همانطور که در گذشته های نه چندان دور مشخص شد، قلب علاوه بر وظایف آشکار، نقش اندام ترشح داخلی را نیز بر عهده دارد. این امر نه تنها در میان نظریه پردازان پزشکی، بلکه در میان پزشکان نیز علاقه مند شد. پپتیدهای ناتریورتیک (NUP) نه تنها در میوکارد، بلکه در تعدادی دیگر از اندام های داخلی که قبلاً توسط عملکرد غدد درون ریزشان بی اعتبار نشده بودند، جدا شده اند. تصمیم جمعی برای استفاده از شاخص‌های کمی NLP در خون برای پیش‌بینی ایجاد آسیب‌شناسی قلبی گرفته شد، زیرا این روش کمترین تهاجمی و ساده‌ترین روش برای بیمار بود.
کشف عملکرد غدد درون ریز قلب
پپتیدهای ناتریورتیک در دهه هشتاد قرن گذشته کشف شدند، زمانی که دانشمندان متوجه ارتباط بین گسترش حفره های قلب و شدت ترشح ادرار شدند. نویسندگان این اکتشاف در ابتدا این پدیده را یک رفلکس می دانستند و هیچ اهمیتی برای آن قائل نبودند.
بعدها، وقتی پاتومورفولوژیست ها و بافت شناسان به بررسی این موضوع پرداختند، دریافتند که در سلول های بافتی که دهلیز را تشکیل می دهد، ادخال هایی حاوی مولکول های پروتئینی وجود دارد. به طور تجربی ثابت شده است که عصاره دهلیز موش ها یک ماده قدرتمند تولید می کنداثر دیورتیک سپس موفق شدیم پپتید را جداسازی کنیم و دنباله ای از باقی مانده اسیدهای آمینه تشکیل دهنده آن را ایجاد کنیم.
مدتی بعد، بیوشیمی دانان سه جزء مجزا در این پروتئین (آلفا، بتا و گاما) شناسایی کردند که نه تنها از نظر ساختار شیمیایی، بلکه در تأثیراتشان نیز متفاوت بودند: آلفا قوی تر از دو ماده دیگر بود. در حال حاضر متمایز:
- NUP دهلیزی (نوع A)؛
- NUP مغزی (نوع B)؛ - urodilatin (نوع C).
بیوشیمی پپتید ناتریورتیک
همه پپتیدهای ناتریورتیک از نظر ساختار مشابه هستند و تنها در رادیکال های نیتروژنی نهایی یا آرایش اتم های کربن با هم تفاوت دارند. تا به امروز، تمام توجه شیمیدانان بر NUP نوع B متمرکز شده است، زیرا شکل پایدارتری در پلاسمای خون دارد و همچنین به شما امکان می دهد نتایج آموزنده تری دریافت کنید. NUP دهلیزی نقش یکی از اصلاح کننده های تعادل آب و الکترولیت بدن را ایفا می کند. هم در شرایط طبیعی و هم در پس زمینه نارسایی مزمن قلبی در میوکارد تولید می شود.
ثابت شده است که پیش ساز NUP مغز شامل 108 باقی مانده اسید آمینه است که توسط سلول های بطن چپ سنتز می شود. هنگامی که مولکول از سیتوپلاسم جدا می شود، تحت تأثیر آنزیم فورین قرار می گیرد که این پروتئین را به شکل فعال تبدیل می کند (در مجموع 32 اسید آمینه از 108 اسید آمینه). مغز NUP تنها به مدت 40 دقیقه در خون وجود دارد و پس از آن تجزیه می شود. افزایش سنتز این پروتئین با افزایش کشش دیواره بطن ها و ایسکمی قلبی همراه است.
حذف NUP ها از پلاسمابه دو روش اصلی انجام می شود:
- برش توسط آنزیم های لیزوزومی؛ - پروتئولیز.
نقش اصلی به اثر بر روی مولکول های اندوپپتیداز خنثی اختصاص داده شده است، با این حال، هر دو روش به حذف پپتیدهای ناتریورتیک کمک می کنند.
سیستم گیرنده
همه اثرات پپتیدهای ناتریورتیک به دلیل تعامل آنها با گیرنده های واقع در مغز، عروق خونی، ماهیچه ها، استخوان و بافت چربی است. معادل سه نوع NUP، سه نوع گیرنده وجود دارد - A، B و C. اما توزیع "وظایف" چندان واضح نیست:
- گیرنده های نوع A با NUP دهلیزی و مغزی تعامل دارند؛
- نوع B فقط به urodilatin واکنش نشان می دهد؛ - گیرنده های C می توانند به هر سه نوع مولکول متصل شوند.
