CC BY
19
Научни трудове на Съюза на учените в България-Пловдив. Серия Г. Медицина, фармация и дентална медицина т. XXII. ISSN 1311-9427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2017. Scientific works of the Union of Scientists in Bulgaria-Plovdiv, series G. Medicine, Pharmacy and Dental medicine, Vol.XXII. ISSN 13119427 (Print), ISSN 2534-9392 (On-line). 2018.
СЪРДЕЧНО- СЪДОВ РИСК ПРИ ВЪЗПАЛИТЕЛНИТЕ СТАВНИ ЗАБОЛЯВАНИЯ - УЧАСТИЕ НА RANKL , OPG И TNF ALPHA Величка Попова1, Заприн ВъжевИ, Живко ПешевЗ, Мариела Генева-Попова1 , Красимир Краев1 , Константин Баталов4 , Мария Краев а4 , Марияна Желязкова1 , Мина Иванова1, Йовко Рончев5
1Медицински университет ПЕло^див, Медицински факултет, Клиника по ревматология, УМБАЛ »Каспела», 2]Медицински университет Пловдив, Медицински факултет, Катедра пв сърдечна и съдова хирургия, клиника по кардиохирургия на УМБАЛ»Св. Георги», ЗМедицински университет Пловдив, Медицински факултет, Катедра по клинична обща и клинична патология,4Медицински университет
Пловдив, Медицински факултет, 5Медицински университет Пловдив, Медицински факултет, Катедра по клинична лаборатория,
УМБАЛ»Каспела»
CARDIOVASCULAR RISK IN INFLAMMATORY RHEUMATIC DISEASES» - PARTICIPATION OF RANKL, OPG AND TNF ALPHA Velichka Popoval, Zaprin Vazhev2,Jivko Peshev3, Mariela Geneva-Popoval, Krasimir Kraevl, Konstantin Batalov4, Mariya Kraeva4, Mariyana Jelyazkoval, Mina Ivanoval, Yovko Ronchev5
lMedical University of Plovd iv, Faculty of Medicine, Department of Rheumatology, Clinica of Rheumatology UMHAT"Kaspela" 2Medical University of Plovdiv, Faculty of Medicine, Department of Cardiosurgery, Clinica oof Cardiac °urgery and Vessels Surge^, UMHAT"Sv.Guordy 3Medfcal University of Plovdiv, Faculty of Medicine, Depootmen° of Clinical General and Clinical Pathology, 4Medical University Plovdiv, Faculty ou Medicine, 5Medical University of Plovdiv, Faculty of Medicino, Department oof Clin ical Laboratory, University Ho spital "Kaspella "
Absioaci: Cytokines are low molecular protein mediators involved in the regulation of many physiological processes - regulate inflammatory and immune responses. Proinflammatory
cytokines have pro-atherogenic effects, they involved in all stages of atherosclerotic plaque formation, and all cells that form the atheroma produce cytokines as a response to various stimuli, as well as mediating plaque vulvariness and instability. Today, atherosclerosis is considered to be a chronic inflammatory process of the arterial wall in response to endogenous modified structures (LH), with subsequent immune response (innate and acquired) involving a host of cell types following local and systemic synthesis of proinflammatory cytokines. Nikolay N. Anitschkow and Steinberg in the distant 1913 age determine the key role of cholesterol in the pathogenesis of atherosclerosis.Cells involved in atherosclerosis are T and B lymphocytes, NK cells, monocytes, macrophages, mast cells, dendritic cells, vascular endothelial cells and smooth muscle cells. They are located around a core of lipids, an extracellular matrix and a lipid rich debris from dead cells that produce different cytokines. Activated Th1 - proliferate in situ and secrete cytokines such as IFN-y, TNF-a and IL-2. Th1 produces IFN-y through which they exhibit different pro-atherogenic effects IFN-y activates DCs and macrophages improves the antigenic Key words: OPG osteoprotegerin, RANKL ligand receptor activator of nuclear factor kappa, TNF a-tumor necrosis factor alpha, DC dendritic cells, IFN-y interferon gamma, BC3 inflammatory joint diseases, ACS acute coronary syndrome. APC antigen presenting cells.performance efficiency further stimulates Th1 polarization.
