CC BY
40
672 Clinical Medicine, Russian journal. 2016; 94(9)
_DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677
Original investigations
© ВЛАДИМИРСКАЯ Т.Э., ШВЕД И.А., 2016 УДК 616.132.2-004.6-092:612.014.3]-07
Владимирская Т.Э., Швед И.А.
ХАРАКТЕРИСТИКА АПОПТОЗА КЛЕТОК КОРОНАРНЫХ АРТЕРИЙ С АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКИМИ ПОВРЕЖДЕНИЯМИ
ГУО «Белорусская медицинская академия последипломного образования» Минздрава РБ, 220013, г. Минск, Беларусь
Для корреспонденции: Владимирская Татьяна Эрнстовна — канд. мед. наук, вед. науч. сотр. научно-исследовательской лаб.; е-mail: [email protected]
Цель. Изучить апоптоз эндотелиальных клеток (ЭК), макрофагов и гладкомышечных клеток (ГМК) в начале атеро-склеротического процесса (до формирования атеромы), определить механизмы его реализации и оценить его влияние на прогрессирование атеросклероза.
Материал и методы. Гистопатологические исследования проводили на коронарных артериях, пораженных атеросклерозом, взятых от умерших с ишемической болезнью сердца (n = 63). Для выявления апоптоза клеток использовали метод TUNEL для парафиновых срезов с вычислением апоптотического индекса (АИ). Фенотипирование клеток и оценку экспрессии активной каспазы 3 (АК-3) и апоптозиндуцирующего фактора (АИФ) проводили на микропрепаратах коронарных артерий, окрашенных с помощью иммуногистохимических препаратов.
Результаты. Исследование апоптоза показало достоверное (р < 0,0001) повышение АИ ГМК, ЭК, макрофагов в коронарных артериях, пораженных атеросклерозом, по сравнению с показателями для непораженных сосудов. По мере прогрессирования атеросклеротического процесса наблюдалось снижение АИ ГМК и ЭК. Статистический анализ выявил обратную связь умеренной силы между АИ ГМК и толщиной неоинтимы при развитии атеросклеротиче-ских повреждений (r = -0,44, р < 0,0001). Количество АК-позитивных ГМК и ЭК на стадии липоидоза достоверно (р < 0,0001) превышало количество АК-позитивных ГМК на стадии липосклероза. Экспрессия АИФ отмечалась в ядрах ЭК новообразованных сосудов гиперплазированной интимы.
Выводы. Ранние атеросклеротические повреждения коронарных артерий сопровождаются интенсивным апоптозом ГМК, ЭК и макрофагов. При развитии атеросклероза интенсивность апоптоза ГМК и ЭК уменьшается. Прогрессирование гиперплазии интимы на ранних стадиях атеросклероза связано со снижением апоптоза ГМК и повышением апоптоза макрофагов. Апоптоз ГМК и макрофагов реализуется по каспазозависимому пути. Апоптоз эндотелиальных клеток может происходить как с участием каспаз, так и по каспазонезависимому (с участием АИФ) пути.
Кл ючевые слова: атеросклероз; апоптоз; каспаза 3; апоптозиндуцирующий фактор; неоинтима; коронарные артерии.
Для цитирования: Владимирская Т.Э., Швед И.А. Характеристика апоптоза клеток коронарных артерий с атеросклеротическими повреждениями. Клин. мед. 2016; 94 (9): 672—677. DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677
Vladimirskaya T.E., Shved I.A.
CHARACTERISTIC OF APOPTOSIS OF CORONARY ARTERY CELLS WITH ATHEROSCLEROTIC LESIONS
Belarusian Medical Academy of Postgraduate Education, Ministry of Health of the Republic of Belarus, 220013, Minsk, Belarus Aim. To study apoptosis of endothelial cells (EC), macrophages (MF) and smooth muscle cells (SMC) in the early atherosclerotic process (prior to plaque formation), elucidate mechanisms of its realization and evaluate effect on progression of atherosclerosis. Materials and methods. Histopathological studies were performed on coronary arteries affected by atherosclerosis takenat autopsy of patients with coronary heart disease (n = 63). To detect apoptosis, the TUNEL method was used for calculating the apoptotic index (AI) in paraffin sections. Phenotyping the cells and test for expression of active caspase 3 (AC-3) and apoptosis-inducing factor (AIF) were performed using sections of coronary arteries stained by immunohistochemistry. Results. The study of apoptosis showed a significant (p <0.0001) increase in AI of SMC, EC, MF coronary arteries affected by atherosclerosis compared with unaffected vessels. Progression of the atherosclerotic process led to a decrease ofAI of SMC and EC. Statistical analysis revealed moderate feedback between AI of SMC and neointimal thickness in the development of atherosclerotic lesions (r = -0,44, p <0.0001). The amount of the AC-positive SMC and EC at the stage of lipoidosis significantly (p <0.0001) exceeded the number of AC -positive SMC at the liposclerosis stage. Expression of AIF was observed in the nuclei of EC in the newly formed vessels of hyperplastic intima. Conclusions. Early atherosclerotic lesions of the coronary arteries are accompanied by intense apoptosis of SMC, EC and MF. The intensity of apoptosis of SMC and EC decreases with the development of atherosclerosis. Progression of intimal hyperplasia at the early stages of atherosclerosis is associated with reduced apoptosis of smooth muscle cells and enhanced macrophage apoptosis. Apoptosis of SMC and MF is caspase-dependent. Apoptosis of endothelial cells can occur both with the participation of caspases and independently of them (with AIF).
