CC BY
119
УДК 616.72-002:616.12-008:612.017.1:612.015.3
ОЦЕНКА МАРКЕРОВ ВОСПАЛЕНИЯ И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕССА У БОЛЬНЫХ ОСТЕОАРТРОЗОМ В СОЧЕТАНИИ С АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ
ЕЮ. Алексенко, А.В. Говорин
ГОУ ВПО Читинская государственная медицинская академия Минздравсоцразвития России
E-mail: [email protected]
АSSESSMENT OF MARKERS OF INFLAMMATION AND OXIDATIVE STRESS INDICES IN PATIENTS WITH ARTERIAL HYPERTENSION ASSOCIATED WITH OSTEOARTHROSIS
E.Yu. Alexenko, A.V. Govorin
Chita State Medical Academy
Цель работы: оценить показатели некоторых цитокинов и системы перекисного окисления липидов (ПОЛ) -антиоксидантной защиты (АОЗ) у пациентов с остеоартрозом (ОА) в сочетании с артериальной гипертензией (АГ). В исследование включены 44 пациента с ОА и 48 больных с Оа в сочетании с АГ. Группа контроля состояла из 19 практически здоровых человек. Проводилось изучение показателей С-реактивного протеина (CRP) в крови, интерлейкинов (IL-1P, TNF-a, IL-a), ПОЛ - начальных и промежуточных продуктов, состояние АОЗ - каталазы в сыворотке и эритроцитах крови, антиокислительной активности плазмы, перекисной резистентности эритроцитов. В исследовании выявлено повышение концентрации CRP и цитокинов в сыворотке крови у пациентов с ОА, что свидетельствует о наличии воспалительного компонента заболевания. Обнаружены различия в показателях IL-1P, TNF-a, IL-6 между группами больных ОА и ОА в сочетании с АГ. При ОА имеет место активация системы ПОЛ, в частности повышение таких параметров, как начальные и промежуточные продукты с одновременным снижением активности АОЗ сыворотки и эритроцитов. Способность провоспалительных цитокинов изменять функцию эндотелия сосудов, модулировать уровень продукции нейромедиаторов и стимулировать симпатоадре-наловую систему, вероятно, может обусловливать развитие АГ при ОА. Окисленные липиды оказывают вазоконст-рикторное действие и могут также повышать артериальное давление.
Ключевые слова: остеоартроз, артериальная гипертензия, перекисное окисление липидов, цитокины.
The aim of the study is estimation of certain cytokine indices and peroxidation-antioxidant system in arterial hypertension associated with osteoarthrosis. 44 patients with osteoarthrosis and 48 patients with osteoarthrosis associated with arterial hypertension were observed. Control group was formed of 19 practically healthy people. C-reactive protein (CRP), interleukins (IL-1 p, TNF-a, IL-6), early and intermediate products of lipid peroxidation, antioxidant defense (serum catalase, erythrocytic catalase, plasmic antioxidant activity, erythrocyte peroxide resistance) were analysed. Increased CRP and serum cytokines concentration were revealed in patients with osteoarthrosis. Those are may justified by inflammation component of the illness. There were differences in IL-1P, TNF-a, IL-6 between ostheoarthrosis group and osteoarthrosis with arterial hypertension group. Activation lipid peroxidation (elevated early and intermediate products of lipid peroxidation with parallel depressed antioxidant defense in serum and in red blood cells) were revealed in patients with osteoarthrosis. We suggest that oxidized lipid have vasoconstrictive activity and can elevate blood arterial pressure itself.
Key words: osteoarthrosis, arterial hypertension, lipid peroxidation, cytokines.
