Патент на изобретение №2328746

(54) СПОСОБ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для оценки функционального состояния щитовидной железы. Сущность способа: в жидкой части пунктата узлов щитовидной железы определяют уровень окислительной модификации белков по уровню карбонильных производных – алифатические альдегид- и кетон-динитрофенилгидразоны нейтрального характера и алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны основного характера. Параллельно в пунктате определяют содержание первичных продуктов перекисного окисления липидов – диеновых конъюгатов (ДК) и триеновых конъюгатов (ТК) и конечных – оснований Шиффа (ОШ). В зависимости от совокупности значений их содержания узлы щитовидной железы считают функционально активными («горячими») или функционально неактивными («холодными»). Использование способа позволяет повысить точность оценки функционального состояния щитовидной железы. 1 табл., 6 ил.

(56) (продолжение):

CLASS=”b560m”152(5), p.785-790. реф. Найдено из БД PubMed, PMID: 15879365, [Найдено 27.09.2007]. [он-лайн]. PEARCE E.N. et all. Частота повышения уровня С-реактивного белка в сыворотке при воспалительных и невоспалительных заболеваниях щитовидной железы. Thyroid. 2003. 13. №7, с.8-9. Реф. Найдено из БД VINITI.RU [Найдено 17.09.2007]. [он-лайн].

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к диагностике, и может быть использовано для оценки функционального состояния щитовидной железы и выбора тактики лечения.

Во всем мире заболевания щитовидной железы являются наиболее распространенной эндокринной патологией. Около 15 миллионов человек, проживающих на территории Российской Федерации, имеют явные или скрытые нарушения щитовидной железы. Ежегодно около 200 тысяч россиян заболевают гипер- или гипотиреозом. Из-за йодной недостаточности в эндемичных районах распространенность зоба или активных узлов щитовидной железы может достигать очень высоких цифр. Разработка рациональных лабораторных стратегий является чрезвычайно важной для оценки функционального состояния щитовидной железы, дифференциальной диагностики различных ее состояний, а также выбора правильной тактики лечения (см. Долгов В.В., Шабалова И.П., Гитель Е.П., Шилин Д.Е. Лабораторная диагностика заболеваний щитовидной железы. Тверь: ООО «Триада»; 2002; 98 с.).

Заболевания щитовидной железы можно разделить на болезни с нарушением ее функции, при которых нарушен гормональный фон, и болезни с нарушением ее структуры.

Щитовидная железа – небольшой эндокринный орган, лежащий на передней поверхности шеи чуть выше грудины. Он состоит из правой и левой доли, которые связаны между собой перешейком. Функциональной единицей щитовидной железы служит фолликул – сферической формы полость, заполненная каллоидом (глипопротеин тиреоглобулин) и выстланная изнутри ацинарными клетками. Тиреоглобулин не является гормоном, но служит своеобразным депо гормонов щитовидной железы и их предшественников. Ацинарные клетки участвуют в поглощении и окислении нейтрального йода (этот процесс стимулируется тиреотропным гормоном гипофиза). Физиологическая роль щитовидной железы заключается в биосинтезе и выделении в кровь и лимфу гормонов, регулирующих процессы роста, развития, дифференцировки тканей и активирующих обмен веществ в организме (см. Балаболкин М.И. Эндокринология. М.: Медицина, 1989, 416 с).

Традиционными способами диагностики заболеваний щитовидной железы являются: УЗИ исследование, гормональное и гистологическое исследование, радиоизотопное сканирование, пункционная биопсия с последующим морфологическим анализом.

На сегодняшний день самым точным способом диагностики структурных изменений щитовидной железы является ультразвуковое сканирование (УЗИ). Однако известный способ не отражает функциональную активность железы.

Гормональное исследование дает информацию только о наличии в железе функционально активного узла, который принято называть по данным тепловидения «горячим». Однако более опасными являются так называемые «холодные узлы», представляющие собой функционально неактивные образования, которые в 7% случаев могут злокачественно перерождаться (см. Долгов В.В., Шабалова И.П., Гитель Е.П., Шилин Д.Е. Лабораторная диагностика заболеваний щитовидной железы. Тверь: ООО «Триада»; 2002; 98 с.).