Keywords: atherosclerosis; apoptosis; caspase 3; apoptosis-inducing factor; neointima; coronary arteries. Citation: Vladimirskaya T.E., Shved I.A. Characteristic of apoptosis of coronary artery cells with atherosclerotic lesions. Klin. med. 2016; 94 (9): 672—677. DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677 Сorrespondence to: Tatyana E. Vladimirskaya — MD, PhD, E-mail: [email protected]
Received 22.11.15 Accepted 22.03.16
Гиперплазия интимы является основным морфологическим проявлением различных форм патологии артерий, таких как атеросклероз, постангиопластический рестеноз и трансплантационная артериопатия. Сущест-
венный вклад в гиперплазию интимы вносит накопление липидов в сосудистой стенке. При атеросклерозе модифицированные липопротеины низкой плотности (ЛПНП) обусловливают развитие воспалительных
Клиническая медицина. 2Q16; 94(9) DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677
Оригинальные исследования
процессов, а также оказывают митогенное действие на клетки интимы, что вызывает накопление в ней клеток воспаления за счет их миграции из кровотока и пролиферации [1—3]. Выраженная воспалительная клеточная реакция в интиме и увеличение количества гладкомышечных клеток (ГМК) вносят определенный вклад в утолщение интимы в процессе развития атеросклероза. На начальных стадиях атеросклероза при эффективном фагоцитозе апоптоз макрофагов и ГМК уменьшает толщину неоинтимы, предотвращая стеноз и ограничивая чрезмерный воспалительный ответ [4— 7]. В то же время апоптоз ГМК ведет к межклеточному фиброзу, тем самым увеличивая жесткость сосудистой стенки [8]. Негативная роль апоптоза эндотелиальных клеток (ЭК) на ранних стадиях атеросклероза состоит в нарушении целости эндотелиального барьера и увеличении его проницаемости для ЛПНП и липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП).
Анализ данных литературы дает основание считать, что тема апоптоза при сердечно-сосудистых заболеваниях привлекает достаточное внимание исследователей, хотя более 20 лет прошло с тех пор, как R. Gottlieb и соавт. описали апоптотические кардиомиоциты при ишемической болезни сердца (ИБС). Возможно, это связано с тем, что апоптоз является более контролируемым процессом, чем некроз, что представляет интерес для использования регулирования апоптоза в качестве модели лечения атеросклероза коронарных артерий. Вместе с тем существует много препятствий, которые необходимо преодолеть, прежде чем ставить вопрос о терапевтическом регулировании апоптоза. В ряде исследований подтверждается, что большинство клеток, обнаруживаемых в атеросклеротических бляшках, подвергается апоптозу [9—13], однако сведений о значении апоптоза в развитии ранних атерогенных повреждений коронарных артерий получено недостаточно.
Цель исследования — изучить апоптоз ЭК, макрофагов и ГМК в начале атеросклеротического процесса (до формирования атеромы), определить механизмы его реализации иммуногистохимическим выявлением белков, участвующих в программе апоптоза, и оценить его влияние на прогрессирование атеросклероза.
Материал и методы
Исследования проводили на пораженных атеросклерозом коронарных артериях, взятых у 63 пациентов, умерших от ИБС. Коронарные артерии вскрывали продольно и поперечно, отбирали сегменты области поражения. В качестве контроля брали коронарные артерии 10 пациентов без сердечно-сосудистых заболеваний, умерших вследствие несчастных случаев. Кусочки иссеченных сосудов подвергали стандартной гистотехнической обработке и заливали в парафин. Из парафиновых блоков изготавливали срезы, которые окрашивали гематоксилином и эозином, иммуно-гистохимически и методом TUNEL. В соответствии с морфогенезом атеросклероза были выделены стадии
липоидоза и липосклероза [14, 15]. Критерием включения среза артерии в группу, соответствующую стадии атеросклероза, было наличие в микропрепаратах коронарных артерий морфологических проявлений, наиболее характерных для каждой из изучаемых стадий. В стадии липоидоза визуализировались скопления пенистых клеток, образующих липидные пятна и липид-ные полоски, в стадии липосклероза — разрастание в интиме соединительной ткани, появление внеклеточных липидов. Верификацию стадий атеросклеротиче-ского процесса в микропрепаратах коронарных артерий, окрашенных гематоксилином и эозином, проводили на световом микроскопе при увеличении 100 (об. 10, ок. 10). Для проведения морфометрии микропрепараты срезов сосудов фотографировали на микроскопе Leica DMLS, оснащенном цифровой видеокамерой JVC (Япония) с разрешающей способностью 7 Мп. Для анализа отбирали цифровые изображения неперекрывающихся полей зрения с четкой визуализацией, клеток и ядер сосудистой стенки. Морфометрический анализ гистологических препаратов коронарных артерий умерших проводили при увеличении 5Q по всему периметру каждого микропрепарата. Определяли толщину сосудистой стенки (La), толщину интимы (Li), отношение Li/La.