Актуальность проблемы ревматических заболеваний определяется их распространенностью в популяции, быстрым развитием нетрудоспособности и неблагоприятным прогнозом для жизни [8, 19]. Имеются немногочисленные исследования о достаточно высокой частоте сочетания заболеваний внутренних органов с ОА [9, 11,12]. Согласно данным эпидемиологических исследований, поражение сердечно-сосудистой системы оказывает влияние на продолжительность жизни и уровень смертности больных, страдающих ОА [4, 12], что позволяет рассматривать заболевание как проблему полиморбиднос-ти, приобретающую неблагоприятный прогностический характер [11, 19]. Обращает на себя внимание частое сочетание Оа и АГ. Некоторые авторы определяют ОА как системную, метаболическую болезнь [8, 9, 11]. В основе
развития этих проявлений немаловажную роль могут играть свободнорадикальный стресс и активация системы цитокинов, поэтому актуальным является изучение изменений медиаторов воспаления, показателей системы ПОЛ - АОЗ у больных ОА и их возможного влияния на формирование АГ
Цель работы: оценить показатели некоторых цитокинов и системы ПОЛ - АОЗ у пациентов с ОА в сочетании с АГ.
Материал и методы
В исследование включены 92 пациента с АО в возрасте от 30 до 59 лет, распределенных на две группы: 1-ю составили 44 пациента с ОА, во 2-ю вошли 48 больных с
ОА в сочетании с АГ I стадии. Большинство пациентов -женщины, их было 63 (68,5%), мужчин - 29 (31,5%). Средний возраст пациентов составил 43,3±6,3 лет, из них 65 человек (70,7%) составили лица молодого возраста (до 45 лет). Средняя продолжительность заболевания -7,2±4,6 года. Третья группа (группа контроля) состояла из 19 практически здоровых человек (8 мужчин и 11 женщин) в возрасте 41,3±5,6 года, не имеющих патологии суставов. Критерии исключения из исследования: наличие ИБС, сосудистых заболеваний головного мозга (ишемического и геморрагического инсульта в анамнезе), об-литерирующих заболеваний сосудов нижних конечностей, выраженного ожирения, сахарного диабета, злокачественных новообразований, острых и хронических заболеваний в стадии обострения, хронического алкоголизма. Обследуемые были информированы о целях и методах исследования, получено их письменное согласие. Всем пациентам проведено общеклиническое исследование. Диагноз ОА устанавливали на основании критериев, рекомендованных Ассоциацией ревматологов России и ACR [23]. Для определения рентгенологической стадии ОА использовали классификацию Kellgron-Lawrence (1957). Исследование проводилось у пациентов в отсутствии клинических проявлений реактивных синовитов. Интенсивность болевого синдрома оценивали по визуальной аналоговой шкале [22]. Были получены следующие результаты: 68 больных (73,9%) расценивали боль как умеренную, 24 человека (26,1%) - как слабо выраженную. На момент обследования по поводу болевого синдрома 30 пациентов из 1-й (68,2%) и 34 из 2-й групп (70,8%) принимали нестероидные противовоспалительные средства (мовалис, найз, диклофенак). Прием препаратов был ситуационным или курсовым в течение 5-7 дней перед включением в обследование. АГ диагностировали на основании документированного более трех раз повышения систолического артериального давления (САД) от 140 до 160 мм рт. ст. и диастолического артериального давления (ДАД) от 90 до 100 мм рт. ст. и более. В большинстве случаев (у 34 из 48 больных) не представлялось возможным проследить, какое из заболеваний (ОА или АГ) возникло первым. При анализе антигипертензивной терапии, проводимой пациентам до включения в обследование, установлено, что только 24 человека (50% среди всех больных с выявленной АГ) регулярно принимали лекарственные препараты для контроля АД. С этой целью они использовали эналаприл (15 человек), индопамид (7 человек) и метопролол тартрат (9 человек).
Помимо общеклинического обследования, пациентам проводились следующие лабораторные исследования:
- определение концентрации СRP в плазме крови им-мунотурбидиметрическим методом с использованием диагностического комплекта CORMEY CRP (Германия);
- определение интерлейкинов (IL-1 в, TNF-a, IL-6) методом иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов для количественного определения человеческих интерлейкинов в биологических жидкостях ЗАО “Вектор-Бест”;
- изучение состояния процессов ПОЛ: начальных продуктов (диеновых коньюгатов - ДК), кетодиенов и
сопряженных триенов (КД и СТ) в гептановой и изоп-ропанольной фазе по методу И.А. Волчегорского с соавт. [3]. Для изучения уровня промежуточных продуктов ПОЛ использовали широко применяемый тест с тиобарбитуровой кислотой по методу Л.И. Андреевой с соавт. [1];
- определение состояния АОЗ по каталазной активности в сыворотке и эритроцитах крови по методу М.А. Королюк с соавт. [7], по антиокислительной активности (АОА) плазмы - с использованием метода М.И. Промыслова [13]. Перекисную резистентность эритроцитов (ПРЭ) изучали согласно описанию ГА. Яровой [20] и выражали в процентах гемолизиро-ванных клеток.
