Ako sa v nedávnej minulosti zistilo, srdce plní okrem samozrejmých funkcií aj úlohu orgánu vnútornej sekrécie. To vyvolalo záujem nielen medzi lekárskymi teoretikmi, ale aj medzi praktikmi. Natriuretické peptidy (NUP) boli izolované nielen v myokarde, ale aj v množstve ďalších vnútorných orgánov, ktoré predtým neboli zdiskreditované svojimi endokrinnými funkciami. Bolo prijaté kolektívne rozhodnutie použiť kvantitatívne ukazovatele NLP v krvi na predpovedanie vývoja srdcových patológií, pretože táto metóda bola pre pacienta najmenej invazívna a jednoduchá.
Objavenie endokrinnej funkcie srdca
Natriuretické peptidy boli objavené už v osemdesiatych rokoch minulého storočia, keď si vedci všimli súvislosť medzi rozšírením srdcových komôr a intenzitou vylučovania moču. Autori objavu tento jav spočiatku považovali za reflex a nepripisovali mu žiadnu dôležitosť.
Neskôr, keď sa patomorfológovia a histológovia pustili do štúdia tejto problematiky, zistili, že v bunkách tkaniva, ktoré tvorí predsieň, sa nachádzajú inklúzie obsahujúce proteínové molekuly. Experimentálne bolo dokázané, že extrakt z predsiení potkanov produkuje silnýdiuretický účinok. Potom sa nám podarilo izolovať peptid a stanoviť sekvenciu aminokyselinových zvyškov, ktoré ho tvoria.
O nejaký čas neskôr biochemici identifikovali v tomto proteíne tri samostatné zložky (alfa, beta a gama), ktoré sa líšili nielen chemickou štruktúrou, ale aj účinkami: alfa bola silnejšia ako ostatné dve. V súčasnosti rozlišujeme:
- predsieňová NUP (typ A);
- cerebrálna NUP (typ B);- urodilatín (typ C).
Biochémia natriuretického peptidu
Všetky natriuretické peptidy majú podobnú štruktúru a líšia sa iba koncovými dusíkatými radikálmi alebo usporiadaním atómov uhlíka. K dnešnému dňu sa všetka pozornosť chemikov zameriava na NUP typu B, pretože má stabilnejšiu formu v krvnej plazme a tiež vám umožňuje získať informatívnejšie výsledky. Predsieňový NUP zohráva úlohu jedného z korektorov rovnováhy vody a elektrolytov v tele. Produkuje sa v myokarde za normálnych podmienok aj na pozadí chronického srdcového zlyhania.
Je dokázané, že prekurzor mozgovej NUP pozostáva zo 108 aminokyselinových zvyškov syntetizovaných bunkami ľavej komory. Pri vyťahovaní molekuly z cytoplazmy na ňu pôsobí enzým furín, ktorý premieňa tento proteín na aktívnu formu (spolu 32 aminokyselín zo 108). Mozgová NUP existuje v krvi iba 40 minút, potom sa rozkladá. Zvýšenie syntézy tohto proteínu je spojené so zvýšeným napínaním stien komôr a srdcovou ischémiou.
Odstránenie NUP z plazmyvykonávané dvoma hlavnými spôsobmi:
- štiepenie lyzozomálnymi enzýmami;- proteolýza.
Vedúca úloha sa pripisuje účinku na molekuly neutrálnej endopeptidázy, avšak obe metódy prispievajú k eliminácii natriuretických peptidov.
Receptorový systém
Všetky účinky natriuretických peptidov sú spôsobené ich interakciou s receptormi umiestnenými v mozgu, krvných cievach, svaloch, kostiach a tukovom tkanive. Ekvivalentom troch typov NUP existujú tri typy receptorov – A, B a C. Rozdelenie „povinností“však nie je také zrejmé:
- receptory typu A interagujú s predsieňovou a cerebrálnou NUP;
- typ B reaguje iba na urodilatín;- receptory C sa môžu viazať na všetky tri typy molekúl.
Receptory sa od seba zásadne líšia. Typy A a B sú navrhnuté tak, aby realizovali vnútrobunkové účinky natriuretického peptidu a receptory typu C sú nevyhnutné na biodegradáciu proteínových molekúl. Existuje predpoklad, že účinok mozgového NLP sa uskutočňuje nielen prostredníctvom receptorov typu A, ale aj inými miestami vnímania, ktoré reagujú na množstvo cyklického guanozínmonofosfátu.
Najväčší počet receptorov typu C bol nájdený v tkanivách mozgu, nadobličiek, obličiek a krvných ciev. Keď sa molekula NUP naviaže na receptor typu C, bunka ju pohltí a rozštiepi a voľný receptor sa vráti späť do membrány.
Fyziológia natriuretického peptidu
Mozgové a atriálne natriuretické peptidy realizujú svoje účinky prostredníctvom systému komplexných fyziologických reakcií. Všetky ale v konečnom dôsledku vedú k rovnakému cieľu – zníženiu predpätia srdca. NUP ovplyvňuje kardiovaskulárny, endokrinný, vylučovací a centrálny nervový systém.
Keďže tieto molekuly majú afinitu k rôznym receptorom, je ťažké izolovať účinky, ktoré majú určité typy NUP na konkrétny systém. Okrem toho účinok peptidu nezávisí ani tak od jeho typu, ale od umiestnenia prijímacieho receptora.
Atriálny natriuretický peptid označuje vazoaktívne peptidy, to znamená, že priamo ovplyvňuje priemer krvných ciev. Ale okrem toho je schopný stimulovať produkciu oxidu dusnatého, ktorý tiež prispieva k vazodilatácii. NUP typu A a B majú rovnaký účinok na všetky typy ciev, pokiaľ ide o silu a smer, a typ C výrazne rozširuje iba žily.
