Способ прогнозирования андрогенной алопеции у мужчин

Изобретение относится к медицине, а именно к дерматологии и косметологии, и может быть использовано для прогнозирования андрогенной алопеции у мужчин путем исследования генетической предрасположенности к развитию данного заболевания и определения патогенетически значимых негенетических показателей. В качестве маркера генетической предрасположенности определяют однонуклеотидный полиморфизм rs929626 в гене EBF1. В качестве негенетических показателей в плазме крови определяют концентрации общего тестостерона, дигидротестерона, меди, селена, витамина D и глюкозы. На основании чего оценивают вероятность возникновения и прогрессирования алопеции с достижением определенной стадии заболевания согласно классификации Norwood-Hamilton по значениям классификационных функций линейного дискриминантного анализа:

где в качестве переменных указываются: А1 - количество в генотипе однонуклеотидного полиморфизма rs929626 аллельного варианта G, ассоциированного с предрасположенностью к алопеции, а именно АА=0, GA=1, GG=2; А2 - концентрация общего тестерона в плазме крови, нмоль/л; А3 - концентрация дигидротестерона в плазме крови, пг/мл; А4 - концентрация меди в плазме крови, мкмоль/л; А5 - концентрация селена в плазме крови, мкг/л; А6 - концентрация витамина Д в плазме крови, нг/мл; А7 - концентрация глюкозы в плазме крови, ммоль/л. После чего прогнозируют возникновение и развитие андрогенной алопеции по максимальному из значений классификационного уравнения: F0 - отсутствие риска алопеции; F2, F3, F4 и F5 - II, III, IV и V стадии алопеции, соответственно. Способ обеспечивает прогнозирование андрогенной алопеции у мужчин за счет интегральной оценки наиболее информативных маркеров генетической предрасположенности и определении ряда биохимических показателей крови (гормонов, микроэлементов и витаминов), значимых для прогресса и регресса данного заболевания. 6 ил., 1 табл., 2 пр.

 

Изобретение относится к медицине, в частности - к дерматологии и косметологии, а именно - к способам прогнозирования возникновения и развития андрогенной алопеции у мужчин (класс L64 по Международной классификации болезней 10-го пересмотра).

Изобретение может быть использовано для раннего выявления риска развития и прогрессирования андрогенной алопеции с определением вероятности отдельных стадий данного заболевания согласно классификации Norwood-Hamilton, а также для прогноза ожидаемой эффективности его терапии с использованием антиандрогенов, микроэлементов и витаминов.

Андрогенная алопеция у мужчин проявляется наличием очагов облысения в лобной и теменной областях и является наиболее распространенной формой алопеции, составляющей около 40% от всех случаев патологического выпадения волос. При этом, непосредственно не изменяя показатели трудоспособности, инвалидизации и смертности, данное заболевание влияет на эстетическое восприятие человека социумом, что ведет к невротизации, снижению социальной активности и ухудшению качества жизни пациентов.

Известны различные взгляды на патогенез андрогенной алопеции и основанные на этом способы прогнозирования данного заболевания.

Известен взгляд на андрогенную алопецию как генетически обусловленное заболевание, подтверждаемое высоким риском его развития у мужчин с положительным семейным анамнезом по отцовской линии, а также случаями одновременного развития андрогеннной алопеции у однояйцевых близнецов мужского пола. Вместе с тем ключевой элемент генома, изменения в котором повышают риск возникновения андрогеннной алопеции, до настоящего времени однозначно не идентифицирован. Единственным известным патентом подобной направленности является [1. WO 2009/124720 A1 Androgenetic alopecia. Авторы: M. Nothen, F. Brockschmidt, R. Kruse], формула которого предусматривает исследование генетического маркера в области хромосомы человека 20р11, где генетический маркер выбран из группы, состоящей из одного нуклеотидного полиморфизма (SNP), переменной величины тандемного повтора (VNTR), микросателлитов или коротких тандемных повторов (STR). Вместе с тем в работе [2. Liu F., Hamer М.А., Heilmann S., Herold С., Moebus S., Hofman A., Uitterlinden A.G., M.M., van Duijn С.М., Nijsten Т.Е., Kayser M. Prediction of male-pattern baldness from genotypes. Eur. J. Hum. Genet. 2016; 24(6): 895-902] в качестве наиболее значимых называются 25 однонуклеотидных полиморфизмов в 12 геномных локусах, среди которых пригодными для построения прогностической модели андрогеннной алопеции являются 14 из них. Наконец в наиболее близком к заявляемому способу исследовании [3. М., Е., Abidi S., Andersen J.D., van den Berge M., Carracedo Eduardoff M., Marczakiewicz-Lustig A., Morling N., Sijen Т., Skowron M., Syndercombe-Court D., Weiler N.; EUROFORGEN-NoE Consortium, Schneider P.M., Ballard P., Parson W., Phillips C., Branicki W. Evaluation of PNA variants associated with androgenetic alopecia and their potential to predict male pattern baldness. PLoS One. 2015; 10(5): e0127852] количество значимых предикторов оптимизировано до пяти: rs5919324 возле AR локуса, rs1998076 в 20р11 регионе, rs929626 в гене EBF1, rs12565727 в гене TARDBP и rs756853 в гене HDAC9. Вместе с тем названные способы, с одной стороны, трудно реализуемы в условиях практического здравоохранения, а с другой - обеспечивают недостаточную чувствительность и специфичность прогноза андрогеннной алопеции, что, по мнению заявителей настоящего патента, определяется игнорированием иных (негенетических) факторов, также значимых в патогенезе данного заболевания.