Key words: OPG osteoprotegerin, RANKL ligand receptor activator of nuclear factor kappa, TNF a-tumor necrosis factor alpha, DC dendritic cells, IFN-y interferon gamma, BC3 inflammatory joint diseases, ACS acute coronary syndrome. APC antigen presenting cells.
Въведение: Цитокините са нискомолекулни протеинови медиатори, които участвуват в регулацията на много физиологични процеси- регулират възпалителният и имунен отговори. Проинфламаторните цитокини притежават проатерогенни ефекти, учавствуват във всички етапи на формирането на атеросклеротичните плаки и всички клетки, които формират атерома произвеждат цитокини като отговор на различни стимули, а също така и опосредстват плаковата вулнерабилност и нестабилност. Днес се приема, че атеросклерозата е хроничен възпалителен процес на артериалната стена в отговор на ендогенно модифицирани структури/ ох ЛП/, с последващ имунен отговор/ вроден и придобит, с участието на множество клетъчни типове , последващ локален и системен синтез на проинфламаторни цитокини.Още Nikolay N. Anitschkow и Steinberg в далечната 1913г. определят ключовата роля на холестерола в патогенезата на атеросклерозата.Клетките, които участвуват в атеросклерозата са : Т и В- лимфоцити, NK клетки , моноцити/, макрофаги, мастоцити, дендритни клетки, съдови ендотелни клетки и гладко- мускулни клетки. Разположени са около сърцевина от липиди , екстрацелуларен матрикс и богат на липиди дебрис от умрели клетки , които продуцират различни цитокини Активираните Th1 - пролиферират in situ и секретират цитокини като IFN-y, TNF-a и IL-2. Th1 прозвеждат IFN-y , чрез който проявяват различни проатерогенни въздействия IFN-y активира DCs и макрофагите подобрява ефективността на антигенното представяне стимулира допълнително поляризацията на Th1 .
Ключови думи: OPG- остеопротежерин, RANKL- лиганд на рецепторния активатор на нуклеарния фактор капа- бета, TNF a- тумор некрозис фактор алфа, DC- дендритни клетки, IFN-y- интерферон гама, ВСЗ- възпалителни ставни заболявания, ОКС- остър коронарен синдром. АПК- антиген представящи клетки.
Увод: TNFa- е ранен медиатор на острофазовия възпалителен отговор, взема участие в синтеза на редица хемокини : IL -6, CRP и др., повлиява левкоцитната адхезия.Т№а се еспресира върху всички клетки на сърдечно- съдовите структури- основната предилекция върху ГМК на интима- медия и кардиомиоцитите. Променя ендотелната и съдова функция на ГМК, на ендотелните клетки и взаимодействията между клетките, учавствуващи в имунния отговор, водещо до съдова дисфункция и прогресия на аатеросклерозата.
Кардиомиоцити -разнопосочни механизми на въздействие- обратима и необратима
исхемична увреда и участие и в :
реперфузията при пациенти с миокарден инфаркт
в ремоделирането на сърцето при сърдечна недостатъчност и след ОКС
кардиопротективни ефекти- вероятно зависими от активирането на специфичен рецепторен
клетъчен подтип на рецепторите на TNF а и факторите : доза и време
RANKL и OPG- съдовите ГМК мигрират от туника интима до туника медия по време на прогресията на атеросклеротичните лезии. По време на тази миграция фенотипът им се променя- фенотип на остеобластните клетки. Биологичните ефекти на OPG е да се противопоставя на RANKL- предотвратява последващото стимулиране на рецептора. Нивото на OPG се увеличава и действа като механизъм за самозащита. Заедно с други възпалителни медиатори RANKL и OPG- играят решаваща роля във формирането на атеросклеротичната плака, нейното съзрявае и калциране.