Статистическая обработка полученных данных проводилась с помощью пакета статистических программ Statistica, версия 6.1 (StatSoft). Распределение практически всех вариационных рядов не подчинялось критериям нормальности, поэтому применялись методы непараметрической статистики. Для оценки различия между несколькими группами использовались критерий Круска-ла-Уоллиса и медианный тест. Для сопоставления двух групп применялся U-критерий Манна-Уитни [14]. Различия между анализируемыми группами считались достоверными при р<0,05. Наряду с этим был проведен корреляционный анализ с использованием коэффициента ранговой корреляции Спирмена.
Результаты и обсуждение
Как видно из данных, представленных в таблице 1, статистически значимых различий по полу, возрасту, длительности заболевания, рентгенологической стадии между группами не было. Выявлены отличия между пациентами 1 и 2-й групп по САД и ДАД, индексу массы тела (ИМТ).
Уровни СRP и провоспалительных цитокинов (IL-1P, TNF-a, IL-6) в сыворотке крови были повышены у больных 1 и 2-й групп по сравнению с контролем (табл. 2). Наибольшие величины СRP обнаружены у пациентов при сочетании ОА и АГ. Синтез СRP регулируется провоспа-лительными цитокинами (IL-1P, TNF-a, IL-6). В патогенезе развития ОА большое значение имеет увеличение концентрации IL-1P и TNF-a в сыворотке крови и синовиальной жидкости, что приводит к стимуляции секреции матриксных металлопротеиназ и плазминогена, расщепляющих компоненты суставного хряща [2, 18]. IL-1P, действуя на ключевые ферменты, подавляет синтез гли-козамингликанов, следовательно, способствует усилению деструкции сустава на фоне снижения выработки протеогликанов [6].
В исследовании максимальные концентрации IL-1P определены в группе пациентов с ОА в сочетании с АГ. Предполагается, что IL-1 способен модулировать уровень продукции нейромедиаторов со стимуляцией симпато-адреналовой системы. Это в свою очередь может вызывать повышение АД [17].
Выявлено увеличение концентрации IL-6 у больных ОА, особенно в сочетании с АГ. IL-6 является цитокином, стимулирующим синтез всех белков острой фазы: СRP;
фибриногена, гаптоглобина и др. [20]. Т№-а способствует повышению образования свободных радикалов и содействует интенсификации апоптоза эндотелия сосудов и инактивации оксида азота [17, 22, 23]. Вследствие этого ослабляется эндотелийзависимая релаксация сосудов. Регулируя воспалительную реакцию, И-ф, ЮТ-а, И-6 стимулируют пролиферацию эндотелиоцитов, привлекают в очаг воспаления клетки крови, усиливают синтез коллагена фибробластами [6, 16]. Эти эффекты вызывают развитие изменений в структуре сосудистой стенки, что также может оказывать влияние на повышение АД.
Классическим показателем свободнорадикальных процессов в организме является ПОЛ. Нами были изучены некоторые параметры, характеризующие процессы ПОЛ и АОЗ. Полученные данные, характеризующие процессы липопероксидации и АОЗ, представлены в таблице 3. Содержание первичных и вторичных продуктов ПОЛ оказалось повышенным у больных обеих групп по сравнению с контролем, наибольшая концентрация определялась у больных 2-й группы. ДК гептановой и изопропа-нольной фаз были выше у всех больных ОА, тогда как КТ и СТ гептановой и изопропанольной фаз существенно отличались лишь в группе пациентов при сочетании ОА с АГ. Повышение концентрации гептанрастворимых продуктов свидетельствовало об активном включении в процесс ПОЛ триглицеридов, обладающих высокой растворимостью в гептане.
