В.Н. Ослопов, Ю.В. Ослопова, Е.Н.Белоусова

ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет Росздрава» (г.Казань)

Изучение скорости Na⁺-Li⁺-противотранспорта в мембране эритроцита при проведении популяционных и клинических исследований. Что показало наблюдение за 7500 пациентами с позиции функционального состояния мембраны клетки?

В 1975 г. Ю.В.Постнов сделал открытие, сущность которого состояла в том, что основу первичной артериальной гипертензии составляют мембранные нарушения (МН) – генетически детерминированные нарушения в структуре и функции мембран клеток как возбудимого, так и, главным образом, невозбудимого типов. В связи с достижениями генетики стало понятно, что данные по изменению ионного транспорта, полученные Ю.В.Постновым на электроневозбудимых мембранах эритроцитов, было правомочно экстраполировать на другие клетки, в частности, на гладкомышечные клетки сосудов (Л.В.Розенштраух, 2010) (в этом контексте уместно привести афоризм Нобелевского лауреата, генетика Ж.Моно «Что верно для кишечной палочки, верно для слона»). Ключевой составляющей МН является избыточное накопление внутриклеточного Са²⁺ и вызванное этим состояние, называемое клеточным ресéтингом. Повышение АД при этом является своеобразной мерой компенсации – той «расплатой», которую «платит» организм за саму возможность существования при наличии МН («теория ресетинга»). Спектр МН весьма обширен, однако их «обобщенная» идентификация возможна по такому мáркерному, референтному показателю, как большúе величины скорости Nа⁺-Li⁺-противотранспорта (V Nа⁺-Li⁺-ПТ) в мембране эритроцита (МЭ), который на 80% генетически детерминирован. Важно отметить, что МН являются генетически обусловленной, врожденной особенностью человека и имеются у него в преморбиде. Согласно Ю.В.Постнову (1987), МН отсутствуют при вторичных артериальных гипертензиях, у больных же ГБ V Nа⁺-Li⁺-ПТ высокая – более 390 микромолей Li на 1 литр клеток (эритроцитов) в час (мкМ Li). В дальнейшем в результате большого количества исследований, как популяционных, так и клинических, выполненных в русле этого нового научного направления в различных странах мира, было обнаружено, что лишь часть больных ГБ (≈ 25-30 %) имеют МН, которые выявляются по большúм величинам V Nа⁺-Li⁺-ПТ в МЭ, остальные же больные ГБ, даже имеющие наследственную отягощенность по ГБ, МН не имеют. Работами казанских ученых было показано, что, хотя физиологическое и биофизическое значение Nа⁺-Nа⁺-обмена, лабораторным аналогом которого является Nа⁺-Li⁺-ПТ, остается неясным, тем не менее использование всей шкалы V Nа⁺-Li⁺-ПТ, как фенотипического маркера структурно-функционального состояния клеточной мембраны и как показателя, «ассоциированного» с генами, отвечающими за структурное состояние мембраны клетки, (в которую встроены ионные переносчики и от которого зависит работа этих переносчиков), и с генами, обеспечивающими жизнедеятельность организма, оказалось продуктивным (В.Н.Ослопов с соавт., грант РАН). В связи с тем, что кривая распределения величин V Nа⁺-Li⁺-ПТ в популяции оказалась не Гауссовской, был применен квантильный (квартильный и децильный) подход к изучению взаимосвязи различных факторов, как средовых, так и генофенотипических, с различными величинами (квартилями) V Nа⁺-Li⁺-ПТ – и затем с различными клиническими и иными особенностями изучаемых контингентов людей. Границы квартилей (КВ) популяционного распределения скорости V Nа⁺-Li⁺-ПТ у 643 взрослых (417 мужчин и 226 женщин) определены В.Н.Ослоповым и О.В.Богоявленской и составили: I КВ 38-203, II КВ 204-271, III КВ 272-345, IV КВ 346-730 мкМ Li, у детей и подростков (188 человек в возрасте от 5 до 15 лет) определены В.Н.Ослоповым, Х.М.Вахитовым, Р.Т.Ганеевой и составили: I КВ 63-145, II КВ 146-257, III КВ 258-311, IV КВ 312-640 мкМ Li. При сравнении границ КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ у взрослых и у детей и подростков видно, что они близки между собой. Использование всей шкалы значений V Nа⁺-Li⁺-ПТ в МЭ позволило также решить и такую задачу, которую Ю.В.Постнов образно формулировал как «при изучении мембранных нарушений за деревьями не незаметьте леса», т.е. изучая МН при ГБ, не следует оставлять без внимания проявления и иной патологии.

