כפי שהתגלה בעבר הלא רחוק, בנוסף לתפקידים הברורים, הלב מבצע גם את התפקיד של איבר של הפרשה פנימית. זה עורר עניין לא רק בקרב תיאורטיקנים רפואיים, אלא גם בקרב מתרגלים. פפטידים נטריאורטיים (NUP) בודדו לא רק בשריר הלב, אלא גם במספר איברים פנימיים אחרים שלא הוכפשו בעבר על ידי התפקודים האנדוקריניים שלהם. התקבלה החלטה קולקטיבית להשתמש במדדים כמותיים של NLP בדם כדי לחזות התפתחות של פתולוגיות לב, שכן שיטה זו הייתה הכי פחות פולשנית ופשוטה עבור המטופל.
גילוי התפקוד האנדוקריני של הלב
פפטידים נטריאורטיים התגלו עוד בשנות השמונים של המאה הקודמת, כאשר מדענים הבחינו בקשר בין התרחבות חדרי הלב לבין עוצמת הפרשת השתן. מחברי התגלית ראו בתחילה בתופעה זו רפלקס ולא ייחסו לה כל חשיבות.
מאוחר יותר, כשפתומורפולוגים והיסטולוגים החלו לחקור את הנושא הזה, הם גילו שבתאי הרקמה המרכיבה את האטריום, יש תכלילים המכילים מולקולות חלבון. הוכח בניסוי שתמצית מפרוזדורים של חולדות מייצרת עוצמהאפקט משתן. לאחר מכן הצלחנו לבודד את הפפטיד ולבסס את רצף שאריות חומצות האמינו המרכיבות אותו.
זמן מה לאחר מכן, ביוכימאים זיהו שלושה מרכיבים נפרדים בחלבון זה (אלפא, בטא וגמא), שונים לא רק במבנה הכימי, אלא גם בהשפעותיהם: האלפא היה חזק יותר משני האחרים. מכובד כרגע:
- NUP פרוזדורי (סוג A);
- NUP מוחי (סוג B);- urodilatin (סוג C).
ביוכימיה של פפטיד נטריאורטי
כל הפפטידים הנטריאורטיים דומים במבנה ונבדלים זה מזה רק ברדיקלים החנקניים הסופיים או בסידור אטומי הפחמן. עד כה, כל תשומת הלב של הכימאים מתמקדת ב- NUP מסוג B, שכן יש לו צורה יציבה יותר בפלזמה בדם, וגם מאפשרת לך לקבל תוצאות אינפורמטיביות יותר. NUP פרוזדורי ממלא את התפקיד של אחד המתקנים של מאזן המים והאלקטרוליטים בגוף. הוא מיוצר בשריר הלב הן בתנאים רגילים והן על רקע של אי ספיקת לב כרונית.
הוכח שהמבשר של NUP במוח מורכב מ-108 שאריות חומצות אמינו המסונתזות על ידי התאים של החדר השמאלי. כאשר המולקולה נשרכת מהציטופלזמה, היא מושפעת מהאנזים פורין, אשר הופך חלבון זה לצורה פעילה (סה כ 32 חומצות אמינו מתוך 108). NUP במוח קיים בדם רק 40 דקות, ולאחר מכן הוא מתפרק. עלייה בסינתזה של חלבון זה קשורה לעלייה במתיחה של דפנות החדרים ואיסכמיה לבבית.
הסרת NUPs מפלזמהמתבצע בשתי דרכים עיקריות:
- מחשוף על ידי אנזימים ליזוזומליים;- פרוטאוליזה.
התפקיד המוביל מוקצה להשפעה על המולקולות של אנדופפטידאז נייטרלי, אולם שתי השיטות תורמות לחיסול פפטידים נטריאורטיים.
מערכת קולטנים
כל ההשפעות של פפטידים נטריאורטיים נובעות מהאינטראקציה שלהם עם קולטנים הממוקמים במוח, בכלי דם, בשרירים, בעצמות וברקמת השומן. מקביל לשלושת סוגי ה-NUP, ישנם שלושה סוגים של קולטנים - A, B ו-C. אבל חלוקת ה"חובות" לא כל כך ברורה:
- קולטנים מסוג A מקיימים אינטראקציה עם NUP פרוזדורי ומוחי;
- סוג B מגיב רק לאורודילטין;- קולטני C יכולים להיקשר לכל שלושת סוגי המולקולות.