Свой вклад в накопление диеновых конъюгированных структур у больных ОА могло внести и некоторое увеличение у них количества липидов, которые в дальнейшем, утилизируясь частично через стадию диеновой конъюгации, являлись дополнительным источником первичных метаболитов ПОЛ. При сравнении ТБК-активных продуктов в сыворотке крови и эритроцитах в обеих группах больных выявлено повышение концентрации по сравнению с показателями в контроле. При этом различий между 1 и 2-й группами больных не было. Одной из причин интенсификации в организме процесса ПОЛ может быть снижение АОЗ. У больных ОА на фоне повышения содержания продуктов ПОЛ отмечалось снижение уровня ка-талазы сыворотки и эритроцитов. АОА сыворотки имела тенденции к снижению. Вследствие усиления процессов липопероксидации, снижения активности каталазы увеличился процент гемолизированных эритроцитов.
Данные по системе ПОЛ - АОЗ, полученные в работе, не противоречат проведенным ранее исследованиям [5], в которых было обнаружено повышение содержания малонового диальдегида, снижение активности каталазы у больных ОА [6]. Бесконтрольную активацию кислородозависимого метаболизма клеток при любом воспалении можно расценивать как одно из патогенетических звеньев патологического процесса.
Избыточное образование продуктов ПОЛ оказывает цитотоксическое действие, что проявляется повреждением мембран эритроцитов, ли-зосом [10, 15]. Выявленное
увеличение уровня ДК, КД и СТ с повышенной свободной радикальной активностью является одним из факторов, повреждающих сосудистую стенку. Конечным продуктом ПОЛ является малоновый диальдегид, который ингибирует простациклин, способствуя агрегации тромбоцитов и тромбообразованию.
Методом расчета коэффициента корреляции Спирмена удалось выявить связь между наличием изолированного ОА и ОА в сочетании с АГ и некоторыми количественными показателями системы ПОЛ - АОЗ и цитоки-нами. Данные представлены в таблице 4. При этом в значениях коэффициентов корреляции Спирмена R между группами больных обнаружены различия в показателях IL-1ß и каталазы эритроцитов.
Таким образом, в проведенном исследовании выявлено повышение концентрации CRP и цитокинов в сыворотке крови у пациентов с ОА, что свидетельствует о наличии воспалительного компонента заболевания. Обнаружены различия в показателях IL-1ß, TNF-a, IL-6 между 1 и 2-й группами больных. Способность провоспалитель-ных цитокинов (IL-1ß, TNF-a, IL-6) изменять функцию эндотелия сосудов, модулировать уровень продукции нейромедиаторов и стимулировать симпатоадреналовую систему, вероятно, частично обусловливает развитие АГ при ОА. При ОА имеет место активация системы ПОЛ, в частности повышение таких параметров, как ДК, ТБК-ак-тивных продуктов с одновременным снижением актив-
Таблица 1
Клинико-лабораторная характеристика пациентов с ОА
Показатели 1-я группа (n=44) 2-я группа (n=48)
Возраст, лет 42,3±5,9 44,1+7,1
Пол: мужской 15 (34,1%) 14 (29,2%)
женский 29 (63,9%) 34 (70,8%)
Длительность заболевания, лет 7,1±4,2 7,3+4,8
Рентгенологическая стадия: 11-я 20 (45,5%) 20 (41,6%)
Ш-я 22 (54,5%) 28 (58,4%)
САД, мм рт. ст. 117,9+11,1 146,9+8,3*
ДАД, мм рт. ст. 72,1+9,1 9 2 1+ ,
ИМТ, кг/м2 24,7+3,9 27,3+3,7*
Глюкоза крови, ммоль/л 4,7+0,6 4,5+0,6
Фибриноген 0,41+0,14 0,48+0,12
СОЭ, мм/ч 9,3+5,9 12,3+6,5
ОХ, ммоль/л 4,9+0,82 5,1+0,69
ВАШ, мм 38,9+14,1 47,3+13,2
Примечание: - статистическая значимость различий между 1 и 2-й группами (р< 0,05); ВАШ - визуальная аналоговая шкала.