В лаборатории клеточных мембран кафедры пропедевтики внутренних болезней Казанского государственного медицинского университета (КГМУ) (зав.каф. – проф. В.Н .Ослопов) и в лаборатории спектроскопии кафедры медицинской и биологической физики КГМУ (зав.каф. – член-корр. РАН, проф. Е.Е. Никольский) при выполнении как популяционных, так и клинических исследований было проведено измерение V Nа⁺-Li⁺-ПТ более, чем у 7500 пациентов г. Казани и Республики Татарстан, причем у части из них многократно. При этом выполнены 10 докторских и 28 кандидатских диссертаций. Исследования также выполнялись на спонтанно гипертензивных крысах – крысах SHR и SHRSP (любезно предоставленных нам Ю.В.Постновым) (Ю.В.Смирнов, Н.Сорокина).

На группе спортсменов были показаны дизадаптивные варианты реакции сердечно-сосудистой системы на физические нагрузки у лиц, имеющих МН (Г.И.Мазитова). Часто болеющим детям (ЧБД) оказались свойственны высокие V Nа⁺-Li⁺-ПТ, однако дислипидемия у ЧБД чаще встречалась во II КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ, так же как и у детей, родители которых имели проявления ИБС (Х.М.Вахитов). Эти данные в определенной мере согласуются с тем, что инфаркт миокарда чаще встречается у людей, носителей величин II КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ (В.Ф.Ахметзянов, И.А.Латфуллин). Дети, страдающие бронхиальной астмой, преимущественно принадлежат к IV КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ, тогда как имеющие хронический бронхит с астматическим компонентом не имеют больших величин V Nа⁺-Li⁺-ПТ (Ю.Н.Ахметвалеева). У 70% детей с внебольничными пневмониями V Nа⁺-Li⁺-ПТ превышала 258 мкМ Li (Х.М.Вахитов). Распределение детей и подростков с первичной АГ по шкале V Nа⁺-Li⁺-ПТ оказалось подобным распределению взрослых больных ГБ, что позволяет проводить адресную первичную профилактику ГБ уже с детского возраста (Р.Т.Ганеева). Обнаружена определенная ассоциация, «сцепка» как HLA-антигенов (В.Н.Ослопов), так и полиморфизма генов-регуляторов АД, а также генов апоптоза с разными КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ (Н.Р.Хасанов, П.А.Слонимский, О.А.Кравцова, А.Р.Масуд, Т.С.Федосеева, В.Н.Ослопов). Показана неоднородность вегетативного статуса человека и вегетативных дисфункций по шкале V Nа⁺-Li⁺-ПТ (Д.Р.Хасанова, Э.З.Якупов, Д.Н.Чугунова). Обнаружена различная курабельность ГБ в зависимости от «сцепки» генетических (гены АПФ, гены адренорецепторов), вегетативных факторов и профиля АД с разными КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ (Н.Р.Хасанов, Д.Н.Чугунова, Н.П.Анисимова, В.Н.Ослопов). Обнаружена относительная недостаточность содержания натрийуретического пептида (pro BNP) у больных ГБ, имеющих МН (Ю.В.Майорова). Антиаритмическая эффективность различных классов ААП оказалась различной у больных с экстрасистолией разных КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ, так же, как и их проаритмическая активность (Ю.В.Ослопова, заявка в Роспатент). Поражение органов-мишеней у больных ГБ оказалось различным в зависимости от V Nа⁺-Li⁺-ПТ (точнее – в ассоциации с различными величинами V Nа⁺-Li⁺-ПТ) и в сочетании с гендерной принадлежностью больных: поражение мозга в острой ситуации изучала Д.Р.Хасанова, в хронической – А.Т.Заббарова, гипертрофия миокарда чаще развивалась у больных ГБ III КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ (В.Н.Ослопов), сердечная недостаточность относительно реже встречалась у больных IV КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ (О.В.Булашова, Е.Г.Слепуха, К.Долгова). Взаимосвязь ГБ и ИБС с позиций функционального состояния клеточной мембраны оказалась U-образной, т.