Так в качестве важного условия для развития андрогеннной алопеции, традиционно называется дисбаланс половых и иных стероидных гормонов, способных изменять профиль экспрессии ряда генов безотносительно наличия или отсутствия в них значимых нуклеотидных полиморфизмов. Одним из первых подобных наблюдений явилось доказательство патогенетической роли тестостерона, назначение которого евнухам вызывало развитие классической картины заболевания [4. Hamilton J.B. Male hormone stimulation is prerequisite and an incitant in common baldness. Am. J. Anat. 1942; 71: 451-480]. При этом важным оказывалось не только абсолютное присутствие тестостерона в крови пациентов, но и его наличие в так называемой «свободной» форме, в том числе зависящей от присутствия ГСПГ - глобулина, связывающего половые гормоны [5. Cipriani R., Ruzza G., Foresta С., Veller Fornasa С., Peserico A. Sex hormone binding globulin and saliva testosterone levels in men with androgenetic alopecia. Br. J. Dermatol. 1983; 109: 249-252]. Дальнейшие исследования в данном направлении также позволили констатировать важную роль производного от тестостерона гормона дигидротестостерона, образующегося в результате активности фермента 5α-редуктазы [6. Ebling F.G., Hale Р.А., Randall V.A. Hormones and hair growth. In: Goldsmith L.A. (ed). Biochemistry and physiology of the skin, 2nd edn. 1991, Clarendon Press, Oxford; 660-690]. Кроме того, развитие андрогеннной алопеции возможно и при нормальных значениях тестостерона но при повышении концентрации дегидроэпиандростенона, дегидроэпиандростенон-сульфата или изменении содержания других стероидных гормонов [7. Randall V.A. Molecular basis of androgenetic alopecia. In: Trueb R.M. and Tobin D.J. (eds). Aging Hair, 1st edn. 2010, Springer, Berlin, Germany; 9-24]. Однако, в доступной научной и патентной литературе отсутствуют сведения о возможности использования названных выше факторов как прогностических критериев возникновения и развития андрогеннной алопеции, в том числе на фоне лечения с использованием антиандрогенов и блокаторов фермента 5α-редуктазы.

Другим элементом патогенеза андрогеннной алопеции является дисбаланс (повышение или снижение) содержания микроэлементов, модулирующих активность стероид-превращающих ферментов, а также оказывающих воздействие на трофику придатков кожи и связанную с этим продолжительность стадий телогена и анагена волосяных фолликулов. В частности, в качестве значимого микроэлемента называется железо (Fe), а также белок ферритин - железосодержащий белок неэритроидных клеток [8. Kantor J., Kessler L.J., Brooks D.G., Cotsarelis G. Decreased serum ferritin is associated with alopecia in women. J. Invest. Dermatol. 2003; 121: 985-988], дефицит которых сопровождается прогрессированием андрогеннной алопеции. Другими значимыми микроэлементами считаются медь (Cu) и цинк (Zn), содержание которых демонстрирует положительные или отрицательные корреляционные связи с сывороточным концентрациями свободного тестостерона или дегидроэпиандростенон-сульфата [9. Скальная М.Г. Изучение микроэлементного статуса при андрогенной алопеции. Сообщение 1. Микроэлементы в медицине. 2012; 13(1): 35-40]. Микроэлементами, значимыми для нормального развития волос, также являются магний (Mg) кальций (Са) и селен (Se). В то же время сведения о возможности использования показателей микроэлементного статуса для построения прогноза андрогенной алопеции (самостоятельно или в совокупности с другими значимыми факторами) в настоящее время отсутствуют.

Еще одной группой неандрогенных факторов, вовлеченных в развитие андрогеннной алопеции являются фолиевая кислота, витамин В12 и др., в норме обеспечивающие нормальный рост волос [10. Rajput R.J. Role of non androgenic factors in hair loss and hair regrowth. J. Cosmo Trichol. 2017; 3(2): DOI: 10.4172/2471-9323.1000118]. Например, витамин D, взаимодействуя со специфическим рецептором VDR (от англ. - vitamin D receptor), инициирует фазу анагена волосяных фолликулов [11. Amor К.Т., Rashid R.M., Mirmirani P. Does D matter? The role of vitamin D in hair disorders and hair follicle cycling. Dermatol. Online J. 2010; 16(2): 3]. В свою очередь другие витамины реализуют свою активность через усиление трофики придатков кожи, развитие антиоксидантных эффектов и т.д. Однако, сведения о возможности использования показателей витаминного статуса для прогнозирования андрогеннной алопеции в доступной литературе не обнаружены.

Дополнительный вклад в развитие андрогеннной аллопеции вносит и так называемый «метаболический синдром», характеризуемый изменением концентрации триглицеридов, липопротеинов, глюкозы и других метаболитов в плазме крови [12. Lie С., Liew C.F., Oon Н.Н. Alopecia and the metabolic syndrome. Clin. Dermatol. 2018; 36(1): 54-61]. Однако, несмотря на признанную роль названных лабораторных параметров, сопрягающих развитие и прогрессирование андрогенной алопеции с другими заболеваниями, их прогностическое использование в доступной научной и научно-технической литературе не обсуждается.

Таким образом, анализ открытых источников свидетельствует как о выраженном интересе к поиску генетических и негенетических факторов, определяющих возникновение и развитие андрогеннной алопеции, так и об отсутствии учитывающих их совокупность способов построения прогноза данного заболевания.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка эффективного способа прогнозирования андрогенной алопеции у мужчин, основанного на интегральной оценке наиболее информативных маркеров генетической предрасположенности и определении ряда биохимических показателей крови (гормонов, микроэлементов и витаминов), значимых для прогресса или регресса данного заболевания.