Для выявления апоптоза клеток коронарной артерии использовали коммерческий набор Vaso TACS™ in situ detection Detection Kit (Trevigen, США). Для фенотипи-рования клеток сосудистой стенки применяли антитела к CD б8, CD З1, фактору Виллебранда гладкомышеч-ному актину а. Для выявления механизмов реализации и апоптоза использовали антитела к активной каспа-зе-З (АК-З) и апоптозиндуцирующему фактору (АИФ). Апоптотический индекс (АИ) для клеток коронарной артерии вычисляли по TUNEL-позитивным ядрам ГМК, макрофагов, ЭК интимы и медии при увеличении 1QQQ. Индекс экспрессии АК-З (ИЭАК-З) для клеток коронарной артерии вычисляли по позитивно окрашенным клеткам при увеличении 1QQQ. Индекс экспрессии АИФ (ИЭАИФ) для клеток коронарной артерии вычисляли по позитивно окрашенным ядрам клеток при увеличении 1QQQ. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ StatPlus 2010. Для определения статистической значимости различий между группами использовали тест Краскела—Уоллиса. Взаимосвязь между изучаемыми признаками оценивали с применением рангового корреляционного анализа Спирмена с вычислением коэффициента корреляции r. Данные представлены в виде медианы, 25-го и 75-го процентилей [Ме (25; 75)] и 95% доверительного интервала (95% ДИ). Уровень доверительной вероятности р < Q,Q5 рассматривали как статистически значимый.
Результаты
При изучении гистологических препаратов сегментов коронарных артерий умерших пациентов с атеросклерозом на стадии липоидоза наблюдалась гипер-
Таблица 1
Морфометрическая характеристика гиперплазии интимы на стадиях липоидоза и липосклероза
плазия внутренней оболочки. Интима увеличивалась относительно равномерно, по периметру сосуда, часто имела тонковолокнистое строение. Клеточный компонент неоинтимы, как правило, преобладал над волокнистым. Гиперплазия интимы за счет клеточной инфильтрации (ГМК, пенистые клетки, лимфоциты, активированные макрофаги) и разрастания новообразованной соединительной ткани в ряде случаев достигала 1/4 толщины сосудистой стенки. При изучении гистологических препаратов сегментов коронарных артерий на стадии липосклероза наблюдались изменения сосудистой стенки, заключающиеся в увеличении внутренней оболочки за счет разрастания новообразованной соединительной ткани, липидной и клеточной инфильтрации интимы. В целом волокнистый компонент неоинтимы преобладал над клеточным. Увеличение интимы достигало 1/3 от толщины сосудистой стенки. Иногда гиперплазия интимы сочеталась с формированием небольших фиброзных бляшек, не имеющих очагов атероматоза. Четко верифицировались ГМК, ЭК интимы, пенистые макрофаги, лимфоциты, эозинофилы, плазмоциты, сегментоядерные нейтрофилы, фибробласты. Большинство клеток составляли ГМК, лимфоциты, макрофаги. При имму-ногистохимическом типировании СД 68 позитивных клеток экспрессия этого антитела проявлялась в цитоплазме пенистых клеток, макрофагов типа 1, лимфоцитов, нейтрофилов. В пенистых клетках и макрофагах визуализировалось неравномерное окрашивание цитоплазмы, ядра таких клеток всегда располагались эксцентрично, цитоплазма макрофагов типа 1 окрашивалась более равномерно, чем цитоплазма пенистых клеток. Пенистые клетки располагались часто группами, при иммуногистохимическом окрашивании в их цитоплазме хорошо прослеживались темно-коричневые гранулы на более светлом фоне.
Сильно выраженная экспрессия гладкомышечного
Clinical Medicine, Russian journal. 2016; 94(9)
_DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677
Original investigations
актина а наблюдалась в ГМК и миофибробластах ме-дии, интимы на стадиях липоидоза и липосклероза, позитивно окрашивалось большинство клеток медии, интимы и субинтимальной области.