е. коморбидность ГБ и ИБС обнаруживалась преимущественно у носителей величин IV и I КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ (Л.И.Маврина). При проведении популяционных исследований было показано, что распределение мужчин-больных ГБ в возрасте 35-45 лет по шкале V Nа⁺-Li⁺-ПТ было бимодальным (с преимущественным сосредоточением в IV и II КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ) (В.Н.Ослопов), а распределение женщин-больных ГБ было мономодальным. Женщины-больные ГБ были преимущественно сосредоточены в III и особенно в IV КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ, и у них были выявлены выраженные нарушения микроциркуляции (О.В.Богоявленская, исследование поддержано грантами РФФИ и НИОКР РТ). Психологический профиль личности (по СМОЛ) у больных ГБ имел четкие ассоциации с величиной V Nа⁺-Li⁺-ПТ (З.М.Аминова, В.Д.Менделевич), развитие пограничных состояний (ПС) у женщин- больных ГБ, выраженность и особенности психологических защит, а также курабельность ПС при ГБ также зависела от их квартильной (по V Nа⁺-Li⁺-ПТ) принадлежности (Р.Р.Набиуллина). Взаимосвязь V Nа⁺-Li⁺-ПТ и энергетического обмена (на ядрах Р) при ГБ была изучена А.Р.Садыковой и А.Р.Шамкиной. Исследование «Динамические характеристики клеточных структур мембраны эритроцита и сосудистой стенки у женщин с артериальной гипертензией» (А.Р.Садыкова, В.Н.Ослопов) было включено в Федеральную отраслевую научно-исследовательскую программу № 08. Эффективность лазеротерапии больных ИБС, пневмонией, язвенной болезнью имела связь с величиной V Nа⁺-Li⁺-ПТ. Взаимосвязь клинических проявлений язвенной болезни желудка и 12-ти перстной кишки (Д.И.Салихова, Д.И.Абдулганиева), псориаза (В.В.Гурьянов), вирусных гепатитов (О.В.Кузнецова), рассеянного склероза (Н.Попова), сахарного диабета (Ф.В.Валеева, Р.А.Надеева) была обнаружена с определенными величинами шкалы V Nа⁺-Li⁺-ПТ. Е.В.Ризванова и И.Ф.Фаткуллин показали, что резкое возрастание V Nа⁺-Li⁺-ПТ у беременных (> 500 мкМ Li) является предвестником гестоза и рождения низковесного новорожденного, а дальнейшее развитие АГ после родов при сохранении большúх величин V Nа⁺-Li⁺-ПТ является проявлением ГБ, при «уходе» же после родов величин V Nа⁺-Li⁺-ПТ во II КВ V Nа⁺-Li⁺-ПТ – проявлением почечной патологии. На большом контингенте здоровых студентов, а затем на рабочих крупного промышленного предприятия при изучении инсулинорезистентности (ИР) было обнаружено раннее проявление ИР у здоровых молодых людей, имеющих большúе величины V Nа⁺-Li⁺-ПТ, т.е. уже имеющих МН, что является сильным аргументом в пользу представлений Ю.В.Постнова о первичности МН по отношению к ИР (И.Р.Колясова, А.Э.Тарвердиева, С.Г.Гумбатова, О.В.Захарова). Исследуются гипертония белого халата и гипертония, обратная гипертонии белого халата (маскированная гипертония), с позиций функционального состояния мембраны клетки и их трансформация в ГБ (Е.Ю.Кальчева, О.В.Захарова, Е.Н.Белоусова). 22-х летнее (1987 - 2009 гг.) наблюдение за когортой мужчин (417 человек), у которых была исходно (в 1987г.) определена V Nа⁺-Li⁺-ПТ, позволило сделать заключение о взаимосвязи общей смертности и смертности больных ГБ при коморбидности ГБ с другими заболеваниями (главным образом со злокачественной онкопатологией) с определенными величинами V Nа⁺-Li⁺-ПТ в мембране эритроцита: VII дециль – 299-327 мкМ Li и IV квартиль – 346-730 мкМ Li соответственно (М.А.Макаров). Т.С.Федосеева обнаружила новое проявление мембранных нарушений – снижение осмотической резистентности эритроцитов у людей, имеющих скорости Nа⁺-Li⁺-ПТ IV квартиля (т.е. более 350 мкМ Li).