Гормональное исследование также не дает полной информации о функциональном состоянии щитовидной железы. Это связано с разной рецепторной чувствительностью различных клеток к тиреоидным гормонам. Клеточные мембраны соматических и рецепторных клеток несут как минимум два типа и пять подтипов рецепторов к гормонам щитовидной железы (фоторецепторы сетчатки 2, улитки и 1, печени 1 и 1, легких 3, почек 3, головного мозга и 1, кишечника 1). Поэтому даже при гипертиреозе уровень тиреоидных гормонов может быть искусственно снижен (см. Долгов В.В., Шевченко О.П. Лабораторная диагностика. М.: Издательство «Реафарм», 2005, 440 с.).

Пункционная биопсия – наиболее точный (за исключением гистологического исследования) способ дифференциальной диагностики доброкачественных и злокачественных узлов щитовидной железы. Однако микроскопически можно только поставить, но нельзя отвергнуть диагноза рака щитовидной железы.

За прототип предлагаемого изобретения выбран известный способ оценки функционального состояния щитовидной железы, включающий исследование биоптата щитовидной железы.

Известный способ осуществляют следующим образом.

Пункцию щитовидной железы выполняют в положении больного лежа на спине и с небольшой подушкой под шеей и плечами, при этом мышцы шеи расслаблены. Используют иглы 23-го калибра (с наружным диаметром 0,8 мм), анестезии не требуется. Материал распределяют на стеклах тонким слоем. Если при пункции щитовидной железы получают обильный кровянистый материал (что бывает достаточно часто), его распределяют на нескольких стеклах, готовя тонкие однослойные препараты, как мазки крови. Оптимальными методами окрашивания препаратов из щитовидной железы являются модификации метода Романовского: Романовского-Гимзы, Май-Грюнвальд-Гимзы, Лейшмана и другие (см. Долгов В.В., Шабалова И.П., Гитель Е.П., Шилин Д.Е. Лабораторная диагностика заболеваний щитовидной железы. Тверь: ООО «Триада»; 2002; 98 с.).

Однако известный способ обладает следующими недостатками.

Цитологическое исследование материала из щитовидной железы представляет значительные сложности в связи с тем, что критерии диагностики тех или иных доброкачественных и злокачественных патологических процессов отличаются от критериев, используемых при исследовании материала из других органов и тканей. Кроме этого цитологическое исследование не отражает функционального состояния щитовидной железы.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности оценки.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе оценки функционального состояния щитовидной железы, включающем исследование биоптата щитовидной железы, исследуют жидкую часть пунктата узлов щитовидной железы и дополнительно определяют уровень окислительной модификации белков по уровню карбонильных производных – алифатические альдегид- и кетон-динитрофенилгидразоны нейтрального характера и алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны основного характера, параллельно в пунктате определяют содержание первичных продуктов перекисного окисления липидов – диеновых конъюгатов (ДК) и триеновых конъюгатов (ТК) и конечных – оснований Шиффа (ОШ) и при содержании алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 356 нм, равном 10,0±0,57 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 363 нм, равном 10,5±0,62 ед.опт.пл/г белка, алифатических кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 370 нм, равном 9,9±0,6 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегид-динитрофенилгидразоны основного характера при длине волны 430 нм, равном 2,3±0,25 ед.опт.пл/г белка, ДК, равном 0,23±0,0067, ТК, равном 0,1±0,027, и ОШ, равном 13,0±0,85, узлы щитовидной железы считают функционально активными («горячими»), при содержании алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 356 нм, равном 4,6±0,43 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 363 нм, равном 4,9±0,42 ед.опт.пл/г белка, алифатических кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 370 нм, равном 4,4±0,4 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов основного характера при длине волны 430 нм, равном 1,1±0,2 ед.опт.пл/г белка, ДК, равном 0,20±0,011, ТК, равном 0,03±0,0036, и ОШ, равном 4,4±0,91, узлы щитовидной железы считают функционально неактивными («холодными»).

