Д димеры что это такое: Определение Д-димеров, (кровь) – цены, норма, расшифровка, подготовка, противопоказания

alexxlab Разное

Содержание

димер — это… Что такое D-димер?

D-димер – это продукт распада фибрина, небольшой фрагмент белка, присутствующий в крови после разрушения тромба (процесс фибринолиза). Он называется «димер», т.к. содержит два соединяющихся D фрагмента белка фибриногена. [1]
Для диагностики тромбоза можно определить концентрацию D-димеров в крови – тест на D-димеры. С момента своего появления в 1990-х годах тест на D-димеры стал важным исследованием для пациентов с подозрением на тромботические нарушения. В то время как отрицательный результат практически исключает тромбоз, положительный результат может быть вызван как тромбозом, так и другими возможными причинами. Его главная польза, таким образом, — исключение тромбоэмболии. Кроме того, он используется в диагностике такого нарушения, как ДВС-синдром (синдром внутрисосудистого свертывания). [1]

Принципы

Принципы теста на D-димеры

Коагуляция – образование сгустка крови или тромба – начинается при активации белков свертывания: либо при контакте с поврежденной стенкой кровеносного сосуда («внешний путь» свертывания), либо под влиянием факторов свертывания, содержащихся в плазме крови («внутренний путь» свертывания). Оба пути активации приводят к генерации тромбина – фермента, который преобразует растворимый белок крови фибриноген в фибрин, в свою очередь фибрин образует фибриновое волокно. Другой фермент, генерируемый тромбином, фактор XIII, затем сшивает фибриновое волокно поперечными соединениями, что приводит к образованию нерастворимого геля, служащего каркасом для образования сгустка крови.

[1]
Циркулирующий в крови энзим плазмин, основной фермент фибринолиза, расщепляет фибриновый гель в нескольких местах. Полученные фрагменты «высокомолекулярных полимеров» расщепляются плазмином в несколько раз дольше и оставляют после себя промежуточные, а затем малые полимеры (продукты распада фибрина). Однако, поперечные связи между двумя D фрагментами остаются неизменными. Типичный фрагмент, содержащий D-димер, состоит из двух доменов D и одного домена E от оригинальной молекулы фибриногена.
[1]

D-димеры обычно не присутствуют в плазме крови человека, кроме случаев, когда свертывающая система была активирована, например в случае состоявшегося тромбоза или ДВС-синдрома. Анализ на D-димеры зависит от связывания моноклональных антител с конкретным эпитопом на фрагменте D-димера. Для коммерческого использования существует несколько различных анализаторов на D-димеры, использующих различные моноклональные антитела к D-димеру. Для некоторых из них расстояние до D-димера, на котором возможно связывание с моноклональным антителом, известно. Связывание антитела затем измеряется количественно с помощью одной из различных лабораторных методик.
[1]

Показания

Анализ на D-димеры показан при подозрениях на тромбоз глубоких вен (ТГВ), легочную эмболию (ТЭЛА) или ДВС-синдром. [2] Изучается возможность диагностики расслоения аорты.[3][4] Для ТГВ и ТЭЛА существуют различные системы расчета, которые используются для определения «априорной» клинической вероятности этих заболеваний; самые известные были введены Wells и другими (2003).

  • при наличии или вероятности серьезных клинических показаний, уровень D-димеров будет иметь незначительное влияние, и начинать антикоагулянтную терапию надо независимо от результатов теста. В случае тромбоза глубоких вен или ТЭЛА могут быть выполнены дополнительные исследования.
  • при невысоких и средних клинических показаниях или вероятности: [5]
    • отрицательный уровень D-димера в крови практически исключает тромбоэмболию: уровень, до которого тест на D-димеры уменьшает вероятность тромботических нарушений, зависит от особенностей конкретного теста, использовавшегося в клинических условиях: самый распространенный тест на D-димеры при отрицательном результате говорит о вероятности тромбоэмболии менее 1%, тогда как вероятность предварительной оценки составляет меньше 15-20%.
    • Если D-димеры показывают высокий результат, то дальше для подтверждения наличия тромба проводят ультразвуковые исследования вен ног (ультрасонография) или легких (сцинтиграфия). В зависимости от клинической ситуации, антикоагулянтную терапию можно начать сразу или же после проведения дополнительных исследований.

В некоторых клиниках лабораторные исследования проводят после того, как будет заполнена форма, показывающая оценочную величину, и только в том случае, если эта оценочная величина низкая или средняя. Это уменьшает количество ненужных исследований для пациентов с высокой вероятностью ТГВ и ТЭЛА.

[6] Выполнение теста на D-димеры в первую очередь позволяет избежать большого числа визуальных исследований, а также является менее инвазивным. Поэтому тест на D-димеры рекомендуется в качестве первоначальной диагностики. [7][8][9][10]

Характеристики теста

Различные лабораторные анализаторы имеют чувствительность в диапазоне 93-95% и специфичность приблизительно 50% при диагностике тромботических заболеваний. [11]

  • Ложноположительный результат возможен в следующих случаях: болезни печени, высокий ревматоидный фактор, воспаление, онкологическое заболевание, травма, беременность, недавно перенесенное хирургическое вмешательство.
  • Ложноотрицательный результат встречается в случаях, если анализ взят слишком быстро после формирования тромба, либо наоборот, по прошествии нескольких дней. Кроме того, присутствие антикоагулянтов может приводить к отрицательному результату, т.к. они препятствуют росту тромба.
  • Ложные показания могут наблюдаться в случаях, если объем образца для анализа меньше или больше требуемого. Это наблюдается вследствие дилюционного эффекта антикоагулянтов (образец крови необходимо разбавлять антикоагулянтом в соотношении 9:1)
  • Отношение правдоподобия определяется чувствительностью и специфичностью, соотнесенными с предварительной вероятностью.

При интерпретации теста на D-димеры для пациентов старше 50 лет величина, равная возрасту x10, является патологической.

[12][13]

История

D-димер был впервые описан в 70-е годы, а его диагностическое применение было найдено в 1990-е.[1]

Ссылки

  1. 1 2 3 4 5 6 Adam SS, Key NS, Greenberg CS (March 2009). «D-dimer antigen: current concepts and future prospects». Blood 113 (13): 2878–2887. DOI:10.1182/blood-2008-06-165845. PMID 19008457.
  2. General Practice Notebook > D-dimer Retrieved September 2011
  3. PMID 20717014 (PubMed)
    Цитата появится автоматически через несколько минутJump the queue or expand by hand
  4. PMID 21029872 (PubMed)
    Цитата появится автоматически через несколько минутJump the queue or expand by hand
  5. Wells PS (2003). «Evaluation of D-dimer in the diagnosis of suspected deep-vein thrombosis». N. Engl. J. Med. 349 (13): 1227–1235. DOI:10.1056/NEJMoa023153. PMID 14507948.
  6. Rathbun, SW; TL Whitsett, SK Vesely, GE Raskob (2004). «Clinical utility of D-dimer in patients with suspected pulmonary embolism and nondiagnostic lung scans or negative CT findings».
    Chest
    125 (3): 851–855. DOI:10.1378/chest.125.3.851. PMID 15006941.
  7. American College of Physicians, «Five Things Physicians and Patients Should Question», American College of Physicians, <http://choosingwisely.org/wp-content/uploads/2012/04/5things_12_factsheet_Amer_College_Phys.pdf>. Проверено 14 августа 2012. 
  8. Шаблон:Cite PMID
  9. Шаблон:Cite doi
  10. Шаблон:Cite doi
  11. Schrecengost JE (September 2003). «Comparison of diagnostic accuracies in outpatients and hospitalized patients of D-dimer testing for the evaluation of suspected pulmonary embolism».
    Clinical Chemistry
    49 (9): 1483–1490. DOI:10.1373/49.9.1483. PMID 12928229.
  12. van Es J, Mos I, Douma R, Erkens P, Durian M, Nizet T et al. (2012). «The combination of four different clinical decision rules and an age-adjusted D-dimer cut-off increases the number of patients in whom acute pulmonary embolism can safely be excluded.». Thromb Haemost 107 (1): 167-71. DOI:10.1160/Th21-08-0587. PMID 22072293.
  13. Douma RA, le Gal G, Söhne M, Righini M, Kamphuisen PW, Perrier A et al. (2010). «Potential of an age adjusted D-dimer cut-off value to improve the exclusion of pulmonary embolism in older patients: a retrospective analysis of three large cohorts.».
    BMJ
    340: c1475. DOI:10.1136/bmj.c1475. PMID 20354012.

Врач назвала противопоказание для сдачи D-димера при COVID-19 | Новости | Известия

Бессимптомным пациентам с COVID-19 противопоказано проверять D-димер, считает медицинский директор группы компаний «Инвитро» Наталья Колесникова. Об этом она заявила в понедельник, 31 января, в беседе с «Известиями».

Ранее в этот день российский эксперт рабочей группы «Хелснет» Национальной технологической инициативы Андрей Ломоносов назвал три анализа, которые необходимо сдать людям, переболевшим COVID-19, для предотвращения развития болезни. По словам специалиста, следует сдать общий анализ крови с лейкоцитарной формулой, анализы на С-реактивный белок и D-димер, пишет «РИА Новости».

«У бессимптомных пациентов, я считаю, противопоказано проверять D-димер. Это очень чувствительный, но не специфический тест. Это значит, что он может повышаться при большом количестве состояний, помимо тромбозов, для выявления которых его используют», — подчеркнула Колесникова.

По ее словам, в сегодняшних реалиях положительный анализ на D-димер даже у бессимптомных пациентов без какого-либо подозрения на тромбозы приравнивается к наличию молекулы, что приводит к многочисленным ненужным диагностическим тестам или к лечению противосвертывающими препаратами.

Необходимо быть внимательным с антикоагулянтами, так как это серьезные препараты со значительными рисками кровотечений, в том числе жизненно опасных, отметила врач.

«Также не рекомендую рутинно отслеживать СРБ (С-реактивный белок. — Ред.) по тем же причинам. Он может в течение какого-то времени оставаться положительным. Изолированный подъем его не значит, что надо с новой силой начинать лечить ковид или еще назначать антибиотики», — подчеркнула Колесникова.

27 января врач-иммунолог Мария Польнер рассказала о последствиях попыток стимулирования иммунитета после выявления коронавируса. По ее словам, может начаться неконтролируемая реакция иммунной системы, которая начнет видеть «врага» в клетках собственного организма, а также вызовет цитокиновый шторм, который значительно ухудшает течение COVID-19, приводя к летальным последствиям.

26 января Ломоносов рассказал «Известиям», какие витамины необходимы при выявлении штамма коронавируса «Омикрон». В частности, кроме витамина D, которого зимой вырабатывается мало, в рацион стоит добавить цинк (не менее 30 мг/сутки) и селен (100 мкг/сутки).

Также Ломоносов отметил, что для здоровья иммунной системы необходимо правильно питаться, есть фрукты и овощи, избегать процессированной пищи, полуфабрикатов, фастфуда.

При этом следование данным рекомендациям требует консультации специалиста.

В России продолжается масштабная кампания по вакцинации. Граждане могут привиться бесплатно. В стране зарегистрировано шесть препаратов от коронавируса: «Спутник V», «Спутник Лайт», «ЭпиВакКорона», «КовиВак», «ЭпиВакКорона-Н» и вакцина для подростков «Спутник M».

Вся актуальная информация по ситуации с коронавирусом доступна на сайтах стопкоронавирус.рф и доступвсем.рф, а также по хештегу #МыВместе. Телефон горячей линии по вопросам коронавируса: 8 (800) 2000-112.

Д-димер и антитела к D-димеру

Новая статья от ученых Хайтест


Kogan, AE et al. (2016) Monoclonal antibodies with equal specificity to D-dimer and high-molecular-weight fibrin degradation products. Blood Coagul. Fibrinolysis, 2015 Dec 11. [Epub ahead of print] PubMed PMID: 26656897.

Несоответствие между результатами, полученными в анализах Д-димера от разных производителей, является серьезной проблемой для клиницистов при определении Д-димера. Проблема хорошо известна, но ее трудно решить. В этой статье мы представляем новый подход при разработке иммуноанализа на Д-димер, который может уменьшить проблемы существующих коммерческих наборов.

Д-димер и высокомолекулярные продукты деградации фибрина

Повышенные уровни Д-димера обнаруживаются в крови пациентов с легочной эмболией, тромбозом глубоких вен и атеросклерозом. Диагностические тесты на Д-димер широко используются для исключения диагноза тромбоза глубоких вен. Кроме того, повышенное количество Д-димера в крови считается надежным маркером патологической коагуляции, которая лежит в основе патогенеза большинства сердечно-сосудистых заболеваний.

Д-димер является наименьшим продуктом распада в результате фибринолиза. При фибринолизе сгустки фибрина перевариваются плазмином, и продукты разложения фибрина (FDP или ПДФ) различных размеров высвобождаются в кровоток.

Для точного определения Д-димера и изменяющегося диапазона ПДФ с высокой молекулярной массой анализ должен обнаруживать ПДФ и Д-димер с одинаковой специфичностью.

Мы предлагаем несколько моноклональных антител, специфичных к Д-димеру и ПДФ, для разработки надежных количественных анализов на Д-димер. В дополнение к антителам мы предлагаем Д-димер, который производится из свернутого фибриногена путем расщепления плазмина.



Моноклональные антитела

Наш ассортимент антител к Д-димеру подходит для разработки чувствительных анализов на Д-димер на различных платформах.

Мышиные моноклональные антитела к Д-димеру,  кат. №4D30


Антиген

Д-димер, антиген кат. №8D70 


Новые МАТ к Д-димеру (DD189сс и DD255сс) позволяют разработать улучшенный иммуноанализ для обнаружения Д-димера

Мы предлагаем два новых моноклональных антитела, которые можно использовать для разработки одностадийного иммуноанализа, который одинаково специфичен для продуктов распада фибрина (ПРФ, FDP) и Д-димера.
Зачем разрабатывать анализ с одинаковой специфичностью к ПРФ и Д-димеру?


Плазма пациента содержит большое количество различных размеров ПРФ наряду с самим Д-димером. Все эти продукты обладают «эпитопами антигена Д-димера». Следовательно, антитела, специфичные к Д-димеру, также распознают ПРФ. Тем не менее, существует большая разница между результатами, полученными различными наборами. Это может объясняться различиями в специфичности антител; некоторые антитела и пары антител распознают Д-димер лучше, чем ПРФ и наоборот. До сих пор все попытки стандартизации и гармонизации не привели к удовлетворительным результатам, и это является постоянной причиной проблем в повседневной практике.

Соотношение ПРФ и Д-димера в крови не является постоянным, а варьируется от пациента к пациенту. Мы полагаем, что анализ, который в равной степени обнаруживает все продукты разложения фибрина, включая Д-димер, уменьшит смещение в количественном обнаружении всех этих различных продуктов разложения.