Таблица 2
Уровни цитокинов и CRP в сыворотке крови исследуемых групп (медиана, 25-75-й процентили)
Показатели 1-я группа 2-я группа 3-я группа р
(n=44) (n=48) (n=19)
CRP, мг/л 23,4 [10-48,1] 29,3 [10,2-53,4] 2,8 [2,2-5,1] р=0,003; р =0,002
IL-1ß, пг/мл 19 [14,1-22,4] 23 [18,1-32,1] 14,6 [12,3-16,8] р 3; ,о 0, = р 8; О 0, = р 2=0,049
TNF-a, пг/мл 10 [8,5-12] 12,8 [11,7-14,3] 7,9 [7,1-9,6] с£ 5; 4 ,0 0, 11^ с£ 7; 4 ,0 0, с£ 2=0,049
IL-6, пг/мл 15,6 [11,4-22,3] 22,6 [18,2-32,2] 11,9 [11,3-13,9] Р1-3=0,044; р2-3=0,039; р^ 2=0,048
Таблица 3
Сравнительная характеристика параметров системы ПОЛ - АОЗ у больных ОА (медиана, 25-75-й процентили)
Показатели 1-я группа (п=44) 2-я группа(п=48) 3-я группа(п=19) р
Гептан фаза ДК №Е232 на мг липидов) КД и СТ №Е278 на мг липидов) 3,746 [3,579-3,912] 0,301 [0,294-0,312] 3,923 [3,778-4,091] 0,323 [0,306-0,332] 3,556 [3,476-3,743] 0,286 [0,271-0,301] р1-э=0,008; р2_ р2-э=0,07 3=0,009
Изопропан фаза ДК №Е232 на мг липидов) КД и СТ (ОЕ278 на мг липидов) 1,778 [1,722-2,226] 1,209 [1,139-1,379] 1,797 [1,724-1,969] 1,229 [1,15-1,297] 1,642 [1,609-1,665] 1,131 [1,085-1,15] р,-3=0,048; р2_ р2-3=0,039 3=0,009
Сыво- ротка ТБК-активные продукты, мкмоль/мг липидов 1,9 [1,9-1,95] 1,9 [1,9-2,0] 1,9 [1,7-1,9] р,-3=0,049; р2_ 3=0,049
АОА, % 11,8 [11,4-12,1] 11,55 [11,2-11,95] 12,1 [11,4-12,8] р,-3=0,048; р2_ 3=0,009
Каталаза, нмоль/омг белка 2 [2,0-2,0] 2 [2,0-2,1] 2,2 [2,1-2,3] р,-3=0,048; р2_ 3=0,045
Эрит- роцит Каталаза, нмоль/омг эритр. белка 11,9 [11,7-12,1] 11,7 [11,6-12,1] 12,3 [12,2-12,7] р,-3=0,008; р2_ 3=0,007
ТБК-активные продукты, мкмоль/мг 69,4 [68,5-70,8] 69,4 [68,3-71,2] 68,4 [67,3-69,3] р,-3=0,048; р2_ 3=0,046
ПРЭ, % 6 [6,0-6,8] 6,2 [6,1-7,1] 5,9 [4,9-6,1] рн=0,049; р2_ 3=0,048
ности АОЗ сыворотки и эритроцитов (каталазы, АОА, ПРЭ). Окисленные липиды сами по себе оказывают вазо-констрикторное действие, вследствие чего возможность влияния этих веществ на уровень АД у больных с ОА является очевидной.
Литература
1. Андреева Л.И., Кожемякин Л.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой // Лаб. дело. - 1988. - № 11. - С. 41-46.
2. Артеменко И.А., Чвамания М.О. Клинические и лабораторные особенности различных форм остеоартроза // Клин. мед. - 2009. - № 2. - С. 45-50.
3. Волчегорский И.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г., Ливщиц Р.И. Сопоставление различных подходов к определению продуктов ПОЛ в гептан-изопропанольных экстрактах крови // Вопр. мед. хим. - 1989. - № 1. - С. 127-131.
4. Демина А.Б., Раденска-Лоповок С.Г., Фоломеева О.М., Эрдес Ш. Причины смерти больных с ревматическими заболеваниями в Москве // Тер. архив. - 2005. - № 4. - С. 7782.
5. Зборовская И.А. Ревматические болезни и антиоксидантная система - М. : Медицина, 2005. - С. 51-56.
