Come si è scoperto nel recente passato, oltre alle ovvie funzioni, il cuore svolge anche il ruolo di organo di secrezione interna. Ciò ha suscitato interesse non solo tra i teorici della medicina, ma anche tra i professionisti. I peptidi natriuretici (NUP) sono stati isolati non solo nel miocardio, ma anche in numerosi altri organi interni che in precedenza non erano stati screditati dalle loro funzioni endocrine. È stata presa la decisione collettiva di utilizzare indicatori quantitativi di PNL nel sangue per prevedere lo sviluppo di patologie cardiache, poiché questo metodo era il meno invasivo e semplice per il paziente.
Scoperta della funzione endocrina del cuore
I peptidi natriuretici sono stati scoperti negli anni ottanta del secolo scorso, quando gli scienziati hanno notato una connessione tra l'espansione delle camere cardiache e l'intensità della secrezione di urina. Gli autori della scoperta inizialmente consideravano questo fenomeno un riflesso e non gli attribuivano alcuna importanza.
Più tardi, quando patomorfologi e istologi hanno iniziato a studiare questo problema, hanno scoperto che nelle cellule del tessuto che compone l'atrio, ci sono inclusioni contenenti molecole proteiche. È stato sperimentalmente dimostrato che un estratto dagli atri dei ratti produce un potenteeffetto diuretico. Quindi siamo riusciti a isolare il peptide e stabilire la sequenza di residui di amminoacidi che lo compongono.
Qualche tempo dopo, i biochimici hanno identificato tre componenti separati in questa proteina (alfa, beta e gamma), differenti non solo nella struttura chimica, ma anche nei loro effetti: l'alfa era più forte delle altre due. Attualmente distinto:
- NUP atriale (tipo A);
- NUP cerebrale (tipo B);- urodilatina (tipo C).
Biochimica del peptide natriuretico
Tutti i peptidi natriuretici hanno una struttura simile e differiscono solo per i radicali azotati terminali o per la disposizione degli atomi di carbonio. Ad oggi, tutta l'attenzione dei chimici è concentrata sul NUP di tipo B, poiché ha una forma più stabile nel plasma sanguigno e consente anche di ottenere risultati più informativi. La NUP atriale svolge il ruolo di uno dei correttori dell'equilibrio idrico ed elettrolitico del corpo. Viene prodotto nel miocardio sia in condizioni normali che sullo sfondo di insufficienza cardiaca cronica.
È stato dimostrato che il precursore della NUP cerebrale è costituito da 108 residui di amminoacidi sintetizzati dalle cellule del ventricolo sinistro. Quando la molecola viene staccata dal citoplasma, viene influenzata dall'enzima furina, che converte questa proteina in una forma attiva (un totale di 32 aminoacidi su 108). Brain NUP esiste nel sangue per soli 40 minuti, dopodiché si decompone. Un aumento della sintesi di questa proteina è associato ad un aumento dell'allungamento delle pareti dei ventricoli e dell'ischemia cardiaca.
Rimozione di NUP dal plasmaeffettuato in due modi principali:
- scissione da parte degli enzimi lisosomiali;- proteolisi.
Il ruolo principale è assegnato all'effetto sulle molecole dell'endopeptidasi neutra, tuttavia, entrambi i metodi contribuiscono all'eliminazione dei peptidi natriuretici.
Sistema recettoriale
Tutti gli effetti dei peptidi natriuretici sono dovuti alla loro interazione con i recettori situati nel cervello, nei vasi sanguigni, nei muscoli, nelle ossa e nel tessuto adiposo. Equivalenti ai tre tipi di NUP, ci sono tre tipi di recettori: A, B e C. Ma la distribuzione dei "doveri" non è così ovvia:
- I recettori di tipo A interagiscono con la NUP atriale e cerebrale;
- Il tipo B reagisce solo all'urodilatina;- I recettori C possono legarsi a tutti e tre i tipi di molecole.
I recettori sono fondamentalmente diversi l'uno dall' altro. I tipi A e B sono progettati per realizzare gli effetti intracellulari del peptide natriuretico e i recettori di tipo C sono necessari per la biodegradazione delle molecole proteiche. Si presume che l'effetto della NLP cerebrale sia effettuato non solo attraverso i recettori di tipo A, ma anche con altri siti percettivi che rispondono alla quantità di guanosina monofosfato ciclico.
Il maggior numero di recettori di tipo C è stato trovato nei tessuti del cervello, nelle ghiandole surrenali, nei reni e nei vasi sanguigni. Quando una molecola NUP si lega a un recettore di tipo C, viene assorbita dalla cellula e scissa, e il recettore libero ritorna alla membrana.
Fisiologia del peptide natriuretico
I peptidi natriuretici cerebrali e atriali realizzano i loro effetti attraverso un sistema di complesse reazioni fisiologiche. Ma alla fine portano tutti allo stesso obiettivo: ridurre il precarico sul cuore. NUP colpisce il sistema cardiovascolare, endocrino, escretore e nervoso centrale.
Poiché queste molecole hanno affinità per recettori diversi, è difficile isolare gli effetti che alcuni tipi di NUP hanno su un particolare sistema. Inoltre, l'effetto del peptide non dipende tanto dal suo tipo, ma dalla posizione del recettore ricevente.
Il peptide natriuretico atriale si riferisce ai peptidi vasoattivi, cioè colpisce direttamente il diametro dei vasi sanguigni. Ma oltre a questo è in grado di stimolare la produzione di ossido nitrico, che contribuisce anche alla vasodilatazione. I NUP di tipo A e B hanno lo stesso effetto su tutti i tipi di vasi in termini di forza e direzione e il tipo C dilata significativamente solo le vene.
