Полярографические тесты в контроле за активностью ревматического процесса у детей
Вопрос о несложных и чувствительных методах биохимического контроля за течением ревматизма заслуживает серьезного внимания. В этом отношении представляют определенный интерес некоторые полярографические методы исследования, в частности определение количества реактивных сульфгидрильных групп сыворотки крови и определение полярографической активности сульфосалицилового фильтрата сыворотки (тест Брдичка для фильтратов).
Сульфгидрильные группы являются функционально активными группировками белковой молекулы, во многом определяющими и пространственные, и химические свойства белка. К настоящему времени известно уже более 50 энзимов, каталитическая активность которых резко снижается при блокировании сульфгидрильных групп. Доказана роль сульфгидрильных групп в процессах тканевого дыхания, тканевой регенерации, гормональной и нервной регуляции. Сульфгидрильные группы белков сыворотки содержатся преимущественно в альбуминовой фракции (80%). Поэтому снижение количества альбуминов 204 в сыворотке крови должно сопровождаться и уменьшением количества сульфгидрильных групп, но снижение количества сульфгидрильных групп может происходить и вследствие образования димеров альбумина, соединенных дисульфидной связью, а также при возникновении смешанных дисульфидов белка и низкомолекулярных тиолов, при блокировании сульфгидрильных групп белка различными токсинами, тяжелыми металлами, свободными радикалами, возникающими в ходе обменных реакций, азотистыми шлаками, желчными кислотами и т. д. Таким образом, диапазон количественных изменений сульфгидрильных групп в патологии оказывается шире, чем колебания количества альбумина.
В мировой литературе имеются единичные работы, посвященные исследованию сульфгидрильных групп в ревматологии. И. Л. Пшетаковский находил значительное падение количества сульфгидрильных групп сыворотки в активной фазе ревматизма у взрослых. Особенно значительные снижения получены при осложнении заболевания сердечной недостаточностью. Ларсен и сотрудники изучали изменения в отношении сульфгидрильных групп при инфекционном неспецифическом полиартрите и отметили значительные сдвиги на высоте заболевания и динамику соответственно с течением заболевания и эффективностью терапевтического воздействия.
Полярографическая реакция для фильтратов до сих пор не применялась в ревматологической клинике. Однако современные данные о химизме этого теста позволяли считать, что он может оказаться очень перспективным. Известно, что полярографическая активность сульфосалициловых фильтратов сыворотки обусловлена наличием в них мукопротеинов, а многочисленные исследования говорят о том, что увеличение уровня мукопротеинов при разных формах ревматизма является самым чувствительным показателем активности процесса.
Вместе с тем работы по химии фильтратной реакции показывают, что в генезе полярографической активности фильтрата имеют значение и некоторые дополнительные моменты - изменение физических свойств растворимости в сульфосалициловой кислоте, повышенное количество в фильтрате продуктов белковой деградации. Это значит, что диапазон изменений полярографической активности фильтрата должен превосходить колебания уровня мукопротеинов, т. е. чувствительность этого теста к патологическим сдвигам должна быть больше.
Все эти соображения и заставили нас проверить ценность полярографических методов в детской ревматологической клинике. Амперометрическое титрование сульфгидрильных групп сыворотки крови производилось методом Бенеша, Романюк с некоторыми изменениями. Был применен вращающийся счетверенный платиновый электрод, как это рекомендовано Баттачария.
Полярографическая реакция для фильтрата Брдичка ставилась по описанию автора (с ней можно познакомиться по монографии И. Д. Иванова). Стандартизация методики производилась по контрольному раствору цистамина в сульфосалициловой кислоте. Максимальная ошибка метода амперометрического титрования не превышала 2%, для фильтратного теста - 5%. Предварительно проведенное исследование сыворотки крови 75 здоровых детей в возрасте от 3 до 15 лет выявило достаточное постоянство изучаемых показателей.
Обследовано 114 больных детей. Из них мальчиков - 50, девочек - 64. В возрасте от 3 до 6 лет - 12 человек, от 7 до 10 лет - 41 ребенок, от 11 до 13 лет - 43 ребенка, от 14 до 16 лет - 18 детей. Общее количество наблюдений около 300.
Среди наших больных преобладали дети, переносившие первую атаку, преимущественно с поражением суставов. Течение заболевания у подавляющего большинства больных было подострым. Удельный вес больных с органическими поражениями сердца и с недостаточностью кровообращения невысок.
