , 1997.13688, 1997.2063635 1, 1996. Изобретение относится к медицинской диагностике, а именно к биохимическому анализу крови при заболеваниях щитовидной железы, и может быть использовано для диагностики нарушений тиреоидного статуса организма, обусловленных изменением чувствительности периферических тканей к тиреоидным гормонам, и индивидуального подбора доз 5981 1 тироксина при заместительной или супрессивной терапии у больных после удаления щитовидной железы. Известно, что у ряда больных с нормальным содержанием в крови тиреоидных гормонов тироксина (Т 4) и трииодтиронина (Т 3) развиваются клинические признаки тиреотоксикоза(гипертиреоза) или гипотиреоза. Эти гормональные дисфункции, чаще возникающие в пожилом возрасте, объясняются, соответственно, повышением либо уменьшением чувствительности периферических тканей к действию тиреоидных гормонов. Указанные формы заболеваний являются наименее изученными в тиреоидной патологии. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ оценки периферической конверсии Т 4 в биологически более активный Т 3, основанный на измерении в плазме крови общего содержания Т 4 и Т 3 и вычисления показателя Т 3/Т 4. Эта реакция осуществляется -содержащим ферментом 5-деиодиназой (5-ДИ) 1-го типа. Многие соматические заболевания, такие как цирроз печени, воспалительные процессы, травмы, почечная и сердечная недостаточность приводят к подавлению активности 5-ДИ и уменьшению показателя Т 3/Т 4, итогом которого является повышение резистентности организма к действию тироксина. Значительное увеличение показателя Т 3/Т 4, характеризующее снижение периферической резистентности организма к тиреоидным гормонам, выявлено при субклиническом гипотиреозе и у женщин с гиперпролактинемией 1. Однако, как показали исследования, указанный способ обладает недостаточно высокой чувствительностью к метаболическому состоянию организма. Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении чувствительности способа к метаболическому состоянию организма. Поставленная задача решается способом определения периферической резистентности организма к тиреоидным гормонам, включающим определение концентрации тироксина в плазме крови и концентрации липопротеинов низкой плотности с вычислением показателяпо формулеТ 4(ЛНП/ЛНПмин-1), где Т 4 - концентрация тироксина, ЛНП - измеряемая концентрация липопротеинов низкой плотности и ЛНПмин - наименьшее известное содержание этих липопротеинов для организма человека. Для диагностики сниженной тиреоидной резистентности организма измеряют показательу пациентов с первичным постоперационным гипотиреозом и у пациентов с 1-й стадией тиреотоксикоза и усредненные значенияв этих группах используют, соответственно, в качестве верхней границы 2-й и 1-й степени снижения периферической резистентности. С целью диагностики повышенной тиреоидной резистентности организма у пациентов с отсутствием признаков тиреотоксикоза дополнительно определяют содержание в плазме крови тирозина и измеряют показательв группе обследуемых с гипертирозинемией (концентрация тирозина более 15 мкг/мл), среднее значение которого используют в качестве верхней границы нормы. Разработанный способ осуществляют следующим образом. В сыворотке или плазме крови определяют содержание общего тироксина Т 4 общепринятым радиоиммунохимическим или иммуноферментным способом. Затем определяют содержание липопротеинов низкой плотности (ЛНП) по связыванию липофильных красителей К-37 либо нильского красного (НК). По первому методу к 2 мл разбавленной в 200 раз плазме крови добавляют 35 мкл раствора К-37 (570 мкМ), перемешивают и измеряют интенсивность флуоресценции в режиме регистрации (430 нм/540 нм). По второму методу к 3 мл 50 мМ фосфатного буфера с рН 7,4, содержащего 100 мкг/мл Тритона Х-100, последовательно добавляют 50 мкл плазмы крови и 50 мкл раствора НК в этаноле (60 мкМ), перемешивают и измеряют интенсивность флуоресценции (520 