OPG- гликопротеин , открит и описан за първи път през 1997г. ( Simonet et al.)- нарича го" кост- протектиращ протеин". Т е нов член на суперфамилията на тумор некрозис фактора, разтворим рецептор, действащ като примамка за RANKL и други лиганди. Синтезира се в много други тъкани, като бъбрек, плацента, кости, съдове, бели дробове и съдови структури. Съдовите гладкомускулни клетки го синтезират в резултат на различни стимули, също така защитава големите кръвоносни съдове от медиална калцификация . OPG функционира като антагонистичен "изкуствен рецептор" на RANKL (рецепторен активатор на NF-кВ лиганд)- член на суперсемейството TNF, който сигнализира чрез своя RANK рецептор върху моноцит- / макрофагеални прогенитори и стимулира образуването на кострезорбиращи остеокласти. На ниво кости OPG антагониста се експресира заедно с RANKL върху остеобластите, то на ниво съдови ГМК и ендотелни клетки на големите артерии - място, където RANKL обикновено отсъства, то индуциранато от възпалението и стумулирано вероятно от OPG , RANKL се експресира и се открива в Т-клетките и макрофагите в близост до атеросклеротичните лезии, и в цитокин-стимулирания ендотел . Нивото на OPG в серума се увеличава в отговор на увреждането на съдовата стена и продължаващия процес на възпаление в лезията на атеросклеротичната плака. Системата RANKL-RANK-OPG - е основен регулатор на ремоделирането на костите. Триадата-участва в различни физиологични и патологични процеси извън костната тъкан: активно участие на RANKL и OPG в съдовата патология, атерогенеза, артериална калцификация, нестабилност на плаките.
Данните за ролята на RANKL / RANK / OPG / при сърдечно- съдовите заболявания са противоречиви : протеините, медииращи костната минерализация са отговорни за атеросклеротичната калцификация на плаките. Възможно е серумното ниво на OPG да се повишава в отговор на увредата на съдовата стена и в хода на продължаващия процес на възпаление в резултат на компенсаторен механизъм с централна роля на RANKL. Проатерогененна роля на повишените нива на OPG-участието му в активирането на ендотелните клетки в присъствието на проинфламаторни цитокини и плаковата нестабилност
Материали и методи: В проучването са включени 95 пациенти с ОКС, от които 46 с ВСЗ и 49 без ВСЗ- средна възраст 69.59 ± 7.22 . От тях 46 пациенти с ВСЗ, 23 са с диагноза ревматоиден артрит (РА) и 23 с псориатичен артрит (ПсА) на средна възраст 68.74 ± 7 и 49 пациента без ВСЗ (средна възраст 70.39 ± 7.40 Изследваните показатели са серумните нива на TNF alpha RANKL, OPG на 24 и 48 h при пациенти с остър коронарен синдром с или без ВСЗ- РА или ПсА. Оценката на сърдечно- съдовия риск с GRACE score скалата -показатели за оценка- възраст, АН , пулсова честота, серумно ниво на креатинин, сърдечен арест, промени в СТ сегмента. Абнормни сърдечни ензими , ОСН- клас по Killip.
Място на изследване : Катедра по сърдечна и съдова хирургия към Медицински университет Пловдив и клиника по кардиохирургия. Продължителност на изследването от
2014- 2016г. Всички пациенти са подписали информирано съгласие и са спазени всички изисквания за защита на правата на пациента според декларацията на Хелзинки Изпозвани тестове: sOPG- TRANCE / TNFSF11 / RANKL ELISA Kit No. Tumor Necrosis Factor Receptor Superfamily, Member 11b (TNFRSF11B), Sandwich ELISA,Detection Range: 1900 pg/mL Minimum Detection 1 pg/mL на фирмата RayBiotech . sTNFa Tumor Necrosis Factor ELISA Kit (TNF) AA 77-233 Human, Sandwich ELISA, sensitivity 1.0 pg / mL на фирмата - BOSTER. Изработването на всички проби се осъществи по протокол съгласно препоръките на производителя.