گیرنده ها اساساً با یکدیگر متفاوت هستند. انواع A و B برای درک اثرات درون سلولی پپتید ناتریورتیک طراحی شده اند و گیرنده های نوع C برای تجزیه زیستی مولکول های پروتئین ضروری هستند. این فرض وجود دارد که اثر NLP مغز نه تنها از طریق گیرنده های نوع A، بلکه با سایر مکان های درک کننده که به مقدار گوانوزین مونوفسفات حلقوی پاسخ می دهند نیز انجام می شود.
بیشترین تعداد گیرنده های نوع C در بافت های مغز، غدد فوق کلیوی، کلیه ها و عروق خونی یافت شد. هنگامی که یک مولکول NUP به یک گیرنده نوع C متصل می شود، توسط سلول گرفته شده و شکاف می یابد و گیرنده آزاد به غشاء باز می گردد.
فیزیولوژی پپتید ناتریورتیک
پپتیدهای ناتریورتیک مغز و دهلیزی اثرات خود را از طریق سیستمی از واکنش های فیزیولوژیکی پیچیده درک می کنند. اما همه آنها در نهایت به یک هدف منتهی می شوند - کاهش پیش بارگذاری روی قلب. NUP بر سیستم قلبی عروقی، غدد درون ریز، دفعی و عصبی مرکزی تأثیر می گذارد.
از آنجایی که این مولکول ها میل به گیرنده های مختلف دارند، جداسازی اثراتی که انواع خاصی از NUP ها روی یک سیستم خاص دارند دشوار است. علاوه بر این، تأثیر پپتید نه چندان به نوع آن، بلکه به محل گیرنده گیرنده بستگی دارد.
پپتید ناتریورتیک دهلیزی به پپتیدهای وازواکتیو اطلاق می شود، یعنی مستقیماً بر قطر رگ های خونی تأثیر می گذارد. اما علاوه بر این، قادر به تحریک تولید اکسید نیتریک است که به اتساع عروق نیز کمک می کند. NUPهای نوع A و B از نظر استحکام و جهت روی همه انواع عروق تأثیر یکسانی دارند و نوع C فقط رگها را به میزان قابل توجهی باز می کند.
اخیراً این عقیده وجود دارد که NUP را نه تنها باید به عنوان یک گشادکننده عروق، بلکه عمدتاً به عنوان یک آنتاگونیست منقبض کننده عروق درک کرد. علاوه بر این، مطالعاتی وجود دارد که ثابت می‌کند پپتیدهای ناتریورتیک بر توزیع مایع در داخل و خارج از شبکه مویرگی تأثیر می‌گذارند.
اثرات کلیوی پپتید ناتریورتیک
درباره پپتید ناتریورتیک می توان گفت که محرک دیورز است. در درجه اول NUP نوع A جریان خون کلیوی را افزایش می دهد وفشار را در عروق گلومرول ها افزایش می دهد. این به نوبه خود، فیلتراسیون گلومرولی را افزایش می دهد. در عین حال، NUP های نوع C دفع یون های سدیم را افزایش می دهند و این منجر به از دست دادن آب بیشتر می شود.
با همه اینها، حتی اگر سطح پپتیدها چندین برابر شود، تغییر قابل توجهی در فشار سیستمیک مشاهده نمی شود. همه دانشمندان موافق هستند که اثرات پپتیدهای ناتریورتیک بر کلیه ها برای اصلاح تعادل آب و الکترولیت در پاتولوژی های مزمن سیستم قلبی عروقی ضروری است.
تاثیر بر سیستم عصبی مرکزی
پپتید ناتریورتیک مغز، مانند پپتید دهلیزی، نمی تواند از سد خونی مغزی عبور کند. بنابراین، آنها بر روی ساختارهای سیستم عصبی واقع در خارج از آن عمل می کنند. اما در عین حال، بخشی از NUP توسط غشای مغز و سایر بخش‌های آن ترشح می‌شود.