В целом, скорость Nа⁺-Li⁺-ПТ является достаточно устойчивой биологической характеристикой (показателем) индивидуума (за исключением изменения V Nа⁺-Li⁺-ПТ при беременности, Е.В.Ризванова), и ее можно вносить в «биологический паспорт» человека (особенно у женщин), наряду с HLA-фенотипом, группой крови и резус-фактором. Лишь у больных шизофренией обнаружена значительная неустойчивость величин V Nа⁺-Li⁺-ПТ как в периоде обострения заболевания, так и в периоде ремиссии (в том числе и на фоне комплексной лекарственной терапии), что по новому характеризует этих больных с позиций функционального состояния мембраны клетки (А.А.Ослопова).

В настоящее время проводятся исследования по взаимосвязи скорости Nа⁺-Li⁺-ПТ и развития такого нарушения ритма сердца, как фибрилляция предсердий (Ю.В.Ослопова, М.Г.Трегубова), развития приобретенного удлинения QT интервала ЭКГ (Т.С.Федосеева), тяжёлых форм псориаза с развитием гиперкоагуляции (А.Р.Газиев), выживаемости новорождённых, которым потребовалось наблюдение и лечение в реанимационном отделении (А.А.Бабинцева, Л.Б.Ганиева) и долгожительства (Д.Н.Чугунова). Особенности методики определения скорости Nа⁺-Li⁺-ПТ в мембране эритроцита по M.Canessa et al. (1980г.) используются как in vitro-модель для определения влияния на проницаемость клеточной мембраны по натрию различных лекарственных препаратов и веществ (О.В.Орлова, С.Н.Егорова, В.Н.Ослопов).

Начаты исследования с привлечением интеллектуального и материально-технического потенциала Казанского федерального университета (кафедра биохимии, зав. каф. проф. Ф.К. Алимова) – исследования дзета-потенциала, трансмембранного потенциала, метаболической активности клетки (Т.И.Абдуллин).

В 1982 г. на IX Всемирном конгрессе кардиологов в Москве A.Zanchetti говорил: «Нельзя отрицать, что исследования ионного мембранного транспорта открыли возможность нового, чрезвычайно интересного подхода к изучению патогенеза гипертонии; на самом деле разработанные концепции и гипотезы слишком важны, чтобы отмахнуться от них с помощью поверхностной критики. Мы должны, однако, со всей серьезностью подчеркнуть, что клиническое и профилактическое применение этих концепций возможно лишь после того, как будут выяснены многие нерешенные вопросы».

Наши многолетние исследования, проведенные на большом контингенте больных, со своей стороны, продемонстрировали знáчимость концепции Ю.В.Постнова о ГБ как болезни клеточных мембран. Использование же всей шкалы значений V Nа⁺-Li⁺-ПТ по новому представляет развитие различных заболеваний человека с позиции функционального состояния мембраны клетки и позволяет формировать научное направление «Мембранные основы патологии человека». Первичные профилактические мероприятия в отношении сердечно-сосудистой и иной патологии в связи с этим могут носить адресный характер и проводиться уже на молодом контингенте людей, особенно у женщин. Меры вторичной профилактики с этих позиций также приобретают черты индивидуальности.