Методы исследования D-димера

Во всех методах исследования D-димера используются моноклональные антитела к неоантигенным эпитопам на D-димере, которые образуются при расщеплении нерастворимого фибрина плазмином, но их нет на фибриногене и растворимых фибрин-мономерах. Поскольку эти моноклональные антитела не реагируют с фибриногеном, исследования могут проводиться как в плазме, так и в цельной крови.

   В настоящее время для определения D-димера используются несколько методов, которые имеют различную чувствительность, специфичность, положительную и отрицательную диагностическую значимость применительно к диагностике тромботического процесса.

  Чувствительность теста, в данном случае теста на D-димер, определяется отношением количества больных с установленным диагнозом тромбоза, для которых результат теста положителен (то есть, когда уровень D-димера превышает пороговое значение 500нг) к общему количеству больных с установленным диагнозом.

   Специфичность теста — это отношение количества людей без тромбоза, для которых результат теста отрицательный, к общему количеству отрицательных результатов.

   Положительная диагностическая значимость (ПДЗ) теста на D-димер определяет, какой процент пациентов с положительным результатом имеют тромбоз, т.е. это отношение истинно положительных результатов (в данном случае с подтвержденным тромбозом) к общему количеству положительных результатов.

   Отрицательная диагностическая значимость (ОДЗ) теста на D-димер определяется как отношение истинно отрицательных результатов (в данном случае без подтвержденного тромбоза) к общему числу отрицательных результатов.

    Для тестов на D-димер характерна умеренная ПДЗ, что означает высокую вероятность получения ложно положительных результатов. Напротив, высокая ОДЗ теста (100%) свидетельствует о том, что отрицательный результат позволяет с достаточной долей вероятности исключить диагноз тромбоза. При ОДЗ ниже 100% возможны ложно отрицательные результаты.

Для определения D-димера используются:

1. Иммуноферментные методы; 

2. Методы латексной агглютинации; 

3. Методы, основанные на агглютинации эритроцитов в цельной крови

1. Иммуноферментные методы исследования D-димера имеют высокую чувствительность и высокую ОДЗ, но относительно низкую специфичность. Низкая специфичность этих методов обусловливает в значительном числе случаев ложно положительные результаты. Несмотря на высокую чувствительность и высокую отрицательную диагностическую значимость, иммуноферментные методы имеют ограниченное применение в широкой клинической практике прежде всего из-за необходимости специального оборудования и значительных затрат времени для их проведения. Кроме того, эти исследования достаточно дорогие и обычно проводятся не индивидуально, а на серии образцов плазм. За последние годы были разработаны иммуноферментные методы определения D-димера, которые позволяют получать результат в течение 10 минут. В них используются порозные мембраны, покрытые антителами, которые захватывают D-димер. Плазму больного фильтруют через мембрану и затем к фильтрату добавляют меченые антитела, чтобы определить связанный D-димер. Однако эти методы не менее дорогие, чем обычные иммуноферментные, и в определенной степени трудоемкие, что также ограничивает их применение в широкой клинической практике.

2. Методы определения D-димера, основанные на латексной агглютинации. К плазме, содержащей D-димер, добавляют латексные шарики, покрытые моноклональными антителами против D-димера, и отмечают время появления макроскопической агглютинации на предметном стекле. Это значительно более дешевые и просто выполнимые исследования. Они имеют умеренную чувствительность, но более высокую специфичность по отношению к ТГВ и ТЭЛА, чем иммуноферментные тесты. Чувствительность метода латексной агглютинации 500нгРЕ11/мл является пороговым значением для исключения ТГВ и ТЭЛА. Отрицательная диагностическая значимость метода для венозных тромбозов > 98% .

  Одним из вариантов латексного метода определения D-димера является так называемый метод микролатексной агглютинации или иммунотур-бидиметрический метод. Суть метода заключается в том, что при добавлении плазмы пациента, содержащей D-димер, к реагенту происходит увеличение оптической плотности реагента, представляющего собой взвесь микролатексных частиц, покрытых моноклональными антителами против D-димера. При этом наблюдается увеличение оптической плотности пропорционально концентрации D-димера в исследуемом образце. По своей чувствительности и отрицательной диагностической значимости данный метод аналогичен иммуноферментному, но при этом не обладает недостатками последнего, т.е. возможно исследование отдельных образцов. Кроме того, турбидиметрический метод легко автоматизируется, что позволяет выполнять исследования на D-димера в рутинном режиме, наряду с такими показателями как протромби-новое время и АЧТВ (в случае анализатора гемостаза) или как билирубин и глюкоза (в случае биохимического анализатора).

3. Методы исследования D-димера, основанные на агглютинации эритроцитов в цельной крови. Принцип метода заключается в использовании антител, которые представляют собой соединенные фрагменты антител к D-димеру и антигенам эритроцитов. При добавлении таких антител в исследуемую кровь отмечается макроскопическая агглютинация эритроцитов при повышении уровня D-димера. Это простой и быстрый метод, который позволяет получить результат через 2 минуты практически у постели больного. Важно, что для исследования может быть использована кровь из пальца. Чувствительность и специфичность метода, равно как и ОДЗ близки к характеристике методов латексной агглютинации. Однако при использовании данного метода бывает трудно дифференцировать слабоположительные и отрицательные результаты, что требует от исследователя определенных навыков.

  В работах, посвященных сравнительной оценке точности быстрых методов определения D-димера, основанных на принципе агглютинации (вторая и третья группа тестов), отмечается значительная вариабельность результатов, даже когда один и тот же метод используется различными исследователями. В качестве потенциальных источников расхождения называют различную специфичность используемых антисывороток к D-димеру, разницу в пограничном значении уровня D-димера, когда тест оценивается как положительный; и, наконец, ошибки интерпретации результатов определения, которые чаще всего встречаются при визуальной оценке наступления времени агглютинации. 

Сдать анализы — D-димер | Лека-Фарм

D-димер – это белковый фрагмент, который образуется при растворении кровяного сгустка, возникающего при свертывании крови. Он является маркером тромбообразования, так как при этом процессе вместе с возникновением тромбов запускается и их растворение с образованием D-димеров.

Синонимы русские

Фрагмент расщепления фибрина.

Синонимы английские

D-dimer, Fragment D-dimer, Fibrin degradation fragment.

Метод исследования

Иммунотурбидиметрия.

Единицы измерения

Мкг FEU /мл (микрограмм фибриноген-эквивалентных единиц на миллилитр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?
  • Исключить из рациона жирную пищу за 24 часа до анализа.
  • Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение за 30 минут до исследования.
  • Не курить в течение 30 минут до сдачи крови.
Общая информация об исследовании

D-димер – белковый фрагмент, который образуется в результате распада кровяного сгустка. При повреждении сосуда или ткани в организме запускается процесс свертывания крови – образования тромбов, в состав которых входит особый белок фибрин. Он «скрепляет» между собой компоненты тромба и удерживает тромб там, где он образовался.

Тромбы могут возникать не только в месте повреждения тканей или сосудов, но и внутри сосудов при наличии предрасполагающих к этому факторов: повреждение внутренней выстилки сосудов различными эндогенными и экзогенными веществами и антителами, нарушение локальной гемодинамики – застой крови, наличие турбулентных потоков. Тромбы в сосудах встречаются при целом ряде заболеваний: варикозная болезнь вен нижних конечностей, мерцательная аритмия, осложненное течение инфекционных заболеваний, осложнения после проведенного хирургического вмешательства. Организм при тромбозе запускает механизмы, способствующие разрушению тромбов, в ходе их работы фибрин начинает разрушаться плазминогеном и образуются D-димеры. Таким образом, количество D-димеров в крови указывает на активность процессов разрушения тромбов и косвенно позволяет оценить активность тромбообразования. Наиболее часто данный тест используют для диагностики синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС), а также для мониторинга терапии тромбозов антикоагулянтами (например, гепарином).

Количество D-димеров может быть повышено при беременности, обычно оно постепенно нарастает к III триместру. До недавнего времени высокие показатели считались признаком угрозы развития тромботических осложнений при беременности, однако исследования последних лет показали, что четкой связи между уровнем D-димера и патологией беременности нет.

Анализ на D-димер в подавляющем большинстве случаев используется в качестве вспомогательного теста, и диагноз ставится с учетом клинической картины и результатов других исследований.

Для чего используется исследование?
  • Для диагностики ДВС-синдрома.
  • Для диагностики тромбоза глубоких вен.
  • Для дополнительной оценки выраженности тромбообразования и мониторинга проводимой антикоагулянтной терапии при тромбоэмболии лёгочных артерий, инсульте.
Когда назначается исследование?
  • При симптомах тромбоза глубоких вен:
    • выраженной боли в ногах (ноге),
    • выраженных отёках ног (ноги),
    • бледности кожи в зоне тромбоза.
  • При подозрении на тромбоэмболию сосудов легких:
    • внезапно возникшей одышке,
    • затруднении дыхания,
    • кашле,
    • кровохаркании (крови в мокроте),
    • резкой боли в грудной клетке,
    • учащении сердцебиения.
  • При ДВС, когда на фоне основного заболевания возникают следующие симптомы:
    • одышка,
    • синюшность кожных покровов,
    • кровоточивость дёсен,
    • тошнота, рвота,
    • сильные боли в мышцах и животе,
    • боль в области сердца,
    • сниженное мочеотделение.
  • При контроле за терапией антикоагулянтами.
Что означают результаты?

Референсные значения: 0 — 0,55 мкг FEU /мл.

Для беременных:
Неделя беременности Референсные значения
До 13-й 0 — 0,55 мкг FEU /мл
13-21-я 0,2 — 1,4 мкг FEU /мл
21-29-я 0,3 — 1,7 мкг FEU /мл
29-35-я 0,3 — 3 мкг FEU /мл
Больше 35-й 0,4 — 3,1 мкг FEU /мл

 

Резкое повышение концентрации D-димера может указывать на большое количество тромбов в кровяном русле, что чаще всего обусловлено венозной тромбоэмболией или ДВС-синдромом. При этом результаты исследования не позволяют установить локализацию тромбоза. Нормальный уровень D-димера означает, что, скорее всего, у пациента нет острой формы заболевания, вызывающего тромбообразование.

Умеренное повышение концентрации D-димера часто наблюдается при:

  • недавно перенесенных хирургических операциях,
  • травмах (не обширных),
  • сердечно-сосудистых заболеваниях,
  • онкологических заболеваниях,
  • заболеваниях печени,
  • нормально протекающей беременности, особенно на поздних сроках.
Важные замечания

Концентрация D-димера может быть повышенной у пожилых людей, а также у пациентов с высоким уровнем ревматоидного фактора при ревматоидном артрите.

Также рекомендуется
  1. Тромбиновое время
  2. Активированное частичное тромбопластиновое время (АЧТВ)
  3. Фибриноген
  4. Общий анализ крови (без лейкоцитарной формулы и СОЭ)
Кто назначает исследование?

Хирург, анестезиолог-реаниматолог, кардиолог, флеболог, терапевт, инфекционист.

Коагуляционные нарушения при инфекционных заболеваниях у детей и их диагностика с помощью показателя D-димера

SOVREMENNAYA PEDIATRIYA.2018.1(89):90-96; doi 10.15574/SP.2018.89.90

Марков А. И.
Национальный медицинский университет им. А.А. Богомольца, г. Киев, Украина

Инфекционные заболевания традиционно ассоциируются с активацией системы гемостаза и усилением тромбообразования. Для оценки активности системы гемостаза в последние годы широко изучается D-димер, который отражает текущую активность системы гемостаза и является высокочувствительным маркером внутрисосудистого тромбообразования.
Цель — изучение показателей D-димера в сыворотке крови детей с инфекционными заболеваниями различной этиологии для определения степени активации системы гемостаза и оценки его диагностических возможностей.
Материалы и методы. Под наблюдением находились дети в возрасте от 1 месяца до 18 лет, проходившие стационарное лечение по поводу острых инфекционных заболеваний. В комплексном обследовании в течение первых суток проводилось определение D-димера в плазме крови.
Результаты. Было обследовано 23 ребенка в возрасте от 5 месяцев до 17 лет. У 26,0% детей была диагностирована ветряная оспа, в том числе у 13,0% осложненная мозжечковой атаксией; у 56,5% — инфекционный мононуклеоз ЭБВ1этиологии, у 8,7% — менингококковая инфекция (менингококкемия + менингит) и у 8,7% — скарлатина. У всех пациентов уровень D-димера превышал референтный уровень (>0,5 мкг/мл). У пациентов с ветряной оспой он составлял 1,07±0,30 мкг/мл (M±SD), инфекционным мононуклеозом — 1,90±1,14, менингококковой инфекцией — 9,11±0,15 и скарлатиной — 9,12±4,36. Была выявлена достоверная разница между уровнем этого показателя у детей с ветряной оспой и менингококковой инфекцией, ветряной оспой и скарлатиной, инфекционным мононуклеозом и менингококковой инфекцией, инфекционным мононуклеозом и скарлатиной, между группами пациентов с вирусной и бактериальной природе заболевания.
Выводы. Определение уровня D-димера может быть важным для комплексной оценки коагуляционных расстройств, определения тяжести и развития осложнений при острых инфекционных заболеваниях у детей, а также для дифференциальной диагностики заболеваний вирусной и бактериальной этиологии.
Ключевые слова: гемостаз, D-димер, инфекции, дети.

Литература

1. Assinger A. (2014). Platelets and infection — an emerging role of platelets in viral infection. Front Immunol Frontiers Media SA. 5: 649. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00649

2. Aziz HA. (2017). Necrotizing Fasciitis caused by Streptococcus pyogenes: A case report and literature review of disease diagnosis and management. Arch Community Med Public Heal. 3: 58—61.

3. Cayrol J et al. (2016). Diagnostic accuracy and prognostic utility of D Dimer in acute appendicitis in children. Eur J Pediatr. 175; 3: 313—320. https://doi.org/10.1007/s00431-015-2632-3; PMid:26362537

4. Chen M et al. (2017). Development and validation of a mortality risk model for pediatric sepsis. Medicine (Baltimore). Wolters Kluwer Health. 96; 20: 6923. https://doi.org/10.21314/JRMV.2017.172

5. Chen M&R. (2011). Epstein—Barr Virus, the Immune System, and Associated Diseases. Front Microbiol. 2: 5. https://doi.org/10.3389/fmicb.2011.00005; PMid:21687403 PMCid:PMC3109484

6. Cheng T et al. (2011). The link between inflammation and coagulation: influence on the interpretation of diagnostic laboratory tests. Compend Contin Educ Vet. 33; 2: 1—12.