קולטנים שונים זה מזה באופן מהותי. סוגי A ו-B נועדו לממש את ההשפעות התוך-תאיות של הפפטיד הנטריאורטי, וקולטנים מסוג C נחוצים לפירוק ביולוגי של מולקולות חלבון. קיימת הנחה שהשפעת ה-NLP במוח מתבצעת לא רק דרך קולטנים מסוג A, אלא גם עם אתרי תפיסה אחרים המגיבים לכמות הגואנוזין מונופוספט המחזורית.
המספר הגדול ביותר של קולטנים מסוג C נמצא ברקמות המוח, בלוטות יותרת הכליה, הכליות וכלי הדם. כאשר מולקולת NUP נקשרת לקולטן מסוג C, היא נקלטת בתא ומתבקעת, והקולטן החופשי חוזר לממברנה.
פיזיולוגיה של פפטיד נטריאורטי
פפטידים נטריאורטיים במוח ובפרוזדורים מבינים את השפעתם באמצעות מערכת של תגובות פיזיולוגיות מורכבות. אבל כולם מובילים בסופו של דבר לאותה מטרה - הפחתת העומס מראש על הלב. NUP משפיע על מערכת הלב וכלי הדם, האנדוקרינית, ההפרשה ומערכת העצבים המרכזית.
מכיוון שלמולקולות אלו יש זיקה לקולטנים שונים, קשה לבודד את ההשפעות שיש לסוגים מסוימים של NUPs על מערכת מסוימת. בנוסף, השפעת הפפטיד תלויה לא כל כך בסוגו, אלא במיקום הקולטן המקבל.
פפטיד נטריאורטי פרוזדורי מתייחס לפפטידים כלי דם וזואקטיביים, כלומר, הוא משפיע ישירות על קוטר כלי הדם. אבל חוץ מזה, הוא מסוגל לעורר את ייצור תחמוצת החנקן, שגם תורמת להרחבת כלי הדם. ל-NUPs מסוג A ו-B יש אותה השפעה על כל סוגי הכלים מבחינת חוזק וכיוונים, וסוג C מרחיב משמעותית רק את הוורידים.
לאחרונה, הייתה דעה שיש לתפוס את NUP לא רק כמרחיב כלי דם, אלא בעיקר כאנטגוניסט של מכווצי כלי דם. בנוסף, ישנם מחקרים המוכיחים שפפטידים נטריאורטיים משפיעים על פיזור הנוזלים בתוך ומחוץ לרשת הנימים.
השפעות הכליות של פפטיד נטריאורטי
על פפטיד נטריאורטי, אנו יכולים לומר שהוא ממריץ משתן. בעיקר NUP מסוג A משפר את זרימת הדם הכלייתית ומגביר את הלחץ בכלי הגלומרולי. זה, בתורו, מגביר את הסינון הגלומרולרי. במקביל, NUPs מסוג C מגבירים את הפרשת יוני נתרן, וזה מוביל לאיבוד מים עוד יותר.
עם כל זה, לא נצפה שינוי משמעותי בלחץ המערכתי, גם אם רמת הפפטידים מוגברת פי כמה. כל המדענים מסכימים שההשפעות שיש לפפטידים נטריאורטיים על הכליות נחוצות כדי לתקן את מאזן המים והאלקטרוליטים בפתולוגיות כרוניות של מערכת הלב וכלי הדם.
השפעה על מערכת העצבים המרכזית
פפטיד נטריאורטי במוח, כמו פפטיד פרוזדורי, אינו יכול לחצות את מחסום הדם-מוח. לכן, הם פועלים על מבני מערכת העצבים הממוקמים מחוצה לה. אבל במקביל, חלק מה-NUP מופרש על ידי ממברנות המוח ושאר חלקיו.