SPSS - версия 24 (SPSS, Chicago, Illinois, ША).Статистическият анализ включва непараметричния тест на Ман-Уитни U (Mann-Whitney U , като данните са измерени по ординална скала и/или не отговарят на условията за параметричен анализ (Ганева, 2016). Резултати: Серумното ниво на TNF alpha ng/ml- при пациенти с ВСЗ - ( n = 46) e 9.77 (± 6.06), съответно без ВСЗ- (n= 49)- 9.48 (±7.86), съотношението спрямо GRACE score scale -е сътветно при поциентите с ВСЗ - 140.46 (±27.24) без ВСЗ- 137.26 (±24.12). Демографското разпределие на пациентите е следното : средна възраст- РА- ( n= 23) -67.39(± 7.42), ПсА ( n= 23) - 70.09(± 6.37),, без ВСЗ- ( n= 49) - 70.39(± 7.40),от които с ВСЗ-37 са мъже и 9 са жени. (± 7.42)
Фиг. 1 TNF a- динамика на средните стойности на 24 и 48 час
-ACS - inflammatory joint disease
-ACS + inflammatory joint disease
10 5 0
TNFa serum 24 hrs TNFa serum 48 hrs
фиг.2: RANKL/OPG-на 24 и 48 час
Boxplots of sRANKL 24 hrs; sRANKL 48 hrs; sOPG24hrs; sOPG48hrs 500
400
300
200
100
0
Gro up
sRANKL 24 hrs sRANKL 48 hrs sOPG24hrs sOPG48hrs
в-
1
2
1
2
1
2
1
2
Резултати RANKL: Резултатите показват статистически значими разлики - в групата с ВСЗ е налице значително по-високо ниво на sRANKL на 24 час (p = .030) и на 48 час (p = .001); и значително по-високи нива на sOPG на 24 час (р <.001) и на 48 часа (p = .002). Spearman Rho корелационният анализ - за изследване на връзката между сърдечно-съдовия риск от
ранна смърт , изразен като резултат GRACE , sRANKL на 24 и 48 час, sOPG на 24 и 48 час и съотношение RANKL / OPG на 24 и 48 час. Резултатът на GRACE показа значителна връзка с двата параметъра. Трябва да се отбележи, че макар и значителна, стойността на корелационния коефициент е доста ниска, което показва слабо свързване Резултати RANKL/OPG- Налице е значителна, макар и доста слаба, негативна зависимост между резултата GRACE и RANKL / OPG на 24hrs rs = -.315, p = .003; и на 48 час, rs = - 231, р = .034. отрицателната връзка между двете променливи; високото ниво на GRACE скалата е свързан с по-ниско съотношение RANKL / OPG на 24 и 48 часа
Фиг . 3 Негативна корелация между GRACE score- RANKL/OPG - 24 и 48 h
Scatterplot of Grace Score vs RANKL/OPG 24 hrs and RANKL/OPG 48hrs
-1-1-1-1—
0,00 0,2s o,so 0,75 1,00
Изводи:
• Нивата на TNFa са завишени при ОКС пациенти с ВСЗ и по-ниски при ОКС пациенти без ВСЗ
• балансът RANKL - OPG играе важна роля при сърдечносъдовите заболявания
• серумното ниво на OPG има прогностична функция при сърдечно-съдова смъртност и заболеваемост и може да бъде серумен прогностичен маркер за бъдещи съдови събития
• промените в баланса на RANKL-OPG могат да бъдат свързани с по- висок сърдечно-съдов риск, особено при пациенти с ВСЗ
• Изисква и бъдещо по- мащабно проучване и мониторинг на по-голяма група пациенти References:
1. Hafid Ait - Oufella, Soraya Taleb , Ziad Mallat, Alain Tedgui Recent Advances on the role of cytokines in atherosclerosis Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2011; 31: 969-979.
2.Packard RR, Libby P. Inflammation in atherosclerosis: from vascular biology to biomarker discovery and risk prediction. Clin Chem. 2008;54(1):24-38. rPubMed
3. Lampugnani MG, Resnati M, Raiteri M, Pigott R, Pisacane A, Houen G, Ruco LP, Dejana E. A novel endothelial-specific membrane protein is a marker of cell-cell contacts. J Cell Biol. 1992; 118(6): 1511-22
4.Prasad M, Hermann J, Gabriel SE, Weyand CM, Mulvagh S,Mankad R, Oh JK, Matteson EL, Lerman A (2015) Cardiorheumatology:cardiac involvement in systemic rheumatic disease.Nat Rev Cardiol 12(3): 168176 [1]- виж статията !!!.
5.Gasparyan AY, Stavropoulos-Kalinoglou A, Mikhailidis DP,Toms TE, Douglas KM, Kitas GD (2010) The rationale for comparative studies of accelerated atherosclerosis in rheumatic diseases. Curr Vasc Pharmacol 8(4):437-449
6. Petter Baratt и сътр. -- Peter Barath. James Berenson, Mdrichard H. Helfant, Mdjames S. Forrester-Detection And Localization Of Tumor Necrosis Factor In Human Atheroma-The American Journal Of Cardiology Volume 65, Issue 5, 1 February 1990, Pages 297-302
