CC BY
39
УДК 611.018.74:616.127-005.8+616.379-008.64
И.Ф. Сушкина
ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ У ПАЦИЕНТОВ С ОСТРЫМ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА НА ФОНЕ САХАРНОГО ДИАБЕТА 2 ТИПА
Ростовский государственный медицинский университет, кафедра внутренних болезней № 4
Цель: изучение функционального состояния эндотелия у пациентов с острым инфарктом миокарда с сопутствующим сахарным диабетом.
Материалы и методы: обследовано 25 пациентов с острым инфарктом миокарда, 20 - с острым инфарктом миокарда и сахарным диабетом 2 типа и 28 практически здоровых лиц. В качестве маркеров дисфункции эндотелия исследованы на-трийуретический пропептид С-типа и Ангиотензин-П иммуноферментным методом. Параметры микроциркуляции определены в покое и при проведении окклюзионной пробы с использованием прибора Минимакс-допплер К.
Результаты: выявлено повышение CNP и Ангиотензина-П в группах инфаркта миокарда. При оценке параметров микроциркуляции в группе практически здоровых лиц наблюдался своевременный ответ на пробу, но прирост кровотока не всегда был адекватным. У пациентов обеих групп с инфарктом миокарда наблюдался отсроченный ответ с приростом кровотока от 16 до 63%.
Выводы: на основании данных можно сделать выводы о нарушении целостности и вазомоторной функции эндотелия у пациентов с инфарктом миокарда как с сопутствующим сахарным диабетом, так и без него, и наличии возраст ассоциированной дисфункции эндотелия у практически здоровых лиц на фоне нормального содержания маркеров дисфункции эндотелия в сыворотке крови.
Ключевые слова: острый инфаркт миокарда, дисфункция эндотелия, микроциркуляция.
I.F. Sushkina
EVALUATION OF THE FUNCTIONAL STATE OF THE ENDOTHELIUM IN PATIENTS WITH ACUTE MYOCARDIAL INFARCTION AND
DIABETES MELLITUS TYPE 2
Rostov State Medical University, Department of Internal Medicine № 4
Purpose: To study endothelial function in patients with acute myocardial infarction with concomitant diabetes.
Materials and Methods: The study involved 25 patients with acute myocardial infarction, 20 with acute myocardial infarction and type 2 diabetes and 28 healthy individuals. As markers of endothelial dysfunction were studied natriuretic propeptide C-type and Angiotensin-II ELISA. Microcirculatory parameters determined at rest and during the occlusion test using a device Minimax-dopplerK.
Results: The result showed increase of CNP and angiotensin-II Group myocardial infarction. The estimation of parameters of microcirculation in a group of healthy subjects observed a timely response to the sample, but the increase of blood flow was not always adequate. In both groups of patients with myocardial infarction was observed delayed response to an increase of blood flow from 16 to 63%.
Summary: Based on these conclusions can be drawn about the violation of the integrity and vasomotor endothelial function in patients with myocardial infarction as a concomitant diabetes, and without it, and the presence of age-associated endothelial dysfunction in healthy subjects with a normal levels of markers of endothelial dysfunction in the serum.
Keywords: acute myocardial infarction, endothelial dysfunction, microcirculation.
Введение
В настоящее время эндотелий сосудистой стенки рассматривается как паракринный орган, способный синтезировать и поддерживать баланс факторов, регулирующих сосудистый тонус, свертывающую функцию крови, проангиогенную активность, а так же про- и противоспалительные пороцессы [1]. Известно, что повреждение эндотелия сосудов влечет за собой его функциональные нарушения, которые лежат в основе развития как сердечно-сосудистых заболеваний, в частности инфаркта миокарда, так и нарушения углеводного обмена, а именно - сахарного диабета 2 типа.