Сущностью заявляемого способа, сформулированной на уровне функционального обобщения и лежащей в его основе, является следующее:

- прогнозирование возникновения и развития андрогенной алопеции у мужчин с вероятностью не менее 81,43% может быть обеспечено по результатам определения однонуклеотидного полиморфизма A/G в позиции rs929626 в гене EBF1, концентраций в плазме крови половых гормонов тестостерона и дигидротестерона, микроэлементов меди и селена, витамина D, а также глюкозы с последующим проведением расчета в системе классификационных функций линейного дискриминантного анализа общего вида:

где Fx - ожидаемая стадия андрогенной алопеции по классификации Norwood-Hamilton; A1 - количество в генотипе однонуклеотидного полиморфизма rs929626 аллельного варианта G, ассоциированного с предрасположенностью к алопеции, а именно АА=0, GA=1, GG=2; А2 - концентрация общего тестерона в плазме крови, нмоль/л; А3 - концентрация дигидротестерона в плазме крови, пг/мл; А4 - концентрация меди в плазме крови, мкмоль/л; А5 - концентрация селена в плазме крови, мкг/л; А6 - концентрация витамина D в плазме крови, нг/мл; А7 - концентрация глюкозы в плазме крови, ммоль/л; k1x-k5x - соответствующие им коэффициенты классификационных уравнений, а nx - нормирующая константа.

На основании наибольшего расчетного значения Fx устанавливают ожидаемую стадию андрогенной алопеции по классификации Norwood-Hamilton, которую сравнивают с текущим статусом данного пациента Fнаблюдаемая), оцениваемым по данным трихограммы. Сравнение Fx и Fнаблюдаемая дает индивидуальный прогноз течения данного заболевания.

Таким образом, оригинальным техническим решением, лежащим в основе заявляемого изобретения, является определение обоснованного заявителями наиболее информативных генетического и негенетических факторов возникновения и развития андрогенной алопеции, доступных для анализа в условиях практического здравоохранения, а также использование оригинального аналитического алгоритма, учитывающего вклад каждого фактора в возникновении и развитии данного заболевания.

Соответственно, при реализации заявляемого способа характеристика действий, порядок их выполнения и условия осуществления представляются следующим образом:

1) Для определения однонуклеотидного полиморфизма A/G в позиции rs929626 в гене EBF1 (расположен на коротком плече 5-ой хромосомы, кодирует внутриядерный транскрипционный регулятор COE1, контролирующий процессы клеточной дифференцировки) венозную кровь пациента разделяют центрифугированием, после чего из лейкоцитарной биомассы проводят выделение ДНК, а плазму крови используют для определения ряда биохимических показателей (см. ниже). Полученную ДНК используют для идентификации однонуклеотидного полиморфизма A/G в позиции rs929626 с использованием метода секвенирования (в т.ч. минисеквенирования) или других методов генетического анализа, позволяющих однозначно определить его аллельный вариант. Полученный результат представляют как количество аллеля риска АА=0, GA=1, GG=2. Указанные числовые данные подставляют в систему классификационных функций линейного дискриминантного анализа общей формулы (1).

2) Для определения концентрации гормонов тестостерона и дигидротестерона, плазму, полученную при разделении образца венозной крови пациента (см. выше), анализируют с использованием иммуноферментного анализа, иммунофлуоресцентного анализа или другого доступного лабораторного метода, обеспечивающего количественное определение общего тестостерона с размерностью нмоль/л и дигидротестерона с размерностью пг/мл. Полученные значения подставляют в систему классификационных функций линейного дискриминантного анализа общей формулы (1).

3) Определение концентрации микроэлементов меди и селена в плазме крови проводится с использованием прямых колориметрических тестов, атомно-абсорбционной спектрометрии или иных аналитических методов, обеспечивающих определение данных показателей с размерностью ммоль/л (для меди) и мкг/л (для селена). В частности, проведение подобного анализа на содержание меди возможно колориметрическим методом с реактивом 4-(3,5-дибромо-2-пиридулазо)-N-этил-N-сульфопропиланилином, а селена - методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Полученные значения концентрации микроэлементов меди и селена в плазме крови, подставляют в систему классификационных функций линейного дискриминантного анализа общей формулы (1).

4) Определение концентрации витамина D проводят путем измерения в плазме крови концентрации 25-гидроксихолекальциферола (25(OH)-D3), являющегося предшественником активного 1,25-дигидроксивитамина D и наиболее полно отражающего суммарное содержание данного аналита, синтезируемого в коже и получаемого из пищевых продуктов. Измерение концентрации 25(ОН)-D3 выполняют с использованием конкурентного иммуноферментного анализа, обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии или иного метода, обеспечивающего детекцию данного аналита с размерностью нг/мл. Допустимо измерения концентрации 25(OH)-D3 в величинах нмоль/л, которые пересчитывают с коэффициентом нг/мл × 2,496 нмоль/л. Полученные значения концентрации витамина D в плазме крови, выраженные количеством нг/мл подставляют в систему классификационных функций линейного дискриминантного анализа общей формулы (1).

5) Определение концентрации глюкозы проводят на основе ферментативного фотометрического теста с использованием глюкозооксидазы или гексокиназы или иного другого метода, обеспечивающего определение данного метаболита с размерностью ммоль/л. Допустимо измерение концентрации глюкозы в величинах мг/дл, которые пересчитывают с коэффициентом мг/дл × 0,05551 ммоль/л. Полученные значения, выраженные количеством ммоль/л. подставляют в систему классификационных функций линейного дискриминантного анализа общей формулы (1).

6) Итоговый расчет значений классификационных функций проводят линейного дискриминантного анализа проводят на основе уравнений общего вида (1), используя коэффициенты и константы, приведенные в Таблице 1. Полученное на основании подобного расчета максимальное значение классификационного уравнения указывает на отсутствие риска возникновения андрогенной алопеции у мужчин или вероятность его развития до II, III, IV или V стадии по классификации Norwood-Hamilton. Итоговый индивидуальный прогноз возникновения и развития андрогенной алопеции производится путем сопоставления расчетного значения с текущим статусом пациента, оцениваемым по показателям его трихограммы.

