Kot je bilo ugotovljeno v nedavni preteklosti, srce poleg očitnih funkcij opravlja tudi vlogo organa notranjega izločanja. To je vzbudilo zanimanje ne le med medicinskimi teoretiki, ampak tudi med praktiki. Natriuretični peptidi (NUP) so bili izolirani ne le v miokardu, ampak tudi v številnih drugih notranjih organih, ki jih endokrine funkcije pred tem niso diskreditirale. Sprejeta je bila kolektivna odločitev za uporabo kvantitativnih kazalnikov NLP v krvi za napovedovanje razvoja srčnih patologij, saj je bila ta metoda za bolnika najmanj invazivna in enostavna.
Odkritje endokrinega delovanja srca
Natriuretske peptide so odkrili že v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so znanstveniki opazili povezavo med širjenjem srčnih votlin in intenzivnostjo izločanja urina. Avtorji odkritja so ta pojav sprva šteli za refleks in mu niso pripisovali nobenega pomena.
Kasneje, ko so se patomorfologi in histologi lotili študija tega vprašanja, so ugotovili, da so v celicah tkiva, ki sestavlja atrij, vključki, ki vsebujejo beljakovinske molekule. Eksperimentalno je bilo dokazano, da izvleček iz atrija podgan proizvaja močandiuretični učinek. Nato nam je uspelo izolirati peptid in vzpostaviti zaporedje aminokislinskih ostankov, ki ga sestavljajo.
Čas pozneje so biokemiki identificirali tri ločene komponente v tej beljakovini (alfa, beta in gama), ki se razlikujejo ne le po kemični strukturi, ampak tudi po svojih učinkih: alfa je bila močnejša od drugih dveh. Trenutno prepoznavno:
- atrial NUP (tip A);
- cerebralni NUP (tip B);- urodilatin (tip C).
Biokemija natriuretičnega peptida
Vsi natriuretični peptidi so podobni po strukturi in se razlikujejo le po končnih dušikovih radikalih ali razporeditvi ogljikovih atomov. Do danes je vsa pozornost kemikov osredotočena na NUP tipa B, saj ima bolj stabilno obliko v krvni plazmi in vam omogoča tudi bolj informativne rezultate. Atrial NUP igra vlogo enega od korektorjev ravnotežja vode in elektrolitov v telesu. Proizvaja se v miokardu tako v normalnih pogojih kot v ozadju kroničnega srčnega popuščanja.
Dokazano je, da je predhodnik možganskega NUP sestavljen iz 108 aminokislinskih ostankov, ki jih sintetizirajo celice levega prekata. Ko se molekula izvleče iz citoplazme, nanjo vpliva encim furin, ki ta protein pretvori v aktivno obliko (skupaj 32 aminokislin od 108). Možganski NUP obstaja v krvi le 40 minut, nato pa se razgradi. Povečanje sinteze te beljakovine je povezano s povečanjem raztezanja sten ventriklov in srčno ishemijo.
Odstranitev NUP-jev iz plazmeizvedeno na dva glavna načina:
- cepitev z lizosomskimi encimi;- proteoliza.
Glavna vloga je pripisana učinku na molekule nevtralne endopeptidaze, vendar obe metodi prispevata k izločanju natriuretičnih peptidov.
Receptorski sistem
Vsi učinki natriuretičnih peptidov so posledica njihove interakcije z receptorji, ki se nahajajo v možganih, krvnih žilah, mišicah, kosteh in maščobnem tkivu. Enakovredno trem vrstam NUP, obstajajo tri vrste receptorjev - A, B in C. Vendar porazdelitev "dolžnosti" ni tako očitna:
- receptorji tipa A sodelujejo z atrijskim in možganskim NUP;
- tip B reagira samo na urodilatin;- C receptorji se lahko vežejo na vse tri vrste molekul.
Receptorji se med seboj bistveno razlikujejo. A- in B-tipa sta zasnovana za uresničevanje znotrajceličnih učinkov natriuretičnega peptida, receptorji tipa C pa so potrebni za biorazgradnjo beljakovinskih molekul. Obstaja domneva, da se učinek možganskega NLP ne izvaja samo prek receptorjev tipa A, temveč tudi z drugimi zaznavnimi mesti, ki se odzivajo na količino cikličnega gvanozin monofosfata.
Največje število receptorjev tipa C je bilo najdenih v tkivih možganov, nadledvičnih žlez, ledvic in krvnih žil. Ko se molekula NUP veže na receptor tipa C, jo celica prevzame in razcepi, prosti receptor pa se vrne v membrano.
Fiziologija natriuretičnega peptida
Možganski in atrijski natriuretični peptidi uresničujejo svoje učinke skozi sistem kompleksnih fizioloških reakcij. Toda vsi na koncu vodijo k istemu cilju - zmanjšanju predobremenitve srca. NUP vpliva na srčno-žilni, endokrini, izločalni in centralni živčni sistem.
Ker imajo te molekule afiniteto za različne receptorje, je težko izolirati učinke, ki jih imajo določene vrste NUP-jev na določen sistem. Poleg tega učinek peptida ni odvisen toliko od njegove vrste, temveč od lokacije sprejemnega receptorja.
Atrialni natriuretični peptid se nanaša na vazoaktivne peptide, torej neposredno vpliva na premer krvnih žil. Toda poleg tega lahko spodbudi proizvodnjo dušikovega oksida, kar prispeva tudi k vazodilataciji. NUP tipa A in B imata enak učinek na vse vrste žil v smislu moči in smeri, tip C pa znatno razširi le žile.
