Mint a közelmúltban kiderült, a szív a nyilvánvaló funkciókon túl a belső elválasztás szerveként is betölti. Ez nemcsak az orvosteoretikusok, hanem a gyakorlati szakemberek körében is felkeltette az érdeklődést. A nátriuretikus peptideket (NUP) nemcsak a szívizomban izolálták, hanem számos más belső szervben is, amelyeket korábban nem rontottak el endokrin funkcióik miatt. Kollektív döntés született az NLP vérben mért mennyiségi mutatóinak felhasználásáról a szívpatológiák kialakulásának előrejelzésére, mivel ez a módszer volt a legkevésbé invazív és egyszerű a páciens számára.
A szív endokrin funkciójának felfedezése
A nátriuretikus peptideket a múlt század nyolcvanas éveiben fedezték fel, amikor a tudósok összefüggést észleltek a szívüregek tágulása és a vizeletkiválasztás intenzitása között. A felfedezés szerzői kezdetben ezt a jelenséget reflexnek tekintették, és nem tulajdonítottak neki jelentőséget.
Később, amikor a patomorfológusok és szövettanok foglalkoztak ezzel a kérdéssel, rájöttek, hogy a pitvart alkotó szövet sejtjeiben fehérjemolekulákat tartalmazó zárványok találhatók. Kísérletileg bebizonyosodott, hogy a patkányok pitvarából származó kivonat erőteljesdiuretikus hatás. Ezután sikerült izolálni a peptidet, és megállapítani az azt alkotó aminosavak szekvenciáját.
Egy idővel később a biokémikusok három különálló komponenst azonosítottak ebben a fehérjében (alfa, béta és gamma), amelyek nemcsak kémiai szerkezetükben, hanem hatásukban is különböznek egymástól: az alfa erősebb volt, mint a másik kettő. Jelenleg megkülönböztetett:
- pitvari NUP (A típus);
- agyi NUP (B típus);- urodilatin (C típus).
Natriuretikus peptid biokémiája
Minden natriuretikus peptid szerkezete hasonló, és csak a terminális nitrogén gyökökben vagy a szénatomok elrendezésében különböznek. A mai napig a vegyészek minden figyelme a B típusú NUP-ra összpontosul, mivel stabilabb formája van a vérplazmában, és lehetővé teszi informatívabb eredmények elérését. A pitvari NUP a szervezet víz- és elektrolit-egyensúlyának egyik helyreállító szerepét tölti be. Normál körülmények között és krónikus szívelégtelenség hátterében is a szívizomban termelődik.
Bebizonyosodott, hogy az agy NUP prekurzora 108 aminosavból áll, amelyeket a bal kamra sejtjei szintetizálnak. Amikor a molekulát kicsavarják a citoplazmából, a furin enzim hat rá, amely ezt a fehérjét aktív formává alakítja (összesen 32 aminosav a 108-ból). Az agy NUP csak 40 percig létezik a vérben, majd lebomlik. E fehérje szintézisének fokozódása a kamrai falak megnyúlásának növekedésével és a szív ischaemiával jár.
NUP-ok eltávolítása a plazmábólkét fő módon hajtható végre:
- lizoszómális enzimek általi hasítás;- proteolízis.
A vezető szerepet a semleges endopeptidáz molekuláira gyakorolt hatás jelöli, azonban mindkét módszer hozzájárul a natriuretikus peptidek eliminációjához.
Receptorrendszer
A natriuretikus peptidek összes hatása az agyban, az erekben, az izmokban, a csontokban és a zsírszövetben található receptorokkal való kölcsönhatásuknak köszönhető. A NUP három típusával egyenértékű, három típusú receptor létezik – A, B és C. De a „feladatok” megoszlása nem olyan nyilvánvaló:
- az A típusú receptorok kölcsönhatásba lépnek a pitvari és agyi NUP-val;
- A B-típus csak az urodilatinra reagál;- A C-receptorok mindhárom típusú molekulához kötődhetnek.
A receptorok alapvetően különböznek egymástól. Az A- és B-típusokat a natriuretikus peptid intracelluláris hatásának megvalósítására tervezték, a C típusú receptorok pedig szükségesek a fehérjemolekulák biológiai lebontásához. Feltételezhető, hogy az agyi NLP hatása nem csak az A típusú receptorokon keresztül történik, hanem más észlelési helyeken is, amelyek reagálnak a ciklikus guanozin-monofoszfát mennyiségére.
A legtöbb C típusú receptort az agy, a mellékvesék, a vesék és az erek szöveteiben találták meg. Amikor egy NUP molekula egy C típusú receptorhoz kötődik, a sejt felveszi és lehasad, a szabad receptor pedig visszatér a membránba.
A natriuretikus peptid fiziológiája
Az agyi és pitvari nátriuretikus peptidek komplex fiziológiai reakciók rendszerén keresztül fejtik ki hatásukat. De végül mindegyik ugyanahhoz a célhoz vezet – a szív előterhelésének csökkentéséhez. A NUP hatással van a kardiovaszkuláris, endokrin, kiválasztó és központi idegrendszerre.
Mivel ezek a molekulák különböző receptorokhoz affinitást mutatnak, nehéz elkülöníteni bizonyos típusú NUP-ok hatásait egy adott rendszerre. Ráadásul a peptid hatása nem annyira a típusától, hanem a befogadó receptor elhelyezkedésétől függ.
A pitvari natriuretikus peptid vazoaktív peptidekre utal, vagyis közvetlenül befolyásolja az erek átmérőjét. De emellett képes serkenteni a nitrogén-monoxid termelését, ami szintén hozzájárul az értágulathoz. Az A- és B-típusú NUP-ok minden típusú érre azonos hatást fejtenek ki erősség és irány tekintetében, a C-típus pedig csak a vénákat tágítja jelentősen.