Возможность получения требуемого технического результата при использовании указанных выше действий и последовательности их осуществления подтверждается следующим комплексом причинно-следственных связей:

1) Предлагаемый для построения прогностической модели однонуклеотидный полиморфизм rs929626 в гене EBF1 является наиболее значимым генетическим предиктором развития андрогенной алопеции, что обосновывается результатами его сравнительного анализа с однонуклеотидными полиморфизмами rs5919324 возле гена андрогенового рецептора AR, локуса rs1998076 в хромосомном регионе 20p11, rs12565727 в гене TARDBP и rs756853 в гене HDAC9, указанными в работе [3].

Вопреки ожиданиям, при проведении сравнительных исследований названных выше однонуклеотидных полиморфизмов методом минисеквенирования с использованием набора SNaPshot («Applied Biosystems», США) и последующим анализом размера фрагментов и типа терминирующего дезоксирибонуклеотида с использованием генетического анализатора ABI 3130 Genetic Analyser («Applied Biosystems», США) статистически значимые различия между группой здоровых доноров (n=25) и больными с различными стадиями андрогенной алопеции (n=50) не были установлены ни по одному из них. На этом фоне единственным генетическим предиктором, сохранившим возможность своего использования для заявленных целей, оказался однонуклеотидный полиморфизм rs929626 в гене EBF1, анализ которого обеспечил 56,08% эффективность прогнозирования андрогенной алопеции. Вместе с тем, столь низкая эффективность прогнозирования потребовала использования дополнительных негенетических маркеров.

2) При выборе гормональных маркеров, позволяющих повысить эффективность прогнозирования андрогенной алопеции, в плазме крови 50 больных с различными стадиями данного заболевания и 25 здоровых доноров методом иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов для иммуноферментного анализа производства «DRG Instruments GMbH» (Германия) на микропланшетном фотометре «Multiscan Ascent» (Thermo Scientific, США) были определены концентрации общего и свободного тестостерона; глобулина, связывающего половые гормоны, дигидротестостерона, 17-ОН-прогестерона и дегидроэпиандростенона [4-7].

Сопоставление полученных значений с клинической картиной заболевания и показателями трихограммы показало наличие множественных статистически значимых соответствий для дигидротестостерона и 17-ОН-прогестерона. Так на Фиг. 1 продемонстрирована зависимость (r=0,289; Р<0,05) одного из наиболее важных показателей трихограммы - доли волос в теменной области, находящихся в фазе телогена (по оси ординат) от концентрации дигидротестостерона (по оси абсцисс), что характеризует последний как важный патогенетический фактор развития андрогенной алопеции. Аналогичные распределения были зафиксированы и для 17-ОН-прогестерона, однако уровень статистической значимости для них был несколько ниже. Кроме того, между определяемыми концентрациями дигидротестостерона и 17-ОН-прогестерона была зафиксирована положительная корреляционная взаимосвязь (r=0,37; Р<0,05), что делало нецелесообразным использование обоих гормональных показателей, одновременно определяя возможность их замены на один, наиболее информативный - концентрацию гормона дигидротестостерона в плазме крови, выраженную величиной пг/мл.

Применительно к еще одному гормональному маркеру - общему тестостерону - множественный корреляционный анализ не демонстрировал каких-либо взаимосвязей с показателями трихограммы (значения r от -0,09 до 0,10; Р>0,05). Однако, на основе критерия Лямбда Уилкса данный параметр также был интегрирован в системе классификационных функций линейного дискриминантного анализа.

При этом анализ концентраций дигидротестостерона и общего тестостерона в совокупности обеспечил не более чем 50% вероятность прогнозирования андрогенной алопеции, что определило необходимость расширения перечня негенетических маркеров возникновения и развития данного заболевания.

3) В качестве дополнительных негенетических маркеров, потенциально способных повысить эффективность прогнозирования андрогенной алопеции, в плазме крови 50 больных с различными стадиями данного заболевания и 25 здоровых доноров с использованием прямых колориметрических тестов при помощи биохимического анализатора «KONELAB 20XTi» (Thermo Scientific, США), а также метода атомно-абсорбционной спектрометрии, реализованного на платформе АА-7000 (Shimadzu, Япония), были определены концентрации ряда микроэлементов, участвующих в нормальном развитии волосяного фолликула и росте волос.В данный перечень входили магний, кальций, медь, цинк, селен, железо, а также железосвязывающий белок ферритин [8-9].

Сопоставление полученных данных с индивидуальными параметрами трихограммы обследованных лиц позволило констатировать наличие множественных корреляционных связей, наиболее значимых для параметра «средний диаметр волоса в теменной области». В частности, статистически значимые положительные значения коэффициентов корреляции данного параметра были установлены с содержанием в плазме крови меди, магния, селена и цинка. Так на Фиг. 2 показана зависимость среднего диаметра волоса в теменной области обследованных лиц (по оси ординат) от содержания в плазме крови микроэлемента меди (по оси абсцисс), описываемая корреляционной зависимостью между названными параметрами на уровне r=0,43 (Р<0,01). В свою очередь на Фиг. 3 показана зависимость среднего диаметра волоса в теменной области обследованных лиц (по оси ординат) от содержания в плазме крови микроэлемента селена (по оси абсцисс), описываемая корреляционной зависимостью между названными параметрами на уровне r=0,38 (Р<0,05). Одновременно между некоторыми определяемыми параметрами были зафиксированы внутренние положительные корреляционные взаимосвязи «медь - магний» (r=0,30), «медь - цинк» (r=0,23) и т.д., что делало нецелесообразным использование всех показателей микроэлементного статуса. На основании критерия лямбда Уилкса в пошаговом линейном дискриминантном анализе в качестве наиболее информативных показателей микроэлементного статуса для построения вероятностной модели прогнозирования андрогенной алопеции у мужчин были отобраны два показателя - концентрации меди и селена, присутствие которых в плазме крови выражалось величинами мкмоль/ и мкг/л, соответственно.