Максимальные сдвиги со стороны фильтратной реакции удалось получить при инфекционном неспецифическом полиартрите. Интересно, что те формы активного ревматического процесса, которые протекают с преимущественным поражением суставов, также дают более высокие полярографические показатели, чем формы с преимущественной локализацией процесса в сердце. Высоты волн при этих трех группах процессов различаются; при этом можно отметить высокую степень статистической достоверности. В то же время четкой разницы в содержании сульфгидрильных групп сыворотки здесь отметить не удается. Статистически максимальное снижение количества сульфгидрильных групп по времени совпадает с периодом повышения полярографической волны, однако удалось наблюдать и несколько случаев, когда такая синхронизация отсутствовала и самый низкий уровень сульфгидрильных групп определялся через 2-4 недели после "пика" фильтратной реакции. Последний чаще всего приходится на первые две недели заболевания при остром течении процесса и на 2-4 недели при подостром течении. В следующие несколько дней наблюдается снижение полярографической волны, иногда очень резкое, и ее стабилизация на длительный период. Нормализация фильтратной волны происходит очень поздно. Даже при выписке больных ревматизмом и инфекционным полиартритом мы получали средние величины, достоверно превышающие нормальные показатели, хотя клинические и гематологические данные говорили о достигнутой ремиссии. Динамика сульфгидрильных групп была иной. Здесь низкие величины, характерные для начального периода, нарастали крайне медленно вплоть до момента клинической ремиссии. Максимальная тенденция к нормализации этого показателя отмечалась только с 6-8-й недели заболевания.
При хорее биохимические изменения оказались минимальными и касались только увеличения полярографической активности фильтрата. Уменьшение количества сульфгидрильных групп удалось наблюдать только у одного ребенка из восьми.
У нескольких детей с острым тонзиллитом и назофарингитом также можно было отметить повышение полярографических волн до 70-90 мм, однако в этих случаях никогда не снижалось количество сульфгидрильных групп. Антибактериальная терапия и другие меры по санации зева приводили к быстрой нормализации полярографических показателей в течение 2-3 дней. В группе детей, страдающих хроническим тонзиллитом с клинической картиной тонзиллогенной интоксикации, средние величины полярографических показателей даже в период относительного благополучия оказались достоверно превышающими нормальный уровень (по высоте волны). Уровень сульфгидрильных групп в этой группе изменен не был.
Предварительное и на небольшом материале проведенное сопоставление сроков нормализации различных тестов, характеризующих активность ревматического процесса, показывает, что раньше всего нормализуется реакция оседания эритроцитов, позднее или одновременно с ней переходит в отрицательную реакцию на С-реактивный протеин, затем снижаются до нормального уровня альфа-глобулины на электрофореграмме и нормализуется дифениламиновая реакция. Позднее повышается до нормы количество сульфгидрильных групп и в самую последнюю очередь полярографическая волна. В трех случаях с затяжным или вяло текущим эндомиокардитом мы наблюдали, что уровень сульфгидрильных групп вернулся к норме позднее, чем волна фильтрата. Увеличение полярографической волны фильтрата, так же как и увеличение количества мукопротеинов, и нарастание дифениламинового показателя ни в коей мере не специфично для ревматизма и инфекционного полиартрита. Оно наблюдается при любых воспалительных процессах, аллергических и бластоматозных. Тем не менее, высокая чувствительность реакции, наличие отчетливого параллелизма между ее показателями и клинической картиной, заметные сдвиги в ответ на терапевтические вмешательства позволяют использовать этот тест для контроля за течением ревматизма. В патогенезе заболевания, судя по динамике реакции, она отражает изменения, характерные для первой альтеративно-экссудативной фазы.
Уровень сульфгидрильных групп сыворотки является менее лабильным показателем, однако его ценность возрастает в связи с возможностью использовать его в целях дифференциальной диагностики при наличии сопутствующего острого или хронического воспалительного процесса в миндалинах и носоглотке. Кроме того, количественные изменения сульфгидрильных групп хорошо отражают динамику тех форм, при которых имеется выраженная сердечная недостаточность и где другие тесты менее показательны.
