Диссертация (Использование молекулярно-генетических технологий в оценке риска возникновения ишемического инсульта и комплексных инструментальных подходов в диагностике и лечении у пациентов Западно-Сибирского региона)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕУЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ БИОЛОГИИ ИФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ СИБИРСКОГО ОТДЕЛЕНИЯРОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУКНа правах рукописиКОВАЛЁВА ЕЛЕНА ВАСИЛЬЕВНАИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙВ ОЦЕНКЕ РИСКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ИШЕМИЧЕСКОГО ИНСУЛЬТА ИКОМПЛЕКСНЫХ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ПОДХОДОВ ВДИАГНОСТИКЕ И ЛЕЧЕНИИ У ПАЦИЕНТОВ ЗАПАДНО-СИБИРСКОГОРЕГИОНА14.01.11 – нервные болезниДиссертация на соискание ученой степенидоктора медицинских наукНаучный консультант:д.м.н., профессор Доронин Б.М.Новосибирск – 20192ОГЛАВЛЕНИЕВведение………………………………………………………………………………..4Глава 1.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ…………………………………………………. 121.1. Клинико-эпидемиологическая характеристика ишемического инсульта вРоссии и в мире………………………………………………………………………..121.2. Методы диагностики инсульта в России и за рубежом……………………...281.3. Лечение ишемического инсульта……………………………………………...301.4. Новые направления персонализированной медицины………………………431.5. Оценка факторов риска, выявленных молекулярно-генетическимиисследованиями, в России и за рубежом…………………………………………….521.6. Основные методы реабилитации после ОНМК………………………………57Глава 2.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ…………………………………………..632.1. Дизайн исследования…………………………………………………………..632.2. Характеристика клинического материала ……………………………………652.3. Методы проведения неинвазивной комплексной инструментальнойдиагностики и реабилитационных мероприятий……………………………………692.4. Методы объективизации неврологического статуса………………………...722.5. Характеристика молекулярно-генетических исследований…………………802.5.1. Материалы………………………………………………………………..802.5.2. Методы выделения ДНК………………………………………………...812.5.3.

Методы ПЦР/ПДРФ диагностики………………………………………822.5.4. Генотипирование однонуклеотидных замен в режиме реальноговременисиспользованиемконкурирующихTaqMan-зондов,комплементарных полиморфным участкам ДНК……………………………832.6. Статистические методы………………………………………………………..87Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКОГО АНАЛИЗАДНК ПАЦИЕНТОВ СИБИРСКОГО РЕГИОНА………………………………..893.1. Результатымолекулярно-генетическогоанализаДНКпациентовСибирскогорегиона,перенесшихостроенарушениемозговогокровообращения……………………………………………………………………….893.2. Взаимосвязь риска развития ОНМК с полиморфизмами генов системыперекисного окисления липидов……………………………………………………..913.3.

Коррелятивные связи частоты встречаемости полиморфизмов генов иособенностей течения реабилитационного периода у больных после ОНМК…...98Глава 4. НОВЫЕ ПОДХОДЫ В МЕДИЦИНСКОЙ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙДИАГНОСТИКЕ,ОСНОВАННЫЕНАКОМПЛЕКСНОЙПРЕЦИЗИОННОЙ РЕГИСТРАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНОГО ОТКЛИКА СИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕПЛОВИЗОРОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ……….1064.1. Структура универсального диагностического комплекса………………….1064.2.

Методология балльной оценки динамики неврологического статуса иприменения универсального диагностического комплекса в неврологическойпрактике………………………………………………………………………………112Глава 5. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАБИЛИТАЦИОННЫХМЕРОПРИЯТИЙ ПРИ ОНМК С ПОМОЩЬЮ УНИВЕРСАЛЬНОГО3ДИАГНОСТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА……………………………………….1195.1. Анализ результатов лечения пациентов после перенесённого ишемическогоинсульта при использовании стандартной программы реабилитации…………..1195.2. Анализ эффективности реабилитационных мероприятий пациентов послеперенесённогоишемическогоинсультасучётомвыявляемыхмикроциркуляторных нарушений путём применения разработанной программыдиагностического поиска……………………………………………………………126Глава6.ОБСУЖДЕНИЕ.РЕАЛИЗАЦИЯПРИНЦИПОВПЕРСОНАЛИЗИРОВАННОЙМЕДИЦИНЫВПРОФИЛАКТИКЕ,ДИАГНОСТИКЕ, И РЕАБИЛИТАЦИИ ПОСЛЕ ОНМК…………………….136ВЫВОДЫ……………………………………………………………………………141ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ…………………………………………143СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ……………...144СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………………...1454ВВЕДЕНИЕАктуальность темы исследованияИнсульт или мозговой удар во все времена был заметной причинойтяжелого страдания или внезапной смерти, однако проблема инсульта сталаособенно актуальной в последнее время.