СД 31 окрашивал в темно-коричневый цвет ЭК интимы, базальную мембрану, стенки сосудов артерии (vasa vasorum).
Экспрессия фактора Виллебранда при иммуноги-стохимическом окрашивании с антителами к фактору Виллебранда проявлялась в виде слабого, умеренного и выраженного коричневого окрашивания цитоплазмы ЭК интимы, ЭК новообразованных сосудов неоинтимы.
На стадии липосклероза морфометрическое исследование выявило значительное (р < 0,05) увеличение толщины сосудистой стенки, интимы и отношения толщины интимы к толщине артерии в сосудах по отношению к стадии липоидоза (табл. 1).
Детекция апоптоза показала наличие TUNEL-позитивных клеток в наружной, средней и внутренней оболочках коронарной артерии. При исследовании микропрепаратов коронарных артерий пациентов без сердечно-сосудистых заболеваний, умерших вследствие несчастных случаев, отмечались единичные позитивно окрашенные ГМК и макрофаги; TUNEL-положительные ЭК практически не выявлялись.
На стадии липоидоза в медии и интиме коронарных артерий отмечался распространенный апоптоз ГМК, ЭК и менее интенсивный апоптоз пенистых макрофагов (рис. 1, см. вклейку). На микропрепаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, в гиперплазированной интиме коронарных артерий часто визуализировались очаги скоплений макрофагов вблизи участков повреждения интимы. Возможно, происходила активация макрофагов М2, фагоцитирующих пенистые клетки и макрофаги М1. В микропрепаратах, окрашенных TUNEL-методом, не наблюдалось позитивного окрашивания ядер клеток в очагах макрофагальной реакции. Конденсированный хроматин в ядрах ГМК располагался в виде зубчатой или прямой линии параллельно длинни-ку ядра, что характерно для апоптоза клеток мышечного типа. В интиме и субинтимальной области наблюдалась гиперплазия апоптотических ГМК. Практически все ЭК интимы окрашивались TUNEL-позитивно. Отмечалась конденсация и маргинация хроматина по периферии ядер ЭК. TUNEL-положительно окрашивались ядра немногочисленных пенистых клеток интимы и макрофагов типа 1.
На стадии липосклероза визуализировался интенсивный апоптоз пенистых клеток в интиме и субин-тимальной области (рис. 2, см. вклейку). В интиме встречались ЭК с позитивно окрашенными ядром и цитоплазмой, находящиеся на поздней необратимой стадии апоптоза и ЭК с TUNEL-позитивной цитоплазмой и негативным ядром с признаками кариолизиса, что свидетельствовало о некротической гибели клетки. ЭК с позитивно окрашенным ядром и оксифильной цито-
Показатель Стадия атеросклероза
липоидоз липосклероз
La, мкм:
Me (25; 75) 162,6 (152,2; 167,4) 631,7* (381,7; 750,8)
95% ДИ 12,5—19,6 205,5—260,2
Li, мкм:
Me (25; 75) 54,2 (51,0; 68,5) 319,0* (245,5; 539,7)
95% ДИ 12,5—19,7 218,7—276,9
Li/La, %:
Me (25; 75) 34,3 (29,7; 44,8) 57,6* (43,9; 80,3)
95% ДИ 7,7—12,1 49,8—63,1
Примечание. * — достоверные (р < 0,05) различия с показателями для соответствующих клеток артерии на стадии липоидоза.
Клиническая медицина. 2016; 94(9) DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677
Оригинальные исследования
Выраженность апоптоза (АИ женных атеросклерозом
Таблица 2
%) ГМК, МФ и ЭК в коронарных артериях, пора-
Объект исследования Контроль — 1 Липоидоз — 2 Липосклероз — 3 Достоверность различий
ГМК:
Me (25; 75) 0,0 (0,0; 4,2) 31,6 (20,0; 42,0) 14,6 (0,0; 14,4) р1—2 < 0,0001
95% ДИ 2,7—4,0 15,2—20,2 14,4—19,0 р1—3 < 0,0001 р2—3 < 0,0001
Макрофаги:
Me (25; 75) 0,0 (0,0; 0,0) 29,3 (9,5; 45,5) 17,4 (0,0; 40,0) р1—2 < 0,0001
95% ДИ 4,7—7,0 19,5—25,8 21,0—27,8 р1—3 < 0,0001
ЭК:
Me (25; 75) 0,0 (0,0; 0,0) 33,3 (25,0; 52,5) 25,0 (0,0; 37,5) р1—2 < 0,0001
95% ДИ 0,6—0,9 20,4—27,0 17,7—23,5 р1—3 < 0,0001 р2—3 < 0,0001
плазмой было меньше, чем на стадии липоидоза; обычно апоптотические ЭК располагались в виде цепочки, чаще вблизи поврежденных участков артерий. В медии и интиме коронарных артерий на стадии липосклеро-за визуализировался апоптоз ГМК, хроматин в ядрах ГМК в большинстве случаев располагался в виде четко очерченного скопления по краю короткой стороны ядра мышечной клетки (рис. 3, см. вклейку).
