От здоровой клетки к здоровому организму

Современные подходы к оценке и коррекции состояния ряда энергообеспечивающих систем организма в норме и при наличии патологии

Цитохимия — раздел цитологии, изучающий биохимическими методами строение и функции клеток, внутриклеточных структур и продуктов их жизнедеятельности [1].

Рассматривая проблемы формирования здоровья с позиций фундаментального уровня организации — клеточного, мы получаем возможность вынести более детальное и объективное суждение о состоянии здоровья пациента. Изменения на клеточном уровне появляются зачастую до формирования клинических симптомов болезни и сохраняются некоторое время после их купирования. Ориентируясь на результаты научных исследований, проведенных сотрудниками лаборатории цитохимии НЦЗД РАМН под руководством Р. П. Нарциссова, можно с уверенностью утверждать, что ребенок в семье должен быть не просто желанным — к его рождению необходимо серьезно готовиться. Ни для кого не секрет, что здоровье женщины репродуктивного возраста до беременности определяет состояние здоровья ее будущего ребенка [2, 3, 4]. При этом зачастую оказывается, что отсутствие клинических симптомов заболевания на момент осмотра не является истинным показателем здоровья. В медицине в связи с этим принят термин условного здоровья. При лабораторном и инструментальном обследовании могут быть выявлены симптомы хронических заболеваний, находящихся в стадии ремиссии, персистирующие вирусные инфекции, нарушения липидного обмена. Все эти состояния неизбежно будут влиять на состояние энергетического метаболизма клеток и приводить к формированию тканевой гипоксии, которая, в свою очередь, может являться пусковым механизмом для формирования целого ряда дисфункций различных органов и систем, в том числе и репродуктивной системы.

Клиническая цитохимия, основанная на количественном цитохимическом анализе лимфоцитов, является неспецифическим методом диагностики энергодефицитных состояний [4, 5]. Ориентируясь на объективную оценку активности окислительно-восстановительных и гидролитических внутриклеточных ферментов, этот метод позволяет патогенетически обоснованно подойти к коррекции выявленных нарушений и подобрать терапию препаратами метаболического действия.

Количественный цитохимический анализ лимфоцитов периферической крови с успехом применяется в различных областях медицины — акушерстве, гинекологии, педиатрии, хирургии, поскольку позволяет обоснованно корректировать нарушения энергообмена клеток, которые неизбежно сопровождают любой патологический процесс. Использование данного метода диагностики в программе подготовки супружеских пар к беременности позволяет проводить терапию препаратами-метаболитами, оптимизировать энергообмен у будущих родителей и таким образом профилактировать развитие патологии у будущего ребенка [6, 7]. Контроль за состоянием энергетического обмена у беременной женщины позволяет своевременно выявлять тканевую гипоксию плода и вовремя принимать меры по ее коррекции [8, 9, 10]. Существует прямая зависимость между цитохимическими показателями беременной женщины и гистохимическими показателями развивающегося плода. Показатели ферментного статуса лимфоцитов женщины на 7–10-й нед беременности являются прогностически значимыми для оценки состояния энергетического обмена у развивающегося ребенка в течение всей беременности [6, 11]. Не менее важно и динамическое наблюдение за состоянием энергетического обмена у детей различного возраста, особенно у новорожденных и детей первого года жизни. Изменения энергетического метаболизма клеток головного мозга, кардиомиоцитов, эпителиальных клеток слизистой оболочки кишечника у новорожденного ребенка, перенесшего хроническую антенатальную или острую интранатальную гипоксию, приводят к формированию дисфункций вышеперечисленных органов, что нарушает процессы адаптации новорожденного ребенка [12]. Становится очевидным, что терапия подобных дисфункций без коррекции нарушений энергетического обмена клеток выглядит по меньшей мере некорректной, тем более что при своевременно назначенной обоснованной метаболитной терапии подобные дисфункции могут не развиться.

В настоящий момент накоплен большой клинический материал по применению различных метаболических комплексов под контролем показателей количественного цитохимического анализа крови при лечении различной патологии. Разработаны схемы метаболитной терапии, назначаемые в зависимости от показателей цитохимического исследования крови и лежащие в основе профилактики развития патологии беременности. Применение этих схем при подготовке к беременности и во время нее позволяет оптимизировать процессы энергообмена и, таким образом, снижает риск перинатальной патологии у будущего ребенка [7, 8].