нм/575 нм). В обоих случаях концентрацию ЛНП определяют по калибровочной зависимости интенсивности флуоресценции для стандартных образцов с известным содержанием ЛНП. Полученные значения Т 4 и ЛНП подставляют в уравнениеТ 4(ЛНП/160-1) и вычисляют значение . При 25 нмоль/л ставят диагноз снижения периферической резистентности 2-й степени, при 25-75 2 5981 1 нмоль/л - диагноз снижения периферической резистентности 1-й степени, при 75-125 нмоль/л - определяют нормальный уровень периферической резистентности, а при 125 нмоль/л - определяют повышенную резистентность организма к тиреоидным гормонам. Отличительная сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что для оценки периферической резистентности организма к тиреоидным гормонам используется новый ранее не использовавшийся принцип анализа, а именно анализ сопряжения между содержанием тиреоидных гормонов и контролируемых ими метаболических процессов. Для измерения сопряжения между содержанием тироксина и тироксин-зависимых метаболических параметров введено уравнение ЛНПЛНПМИНЛНПМИН/4, где- эффективная константа, отражающая интегральное влияние гормона на содержание ЛНП в плазме крови. Это уравнение учитывает существование обратной зависимости между содержанием Т 4 и концентрацией ЛНП и влияние Т 4 на содержание ЛНП через активацию ферментативной активности гепатической липазы и увеличение количества ЛНПрецепторов на мембранах эндотелиальных клеток. Биологический смысл показателя ,имеющего размерность концентрации тироксина, заключается в том, что он соответствует той концентрации Т 4, которая необходима для снижения концентрации ЛНП до величины 2 ЛНПМИН. Впервые выявлены нарушения периферической резистентности у пациентов с патологическими изменениями гормонально-метаболического статуса и предложен алгоритм по определению границ диапазона нормальных величин показателя . Существенность предлагаемого способа для определения периферической резистентности к тиреоидным гормонам, чувствительной к метаболическому состоянию организма,подтверждается следующими исследованиями и примерами. 1. Оценка периферической резистентности у пациентов с нарушениями гормональнометаболического статуса и определение границ нормальных значений показателя . По определению нового показателяон должен быть чувствителен к изменению гормонально-метаболического состояния. Поэтому были выбраны две группы пациентов с нарушениями гормонально-метаболического статуса, у которых можно было ожидать снижение периферической резистентности к тиреоидным гормонам и для этих групп измерен показатель . При этом содержание ЛНП измеряли флуоресцентным методом и для минимального значения ЛНП использовали значение ЛНПМИН 160 мг/дл. Соответственно, уравнение для определенияимело видТ 4(ЛНП/160-1). К первой группе были отнесены пациенты после операции тиреоидэктомии на фоне отмены заместительной терапии, обследованные через месяц после операции (табл. 3). У этих больных наблюдали глубокий гипотиреоз с 3-8-кратным снижением содержания Т 4 по отношению к норме. Вместе с тем концентрация Т 3 поддерживалась на уровне, близком к норме за счет резкого в 6,5 раз усиления периферической конверсии тироксина. Концентрация тирозина была резко снижена до 43,0 мкмоль/мл, что свидетельствует об усилении белкового анаболизма по сравнению с нормой. Среднее значениев этой группе составляло 22,1 нмоль/л, которое можно считать соответствующим очень сильному уменьшению периферической резистентности организма. Ко 2-й группе больных были отнесены пациенты с нормотироксинемией и клиническими признаками тиреотоксикоза. По выраженности тахикардии (80-100 уд/мин) у них был диагностирован тиреотоксикоз 1-й степени. Так как содержание Т 4 и Т 3 у этих больных находилось в пределах нормы, то развитие тиреотоксикоза можно объяснить повышением периферической чувствительности организма к тиреоидным гормонам. На основании этого снижение резистентности организма к тиреоидным гормонам можно диагностировать по среднему значениюв этой группе, составившему 75 нмоль/л. Интересно, что в этой группе показатель Т 3/Т 41,5 и соответствовал норме. Отметим также, что содержание тирозина у пациентов с тиреотоксикозом соответствовало нормальным значениям, концентрация ЛНП находилась на нижней границе нормы, а ИМТ незначительно превышал верхнюю границу нормы. 