Исследование апоптоза показало достоверное (р < 0,0001) повышение АИ ГМК, ЭК, макрофагов в коронарных артериях, пораженных атеросклерозом, по сравнению с непораженными сосудами (табл. 2).
По мере прогрессирования атеросклеротического процесса наблюдалось снижение АИ. Не отмечалось значительных различий интенсивности апоптотиче-ской гибели пенистых макрофагов на стадиях липои-доза и липосклероза.
Иммуногистохимическое окрашивание с антителами к АК-3 в микропрепаратах коронарных артерий выявило умеренное и интенсивное окрашивание ЭК
Таблица 3
Показатели экспрессии (ИЭДК-3 ИЭ, %) АК-3 в коронарных артериях, пораженных атеросклерозом
Объект исследования Липоидоз Липосклероз
ГМК:
Me (25; 75) 40,8 (25,5; 55,9) 20,0* (9,1; 30,0)
95% ДИ 20,7—27,4 14,5—19,2
Макрофаги:
Me (25; 75) 33,3 (0,0; 54,2) 25,0* (9,1; 43,5)
95% ДИ 22,7—30,1 20,5—27,2
ЭК:
Me (25; 75) 49,1 (20,7; 60,0) 22,2* (11,1; 33,3)
95% ДИ 21,6—28,6 17,4—23,0
Примечание. * — достоверные (р < 0,0001) различия с показателями для соответствующих клеток коронарной артерии на стадии липоидоза.
интимы, ГМК интимы и медии и редких пенистых клеток на стадии липоидоза (рис. 4, см. вклейку). На стадии липосклероза чаще встречались интенсивно окрашенные ЭК интимы и новообразованных сосудов (рис. 5, см. вклейку). Экспрессия АК-3 на всех стадиях атеросклероза наблюдалась в TUNEL-позитивных участках коронарных артерий, но клеток, экспрессирую-щих АК-3, визуально было больше, чем TUNEL-позитивных.
Количество АК-позитивных ГМК и ЭК на стадии липоидоза достоверно (р < 0,0001) превышало количество АК-позитивных ГМК на стадии липосклероза (табл. 3).
Не наблюдалось достоверных различий показателей экспрессии АК-3 ИЭАК 3 в макрофагах на этих стадиях. Аналогично изменениям ИЭАК3 изменялись значения АИ (см. табл. 2). "
Иммуногистохимическое окрашивание с антителами к АИФ в микропрепаратах коронарных артерий пациентов, умерших от ИБС, не выявило позитивного окрашивания ядер ГМК и макрофагов на изученных стадиях атеросклероза. Отмечалась экспрессия АИФ в ядрах ЭК новообразованных сосудов гиперплазиро-ванной интимы (рис. 6 см. вклейку).
На стадии липоидоза встречались единичные [0 (0,1; 1,2), 95% ДИ 9,4—12,4] АИФ-позитивно окрашенные ядра ЭК. На стадии липосклероза отмечалось максимальное количество [4,2 (0,0; 33,3), 95% ДИ 15,2—20,1, р < 0,0001] АИФ-позитивно окрашенных ядер ЭК.
Статистический анализ выявил обратную связь умеренной силы между АИ ГМК и Li при развитии ате-росклеротических повреждений (r = -0,44, р < 0,0001). Выявлялась прямая умеренная связь между АИ ГМК и ИЭАИФ ГМК на стадии липоидоза (r = 0,43, р < 0,0001) и липосклероза (r = 0,49, р < 0,0001). Активация апоп-тотической гибели макрофагов на стадии липоидоза не сопровождалась повышением АК-3, на стадии ли-посклероза выявлялась прямая умеренная связь между АИ и ИЭАК-3 макрофагов (r = 0, 54, р < 0,0001). Корреляционный анализ показал наличие прямой слабой связи между АИ и ИЭАК-3 ЭК (r = 0, 27, р < 0,01) на стадии липосклероза и не выявил достоверной связи между интенсивностью апоптоза ЭК и экспрессией АК-3 на стадии липоидоза. Также не обнаруживалась линейная взаимосвязь между интенсивностью апоптоза и экспрессией АИФ ЭК на изученных стадиях атеросклероза, хотя в TUNEL-позитивных участках артерий наряду с экспрессией АК-3 ЭК наблюдалась экспрессия АИФ. АИФ способствует апоптотической деградации ядра клетки, не вызывая при этом олигонуклеосомаль-ной фрагментации ДНК, выявляемой методом TUNEL,
Clinical Medicine, Russian journal. 2016; 94(9) DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677
что, возможно, объясняет отсутствие линейной корреляции между ИА ЭК и ИЭАИФ в ЭК новообразованных сосудов бляшки.