6. Клековкина Е.В., Немцов Б.Ф. Медиаторы иммунного воспаления в крови и синовиальной жидкости у больных остеоартрозом // Цитокины и воспаление. - 2006. - Т. 5, № 3.
- С. 55-57.
7. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г., Токарев В.Е. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. - 1988.
- №1. - С. 16-19.
8. Корочкина И.Э., Багирова Г.Г. Метаболический синдром и течение остеоартроза // Тер. архив. - 2007. - № 10. - С. 1320.
9. Кратнов А.Е., Курылева К.В., Кратнов А.А. Связь первичного остеоартроза и метаболического синдрома // Клин. мед. -2006. - № 6. - С. 42-46.
10. Ланкин В.З., Тихазе А.К., Беленков Ю.Н. Свободнорадикальные процессы при заболеваниях сердечно-сосудистой системы // Кардиология. - 2000. - № 7. - С. 48-60.
11. Насонова В.А. Остеоартроз - проблема полиморбидности // СошШиш шеШсиш. - 2009. - Т. 11, № 2. - С 5-8.
12. Наумов А.В., Шамуилова М.М. Остеоартроз в современной
Таблица 4
Сравнительная характеристика коэффициентов корреляции
Показатели Значение коэффициента корреляции Спирмена К (значимые на уровне р<0,05) Значение р при сравнении коэффициентов корреляции Спирмена К
Больные ОА (п=44) Больные ОА и АГ (п=48)
1ыр 0,195 0,334 р=0,044
И-6 0,474 0,541 р=0,062
о_ и 0,546 0,562 р=0,671
Каталаза -0,193 -0,226 р=0,049
эритроцитов АОА, % - -0,197 -
клинической практике: анализ факторов и рекомендации // Терапевт. - 2009. - № 10. - С. 5-33.
13. Промыслов М.Ш., Демчук М.Л. Модификация метода определения суммарной антиоксидантной активности сыворотки крови // Вопр. мед. хим. - 1990. - Т. 36, № 4. - С. 90-92.
14. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ 8ТЛТКТ1СЛ. -М. : Медиа Сфера, 2002. - 312 с.
15. Титов В.Н., Лисицын Д.М. Жирные кислоты. Физическая химия, биология и медицина. - Тверь : Триада, 2006. -С. 558-665.
16. Трунов А.Н., Славянская ТА., Михайлова Т.В., Горбенко О.М., Трунова Л.А. Значение иммунобиохимических показателей в сыворотке крови и синовиальной жидкости при остеоартрозе // Аллергол. и иммунол. - 2002. - Т. 3, № 3. -С. 434-436.
17. Шаврин А.П., Головской Б.В. Исследование связи маркеров воспаления с уровнем артериального давления // Цитоки-ны и воспаление. - 2006. - Т. 5, № 4. - С. 10-12.
18. Шкалы, тесты и опросники в медицинской реабилитации / под ред. А.Н. Беловой, О.Н. Щепетовой. - М. : Антидор, 2002.
- С. 205-224.
19. Цветкова Е.С. Современная терапия остеоартроза - патогенетическое обоснование // Тер. архив. - 2004. - № 5. -С. 77-79.
20. Яровой Г.А. Исследование показателей липидного обмена
и перекисного окисления липидов: метод. рекомендации ЦОЛИУВ. - М., 1987. - 24 с.
21. Altman R., Alarcon G., Appelrouth D. et al. The American College of Rheumatology criteria for the classification and reporting of osteoarthritis of the hip // Arthritis Rheum. - 1991. - Vol. 34. -P. 505-514.
22. Torre-Amione G., Kapadia S., Benedict C. et al. Proinflammatory cytokine levels in patients with depressed left ventricular ejection fraction: a report from the Studies of Left Ventricular
Dysfunction (SOLVD) // J. Am. Coll. Cardiol. - 1996. - Vol. 27, No. 5. - P 1201-1206.
23. Widlansky M.E., Price D.T., Gokce N. et al. Shot-and long-term COX-2 inhibition reverses endothelial dysfunction in patients with hypertension // Hypertension. - 2003. - Vol. 42. - P 310316.
Поступила 20.07.2010