В структуре общей смертности болезни системы кровообращения занимают лидирующее место, и среди них на первом месте стоит ишемическая болезнь сердца (ИБС). В свою очередь, среди ИБС первое место занимает острый инфаркт миокарда (ОИМ) [2]. Сахарный диабет 2 типа является наиболее распространенным сопутствующим заболеванием у пациентов с ОИМ и в 2-4 раза повышает риск летального исхода ввиду развития таких осложнений, как рецидивирующий инфаркт миокарда, острая левожелудочковая недостаточность, жизнеугрожающие нарушения ритма, острое нарушение мозгового кровообращения [3]. В настоящее время для оценки функции эндотелия у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями используют как лабораторные, так и инструментальные методы исследования, т.е. применяется комплексный подход. Однако в литературе встречаются единичные работы, которые отражали бы комплексную оценку функции эндотелия у пациентов с ОИМ в сочетании с сахарным диабетом 2 типа, они все чаще посвящены либо определению маркеров в сыворотке крови, либо исследованию кровотока в крупных сосудах. В связи с чем, цель работы - изучение функционального состояния эндотелия сосудистой стенки посредством исследования маркеров эндотелиаль-ной дисфункции в сыворотке крови и параметров микроциркуляции.
Материалы и методы
В исследовании приняли участие 45 пациентов. Из них 25 пациентов - с острым инфарктом миокарда (ОИМ) в возрасте 55,7+2,5 лет и 20 - с острым инфарктом миокарда и сопутствующим сахарным диабетом 2 типа (ОИМ+СД) в возрасте 56,3+2,4. Контрольную группу составили 28 практически здоровых лиц (ЗД), сопоставимых по возрасту. Диагноз ОИМ устанавливался согласно Рекомендациям по лечению острого коронарного синдрома без стойкого подъема сегмента ST на ЭКГ 2001 г. и Рекомендациям по диагностике и лечению больных острым инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST на ЭКГ 2007 г. Диагноз сахарного диабета 2 типа устанавливался на основании «Алгоритмов специализированной медицинской помощи больным с сахарным диабетом» 2011 год. Отсутствие признаков ИБС и генерали-
зованного атеросклероза у практически здоровых лиц подтверждено проведением лабораторных и инструментальных (ЭКГ, Холтер-ЭКГ, ВЭМ, ЭХО-КС) методов исследования. В качестве маркеров эндотелиальной дисфункции исследовали Ангиотензин-II (AssayMax Human Angiotensin II ELISA Kit, Биохиммак) и Натрийуретический пропептид С-типа (Biomedica Gruppe, Биохим-мак). Содержание данных маркеров у пациентов определяли в сыворотке крови на 10-12 день госпитализации с применением иммунофермент-ного анализа. Для оценки результатов использовали микропланшетный фотометр Zenyth 340 ("Biochrom Ltd").
Для оценки показателей микрогемодинамики применяли метод высокочастотной ультразвуковой допплерографии (датчик 25 Гц) с использованием допплерографа ультразвукового компьютеризированного для исследования кровотока «Минимакс-допплер-К» Санкт-Петербург, 2009 г. Для получения достоверных измерений при проведении исследования были соблюдены стандартные условия. Определение показателей проводилось в ногтевом валике среднего пальца кисти. Установка датчика (допплера) осуществлялась без сдавле-ния кожи, под углом 600 до получения с участка микроциркуляторного русла преимущественно капиллярного наполнения, тихого монотонного сигнала, не синхронизированного с фазами сердечного цикла. Для получения качественного сигнала использовался акустический гель. Анализировали следующие показатели: Vas — максимальная систолическая скорость кровотока по кривой средней скорости; Vm — средняя линейная скорость за средний цикл кровотока. Линейные скорости кровотока определяли в состоянии покоя и при проведении окклюзионной пробы. Окклюзионная проба отражает эндотелий-зависимую вазоди-латацию. Для проведения окклюзионной пробы после измерения показателей тканевой перфузии в указанной области на плечо накладывали манжету манометра, в которой нагнетали давление до момента исчезновения спектра кровотока на мониторе аппарата (компрессия плечевой артерии). Компрессия проводилась в течение 3 минут с последующей быстрой декомпрессией сосуда. Запись допплерограммы проводили сразу после пробы (0), на 1й, 3й, 5й минуте после пробы.
Процент увеличения кровотока рассчитывали по формуле:
Q%увел=Qmax — Qисх / Qисх х 100,
где Qmax — максимальный кровоток в коже, Qисх — исходное значение кровотока в коже до проведения пробы.