7. Clarke RCN, Johnston JR, Mayne EE. (2000). Meningococcal septicaemia: treatment with protein C concentrate. Intensive Care Med Springer-Verlag. 26; 4: 471—473. https://doi.org/10.1007/s001340051184

8. Dahal S. et al. (2017). Thrombocytopenia in Patients with Chronic Hepatitis C Virus Infection. Mediterr J Hematol Infect Dis Catholic University in Rome. 9; 1: 2017019.

9. Dalpke AH, Thomssen R, Ritter K. (2003). Oxidative injury to endothelial cells due to Epstein—Barr virus-induced auto-antibodies against manganese superoxide dismutase. J Med Virol Wiley Subscription Services, Inc, A Wiley Company. 71; 3: 408—416.

10. Dapunt U et al. (2013). Necrotising fasciitis. BMJ Case Rep BMJ Publishing Group. 2013. https://doi.org/10.1136/bcr-2013-201906; PMid:24326439 PMCid:PMC3863064

11. Davis RP, Miller-Dorey S, Jenne CN. (2016). Platelets and coagulation in infection. Clin. Transl. Immunol. Nature Publishing Group. 5; 7: 89.

12. Demirba R. (2013). Using the D-dimer test in infective endocarditis. Turk Kardiyol Dern Ars. 41; 7: 595—597. https://doi.org/10.5543/tkda.2013.09483; PMid:24164989

13. Fattori B et al. (2003). Relevance of plasma D-dimer measurement in patients with acute peripheral vertigo. J Laryngol Otol. 117; 6: 467—472. https://doi.org/10.1258/002221503321892316; PMid:12818056

14. Franchini M, Lippi G, Manzato F. (2006). Recent acquisitions in the pathophysiology, diagnosis and treatment of disseminated intravascular coagulation. Thromb J BioMed Central. 4: 4.

15. Geisbert TW et al. (2003). Mechanisms Underlying Coagulation Abnormalities in Ebola Hemorrhagic Fever: Overexpression of Tissue Factor in Primate Monocytes/Macrophages Is a Key Event. J Infect Dis. 188; 11: 1618—1629. https://doi.org/10.1086/379724; PMid:14639531

16. Glikman D. (2006). Pneumonia and Empyema Caused by Penicillin-Resistant Neisseria meningitidis: A Case Report and Literature Review. Pediatrics. 117; 5: 1061—1066. https://doi.org/10.1542/peds.2005-1994; PMid:16606681

17. Gnann JW. (2002). Varicella-Zoster Virus: Atypical Presentations and Unusual Complications. J Infect Dis. 186; 1: 91—98. https://doi.org/10.1086/342963; PMid:12353193

18. Goehring LS et al. (2013). Plasma D-Dimer Concentrations during Experimental EHV-1 Infection of Horses. J Vet Intern Med. 27; 6: 1535—1542. https://doi.org/10.1111/jvim.12203; PMid:24112533

19. Goeijenbier M et al. (2012). Review: Viral infections and mechanisms of thrombosis and bleeding. J Med Virol. 84; 10: 1680—1696. https://doi.org/10.1002/jmv.23354; PMid:22930518

20. Goeijenbier M et al. (2014). Activation of coagulation and tissue fibrin deposition in experimental influenza in ferrets. BMC Microbiol. 14; 1: 134.

21. Ha S-Y, Chung C-W, Ko YH. (2004). Severe chronic active EBV infection in an adult patient: case report. J Korean Med Sci Korean Academy of Medical Sciences. 19; 3: 453—457. https://doi.org/10.3346/jkms.2004.19.3.453

22. Hao L, Wang N. (2013). Changes in plasma thrombomodulin and D-dimer levels and their clinical significance in neonates with sepsis. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 15; 10: 841—844. PMid:24131835

23. Hikone M et al. (2015). Streptococcal toxic shock syndrome secondary to group A Streptococcus vaginitis. J. Infect. Chemother. Elsevier. 21; 12: 873—876. https://doi.org/10.1016/j.jiac.2015.07.011; PMid:26386777

24. Huerta-Zepeda A et al. (2008). Crosstalk between coagulation and inflammation during Dengue virus infection. Thromb Haemost. 99; 5: 936—943. https://doi.org/10.1160/TH07-08-0483; PMid:18449425

25. Karadag AS et al. (2012). A case of fulminant varicella infection with purpura fulminans, hepatitis, and rhabdomyolysis. Indian J Dermatol Wolters Kluwer — Medknow Publications. 57; 6: 503.

26. Key NS. et al. (1990). Infection of vascular endothelial cells with herpes simplex virus enhances tissue factor activity and reduces thrombomodulin expression. Proc Natl Acad Sci USA. 87; 18: 7095—7099. https://doi.org/10.1073/pnas.87.18.7095; PMid:2169619 PMCid:PMC54690

27. Khawcharoenporn T, Lau WKK, Chokrungvaranon N. (2008). Epstein-Barr virus infection with acute pancreatitis. Int J Infect Dis Elsevier. 12; 2: 227—229. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2007.07.001; PMid:17913534

28. Korman TM et al. (2004). Fatal Case of Toxic Shock-Like Syndrome Due to Group C Streptococcus Associated with Superantigen Exotoxin. J Clin Microbiol. 42; 6: 2866.

29. Kowalik MM et al. (2007). Coagulation, coma, and outcome in bacterial meningitis — An observational study of 38 adult cases. J Infect. 55; 2: 141—148. https://doi.org/10.1016/j.jinf.2007.02.002; PMid:17399791

30. Kwak BO et al. (2014). Necrotizing fasciitis and streptococcal toxic shock syndrome secondary to varicella in a healthy child. Korean J Pediatr Korean Pediatric Society. 57; 12: 538—541. https://doi.org/10.3345/kjp.2014.57.12.538; PMid:25653688 PMCid:PMC4316598

31. Laine O. et al. (2015). Hantavirus infection-induced thrombocytopenia triggers increased production but associates with impaired aggregation of platelets except for collagen. Thromb Res Pergamon. 136; 6: 1126—1132. https://doi.org/10.1016/j.thromres.2015.10.003; PMid:26462407

32. Lippi G et al. (2014). Causes of elevated D-dimer in patients admitted to a large urban emergency department. Eur J Intern Med. 25; 1: 45—48. https://doi.org/10.1016/j.ejim.2013.07.012; PMid:23948628

33. Lupu F et al. (2014). Crosstalk between the coagulation and complement systems in sepsis. Thromb Res NIH Public Access. 133; 1: 28—31. https://doi.org/10.1016/j.thromres.2014.03.014; PMid:24759136 PMCid:PMC4154483

34. Maly M et al. (2007). The role of tissue factor in thrombosis and hemostasis. Physiol. Res. 56; 6: 685—695. PMid:17087602

35. Masih I et al. (2011). Varicella pneumonitis in an immunocompetent patient. BMJ Case Rep. BMJ Publishing Group. https://doi.org/10.1136/bcr.08.2010.3259; PMid:22707624 PMCid:PMC3062837

36. Moraitis E, Ganesan V. (2014). Childhood Infections and Trauma as Risk Factors for Stroke. Curr Cardiol Rep. 16; 9: 527.

37. Nagel MA, Jones D, Wyborny A. (2017). Varicella zoster virus vasculopathy: The expanding clinical spectrum and pathogenesis. J Neuroimmunol. 308: 112—117. https://doi.org/10.1016/j.jneuroim.2017.03.014; PMid:28335992

38. Nastasijevic Borovac D et al. Role of D-dimer in predicting mortality in patients with community-acquired pneumonia. (2014). Med Glas (Zenica). 11; 1: 37—43. PMid:24496339

39. Ohnishi K, Kato Y. (2002). Circulating D-dimer and thrombomodulin levels in acute febrile phase of measles. J Infect. l. 45; 3: 180—183. https://doi.org/10.1053/jinf.2002.1048; PMid:12387775

40. Ohnishi K, Nakamura-Uchiyama F, Komiya N. (2007). Plasma D-dimer levels in patients with typhoid fever. Southeast Asian J Trop Med Public Health. 38; 5: 911—912.

41. Olson JD. (2015). D-dimer. Advances in clinical chemistry. 69: 1—46. PMid:18041311

42. Othman M et al. (2007). Adenovirus-induced thrombocytopenia: the role of von Willebrand factor and P-selectin in mediating accelerated platelet clearance. Blood American Society of Hematology. 109; 7: 2832—2839.

43. Pardo J et al. (2014). Detection of Neisseria meningitidis from Negative Blood Cultures and Cerebrospinal Fluid with the FilmArray Blood Culture Identification Panel. J Clin Microbiol. 52; 6: 2262—2264. https://doi.org/10.1128/JCM.00352-14; PMid:24740076 PMCid:PMC4042752

44. Pawlinski R, Mackman N. (2010). Cellular sources of tissue factor in endotoxemia and sepsis. Thromb Res. 125: 70—3. https://doi.org/10.1016/j.thromres.2010.01.042; PMid:20185165 PMCid:PMC2839001

45. Pergam SA, Limaye AP. (2009). AST Infectious Diseases Community of Practice the A.I.D.C. of. Varicella zoster virus (VZV) in solid organ transplant recipients. Am J Transplant NIH Public Access. 9; 4: 108—15. https://doi.org/10.1111/j.1600-6143.2009.02901.x; PMid:20070670 PMCid:PMC2919834

46. Qi Y-Z, Muzhaper D. (2014). Levels and prognostic significance of serum procalcitonin and D-dimer in children with systemic inflammatory response syndrome. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 16; 4: 384—388. PMid:24750835

47. Raja AS et al. (2015). Evaluation of Patients With Suspected Acute Pulmonary Embolism: Best Practice Advice From the Clinical Guidelines Committee of the American College of Physicians. Ann Intern Med American College of Physicians. 163; 9: 701.

48. Raman L, Rathod KS, Banka R. (2014). Chest pain in a young patient: an unusual complication of Epstein—Barr virus. BMJ Case Rep BMJ Publishing Group. 2014. https://doi.org/10.1136/bcr-2013-201606; PMid:24686796 PMCid:PMC3975465

49. Riley RS et al. (2016). Widely Used Types and Clinical Applications of D-Dimer Assay. Lab Med. 47; 2: 90—102. https://doi.org/10.1093/labmed/lmw001; PMid:27016528

50. Rodelo JR et al. (2012). D-dimer is a significant prognostic factor in patients with suspected infection and sepsis. Am J Emerg Med. 30; 9: 1991—1999. https://doi.org/10.1016/j.ajem.2012.04.033; PMid:22795996

51. Rollin PE, Bausch DG, Sanchez A. (2007). Blood Chemistry Measurements and D-dimer Levels Associated with Fatal and Nonfatal Outcomes in Humans Infected with Sudan Ebola Virus. J Infect Dis Oxford University Press. 196; 2: 364—371. https://doi.org/10.1086/520613

52. Roque-Afonso A-M et al. (2008). Chickenpox-associated fulminant hepatitis that led to liver transplantation in a 63-year-old woman. Liver Transplant. 14; 9: 1309—1312. https://doi.org/10.1002/lt.21514; PMid:18756459

53. Rouphael NG et al. (2007). Infections associated with haemophagocytic syndrome. Lancet Infect Dis Elsevier. 7; 12: 814—822. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(07)70290-6

54. Sathe PM, Patwa UD. (2014). D Dimer in acute care. Int J Crit Illn Inj Sci Wolters Kluwer — Medknow Publications. 4; 3: 229—232.

55. Schutte T, Thijs A, Smulders YM. (2016). Never ignore extremely elevated D-dimer levels: They are specific for serious illness. Neth J Med. 74; 10: 443—448. PMid:27966438

56. Schwameis M et al. (2015). Prognosis of overt disseminated intravascular coagulation in patients admitted to a medical emergency department. Eur J Emerg Med. June: 1.

57. Shan-Chun G et al. (2013). Changes in plasma levels of thrombomodulin and D-dimer in children with different types of Mycoplasma pneumoniae pneumonia. CJCP. 15; 8: 619—622.

58. Spivack T, Chawla R, Marik PE. (2008). Epstein—Barr virus-associated hemophagocytic syndrome mimicking severe sepsis. J Emerg Trauma Shock Wolters Kluwer — Medknow Publications. 1; 2: 119—122.

59. Stojanovic I et al. (2013). Adrenal apoplexy caused by fulminant sepsis in 20-year-old healthy male?: case report. Open Med SP Versita. 8; 4: 485—488. https://doi.org/10.2478/s11536-013-0157-6

60. Tanaka M et al. (2003). Specific autoantibodies to platelet glycoproteins in Epstein—Barr virus-associated immune thrombocytopenia. Int J Hematol. 78; 2: 168—170. https://doi.org/10.1007/BF02983388; PMid:12953814

61. Tripodi A. (2011). D-dimer testing in laboratory practice. Clin Chem Clinical Chemistry. 57; 9: 1256—1262. https://doi.org/10.1373/clinchem.2011.166249; PMid:21719689

62. Van Wissen M et al. (2011). Acute respiratory tract infection leads to procoagulant changes in human subjects. J Thromb Haemost. 9; 7: 1432—1434. https://doi.org/10.1111/j.1538-7836.2011.04340.x; PMid:21605331

63. Valca G, Shkurti E. (2015). A Case Statement of Meningococcal Infection in a Neonate. 4; 10: 2014—2016.

64. Verhamme P, Hoylaerts MF. (2009). Hemostasis and inflammation: two of a kind? Thromb J. 7: 15. https://doi.org/10.1186/1477-9560-7-15; PMid:19922636 PMCid:PMC2784434

65. Wu H et al. (2012). Plasma D-dimer changes and prognostic implication in severe acute pancreatitis. Zhongguo Wei Zhong Bing Ji Jiu Yi Xue. 24; 11: 658—661. PMid:23131283

66. Yamada N et al. (2015). Successful rescue of disseminated varicella infection with multiple organ failure in a pediatric living donor liver transplant recipient: a case report and literature review. Virol J. 12; 1: 91.

67. Yilmaz B et al. (2015). Diagnostic Value of Serum D-Dimer Level for Tubo-Ovarian Abscess: A Cross-Sectional Pilot Study. Reprod Sci. 22; 8: 927—931. https://doi.org/10.1177/1933719115570915; PMid:25656499

диагностическое значение теста в диагностике венозных тромбоэмболий

Венозная тромбоэмболия (ВТЭ) – это  одна из важных медицинских проблем во всем мире. ВТЭ включает тромбозы глубоких вен нижних конечностей (ТГВ), которые часто приводят к тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА). ТЭЛА часто становится причиной острой сердечной недостаточности и смерти больного. В общей популяции на 100 000 населения ежегодно фиксируется 50-70 новых случаев ТГВ. В пожилом и старческом возрасте частота ТГВ увеличивается в несколько раз (до 200 случаев на 100 000 населения в год). Легочную эмболию регистрируют ежегодно с частотой 35-40 на  100 000 человек (1). Смертность от ТЭЛА занимает третье место после ИМ и инсульта (3). Распространенность ВТЭ постепенно увеличивается с возрастом и достигает к 55-64 годам – 500 случаев на 100000 населения, а к  75-84 годам – 1564 случаев на 100000 человек.