V zadnjem času se pojavlja mnenje, da je treba NUP dojemati ne le kot vazodilatator, ampak predvsem kot antagonist vazokonstriktorjev. Poleg tega obstajajo študije, ki dokazujejo, da natriuretični peptidi vplivajo na porazdelitev tekočine znotraj in zunaj kapilarne mreže.
Ledvični učinki natriuretičnega peptida
O natriuretičnem peptidu lahko rečemo, da je stimulator diureze. Predvsem NUP tipa A izboljša ledvični pretok krvi inpoveča pritisk v posodah glomerulov. To pa poveča glomerularno filtracijo. Hkrati NUP tipa C povečajo izločanje natrijevih ionov, kar vodi do še večje izgube vode.
Ob vsem tem ne opazimo bistvene spremembe sistemskega tlaka, tudi če se raven peptidov večkrat poveča. Vsi znanstveniki se strinjajo, da so učinki, ki jih imajo natriuretični peptidi na ledvice, nujni za popravljanje vodnega in elektrolitskega ravnovesja pri kroničnih patologijah srčno-žilnega sistema.
Učinek na centralni živčni sistem
Možganski natriuretični peptid, tako kot atrijski peptid, ne more prečkati krvno-možganske pregrade. Zato delujejo na strukture živčnega sistema, ki se nahajajo zunaj njega. Toda hkrati del NUP izločajo možganske membrane in drugi deli.
Osrednji učinki natriuretičnih peptidov so, da povečajo že obstoječe periferne spremembe. Tako na primer skupaj z zmanjšanjem predobremenitve srca telo zmanjša potrebo po vodi in mineralnih solih, tonus avtonomnega živčnega sistema pa se spremeni v njegov parasimpatičen del.
Laboratorijski markerji
Zamisel o jemanju natriuretičnega peptida za analizo pri motnjah srčno-žilnega sistema se je pojavila v zgodnjih 90. letih prejšnjega stoletja. Desetletje pozneje so se pojavile prve publikacije z rezultati raziskav na tem področju. Poročali so, da je LPU tipa B informativna pri ocenjevanju stopnjeresnost srčnega popuščanja in napovedovanje poteka bolezni.
Vsebnost beljakovin se določi v polni venski krvi, pomešani z etilendiamintetraocetno kislino, ali z imunokemijsko analizo. Običajno raven NUP ne sme presegati 100 ng / ml. Poleg tega lahko raven prekurzorja NUP določimo z elektrokemiluminiscenčno metodo. Domača medicina, ki nima takšne sorte, uporablja encimski imunski test kot univerzalno orodje za določanje količine snovi v krvnem serumu.
Določanje srčne disfunkcije
Natriuretični peptid (normalno - do 100 ng/ml) je trenutno najbolj priljubljen in najsodobnejši marker za ugotavljanje disfunkcije srčne mišice. Prve študije peptidov so bile povezane s težavami pri razlikovanju med kronično odpovedjo cirkulacije in kronično obstruktivno pljučno boleznijo. Ker so bili klinični simptomi podobni, je test pomagal ugotoviti vzrok bolezni in napovedati nadaljnji razvoj bolezni.
Druga patologija, ki smo jo preučevali s tega zornega kota, je bila koronarna srčna bolezen. Avtorji študij se strinjajo, da določitev stopnje NUP pomaga ugotoviti pričakovano stopnjo umrljivosti ali recidiva pri bolniku. Poleg tega je dinamično spremljanje ravni NLP pokazatelj učinkovitosti zdravljenja.
Trenutno se raven NUP določa pri bolnikih s kardiomiopatijo, hipertenzijo, stenozo glavnih žil indruge motnje cirkulacije.
Uporaba v srčni kirurgiji
Empirično je bilo ugotovljeno, da lahko raven atrijskega natriuretičnega peptida v krvi štejemo za indikator resnosti stanja in dela levega prekata pri bolnikih pred in po operaciji srca.
Študija tega pojava se je začela leta 1993, a je dosegla velik obseg šele v 2000-ih. Ugotovljeno je bilo, da močno zmanjšanje količine NUP v periferni krvi, če je bila pred tem nenehno povišana, kaže, da se delovanje miokarda obnavlja in je bila operacija uspešna. Če ni bilo zmanjšanja NUP, je bolnik umrl s 100-odstotno verjetnostjo. Razmerje med starostjo, spolom in nivojem peptidov ni bilo ugotovljeno, zato je ta kazalnik univerzalen za vse kategorije bolnikov.
Napoved po operaciji
Natururetični peptid je povišan pred operacijo srca. Konec koncev, če bi bilo drugače, potem tudi zdravljenje ne bi bilo potrebno. Visoka raven NUP pri bolnikih pred zdravljenjem je neugoden dejavnik, ki močno vpliva na prognozo po operaciji.
Ker je bila skupina, izbrana za študijo, majhna, so bili rezultati mešani. Po eni strani je določitev stopnje NUP pred operacijo in po njej omogočila zdravnikom, da predvidijo, kakšno medicinsko in instrumentalno podporo bo srce potrebovalo, dokler se njegove funkcije v celoti ne obnovijo. Opazili so tudi povečano količinoNUP tipa B je predhodnik atrijske fibrilacije v pooperativnem obdobju.