ההשפעות המרכזיות של פפטידים נטריאורטיים הם שהם משפרים שינויים היקפיים שכבר קיימים. כך, למשל, יחד עם ירידה בעומס הקדום על הלב, הגוף מפחית את הצורך שלו במים ובמלחים מינרלים, והטון של מערכת העצבים האוטונומית משתנה לכיוון החלק הפאראסימפטטי שלה.
סמני מעבדה
הרעיון לקחת פפטיד נטריאורטי לניתוח במהלך הפרעות במערכת הלב וכלי הדם עלה בתחילת שנות ה-90 של המאה הקודמת. עשור לאחר מכן, הופיעו הפרסומים הראשונים עם תוצאות מחקר בתחום זה. דווח על LPU מסוג B כאינפורמטיבי בהערכת התוארחומרת אי ספיקת לב וחיזוי מהלך המחלה.
תכולת החלבון נקבעת בדם ורידי מלא מעורבב עם חומצה אתילן-דיאמין-טטרה-אצטית, או על ידי ניתוח אימונוכימי. בדרך כלל, רמת ה-NUP לא תעלה על 100 ng/ml. בנוסף, ניתן לקבוע את רמת המבשר NUP באמצעות שיטת electrochemiluminescent. רפואה ביתית, שאין לה מגוון כזה, משתמשת בניסוי אימונו אנזים ככלי אוניברסלי לקביעת כמות החומר בסרום הדם.
קביעת תפקוד לקוי של הלב
פפטיד נטוורטי (רגיל - עד 100 ng/ml) הוא כיום הסמן הפופולרי והמודרני ביותר לקביעת תפקוד לקוי של שרירי הלב. המחקרים הראשונים של פפטידים היו קשורים לקשיים בהבחנה בין אי ספיקת מחזור כרונית למחלת ריאות חסימתית כרונית. מאחר שהתסמינים הקליניים היו דומים, הבדיקה עזרה לזהות את הגורם למחלה ולחזות את המשך התפתחות המחלה.
הפתולוגיה השנייה, שנחקרה מזווית זו, הייתה מחלת לב כלילית. מחברי המחקרים מסכימים כי קביעת רמת ה-NUP מסייעת לבסס את רמת התמותה או ההישנה הצפויה בחולה. בנוסף, ניטור דינמי של רמות NLP הוא סמן ליעילות הטיפול.
כיום, רמת ה-NUP נקבעת בחולים עם קרדיומיופתיה, יתר לחץ דם, היצרות של כלי הדם הראשיים והפרעות אחרות במחזור הדם.
יישום בניתוחי לב
מבחינה אמפירית, נמצא שרמת הפפטיד הנטריאורטי פרוזדורי בדם יכולה להיחשב כאינדיקטור לחומרת המצב ולעבודה של החדר השמאלי בחולים לפני ואחרי ניתוח לב.
המחקר של תופעה זו החל בשנת 1993, אך הגיע לקנה מידה גדול רק בשנות ה-2000. נמצא כי ירידה חדה בכמות NUP בדם ההיקפי, אם לפני כן רמתו עלתה כל הזמן, מעידה על שיקום תפקוד שריר הלב והניתוח הצליח. אם לא הייתה ירידה ב-NUP, אז החולה מת בסבירות של 100%. הקשר בין גיל, מגדר ורמת פפטיד לא זוהה, לכן, אינדיקטור זה הוא אוניברסלי עבור כל קטגוריות החולים.
פרוגנוזה לאחר ניתוח
הפפטיד טבעי מוגבר לפני ניתוח לב. הרי אם זה היה אחרת, אז גם לא היה צורך בטיפול. רמה גבוהה של NUP בחולים לפני טיפול היא גורם שלילי המשפיע מאוד על הפרוגנוזה לאחר הניתוח.
מכיוון שהקבוצה שנבחרה למחקר הייתה קטנה, התוצאות היו מעורבות. מצד אחד, קביעת רמת ה-NUP לפני ואחרי הניתוח אפשרה לרופאים לחזות לאיזה סוג של תמיכה רפואית ומכשירית הלב יזדקק עד שתפקודיו ישוחזרו במלואם. כמו כן נצפה כי כמות מוגברתNUP סוג B הוא מבשר לפרפור פרוזדורים בתקופה שלאחר הניתוח.