Преобладающими факторами риска ВТЭ в пожилом возрасте являются: малая подвижность, онкологические заболевания, сопутствующие заболевания (в особенности  сердечная недостаточность, инсульт, хроническая обструктивная болезнь легких, диабет и другие хронические заболевания), а также снижение мышечного тонуса, хрупкость костей, венозная недостаточность, заместительная гормональная терапия у женщин и повышенные уровни некоторых протромботических факторов (например, фибриногена, фактора VII, фактора VIII и гомоцистеина) (2).

Вопрос диагностики  ТЭЛА актуален из-за  тяжести заболевания и  высокой летальности. Очень часто ТЭЛА развивается молниеносно и нет времени  на диагностику.
Смертность в течение 1 часа составляет 65%, а через 2,5 часа – 80%. Однако при своевременной диагностике и ранней правильной терапии количество неблагоприятных исходов снижается и составляет не более 10% (4).

Диагноз ТГВ и ТЭЛА устанавливается не только на основании клинических признаков, но и на основании объективных  данных, полученных с помощью инструментальных исследований. «Золотым стандартом» в диагностике ТЭЛА является КТ ангиография легочных сосудов с контрастированием.  При диагностике ТГВ — ультразвуковое компрессионное дуплексное ангиосканирование .

Использование визуализационных методов имеет ряд существенных   ограничений. Прежде всего, это их высокая стоимость, а также сниженная доступность в неотложных ситуациях,   потенциальный вред для здоровья пациентов, при использовании ионизирующей радиации и йодированных контрастных агентов, провоцирующих развитие нефропатии .

В целом, согласно данным международных исследований, после проведения инструментальной диагностики диагноз ТЭЛА подтверждается только у 15-25% пациентов (7). Перед проведением инструментальных исследований пациенты нуждаются в объективном лабораторном тесте для подтверждения или исключении диагноза. В настоящее время таким наиболее приемлемым и эффективным исследованием для пациентов с подозрением на ТЭЛА является тест на Д-димер (3).

       Д-димер представляет собой фрагменты молекулы фибрина, образующиеся при его распаде (протеолитической деградации) под действием активного плазмина (8). Наличие в плазме крови Д-димера свидетельствует об образовании и деградации фибринового сгустка внутри сосудистого русла и отражает активацию как гемостаза, так и фибринолиза (9). Процесс образования Д-димера состоит из нескольких этапов, это: 1) протеолитическая деградация фибриногена под действием тромбина, отщепление от него фибринопептидов А и В и образование фибрин-мономеров; 2) самопроизвольная полимеризация фибрин-мономеров в растворимый фибрин-полимер; 3) стабилизация растворимого фибрин-полимера в нерастворимый тромб под действием фактора XIII, образующего ковалентные связи («поперечные сшивки») между находящимися рядом D-доменами фибрин-мономеров в присутствии ионов Ca2+ ; 4) деградация нерастворимого поперечно-сшитого фибрина под действием активного плазмина (8,10). Действие фибринолитической системы направлено на лизис фибрина, а при чрезмерной активации – и фибриногена. В результате образуется смесь продуктов деградации фибрина/фибриногена (ПДФ) (рис.1).

Рис.1 Образование и распад фибрина (10).

      Продуктами деградации фибрина (полимерной молекулы) являются более крупные фрагменты — Д-димеры, тримеры и другие вещества, содержащие ковалентные D-D связи, не разрушаемые плазмином, тогда как в результате лизиса фибриногена образуются мономерные формы D и E доменов фибрина. Следовательно, только продукты деградации поперечно-сшитого фибрина содержат Д-димеры (3).

      Концентрация измеряемого Д-димера в плазме зависит от размера и возраста тромба. Повышение Д-димера в плазме наблюдается примерно через 2 ч после начала тромбоза (7). Д-димер метаболизируется в почках, время его полу-жизни при сохранной функции почек составляет приблизительно 6-8 часов (10).

Д-димер – чувствительный, но не специфичный маркер тромбозов: исключает, но не подтверждает тромбоз.  

Д-димер считается биохимическим «золотым стандартом» для диагностики пациентов с подозрением на ВТЭ (9). Диагностическое значение Д-димера основывается на его высокой чувствительности и, следовательно, способности исключать ВТЭ, если его концентрация в плазме меньше определенной пороговой величины (cutoff) поэтому Д-димер обладает высоким отрицательным предиктивным значением (>98%). При этом его положительное предиктивное значение для диагностики ВТЭ весьма низкое (≤15%), поскольку уровень Д-димера повышается и по многим другим причинам.

Другие причины для увеличения Д-димера:

  • фибринолитическая терапия в предшествующие 7 дней,
  • травма или хирургия (в течение 4 недель после),
  • диссеминированное внутрисосудистое свертывание (ДВС),
  • инфаркт миокарда,
  • атеросклероз,
  • сепсис,
  • тяжелые инфекции,
  • цирроз печени,
  • злокачественные опухоли,
  • беременность
  • пожилой возраст (старше 60 лет) (7).

Поэтому пациенты с повышенным уровнем Д-димера нуждаются в инструментальном обследовании для подтверждения или исключения диагноза тромбоза глубоких вен  или ТЭЛА.  Основное диагностическое значение Д-димера – исключение наличия тромбозов в сосудистом русле при дифференциальной диагностике ТГВ, ТЭЛА и другой тромботической патологии (8).

 

     Поскольку измерение Д-димера связано с диагностикой опасных для жизни патологий (например, ТЭЛА), то в экстренных случаях важными условиями являются: быстрое получение результата, сокращение времени на преаналитический этап за счет исследования цельной венозной крови сразу после взятия, а также возможность круглосуточного измерения единичных проб. Поэтому в экспресс-лабораториях широко используются «методы диагностики у постели больного» (Point-of-care testing).

    

Однако низкая специфичность теста на Д-димер является причиной того, что он не может быть использован как единственным рутинный тест для диагностики ВТЭ, особенно для госпитализированных пациентов. Больным без каких-либо клинических признаков, позволяющих предположить наличие ТГВ, проводить определение Д-димера с целью скрининга не следует (1). Д-димер – это так называемый тест второй линии, который проводится только после предварительной клинической   оценки вероятности развития ВТЭ. По мнению  экспертов (6) оценка клинической картины заболевания является первичным этапом, от которого зависит дальнейшая диагностическая стратегия и интерпретация результатов.   При подозрении на наличие ВТЭ пациентов классифицируют в соответствии с валидированными клиническими шкалами, чаще всего это шкала Уэллса или   Женевский алгоритм (5, 7), Таблицы 1 и 2. Важно отметить, что шкала Уэллса применяется как для амбулаторных, так и для госпитализированных пациентов, тогда как Женевский алгоритм – только для амбулаторных пациентов (6). Для оценки клинической вероятности ТГВ и ТЭЛА можно применять две альтернативные схемы: трехуровневую (клиническая вероятность низкая, промежуточная или высокая) или двухуровневую (например, ТЭЛА маловероятна или вероятна).

Таблица 1. Шкала Уэллса для оценки вероятности ТГВ (7).

Клинический признак

Баллы

Активный рак (в настоящее время или в предшествующие 6 месяцев)

+1

Плегия/парез, недавнее наложение гипса на нижние конечности

+1

Постельный режим > 3 суток или крупная операция в предыдущие 12 недель

+1

Болезненность при пальпации по ходу глубоких вен

+1

Отек всей ноги

+1

Разница в отеке икр >3 см по сравнению с асимптоматической конечностью (измеренная на 10 см ниже большеберцовой бугристости)

+1

Отек с ямкой на больной ноге

+1

Расширенные коллатеральные поверхностные вены (не варикоз)

+1

ТГВ в анамнезе

+1

Другой диагноз как минимум столь же вероятен

-2

Клиническая вероятность (3 уровня)

Низкая (~3%)

<1

Средняя (~17%)

1-2

Высокая (~75%)

>2

Клиническая вероятность (2 уровня)

ТГВ маловероятен

≤1

ТГВ вероятен

≥2

Таблица 2. Клинические алгоритмы оценки вероятности ТЭЛА (5).

Пересмотренный женевский алгоритм [

                           Шкала Уэллса

Показатели

Баллы

   Показатели

Баллы

Факторы риска

Возраст старше 65 лет

ТГВ или ТЭЛА в анамнезе

Операция или перелом в течение 1 мес.

Злокачественная опухоль

+1

+3

+2

+2

Факторы риска

ТГВ или ТЭЛА в анамнезе

Операция или иммобилизация

Рак

+15

+15

+1

Симптомы

Боль в одной нижней конечности

Кровохарканье

+3

+2

Симптомы

Кровохарканье

+1

Физические данные

Частота сердечных сокращений

75-94 в минуту

≥95 в минуту

Боль в ноге при пальпации или односторонний отек

+3

+5

+4

Физические данные

Частота сердечных сокращений

>100 в минуту

Признаки ТГВ

+15

+3

Клиническая оценка

Альтернативный диагноз менее вероятен, чем диагноз ТЭЛА

+3

Клиническая вероятность

Низкая

Средняя

Высокая

Сумма

0-3

4-10

≥11

Клиническая вероятность (3 уровня)

Низкая

    Средняя

    Высокая                                                    

Сумма

0-1

2-6

≥7

Клиническая вероятность (2 уровня)

ТЭЛА маловероятна                               0-4

ТЭЛА вероятна                                        >4

Количественное определение Д-димера для исключения ВТЭ рекомендуется проводить только у амбулаторных/экстренно госпитализированных пациентов с низким или промежуточным риском (для ТГВ <2 по шкале Уэллса, для ТЭЛА <10 по Женевской шкале или <6 по шкале Уэллса). Пациентов с высоким риском ТГВ и ТЭЛА необходимо сразу направлять на инструментальное обследование без предварительного определения Д-димера (5,7).

Алгоритм диагностики ВТЭ у пациентов с низким или промежуточным риском

Сначала определяется клиническая вероятность развития ВТЭ, ТЭЛА, а затем определяется уровень Д-димера. В этих условиях значения теста повышается.

Рис. 2. Алгоритм диагностики ВТЭ и использованием оценки клинической вероятности, Д-димера и методов визуализации (7).

     Диагностическая стратегия, основанная на совместном использовании шкалы пре-тестовой оценки клинической вероятности и Д-димера, увеличивает эффективность диагностики пациентов с подозрением на ВТЭ, даёт возможность исключить ТЭЛА примерно у 30% пациентов в ОНП с трёхмесячным риском тромбоэмболии у оставленных без лечения пациентов на уровне <1% (5) и позволяет снизить количество дорогостоящих и небезопасных для здоровья пациентов процедур (7).

Заключение.

Таким образом, диагностический алгоритм, основанный на совместном использовании шкал определения   клинической вероятности ВТЭ, ТЭЛА и  порога Д-димера значительно увеличивает специфичность диагностики ВТЭ без потери ее чувствительности.

Номер    Литература    References
1    Российские клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике венозных тромбоэмболических осложнений. Москва, издательство «Планида», 2014    
2    Lippi G, Favaloro E.J, Cervellin G. A Review of the Value of D-dimer Testing for Prediction of Recurrent Venous Thromboembolismwith Increasing Age. Seminars in Thrombosis & Hemostasis, 2014, 40 (6), 634-639.
Doi:10.1055/s-0034-1384630.    Lippi G, Favaloro E.J, Cervellin G. A Review of the Value of D-dimer Testing for Prediction of Recurrent Venous Thromboembolismwith Increasing Age. Seminars in Thrombosis & Hemostasis, 2014, 40 (6), 634-639.
Doi:10.1055/s-0034-1384630.
3    Кишкун А.А.. Лабораторная диагностика неотложных состояний. Лабора, Москва, 2012:271-279.    
4.    Wan S. Thrombolysis for high-risk PE: Meta-analysis Studies that included patients with high-risk PE. Chest 1995; 108(4), 978-981
doi:10.1378/chest.108.4.978    Wan S. Thrombolysis for high-risk PE: Meta-analysis Studies that included patients with high-risk PE. Chest 1995; 108(4), 978-981
doi:10.1378/chest.108.4.978
5    Рекомендации ESC по диагностике и ведению пациентов с острой эмболией системы легочной артерии 2014. Российский кардиологический журнал 2015, № 8 (124), 67- 110.
Doi: 10.15829/1560-4071-2015-08-67-110.    
6    Robert-Ebadi H, Righini M. Diagnosis and management of pulmonary embolism in the elderly. European Journal of Internal Medicine 2014, 25 (4), 343–349 doi:10.1016/j.ejim.2014.03.009    Robert-Ebadi H, Righini M. Diagnosis and management of pulmonary embolism in the elderly. European Journal of Internal Medicine 2014, 25 (4), 343–349 doi:10.1016/j.ejim.2014.03.009
7    Olson J.D, Adcock D.M, Bush T.A, de Moerloose P., Gardiner C, Giniard V.R, Grimaux M., McMahan C.A., Prihoda A., Rico-Lazarowsli A, Sales M, Stang L, Trumbull K, Van Cott E, Wissel T, Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI). Quantitative D-Dimer for exclusion venous thromboembolic disease. Approved Guideline. H-59A, 2011, 31 (6), 1-31.    
8    Гильманов А.Ж. D-Димер: Что? Как? У кого? С какой целью? Научно-практический журнал «Клинико-лабораторный консилиум» 2009, №06 (31), 38-46    Gilmanov A. D-Dimer: Analyte, methods, targets, purposes. «Kliniko-laboratornyi konsilium » 2009 №06 (31), с. 38-46 (In Russ.)
9    Lippi G , Cervellin G, Casagranda I , Morelli B, Testa S, Tripodi A. D-dimer testing for suspected venous
thromboembolism in the emergency department. Consensus document of AcEMC, CISMEL, SIBioC, and SIMeL
Clin Chem Lab Med. 2013, 52(5), 1-8 
doi 10.1515/cclm-2013-0706    Lippi G , Cervellin G, Casagranda I , Morelli B, Testa S, Tripodi A. D-dimer testing for suspected venous
thromboembolism in the emergency department. Consensus document of AcEMC, CISMEL, SIBioC, and SIMeL
Clin Chem Lab Med 2013; Clin Chem Lab Med. 2013, 52(5),1-8 
doi 10.1515/cclm-2013-0706
10    Lippi G, Tripodi A, Simundic A-M. International Survey on D-Dimer Test Reporting: A Call for Standardization. Seminars in Thrombosis & Hemostasis 2015, 41 (3), 287-293
doi:10.1055/s-0035-1549092.    Lippi G, Tripodi A, Simundic A-M. International Survey on D-Dimer Test Reporting: A Call for Standardization. Seminars in Thrombosis & Hemostasis 2015, 41 (3), 287-293
doi:10.1055/s-0035-1549092.
11    Методическое пособие Диакон     Соловьева И.В.