В программе подготовки к беременности исследование проводится в начале и середине менструального цикла. Оценивается динамика цитохимических показателей в эти декретированные сроки и производится подбор конкретных метаболических комплексов [7].

В настоящий момент с успехом применяется компьютерная обработка цитохимических показателей — цитохимическая экспертиза состояния здоровья [13]. Заключение экспертизы включает рекомендации по метаболитной терапии с указанием конкретных препаратов, показанных пациенту в зависимости от выявляемых у него изменений функционирования энергообеспечивающих систем. В рамках цитохимической экспертизы состояния здоровья проводится оценка активности двух митохондриальных окислительно-восстановительных ферментов — сукцинатдегидрогеназы (СДГ) и α-глицерофосфатдегидрогеназы (α-ГФДГ) и одного лизосомального гидролитического фермента — кислой фосфатазы (КФ). Показатели активности митохондриальных ферментов отражают эффективность работы митохондриального аппарата, т. е. обеспеченность клеток энергоемкими соединениями, а характеристика активности кислой фосфатазы маркирует разрушение таких клеточных органелл, как лизосомы и, таким образом, опосредованно позволяет оценивать стабильность клеточных мембран.

В отличие от обычных биохимических исследований, при которых активность фермента (щелочной фосфатазы, ЛДГ и др.) характеризуется только средними цифровыми значениями, цитохимический анализ предусматривает определение активности фермента в целой клеточной популяции. Вполне естественно, что в клеточном пуле клетки находятся на разных уровнях функциональной активности. Соответственно, активность энергетических ферментов в клетках разная, что позволяет выделить различные клеточные субпопуляции, различающиеся по активности фермента. Цитохимическая экспертиза предусматривает описание характеристик клеточного распределения, которые даются как в цифровых значениях, так и в виде графика. Нормативное распределение в состоянии здоровья характеризуется наличием единичных высокоактивных клеток и единичных низкоактивных. Основная масса клеток распределяется вокруг средних значений активности фермента.

Изменение структуры клеточной популяции с преобладанием высоко- или низкоактивных клеток неспецифично и может наблюдаться при различных заболеваниях, так как характеризует фундаментальный уровень организации. С другой стороны, данные параметры распределения клеточной популяции по активности фермента дают представление о фазе течения заболевания (рис. 1), что может использоваться для прогноза его течения и обоснованной ступенчатой терапии, направленной на восстановление энергетического баланса в патологически измененных тканях и органах.

Кроме исследования активности митохондриальных ферментов в цитохимической экспертизе проводится анализ активности лизосомального фермента — кислой фосфатазы. Избыточное ее количество в цитоплазме клеток свидетельствует о разрушении лизосом и нестабильности клеточных мембран, что характерно для высокой сенсибилизации организма или конституциональной особенности пуринового обмена с предрасположенностью к дисметаболическим нарушениям.

Совокупность выявленных цитохимических изменений определяет направленность метаболитной терапии. При низких показателях активности митохондриальных флавопротеидов пациенту назначаются кофакторы цикла трикарбоновых кислот. Основу этого комплекса составляют липоевая кислота, кокарбоксилаза, рибофлавин мононуклеотид, пантотенат кальция. В ситуациях ярко выраженной депрессии дегидрогеназ — сукцината и a-глицерофосфата в основной комплекс добавляются препараты, содержащие субстраты цикла трикарбоновых кислот — янтарную и лимонную кислоты, а также переносчик жирных кислот через мембрану митохондрии — карнитин (рис. 1). В случаях высоких показателей активности митохондриальных ферментов и кислой фосфатазы пациенту назначаются вещества, стабилизирующие клеточные мембраны. Эти препараты, объединенные в комплекс, содержат доноры метильных или формильных групп и соответствующие кофакторы (кобаламин, фолиевая кислота), источник аминогрупп и кофактор переаминирования (гистидин и пиридоксальфосфат), метаболиты — предшественники пиррольного кольца (глицин и глутаминовая кислота), инозин и оротат как источники пуринов и пиримидинов (

Возвращаясь к вопросам подготовки и ведения беременности, нужно признать, что метаболитная коррекция нарушений энергетического обмена у женщин должна быть первой ступенью медицинской помощи. Она представляет собой наиболее физиологическое медикаментозное пособие, позволяющее в большинстве случаев повысить эффективность любого базового лечения, а часто и просто избежать его.