Recentemente, c'è stata un'opinione secondo cui la NUP dovrebbe essere percepita non solo come un vasodilatatore, ma principalmente come un antagonista dei vasocostrittori. Inoltre, ci sono studi che dimostrano che i peptidi natriuretici influenzano la distribuzione del fluido all'interno e all'esterno della rete capillare.
Effetti renali del peptide natriuretico
Riguardo al peptide natriuretico, possiamo dire che è uno stimolatore della diuresi. Principalmente NUP di tipo A migliora il flusso sanguigno renale eaumenta la pressione nei vasi dei glomeruli. Questo, a sua volta, aumenta la filtrazione glomerulare. Allo stesso tempo, i NUP di tipo C aumentano l'escrezione di ioni sodio e questo porta a una perdita d'acqua ancora maggiore.
Con tutto questo, non si osserva alcun cambiamento significativo nella pressione sistemica, anche se il livello dei peptidi viene aumentato più volte. Tutti gli scienziati concordano sul fatto che gli effetti che i peptidi natriuretici hanno sui reni sono necessari per correggere l'equilibrio idrico ed elettrolitico nelle patologie croniche del sistema cardiovascolare.
Effetto sul sistema nervoso centrale
Il peptide natriuretico cerebrale, come il peptide atriale, non può attraversare la barriera ematoencefalica. Pertanto, agiscono sulle strutture del sistema nervoso situate al di fuori di esso. Ma allo stesso tempo, una parte del NUP è secreta dalle membrane del cervello e dalle sue altre parti.
Gli effetti centrali dei peptidi natriuretici sono che migliorano i cambiamenti periferici già esistenti. Così, ad esempio, insieme a una diminuzione del precarico sul cuore, il corpo riduce il suo fabbisogno di acqua e sali minerali e il tono del sistema nervoso autonomo cambia verso la sua parte parasimpatica.
Segnalibri di laboratorio
L'idea di assumere il peptide natriuretico per l'analisi durante i disturbi del sistema cardiovascolare è nata all'inizio degli anni '90 del secolo scorso. Un decennio dopo, apparvero le prime pubblicazioni con i risultati della ricerca in questo settore. LPU di tipo B è stato segnalato per essere informativo nella valutazione del gradogravità dell'insufficienza cardiaca e previsione del decorso della malattia.
Il contenuto proteico è determinato nel sangue venoso intero miscelato con acido etilendiamminotetraacetico o mediante analisi immunochimica. Normalmente, il livello di NUP non deve superare i 100 ng/ml. Inoltre, il livello di precursore NUP può essere determinato utilizzando il metodo elettrochemiluminescente. La medicina domestica, non avendo una tale varietà, utilizza il test immunoenzimatico come strumento universale per determinare la quantità di una sostanza nel siero del sangue.
Determinazione della disfunzione cardiaca
Il peptide natriuretico (normale - fino a 100 ng/ml) è attualmente il marcatore più popolare e più moderno per determinare la disfunzione del muscolo cardiaco. I primi studi sui peptidi sono stati associati a difficoltà nel differenziare tra insufficienza circolatoria cronica e broncopneumopatia cronica ostruttiva. Poiché i sintomi clinici erano simili, il test ha aiutato a identificare la causa del disturbo e prevedere l'ulteriore sviluppo della malattia.
La seconda patologia, studiata da questo punto di vista, era la malattia coronarica. Gli autori degli studi concordano sul fatto che la determinazione del livello di NUP aiuta a stabilire il livello atteso di mortalità o ricaduta in un paziente. Inoltre, il monitoraggio dinamico dei livelli di PNL è un indicatore dell'efficacia del trattamento.
Attualmente, il livello di NUP è determinato in pazienti con cardiomiopatia, ipertensione, stenosi dei vasi principali e altri disturbi circolatori.
Applicazione in cardiochirurgia
Empiricamente, è stato riscontrato che il livello di peptide natriuretico atriale nel sangue può essere considerato un indicatore della gravità della condizione e del lavoro del ventricolo sinistro nei pazienti prima e dopo un intervento chirurgico al cuore.
Lo studio di questo fenomeno è iniziato nel 1993, ma ha raggiunto una vasta scala solo negli anni 2000. È stato riscontrato che una forte diminuzione della quantità di NUP nel sangue periferico, se prima il suo livello era costantemente elevato, indica che la funzione miocardica è stata ripristinata e l'operazione ha avuto successo. Se non si è verificata una diminuzione della NUP, il paziente è morto con una probabilità del 100%. La relazione tra età, sesso e livello di peptidi non è stata identificata, pertanto questo indicatore è universale per tutte le categorie di pazienti.
Prognosi dopo l'intervento chirurgico
Il peptide natururetico è elevato prima di un intervento chirurgico al cuore. Dopotutto, se fosse altrimenti, non ci sarebbe nemmeno bisogno di cure. Un alto livello di NUP nei pazienti prima del trattamento è un fattore sfavorevole che influisce notevolmente sulla prognosi dopo l'intervento chirurgico.
Poiché il gruppo selezionato per lo studio era piccolo, i risultati sono stati contrastanti. Da un lato, la determinazione del livello di NUP prima e dopo l'intervento chirurgico ha consentito ai medici di prevedere quale tipo di supporto medico e strumentale avrebbe avuto bisogno del cuore fino al completo ripristino delle sue funzioni. È stato anche osservato che un importo aumentatoLa NUP di tipo B è un precursore della fibrillazione atriale nel periodo postoperatorio.
