CC BY
73
© МИХНО В. А, БОГОМОЛОВА И. К.
УДК 612.146:616-072.5-053.2
ИССЛЕДОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФУНКЦИИ ЭНДОТЕЛИЯ У
ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ
В.А Михно, И.К. Богомолова Читинская государственная медицинская академия, ректор - д.м.н., проф. А.В. Говорин; кафедра педиатрии лечебного и стоматологического факультетов,
зав. - д.м.н. И.К. Богомолова.
Резюме. Под наблюдением находились 46 клинически здоровых детей в возрасте от 1 до 17 лет. В качестве маркера функции эндотелия у детей определялось количество десквамированных эндотелиоцитов, метаболитов оксида азота, эндотелина-1, асимметричного диметиларгинина. Выявлено, что уровень этих биологически активных веществ не зависит от пола и возраста ребенка.
Ключевые слова: дети, эндотелиоциты, оксид азота, эндотелин-1,
диметиларгинин.
Михно Виктория Александровна - аспирант каф. педиатрии лечебного и стоматологического факультетов, Читинская государственная медицинская академия; e-mail: michnova@mail. ru.
Богомолова Ирина Кимовна - д.м.н., зав. кафедрой каф. педиатрии лечебного и стоматологического факультетов, Читинская государственная медицинская академия; е-mail: [email protected].
Эндотелиальная выстилка кровеносных сосудов представляет собой достаточно большой паракринный орган, весом до 1,5-1,8 кг. Путем выработки
1
биологически активных веществ эндотелий регулирует сосудистый тонус, процессы гемостаза, пролиферацию сосудистой стенки, её проницаемость и регенерацию [6].
Дисфункции эндотелия отводится важная роль в развитии различных патологических состояний (ишемия и гипоксия тканей, гипертензия, гипергликемия, возрастные изменения, эндогенные и экзогенные интоксикации, действие цитокинов) [1, 3, 4, 5, 7]. Нарушение функции эндотелия приводит к спазму сосудов, усиливает тромбообразование и адгезию лейкоцитов к стенкам сосудов, вызывает гибель и слущивание отдельных эндотелиальных клеток, что способствует увеличению количества десквамированных эндотелиоцитов в кровотоке [1]. Поэтому в качестве одного из показателей функции эндотелия рассматривают число десквамированных эндотелиоцитов (ДЭЦ). Широкое применение данной методики объясняется высокой чувствительностью, простотой выполнения, а также небольшими материальными затратами. Установлено, что у здоровых взрослых людей в кровотоке циркулирует 2,7-3,5г104 эндотелиоцитов [9], тогда как в доступной нам литературе отсутствуют аналогичные исследования у детей.
Многие авторы для характеристики состояния эндотелия предлагают оценивать концентрацию биологически активных веществ, участвующих в регуляции его функции (оксид азота, асимметричный диметиларгинин, эндотелин-1, фактор Вилебранда и др.) [11, 12, 13, 14]. Наиболее изученным из этих веществ является оксид азота (N0) - растворимый в жирах и воде газ, легко проникающий в ткани. Оксид азота вызывает расслабление гладких мышц, угнетает пролиферацию клеток в гладкомышечном слое сосудов, снижает адгезию тромбоцитов и моноцитов к стенкам сосудов [7]. Снижение содержания N0 может быть связано с нарушением экспрессии или транскрипции синтетазы N0 (N08), уменьшением доступности Ь-аргинина (субстрата для N08) или ускоренным разрушением N0 (например, при повышенном образовании свободных радикалов, гиперхолестеринемии). Учитывая, что оксид азота
2
принимает участие в регуляции практически всех функций эндотелия и является наиболее чувствительным к повреждению, такой интерес к N0, как к маркеру десквамация эндотелия вполне обоснован. Однако нестабильность и короткий период жизни молекулы N0 (время полужизни в водной среде составляет несколько секунд) резко ограничивают возможности изучения этого вещества в биологических жидкостях [10] и обычно определяют содержание стабильных метаболитов N0: нитратов (N0^ и нитритов (N0^.
Менее изученным является эндогенный ингибитор фермента N0-синтетазы -асимметричный диметиларгинин. Первые сообщения о том, что асимметричный диметиларгинин является "физиологическим" конкурентным с Ь-аргинином ингибитором N08, появились в 1992 году [3, 14]. Асимметричный
диметиларгинин образуется при разрушении клеточных белков. Его деградация осуществляется при помощи внутриклеточного фермента диметиларгинин-диметиланимогидролазы, метаболизирующей его в цитруллин, выводящийся почками. В плазме здоровых взрослых людей содержится от 0,26 до 0,64 мкмоль/л АДМА [13]. Повышение уровня АДМА наблюдается при снижении клубочковой фильтрации, активности диметиларгинин-диметиланимогидролазы, усилении катаболических процессов. Активно проводится изучение АДМА, как прогностического маркера при сердечно-сосудистой патологии [13]. В то же время, по данным литературы исследования, посвященные определению АДМА у детей в норме и при каких-либо патологических состояниях, отсутствуют.