Предлагаемое изобретение отвечает критерию изобретения «новизна», так как при проведении патентно-информационных исследований не выявлено источников патентной и научно-технической литературы, которые бы порочили новизну предлагаемого способа.

Предлагаемое изобретение отвечает критерию изобретения «изобретательский уровень», так как не выявлено решений с существенными признаками предлагаемого технического решения.

В настоящее время функциональную активность щитовидной железы оценивают с помощью радиоизотопного сканирования. Отделить «холодные» узлы от «горячих» возможно только посредством радиоизотопного сканирования или сцинтиграфии, которая требует специального оборудования, несет радиационную нагрузку и дорогостояща.

В литературе отсутствуют сведения о возможной роли свободнорадикальной модификации белков в биохимических механизмах становления и прогрессирования заболеваний щитовидной железы, а также использовании данного механизма в диагностике различных состояний органа, хотя такое направление исследований представляется достаточно важным.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Больного сначала обследуют с помощью пальпации и осмотра, проводят УЗИ щитовидной железы, исследуют гормоны щитовидной железы: тиреотропный гормон, трийодтиронин и тетрайодтиронин (ТТГ, Т₃, Т₄), сканирование щитовидной железы и биопсию коллоидных узлов под контролем УЗИ с последующим цитологическим исследованием эвакуированной жидкости.

В жидком пунктате узлов определяют:

1. Степень окислительной модификации белков по уровню карбонильных производных по методу Дубининой Е.Е. (Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А., Порогов И.Г. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения. Вопросы медицинской химии, 1995; 1:24-26), который основан на реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков белков с 2,4-динитрофенилгидразином (2,4-ДНФГ) с образованием производных 2,4-динитрофенилгидразона.

К 0,1 мл пунктата добавляют 1 мл 0,01 М раствора 2,4-ДНФГ в 2 н. HCl и выдерживают в течение часа, встряхивая через каждые 15 минут. Денатурацию белков производят с помощью 1 мл 20% раствора трихлоруксусной кислоты. Денатурированные белки осаждают с помощью центрифугирования при 3000 g в течение 20 минут. Осадок промывают от не прореагировавшего красителя и липидов смесью этанол: этилацетат (1:1), подсушивают и добавляют 3 мл мочевины. Смесь кипятят на водяной бане в течение 10 минут. Оптическую плотность образовавшихся динитрофенилгидразонов регистрируют на спектрофотометре СФ-46, для алифатических альдегид- и кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длинах волн 356, 363, 370 нм, основного характера – при 430 и 530 нм. Каждую опытную пробу измеряют против своего контроля, приготовление которого отличается тем, что вместо красителя добавляют 2н. HCl. Полученную оптическую плотность проб делят на содержание белка в г/мл, так как полученные таким способом результаты более информативны и таким образом выражают содержание продуктов окисления белков в ед.опт.пл/г белка.

При содержании алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 356 нм, равном 10,0±0,57 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 363 нм, равном 10,5±0,62 ед.опт.пл/г белка, алифатических кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 370 нм, равном 9,9±0,6 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов основного характера при длине волны 430 нм, равном 2,3±0,25 ед.опт.пл/г белка, ДК, равном 0,23±0,0067, ТК, равном 0,1±0,027, и ОШ, равном 13,0±0,85, узлы щитовидной железы считают функционально активными («горячими»), при содержании алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 356 нм, равном 4,6±0,43 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 363 нм, равном 4,9±0,42 ед.опт.пл/г белка, алифатических кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 370 нм, равном 4,4±0,4 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов основного характера при длине волны 430 нм, равном 1,1±0,2 ед.опт.пл/г белка, ДК, равном 0,20±0,011, ТК, равном 0,03±0,0036, и ОШ, равном 4,4±0,91, узлы щитовидной железы считают функционально неактивными («холодными»).