По данным современных крупныхмеждународных исследований (STONE, Syst-Eur, NICS), в структуре сердечнососудистой патологии инсульты стали преобладать над инфарктами миокарда почастоте примерно на 30%. Ежегодно в мире регистрируется более 30 миллионовслучаев инсульта, из них на долю России приходится 450000 (или 2,5–3 случая на1000 населения в год). Причин, вызывающих сосудистую катастрофу, оченьмного, потому что инсульт — это не столько заболевание, сколько оченьразнородный синдром. В его основе лежат разнообразные патологическиесостояния крупных и мелких сосудов, нарушения системного кровотока,текучести крови.

Существуют регулируемые и нерегулируемые факторы рискаинсультов. Среди регулируемых факторов один из наиболее важных —артериальная гипертензия. Она диагностировалась в прошлом у 90% людей,переживших инсульт. А при ее лечении риск инсульта уменьшается наполовину.К другим важным факторам риска развития инсульта относятся — повышенныйуровень холестерина, употребление соли, злоупотребление алкоголем (более 300гчистого спирта или более 600г каких-либо крепких напитков в неделю), курение,гиподинамия (физически нагрузки менее 30 минут в день), использованиеоральных контрацептивов, сахарный диабет, хронический стресс и недостатокположительных эмоций.

К нерегулируемым факторам риска, прежде всего,относятся возраст: после 20 лет каждое следующее прожитое десятилетие вдвоеувеличивает вероятность сосудистой патологии мозга, и — наследственность. Мыне выбираем себе родителей и получаем определенный набор генов от них.Предрасположенность к сосудистым патологиям передается по наследству, хотязависимость эта и непрямая и обусловлена предрасположенностью родственниковразных поколений к состояниям, повышающим риск инсульта. Степень риска5развития инсульта зависит от количества имеющихся факторов: сочетание 2-3 изних резко увеличивает опасность острого нарушения мозгового кровообращения.Степень разработанности темы исследованияВ последние годы показано, что в развитии факторов риска инсульта ивозникновении сопутствующих им осложнений большую роль играют нарушениеравновесия анти- и прооксидантных систем и развитие окислительного стресса[32].

Ряд сигнальных систем, в том числе связанных с фосфорилированием белкови их конформацией, с функционированием ионных каналов сосудистой стенки,находятся под сочетанным контролем ферментов перекисного окисления. Этисистемы влияют на активность ряда генов – в частности генов, регулирующихсинтез белков адгезии и синтазу оксида азота эндотелиальной стенки, генов,принимающих участие в воспалительном процессе и активации определенныхклеточных рецепторов. Исследования, посвященные выявлению маркеровокислительного стресса при ишемическом инсульте, свидетельствуют о прямойсвязи наличия окисленных метаболитов в крови с ухудшением прогноза приразличных подтипах ИИ, а также о высокой диагностической значимости такихмаркеров [36].В последние годы выявлен ряд генетических маркеров повышенного рискавозникновения ишемического инсульта, однако фактически они ассоциированы сзаболеваниями, течение которых осложняет инсульт, и его подтипами.