Процент снижения кровотока рассчитывали по формуле:
Q%сниж=Qисх — Qmin / Qисх х 100,
Qmin — минимальный кровоток в коже, Qисх — исходное значение кровотока в коже до проведения пробы.
Все полученные результаты представлены в виде выборочного среднего значения и стандартной ошибки средней величины. Достоверность различий средних величин независимых выборок оценивали с помощью параметрического критерия Стьюдента при нормальном законе распределения и непараметрического критерия Манна-Уитни при отличии распределения показателей от нормального. Проверку на нормальность распределения оценивали с помощью критерия Колмогорова-Смирнова. Статистическое сравнение долей с оценкой достоверности различий выполняли с использованием критерия
Пирсона с2 и Фишера. Во всех процедурах статистического анализа рассчитывали достигнутый уровень значимости (р), при этом критический уровень значимости принимался равным 0,05.Статистический анализ результатов исследования проводился с помощью программы
Ангиотензин—II является одним из участников развития дисфункции эндотелия, так как путем активации внутриклеточных сигнальных путей способствует формированию активных форм кислорода [5].
В нашем исследовании установлено, что содержание Ангиотензина-II в группе ОИМ (р<0,02) и ОИМ+СД (р<0,001) статистически значимо превышало значение данного маркера в группе практически здоровых лиц. При сравнении же групп ОИМ между собой выявлено, что содержание Ангиотензина-II в группе ОИМ+СД было достоверно выше (в 1,6 раза), чем в группе ОИМ (р<0,001).
Известно, что в основе дестабилизации ате-росклеротической бляшки лежит процесс воспаления, главными участниками которого являются цитокины. В литературе имеются экспериментальные данные, доказывающие, что цитокины и BNP увеличивают концентрацию CNP [6]. В связи с чем можно предположить, что у пациентов с инфарктом миокарда и сопутствующим сахарным диабетом процессы воспаления в сосудистой стенке более выражены, чем у пациентов без диабета, что объясняется повреждающим действием гипергликемии и инсулинорезистентности на эндотелий, которые поддерживают воспалительный каскад в сосудистой стенке.
STATISTICA 7.0 (StatSoftInc., США) и MedCalc (версия 9.3.5.0).
Результаты и обсуждение
Сравнительно недавно маркером эндотелиаль-ной дисфункции был признан Натрийуретиче-ский пропептид С-типа (CNP), который является членом семейства натрийуретических пептидов и участвует в различных гомеостатических процессах. CNP вырабатывается во многих типах клеток, включая головной мозг, эндотелиальные клетки сосудов и хондроциты [4]. В таблице 1 представлено содержание CNP у пациентов с острым инфарктом миокарда, из которой видно, что в группах ОИМ (р<0,001) и ОИМ+СД (р<0,001) содержание данного маркера значительно выше, чем в группе практически здоровых лиц. При этом в группе ОИМ+СД содержание CNP достоверно было выше в 1,5 раза (р<0,01), чем в группе ОИМ.
В результате проведенного исследования выявлено повышение Ангиотензина-П в обеих группах инфаркта миокарда, причем в группе ОИМ+СД значение было наибольшим. Это может быть связано с имеющейся инсулинорезистентностью (блокирует инсулинзависимый транспорт глюкозы в тканях) и свидетельствовать о повышенном синтезе Ангиотензина-П в адипоцитах [7]. Содержание Ангиотензина-П в сыворотке крови косвенно может свидетельствовать о тяжести атеросклеротического поражения сосудов и эндотелиальной дисфункции. Ангиотензин-П является активным участником окисления липопротеинов низкой плотности, воспаления, дисфункции эндотелия, деградации матрикса и тромбоза, т.е. играет важную роль в процессах развития ОИМ. Кроме того, уменьшает продукцию N0, увеличивает продукцию свободных радикалов и активирует цитокины, МСР-1, ФНО-а, ИЛ-1, ИЛ-6, которые стимулируют выработку С-реактивного белка в гладко-мышечных клетках сосудов, тем самым усугубляя воспаление в сосудистой стенке и дисфункцию эндотелия [5].