Статья добавлена 27 сентября 2019 г.

Механизм и эволюция димеризации белков

Мы исследовали механизм и эволюционный путь димеризации белков путем анализа экспериментальных структур димеров. Мы предполагаем, что эволюция димеров может иметь несколько путей, включая (1) образование функционального димера напрямую, минуя мономер-предок, (2) образование стабильного мономера в качестве промежуточного продукта с последующими мутациями его поверхностных остатков и ( 3), механизм замены домена, заменяющий один сегмент в мономере эквивалентным сегментом из идентичной цепи в димере.Некоторые из димеров, которые регулируются механизмом замены доменов, могли развиться на более ранней стадии эволюции посредством второго механизма. Здесь мы следуем теории о том, что кинетический путь отражает эволюционный путь. Мы анализируем взаимосвязь структура-кинетика-эволюция для набора симметричных гомодимеров, разделенных на три группы: (1) 14 димеров, которые в литературе называются димерами с заменой доменов; (2) девять димеров с 2 состояниями, которые не имеют поддающихся измерению промежуточных продуктов при равновесной денатурации; и (3) восемь димеров с 3 состояниями, которые имеют стабильные промежуточные соединения в равновесной денатурации.Анализ состоит из следующих этапов: 1) димер разделяется на две структурные единицы, обладающие двойной симметрией. Каждая единица содержит непрерывный сегмент из одной полипептидной цепи димера и комплементарный ему непрерывный сегмент из другой цепи. (ii) Деление повторяется постепенно, с различными комбинациями двух сегментов в каждой единице. (iii) Коэффициент компактности рассчитывается для единиц во всех подразделениях. Коэффициенты, полученные для различных разрезов димера, образуют профиль компактности.Профиль исследует структурную организацию двух цепей в димере и стабильность мономерного состояния. Опишем особенности профилей компактности в каждой из трех групп димеров. Профили идентифицируют сегменты замены в димерах с заменой домена и обычно могут предсказать, имеет ли димер замену домена. Кинетика димеризации указывает на то, что некоторые димеры, которые были определены в литературе как случаи замены домена, димеризуются посредством кинетики 2-х состояний, а не посредством замены сегментов выполненных мономеров.Профили компактности указывают на широкий спектр кинетики димеризации: димеры, не имеющие промежуточных стабильных мономеров; димеры, имеющие промежуточное соединение со стабильной мономерной структурой; и димеры, имеющие в составе мономера промежуточное соединение со стабильной структурой. Они соответствуют множественным эволюционным путям образования димеров. Механизмы эволюции, предложенные здесь для димеров, применимы и к другим олигомерам.

На димерно-мономерное равновесие основной протеазы SARS-CoV-2 влияют низкомолекулярные ингибиторы M

pro о процессе димеризации и связи с каталитической активностью сообщается на блок-схеме, показанной на рис.1. Сначала мы получили термодинамические параметры, контролирующие равновесие димера-мономера M pro в растворе, с помощью методов SAXS и CD-спектроскопии в отсутствие ингибиторов. Учитывая результаты, полученные Graziano et al. 20 для SARS-CoV M pro , мы выбрали для исследования диапазон концентраций белка от 3 до 30 мкМ, при этом молярность выражается в единицах M pro мономеров. Следует отметить, что, используя эти концентрации белка, можно различать значения константы диссоциации, попадающие в довольно широкий диапазон \(\приблизительно 0.2-200\) \(\mu \)M (см. уравнение 2).

Впоследствии мы изучили с помощью экспериментов SAXS равновесие димера-мономера M pro в присутствии ряда потенциальных ингибиторов, выбранных из внутренней базы данных , содержащей коммерческие и синтетические соединения. Всего одна концентрация белка, 30 мкМ, и две концентрации ингибиторов, 30 и 60 мкМ, что соответствует молярному соотношению ингибиторов к мономеру М на , равному 1 и 2, были исследованы.Также проводили анализы активности, и результаты коррелировали с ингибированием димеризации M pro .

Рисунок 1

Графическое отображение блок-схемы описанного в тексте биофизического метода.

M

pro димеризация и термостабильность

Равновесие димер-мономер SARS-CoV-2 M pro было исследовано при различных концентрациях белка путем проведения экспериментов SAXS в растворе в диапазоне температур между 15°С и \circ \) и 45\(^\circ \) C и измерения CD в дальнем УФ-диапазоне при комнатной температуре.\circ \) C.

SAXS

Данные SAXS для SARS-CoV-2 M pro , зарегистрированные на линии луча B21 алмазного синхротрона (Didctot, Великобритания) при различных концентрациях белка и температурах, показаны в виде логарифмических значений. логарифмические графики на рис. 2, верхние панели.

Рисунок 2

Данные SAXS и аппроксимация. Верхние панели : экспериментальные данные SAXS для SARS-CoV-2 M pro без ингибиторов и наилучшее теоретическое соответствие, полученное с помощью программного обеспечения GENFIT 21,22 (сплошные черные и белые линии).Каждая панель сообщает набор данных, полученных при одной и той же температуре, как показано в верхнем левом углу, и при различной номинальной концентрации белка \(C_\circ\). Нижние панели : данные SAXS M pro при фиксированной концентрации \(C_\circ\)=30 \(\mu \)M в присутствии ингибиторов. На каждой панели представлены кривые при одной и той же температуре, показанные в левом нижнем углу. Красный, зеленый, синий, оранжевый, темно-зеленый, голубой и пурпурный относятся к ингибитору 1 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 и 7 90, соответственно.{-\Delta G_{D}/({\text{R}}T)}, \end{выровнено}$$

(2)

где C — общая молярная концентрация мономеров, \(x_1\) — молярная доля белков, которые остаются в мономерном состоянии, \(\Delta G_{D}\) — изменение свободной энергии Гиббса диссоциации, \({\mathrm{R}}\) — универсальная газовая постоянная, а T — абсолютная температура. Отметим, уравнение. (2) можно решить в терминах \(x_1\),

$$\begin{aligned} x_1=K_D\frac{\sqrt{1+8 C/K_D}-1}{4 C} .\circ\) — энтропия диссоциации при \(T_\circ\).

Сечение макроскопического дифференциального рассеяния, представляющее собой экспериментальную информацию, представленную кривой МУРР, для системы взаимодействующих мономеров и димеров может быть записано как

$$\begin{aligned} \frac{d\Sigma }{d \Omega }(q)=N_A\каппа C_N P(q)S_M(q)+B, \end{выровнено}$$

(5)

\(N_A\) число Авогадро, \(\kappa \) неизвестная доля номинальной молярной концентрации белка \(C_N\) (\(C=\kappa C_N\)), B произвольный плоский фон что учитывает возможные неопределенности при определении передачи образцов белков и буферов. P ( q ) представляет средний форм-фактор системы

$$\begin{aligned} P(q)=x_1P_1(q)+\frac{1}{2}(1-x_1)P_2( д), \end{выровнено}$$

(6)

, где \(P_j(q)\) означает форм-фактор (который представляет собой ориентационное среднее избыточного квадрата амплитуды рассеяния рентгеновских лучей) мономера M pro (\(j=1\)) или димера (\(j=2\)). Мы рассчитали \(P_j(q)\) из кристаллической структуры димера SARS-CoV-2 M pro , недавно определенного 7 (код PDB 6y2e) с учетом одной цепи (\(j=1\)) или обе цепи (\(j=2\)) методом SASMOL 23 .Этот метод учитывает вклад в рассеяние за счет гидратации молекул воды вокруг белка, положения которых находятся путем встраивания атомной структуры в тетраэдрическую плотноупакованную решетку. Для мономера и димера SARS-CoV-2 M pro было рассчитано 726 и 1243 молекулы гидратации соответственно, что позволяет предположить, что для образования димера из гидратной оболочки обоих мономеров удаляется около 200 молекул воды. Следовательно, количество молекул воды, приходящихся на каждый мономер, уменьшается с 726 до 621 при димеризации M pro .Это указывает на то, что процесс димеризации сопровождается небольшими структурными изменениями, уменьшающими среднюю площадь, доступную для растворителя. Член \(S_M(q)\) в уравнении (5) представляет собой так называемый «измеренный» структурный фактор, который описывает дальнодействующие межмолекулярные взаимодействия между всеми частицами в растворе. Для простоты здесь мы рассматриваем общий эффективный структурный фактор, который учитывает взаимодействия мономер-мономер, мономер-димер и димер-димер. Учитывая, что при малых q все экспериментальные кривые рассеяния (рис.2 верхние панели) показывают положительное отклонение от тренда Гинье, свидетельствующее о преобладании белок-белкового притяжения над отталкиванием, мы аппроксимировали структурный фактор коэффициентом фрактального распределения неоднородностей, разработанным Тейшейрой 24 , основная параметрами являются D , фрактальная размерность агрегатов, \(r_0\), эффективный радиус агрегирующей белковой молекулы и \(\xi \), корреляционная длина, которую можно интерпретировать как средний размер агрегатов (см. уравнения\circ \) и энтропия диссоциации при \(T_\circ \). Другим общим для всех кривых параметром является относительная массовая плотность гидратной воды (как правило, выше 1), \(d_h\), которая учитывается в методе SASMOL 23 . Общие подходящие параметры показаны в таблице 1, а все остальные указаны в дополнительной таблице S1.

Таблица 1 Термодинамические параметры, полученные в результате глобальной подгонки данных SAXS для SARS-CoV-2 M pro без ингибиторов при различных температурах и концентрациях.{-1}\), значительно меньшим по сравнению с полученным для вышеупомянутого случая \(\бета\)-лактоглобулина 25 . Следует отметить, что в процессе диссоциации в положительную энтропию диссоциации, помимо поступательного и вращательного движений, вносят вклад многие факторы, и их трудно разделить. Одним из таких факторов, безусловно, является удаление примерно 200 молекул гидратной воды с поверхности раздела мономер-мономер при образовании димера. Изменение теплоемкости при постоянном давлении при диссоциации получилось положительным и большим.Этот параметр косвенно описывает границу раздела мономер-мономер, так как может быть связан с гидратацией и коррелирует с размером границы раздела 26 . Набор параметров, представленных в таблице 1, позволяет рассчитать равновесную константу диссоциации M pro вместе с ее стандартным отклонением при любой температуре. Результаты показаны на дополнительном рисунке S1, верхняя левая панель. Мы заметили небольшое увеличение \(K_D\) с T , эффект, который в основном связан с большим увеличением теплоемкости при постоянном давлении при диссоциации.Однако дальнейшее исследование площади раздела мономер-мономер и ее связи с теплоемкостью диссоциации 27 требует дальнейших калориметрических экспериментов, чтобы получить меньшие ошибки оценки. Наконец, относительная плотность гидратной оболочки немногим больше единицы, что согласуется с предыдущими литературными результатами по глобулярным белкам 28,29,30 . Определение термодинамических особенностей димер-мономерного равновесия M pro в условиях, весьма сходных с условиями, обнаруженными in vivo , является фундаментальным шагом в изучении эффектов препаратов, направленных на ингибирование димеризации, и подчеркивает важность дальнейших исследований. исследовать границу раздела мономер-мономер M pro с помощью методов в растворе.

CD в дальнем ультрафиолете

Чтобы получить дополнительные сведения о равновесии димер-мономер, мы измерили спектры CD в дальнем ультрафиолете M pro при трех различных концентрациях, как показано на рис. 3, левая панель.

Рисунок 3

Данные компакт-диска и посадки. Слева : КД-спектры SARS-CoV-2 M pro в дальнем УФ-диапазоне при трех разных концентрациях. Данные CD представлены в молярных единицах эллиптичности. Вставка: положение минимума спектров в зависимости от концентрации (красные кружки).{\mathrm{min}}\) смещается в сторону меньших значений, сообщая об увеличении \(\beta\)-листового компонента за счет \(\alpha \)-спирального содержимого 31 . Довольно интересно, что если принять константу диссоциации \(K_D=7 \pm 1\) \(\mu \)M, то в диапазоне концентраций от 2,5 до 16 \(\mu \)M уменьшение примерно в 2 раза ожидается доля мономеров (примерно от 0,67 до 0,36, см. уравнение 3). Этот большой сдвиг в популяциях димера-мономера может разумно привести к изменениям, происходящим во вторичной структуре M pro и обнаруженным с помощью спектроскопии КД.{\mathrm{min}}\) прекрасно согласуется с уравнением (7).

Термическая стабильность M pro была охарактеризована путем контроля сигнала на 221 нм образца M pro при концентрации 16 \(\mu \)M, в рамках упрощенной гипотезы о том, что кривая плавления возникает в основном из-за димеры. Полученный нами довольно резкий переход показан на рис. 3 (правая панель) и ясно указывает на модель с двумя состояниями, в которой димер разворачивается и дает две мономерные цепи со случайной спиралью:

$$\begin{aligned} {{ \text{M}}^{{\text{pro}}}_{2}} \rightleftharpoons 2 {{{\text{M}}^{{\text{pro}}}_{1,{{\ текст{unf}}}}}}.2{C_{p,\mathrm max}}/ \Delta H_{\mathrm{cal}}\) по измерениям ДСК 33 . Также стоит отметить, что, взяв \(\Delta H_{\mathrm{cal}}=443\) кДж/моль 33 , получается отношение \(\Delta H_{\mathrm{v}} /\Delta H_{\mathrm{cal}}\sim 1.8\): такое значение, большее 1, полностью соответствует разворачивающемуся переходу, связанному с диссоциацией димера. Весьма интересно, что термическая стабильность, выявленная измерениями КД, подтверждает точку зрения, согласно которой около 90° свернутое состояние в температурном диапазоне, исследованном экспериментами МУРР, т.е.\circ \) C, тем самым подтвердив правильность модели, которую мы использовали для интерпретации соответствующих кривых рассеяния.