Обсуждение
При атеросклеротическом поражении в стенке коронарной артерии определяются наиболее типичные для каждой из изученных стадий микроскопические изменения. На стадии липоидоза преобладают клеточная инфильтрация интимы, равномерное утолщение интимы по периметру сосудистой стенки. На стадии липоскле-роза отмечается утолщение интимы за счет клеточной и липидной инфильтрации, гиперплазии компонентов экстрацеллюлярного матрикса, очагового формирования фиброзных бляшек. Наиболее интенсивный апоптоз клеток внутренней и средней оболочек коронарных артерий наблюдается на стадии липоидоза. Апоптоз ГМК и макрофагов на этой стадии развития атеросклероза направлен на уменьшение клеточной инфильтрации интимы, способствующей ее гиперплазии. Вместе с тем при чрезмерной активации апоптотической гибели макрофагов нарушается процесс утилизации апоптотиче-ского детрита, что приводит к высвобождению внутриклеточных липидов, жировой инфильтрации интимы и утолщению стенки артерии. Апоптоз контрактильных ГМК медии способствует нарушению биомеханических свойств артерии. Апоптотическая гибель синтетических ГМК и миофибробластов на ранних стадиях атеросклероза, напротив, препятствует избыточному коллагено-образованию и склерозированию артерий. Активация апоптоза ЭК на стадии липоидоза ведет к нарушению основных функций эндотелия, в первую очередь барьерной, и повышению его проницаемости для ЛПНП и ЛПОНП. Нарушается поддержание эндотелием тром-борезистентности люминальной поверхности эндотели-оцитов и участие в синтезе и метаболизме различных биологически активных веществ. На стадии липоскле-роза АИ снижается и увеличивается толщина неоинтимы по сравнению с показателями на стадии липоидоза [319 (245,5; 539,7) и 54,2 (51,0; 68,5), р < 0,05], появляются очаги внеклеточных липидов. При этом не наблюдается значительных различий интенсивности апоптоза макрофагов на стадиях липоидоза и липосклероза в отличие от апоптоза ГМК и ЭК (р < 0,0001). В этой связи особое значение приобретает исследование апоптоза ГМК как основного фактора, сдерживающего образование неоинтимы. Экспрессия АК-3 ГМК, макрофагов и ЭК в ТиКБЬ-позитивных участках коронарных артерий и наличие прямых взаимосвязей между АИ и ИЭАК3 свидетельствуют о ключевой роли эффекторной каспазы 3 в апоптотической гибели клеток стенки коронарной артерии. Экспрессия АИФ в ЭК сосудов бляшки показывает возможность каспазонезависимого (т. е. без участия эф-фекторных каспаз) механизма реализации апоптоза.
Выводы
1. Ранние атеросклеротические повреждения коро-
Original investigations
нарных артерий (до формирования атероматозных бляшек) сопровождаются интенсивным апоптозом основных клеток интимы и медии: гладкомышечных клеток, эндотелиальных клеток и макрофагов.
2. На стадии липосклероза значительно (р < 0,0001) снижается апоптотический индекс гладкомышечных и эндотелиальных клеток по сравнению с показателями на стадии липоидоза; при этом интенсивность апоптоза макрофагов практически не изменяется.
3. Прогрессирование гиперплазии интимы на ранних стадиях атеросклероза связано со снижением апоп-тоза гладкомышечных клеток и повышением апоптоза макрофагов.
4. Апоптоз гладкомышечных клеток и макрофагов коронарной артерии с атеросклеротическими поражениями реализуется по каспазозависимому механизму. Апоптоз эндотелиальных клеток может происходить как с участием каспаз, так и по каспазонезависимому (с участием апоптозиндуцирующего фактора) механизму.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анестиади В.Х., Нагорнев В.А. Морфогенез атеросклероза. Ки-шенев: Штиинца; 1982.
2. Восканьянц А.Н., Нагорнев В.А. Пролиферация клеток стенки артерий человека при атерогенезе как фактор проявления иммунного воспаления. Цитокины и воспаление. 2004; 3: 10—3.
3. Нагорнев В.А., Восканьянц А.Н. Современные представления о патогенезе атеросклероза. Вестн. РАМН. 2006; 9: 66—74.
4. Bochaton-Piallat M.L., Gabbiani F., Redard M., Desmouliere A., Gabbiani G. Apoptosis participates in cellularity regulation during rat aortic intimal thickening. Am. J. Pathol. 1995; 46: 1059—64.
5. Clowes A.W., Reidy M.A., Clowes M.M. Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. I. Smooth muscle growth in the absence of endothelium. Lab. Invest. 1983; 49: 327—33.