На основании вышеизложенного можно предположить, что содержание CNP и Ангиотензина-II взаимосвязано между собой и отражает степень выраженности дисфункции эндотелия, что подтверждается проведением корреляционного
Таблица 1
Содержание CNP и Ангиотензина-11в сыворотке крови исследуемых групп, М+m
Показатель CNP, пмоль/мл р Ангиотензин-II, пмоль/мл р
Группа
ЗД (1) 2,2+0,1 р1-2 <0,001 р1-3 <0,001 р2-3 <0,01 0,034+0,005 р1-2 <0,02 р1-3 <0,001 р2-3 <0,001
ОИМ (2) 6,8+0,7 0,074+0,019
ОИМ+СД (3) 10,2+1,0 0,119+0,014
Примечание: 1, 2, 3 - обозначение групп. При р<0,05 изменения считались достоверными. р1-3;1-2;2-3 - р полученное при сравнении групп 1 и 2, 1 и 3, 2 и 3 соответственно.
анализа, который выявил достоверную прямую связь по влиянию тяжести острого коронарного синдрома на содержание CNP (г=0,60; р<0,001) и Ангиотензина-11 (г=0,39; р<0,001) в сыворотке крови.
В настоящее время дисфункцию эндотелия связывают с нарушением синтеза и биодоступности N0. Несмотря на то, что оксид азота является ко-роткоживущим соединением, разработано много методов лабораторной диагностики по его определению в биологических жидкостях. Однако, они являются достаточно дорогостоящими и требуют создания специальных условий. Поэтому, зачастую прибегают к косвенным инструментальным методам оценки продукции N0. Одним из таких методов является проведение высокочастотной ультразвуковой допплерографии микроциркуляторного русла с использованием функциональных проб. При проведении окклюзионной пробы после декомпрессии сосуда повышается скорость кровотока, что приводит к увеличению напряжения сдвига и раздражению механорецепторов на поверхности эндотелиальных клеток, которые способствую повышению синтеза оксида азота из L-аргинина путем активации эндотелиальной N0 синтазы [8].
В таблице 2 представлена динамика показателей микроциркуляции при проведении окклюзионной пробы. При сравнении исходных значений мак-
симальной систолическом скорости кровотока выявлено достоверно большее ее значении в группе практически здоровых лиц, чем в группах инфаркта миокарда (р<0,05). Исходное значение средней линейной скорости кровотока было сопоставимо во всех группах. При анализе параметров кровотока при проведении окклюзионной пробы в группе практически здоровых лиц отмечался прирост Vas сразу после пробы на 14% с постепенным снижением к исходному значению к 5 минуте. У пациентов с инфарктом миокарда без диабета, так же как и с сопутствующим сахарным диабетом, достоверное изменение кровотока отмечалось через 1 минуту после пробы, и прирост составил 36% и 40% соответственно. Однако к окончанию пробы исходные значения Vas в группах острого инфаркта миокарда достигнуты не были. Статистически значимо менялась средняя линейная скорость кровотока. Так, в группе практически здоровых лиц достоверный прирост кровотока отмечался сразу после пробы и составил 20% с постепенным снижением к исходному значению. В то время как в группе ОИМ прирост кровотока отмечался лишь через минуту после пробы и составил 16% без достижения исходных значений. У пациентов с инфарктом миокарда и сопутствующим сахрным диабетом Vm достоверно менялся лишь через 3 минуты после пробы и уменьшился на 16%.
Таблица 2
Динамика линейных скоростей кровотока при проведении окклюзионной пробы у пациентов
с острым инфарктом миокарда, М+ш
группа 1 ЗД р 2 ОИМ р 3 ОИМ+СД р
время
Vas, см/с
исх 0,61+0,01 0,55+0,02 * 0,52+0,04 *
0 0,70+0,03 0,01 0,51+0,03 0,55+0,04
1 0,65+0,02 0,05 0,75+0,10 0,05 0,73+0,04 0,015
3 0,59+0,03 0,65+0,07 0,68+0,06 0,001
5 0,58+0,04 0,61+0,09 0,60+0,03 0,008
Vm, см/с
исх 1,17+0,06 1,17+0,09 1,29+0,05
0 1,40+0,02 0,001 1,29+0,05 1,17+0,09
1 1,37+0,04 1,36+0,08 0,05 1,38+0,09
3 1,26+0,06 1,18+0,04 1,08+0,06 0,01
5 1,20+0,07 1,29+0,08 1,43+0,09
Примечание: * различия достоверны в сравнении с исходным значением, р<0,05Л^ - максимальная систолическая скорость кровотока; - средняя линейная скорость кровотока. 1, 2, 3 - обозначение групп. Исх - исходное значение. 0 - значение полученное сразу после пробы. 1, 3, 5- значения полученные на 1й, 3й и 5й минутах соответственно.