M

pro равновесие димер-мономер в присутствии ингибиторов
Выбор ингибитора in-silico

Чтобы идентифицировать новые ингибиторы основной протеазы SARS-CoV-2 из большой внутренней базы данных , мы применили протокол in silico , недавно предложенный некоторыми из нас 35 . Блок-схема принятого протокола изображена на дополнительном рис.С2. В качестве первого шага мы провели исследования молекулярного докинга соединений, представленных в базе данных, для анализа их связывающей способности в каталитически активном центре SARS-CoV-2 M pro (код PDB 6y2f) 7 , как подробно описано в раздел «Материалы и методы». На дополнительном рисунке S3 показан трехмерный активный сайт связывания SARS-CoV-2 M pro , сокристаллизованный с нативным ингибитором 13b 7 , ковалентно связанным с Cys145. Лиганд связывается с ферментативной каталитической щелью протеазы, расположенной между доменами I и II.Трехмерное представление сайта связывания (дополнительный рисунок S3) подчеркивает взаимодействие с аминокислотными остатками, участвующими в механизме ингибирования, такими как Met49, Met165, Glu166, His164, Phe140, Gly143 и каталитический Cys145. Следует отметить наличие водородных связей между пиридоновой частью лиганда и Glu166, что определяет каталитическую активность, заставляющую SARS-CoV-2 M pro принимать неактивную конформацию. Полученные в результате наилучшие состыкованные молекулы были отобраны на основе порогового значения стыковки \(-6.5\) ккал/моль и представлены для подходов, основанных на лигандах, с использованием веб-сервиса DRUDIT (DRUgs Discovery Tools), платформы виртуального скрининга с открытым доступом, недавно разработанной 36 , которая представляет собой эволюцию предыдущих хорошо зарекомендовавших себя протоколов. на основе молекулярных дескрипторов 37,38 .

DRUDIT реализует матрицу SARS-CoV-2 M pro на основе лиганда, доступную в инструменте поиска биомишеней, который недавно был предложен в качестве полезного средства для идентификации новых модуляторов SARS-CoV-2 M pro . .Впоследствии лиганды, выбранные путем молекулярного докинга, были отправлены в DRUDIT, как сообщалось в другом месте 35 , что позволило оценить их сродство к SARS-CoV-2 M pro по значениям шкалы сродства Drudit (DAS). Особенности лиганд-ориентированных подходов, основанных на молекулярных дескрипторах, позволили оценить топологические, термодинамические и зарядовые характеристики лигандов. Таким образом, две дополняющие друг друга точки зрения на оценку связывающей способности (лигандная и структурная) охватывают все аспекты взаимодействия в комплексе лиганд-мишень.Молекулы с наивысшим баллом (выбранные на основе порогового значения DAS, равного 0,65) были обработаны с помощью расчетов Induced Fit Docking (IFD) для дальнейшего отбора попаданий для проведения теста во влажном состоянии . На дополнительном рисунке S4 и в таблице 2 представлены семь структур с лучшими оценками. Анализ результатов в таблице 2 показывает, что выбранные соединения имеют схожие общие оценки (\({\mathrm{IFD\_score}}\)). Это подтверждает надежность основанного на лигандах подхода, используемого DRUDIT, который может дать отчет о связывании рецептор-лиганд, хотя он основан на молекулярных дескрипторах, которые, как известно, не принимают во внимание трехмерную форму связывания. сайт.

Таблица 2 Результаты IFD для семи выбранных ингибиторов по сравнению с соединением 13b .

На рисунке 4 показаны первые две молекулы с лучшими оценками 3 и 7 (согласно параметру \({\mathrm{IFD\_score}}\)) в сайте связывания (левая панель) и связанные с ними амино- кислотные карты (правая панель). Две молекулы глубоко погружены в расщелину кармана для связывания субстрата, но в отличие от сокристаллизованного лиганда 13b они взаимодействуют с аминокислотами несколько иного типа.Эти данные свидетельствуют о том, что эти соединения не связаны ковалентно с каталитическим центром SARS-CoV-2 M pro .

Рисунок 4

Трехмерные режимы связывания соединений 3 и 7 с лучшими оценками в активном сайте SARS-CoV-2 M pro ( слева ) и соответствующие карты аминокислот ( справа ). Рисунок разработан маэстро Шредингером, версия 10.2 (2017) 39 .

Анализы активности M
pro

Выбранные ингибиторы были испытаны на эффективность снижения активности M pro .Как показано на рис. 5, временная зависимость флуоресценции субстрата после гидролиза указывает на то, что каталитическая активность M pro изменяется в присутствии выбранных соединений. В частности, соединения 2 , 4 , 5 и 7 вызывали необратимую инактивацию фермента, в то время как соединения 1 и 6 приводили к неактивности. Для двух наиболее эффективных соединений ( 2 и 7 ) были проведены тесты на ингибирование в зависимости от концентрации.n)\), чтобы получить половину максимальной эффективной концентрации, \({\mathrm{IC}_{50}}\), и наклон Хилла n . Для 7 , где \(n=5 \pm 1\) и \(3 \pm 1\) соответственно. Эти значения n больше единицы указывают на то, что связывание является положительно кооперативным, что согласуется с другими недавними экспериментальными результатами 40 .

Рисунок 5

Кривые ингибирования флуоресценции выбранных соединений, указанные в каждой рамке.Прямые линии представляют собой наиболее подходящие линии, полученные с учетом точек данных, заключенных между временем, указанным стрелкой, и 30 минутами. Наклон прямой линии сообщается в каждом кадре.

SAXS

Кривые SAXS SARS-CoV-2 M pro при номинальной концентрации \(C_\circ =30\) \(\mu \)M и в присутствии каждого из семи выбранных потенциальных ингибиторов, при концентрации \(C_{\mathrm{I}}=30\) \(\mu \)M (тонкие линии) или 60 \(\mu \)M (толстые линии) представлены на нижних панелях рис.2 в виде логарифмических графиков. Каждая панель относится к разной температуре, как указано. К сожалению, некоторые из предусмотренных условий отсутствуют (например, кривые SAXS ингибитора 5 при 60 \(\mu \)M) из-за экспериментальной проблемы с вводом образца в капилляр пучковой линии. Данные SAXS были проанализированы с использованием того же подхода, что и для данных без ингибиторов, с дальнейшим предположением, что для каждого соединения термодинамические параметры являются линейными функциями его концентрации \(C_{\mathrm{I}}\), а именно \( \ Delta G ^ \ circ _D = \ Delta G ^ \ circ _ {D, 0} (1+ \ alpha _G C _ {\ mathrm {I}}) \), \ (\ Delta {C_p} _D = \ Delta { C_p}_{D,0}(1+\alpha _{C_p} C_{\mathrm{I}})\) и \(\Delta S^\circ _D = \Delta S^\circ _{D, 0}(1+\alpha _S C_{\mathrm{I}})\).\circ _{D,0}\) — это в точности значения, уже полученные в результате анализа данных SAXS без ингибиторов (приведенные в таблице 1), и три соответствующие постоянные скорости \(\alpha _G\), \(\alpha _ {C_p}\) и \(\alpha _S\) являются подгоночными параметрами, общими для всех кривых SAXS, соответствующих одному и тому же ингибитору. Высокое качество процедуры подгонки можно оценить на рис. 2 (нижние панели), где расчетные кривые МУРР накладываются на экспериментальные, а полученные термодинамические общие параметры подгонки показаны в таблице 3, первая панель.

Таблица 3 Верхняя панель : общие термодинамические параметры анализа данных SAXS для образцов SARS-CoV-2 M pro с ингибиторами. Средняя и нижняя панели : константы диссоциации, полученные в результате анализа данных SAXS для образцов SARS-CoV-2 M pro с ингибиторами.

Ингибиторы с самыми низкими отрицательными значениями \(\alpha _G\) (Таблица 3, первая панель) в основном способствуют диссоциации димеров. Результаты, представленные в таблице 3, позволяют предположить, что соединения 1 , 6 и 7 в пределах погрешности эксперимента в основном способны увеличивать константу равновесия диссоциации, которая при \(C_{\mathrm{I}}=30 \) \(\mu \)M становится равным \(\приблизительно 15\) \(\mu \)M и при \(C _{\mathrm{I}}=60\) \(\mu \) M почти удваивает свое значение, достигая \(\примерно 30\) \(\mu \)M.\circ _{D,0}\) равно \(7 \pm 1\) \(\mu \)M (таблица 1). Ингибитор 5 несколько менее активен: при \(C_{\mathrm{I}}=60\) \(\mu \)M мы нашли константу равновесия диссоциации \(\приблизительно 20\) \(\mu \ )М. Другие три соединения, а именно 2 , 3 и 4 , показывают значение \(\alpha_G\), близкое к 0, что указывает на то, что они не влияют существенным образом на димер-мономерное равновесие M про . Несмотря на высокие неопределенности в отношении \(\alpha _{C_p}\) и \(\alpha _S\), их отрицательные значения предполагают, что при диссоциации изменения теплоемкости и энтропии меньше, чем наблюдаемые без ингибиторов, что указывает на то, что ингибиторы увеличить порядок мономера.Температурная зависимость равновесной константы диссоциации \(K_D\) для каждого ингибитора представлена ​​на дополнительном рисунке S1. Большая неопределенность параметров подгонки определяет наличие широких полос неопределенности на трендах \(K_D\). Это особенно очевидно для ингибитора 5 , поскольку данные МУРР зарегистрированы только для одной концентрации ингибитора. Следовательно, необходимо предостережение относительно температурной зависимости \(K_D\) в присутствии семи ингибиторов, полученных с помощью анализа SAXS.

Из внимательного изучения параметров одной кривой, представленных в дополнительных таблицах S1 и S2, мы видим, что значение корреляционной длины \(\xi \) находится в диапазоне 3000-4500 Å и довольно не зависит от температуры и наличие ингибиторов. Фрактальная размерность \(\примерно 2\), что свидетельствует о двумерном фрактальном росте белковых кластеров в присутствии ингибиторов.

причин, следствий и способов их устранения

Что такое димеры адаптера?

При проверке качества библиотек секвенирования с чипами инструменты для капиллярного электрофореза, например, BioAnalyzer или Fragment Анализатор или на агарозном геле неожиданный небольшой пик на 120–170 п.н. указывает на присутствие димеров адаптера (рис. 1).

Димеры адаптера содержат полноразмерные последовательности адаптера, способные для связывания и кластеризации в проточной кювете и создания данных секвенирования. В Напротив, димеры праймеров не содержат полных адаптерных последовательностей, и не способны связываться или группироваться в проточной кювете, поэтому не секвенируются.

Что вызывает димеры адаптера?

  • Недостаточное количество исходного материала

Использование слишком малого количества исходного материала может привести к увеличению расхода адаптера образование димера.Количественное определение с помощью флуорометрического метода рекомендуется для обеспечения точности вводимой суммы. Использование вводимой суммы в диапазоне, рекомендованном для рабочего процесса, сводит к минимуму вероятность что димеры адаптера будут присутствовать в готовых библиотеках.

  • Низкое качество исходного материала

Не рекомендуется использовать фрагментированную или деградировавшую исходную нуклеиновую кислоту для определенных рабочих процессов. Использование испорченного входного материала для библиотеки методы подготовки, не совместимые с деградировавшим входом, могут приводят к димерам адаптера.

  • Неэффективная очистка шариков

При обращении с шариками важно следовать передовым методам. обеспечить правильный выбор размера и удаление димеров адаптера, которые могут сформировались при подготовке библиотеки.

Почему важно удалять димеры адаптера?

Димеры адаптеров имеют полные последовательности адаптеров, поэтому они могут кластеризоваться. и последовательность. Из-за своего небольшого размера они группируются больше эффективно, чем предполагаемые фрагменты библиотеки.В зависимости от количественную пропорцию по отношению к конкретной библиотеке, они могут вычесть значительную часть чтений секвенирования из желаемого фрагменты библиотеки. Кроме того, они могут негативно повлиять на последовательность качества данных и даже может привести к преждевременной остановке цикла (рис. 2).

Как удалить димеры адаптера?

Если в библиотеке присутствуют димеры адаптера, выполните дополнительную этап очистки с помощью гранул (AMPure XP, SPRI или Sample Purification шарики, «SPB») или гель-очистки.Второй цикл очистки может уменьшить доходность библиотеки. Соотношение бортов от 0,8x до 1x обычно рекомендуется и достаточен для удаления нежелательных димеров адаптера.

Как выглядят димеры адаптера?


Рис. 1. Электрофореграмма BioAnalyzer, показывающая библиотеку с пик димера адаптера при 126 п.н.

Рисунок 2. Если во время секвенирования присутствуют димеры адаптера, это видно на графике процентной базы (%base) в Sequence Analysis Viewer или в BaseSpace.Димеры адаптера дают следующую подпись:

  1. Область низкого разнообразия
  2. Индексная область
  3. Другой регион с низким разнообразием
  4. Увеличение «A», когда последовательность адаптера заканчивается и считывается последовательность попадает в проточную ячейку. Этот вызов A может быть вызовом G, в зависимости от используемой платформы секвенирования

Схема дополнительных вызовов может отличаться в зависимости от доли димеров адаптера по сравнению с предполагаемыми фрагментами библиотеки, т. е. он может быть менее узнаваемым из-за меньшей доли присутствующих димеров адаптера в бегах.

Идентификация мономеров и димеров — Биохимия

Если вы считаете, что контент, доступный с помощью Веб-сайта (как это определено в наших Условиях обслуживания), нарушает одно или более ваших авторских прав, пожалуйста, сообщите нам, предоставив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному агенту, указанному ниже. Если университетские наставники примут меры в ответ на ан Уведомление о нарушении, он предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, предоставившей такой контент средства самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении может быть направлено стороне, предоставившей контент, или третьим лицам, таким как в виде ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатов), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или деятельность нарушают ваши авторские права. Таким образом, если вы не уверены, что содержимое находится на Веб-сайте или на который ссылается Веб-сайт, нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к адвокату.

Чтобы подать уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись владельца авторских прав или лица, уполномоченного действовать от его имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробно, чтобы преподаватели университета могли найти и точно идентифицировать этот контент; например, мы требуем а ссылку на конкретный вопрос (а не только название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; и Заявление от вас: (а) что вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права не разрешены законом или владельцем авторских прав или его агентом; б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство вы либо владельцем авторских прав, либо лицом, уполномоченным действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему назначенному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

 

Стабильность димеров серы (S2) в кометных льдах

S 2 десятилетиями наблюдается у комет, в том числе у кометы 67P/Чурюмова–Герасименко.Несмотря на то, что эта молекула присутствует в этих телах повсеместно, природа ее источника остается неизвестной. В этом исследовании мы предполагаем, что S 2 образуется в результате облучения (фотолиза и/или радиолиза) S-содержащих молекул, встроенных в ледяные зерна-предшественники комет, и что поток космических лучей одновременно создает пустоты во льдах, внутри которых образовались молекулы могут накапливаться. Мы исследуем устойчивость молекул S 2 в таких полостях, предполагая, что окружающий их лед состоит из H 2 S или H 2 O.Мы показываем, что энергия стабилизации молекул S 2 в таких пустотах близка к энергии связи льда H 2 O, что означает, что они могут покинуть ледяную матрицу только тогда, когда последняя сублимирует. Поскольку S 2 имеет короткое время жизни в паровой фазе, мы получаем, что его образование в зернах под действием облучения должно происходить только в средах с низкой плотностью, таких как ISM или верхние слои протосолнечной туманности, где локальная температура чрезвычайно высока. низкий. В первом случае кометы образовались бы из ледяных крупинок, оставшихся нетронутыми при входе в туманность.Во втором случае кометы образовались бы из ледяных крупинок, сконденсировавшихся в протосолнечной туманности и эффективно облучавшихся при их турбулентном переносе к верхним слоям диска. Оба сценария согласуются с присутствием молекулярного кислорода в кометах.