Между изучаемыми тестами существует довольно тесная связь. Если проанализировать ряд данных, полученных в динамике заболевания, то коэффициент корреляции оказывается очень высоким (до 0,92). В работе Ларсена найдена высокая корреляция между уровнем сульфгидрильных групп и мукопротеинов крови. Автор высказывает предположение, что сульфгидрильные группы белков участвуют в синтезе мукопротеинов. Возможно, что механизмы связи и другие.
Обратный характер изменения полярографической активности фильтрата и сульфгидрильных групп сыворотки при ревматизме позволяет объединить результаты двух тестов в виде единого показателя, условно названного нами "полярографическим индексом". Подобные же показатели были рекомендованы Миллера и Девиса, позднее Стрикса для клинической онкологии. Расчет полярографического индекса производится делением высоты волн фильтрата в миллиметрах на количество сульфгидрильных групп в микромолях на 100 мл сыворотки. Для удобства частное умножается на 10. Для здоровых детей средняя величина индекса составляет 6,5±1,1. В активном периоде инфекционного неспецифического полиартрита величина индекса поднимается до 70-100, а в активной фазе ревматической атаки колеблется от 30 до 70. Таким образом, объединенный показатель более тонко количественно характеризует активность процесса. И как критерий наступившей ремиссии полярографический индекс также более чувствителен. На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Максимальные сдвиги полярографической активности фильтрата сыворотки отмечены при инфекционном неспецифическом полиартрите и ревматизме, протекающем с поражением суставов.
2. Изучение сульфгидрильных групп сыворотки крови также отражает степень активности ревматического процесса, но, кроме того, может использоваться как дифференциально-диагностический критерий для отграничения активного ревматического процесса от острых и хронических тонзиллитов с тонзиллогенными интоксикациями у детей.
3. Определение сульфгидрильных групп сыворотки крови является особенно перспективным в контроле за течением тех заболеваний ревматизмом, где имеется выраженная недостаточность кровообращения и другие биохимические тесты могут давать псевдонормальные показатели.
4. Между полярографической активностью фильтрата Брдичка и количеством сульфгидрильных групп сыворотки крови существует высокая отрицательная корреляционная связь. Сущность этой связи остается неясной. Однако обратный характер изменений показателей позволяет математически объединить их и получить при этом значительный выигрыш в чувствительности.
5. Технически несложные и нетрудоемкие методы полярографического анализа представляются очень перспективными в качестве биохимических методов контроля за течением ревматизма у детей.
Сульфгидрильные группы являются функционально активными группировками белковой молекулы, во многом определяющими и пространственные, и химические свойства белка. К настоящему времени известно уже более 50 энзимов, каталитическая активность которых резко снижается при блокировании сульфгидрильных групп. Доказана роль сульфгидрильных групп в процессах тканевого дыхания, тканевой регенерации, гормональной и нервной регуляции. Сульфгидрильные группы белков сыворотки содержатся преимущественно в альбуминовой фракции (80%). Поэтому снижение количества альбуминов 204 в сыворотке крови должно сопровождаться и уменьшением количества сульфгидрильных групп, но снижение количества сульфгидрильных групп может происходить и вследствие образования димеров альбумина, соединенных дисульфидной связью, а также при возникновении смешанных дисульфидов белка и низкомолекулярных тиолов, при блокировании сульфгидрильных групп белка различными токсинами, тяжелыми металлами, свободными радикалами, возникающими в ходе обменных реакций, азотистыми шлаками, желчными кислотами и т. д. Таким образом, диапазон количественных изменений сульфгидрильных групп в патологии оказывается шире, чем колебания количества альбумина.
В мировой литературе имеются единичные работы, посвященные исследованию сульфгидрильных групп в ревматологии. И. Л. Пшетаковский находил значительное падение количества сульфгидрильных групп сыворотки в активной фазе ревматизма у взрослых. Особенно значительные снижения получены при осложнении заболевания сердечной недостаточностью. Ларсен и сотрудники изучали изменения в отношении сульфгидрильных групп при инфекционном неспецифическом полиартрите и отметили значительные сдвиги на высоте заболевания и динамику соответственно с течением заболевания и эффективностью терапевтического воздействия.
Полярографическая реакция для фильтратов до сих пор не применялась в ревматологической клинике. Однако современные данные о химизме этого теста позволяли считать, что он может оказаться очень перспективным. Известно, что полярографическая активность сульфосалициловых фильтратов сыворотки обусловлена наличием в них мукопротеинов, а многочисленные исследования говорят о том, что увеличение уровня мукопротеинов при разных формах ревматизма является самым чувствительным показателем активности процесса.