4) При поиске показателей витаминного статуса, значимых для прогнозирования андрогенной алопеции, в плазме крови 50 больных с различными стадиями данного заболевания и 25 здоровых доноров с использованием методов иммуноферментного и иммунолюминесцентного анализа, высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией были определены концентрации витаминов В12, фолиевой кислоты, витамина D (в форме 25(OH)-D3) и витамина Е [10-11].

Сопоставление полученных значений с показателями трихограммы обследованных лиц позволило констатировать отсутствие значимых соответствий с концентрациями витамина В12, а также наличие множественных корреляционных связей с концентрациями витамина Е и, особенно, с концентрациями фолиевой кислоты и витамина D. Так на Фиг. 4 показано соответствие среднего диаметра волоса в теменной области обследованных лиц (по оси ординат) от содержания в плазме крови витамина D (по оси абсцисс), описываемая корреляционной зависимостью между названными параметрами на уровне r=0,50 (Р<0,001). Однако, между названными показателями витаминного статуса также определялись значимые корреляционные взаимосвязи: «витамин D - фолиевая кислота» (r=0,40), «витамин Е - фолиевая кислота» (r=0,40) и т.д. В этой связи на основании критерия лямбда Уилкса в пошаговом линейном дискриминантном анализе в качестве наиболее информативного показателя витаминного статуса для построения вероятностной модели прогнозирования андрогенной алопеции был отобран показатель содержания в плазме крови витамина D (в форме 25(OH)-D3), выражаемого величиной нг/мл.

5) При поиске значимых метаболических факторов в плазме крови 50 больных с различными стадиями данного заболевания и 25 здоровых доноров были проанализированы концентрации холестерина, инсулина и глюкозы. При этом два последних лабораторных показателя демонстрировали умеренную связь с показателями трихограммы, а на основе критерия Лямбда Уилкса для построения вероятностной модели прогнозирования андрогенной алопеции у мужчин из них была отобрана концентрация глюкозы, выражаемая величиной ммоль/л

6) Итоговое построение модели вероятностного прогноза возникновения и развития андрогенной алопеции у мужчин было проведено с использованием метода пошагового линейного дискриминантного анализа, позволяющего производить одновременный учет генетических и негенетических показателей с различной размерностью, а также присваивать им индивидуальные нормирующие коэффициенты, учитывающие вклад каждого фактора в возникновении и развитии данного заболевания. При этом комплексная оценка трихограмм обследованных лиц с установлением на данной основе определенных стадий андрогенной алопеции по классификации Norwood-Hamilton (Fx), а также интегральный учет определенного у них генетического параметра A1 (количество в генотипе однонуклеотидного полиморфизма rs929626 аллельного варианта G, ассоциированного с предрасположенностью к алопеции, а именно АА=0, GA=1, GG=2) и негенетических параметров: А2 (концентрация общего тестерона в плазме крови, нмоль/л), А3 (концентрация дигидротестерона в плазме крови, пг/мл), А4 (концентрация меди в плазме крови, мкмоль/л), А5 - концентрация селена в плазме крови, мкг/л), А6 (концентрация витамина D в плазме крови, нг/мл) и А7 (концентрация глюкозы в плазме крови; ммоль/л) позволила сформировать систему классификационных функций линейного дискриминантного анализа общего вида (1), со значениями коэффициентов классификационных уравнений и нормирующих констант, представленных в Таблице 1.

Тестирование предложенной модели на обучающей выборке численностью 75 человек показало 81,43% эффективность прогнозирования андрогенной алопеции, существенно превышающую таковую при раздельном использовании каждого из учитываемых в ней факторов.

Таким образом, заявляемый способ основывается на полученных коллективом заявителей оригинальных данных, обосновывающих оптимальный перечень генетических и негенетических факторов возникновения и развития андрогенной алопеции, а также определяющих удельный вклад каждого фактора в возникновении и развитии данного заболевания, что явным образом не следует из уровня техники и определяет его соответствие критерию «изобретательский уровень».

Возможность получения положительного результата при использовании способа иллюстрируется, но не ограничивается следующими примерами:

Пример 1.

Пациент №71, мужчина, 1989 года рождения. При первичном приеме на основе наружного осмотра и анализа трихограммы (Фиг. 5) диагностирована III стадия андрогенной алопеции по классификации Norwood-Hamilton. На Фиг. 5А показан общий тип утраты волос.На Фиг 5Б приведена трихограмма теменной зоны: площадь - 16.7 кв. мм; всего подсчитано - 29 волос; всего волос - 174.0 на кв. см; всего фолликулярных юнитов - 23; фолликулярных юнитов на кв. см - 138.0; одиночных фолликулярных юнитов - 19 (82.6%); двойных фолликулярных юнитов - 2 (8.7%); тройных фолликулярных юнитов - 2 (8.7%). На Фиг. 5 В приведена фототрихограмма: анагеновыхволос - 78.9%; телогеновых волос - 21.1%.

Результаты лабораторных исследований: 1) генотип однонуклеотидного полиморфизма rs929626 - GA; 2) концентрация тестостерона в плазме крови - 62 нмоль/л; 3) концентрация дигидротестостерона в плазме крови - 1868,8 пг/мл; 4) концентрация меди в плазме крови - 13,36 мкмоль/л; 5) концентрация селена в плазме крови - 0,56 мкг/л; 6) витамин Д - 24,1 нг/мл; 7) концентрация глюкозы в плазме крови - 4,8 ммоль/л.

