Jak bylo v nedávné minulosti zjištěno, srdce plní kromě samozřejmých funkcí také roli orgánu vnitřní sekrece. To vzbudilo zájem nejen mezi lékařskými teoretiky, ale i mezi praktiky. Natriuretické peptidy (NUP) byly izolovány nejen v myokardu, ale také v řadě dalších vnitřních orgánů, které dříve nebyly diskreditovány svými endokrinními funkcemi. Bylo učiněno společné rozhodnutí použít kvantitativní indikátory NLP v krvi k predikci vývoje srdečních patologií, protože tato metoda byla pro pacienta nejméně invazivní a jednoduchá.
Objev endokrinní funkce srdce
Natriuretické peptidy byly objeveny již v osmdesátých letech minulého století, kdy vědci zaznamenali souvislost mezi expanzí srdečních komor a intenzitou sekrece moči. Autoři objevu tento jev zpočátku považovali za reflex a nepřikládali mu žádný význam.
Později, když se patomorfologové a histologové pustili do studia této problematiky, zjistili, že v buňkách tkáně, která tvoří síň, jsou inkluze obsahující molekuly bílkovin. Experimentálně bylo prokázáno, že extrakt ze síní krys produkuje silnédiuretický účinek. Pak se nám podařilo izolovat peptid a stanovit sekvenci aminokyselinových zbytků, které jej tvoří.
O nějakou dobu později biochemici identifikovali v tomto proteinu tři samostatné složky (alfa, beta a gama), které se liší nejen chemickou strukturou, ale také svými účinky: alfa byla silnější než ostatní dvě. Aktuálně rozlišováno:
- síňová NUP (typ A);
- cerebrální NUP (typ B);- urodilatin (typ C).
Biochemie natriuretického peptidu
Všechny natriuretické peptidy mají podobnou strukturu a liší se pouze koncovými dusíkatými radikály nebo uspořádáním atomů uhlíku. K dnešnímu dni je veškerá pozornost chemiků zaměřena na NUP typu B, protože má stabilnější formu v krevní plazmě a také vám umožňuje získat více informativních výsledků. Síňová NUP plní roli jednoho z korektorů vodní a elektrolytové rovnováhy v těle. Produkuje se v myokardu jak za normálních podmínek, tak na pozadí chronického srdečního selhání.
Bylo prokázáno, že prekurzor mozkové NUP se skládá ze 108 aminokyselinových zbytků syntetizovaných buňkami levé komory. Při vytržení molekuly z cytoplazmy na ni působí enzym furin, který tento protein přemění na aktivní formu (celkem 32 aminokyselin ze 108). Mozková NUP existuje v krvi pouze 40 minut, poté se rozloží. Zvýšení syntézy tohoto proteinu je spojeno se zvýšením natažení stěn komor a srdeční ischemií.
Odstranění NUP z plazmyprovádí se dvěma hlavními způsoby:
- štěpení lysozomálními enzymy;- proteolýza.
Vedoucí role je přiřazena účinku na molekuly neutrální endopeptidázy, nicméně obě metody přispívají k eliminaci natriuretických peptidů.
Receptorový systém
Všechny účinky natriuretických peptidů jsou způsobeny jejich interakcí s receptory umístěnými v mozku, krevních cévách, svalech, kostech a tukové tkáni. Ekvivalentní ke třem typům NUP existují tři typy receptorů – A, B a C. Ale rozdělení „povinností“není tak zřejmé:
- receptory typu A interagují s atriální a cerebrální NUP;
- typ B reaguje pouze na urodilatin;- receptory C se mohou vázat na všechny tři typy molekul.
Receptory se od sebe zásadně liší. Typy A a B jsou navrženy tak, aby realizovaly intracelulární účinky natriuretického peptidu, a receptory typu C jsou nezbytné pro biodegradaci proteinových molekul. Existuje předpoklad, že účinek mozkového NLP se neprovádí pouze prostřednictvím receptorů typu A, ale také jinými místy vnímání, která reagují na množství cyklického guanosinmonofosfátu.
Největší počet receptorů typu C byl nalezen v tkáních mozku, nadledvin, ledvin a krevních cév. Když se molekula NUP naváže na receptor typu C, je absorbována buňkou a štěpena a volný receptor se vrací do membrány.
Fyziologie natriuretického peptidu
Mozkové a atriální natriuretické peptidy realizují své účinky prostřednictvím systému komplexních fyziologických reakcí. Všechny ale nakonec vedou ke stejnému cíli – snížení předpětí srdce. NUP ovlivňuje kardiovaskulární, endokrinní, vylučovací a centrální nervový systém.
Protože tyto molekuly mají afinitu k různým receptorům, je obtížné izolovat účinky, které mají určité typy NUP na konkrétní systém. Kromě toho účinek peptidu nezávisí ani tak na jeho typu, ale na umístění přijímajícího receptoru.
Atriální natriuretický peptid označuje vazoaktivní peptidy, to znamená, že přímo ovlivňuje průměr krevních cév. Ale kromě toho je schopen stimulovat produkci oxidu dusnatého, který také přispívá k vazodilataci. NUP typu A a B mají stejný účinek na všechny typy cév, pokud jde o sílu a směr, a typ C výrazně rozšiřuje pouze žíly.