6. Chan K.C., Ho H.H., Lin M.C., Huang C.N., Huang H.P., Wang C.J. Impact of polyphenolic components from mulberry on apoptosis of vascular smooth muscle cells. J. Sci. Food Agricul. 2015. Available at: http://www.readcube.com/articles/10.1002%2Fjsfa.71007r3_refe-rer=wol&tracking_action=previe w_click&show_check-out= 1 &purchase_referrer=onlinelibrary. wiley.com&purchase_site_ license=LICENSE_DENIED (accessed 23 January 2015).
7. Chistiakov D.A., Orekhov A.N., Bobryshev Y.V. Vascular smooth muscle cell in atherosclerosis. Acta Physiologica. 2015; 214 (1): 33—50.
8. Жданов В.С., Дробкова И.П., Чумаченко П.В. Воспалительная клеточная реакция и тучные клетки в интиме аорты и легочной артерии человека на ранних стадиях атеросклероза. Архив патологии. 2006; 2: 19—24.
9. Сторожаков Г.И., Утешев Д.Б. Роль апоптоза в развитии атеросклероза, ишемии миокарда и сердечной недостаточности. Сердечная недостаточность. 2000; 1 (4): 45—52.
10. Han D.K., Haudenschild C.C., Hong M.K., Tinkle B.T., Leon M.B., Liau G. Evidence for apoptosis in human atherogenesis and in a rat vascular injury model. Am. J. Pathol. 1995; 147 (2): 267—77.
11. Hegyi L., Skepper J.N., Cary N.R. Foam cell apoptosis and the development of the lipid core of human atherosclerosis. J. Pathol. 1996; 180: 423—9.
12. Isner J.M., Kearney M., Bortman S., Passeri J. Apoptosis in human atherosclerosis and restenosis. Circulation. 1995; 91: 2703—11.
13. Bennett M.R., Evan G.I., Schwartz S.M. Apoptosis of human vascular smooth muscle cells derived from normal vessels and coronary atherosclerotic plaques. J. Clin. Invest. 1995; 95: 2266—74.
14. Струков А.И., Серов В.В. Болезни сердечно-сосудистой системы. В кн.: Струков А.И., Серов В.В. Патологическая анатомия. М.: Медицина; 1995: 268—89.
15. Пальцев М.А., Аничков Н.М. Болезни сосудов и сердца. В кн.: Пальцев М.А., Аничков Н.М. Патологическая анатомия. М.: Медицина; 2001. 2 (Ч. 1): 16—91.
REFERENCES
Клиническая медицина. 2016; 94(9) DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-677-683
Оригинальные исследования
1. Anestiadi V.H., Nagornev V.A. Morphogenesis of Atherosclerosis. Kishenev: Shtiintsa; 1982. (in Russian)
2. Vaskan'yants A.N., Nagornev V.A. Arterial wall cell proliferation in atherogenesis as the human factor for immune inflammation. Tsito-kiny i vospalenie. 2004; 3: 10—3. (in Russian)
3. Nagornev V.A., Voskan'yants A.N. Modern understanding of the pathogenesis of atherosclerosis. Vestn. RAMN. 2006; 9: 66—74. (in Russian)
4. Bochaton-Piallat M.L., Gabbiani F., Redard M., Desmouliere A., Gabbiani G. Apoptosis participates in cellularity regulation during rat aortic intimal thickening. Am. J. Pathol. 1995; 46: 1059—64.
5. Clowes A.W., Reidy M.A., Clowes M.M. Kinetics of cellular proliferation after arterial injury. I. Smooth muscle growth in the absence of endothelium. Lab. Invest. 1983; 49: 327—33.
6. Chan K.C., Ho H.H., Lin M.C., Huang C.N., Huang H.P., Wang C.J. Impact of polyphenolic components from mulberry on apoptosis of vascular smooth muscle cells. J. Sci. Food Agricul. 2015. Available at: http://www.readcube.com/articles/10.1002%2Fjsfa.71007r3_refe-rer=wol&tracking_action=preview_click&show_checkout= 1&purchase_referrer=onlinelibrary.wiley.com&purchase_site_ license=LICENSE_DENIED (accessed 23 January 2015).
7. Chistiakov D.A., Orekhov A.N., Bobryshev Y.V. Vascular smooth muscle cell in atherosclerosis. Acta Physiologica. 2015; 214 (1): 33—50.
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016
УДК 616.24-007.272-036.12-06:616.155.194]-036.1-08
8. Zhdanov V.S., Drobkova I.P., Chumachenko P.V. Inflammatory cell response and mast cells, in the intima of the aorta and the pulmonary artery of man in the early stages of atherosclerosis. Arkhiv patologii. 2006; 2: 19—24. (in Russian)
9. Storozhakov G.I., Uteshev D.B. The role of apoptosis in the development of atherosclerosis, myocardial ischemia, and heart failure. Serdechnaya nedostatochnost'. 2000; 1 (4): 45—52. (in Russian)
10. Han D.K., Haudenschild C.C., Hong M.K., Tinkle B.T., Leon M.B., Liau G. Evidence for apoptosis in human atherogenesis and in a rat vascular injury model. Am. J. Pathol. 1995; 147 (2): 267—77.