Полученные данные использованы в системе классификационных уравнений, а именно:

F0=1*2,5385+62*0,1143+1868,8*0,0053+13,36*1,3781+0,56*23,6958++24,1*0,3191+4,8*16,0517-74,1424=61,8068

F2=1*7,1999+62*(-0,0708)+1868,8*0,0058+13,36*0,455+0,56*19,264+24,1*0,1182+4,8*18,0666-65,3727=54,7115

F3=1*3,9119+62*0,0425+1868,8*0,0061+13,36*0,794+0,56*21,1388+24,1*0,1906+4,8*15,8956-57,6115=63,673

F4=1*3,9881+62*0,0874+1868,8*0,0083+13,36*1,2447+0,56*15,9065++24,1*0,1867+4,8*16,8561-69,4355=66,428

F5=1*3,9716+62*0,1348+1868,8*0,0052+13,36*0,8559+0,56*25,3735+24,1*0,1884+4,8*13,2247-54,6796=61,0304

Максимальное достигнутое значение классификационной функции F4=66,428 соответствует IV стадии андрогенной алопеции по классификации Norwood-Hamilton.

Сравнение ожидаемой (IV) стадии андрогенной алопеции и текущего статуса пациента (III стадия) определило индивидуальный прогноз дальнейшего прогрессирования данного заболевания. Пациент был проинформирован о данном прогнозе, но, сославшись на занятость, от лечения отказался.

Через 6 месяцев после первичного обращения Пациент №71 обратился повторно. На основе наружного осмотра и анализа трихограммы (Фиг. 5) диагностирована IV стадия андрогенной алопеции по классификации Norwood-Hamilton. На Фиг. 5Г показан общий тип утраты волос. На Фиг. 5Д приведена трихограмма теменной зоны: площадь - 16.7 кв. мм; всего подсчитано - 26 волос; всего волос - 156.0 на кв. см.; всего фолликулярных юнитов - 25; фолликулярных юнитов на кв. см. - 150.0; одиночных фолликулярных юнитов - 24 (96.0%); двойных фолликулярных юнитов - 1 (4.0%); тройных фолликулярных юнитов - 0 (0%). На Фиг 5Е приведена фототрихограмма: анагеновых волос - 73.7%; телогеновых волос - 26,3.1%.

Прогноз прогрессирования заболевания в соответствии с формулой заявляемого изобретения подтвержден. Пациент начал лечение.

Пример 2.

Пациент №61, мужчина, 1990 года рождения. При первичном приеме на основе наружного осмотра и анализа трихограммы (Фиг. 6) диагностирована III стадия андрогенной алопеции по классификации Norwood-Hamilton. На Фиг. 6А показан общий тип утраты волос.На Фиг 6Б приведена трихограмма теменной зоны: площадь - 16.7 кв. мм; всего подсчитано - 36 волос; всего волос - 216.0 на кв. см; всего фолликулярных юнитов - 30; фолликулярных юнитов на кв. см - 180.0; одиночных фолликулярных юнитов - 24 (80.0%); двойных фолликулярных юнитов - 6 (20.0%). На Фиг. 6В приведена фототрихограмма: анагеновыхволос - 64.7%; телогеновых волос - 35.3%.

Результаты лабораторных исследований: 1) генотип однонуклеотидного полиморфизма rs929626 - АА; 2) концентрация тестостерона в плазме крови - 14 нмоль/л 3) концентрация дигидротестостерона в плазме крови - 497,91 пг/мл; 4) концентрация меди в плазме крови - 9,3 мкмоль/л; 5) концентрация селена в плазме крови - 0,6 мкг/л; 6) витамин Д - 25,4 нг/мл; 7) концентрация глюкозы в плазме крови - 4,46 ммоль/л.

Полученные данные использованы в системе классификационных уравнений, а именно:

F0=0*2,5385+14*0,1143+497,91*0,0053+9,3*1,3781+0,6*23,6958+25,4*0,3191+4,46*16,0517-74,1424=36,8262

F2=0*7,1999+14*(-0,708)+497,91*0,0058+9,3*0,455+0,6*19,264+25,4*0,1182+4,46*18,0666-65,3727=26,9724

F3=0*3,9119+14*0,0425+497,91*0,0061+9,3*0,794+0,6*21,1388+25,4*0,1906+4,46*15,8956-57,6115=41,8239

F4=0*3,9881+14*0,0874+497,91*0,0083+9,3*1,2447+0,6*15,9065+25,4*0,1867+4,46*16,8561-69,4355=36,9608

F5=0*3,9716+14*0,1348+497,91*0,0052+9,3*0,8559+0,6*25,3735+25,4*0,1884+4,46*13,2247-54,6796=36,7483

Максимальное достигнутое значение классификационной функции F3=41,8239 соответствует III стадии андрогенной алопеции по классификации Norwood-Hamilton.

Сравнение ожидаемой (III) стадии андрогенной алопеции и текущего статуса пациента (III стадия) позволило оценить прогноз данного заболевания как «стабильный». Пациент был проинформирован о данном прогнозе, а также о наличии у него ряда негенетических факторов, ведущих к выпадению волос, после чего выразил заинтересованность в проведении лечения.

На основе используемой системы классификационных уравнений для него построен индивидуальный прогноз изменения течения заболевания при нормализации гормонального, микроэлементного и витаминного статуса. Прогноз показал возможность восстановления волосяного покрова.

Через 6 месяцев после комплексного лечения с использованием антиандрогенов, биологических добавок с микроэлементами и витаминных препаратов - на Фиг. 6Г: восстановление волосяного покрова. На Фиг. 6Д улучшение показателей трихограммы: площадь - 16.7 кв. мм; всего подсчитано - 43 волоса; всего волос - 258.0 на кв. см; всего фолликулярных юнитов - 35; фолликулярных юнитов на кв. см - 210.0; одиночных фолликулярных юнитов - 28 (80.0%); двойных фолликулярных юнитов - 6 (17.1%); тройных фолликулярных юнитов - 1 (2,9%). На Фиг. 6Е улучшение показателей фототрихограммы: анагеновых волос - 84.2%; телогеновых волос - 15.8%.