Список литературы.

1. Постнов Ю.В., Орлов С.Н. Первичная гипертензия как патология клеточных мембран. Медицина, 1987, 190.

2. Постнов Ю.В. Первичная гипертензия - клеточный ресетинг и переключение почки. Кардиология, 1993, т.33,.№ 8, С.7-15.

3. Ослопов В.Н. Значение мембранных нарушений в развитии гипертонической болезни. Докторская диссертация (на правах рукописи). Казань, 1995, 485 стр.

4. Oslopov V., Sorokina N. Ion Exchange in Blood Cells in Membrane Pathology. А NМR Approach. XVIII^th Intern. Conf. оn Magnetic Resonance in Biological Systems, August 23-28, 1998, Metropolitan University, Hachioji, Tokyo, Japan, МР-09, P.l03.

5. Латфуллин И.А., Ахметзянов В.Ф., Ослопов В.Н. Существует ли связь между инфарктом миокарда и Na+- Li+ - противотранспортом? Казанский медицинский журнал, 1999,№ 5, с. 353-355.

6. Ослопова А.А., Карпов A.М., Ослопов В.Н. Состояние клеточных мембран у больных шизофренией. Неврологический вестник (журнал имени В.М.Бехтерева), 2003, т. ХХХV, вып. 1-2, с. 29-34.

7. R.Nabiullina, B.Tsigankov, O.Bogoiavlenskaia, V. Oslopov. Depressive disorders in arterial hypertension patients in different level of sodium-lithium countertransport in erythrocyte membrane. The Journal of the association of European psychiatrists, 2004, Vol. 19, Suppl. 1, 230 s, Р 115. 12^th АЕР Congress. Geneva, 12-18 April 2004, Р 115.

8. V. Oslopov, O.Bogoiavlenskaia. Summагу coronary heart disease risk in arterial hypertensive patients among female population depending upon the Na+-Li+ -countertransport rate in erythrocyte membrane. The 4-th Congress of Asian Расifiс Society of Atherosclerosis and Vascular Diseases (APSAVD), 2004, р. 32, РР - 13. Dua, Bali, Indonesia.

9. Фаткуллин И.Ф., Ризванова Е.В., Ослопов В.Н. Функциональное состояние клеточных мембран как предиктор развития гестоза. Акушерство и гинекология, 2007, № 4, стр. 19-23.

10. Ослопова Ю.В. Эффективность пропафенона в лечении экстрасистолии. Казанский медицинский журнал, 2010 г., том 91, № 2, с. 152-158.

11. Макаров М.A., Ослопов В.Н. Взаимосвязь смертности мужчин со структурно функциональным состоянием клеточных мембран. Казанский медицинский журнал, 2010 г., том 91, № 6, с. 750-754.

12. Ослопов В.Н., Ганиева Р.Т., Макарова Т.П., Садыкова Д.И. Натрий-литиевый противотранспорт при эссенциальной артериальной гипертензии у детей и подростков. Казанский медицинский журнал, 2011 г., том 92, № 1, с. 9-12.

13. Slominsky Р.А., Khasanov N.R., Oslopov V.N. Genetic markers of early development of hypertension. Fundamental Medicine: From Scalpel Toward Genome, Proteome and Lipidome. Рах Grid Virtual Conferences. Proceedings of First International Conference. Kazan, 25-29 April 2011, Р. 115-116.

14. Ослопов В.Н., Федосеева Т.С., Кальчева Е.Ю., Масуд А.Р., Кравцова О.А. Различия полиморфизма гена ангиотензин-превращающего фермента у больных гипертонической болезнью в квартилях скорости Na+- Li+-противотранспорта в мембране эритроцита. Практическая медицина, 2011, № 4 (52), с. 42-45.