Для подтверждения соответствия предлагаемого способа критерию изобретения «промышленная применимость» авторы провели следующие исследования.

Общее число больных составило 53 человека. На основании данных обследования выделено 2 группы пациентов: с функционально активными коллоидными узлами («горячие» узлы) и с «холодными» или функционально неактивными узлами. Статистическая обработка результатов проводилась с использованием программы Biostat. Был проведен дисперсионный анализ с помощью критерия Стьюдента.

Первым этапом исследования было определение содержания алифатических альдегид- и кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера в пунктате «горячих» и «холодных» узлов щитовидной железы, а также определение общего белка биуретовым методом в этих же пробах. После чего были получены достоверные различия в содержании алифатических альдегид- и кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера в «горячих» и «холодных» узлах.

Результаты определения продуктов свободнорадикального окисления белков (алифатических альдегид- и кетон-динитрофенилгидразонов нейтрального характера) в «горячих» и «холодных» узлах представлены на фигурах 1, 2 и 3. Из представленных на фигурах данных можно сделать вывод, что в «горячих» узлах процесс окислительной модификации белков имеет более интенсивный характер, чем в «холодных» неактивных узлах.

Вторым этапом исследования было определение содержания алифатических альдегид- и кетон-динитрофенилгидразонов основного характера в пунктате «горячих» и «холодных» узлов щитовидной железы.

Результаты определения продуктов свободнорадикального окисления белков (алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов основного характера) в «горячих» и «холодных» узлах представлены в таблице.

Уровень алифатических альдегид-динитрофенилгидразонов основного характера в пунктате «холодных» и «горячих» узлов щитовидной железы имеет зависимость, схожую с содержанием производных нейтрального характера.

Следующим этапом исследования было определение содержания ДК, ТК и ОШ методом И.А.Волчегорского.

Результаты определения ДК, ТК и ОШ представлены на фигурах 4, 5 и 6. Из представленных на фигурах данных можно сделать вывод, что в «горячих» узлах процесс перекисного окисления липидов имеет также более интенсивный характер, чем в «холодных» неактивных узлах.

Полученные результаты можно объяснить данными, представленными в литературе. Известно, что для образования гормонов щитовидной железы требуется Н₂O₂. Йод, поступивший в тиреоцит, «активируется» путем окисления при участии тиреопероксидазы. Для этого требуется пероксид водорода, который образуется с участием НАДФН-оксидазной системы, подобной той, которая существует в лейкоцитах. Вторым ферментом, который активируется с помощью пероксида водорода, является йодопероксидаза, или «сопрягающий фермент». Он катализирует соединение двух йодтирозиновых оснований с образованием йодтиронилового основания. Сопряжение двух ДИТ приводит к образованию Т₄, сопряжение МИТ и ДИТ – к формированию Т₃-компонента в составе тиреоглобулина (см. Долгов В.В., Шабалова И.П., Гитель Е.П., Шилин Д.Е. Лабораторная диагностика заболеваний щитовидной железы. Тверь: ООО «Триада»; 2002; 98 с.).

Таким образом, в результате проведенных авторами предлагаемого способа исследований было показано, что в «горячих» узлах щитовидной железы процесс окислительной модификации белков идет более интенсивно, чем в «холодных». Поэтому исследование процессов свободнорадикального окисления в жидкой части пунктата характеризует активность обменных процессов клеточной массы коллоидных узлов и может стать важной одномоментной их характеристикой, отражать эффективность лечения патологии и служить прогностическим критерием динамики узловых образований. Таким образом, предлагаемый способ, основой которого является определение окислительной модификации белков по уровню карбонильных производных и определение продуктов ПОЛ, позволяет оценить функциональное состояние щитовидной железы. Способ можно также использовать для дифференциальной диагностики по выявлению «холодных» и «горячих» узлов щитовидной железы.

Конкретные примеры исполнения даны в виде выписок из истории болезни

Пример 1.

Пациентка К., 54 года.

При УЗИ выявлен узел правой доли щитовидной железы с кистозными участками размером 6 см.