Результаты лабораторных исследований: 1) генотип однонуклеотидного полиморфизма rs929626 - АА; 2) концентрация тестостерона в плазме крови - 15 нмоль/л; 3) концентрация дигидротестостерона в плазме крови - 500 пг/мл; 4) концентрация меди в плазме крови - 17,0 мкмоль/л; 5) концентрация селена в плазме крови - 1,2 мкг/л; 6) витамин Д - 59 нг/мл; 7) концентрация глюкозы в плазме крови - 4,2 ммоль/л.

Полученные данные использованы в системе классификационных уравнений, а именно:

F0=0*2,5385+15*0,1143+500*0,0053+17*1,3781+1,2*23,6958+59*0,3191+4,2*16,0517-74,1424=68,3288

F2=0*7,1999+15*(-0,708)+500*0,0058+17*0,455+1,2*19,264+59*0,1182+4,2*18,0666-65,3727=47,6926

F3=0*3,9119+15*0,0425+500*0,0061+17*0,794+1,2*21,1388+59*0,1906+4,2*15,8956-57,6115=62,9475

F4=0*3,9881+15*0,0874+500*0,0083+17*1,2447+1,2*15,9065+59*0,1867+4,2*16,8561-69,4355=58,0841

F5=0*3,9716+15*0,1348+500*0,0052+17*0,8559+1,2*25,3735+59*0,1884+4,2*13,2247-54,6796=61,6002

Максимальное достигнутое значение классификационной функции F0=68,3288 соответствует норме, что согласуется с данными трихограммы и подтверждает прогноз о возможной ремиссии андрогенной алопеции при проведении персонализированной терапии.

Способ прогнозирования андрогенной алопеции у мужчин путем исследования генетической предрасположенности к развитию данного заболевания и определения патогенетически значимых негенетических показателей, отличающийся тем, что в качестве маркера генетической предрасположенности определяют однонуклеотидный полиморфизм rs929626 в гене EBF1, а в качестве негенетических показателей в плазме крови определяют концентрации общего тестостерона, дигидротестерона, меди, селена, витамина D и глюкозы, на основании чего оценивают вероятность возникновения и прогрессирования алопеции с достижением определенной стадии заболевания согласно классификации Norwood-Hamilton по значениям классификационных функций линейного дискриминантного анализа:

F01×2,5385+А2×0,1143+А3×0,0053+А4×1,3781+А5×23,6958+А6×0,3191+А7×16,0517 - 74,1424

F21×7,1999+А2×-0,0708+А3×0,0058+А4×0,4550+А5×19,264+А6×0,1182+А7×18,0666 - 65,3727

F31×3,9119+А2×0,0425+А3×0,0061+А4×0,7940+А5×21,1388+А6×0,1906+А7×15,8956 - 57,6115

F4=A1×3,9881+A2×0,0874+A3×0,0083+A4×1,2447+A5×15,9065+A6×0,1867+A7×16,8561 - 69,4355

F5=A1×3,9716+A2×0,1348+A3×0,0052+A4×0,8559+A5×25,3735+A6×0,1884+A7×13,2247 - 54,6796,

где в качестве переменных указываются: А1 - количество в генотипе однонуклеотидного полиморфизма rs929626 аллельного варианта G, ассоциированного с предрасположенностью к алопеции, а именно АА=0, GA=1, GG=2; А2 - концентрация общего тестерона в плазме крови, нмоль/л; А3 - концентрация дигидротестерона в плазме крови, пг/мл; А4 - концентрация меди в плазме крови, мкмоль/л; А5 - концентрация селена в плазме крови, мкг/л; А6 - концентрация витамина Д в плазме крови, нг/мл; А7 - концентрация глюкозы в плазме крови, ммоль/л; после чего прогнозируют возникновение и развитие андрогенной алопеции по максимальному из значений классификационного уравнения: F0 - отсутствие риска алопеции; F2, F3, F4 и F5 - II, III, IV и V стадии алопеции соответственно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, а именно к инфекционным болезням, и может быть использовано у больных с острыми респираторно-вирусными инфекциями (ОРВИ) в раннем периоде заболевания для прогноза развития у них бактериальной пневмонии.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургии, и может быть использовано для оценки риска развития осложнений в раннем послеоперационном периоде у больных с дисплазией соединительной ткани.

Изобретение относится к области медицины, а именно к лабораторным методам исследования, и предназначено для обучения студентов глюкозооксидазному методу количественного определения глюкозы в моче с использованием смесей, имитирующих нормальную и патологическую мочу человека.
Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике для определения ионов фтора в крови человека и животных. Для этого проводят отбор проб крови для анализа с последующей обработкой 10%-ным спиртовым раствором гидроксида натрия в соотношении 1:2 к пробе крови.

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано в санитарно-гигиенических, экологических, лечебных и научных организациях, осуществляющих деятельность в области профпатологии и экологии человека.

Изобретение относится к медицине, а именно к болезням внутренних органов, и предназначено для выбора индивидуального лечения больных бронхиальной астмы. Согласно изобретению для выбора индивидуального лечения больных бронхиальной астмой проводят микроскопическое исследование системной организации суточной фации сыворотки крови методом клиновидной дегидратации и локальные структуры сыворотки крови методом краевой дегидратации.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу диагностики функциональной задержки полового развития у мальчиков-подростков. Сущность способа состоит в том, что предварительно у ребенка определяют росто-весовой индекс (РВИ), если его значение менее 340 отн.ед., дополнительно атомно-абсорбционным методом определяют в суточной моче концентрации цинка, селена, свинца и вычисляют соотношения концентраций пар свинец/цинк, свинец/селен.
Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии. Проводят суточное мониторирование внутрипищеводного pH и холтеровское мониторирование.

Изобретение относится к области молекулярной биологии и медицинской диагностики. Предложен способ детекции белков в амилоидном состоянии, в котором получают образец лизата культуры дрожжей или ткани млекопитающего, добавляют к образцу ионный детергент, концентрируют белки в амилоидной форме на ацетатцеллюлозной мембране и детектируют их с использованием аптамеров, их конъюгатов или антител, специфичных к амилоидной форме белков.