11. Hegyi L., Skepper J.N., Cary N.R. Foam cell apoptosis and the development of the lipid core of human atherosclerosis. J. Pathol. 1996; 180: 423—9.
12. Isner J.M., Kearney M., Bortman S., Passeri J. Apoptosis in human atherosclerosis and restenosis. Circulation. 1995; 91: 2703—11.
13. Bennett M.R., Evan G.I., Schwartz S.M. Apoptosis of human vascular smooth muscle cells derived from normal vessels and coronary atherosclerotic plaques. J. Clin. Invest. 1995; 95: 2266—74.
14. Strukov A.I., Serov V.V. Diseases of the cardiovascular system. In: Strukov A.I., Serov V.V. Patologicheskaya Anatomiya. Moscow: Meditsina; 1995: 268—89. (in Russian)
15. Pal'tsev M.A., Anichkov N.M. Diseases of the heart and blood vessels. In: Fingers M.A, Anichkov N.M. Pathology. Moscow: Meditsina; 2001. 2 (Ch. 1): 16—91. (in Russian)
Поступила 22.11.15 Принята в печать 22.03.16
Будневский А.В., Провоторов В.М., Ульянова М.И.
ХРОНИЧЕСКАЯ ОБСТРУКТИВНАЯ БОЛЕЗНЬ ЛЕГКИХ И АНЕМИЯ: КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ И ТАКТИКА ЛЕЧЕНИЯ
ГБОУ ВПО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, 394000, Воронеж
Для корреспонденции: Ульянова Марина Ильинична — аспирант каф. факультетской терапии; е-mail: [email protected]
Анемия относится к проявлениям системного воспаления при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и является фактором, отягчающим течение заболевания.
Цель. Изучить гендерные особенности анемии у больных ХОБЛ, повысить эффективность лечения путем применения фармакологических препаратов эритропоэтина и энтерального железа.
Материал и методы. Представлены клинические данные обследования 74 больных ХОБЛ II и III стадии с анемией и результаты лечения 49 больных, получавших дополнительно к стандартной терапии эпоэтин и сорбифер дурулес. Результаты. У больных ХОБЛ с анемией железодефицитная анемия встречалась статистически достоверно чаще — у 63 (85,1%): у 39 (61,9%) женщин и 24 (38,1%) мужчин. У11 (14,9%) больных верифицирована нормохромная нормоцитарная анемия, имеющая параметры анемии хронических заболеваний. Частота железодефицитной анемии у больных обоего пола коррелировала с возрастом, была преимущественно среднетяжелой; при этом средняя степень тяжести статистически чаще подтверждалась у женщин — 24 (61,5%) из 39 пациенток, у мужчин преобладал легкий вариант железодефицита — 14 (58,3%) из 24 больных.
Заключение. Распространенность сопутствующей анемии при ХОБЛ составила 26,5%; при этом анемия верифицирована у 44 (33,7%) женщин, т. е. у каждой третьей пациентки, у мужчин анемия встречалась достоверно реже — у 30 (20, 7%) больных. Наличие анемии значительно ухудшает состояние больных, особенно женского пола, которых больше беспокоят одышка, нарушение самочувствия, усталость, депрессия, и они нуждаются в более частых госпитализациях. Коррекция анемии эритропоэтином и препаратами энтерального железа позволяет повысить физическую выносливость пациентов, уменьшить интенсивность кашля, одышку и сохранить положительную динамику физической толерантности в течение длительного времени после завершения курса антианемической терапии. Кл ючевые слова: хроническая обструктивная болезнь легких; анемия; гендерные различия; эритропоэтин.
Для цитирования: Будневский А.В., Провоторов В.М., Ульянова М.И. Хроническая обструктивная болезнь легких и анемия: клинические проявления и тактика лечения. Клин. мед. 2016; 94 (9): 677—683. DOI 10.18821/0023-2149-2016-94-9-677-683
Budnevsky A.V., Provotorov V.M., Ul'yanova M.I.
CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE AND ANEMIA: CLINICAL MANIFESTATIONS AND THERAPEUTIC STRATEGY
N.N. BurdenkoVoronezh State Medical University, 394000, Voronezh, Russia
Anemia refers to manifestations of systemic inflammation in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and a factor aggravating the disease. Objective: to study gender characteristics of anemia in patients with COPD, to increase the effectiveness of treatment through the use ofpharmacological agents erythropoietin and enteral iron. Materials and methods. The paper presents clinical data on 74 patients with stage II/III COPD and anemiaalong with results of the treatment of 49 patients who received standard therapy in addition to epoetin and Sorbiferdurules. Results. Patients with COPD much
