1 / 8 Next Page
Information
Show Menu
1 / 8 Next Page
Page Background

56

М.А. Дмитриенко

1

, А.И. Гинак

2

АММИАК КАК

ГАЗООБРАЗНЫЙ

БИОМАРКЕР ИНФЕКЦИИ

HELICOBACTER PYLORI

ООО «Ассоциация Медицины и Аналитики», 17 линия

В.О., 4-6, Санкт-Петербург, 199034, Россия

Санкт-Петербургский государственный технологический

институт (технический университет), Московский пр. 26,

Санкт-Петербург, 190013, Россия

e-mail:

m_dmitrienko@amamed.ru

Уровень аммиака в газообразных биологических образцах

отражает состояние организма, поэтому он является

биомаркером и позволяет диагностировать некоторые

заболевания и патологические состояния. В статье

рассматривается подход к разработке комплекса методик

и устройств для специфической медицинской диагностики

на примере определения инфекции Helicobacter pylori (HP),

включающий постановку задачи, поиск аналитических де-

текторов, разработку диагностического оборудования на

их основе. Разработаны две тест-системы с использовани-

ем индикаторных трубок и одна – с электрохимическим дат-

чиком. Предложенные методы и средства оценивались в 11

медицинских учреждениях России, Украины, Белоруссии по

их диагностической эффективности; диагностическая чув-

ствительность составила 91-97%, а диагностическая спец-

ифичность – 87.5-96%.

Ключевые слова:

аммиак, биомаркер, медицинская диа-

гностика, хеликобактериоз, ХЕЛИК-тест, аналитическая и

диагностическая чувствительность и специфичность

.

1

Дмитриенко Марина Александровна, канд. техн. наук, генеральный директор ООО «Ассоциация Медицины и Аналитики», e-mail: m_dmitrienko@

amamed.ru

Marina A. Dmitrienko, PhD (Eng.), general director “Association of Medicine and Analytics” Co. Ltd

2

Гинак Анатолий Иосифович, д-р хим. наук, профессор, каф. молекулярной биотехнологии СПбГТИ(ТУ), e-mail:

mbt@lti-gti.ru

Anatolii I. Ginak, Dr Sci (Chem.), professor, Molecular biotechnology department SPbSIT(TU),

Дата поступления – 22 декабря 2015 года

Marina A. Dmitrienko, Anatolii I. Ginak

AMMONIA AS GASEOUS

BIOMARKER OF

HELICOBACTER PYLORI

INFECTION

Association of Medicine and Analytics, Co Ltd, 17 linia V.O.,

4-6, St Petersburg, 199034, Russia

St Petersburg State Institute of Technology (Technical Univer-

sity), Moskovsky Pr., 26, St Petersburg, 190013, Russia

e-mail:

m_dmitrienko@amamed.ru

The ammonia level in gaseous biological samples reflects the

state of the body, and that is why it is a biomarker which allows

diagnosing some diseases and pathology. The article presents

the approach to development of the method and test-systems

for the specific medical diagnostics, specifically for the Helico-

bacter pylori infection. It includes setting of the goal, search for

analytical detectors and development of diagnostic equipment.

Two test-systems with indicator tubes and one test- system with

an electrochemical sensor have been developed. Their diagnos-

tic effectiveness has been evaluated at 11 hospitals in Russia,

Ukraine, Belarus; the diagnostic sensitivity is 91-97%, the diag-

nostic specificity is 87.5-96%.

Key words:

Ammonia, biomarker, medical diagnostics, Heli-

cobacter pylori infection, HELIC-test, analytical and diagnos-

tic sensitivity and specificity

.

УДК 616.226

Введение

Точная и быстрая диагностика заболеваний

или патологических состояний человека важна для

правильного оказания медицинской помощи. В то время

как анализ жидких и твердых биологических образцов

широко используется в клинической практике, анализ

газообразных проб, напротив, практически отсутствует.

И это несмотря на огромное количество информации

о состоянии организма, которое несут в себе пробы

выделяемой человеком смеси газов.

С древних пор врачеватели знали о важности для

постановки правильного диагноза запаха, исходящего

от больного [1]. В те времена довериться можно было

только обонянию, ни о каком анализе воздуха речи

не было. Первые эксперименты по изучению состава

выдыхаемого воздуха были сделаны в 18 веке [2]. С тех

пор исследования в этой области сильно продвинулись.

На стыке химии, физики, биологии, медицины

формируется новая наука, у которой еще даже нет

устоявшегосяназвания. Ееобозначают как «исследование

дыхания» – breath research, «брифомика» – breathomics,

входящая в «омиксные технологии».

Метаболические процессы

с образованием аммиака

В ходе процессов жизнедеятельности в организме

образуются вещества-метаболиты, которые могут быть

биомаркерами. Биомаркер – это объективный признак

медицинского состояния, наблюдаемый вне пациента,

который может быть измерен точно и воспроизводимо [3].

Аммиак

участвует

в

большом

числе

метаболических реакций организма человека, он может

быть индикатором множества физиологических и

патологических процессов. Измерить его содержание

точно и воспроизводимо также возможно, значит, он

соответствует определению биомаркера.

193 фермента катализируют биохимические

реакции с участием аммиака, (причем некоторые ка-

тализируют множественные реакции), среди них:

окислительное дезаминирование глутаминовой кислоты

глутаматдегидрогеназой; дезаминирование аминокислот

оксидазами, окисление цистеина до цистеинсульфиновой

кислоты, которая затем окислительно дезаминируется и

разрушается до сульфата и пирувата; дезаминирование

гистидина лиазой; окисление глицина глициноксидазой;

отщепление амидной группы от глутамина глутаминазой

и многие другие [4].

В ходе клеточного метаболизма аммиак

продуцируется и расходуется практически во всех органах

и тканях организма человека (желудочно-кишечном

тракте, мышцах, мозговой ткани, печени, почках), а также

его микрофлорой [5]. В кишечнике, где микрофлора

генерирует бóльшую часть всего производимого в

организме аммиака, скорость его образования достигает