Больной выполнена тонкоигольная биопсия узла под контролем УЗИ. При цитологическом исследовании эвакуированной жидкости обнаружены эритроциты, разреженный коллоид, фолликулярный эпителий (до 10) с мелкими ядрами и узкой цитоплазмой.

При биохимическом исследовании эвакуированной жидкости получены следующие результаты: алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны нейтрального характера – 10,5 и 10,61 ед.опт.пл/г белка; алифатические кетон-динитрофенилгидразоны нейтрального характера – 9,92 ед.опт.пл/г белка; алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны основного характера – 2,32 ед.опт.пл/г белка; алифатические кетон-динитрофенилгидразоны основного характера – 0,22 ед.опт.пл/г белка; ДК – 0,23 отн.ед.; ТК – 0,084 отн.ед.; ОШ – 12,8 отн.ед.

Уровень гормонов крови: св Т4 – 20,7; ТТГ – 0,3.

Данные сканирования: «горячий» узел.

Пациентка С., 69 лет.

При УЗИ выявлен узел правой доли щитовидной железы размером 4 см.

Больной выполнена тонкоигольная биопсия узла под контролем УЗИ. При цитологическом исследовании эвакуированной жидкости обнаружены эритроциты, разреженный коллоид, макрофаги с гемсидерином – цитограмма содержимого кисты.

При биохимическом исследовании эвакуированной жидкости получены следующие результаты: алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны нейтрального характера – 4,51 и 4,84 ед.опт.пл/г белка; алифатические кетон-динитрофенилгидразоны нейтрального характера – 4,59 ед.опт.пл/г белка; алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны основного характера – 1,16 ед.опт.пл/г белка; алифатические кетон-динитрофенилгидразоны основного характера – 0,609 ед.опт.пл/г белка; ДК – 0,21 отн.ед.; ТК – 0,033 отн.ед.; ОШ – 3,98 отн.ед.

Уровень гормонов крови: ТТГ – 6,1.

Данные сканирования: «холодный» узел.

Формула изобретения

Способ оценки функционального состояния щитовидной железы, включающий исследование биоптата щитовидной железы, отличающийся тем, что исследуют жидкую часть пунктата узлов щитовидной железы и дополнительно определяют уровень окислительной модификации белков по уровню карбонильных производных – алифатические альдегид- и кетондинитрофенилгидразоны нейтрального характера и алифатические альдегиддинитрофенилгидразоны основного характера, параллельно в пунктате определяют содержание первичных продуктов перекисного окисления липидов – диеновых конъюгатов (ДК) и триеновых конъюгатов (ТК) и конечных – оснований Шиффа (ОШ), и при содержании алифатических альдегиддинитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 356 нм, равном 10,0±0,57 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегиддинитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 363 нм, равном 10,5±0,62 ед.опт.пл/г белка, алифатических кетондинитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 370 нм, равном 9,9±0,6 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегиддинитрофенилгидразоны основного характера при длине волны 430 нм, равном 2,3±0,25 ед.опт.пл/г белка, ДК, равном 0,23±0,0067 отн. ед., ТК, равном 0,1±0,027 отн. ед. и ОШ, равном 13,0±0,85 отн. ед., узлы щитовидной железы считают функционально активными («горячими»), а при содержании алифатических альдегиддинитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 356 нм, равном 4,6±0,43 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегиддинитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 363 нм, равном 4,9±0,42 ед.опт.пл/г белка, алифатических кетондинитрофенилгидразонов нейтрального характера при длине волны 370 нм, равном 4,4±0,4 ед.опт.пл/г белка, алифатических альдегиддинитрофенилгидразоны основного характера при длине волны 430 нм, равном 1,1±0,2 ед.опт.пл/г белка, ДК, равном 0,20±0,011 отн. ед., ТК, равном 0,03±0,0036 отн. ед. и ОШ, равном 4,4±0,91, узлы щитовидной железы считают функционально неактивными («холодными»).

РИСУНКИ