Однако,определитьпатофизиологическийподтипИИневсегдапредставляетсявозможным, кроме того, универсальные диагностические маркеры значительноувеличивают профилактическую ценность и позволяют проводить диагностику вгруппахсразличнойстепеньюриска.Такимобразом,исходяизпатофизиологических представлений об окислительном стрессе во времясосудистой катастрофы, актуально исследование генетических маркеров –полиморфных вариантов генов системы окислительного стресса – в качествепредикторов развития ишемического инсульта, а также разработка технологии6рутинной диагностики, пригодной для внедрения в широкую медицинскуюпрактику.Наиболее интересным представляется изучение генетических маркеровпатологического окислительного стресса в качестве предикторов сосудистыхзаболеваний и ишемического инсульта. В зарубежной литературе есть указания наассоциации развития ИИ и более тяжелого его течения с носительствомполиморфныхвариантовгеновглютатион-пероксидазыGPXС599Т[178],гипоксия-индуцированного фактора HIF1a С1772Т[166], НАДФ-Н оксидазыp22phox С242Т[98], марганцевой супероксиддисмутазы MnSOD С47Т[100].Важно отметить, что носительство данных полиморфных вариантов являетсяфактором риска не только непосредственно ишемических инсультов, но и другихзаболеваний сердечно-сосудистой системы, ведущих к возникновению ОНМК[98].Цель исследованияРазработать подходы к профилактике, диагностике, реабилитации послеОНМК на основе молекулярно-генетического исследований для определенияриска возникновения ОНМК, принципов персонализированной медицины впрограммахреабилитации,учётапатогенетическихизмененийвмикроциркуляторном русле.Задачи1.Создать Базу данных ДНК пациентов Западно-Сибирского региона,перенесших ишемический инсульт.2.Изучить носительство полиморфизмов генов HIF1a, ApoE, MnSOD,GPX, BDNF, p22phox у жителей Западно-Сибирского региона, перенесшихишемический инсульт.3.Оценить взаимосвязь риска развития острых нарушений мозговогокровообращения с полиморфизмами генов HIF1a, ApoE, MnSOD, GPX, BDNF,7p22phox.4.наРазработать диагностический комплекс и методологию исследованийосновеодновременнойдинамическойрегистрациисостояниямикроциркуляции в конечностях с использованием дистантной матричнойтермографии, флоуметрии, пульсоксиметрии, инфракрасной плетизмографии,лазерной и электронейромиографии.5.Изучить особенности микроциркуляции в конечностях у пациентов,перенесших ишемический инсульт, в остром и раннем реабилитационномпериодах.6.Провести сравнительный анализ эффективности реабилитационныхмероприятий при использовании стандартной диагностической программы ипрограммы, дополненной регистрацией микроциркуляторных нарушений науниверсальном диагностическом комплексе.Научная новизна и теоретическая значимость работыВпервые исследована частота встречаемости аллельных вариантов геновHIF1a, ApoE, MnSOD, GPX, BDNF, p22phox и этногенетические особенности ихраспределения в популяции Западно-Сибирского региона.Оценена взаимосвязь риска развития ОНМК с полиморфизмами геновперекисного окисления липидов (ApoE, MnSOD, GPX, BDNF, p22phox), показаноотсутствие статистически достоверной корреляции, что позволяет исключитьуказанные гены из обязательных молекулярно-генетических исследований длявыявления риска возникновения ОНМК.Впервыепоказанодостоверноеповышениерискавозникновенияишемического инсульта у носителей полиморфного аллеля Т гена HIF1a С1772Т.Впервые проведённые исследования, - одновременная динамическаярегистрация состояния микроциркуляции в конечностях с использованиемдистантной матричной термографии, инфракрасной плетизмографии, лазернойфлоуметрии,пульсоксиметриииэлектронейромиографии-выявили8характерологическиенарушениямикроциркуляции(очаговые,диффузные,тотальные) в поражённых конечностях в остром и раннем реабилитационномпериодах после перенесённого ишемического инсульта.Практическая значимость работыСоздана База данных ДНК пациентов Сибирского региона, перенесшихострое нарушение мозгового кровообращения (1700 образцов).Впервые разработаны рекомендации по использованию молекулярногенетической технологии для персонализированной ранней диагностики высокогориска развития ишемического инсульта.Разработан диагностический комплекс для одновременной динамическойрегистрации состояния микроциркуляции в конечностях с использованиемдистантной матричной термографии, инфракрасной плетизмографии, лазернойфлоуметрии, пульсоксиметрии и электронейромиографии.Проводимая комплексная оценка нарушений микроциркуляции послеперенесённого ОНМК при помощи универсального диагностического комплексапозволяетобъективизироватьдинамическиеизменениякровоснабженияпоражённых конечностей в ходе лечения и реабилитационных мероприятий, чтоявляется дополнительным критерием эффективности реабилитации.Используемыедополнительныекритерииэффективностиреабилитационных мероприятий позволяют учитывать наблюдаемые изменениямикроциркуляции для внесения корректив в программу лечения и реабилитации сучётом выявленных особенностей.