3 5981 1 Так как значениев группе с тиреотоксикозом в 3 раза превышает значениедля пациентов с постоперационным гипотиреозом, то нами были выделены две степени снижения периферической резистентности 1-я степень с уровнем 25-75 нмоль/л и 2-я степень - с уровнем 25 нмоль/л. Анализ полученных данных позволил предположить, что у больных с повышенной резистентностью к тиреоидным гормонам на фоне нормотироксинемии нарушен белковый метаболизм и содержание тирозина превышает норму. Исходя из этого предположения,была выделена группа больных с нормотироксинемией и гипертирозинемией, то есть концентрацией тирозина выше 81 мкмоль/л. Как видно из Таблицы 3, в данной группе при нормальных значениях Т 3, Т 4 и Т 3/Т 4 резко увеличена концентрация тирозина (до 100 мкмоль/л) и показатель(до 124 нмоль/л). Кроме того, у этих пациентов был значительно (на 38 ) повышен ИМТ. Такая выраженная степень ожирения подтверждает нарушение гормонально-метаболического статуса у этих больных и, по нашему мнению, может быть следствием снижения чувствительности организма к тиреоидным гормонам. Таким образом, диапазон значений 125 нмоль/л соответствует повышенной резистентности организма к тиреоидным гормонам, а диапазон 7-125 нмоль/л характеризует нормальные значения этого показателя. 2. Зависимость гормонально-метаболического статуса организма от уровня периферической резистентности к тиреоидным гормонам. В соответствии с полученными данными ранее обследованная группа больных с раком щитовидной железы до операции тиреиодэктомии была разбита на 4 подгруппы по величине показателя 1-я подгруппа - со сниженной резистентностью 2-й степени (25 нмоль/л) 2-я подгруппа - со сниженной резистентностью 1-й степени (25-75 нмоль/л), 3-я подгруппа - с нормальным уровнем резистентности (75-125 нмоль/л) и 4-я подгруппа -с повышенной резистентностью (125 нмоль/л) (табл. 4). Во всех подгруппах значения Т 3, Т 4 и Т 3/Т 4 находились в пределах нормы, тогда как величинаповышалась более чем в 11 раз (с 14,5 до 165,1 нмоль). Одновременно была выявлена сильная зависимость показателя периферической конверсии Т 3/Т 4 и показателей липидного и белкового метаболизма от уровня периферической резистентности. Так,показатель Т 3/Т 4 параллельно с повышением периферической резистентности монотонно снижался с 2,2 в 1-й подгруппе до 1,07 в 4-й подгруппе. Одновременно с ростом показателяпроисходило увеличение содержания ЛНП в 2,1 раза с гиполипопротениемии в 1-й подгруппе до гиперлипопротеинемии в 4-й подгруппе, а также увеличение концентрации холестерина в 1,24 раза и тирозина в 1,7 раза. Получили подтверждение наши данные, что при сниженной периферической резистентности ИМТ уменьшен почти до верхней границы нормы, а при повышенной периферической резистентности - резко увеличен. Для сравнения предлагаемого способа со способом-прототипом была обследована группа больных раком щитовидной железы до операции в возрасте 44,52,1 лет. В плазме крови были измерены концентрации Т 4 и Т 3 радиоиммунологическим методом, содержание ЛНП по связыванию флуоресцентного липофильного зонда, концентрация холестерина по методу Илька и концентрация тирозина по реакции с 1-нитрозо-2-нафтолом. Кроме того, определяли индекс массы тела ИМТ(масса)/(рост)2 (кг/м 2) в качестве интегрального показателя активности метаболизма. Все пациенты были разделены на 3 подгруппы со сниженным значением показателя Т 3/Т 40,8 10-2, нормальным уровнем периферической конверсии Т 3/Т 40,8-1,4 10-2 и повышенным значением показателя Т 3/Т 41,4 