V poslední době se objevuje názor, že NUP je třeba vnímat nejen jako vazodilatátor, ale hlavně jako antagonistu vazokonstriktorů. Kromě toho existují studie, které dokazují, že natriuretické peptidy ovlivňují distribuci tekutiny uvnitř a vně kapilární sítě.
Účinek natriuretického peptidu na ledviny
O natriuretickém peptidu můžeme říci, že jde o stimulátor diurézy. Primárně NUP typ A zvyšuje průtok krve ledvinami azvyšuje tlak v cévách glomerulů. To zase zvyšuje glomerulární filtraci. NUP typu C zároveň zvyšují vylučování sodíkových iontů, což vede k ještě větším ztrátám vody.
Při tom všem není pozorována žádná významná změna v systémovém tlaku, i když se hladina peptidů několikrát zvýší. Všichni vědci se shodují, že účinky natriuretických peptidů na ledviny jsou nezbytné pro korekci rovnováhy vody a elektrolytů u chronických patologií kardiovaskulárního systému.
Účinek na centrální nervový systém
Mozkový natriuretický peptid, stejně jako atriální peptid, nemůže projít hematoencefalickou bariérou. Působí proto na struktury nervového systému umístěné mimo něj. Ale zároveň je určitá část NUP vylučována membránami mozku a jeho dalšími částmi.
Ústřední účinky natriuretických peptidů jsou v tom, že posilují již existující periferní změny. Takže například spolu se snížením předpětí na srdci tělo snižuje potřebu vody a minerálních solí a tonus autonomního nervového systému se mění směrem k jeho parasympatické části.
Laboratorní značky
Myšlenka vzít natriuretický peptid k analýze při poruchách kardiovaskulárního systému vznikla na počátku 90. let minulého století. O deset let později se objevily první publikace s výsledky výzkumu v této oblasti. LPU typu B bylo hlášeno jako informativní při posuzování stupnězávažnosti srdečního selhání a předpovídání průběhu onemocnění.
Obsah bílkovin se stanovuje v plné žilní krvi smíchané s kyselinou ethylendiamintetraoctovou nebo imunochemickou analýzou. Normálně by hladina NUP neměla překročit 100 ng/ml. Kromě toho lze hladinu prekurzoru NUP určit pomocí elektrochemiluminiscenční metody. Domácí medicína, která nemá takovou rozmanitost, používá enzymovou imunoanalýzu jako univerzální nástroj pro stanovení množství látky v krevním séru.
Určení srdeční dysfunkce
Natriuretický peptid (normální – do 100 ng/ml) je v současnosti nejoblíbenějším a nejmodernějším markerem pro stanovení dysfunkce srdečního svalu. První studie peptidů byly spojeny s obtížemi při rozlišování mezi chronickým oběhovým selháním a chronickou obstrukční plicní nemocí. Protože klinické příznaky byly podobné, test pomohl identifikovat příčinu onemocnění a předpovědět další vývoj onemocnění.
Druhou patologií, která byla studována z tohoto úhlu, byla ischemická choroba srdeční. Autoři studií se shodují, že stanovení úrovně NUP pomáhá stanovit očekávanou úroveň mortality nebo relapsu u pacienta. Kromě toho je ukazatelem účinnosti léčby dynamické monitorování hladin NLP.
V současné době se hladina NUP stanovuje u pacientů s kardiomyopatií, hypertenzí, stenózou hlavních cév ajiné poruchy krevního oběhu.
Aplikace v kardiochirurgii
Empiricky bylo zjištěno, že hladinu atriálního natriuretického peptidu v krvi lze považovat za indikátor závažnosti stavu a práce levé komory u pacientů před a po operaci srdce.
Studium tohoto fenoménu začalo v roce 1993, ale velkého rozsahu dosáhlo až v roce 2000. Bylo zjištěno, že prudký pokles množství NUP v periferní krvi, pokud před tím byla jeho hladina neustále zvýšená, svědčí o obnově funkce myokardu a úspěšné operaci. Pokud nedošlo k poklesu NUP, pak pacient zemřel se 100% pravděpodobností. Vztah mezi věkem, pohlavím a hladinou peptidů nebyl identifikován, proto je tento indikátor univerzální pro všechny kategorie pacientů.
Prognóza po operaci
Natururetický peptid je zvýšen před operací srdce. Ostatně, kdyby to bylo jinak, pak by ani léčba nebyla potřeba. Vysoká hladina NUP u pacientů před léčbou je nepříznivým faktorem, který výrazně ovlivňuje prognózu po operaci.
Vzhledem k tomu, že skupina vybraná pro studii byla malá, výsledky byly smíšené. Na jedné straně stanovení úrovně NUP před a po operaci umožnilo lékařům předpovědět, jaký druh lékařské a instrumentální podpory bude srdce potřebovat, dokud nebudou jeho funkce plně obnoveny. Bylo také pozorováno, že zvýšené množstvíNUP typu B je prekurzorem fibrilace síní v pooperačním období.
