Новый неинвазивный (не нарушающий целостность тканей) метод, в отличие от процедуры взятия крови, не требует наличия стерильных условий и медицинского персонала, что позволяет проводить частый мониторинг уровня тропонина. Разработка открывает путь к созданию экспресс-тестов для раннего выявления проблем с сердцем у атлетов, на которые приходится более половины случаев внезапной смерти во время тренировок.
Сердечно-сосудистые осложнения — одна из главных причин смертности среди спортсменов. Согласно статистике, в 56% случаев внезапная смерть во время тренировок происходит из-за нарушений в работе сердца. При этом большинство пострадавших не испытывали явных симптомов перед трагедией.
Традиционно для диагностики инфаркта миокарда измеряют уровень тропонина в крови. Тропонин — это белок, который участвует в мышечном сокращении и служит золотым стандартом маркера повреждения клеток сердечной мышцы. Этот подход позволяет выявить повреждение миокарда, вызванное высокоинтенсивными продолжительными физическими нагрузками, в том числе экстремального характера. Однако брать кровь во время таких физических нагрузок оказывается зачастую невозможно из-за риска инфицирования и дискомфорта в целом. Поэтому ученые ищут новые подходы.
Исследователи из Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского (Нижний Новгород) предложили более простой способ оценки повреждения миокарда у спортсменов. Авторы показали, что концентрация тропонина-I в слюне согласуется с его уровнем в крови, благодаря чему этот маркер можно использовать для неинвазивного мониторинга, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.
В исследовании участвовало 82 спортсмена мужского пола. Их разделили на основную группу (54 человека), которая пробежала пять километров с максимально возможной скоростью, и контрольную группу. Составившие ее 28 человек не выполняли такое задание. У испытуемых до забега, сразу после, через 4 и 24 часа брали кровь и слюну для последующего анализа. Для измерений авторы использовали портативный иммуноанализатор — прибор, который определяет концентрации белков, гормонов и других веществ в биологических образцах (крови, слюне, моче).
Этот прибор способен определять концентрацию сердечного тропонина-I от 0,01 нанограмма на миллилитр. Такой точности достаточно для мониторинга, поскольку значения нормы для спортсменов, как правило, превышают таковые у людей, не занимающихся спортом. И, хотя при использовании разных методов пороговое значение нормы может отличаться, в данном случае производитель использованного авторами оборудования рекомендует ориентироваться на 0,1 нанограмма на миллилитр. При этом пиковые значения уровня сердечного тропонина-I после высокоинтенсивной продолжительной нагрузки могут кратно превышать рекомендуемый ориентир.
Анализ показал, что у бегунов уровень сердечного тропонина-I в слюне и крови значительно повышался после физической нагрузки и достигал пика через 4 часа — концентрация белка увеличилась почти в 4 раза по сравнению с контрольной группой. Через 24 часа показатели возвращались к исходным значениям. В контрольной группе изменений не наблюдалось.
Исследование уровня сердечного тропонина-I в слюне продемонстрировало точность, сопоставимую с его анализом в крови. При этом анализ слюны проще, быстрее и удобнее, чем анализ крови, поскольку он безболезненный, не требует стерильных условий, и спортсмены могут проводить его самостоятельно, не прибегая к помощи медицинских работников. Благодаря этим преимуществам появляется возможность создания неинвазивных биосенсоров для выявления спортсменов с риском острых или хронических повреждений миокарда, а также контроля восстановления после соревнований.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда, опубликованы в Scientific Reports.