A közelmúltban olyan vélemény alakult ki, hogy a NUP-t nem csak értágítóként kell felfogni, hanem elsősorban az érszűkítők antagonistájaként. Ezenkívül vannak olyan tanulmányok, amelyek bizonyítják, hogy a natriuretikus peptidek befolyásolják a folyadék eloszlását a kapillárishálózaton belül és kívül.
A natriuretikus peptid vesére gyakorolt hatásai
A nátriuretikus peptidről azt mondhatjuk, hogy diurézis stimulátor. Elsősorban az A típusú NUP fokozza a vese véráramlását ésnöveli a nyomást a glomerulusok edényeiben. Ez viszont növeli a glomeruláris filtrációt. Ugyanakkor a C típusú NUP-ok növelik a nátriumionok kiválasztását, és ez még nagyobb vízveszteséghez vezet.
Mindezek mellett nem figyelhető meg jelentős változás a szisztémás nyomásban, még akkor sem, ha a peptidek szintjét többszörösen emeljük. Minden tudós egyetért abban, hogy a natriuretikus peptidek vesére gyakorolt hatása szükséges a víz- és elektrolit-egyensúly korrigálásához a szív- és érrendszer krónikus patológiáiban.
A központi idegrendszerre gyakorolt hatás
Az agyi natriuretikus peptid, akárcsak a pitvari peptid, nem képes átjutni a vér-agy gáton. Ezért az idegrendszer azon kívül található struktúráira hatnak. Ugyanakkor a NUP egy részét az agy membránjai és más részei választják ki.
A natriuretikus peptidek központi hatása az, hogy fokozzák a már meglévő perifériás változásokat. Így például a szív előterhelésének csökkenésével a szervezet csökkenti víz- és ásványi sók iránti igényét, és a vegetatív idegrendszer tónusa a paraszimpatikus része felé változik.
Laboratóriumi markerek
A múlt század 90-es éveinek elején felmerült az ötlet, hogy a nátriuretikus peptidet vegyük elemzésre a szív- és érrendszeri rendellenességek során. Egy évtizeddel később jelentek meg az első publikációk ezen a területen végzett kutatások eredményeivel. A jelentések szerint a B típusú LPU informatív a végzettség értékelésébena szívelégtelenség súlyossága és a betegség lefolyásának előrejelzése.
A fehérjetartalmat etilén-diamin-tetraecetsavval kevert teljes vénás vérben vagy immunkémiai analízissel határozzák meg. Normális esetben a NUP szintje nem haladhatja meg a 100 ng / ml-t. Ezenkívül a NUP prekurzor szintje meghatározható elektrokemilumineszcens módszerrel. A hazai gyógyászat, mivel nem rendelkezik ilyen változatossággal, az enzim-immunoassayt univerzális eszközként használja a vérszérumban lévő anyag mennyiségének meghatározására.
A szívműködési zavar meghatározása
A nátriuretikus peptid (normál – 100 ng/ml-ig) jelenleg a legnépszerűbb és legmodernebb marker a szívizom diszfunkció meghatározására. A peptidekkel kapcsolatos első vizsgálatok során nehézségeket okoztak a krónikus keringési elégtelenség és a krónikus obstruktív tüdőbetegség megkülönböztetésében. Mivel a klinikai tünetek hasonlóak voltak, a teszt segített azonosítani a betegség okát és előre jelezni a betegség további fejlődését.
A második patológia, amelyet ebből a szempontból vizsgáltak, a szívkoszorúér-betegség volt. A tanulmányok szerzői egyetértenek abban, hogy a NUP szintjének meghatározása segít meghatározni a beteg mortalitása vagy relapszusa várható szintjét. Ezenkívül az NLP-szintek dinamikus monitorozása a kezelés hatékonyságának markere.
Jelenleg a NUP szintjét kardiomiopátiában, magas vérnyomásban, főerek szűkületében ésegyéb keringési zavarok.
Alkalmazás szívsebészetben
Empírikusan azt találták, hogy a pitvari natriuretikus peptid szintje a vérben a szívműtét előtti és utáni betegeknél a bal kamra állapotának és munkájának súlyosságát jelző indikátornak tekinthető.
A jelenség tanulmányozása 1993-ban kezdődött, de csak a 2000-es években terjedt el széles körben. Megállapítást nyert, hogy a NUP mennyiségének éles csökkenése a perifériás vérben, ha azt megelőzően annak szintje folyamatosan emelkedett, azt jelzi, hogy a szívizom működése helyreáll, és a műtét sikeres volt. Ha a NUP nem csökkent, akkor a beteg 100%-os valószínűséggel megh alt. Az életkor, a nem és a peptidszint közötti összefüggést nem azonosították, ezért ez a mutató univerzális a betegek minden kategóriájában.
A műtét utáni prognózis
Natururetic peptid szintje megemelkedett szívműtét előtt. Hiszen ha másképp lenne, akkor sem lenne szükség kezelésre. A kezelés előtti magas NUP-szint a betegeknél olyan kedvezőtlen tényező, amely nagymértékben befolyásolja a műtét utáni prognózist.
Mivel a vizsgálatba kiválasztott csoport kicsi volt, az eredmények vegyesek voltak. Egyrészt a műtét előtti és utáni NUP szintjének meghatározása lehetővé tette az orvosok számára, hogy előre jelezzék, milyen orvosi és műszeres támogatásra lesz szüksége a szívnek funkcióinak teljes helyreállításáig. Azt is megfigyelték, hogy megnövekedett mennyiségA B típusú NUP a pitvarfibrilláció előfutára a posztoperatív időszakban.