10-2 (табл. 1). У всех пациентов концентрации Т 4, Т 3, ЛНП и тирозина находились в пределах диапазона нормальных значений. Однако по показателю Т 3/Т 4 эти пациенты отличались друг от друга в 2,5 раза его среднее значение в группе с повышенным уровнем конверсии тироксина составляло 1,8 10-2, а в группе со сниженным уровнем конверсии 0,72 10-2. Рост показателя Т 3/Т 4 объяснялся повышением периферической чувствительности организма к Т 4,которое выражалось в росте концентрации Т 3 при более низком уровне Т 4. Вместе с тем 4 5981 1 такое резкое в 2,5 раза изменение конверсии Т 3/Т 4 практически не отражалось на показателях липидного и белкового обмена содержание ЛНП, холестерина и тирозина в подгруппах с разным уровнем Т 3/Т 4 не имели достоверных различий. Также не было обнаружено достоверных различий этих больных по индексу массы тела, при этом все обследуемые имели слабую степень ожирения с превышением ИМТ на 8-15 по отношению к норме. Чтобы оценить взаимосвязь между тиреоидными гормонами и показателями липидного и белкового метаболизма, были определены коэффициенты корреляции для различных пар тиреоидный гормон-метаболический показатель (табл. 2). Как и следовало ожидать, в общей группе больных ни в одной корреляционной паре не было выявлено значимой корреляции. Аналогичные результаты были получены и в подгруппах с разным уровнем показателя Т 3/Т 4, за исключением высокой обратной корреляции Т 4-ИМТ в группе с низким уровнем Т 3/Т 4 и обратной корреляции Т 3-ЛНП в группе с высоким уровнем Т 3 Н/4. Полученные данные свидетельствуют о достаточно низкой чувствительности показателя Т 3/Т 4 к метаболическому состоянию организма. Тесная взаимосвязь периферической резистентности, определяемой по предлагаемому способу, с метаболическим состоянием организма была также выявлена при измерении коэффициентов корреляции между содержанием тиреоидных гормонов с показателями липидного и белкового метаболизма (табл. 5). Если в общей группе, во всех случаях между содержанием Т 3 и Т 4, с одной стороны, и концентрацией ЛНП, тирозина и ИМТ, с другой стороны, корреляция отсутствовала, то для пациентов с различным уровнем периферической резистентности были получены совершенно иные результаты. Так, во всех подгруппах наблюдали высокий уровень обратной корреляции между Т 4 и ЛНП (-0,72 - -0,93). Аналогичная зависимость была определена между Т 3 и ЛНП (-0,76) в подгруппе с очень низкой резистентностью, по-видимому, обусловленной более высоким содержанием Т 3 по сравнению с другими подгруппами. Интересно отметить, что высокий уровень обратной корреляции между Т 3 и тирозином и между Т 3 и ИМТ был выявлен для крайних состояний - с максимально сниженной и максимально повышенной резистентностью, тогда как в норме и при 1-й степени снижения резистентности эта корреляция отсутствовала. Можно предположить, что именно в крайних патологических состояниях при максимальном нарушении периферической резистентности организма тиреоидные гормоны приобретают ведущее значение в регуляции белкового метаболизма и контроле за массой тела. Важно отметить, что междуи Т 3/Т 4 корреляция отсутствовала во всех подгруппах,как выделенных по уровню Т 3/Т 4 (табл. 2), так и по уровню(табл. 5). Следовательно,и Т 3/Т 4 - два независимых показателя периферической резистентности организма. Сопоставление предлагаемого способа (табл. 3-5) со способом-прототипом (табл. 1-2),выполненное при обследовании одной и той же группы пациентов, показало следующие преимущества нового способа для оценки периферической резистентности организма к тиреоидным гормонам 1. Диапазон изменения нового показателяхарактеризуется 11-кратным увеличением его значений при переходе от группы с низкой резистентностью к группе с высокой резистентностью. Аналогичный диапазон изменения показателя Т 3/Т 4 характеризуется только 2,5 кратным снижением значения. Таким образом, показательв 4,4 раза более чувствителен к изменению периферической резистентности по сравнению с показателем Т 3/Т 4. 