اثرات اصلی پپتیدهای ناتریورتیک این است که تغییرات محیطی موجود را افزایش می دهند. بنابراین، به عنوان مثال، همراه با کاهش پیش بار روی قلب، بدن نیاز خود به آب و املاح معدنی را کاهش می دهد و تون سیستم عصبی خودمختار به سمت قسمت پاراسمپاتیک تغییر می کند.
مارکرهای آزمایشگاهی
ایده مصرف پپتید ناتریورتیک برای تجزیه و تحلیل در هنگام اختلالات سیستم قلبی عروقی در اوایل دهه 90 قرن گذشته مطرح شد. یک دهه بعد، اولین انتشارات با نتایج تحقیقات در این زمینه ظاهر شد. LPU نوع B در ارزیابی مدرک آموزنده گزارش شده استشدت نارسایی قلبی و پیش‌بینی سیر بیماری.
میزان پروتئین در خون وریدی کامل مخلوط با اتیلن دی آمین تتراستیک اسید یا با تجزیه و تحلیل ایمونوشیمیایی تعیین می شود. به طور معمول، سطح NUP نباید از 100 نانوگرم در میلی لیتر تجاوز کند. علاوه بر این، سطح پیش ساز NUP را می توان با استفاده از روش الکتروشیمیلومینسانس تعیین کرد. طب داخلی که چنین تنوعی ندارد، از روش ایمونواسی آنزیمی به عنوان یک ابزار جهانی برای تعیین مقدار یک ماده در سرم خون استفاده می کند.
تعیین اختلال عملکرد قلب
پپتید ناتریورتیک (طبیعی - تا 100 نانوگرم در میلی لیتر) در حال حاضر محبوب ترین و مدرن ترین نشانگر برای تعیین اختلال عملکرد عضله قلب است. اولین مطالعات روی پپتیدها با مشکلاتی در تمایز بین نارسایی مزمن گردش خون و بیماری مزمن انسدادی ریه همراه بود. از آنجایی که علائم بالینی مشابه بود، این آزمایش به شناسایی علت بیماری و پیش‌بینی پیشرفت بیشتر بیماری کمک کرد.
دومین آسیب شناسی که از این زاویه مورد بررسی قرار گرفت، بیماری عروق کرونر قلب بود. نویسندگان مطالعات موافقند که تعیین سطح NUP به تعیین سطح مورد انتظار مرگ و میر یا عود در بیمار کمک می کند. علاوه بر این، نظارت پویا سطوح NLP نشانگر اثربخشی درمان است.
در حال حاضر سطح NUP در بیماران مبتلا به کاردیومیوپاتی، فشار خون بالا، تنگی عروق اصلی وسایر اختلالات گردش خون.
کاربرد در جراحی قلب
به طور تجربی، مشخص شد که سطح پپتید ناتریورتیک دهلیزی در خون را می توان به عنوان شاخصی از شدت وضعیت و کار بطن چپ در بیماران قبل و بعد از جراحی قلب در نظر گرفت..
مطالعه این پدیده در سال 1993 آغاز شد، اما تنها در دهه 2000 به مقیاس وسیعی رسید. مشخص شد که کاهش شدید مقدار NUP در خون محیطی، اگر قبل از آن سطح آن به طور مداوم بالا رفته بود، نشان می دهد که عملکرد میوکارد در حال بازسازی است و عمل موفقیت آمیز بوده است. اگر کاهش NUP وجود نداشت، بیمار با احتمال 100٪ فوت می کرد. ارتباط بین سن، جنس و سطح پپتید مشخص نشده است، بنابراین، این شاخص برای همه دسته‌های بیماران جهانی است.
پیش‌آگهی بعد از جراحی
پپتید طبیعی قبل از جراحی قلب افزایش می یابد. بالاخره اگر غیر از این بود دیگر نیازی به درمان هم نبود. سطح بالای NUP در بیماران قبل از درمان یک عامل نامطلوب است که به شدت بر پیش آگهی بعد از جراحی تأثیر می گذارد.
چون گروه انتخاب شده برای مطالعه کوچک بود، نتایج مختلط بود. از یک سو، تعیین سطح NUP قبل و بعد از عمل جراحی به پزشکان اجازه داد تا پیش‌بینی کنند که قلب به چه نوع حمایت پزشکی و ابزاری نیاز دارد تا زمانی که عملکرد آن به طور کامل بازیابی شود. همچنین مشاهده شده است که مقدار افزایش یافته استNUP نوع B پیش ساز فیبریلاسیون دهلیزی در دوره پس از عمل است.