При оценке исходных значений показателей микроциркуляции отмечено, что достоверно отличалась лишь максимальная систолическая скорость кровотока, в то время как Vm была сопоставима во всех группах. Данный факт согласуется с мнением ученых, по словам которых хаотичное колебание
перфузии является результатом действия активных и пассивных регуляторных факторов. Активные факторы представлены эндотелиальным, миоген-ным и нейрогенным компонентами, пассивные-это действие дыхательного насоса и пульсовой волны [9]. Исследование вазомоторной функции эндоте-
лия микроциркуляторного русла в группе практически здоровых лиц характеризуется неоднозначными изменениями показателей кровотока. Ответная реакция на воздействие наблюдалась сразу после пробы, но неадекватным был прирост Vas при проведении окклюзионной пробы. Такого рада изменения могут свидетельствовать о снижении эндотелиальной функции, т.е. физиологическом старении эндотелия. Этот процесс включает в себя снижение регенеративной способности эндотелия, проявляющийся повышением скорости апоптоза эндотелиоцитов, что влечет за собой структурные его преобразования, изменение экспрессии и/или активности эндотелиальной NO синтазы, повышение синтеза активных форм кислорода[10].
В группах острого инфаркта миокарда при проведении окклюзионной пробы изменения показателей микроциркуляции были отсрочены во времени по сравнению с ответом на воздействие в группе практически здоровых лиц и характеризовались большим приростом кровотока. Возможно, это связано с реакцией на ишемию миокарда, что приводит к активации не только эндотелиальных механизмов регуляции сосудистого тонуса, но ней-рогенных и миогенных[11, 12]. В литературе имеются данные о том, что на 1-4 сутки у пациентов с инфарктом миокарда преобладает вазоспазм, затем он постепенно уменьшается к 10 суткам заболевания, что также может свидетельствовать об активации адаптационных механизмов регуляции микроциркуляции и перфузии, но компоненты сосудистого тонуса могут активироваться не в равной степени. Видимо этим и объясняется отсро-ченность ответа во времени и прирост кровотока на 40% и более [13]. Известно, что при сахарном диабете кроме структурных изменений эндотелия, развивается автономная нейропатия, проявляющаяся дисфункцией симпатического отдела нервной системы, что может приводить к срыву регуляции тонуса сосудов [14], о чем может свидетельствовать неоднозначность изменения линейных скоростей кровотока в группе ОИМ+СД. Увеличение максимальной линейной скорости кровотока в группе
ОИМ+СД может свидетельствовать об активации индуцибельной NO синтазы, которая встречается в макрофагах, а так же в ГМК сосудов. Повышение активности индуцибельной NO синтазы приводит к избыточному синтезу NO, который может проявлять непрямые эффекты, а именно - участвовать в образовании пероксинитрита, оказывающего повреждающее действие на эндотелий[15].
Выводы
На основании проведенного исследования можно сделать следующие выводы:
1. Наличие сахарного диабета 2 типа способствует усугублению дисфункции эндотелия у пациентов с острым инфарктом миокарда.
2. У практически здоровых лиц, несмотря на нормальные значения CNP и Ангиотензина-II в сыворотке крови, выявлена возраст-ассоци-ированная дисфункция эндотелия, в связи с чем в скрининговом режиме необходимо использовать как лабораторные, так и инструментальные методы, оценивающие функциональное состояние эндотелия.
3. При проведении окклюзионной пробы у пациентов обеих группах инфаркта миокарда выявлено нарушение вазомотрной функции эндотелия, вне зависимости от наличия сахарного диабета 2 типа.