Для оценки функции эндотелия также используют определение содержания эндотелина-1 в крови. Эндотелин - вазоконстрикторный пептид, с коротким периодом полураспада (40 секунд), имеющий три изоформы, из которых эндотелин-1 (Э-1) является относительно специфичным для эндотелиальных клеток. Эндотелин-1 образуется в эндотелиоцитах, гладкомышечных клетках сосудов, эпителиоцитах молочных желез, нейронах и астроцитах головного и спинного мозга, гепатоцитах, мезангиальных клетках почек, клетках Сертоли. В норме Э-1 способствует выделению оксида азота и простациклина, что приводит
3
к вазодилятации. Высокое содержание Э-1 вызывает вазоконстрикцию и пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов [11, 14]. Помимо влияния на тонус сосудов, данное вещество способно стимулировать пролиферацию мезангиальных клеток, фибробластов, эндотелиоцитов, гладкомышечных клеток сосудистой стенки, усиливать выработку коллагена и фибронектина мезангиальными клетками. Эндотелин-1 стимулирует синтез фибрина гладкомышечными клетками сосудов. В норме у взрослого человека в сыворотке крови содержится 0,1-1,0 фмоль/мл эндотелина [8].
Учитывая вклад дисфункции эндотелия в развитие многих заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца, ишемический инсульт, энцефалит, сахарный диабет, острый панкреатит, патология сетчатки глаза, хронические заболевания печени, гестозы и др. [2, 4, 5], важно изучение показателей функции эндотелия в норме и при различных патологических состояниях, однако подобные клинические исследования у детей немногочисленны [1]. В связи с чем, представляет научный интерес изучение параметров функции эндотелия у здоровых детей.
Целью настоящей работы являлось определение содержания циркулирующих эндотелиоцитов, метаболитов оксида азота (нитритов и нитратов), АДМА, эндотелина-1 у здоровых детей.
Материалы и методы
Обследовано 46 клинически здоровых детей, из них 23 (50%) девочки и 23 (50%) мальчика - от 1 до 17 лет. Законные представители всех обследуемых дали добровольное информированное согласие на проведение исследования.
Всем детям выполнено общеклиническое обследование, включавшее осмотр, антропометрические измерения.
Определение количества ДЭЦ выполнено по методу J. Hladovec в модификации Н.Н. Петрищева с соавт. [9, 12]. Метод основан на изоляции эндотелия вместе с тромбоцитами с последующим осаждением тромбоцитов с помощью аденозиндифосфата.
4
Концентрация стабильных метаболитов оксида азота (нитритов и нитратов) определялась наборами «Parameter™» фирмы R&D Systems (США).
Содержание АДМА в плазме оценивали с помощью набора реактивов ADMA ELISA Kit Immundiagnostik.
Уровень эндотелина - 1 изучался методом твердофазного ИФА с помощью наборов реагентов фирмы «BIOMEDICA GROUP» (Германия).
Полученные данные обработаны методом вариационной статистики для несвязанных между собой наблюдений с помощью пакета программ “Statistica” v.6 (Stat Soft Inc., США). Данные представлены в виде среднего арифметического и стандартного отклонения (М±о). При нормальном распределении вариационных рядов применяли t - критерий Стьюдента, а также критерий Фишера, коэффициент корреляции Пирсона. Для оценки качественных переменных и количественных, распределение которых не соответствовало нормальному, использовали определение корреляции Спирмена, критерий Манна-Уитни. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.
Результаты и обсуждение
При изучении показателей функции эндотелия установлено, что в сыворотке крови здоровых детей содержание ДЭЦ составило 1,76±1,23?104/л, концентрация NO2 - 4,27±1,93 мкмоль/л, NO3 - 13,16±6,28 мкмоль/л, уровень АДМА - 0,48±0,1 ммоль/л, количество Э-1 - 10,35±3,27 фмоль/мл.
Сравнительный анализ содержания изучаемых параметров функции эндотелия в зависимости от гендерного признака не выявил статистически значимых различий в группах здоровых детей. Так, количество ДЭЦ в сыворотке крови у мальчиков и девочек составило соответственно 1,59±1,14?104/л и 1,92±1,32?104/л (p=0,99).
Сывороточная концентрация такого метаболита оксида азота, как NO2, у мальчиков находилась на уровне 4,26±2,01 мкмоль/л, у девочек - 4,28±1,91 мкмоль/л (р=0,97), тогда как значения NO3 составили соответственно 13,82±7,14
5
мкмоль/л и 12,54±5,48 мкмоль/л (р=0,55).
Концентрация АДМА у здоровых мальчиков равнялась 0,46±0,09 ммоль/л, не отличаясь достоверно от аналогичных данных у девочек - 0,49±0,11 ммоль/л (р=0,37). Уровня Э-1 в сыворотке крови у мальчиков (9,73±3,15 фмоль/мл) и у девочек (10,93±3,37 фмоль/мл) также не имел статистически значимых различий (р=0,26).