Вместе с тем работы по химии фильтратной реакции показывают, что в генезе полярографической активности фильтрата имеют значение и некоторые дополнительные моменты - изменение физических свойств растворимости в сульфосалициловой кислоте, повышенное количество в фильтрате продуктов белковой деградации. Это значит, что диапазон изменений полярографической активности фильтрата должен превосходить колебания уровня мукопротеинов, т. е. чувствительность этого теста к патологическим сдвигам должна быть больше.
Все эти соображения и заставили нас проверить ценность полярографических методов в детской ревматологической клинике. Амперометрическое титрование сульфгидрильных групп сыворотки крови производилось методом Бенеша, Романюк с некоторыми изменениями. Был применен вращающийся счетверенный платиновый электрод, как это рекомендовано Баттачария.
Полярографическая реакция для фильтрата Брдичка ставилась по описанию автора (с ней можно познакомиться по монографии И. Д. Иванова). Стандартизация методики производилась по контрольному раствору цистамина в сульфосалициловой кислоте. Максимальная ошибка метода амперометрического титрования не превышала 2%, для фильтратного теста - 5%. Предварительно проведенное исследование сыворотки крови 75 здоровых детей в возрасте от 3 до 15 лет выявило достаточное постоянство изучаемых показателей.
Обследовано 114 больных детей. Из них мальчиков - 50, девочек - 64. В возрасте от 3 до 6 лет - 12 человек, от 7 до 10 лет - 41 ребенок, от 11 до 13 лет - 43 ребенка, от 14 до 16 лет - 18 детей. Общее количество наблюдений около 300.
Среди наших больных преобладали дети, переносившие первую атаку, преимущественно с поражением суставов. Течение заболевания у подавляющего большинства больных было подострым. Удельный вес больных с органическими поражениями сердца и с недостаточностью кровообращения невысок.
Максимальные сдвиги со стороны фильтратной реакции удалось получить при инфекционном неспецифическом полиартрите. Интересно, что те формы активного ревматического процесса, которые протекают с преимущественным поражением суставов, также дают более высокие полярографические показатели, чем формы с преимущественной локализацией процесса в сердце. Высоты волн при этих трех группах процессов различаются; при этом можно отметить высокую степень статистической достоверности. В то же время четкой разницы в содержании сульфгидрильных групп сыворотки здесь отметить не удается. Статистически максимальное снижение количества сульфгидрильных групп по времени совпадает с периодом повышения полярографической волны, однако удалось наблюдать и несколько случаев, когда такая синхронизация отсутствовала и самый низкий уровень сульфгидрильных групп определялся через 2-4 недели после "пика" фильтратной реакции. Последний чаще всего приходится на первые две недели заболевания при остром течении процесса и на 2-4 недели при подостром течении. В следующие несколько дней наблюдается снижение полярографической волны, иногда очень резкое, и ее стабилизация на длительный период. Нормализация фильтратной волны происходит очень поздно. Даже при выписке больных ревматизмом и инфекционным полиартритом мы получали средние величины, достоверно превышающие нормальные показатели, хотя клинические и гематологические данные говорили о достигнутой ремиссии. Динамика сульфгидрильных групп была иной. Здесь низкие величины, характерные для начального периода, нарастали крайне медленно вплоть до момента клинической ремиссии. Максимальная тенденция к нормализации этого показателя отмечалась только с 6-8-й недели заболевания.
При хорее биохимические изменения оказались минимальными и касались только увеличения полярографической активности фильтрата. Уменьшение количества сульфгидрильных групп удалось наблюдать только у одного ребенка из восьми.
У нескольких детей с острым тонзиллитом и назофарингитом также можно было отметить повышение полярографических волн до 70-90 мм, однако в этих случаях никогда не снижалось количество сульфгидрильных групп. Антибактериальная терапия и другие меры по санации зева приводили к быстрой нормализации полярографических показателей в течение 2-3 дней. В группе детей, страдающих хроническим тонзиллитом с клинической картиной тонзиллогенной интоксикации, средние величины полярографических показателей даже в период относительного благополучия оказались достоверно превышающими нормальный уровень (по высоте волны). Уровень сульфгидрильных групп в этой группе изменен не был.