V poslednom čase sa objavuje názor, že NUP treba vnímať nielen ako vazodilatátor, ale hlavne ako antagonistu vazokonstriktorov. Okrem toho existujú štúdie, ktoré dokazujú, že natriuretické peptidy ovplyvňujú distribúciu tekutiny vo vnútri a mimo kapilárnej siete.
Účinok natriuretického peptidu na obličky
O natriuretických peptidoch môžeme povedať, že ide o stimulátor diurézy. Primárne NUP typ A zvyšuje prietok krvi obličkami azvyšuje tlak v cievach glomerulov. To zase zvyšuje glomerulárnu filtráciu. NUP typu C zároveň zvyšujú vylučovanie sodíkových iónov, čo vedie k ešte väčšej strate vody.
Pri tom všetkom nie je pozorovaná žiadna významná zmena v systémovom tlaku, aj keď sa hladina peptidov niekoľkokrát zvýši. Všetci vedci sa zhodujú v tom, že účinky natriuretických peptidov na obličky sú nevyhnutné na úpravu rovnováhy vody a elektrolytov pri chronických patológiách kardiovaskulárneho systému.
Účinok na centrálny nervový systém
Mozgový natriuretický peptid, podobne ako predsieňový peptid, nemôže prejsť hematoencefalickou bariérou. Preto pôsobia na štruktúry nervového systému umiestnené mimo neho. Ale zároveň je určitá časť NUP vylučovaná membránami mozgu a jeho ďalšími časťami.
Ústredným účinkom natriuretických peptidov je, že zosilňujú už existujúce periférne zmeny. Takže napríklad spolu s poklesom predpätia srdca znižuje telo potrebu vody a minerálnych solí a tonus autonómneho nervového systému sa mení smerom k jeho parasympatickej časti.
Laboratórne značky
Nápad použiť natriuretický peptid na analýzu pri poruchách kardiovaskulárneho systému vznikol začiatkom 90. rokov minulého storočia. O desaťročie neskôr sa objavili prvé publikácie s výsledkami výskumu v tejto oblasti. Uvádza sa, že LPU typu B je informatívny pri hodnotení stupňazávažnosti srdcového zlyhania a predpovedanie priebehu ochorenia.
Obsah bielkovín sa stanovuje v celej žilovej krvi zmiešanej s kyselinou etyléndiamíntetraoctovou alebo imunochemickou analýzou. Normálne by hladina NUP nemala prekročiť 100 ng / ml. Okrem toho možno hladinu prekurzora NUP určiť pomocou elektrochemiluminiscenčnej metódy. Domáca medicína, ktorá nemá takú rozmanitosť, používa enzýmový imunotest ako univerzálny nástroj na stanovenie množstva látky v krvnom sére.
Určenie srdcovej dysfunkcie
Natriuretický peptid (normálny - do 100 ng / ml) je v súčasnosti najpopulárnejším a najmodernejším markerom na určenie dysfunkcie srdcového svalu. Prvé štúdie peptidov boli spojené s ťažkosťami pri rozlišovaní medzi chronickým obehovým zlyhaním a chronickou obštrukčnou chorobou pľúc. Keďže klinické symptómy boli podobné, test pomohol identifikovať príčinu ochorenia a predpovedať ďalší vývoj ochorenia.
Druhou patológiou, ktorá bola skúmaná z tohto uhla pohľadu, bola ischemická choroba srdca. Autori štúdií sa zhodujú, že stanovenie úrovne NUP pomáha stanoviť očakávanú úroveň úmrtnosti alebo relapsu u pacienta. Dynamické monitorovanie hladín NLP je navyše ukazovateľom účinnosti liečby.
V súčasnosti sa hladina NUP stanovuje u pacientov s kardiomyopatiou, hypertenziou, stenózou hlavných ciev ainé poruchy krvného obehu.
Aplikácia v kardiochirurgii
Empiricky sa zistilo, že hladinu atriálneho natriuretického peptidu v krvi možno považovať za indikátor závažnosti stavu a práce ľavej komory u pacientov pred a po operácii srdca.
Štúdium tohto javu sa začalo v roku 1993, no dosiahlo veľký rozsah až v roku 2000. Zistilo sa, že prudký pokles množstva NUP v periférnej krvi, ak bola predtým jeho hladina neustále zvýšená, naznačuje, že funkcia myokardu sa obnovuje a operácia bola úspešná. Ak nedošlo k poklesu NUP, pacient zomrel so 100% pravdepodobnosťou. Vzťah medzi vekom, pohlavím a hladinou peptidov nebol identifikovaný, preto je tento ukazovateľ univerzálny pre všetky kategórie pacientov.
Prognóza po operácii
Natururetický peptid je zvýšený pred operáciou srdca. Veď ak by to bolo inak, tak by ani liečba nebola potrebná. Vysoká hladina NUP u pacientov pred liečbou je nepriaznivým faktorom, ktorý výrazne ovplyvňuje prognózu po operácii.
Keďže skupina vybraná pre štúdiu bola malá, výsledky boli zmiešané. Na jednej strane stanovenie úrovne NUP pred a po operácii umožnilo lekárom predpovedať, aký druh lekárskej a inštrumentálnej podpory bude srdce potrebovať, kým sa jeho funkcie úplne neobnovia. Bolo tiež pozorované, že zvýšené množstvoNUP typu B je prekurzorom fibrilácie predsiení v pooperačnom období.