Изобретение относится к области медицины, в частности к педиатрии. При уровне ионизированного кальция сыворотки крови ниже 0,9 ммоль/л и соотношении ионизированного Са/фосфор неорганический равным или большим 0,3 осуществляют внутривенное введение 1,0 мл кальция глюконата 7-10 раз/сутки с пероральным введением 5,0 мл 10% кальция хлорида 7-10 раз/сутки и 8000 ME 0,5% спиртового раствора витамина Д2 в сутки.
Изобретение относится к медицине, а именно к акушерству и гинекологии, и может быть использовано для лечения синдрома поликистозных яичников (СПКЯ) у женщин. Для этого в начале лечения определяют уровень витамина Д в крови и затем ежедневно вводят витамин Д в дозе 6000 ME до достижения значений 25(OH)D3 не ниже 45 нг/мл, после чего продолжают введение поддерживающей дозы, обеспечивающей содержание витамина Д в крови на достигнутом уровне под динамическим контролем витамина Д в крови.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано для качественного и количественного определения пиридоксина, в условиях контрольно-аналитических лабораторий.

Изобретение относится к иммунологическому анализу и касается анализа образца крови или компонентов крови на присутствие свободного витамина D, включая метаболиты витамина D, 25-гидроксивитамин D или 1,25-дигидроксивитамин D, где свободный витамин D представляет собой циркулирующую, несвязанную фракцию витамина D.

Группа изобретений относится к медицине и касается способа иммунологического анализа образца крови или компонентов крови на 25-гидроксивитамин D, при котором для высвобождения витамина D из эндогенных связывающих белков добавляют к образцу перфторалкильную кислоту с длиной углеродной цепи от 4 до 12 атомов углерода или ее соли.
Изобретение относится к медицине и может быть применено при диагностике внекишечных проявлений целиакии. .
Изобретение относится к области медицины, а именно к педиатрии, и касается способа прогнозирования риска развития вегетативно-сосудистой дистонии по симпатикотоническому типу у мальчиков подросткового возраста.
Изобретение относится к физиологии и фармацевтике и может быть использовано при изучении патофизиологических процессов в тканях мозга. .

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано при определении методом ВЭЖХ водорастворимых витаминов в кормах и поливитаминных смесях (блендах) для животных, а также в пищевых продуктах, витаминосодержащих лекарственных препаратах, биологических жидкостях (сыворотка крови) и других биологических объектах.

Изобретение относится к области медицины, а именно челюстно-лицевой хирургии и биохимии, и касается способа прогнозирования антиоксидантного действия поливитаминного комплекса на очаг воспаления при гнойно-воспалительных заболеваниях челюстно-лицевой области путем исследования витаминов в плазме крови, где определяют количество витаминов A, B c, D, К, Е нейтрализующих свободные радикалы О2- и ионы H+, ОН-, количество витаминов B 1, B2, В6, С, РР, В3, В12, H, выделяющих данные ионы при преобразовании в активные метаболиты, коферменты и простетические группы, затем вычисляют коэффициент синергизма Кс по формуле: Кс =(A+Bc+E+D+K)/(В1+В2+В6 +С+РР+В3+В12+Н) и при его значении, большем 1,1449, прогнозируют антиоксидантное действие, а при значении, меньшем 1,1449, прогнозируют отсутствие антиоксидантного действия поливитаминного комплекса на очаг воспаления.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкодерматологии, и может быть использовано для прогнозирования развития метахронного рака кожи. .

Изобретение относится к области оптического контроля трубопроводов. Устройство для определения присутствия жидкости в газовых трубопроводах высокого давления содержит смотровое стекло, обеспечивающее входное окно во внутреннюю часть трубопровода, один или большее количество источников света, светочувствительный датчик для приема и измерения света, отраженного из внутренней части трубопровода и прошедшего через смотровое стекло, и процессор для автоматического определения присутствия жидкости на основе измеренного отраженного света.

Изобретение относится к медицине, а именно к дерматологии и косметологии, и может быть использовано для прогнозирования андрогенной алопеции у мужчин путем исследования генетической предрасположенности к развитию данного заболевания и определения патогенетически значимых негенетических показателей. В качестве маркера генетической предрасположенности определяют однонуклеотидный полиморфизм rs929626 в гене EBF1. В качестве негенетических показателей в плазме крови определяют концентрации общего тестостерона, дигидротестерона, меди, селена, витамина D и глюкозы. На основании чего оценивают вероятность возникновения и прогрессирования алопеции с достижением определенной стадии заболевания согласно классификации Norwood-Hamilton по значениям классификационных функций линейного дискриминантного анализа: где в качестве переменных указываются: А1 - количество в генотипе однонуклеотидного полиморфизма rs929626 аллельного варианта G, ассоциированного с предрасположенностью к алопеции, а именно АА0, GA1, GG2; А2 - концентрация общего тестерона в плазме крови, нмольл; А3 - концентрация дигидротестерона в плазме крови, пгмл; А4 - концентрация меди в плазме крови, мкмольл; А5 - концентрация селена в плазме крови, мкгл; А6 - концентрация витамина Д в плазме крови, нгмл; А7 - концентрация глюкозы в плазме крови, ммольл. После чего прогнозируют возникновение и развитие андрогенной алопеции по максимальному из значений классификационного уравнения: F0 - отсутствие риска алопеции; F2, F3, F4 и F5 - II, III, IV и V стадии алопеции, соответственно. Способ обеспечивает прогнозирование андрогенной алопеции у мужчин за счет интегральной оценки наиболее информативных маркеров генетической предрасположенности и определении ряда биохимических показателей крови, значимых для прогресса и регресса данного заболевания. 6 ил., 1 табл., 2 пр.

Наверх