Диссертация (1150291), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Значение pHмочи колеблется от 5,0 до 7,0. Кислотность этой биологической жидкости20существенно зависит от характера принимаемой пищи, физической нагрузки идр.Биохимическое исследование назначают при детальном анализе образцовмочипациентов сразличнымипатологиями.Содержаниеконкретногокомпонента может свидетельствовать о наличии или отсутствии заболевания.Основными диагностическими маркерами являются белок, глюкоза, кетоны,билирубин и др. [43].1.2.1.2. Мочекаменная болезньМочекаменная болезнь (МКБ) – это нарушение обмена веществ,характеризующееся формированием конкрементов, т.е. плотных образований—(лат. concrementumскопление,срастание)впочкахиорганах мочевыделительной системы [43].
История изучения маркеров МКБвесьма длительна [44], и число публикаций, посвященных этой проблеме,постоянно увеличивается (рис. 7).1000900Количество публикаций800700600500400300200100131220112010200920200807200620052004200320022020012000992098199719959619191919940ГодыРис. 7. Число публикаций, посвященных исследованию мочи, за двапоследних десятилетия, согласно данным издательства Elseviеr.21Почти 40% всех урологических заболеваний относятся к МКБ.
Механизмпроцесса камнеобразования обсуждается в [45]. В течение длительного времениэто заболевание может протекать бессимптомно и выявляется на ранней стадиипо результатам биохимического анализа [45-47].Наиболее распространены кальциевые камни (около 65% всех камней) [45].Оксалат и фосфат кальция представляют собой серо-черные, реже белые камнималого диаметра (<1см). Если в моче имеется значительное количество цитратионов, способных вступить в конкурирующие взаимодействия, оксалатныйкамень не образуется (рис. 8). Образованию фосфатно-кальциевых камнейспособствует низкий уровень рН. Присутствие заметного количества ионовмагния снижает вероятность такого камнеобразования.
Для образованиякальциевых камней благоприятны такие факторы как значение рН<7, высокоесодержание ионов кальция, оксалата, фосфата,низкое содержание ионовцитрата и магния.(а)(б)Рис. 8. Общая схема камнеобразования: (а) – оксалата, (б) – фосфата.Формированию уратных камней способствует повышенное содержаниемочевой кислоты и ее солей – уратов, что может быть спровоцированозлоупотреблением мяса и рыбы, богатых пуриновыми основаниями, чтосопровождается малым объемом суточной мочи и низким значение рН.
Гораздореже встречаются карбонатные, цистиновые, ксантиновые и другие камни [4850]. При МБК обычно обнаруживается не один вид камня, а их смесь. Например,22ураты встречаются вместе с кальциевыми камнями или со струвитами,представляющими собой длинные слоистые ветвеобразные камни [47].Наскоростьростакристалловвлияютразличныевещества,присутствующие в моче: промоторы и ингибиторы камнеобразования (табл.1).Таблица 1.
Промоторы и ингибиторы камнеобразования [45]ФункцияПромоторыИнгибиторыВеществоЗаключениеКальцийАммонийОксалатФосфатУратМагнийЦитратГиперкальцийурияГипераммонийурияГипероксалурияГиперфосфатурияГиперурикурияГипомагнийурияГипоцитратурия1.2.1.3. Методы определения маркеров мочекаменной болезниВ работе [51], посвященной выявлению маркеров МКБ, сделан акцент нанеобходимостиизмерения содержания ионов Ca2+ в плазме крови, а такжеконтроля ионов кальция и фосфат-ионов в суточной моче. Позднее для оценкивозможностивозникновенияМКБпредложеноиспользоватьразличныесоотношения концентраций ионов кальция/цитрата и кальция/магния [52].
Идеяматематическойобработкиполученныхданныхпосодержаниюкамнеобразующих солей и кислот в моче для обоснования диагноза подкрепленакомпьютерными программами [52].В 1980-е гг. предложена методика оценки риска возникновения МКБ, т. н.“индексы Тизелиуса”. Она включает 7 параметров, среди которых: объем, рН,содержание ионов кальция, магния, оксалата, цитрата, фосфата [53]. Чем большеиндекс Тизелиуса, тем вероятность камнеобразования больше.В [54-55] предлагается при диагностике МКБ определять лишь двапараметра: содержание ионов кальция и оксалата, а в [43] отмечено, что дляполноты заключения необходимо знать и уровень креатинина – одного из23конечных продуктов белкового обмена в организме, позволяющего судить осостоянии почек и мышечной системы человека.Авторы [56] считают, что риск возникновения МКБ возрастает также и приснижении содержания стабилизаторов формирующейся коллоидной системы –пересыщенного раствора мочи, основным из которых является белок ТаммаХорсфалла (БТХ), представляющий собой гликопротеин с молекулярной массой1,42*106D, состоящий из 616 аминокислотных остатков.