Предварительное и на небольшом материале проведенное сопоставление сроков нормализации различных тестов, характеризующих активность ревматического процесса, показывает, что раньше всего нормализуется реакция оседания эритроцитов, позднее или одновременно с ней переходит в отрицательную реакцию на С-реактивный протеин, затем снижаются до нормального уровня альфа-глобулины на электрофореграмме и нормализуется дифениламиновая реакция. Позднее повышается до нормы количество сульфгидрильных групп и в самую последнюю очередь полярографическая волна. В трех случаях с затяжным или вяло текущим эндомиокардитом мы наблюдали, что уровень сульфгидрильных групп вернулся к норме позднее, чем волна фильтрата. Увеличение полярографической волны фильтрата, так же как и увеличение количества мукопротеинов, и нарастание дифениламинового показателя ни в коей мере не специфично для ревматизма и инфекционного полиартрита. Оно наблюдается при любых воспалительных процессах, аллергических и бластоматозных. Тем не менее, высокая чувствительность реакции, наличие отчетливого параллелизма между ее показателями и клинической картиной, заметные сдвиги в ответ на терапевтические вмешательства позволяют использовать этот тест для контроля за течением ревматизма. В патогенезе заболевания, судя по динамике реакции, она отражает изменения, характерные для первой альтеративно-экссудативной фазы.
Уровень сульфгидрильных групп сыворотки является менее лабильным показателем, однако его ценность возрастает в связи с возможностью использовать его в целях дифференциальной диагностики при наличии сопутствующего острого или хронического воспалительного процесса в миндалинах и носоглотке. Кроме того, количественные изменения сульфгидрильных групп хорошо отражают динамику тех форм, при которых имеется выраженная сердечная недостаточность и где другие тесты менее показательны.
Между изучаемыми тестами существует довольно тесная связь. Если проанализировать ряд данных, полученных в динамике заболевания, то коэффициент корреляции оказывается очень высоким (до 0,92). В работе Ларсена найдена высокая корреляция между уровнем сульфгидрильных групп и мукопротеинов крови. Автор высказывает предположение, что сульфгидрильные группы белков участвуют в синтезе мукопротеинов. Возможно, что механизмы связи и другие.
Обратный характер изменения полярографической активности фильтрата и сульфгидрильных групп сыворотки при ревматизме позволяет объединить результаты двух тестов в виде единого показателя, условно названного нами "полярографическим индексом". Подобные же показатели были рекомендованы Миллера и Девиса, позднее Стрикса для клинической онкологии. Расчет полярографического индекса производится делением высоты волн фильтрата в миллиметрах на количество сульфгидрильных групп в микромолях на 100 мл сыворотки. Для удобства частное умножается на 10. Для здоровых детей средняя величина индекса составляет 6,5±1,1. В активном периоде инфекционного неспецифического полиартрита величина индекса поднимается до 70-100, а в активной фазе ревматической атаки колеблется от 30 до 70. Таким образом, объединенный показатель более тонко количественно характеризует активность процесса. И как критерий наступившей ремиссии полярографический индекс также более чувствителен. На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:
1. Максимальные сдвиги полярографической активности фильтрата сыворотки отмечены при инфекционном неспецифическом полиартрите и ревматизме, протекающем с поражением суставов.
2. Изучение сульфгидрильных групп сыворотки крови также отражает степень активности ревматического процесса, но, кроме того, может использоваться как дифференциально-диагностический критерий для отграничения активного ревматического процесса от острых и хронических тонзиллитов с тонзиллогенными интоксикациями у детей.
3. Определение сульфгидрильных групп сыворотки крови является особенно перспективным в контроле за течением тех заболеваний ревматизмом, где имеется выраженная недостаточность кровообращения и другие биохимические тесты могут давать псевдонормальные показатели.
4. Между полярографической активностью фильтрата Брдичка и количеством сульфгидрильных групп сыворотки крови существует высокая отрицательная корреляционная связь. Сущность этой связи остается неясной. Однако обратный характер изменений показателей позволяет математически объединить их и получить при этом значительный выигрыш в чувствительности.
5. Технически несложные и нетрудоемкие методы полярографического анализа представляются очень перспективными в качестве биохимических методов контроля за течением ревматизма у детей.