Природа источника димеров серы (S 2 ), наблюдаемых в кометах, до сих пор неизвестна. Первое обнаружение S 2 в небесном теле было в УФ-спектрах кометы IRAS-Araki-Alcock (C/1983 h2), полученных космической обсерваторией International Ultraviolet Explorer ( IUE ) (Ahearn et al.1983). Полосы излучения S 2 впоследствии были идентифицированы у многих комет, наблюдавшихся вместе с IUE в восьмидесятых годах, включая 1P/Halley (Кришна Свами и Уоллис, 1987). S 2 также был идентифицирован у комет Хиякутаке (C/1996 B2), Ли (C/1999 h2) и Икея-Жанга (C/2002 C1; Лаффон и др., 1998; Ким и др., 2003; Бойс и Рейле). 2005). Совсем недавно S 2 была обнаружена у кометы 67P/Чурюмова–Герасименко (далее 67P/C-G) масс-спектрометром РОСИНА на борту КА Rosetta на расстоянии ∼3 а.е. от Солнца в октябре 2014 г. (∼ 4–13 × 10 −6 по отношению к воде, Le Roy et al.2015 г.; Кальмонте и др. 2016). Все эти наблюдения предполагают, что S 2 встречается в кометах повсеместно.

Поскольку время жизни S 2 в коме очень короткое (не более нескольких сотен секунд; Reylé & Boice 2003), в литературе использовались два основных сценария, объясняющих его присутствие в кометах. В первом сценарии S 2 является продуктом реакций, происходящих в коматозном состоянии. Таким образом, было предложено, чтобы этилен действовал как катализатор, позволяющий образовывать молекулы S 2 во внутренней коме (Saxena & Misra 1995; Saxena et al.2003). Кроме того, предполагалось, что присутствие атомарного S (как продукта фотодиссоциации CS 2 ), реагирующего с OCS, приводит к образованию S 2 в коме (A’Hearn et al. 2000). Однако модели, изображающие химию комы кометы, показывают, что эти два механизма не учитывают наблюдаемые уровни S 2 (Rodgers & Charnley 2006).

Во втором сценарии считается, что молекулы S 2 имеют родительскую природу и находятся в кометных льдах (Ahearn et al.1983 год; Ахерн и Фельдман, 1985; Фельдман 1987; Грим и Гринберг, 1987; А’Хирн, 1992). Aearn & Feldman (1985) предположили, что УФ-фотолиз S-содержащих видов, внедренных в лед ISM, может привести к образованию достаточных количеств S 2 , которые остаются в ловушке в ледяной матрице. С тех пор был предложен ряд механизмов, основанных на УФ или рентгеновском излучении, начиная в основном с H 2 S (наиболее распространенное S-содержащее летучее вещество, наблюдаемое в кометах; Irvine et al., 2000; Bockelée-Morvan et al. .2004) и H 2 S 2 , а также такие радикалы, как HS и HS 2 (Grim & Greenberg 1987; Jimenez-Escobar & Muñoz-Caro 2011; Jimenez-Escobar et al. 2012). Также было высказано предположение, что S 2 может образоваться в результате радиолиза S-содержащих соединений в кометных льдах (Ahearn & Feldman 1985; Calmonte et al. 2016), несмотря на то, что до сих пор нет экспериментальных доказательств того, что этот механизм эффективен.

В настоящем исследовании мы постулируем, что S 2 образуется из молекул H 2 S, внедренных в ледяные зерна, при облучении потоками УФ, рентгеновских и космических лучей (CRF), будь то ледяные зерна-предшественники комет формируется в протосолнечной туманности или ISM.Поскольку радиолиз, вызванный воздействием космических лучей, одновременно создает пустоты во льдах, в которых могут накапливаться образовавшиеся молекулы (Карлсон и др., 2009; Мусис и др., 2016b), мы исследуем устойчивость молекул S 2 в таких полостях, предполагая что окружающий лед состоит из H 2 S или H 2 O. Мы показываем, что энергия стабилизации молекул S 2 в таких пустотах близка к энергии связи льда H 2 O, что означает что они могут покинуть ледяную матрицу только тогда, когда последняя сублимирует.Наконец, мы обсудим последствия наших результатов для происхождения кометных зерен, уделяя особое внимание тем, которые агломерированы кометой 67P/C-G.

В данной работе рассматриваются три механизма облучения, приводящие к образованию S 2 . Доказано, что первые два механизма, а именно ультрафиолетовое и рентгеновское облучение, производят S 2 из H 2 S и H 2 S 2 (Grim & Greenberg 1987; Jiménez-Escobar & Muñoz-Caro). 2011; Хименес-Эскобар и др.2012). Эксперименты показали, что S 2 можно производить и стабилизировать в ледяных зернах толщиной в несколько десятых микрона. Несмотря на отсутствие экспериментальных данных, радиолиз также рассматривался как потенциальный кандидат на образование S 2 из S-содержащих соединений в кометных ледяных зернах (Ahearn & Feldman 1985). Этот механизм недавно был предложен для объяснения обнаружения S 2 в 67P/C-G (Кальмонте и др., 2016) и часто используется для объяснения его присутствия в экзосфере Европы (Карлсон и др.1999 г.; Кэссиди и др. 2010). Космические лучи достигают более глубоких слоев, чем фотонное излучение, и одновременно создают пустоты, в которых могут быть изолированы некоторые продукты облучения, такие как O 2 или здесь S 2 (Mousis et al. 2016b). Какой бы процесс облучения ни рассматривался, мы предполагаем, что после того, как S 2 была создана и захвачена микроскопическими ледяными зернами, последние агломерировались и образовали строительные блоки комет.

Энергия стабилизации S 2 возникает в результате электронного взаимодействия между несущей опорой (H 2 O льдом или H 2 S льдом) и инородным телом S 2 .Энергия стабилизации оценивается как

, где — энергия изолированной молекулы, E льда — энергия исходного твердого хозяина и E — полная энергия комплекса [хозяин + S 2 ], со всеми объектами, оптимизированными изолированно.

Все моделирования выполняются с помощью пакета моделирования Vienna ab-initio (Kresse & Hafner 1993, 1994; Kresse & Furthmüller 1996; Kresse & Joubert 1999). Взаимодействия дальнего действия в твердом теле и водородные связи являются критическими параметрами во льдах, поэтому мы используем приближенный функционал обобщенного градиента PBE (Perdew et al.1996), в версии (PBE+D2), исправленной Grimme et al. (2010 г.), который был специально разработан для решения современных проблем. Этот теоретический инструмент хорошо зарекомендовал себя при моделировании объемных и поверхностных структур льда, взаимодействующих с летучими веществами (Lattelais et al. 2011, 2015; Ellinger et al. 2015; Mousis et al. 2016b). Более подробную информацию о вычислительном фоне можно найти в вышеупомянутых публикациях.

Поскольку S 2 образуется глубоко внутри мантии ледяных зерен, начальное описание облученного льда принимается как внутренняя структура ледяных кластеров, полученная в результате моделирования методом Монте-Карло ледяных агрегатов, состоящих из сотен молекул воды.Важным моментом в моделировании Buch et al. (2004) заключается в том, что ядро ​​агрегатов состоит из кристаллических доменов аполярного гексагонального льда Ih . Однако в данном контексте облучение создает значительные дефекты во льду, а именно пустоты и следы облучения, которые, по крайней мере, локально изменяют структуру кристаллов.

3.1. S

2 Встроен в H 2 O Лед

Поскольку H 2 O является доминирующим летучим веществом в кометах (Bockelée-Morvan et al.2004), ожидается, что большинство полостей, созданных облучением CRF, будут окружены молекулами H 2 O. В табл. 1 показана энергия стабилизации S 2 в зависимости от размера этих полостей. Как развивается стабилизация S 2 в зависимости от их размера, кратко изложено ниже.

  • 1.  

    Начиная с удаления H 2 O, мы не находим стабилизации включения S 2 в решетку льда. На самом деле это эндотермический процесс, как и для включения O 2 (Mousis et al.2016б).
  • 2.  

    С удалением одного H 2 O мы имеем структуру включения, для которой стабилизация отрицательна, а это означает, что S 2 не может оставаться в такой маленькой полости.

  • 3.  

    При несколько больших полостях, полученных удалением двух-четырех соседних молекул H 2 O из решетки льда, мы получаем возрастающие энергии стабилизации от 0,3 до 0,5 эВ.

  • 4.  

    При более крупных полостях, образующихся вдоль трека облучения, энергии стабилизации оказываются не ниже нуля.5 эВ.

Таблица 1. Вычисленные энергии стабилизации (эВ) S 2 , взаимодействующие с H 2 O Ice или H 2 S Ice

Окружающая среда H 2 O Лед H 2 S Лед
Адсорбция 0,28
Вставка ( n = 1) a −0.12 0,30
Вставка ( n = 2) 0,28 0,45
Вставка ( n = 4) 0,50 0,40
Включение (тонкая дорожка) 0,51 0,41
Вставка (большая дорожка) 0,53 0,50

Примечание.

a n  = количество молекул H 2 O или H 2 S, разрушенных с образованием пустоты, в которой находится S 2 .

Скачать таблицу как: ASCIITypeset image

Короче говоря, как только становится достаточно места, энергия стабилизируется на уровне около 0,5 эВ. Эта энергия стабилизации (1) выше (более стабилизирующая), чем в случае O 2 (0,2–0,4 эВ; Мусис и др., 2016b), и (2) больше, чем у димера воды (∼0,25 эВ). Следовательно, присутствие S 2 не должно нарушать структуру льда до тех пор, пока он не будет выброшен в кому путем сублимации с окружающими молекулами H 2 O.Результаты наших расчетов согласуются с лабораторными экспериментами Грима и Гринберга (1987), которые показали, что S 2 остается запертым в ледяных зернах до тех пор, пока они не нагреются до ∼160 K, температуры, при которой водяной лед сублимируется в условиях PSN. .

3.2. S

2 Встроен в H 2 S Ice

H 2 S ведет себя подобно H 2 O из-за своей способности образовывать водородные связи. Это означает, что небольшие области H 2 S могли образоваться в толще льда и послужили локальными источниками образования S 2 .Стабилизация этих агрегатов решается с помощью численного моделирования, в котором объекты H 2 S постепенно вводятся путем замены равного количества молекул H 2 O в решетке водяного льда. В табл. 2 показаны энергии стабилизации со значениями около 0,5 и 0,75 эВ для соседней и дальней H 2 S соответственно. Следовательно, замена нескольких соседних H 2 O на H 2 S является возможностью, которую можно рассмотреть, если H 2 S достаточно многочисленна, создавая таким образом небольшие острова H 2 S внутри водяного льда.

Таблица 2. Расчетные энергии стабилизации (эВ) H 2 S, взаимодействующие со льдом H 2 O

Окружающая среда Н 2 Ю
Адсорбция 0,61
Замена ( n = 1) a 0,77
Замена ( n = 2 далеко) 0,73
Замена ( n = 2 закрыть) 0.56
Замена ( n = 3 закрыть) 0,50
Замена (дорожка облучения) 0,51

Примечание.

a n  = количество молекул H 2 O, замененных на H 2 S.

Скачать таблицу как: ASCIITypeset image

Если небольшие глыбы льдов H 2 S в массе водяного льда являются правдоподобной гипотезой, как следует из вышеупомянутых чисел, то создаются надлежащие условия для образования in situ S 2 глубинными облучение.Случай, когда молекулы H 2 S замещают H 2 O вдоль траектории облучения, является менее благоприятной ситуацией, но он может лежать в основе олигомеров S n , наблюдаемых в некоторых лабораторных экспериментах (Meyer et al. , 1972; Хименес-Эскобар и др., 2012). Мы оцениваем стабилизацию S 2 в сгустках H 2 S, предполагая, что они ведут себя как чистые конденсаты. Результаты, представленные в таблице 1 и обобщенные ниже, весьма близки к результатам, полученным для водяного льда.

  • 1.  

    С удалением одного H 2 S мы имеем структуру замещения, стабилизация которой составляет порядка 0,30 эВ.

  • 2.  

    С большими полостями, полученными путем удаления двух-четырех соседних молекул H 2 S, мы получаем увеличение энергии стабилизации между 0,40 и 0,45 эВ.

  • 3.  

    При еще больших полостях, вытянутых в направлении облучения, энергии стабилизации оказываются аналогичными предыдущим, между 0.40 и 0,50 эВ.

Опять же, мы обнаруживаем, что присутствие S 2 не должно нарушать структуру льда, даже если оно захвачено глыбами H 2 S, до тех пор, пока последние не сублимируются из-за повышения локальной температуры.

Недавно было показано , что радиолиз ледяных зерен в средах с низкой плотностью, таких как досолнечное облако, может вызывать производство количества молекулярного кислорода, достаточно высокого, чтобы соответствовать количествам, наблюдаемым в 67P/C-G (Mousis et al. .2016б). Среды с более высокой плотностью, такие как промежуточная плоскость PSN, были исключены, потому что временные масштабы, необходимые для производства достаточного количества O 2 в кометных зернах, намного превышали их время жизни в диске. Кроме того, эффективность ионизации космическими лучами в средней плоскости PSN в настоящее время подвергается сомнению из-за отклонения галактических CRF звездными ветрами, создаваемыми молодыми звездами (Кливс и др., 2013, 2014).

С другой стороны, поскольку время жизни S 2 в газовой фазе очень короткое (максимум примерно несколько сотен секунд; Reylé & Boice 2003), условия его образования еще более строгие, чем те, которые требуются для O . 2 .Если предположить, что S 2 действительно образовалась из H 2 S или любой другой S-содержащей молекулы под действием УФ-, Рентгеновского или CRF-облучения, это означает, что эта молекула никогда не покидала ледяную матрицу в интервале времени между ее образованием и ловушка. Другими словами, S 2 никогда не конденсировалась из PSN до того, как была захвачена кометными зернами. Это строгое ограничение требует, чтобы S 2 формировался внутри ледяных зерен, облученных CRF, в средах с низкой плотностью, таких как ISM, где локальная температура чрезвычайно низкая.На этой картинке кометы, в том числе 67P/C-G, должны были скопиться в PSN из ледяных зерен, происходящих из ISM, состав и структура которых оставались нетронутыми при входе в туманность.