Накопленный клинический опыт позволяет с высокой степенью вероятности прогнозировать изменения цитохимических показателей при различной патологии. Например, основная масса острых воспалительных процессов, антигенная стимуляция неинфекционной природы, любые интенсивные стрессирующие воздействия на организм сопровождаются повышением активности митохондриальных ферментов, что требует назначения второго метаболического комплекса (рис. 2). Что касается хронических воспалительных процессов, протекающих в любых органах или системах, для них характерно истощение энергетического обмена со снижением активности митохондриальных ферментов, в такой ситуации показано назначение первого метаболического комплекса (рис. 1) [15, 16].

С другой стороны, существует целый ряд состояний, связанных с наличием астенического синдрома, чрезмерными физическими, психоэмоциональными или интеллектуальными нагрузками, при которых развивается глубокий энергодефицит, обусловленный недостаточным поступлением субстратов энергетического обмена в клетку. В данном случае клетки находятся в состоянии энергетического голода и адекватно ответить на инфекцию не могут. В такой ситуации даже острый воспалительный процесс не будет сопровождаться адекватным повышением митохондриальной активности [15, 16]. Эти состояния зачастую формируют те вторичные иммунодефициты, когда изменений в количественном составе иммунокомпетентных клеток при иммунологических исследованиях не выявляется, а причина частой заболеваемости до конца не ясна. Само по себе частое чередование инфекционных процессов также сопровождается развитием энергодефицитных состояний и снижением функциональной активности иммунокомпетентных клеток вследствие их энергетического голода. Назначение метаболитной терапии в подобной ситуации приводит к нормализации энергетического обмена в клетках, что влечет за собой восстановление функции иммунной системы. Это легко проиллюстрировать на примере группы часто и длительно болеющих детей. Зачастую проведение нескольких курсов обоснованной по результатам цитохимического анализа крови метаболитной терапии приводит к значительному снижению как количества заболеваний у этих детей, так и их продолжительности.

Никто сегодня не сомневается в необходимости проведения профилактических курсов витаминотерапии. Терапия поливитаминными препаратами является одной из разновидностей метаболитной терапии. При сравнительной оценке эффективности коррекции нарушений энергообмена поливитаминными комплексами и индивидуально подобранными препаратами метаболического действия под контролем цитохимического анализа, индивидуальная метаболитная терапия явно превосходит поливитаминные комплексы.

В настоящий момент на основании цитохимических исследований энергетического обмена разработан целый ряд комбинированных препаратов метаболического действия. Известно, что парентеральное введение препаратов-метаболитов более эффективно, по сравнению с энтеральным, и это резко ограничивает назначение данных препаратов в амбулаторной практике. Как альтернатива парентеральному пути введения в настоящий момент предлагаются препараты-метаболиты в виде ректальных суппозиториев. Биодоступность препаратов при подобном пути введения значительно повышается и по степени эффективности не уступает той, которая наблюдается при парентеральном пути введения. Уже сейчас на фармацевтическом рынке появился метаболический комплекс для ректального введения, содержащий кокарбоксилазу, рибофлавин мононуклеотид и липоевую кислоту — корилип. При разработке подобных комплексов основное внимание уделяется синергизму действия препаратов при коррекции биохимических процессов в клетке. В настоящий момент для оптимизации энергетического обмена широко используется лекарственный препарат, объединяющий в своем составе основные субстраты цикла Кребса — лимонную и янтарную кислоты — лимонтар. Метаболический комплекс, интенсифицирующий окисление субстратов в цикле Кребса, содержащий незаменимую аминокислоту L-треонин и пиридоксин гидрохлорид — биотредин.

Таким образом, на данном этапе у практикующих врачей имеется реальная возможность использовать количественный цитохимический анализ лимфоцитов периферической крови как неспецифический метод диагностики состояния энергообеспечивающих систем организма и обоснованно назначать своим пациентам ту метаболитную терапию, которая объективно показана им в связи с выявляемыми у них изменениями.

По вопросам литературы обращайтесь в редакцию.

Т. Д. Измайлова, кандидат медицинских наук
С. В. Петричук, доктор биологических наук
В. М. Шищенко, доктор медицинских наук, профессор
И. В. Писарева
Лаборатория цитохимии НЦЗД РАМН, Москва