На следующем этапе работы нами проанализировано содержание изучаемых маркеров функции эндотелия в группах здоровых детей в зависимости от возраста. Выявленные корреляционные связи между возрастом и уровнем ДЭЦ (R=0,2 p=0,3), NO2 (R=-0,004 p=1), NO3 (R=0,2 p=0,2), АДМА (R=0,07 p=0,7), Э-1 (R=0,1 p= 0,5), статистически не значимы.
Таким образом, поддержание сосудистого тонуса и структуры сосудистой стенки является важнейшей функцией эндотелия, осуществляемой, в первую очередь, за счет вазодилатации в результате выработки NO и других факторов. С другой стороны, эндотелий принимает участие в вазоконстрикторной реакции, за счет эффектов эндотелина и других субстанций [15]. Сведения литературы [1, 7, 9] и собственные данные позволяют полагать, что выработка этих факторов не зависит от пола и возраста ребенка. И у всех здоровых детей находится приблизительно на одном уровне.
ENDOTHELIAL FUNCTION IN HEALTHY CHILDREN
V.A. Mikhno, I.K. Bogomolova Chita State Medical Academy
Abstract. We observed 46 healthy children aged from 1 to 17 years old. The number of desquamoused endotheliocytes, nitric oxide metabolites, endothelin-1, asymmetric dimethylarginine were markers of endothelial function in the children. We revealed that the rate of these biologically active substances is independent of sex and age. Key words: children, endotheliocytes, nitric oxide, endothelin-1, dimethylarginine.
6
Литература
1. Васькина Е.А. Артериальная гипертензия: окислительный стресс и
эндотелиальная дисфункция: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. -
Новосибирск, 2004. - 35 с.
2. Демидова Т.Ю., Аметов А.С., Смагина Л.В. Моксонидин в коррекции метаболических нарушений и эндотелиальной дисфункции у больных сахарным диабетом 2 типа, ассоциированным с артериальной гипертензией [Электронный ресурс]. - Режим доступа: ^^^^БоЫау-pharma.ru.
3. Жлоба А.А. Роль АДМА в качестве эндогенного ингибитора eN0S и одного из медиаторов развития вазомоторной эндотелиальной дисфункции // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2007.
- Т. 6, №3 (23). - С.4-14.
4. Залесский В.Н., Великая Н.В. Доклиническая стадия развития
атеросклеротического процесса у детей и подростков: роль
нутриентологических, фармакологических и других терапевтических воздействий в стратификации влияния факторов риска, детерминирующих прогрессирование этого заболевания [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://www.medved.kiev.ua/arh т^г/ай 2007/по7 4 3.htm (12 дек. 2010).
5. Затейщиков Д.А. Дисфункция эндотелия - есть ли связь с патогенезом атеросклероза и его осложнений? [Электронный ресурс]. -Режим доступа: www.rusmedserv.com.
6. Кузник Б.И. Клеточные и молекулярные механизмы регуляции системы гемостаза в норме и патологии: монография. - Чита: Экспресс-издательство, 2010. - С.22-98.
7. Лебедев П.А., Даушева А.Х. Клиническое значение дисфункции
7
эндотелия у больных бронхиальной астмой // Казанский медиц. журн. -2008. - Т.89, №4. - С. 408-413.
8. Панфилова В.Н. Сахарный диабет 1 типа у детей: возможности управления и контроля за заболеванием (по результатам проспективного наблюдения): автореф. дис... д-ра мед. наук. - Красноярск, 2010. - 45 с.
9. Петрищев Н.Н., Беркович О.А., Власов Т.Д. Диагностическая ценность определения десквамированных эндотелиальных клеток в крови // Клинич. лабораторная диагностика. - 2001. - №1. - С.50-52.
10.Сидорова И.С. Эндотелиальная дисфункция в развитии гестоза / И.С. Сидорова, И.Л. Галинова // Вопр. гинекологии, акушерства и перинатологии. - 2006. - Т.5, № 1. - С. 75-81.
11.Хорева М.А., Воробьев Р.И., Нечунаева Е.В. Диагностическое значение определения маркеров дисфункции эндотелия у больных с дисциркуляторной энцефалопатией I-II стадий // Бюл. СО РАМН. - 2008.
- №5. - С. 153-157.
12.Hladovec J. Circulating endothelial cells as sign of vessel wall lesions // Physiol. Bohemoslov. - 1978. - №27. - P. 140-144.
13.Kielstein J.T., Zoccali C. Asymmetrical Dimethylarginine: a
cardiovascular risk factor and a uremik toxin coming of age? // American Journal of Kidney Diseases. - 2005. - Vol. 46, №2 - P. 186-202.
14. Teerlink T. Measurement of asymmetrical dimethylarginine in plasma: methodological considerations and clinical relevance // Clin. Chem. Lab. Med.
- 2005. - № 43. - P. 1130-1138.
15.Vanhoutte P.M. How to assess endothelial function in human blood vessels // J. Hypertens. - 1999. - Vol. 17, № 8. - P. 1047-1058.
8