В качестве альтернативы, поскольку излучение CRF должно быть слабо ослаблено в верхних слоях PSN, эти области также представляют собой адекватную среду с низкой плотностью, позволяющую формировать S 2 в кометных зернах. Турбулентность играет важную роль в движении мелких пылинок, хорошо связанных с газом (см. рис. 1).Зерна микронного размера, первоначально осевшие в срединной плоскости, увлекаются турбулентными вихрями и диффундируют в радиальном и вертикальном направлениях с эффективной вязкостью, примерно равной вязкости газа для таких мелких частиц (подробности см. в Ciesla 2010, 2011). Следовательно, твердые частицы следуют гауссовому распределению в вертикальном направлении. Масштабная высота пыли (соответствующая стандартному отклонению распределения) представляет собой часть высоты газовой шкалы, эта доля больше и, возможно, равна высоте газовой шкалы в случаях мелких зерен и более высокой степени турбулентности (Dubrulle et al. др.1995 год; Юдин и Литвик, 2007).

Приблизить Уменьшить Сбросить размер изображения

Рисунок 1.  Иллюстрация вертикального переноса мелких ледяных крупинок к областям диска, где они эффективно облучаются. Пыль концентрируется в средней плоскости диска за счет гравитационного осаждения и газового сопротивления. Однако турбулентные вихри поднимают ледяные зерна к верхним областям, а также тянут их вниз, потому что направление скорости является случайным и когерентным в течение временной шкалы, сравнимой с местным кеплеровским периодом.Маленькие пылинки, наконец, проводят существенную часть своего времени жизни в верхних областях диска, где ослабление излучения невелико.

Скачать рисунок:

Стандартное изображение Изображение с высоким разрешением

Вертикальная транспортировка твердых тел подвергает их воздействию очень разных дисковых сред. Пылинки стохастически переносятся в области большой высоты и низкой плотности над средней плоскостью диска. Ciesla (2010) разработал численное моделирование для интеграции движения отдельных частиц и показал, что зерна микронного размера проводят ∼32% своего времени жизни на высотах, превышающих масштабную высоту диска, в том числе ∼5% на высотах, превышающих в четыре раза его масштаб. высота, независимо от расстояния от Солнца.В таких средах с низкой плотностью фотохимия играет первостепенную роль, как продемонстрировали Ciesla & Sandford (2012), поскольку УФ-фотоны слабо затухают на таких высотах. Это также относится к облучению зерен методом CRF, которое должно быть значительно повышено по сравнению с дозой, получаемой частицами, находящимися в срединной плоскости. При таких обстоятельствах образование S 2 должно происходить в ледяных зернах в течение нескольких циклов вертикального переноса к поверхности диска.Этот сценарий также должен благоприятствовать образованию O 2 в результате облучения льда H 2 O (подробности см. в Mousis et al. 2016b).

Разумно предположить, что множественные формы облучения микроскопических ледяных крупинок в средах с низкой плотностью, таких как МЗС или верхние слои протопланетных дисков, могут приводить как к образованию молекул S 2 , так и к развитию полостей в эти зерна, в которых молекула остается изолированной. Такой же сценарий был предложен для образования и стабилизации O 2 в кометных ледяных зернах (Mousis et al.2016б). В случае образования S 2 остается открытым вопрос о возможности образования димера за счет радиолиза S-содержащих льдов. Необходима будущая экспериментальная работа, чтобы проверить жизнеспособность этого механизма.

Возможное образование S 2 в ледяных зернах при их облучении в МЗС, вместе с коротким временем жизни этой молекулы в газовой фазе, приводит к правдоподобной возможности того, что кометы агломерировались из чистых аморфных зерен, которые никогда не испарялись при входе в PSN, как уже предполагалось для происхождения материала 67P/C-G (Rubin et al.2015а; Мусис и др. 2016б). С другой стороны, образование S 2 в ледяных зернах, мигрировавших к верхним слоям диска, совместимо с их конденсацией в средней плоскости PSN. Этот механизм оставляет открытой возможность того, что эти зерна состоят из кристаллических льдов и клатратов, как это было предложено Mousis et al. (2016a) и Luspay-Kuti et al. (2016) для объяснения нескольких измерений состава до перигелия, сделанных космическим аппаратом Rosetta в 67P/C-G. Тот же самый процесс может объяснить присутствие O 2 , измеренное in situ в кометах 67P/C-G и 1P/Halley (Bieler et al.2015 г.; Рубин и др. 2015б). Интересно, что какую бы структуру льда ни рассматривали ледяные зерна, пустоты, позволяющие стабилизировать S 2 , можно рассматривать как аналоги клатратов с точки зрения размеров каркаса и межмолекулярных взаимодействий.

Тот факт, что один H 2 S заменяет один H 2 O мало влияет на стабильность твердой решетки, является благоприятной ситуацией для образования смешанного льда. Возможно, что некоторая сегрегация происходит при образовании островков H 2 S в объеме кристаллического или аморфного водяного льда.Тогда создадутся надлежащие условия для образования in situ S 2 , особенно если вспомнить, что для образования одного S 2 требуется как минимум разрушение двух заключенных соединений серы. Вероятность образования глыб H 2 S является сильным аргументом в пользу неравномерного распределения S 2 внутри кометных льдов. Отметим, что в случае облучения кристаллических зерен, сконденсировавшихся в ПСН и перенесенных в верхние слои диска, образовавшиеся S 2 могут быть захвачены клатратами (Грим, Гринберг, 1987), также образующими твердую фазу, отличную от воды. лед в кометных зернах.

Непосредственным следствием присутствия отдельных твердых фаз, содержащих S 2 , является сложность предсказания корреляции S 2 с H 2 O или H 2 S в 67P/C-G по измерениям Rosetta . . Отношение содержаний S 2 /H 2 O напрямую связано с областью кометы, десорбция которой наблюдается. В отличие от O 2 , кажущаяся хорошая корреляция которого с H 2 O объясняется его захватом водяным льдом (Bieler et al.2015 г.; Мусис и др. 2016b), не следует проводить глобальный тренд между вариациями содержаний S 2 и H 2 O, если S 2 распределен как в S-содержащих льдах, так и во льдах H 2 O. Действительно, S 2 может высвобождаться одновременно из слоя H 2 O, присутствующего близко к поверхности, и из кластеров H 2 S, локализованных глубже в недрах. Наши результаты подтверждаются данными ROSINA, собранными между маем 2015 г. (равноденствие) и августом 2015 г. (перигелий), показывая, что нет четкой корреляции S 2 с H 2 O или H 2 S в 67P/C-G. (Кальмонте и др.2016). Эти наблюдения позволяют исключить поимку S 2 в доминирующий ледовый резервуар. Если S 2 была в основном захвачена S-содержащим льдом H 2 , то скорости дегазации S 2 и H 2 S должны были хорошо коррелировать в течение периода, опробованного прибором ROSINA. То же утверждение применимо, если бы S 2 был по существу пойман в водяном льду.

О.М. признает поддержку со стороны CNES. Эта работа была частично выполнена благодаря поддержке проекта A*MIDEX (№ ANR-11-IDEX-0001-02), финансируемого программой правительства Франции «Investissements d’Avenir», управляемой Национальным исследовательским агентством Франции. (А.НР). Эта работа также получила поддержку национальной программы планетологии CNRS-INSU (PNP). Дж.И.Л. благодарит НАСА за поддержку проекта JWST . А.Л.-К. подтверждает поддержку NASA JPL (субконтракт № 1496541).

В чем разница между гомодимером и гетеродимером? – Restaurantnorman.com

В чем разница между гомодимером и гетеродимером?

Белковый гомодимер образован двумя идентичными белками.Белковый гетеродимер образован двумя разными белками. Большинство белковых димеров в биохимии не связаны ковалентными связями.

Что такое гетеродимер?

Медицинское определение гетеродимера: белок, состоящий из двух полипептидных цепей, различающихся по составу порядком, количеством или видом аминокислотных остатков.

Какова цель димеризации?

Димеризация может не только увеличить аффинность связывания с ДНК за счет кооперативности, но и за счет удвоения длины участка ДНК, связанного с белком, может также заметно увеличить специфичность связывания.Олигомеризация белков особенно важна для сборки белковых комплексов, участвующих в экспрессии генов.

Что такое процесс димеризации?

Что такое димеризация? Это процесс, при котором две молекулы схожего химического состава объединяются, образуя единый полимер, известный как димер. Где происходит димеризация? В ядре гормональные рецепторы, действующие как факторы транскрипции, образуют димеры для повышения стабильности и улучшения связывания с ДНК.

Как определить, является ли белок мономером или димером?

Чтобы экспериментально определить, является ли белок мономерным или димерным в растворе, используйте анализ динамического светорассеяния (DLS).Этот способ не простой, но очень надежный.

Что такое гетеродимерный рецептор?

Гетеродимеризация рецепторов может влиять на экспрессию рецепторов на поверхности, скорость десенсибилизации рецепторов и влияние агонистов на передачу сигнала, приводя к нескольким различным и до сих пор непредсказуемым функциональным последствиям.

Является ли гемоглобин А гетеродимером?

Примеры гетеротетрамеров включают гемоглобин (на фото), рецептор NMDA, некоторые аквапорины, некоторые рецепторы AMPA, а также некоторые ферменты.

Что вы подразумеваете под димеризацией?

: соединение, образованное объединением двух радикалов или двух молекул более простого соединения, а именно: полимер, образованный из двух молекул мономера. Другие слова от димер. димерный \ (ˈ)dī-​ˈmer-​ik \ прилагательное. димеризация или британская димеризация \ ˌdī-​mə-​rə-​ˈzā-​shən \ существительное.

Какова функция автофосфорилирования?

Протеинкиназа — это особый тип фермента, задачей которого является химическая модификация других белков путем их фосфорилирования.Аутофосфорилирование представляет собой биохимический процесс, при котором фосфатная группа добавляется к протеинкиназе под действием самой протеинкиназы.

Что такое димеризующие мутации?

Димеризующие мутации Этот продукт образуется, когда два соседних пиримидина (тимины, ТТ или цитозины, CC) ковалентно связываются своими двойными связями C=C. Этот фотохимический продукт вызывает структурный перегиб в ДНК, который препятствует спариванию оснований пиримидинов и предотвращает репликацию ДНК.

Как мне найти свой димер?

Необходимо определить, из каких звеньев образован димер.Если используется гидрофобное взаимодействие, то это не димер. Это соратник. Если используются дисульфидные связи, то это димер.

Почему соединения димеризуются?

Карбоновые кислоты образуют димеры за счет водородных связей кислого водорода и карбонильного кислорода в безводном состоянии. Например, уксусная кислота образует в газовой фазе димер, где мономерные звенья удерживаются вместе водородными связями. В особых условиях большинство молекул, содержащих ОН, образуют димеры, т.е. димер воды.

Миннесота Тимбервулвз против Мемфис Гриззлис Выбор игры 2, прогнозы

Кто из игроков НБА после травм окажет наибольшее влияние на плей-офф?

USA TODAY Спортсмен Джефф Зилгитт обсуждает несколько звездных игроков, которые восстанавливаются после травм и которые окажут наибольшее влияние на плей-офф НБА.

USA TODAY

Посеянный под номером 7 «Миннесота Тимбервулвз» и посеянный под номером 2 «Мемфис Гриззлис» встретятся во вторник на форуме FedEx во второй игре серии плей-офф НБА.

Игра назначена на 17:30. MST, и его можно увидеть на NBA TV.

Кто победит в игре?

Ознакомьтесь с этими коэффициентами, выборами и прогнозами на этот конкурс.

По данным букмекерской конторы Tipico, «Гриззлис» являются фаворитами игры с 6,5 очками.

Мемфис -300 по денежной линии, а Миннесота +230

Больше/меньше в игре установлено на уровне 241,5 очков.

Расписание плей-офф НБА, телевизионная информация.: Как смотреть

Топ-ставка: Гриззлис 121, Тимбервулвз 114

В нем написано: «Гриззлис придется забыть о своем фиаско в первой игре.Это команда, которая в этом сезоне доказала, что многие скептики были неправы. Пришло время критикам, почему они снова ошибаются насчет Мемфиса. Джа Морант набрал 32 очка в первой игре и должен играть с еще большей энергией во второй игре после того, как написал в Твиттере то, что выглядело как смайлик «делать заметки» после поражения от «Миннесоты». Джарен Джексон-младший показал, почему он является одним из лучших защитников в лиге, когда он сделал семь блок-шотов в первой игре и набрал 12 очков. Он также должен быть лучше в нападении, сделав всего четыре броска в 13 попытках.И даже несмотря на то, что JJJ боролся, «Гриззлис» набрали больше очков в краске, чем «Миннесота», 60-50. Возможно, Джексону придется сократить количество бросков из глубины и выбрать более агрессивный подход к броскам с более высоким процентом». путь для Тимбервулвз с 32 очками, 13 подборами и 4 передачами, в то время как у Жа Моранта, по прогнозам, будет 35 очков, 6 подборов и 8 передач для Гриззлис.

Сайт прогнозирует, что «Гриззлис» обыграют «Тимбервулвз» во второй игре серии плей-офф НБА.

Сайт дает Timberwolves 29% шансов на победу в игре

FiveThirtyEight: Grizzlies имеют 69% шансов на победу Плей-офф.

Number Fire: у «Гриззлис» шанс на победу во второй игре против «Тимбервулвз» составляет 77,6%.

Подробнее: Миннесота Тимбервулвз против Мемфис Гриззлис, расписание, ТВ: Как смотреть серию плей-офф НБА

Подробнее: Миннесота Тимбервулвз против Мемфис Гриззлис выбирает, шансы: Кто выиграет серию плей-офф НБА?

Ганнетт может получать доход от Tipico за рефералов зрителей на услуги по размещению ставок.

Похожие записи

При гормональном сбое можно ли похудеть: как похудеть при гормональном сбое

Содержание Как похудеть после гормональных таблетокЧто такое гормональные таблеткиПочему прием гормонов ведет к избыточному весу (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); […]

Гипотензивные средства при гиперкалиемии: Гипотензивные средства при гиперкалиемии — Давление и всё о нём

Содержание Препараты, применяемые для лечения гипертонической болезни | Илларионова Т.С., Стуров Н.В., Чельцов В.В.Основные принципы антигипертензивной терапииКлассификация Агонисты имидазолиновых I1–рецепторов […]

Прикорм таблица детей до года: Прикорм ребенка — таблица прикорма детей до года на грудном вскармливании и искусственном

Содержание Прикорм ребенка — таблица прикорма детей до года на грудном вскармливании и искусственномКогда можно и нужно вводить прикорм грудничку?Почему […]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.