Он присутствует в мочездоровых людей в виде мономеров диаметром ~ 200 нм. У лиц, страдающихМКБ, белок полимеризуется в частицы размером ~ 1 мкм. При его недостатке вмоче ионы-камнеобразователи агрегируются в микро- (<10мкм), а затем и вболее крупные кристаллы (>50мкм). При избытке белка Тамма-Хорсфалла егополимеры становятсяядром-затравкой для камнеобразования. Диапазонконцентраций белка Тамма-Хорсфалла в моче здорового человека довольно узок(20-70 мг в сутки) [56].Таким образом, на начальную стадию МКБ могут указывать определенныеконцентрации ингибиторов и промоторов камнеобразования, их соотношение, атакже количество белка Тамма-Хорсфалла в моче.
Кроме того, необходимознать концентрацию креатинина, уровень кислотности и плотность мочи.Подготовка пробы к анализу достаточно проста: растворенные аналитылегко экстрагируются или определяются непосредственно в моче при ееразбавлении [47, 50].Одним из важнейших этапов является отбор образца и его хранение. Длявыявления маркеров МКБ используют мочу, собранную пациентом в течение 24ч. Диурез (объем суточной мочи) составляет обычно 1-2 л [57].Чтобы избежать разрушения компонентов мочи при хранении, используютразличные приемы, адаптированные к выбранному способу анализа (ионныйсостав, микробиологические/бактериологические, гормональные исследования):охлаждение,замораживание,атакжедобавкикислот,оснований,формальдегида, толуола и тимола в качестве консерваторов [58-59].
Дляисследования ионного состава достаточно процедуры охлаждения. Доказано,24что ионный состав мочи, оставленной на хранение в течение 5 лет при -700С,меняется всего на 5% [59].К тест-методам анализа мочи, относят варианты, основанные наферментативных реакциях. Реагентные полоски, изготовленные из специальныхволокнистых материалов, могут быть предназначены как для определенияотдельных показателей (монофункциональные), так и для комплексногоисследования с чередованием реагентных зон (полифункциональные) [57]. К ихдостоинствам относят простоту и экспрессность, однако результаты частооказываются завышенными из-за возможных перекрестных реакций.Интересный подход («Литос-система») предложен в [60], в основе которогот.н. метод клиновидной дегидратации мочи, размещенной на прозрачнойплоскости.
Дегидратированная капля биологической жидкости представляется ввиде сухой пленки (фации) с четким изображением фиксированных структур.В моче здоровых людей белковые и минеральные элементы связаны междусобой непрочно, и при высыхании белки распределяются по периферии капли, асолилокализуютсявцентре(рис.9,а).Приактивномпроцессекамнеобразования белковые и минеральные элементы прочно связаны междусобой, белок «тянет» соль в краевую зону, где она и кристаллизируется.
Полнаякристаллизация солями поверхности капли свидетельствует о высокойактивности камнеобразования (рис. 9, б).a)б)Рис. 9. Результат анализа «Литос-системой» образца мочи здоровогочеловека - (а), страдающего МКБ – (б) [60].25Существуют публикации по определению содержания компонентов мочи сиспользованиемионоселективныхэлектродов(ИСЭ)[61-62].Однакоодновременное присутствие конкурирующих ионов может приводить кзавышению или занижению полученных данных для конкретного аналита. Всвязисэтимсоставмембранныхсистемдлясенсоровпостоянносовершенствуется [61]. Так, для определения ионов кальция в моче предлагаетсяминиатюрный датчик, который линейно откликается в системе электролитмембрана-диэлектрик-полупроводник, что подтверждается как в раствораххлорида кальция, так и в различных образцах мочи [62].Помимо значительных концентраций неорганических ионов, в мочеприсутствуют органические молекулы, способные оседать и накапливаться наповерхности мембраны.
Это приводит к искажению результатов и недолгомувремени службы сенсоров. В [63] предложено очищать мочу от органическихкомпонентов твердофазной экстракцией (ТФЭ) перед тем, как исследовать ее спомощью ИСЭ. При этом показания сенсоров стабильны, и датчики служатпродолжительный период времени.Кроме потенциометрии используются и другие электрохимические методы,в основном, вольтамперометрия. Описаны способы определения содержания вмоче натрия [64], фосфата [65], креатинина [66], мочевой кислоты [67-69] сиспользованием угольно-пастовых, графитовых, медных и золотых электродов.Перспективным для решения обсуждаемой проблемы является применениебиосенсоров,аналитическийсигналкоторыхоснованнаразличныхбиохимических реакциях. Например, при определении креатинина в мочеиспользуют реакцию Яффе – взаимодействие креатинина с пикриновойкислотой в щелочной среде с образованием красновато-желтой окраски (рис.
10)[70-73].26Рис. 10. Реакция Яффе.Среди многообразия биосенсоров для определения мочевой кислоты в моченаиболее интересной представляется «сэндвичевая система» [74], состоящая изнескольких слоев: поликарбонатная мембрана – уриказа - ацетат целлюлозы фталоцианин кобальта - планарная электродная система (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