2. В отличие от старого способа при нарушениях периферической резистентности, измеряемой предлагаемым способом, выявлены резкие изменения липидного и белкового метаболизма. У пациентов со сниженной периферической резистентностью показано увеличение интенсивности анаболических процессов, что проявляется в снижении концентрации ЛНП и тирозина до нижней границы нормы и отсутствии ожирения. У пациентов с повышенной резистентностью наблюдается резкое снижение интенсивности анаболических процессов, что проявляется в гиперлипопротеинемии, гиперхолестеринемии и гипертирозинемии, а также значительном ожирении организма. 5 5981 1 3. У пациентов со сниженным и повышенным уровнем периферической резистентности, определяемым предлагаемым способом, выявлена высокая обратная зависимость показателей липидного и белкового метаболизма, а также массы тела от концентрации Т 3 и Т 4. Тогда как у пациентов с нарушением периферической резистентности, диагностируемым по показателю Т 3/Т 4, такая зависимость липидного и белкового метаболизма от содержания тиреоидных гормонов практически отсутствовала. Пример 1. Пациент И-ва В.В., женщина, 43 года. В плазме крови было измерено содержание тироксина Т 4107 нмоль/л и содержание липопротеинов низкой плотности ЛНП 247 мг/дл. При подстановке этих значений в уравнениеТ 4(ЛНП 160-1) получен 148,5, по которому у пациента диагностируют снижение периферической резистентности 1-й степени. Пример 2. Пациент И-ко Э.В., женщина, 59 лет. В плазме крови определены концентрации Т 493,3 нмоль/л и ЛНП 461 мг/дл. Вычисленное значение 2159,7 и превышает 125, поэтому у пациента диагностируют повышенный уровень периферической резистентности. Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с известным способом измерения показателя Т 3/Т 4 имеет намного большую чувствительность к метаболическому состоянию организма и позволяет диагностировать состояния с пониженной и повышенной периферической резистентностью к тиреоидным гормонам, резко отличающиеся между собой по интенсивности липидного и белкового метаболизма. Предлагаемый способ может быть использован в клинической и экспериментальной эндокринологии для изучения и диагностики нарушений периферической резистентности организма к тиреоидным гормонам, а также для выбора оптимальной дозы тироксина при назначении гормональной заместительной терапии больным с гипотиреозом или супрессивной терапии у больных раком щитовидной железы после операции тиреоидэктомии. Таблица 1 Зависимость гормонально-метаболического статуса больных раком щитовидной железы от уровня периферической конверсии тироксина(показателя Т 3/Т 4) Показатель Диапазон изменения Т 3/Т 4(10-2) Количество пациентов Возраст, лет Т 4, нмоль/л Т 3 нмоль/л Т 3/Т 4,(х 10-2)нмоль/л ЛНП, мг/дл Холестерин ммоль/л Тирозин, мкмоль/л ИМТ 5981 1 Таблица 2 Корреляционная связь содержания тиреоидных гормонов с показателями липидного и белкового метаболизма в подгруппах с разным уровнем периферической конверсии тироксина (показателя Т 3/Т 4) Корреляционная 1-я подгруппа 2-я подгруппа 3-я подгруппа Общая группа пара-0,32 Таблица 3 Биохимические показатели у больных раком щитовидной железы с нарушениями гормонально-метаболического статуса до и после операции тиреоидэктомии Гипотиреоз после Тиреотоксикоз Эутиреозгипертирозинемия Показатель тиреоидэктомии 1-й степени Таблица 4 Зависимость гормонально-метаболического статуса больных раком щитовидной железы от уровня периферической резистентности к тироксину 5981 1 Таблица 5 Корреляционная связь содержания тиреоидных гормонов с показателями липидного и белкового метаболизма для больных с разным уровнем периферической резистентностиКорреляци 1-я подгруппа 2-я подгруппа 3-я подгруппа 4-я подгруппа Общая группа онная пара 25 25-75 75-125 125 Т 3/Т 4-0,38 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.