4. Для выявления эндотелиальной дисфункции у пациентов с инфарктом миокарда как с сопутствующим сахарным диабетом, так и без него, необходимо оценивать как лабораторные маркеры эндотелиальной дисфункции, так и проводить инструментальное исследование параметров микроциркуляции. При проведении исследования микроциркуляции наибольшее значение имеет проведение проб, чем оценка только исходных значений оцениваемых показателей. Кроме того, следует оценивать различные показатели кровотока, что позволит повысить информативность исследования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Каде А.Х., Занин СА, Губарева Е.А. и соавт. Физиологические функции сосудистого эндотелия// Фундаментальные исследования. - 2011. - №11. - С. 611-617
2. Ощепкова Е.В., Ефремова Ю.Е., Карпов Ю.А. Заболеваемость и смертность от инфаркта миокарда в Российской Федерации в 2000—2011 гг. // Терапевтический архив. - 2013. - №4. -С. 4-10
3. Дедов И.И., Александров Ан.А. Проблемы острого инфаркта миокарда у больных сахарным диабетом: эхо Мюнхена// Сахарный диабет. - 2008. - №1. - С. 4-10
4. Wu C., Wu F., Pan J., Morser J.,Wu Q.Furin-mediated processing of Pro-C-type natriuretic peptide // J. Biol. Chem. - 2003. -Vol. 278(28). - P. - 25847-52
5. Grote K., Drexler H., Schieffer B. Renin-angiotensin system and atherosclerosis // Nephrol Dial Transplant. - 2004. - Vol. - 19. -P. - 770-773
6. Wright S., Prickett T., Doughty R., Frampton C., Gamble G., Yandle T., Sharpe N., Richards M.Amino-Terminal Pro-C-Type Natriuretic Peptide in Heart Failure. // Hypertension. - 2004. -Vol. 43. - P. 94-100
7. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Бутрова С.А. Жировая ткань как эндокринный орган//Ожирение и метаболизм. - 2006. -№1. - С. 6-13
8. Grote K., Drexler H., Schieffer B. Renin-angiotensin system and atherosclerosis. // Nephrol. Dial. Transplant. - 2004. - Vol. 19 (4). -P. 770-773
9. Кособян Е.П., Ярек-Мартынова И.Я., Парфенов А.С., ШестаковаМ.В. Вазомоторная функция эндотелия и эластичность артериальной стенки у пациентов с сахарным диабетом 1-го типа на разных стадиях диабетической ретинопатии // Проблемы эндокринологии. - 2012. - №4. -С. - 22-26
10. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. - М.: Медицина, 2005. - 125 с.
11. Yildiz O. Vascular smooth muscle and endothelial functions in aging. // Ann N Y Acad Sci. - 2007. - Vol. 1100. - P. 353-360
12. Халепо О.В., Молотков О.В., Ешкина С.Л. Особенности механизмов регуляции периферического кровообращения у больных со стенокардией и в динамике развития впервые выявленного инфаркта миокарда // Регионарное кровообращение и мокроциркуляция. - 2007. - №2. - С. 35-39
13. Стрюк Р.И., Тектова А.С., Бернс С.А., Голикова А.А., Епифанов А.В. Параметры микроциркуляции у больных инфарктом миокарда// Терапевтический архив. - 2012. - №12. -С.8-12).
14. Ялымов А.А., Шехян Г.Г., Задионченко В.С. Влияние аторво-статина на показатели липидного обмена, микроциркуляции и суточного мониторирования электрокардиограммы у больных с острым коронарным синдромом // Актуальные вопросы болезней сердца и сосудов. - 2007. - №3. - С.47-52.
15. Смирнова Е.Н., Подтаев С.Ю., Лоран Е.А., Мизева И.А. Нарушение механизмов вазодилатации у больных сахарным диабетом 2 типа при проведении контрлатеральной холодо-вой пробы// Сибирский медицинский журнал. - 2011. - №4. -Том 26. - С. 82-86
16. Метельская В.А., Гуманова Н.Г. Оксид азота: роль в регуляции биологических функций, методы определения в крови человека// Лабораторная медицина. - 2005. - №7. -С. 19-24.
