CC BY
109
УДК 616.133-004.6-07:616.155.3(470.53-25)
ПОКАЗАТЕЛИ СИСТЕМНОГО ВОСПАЛЕНИЯ СЫВОРОТКИ КРОВИ У ПАЦИЕНТОВ С АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКИМ ПОРАЖЕНИЕМ СОННЫХ АРТЕРИЙ
М.А. Данилова
ГБОУ ВПО «Пермский государственный медицинский университет им. ак. Е.А. Вагнера» Министерства здравоохранения РФ
Методом иммуноферментного анализа изучена концентрация интерлейкинов (ИЛ)-6, -10, С-реактивного протеина (СРП) в сыворотке крови 61 больного с атеросклеротическим поражением сонных артерий. Результаты сопоставлены с морфологическими особенностями биоптатов атеросклеротических бляшек (АСБ), полученных при последующем проведении каротидной эндартерэктомии. Установлена повышенная концентрация изучаемых цитокинов и СРП в сыворотке крови больных с атеросклеротическим поражением сонных артерий, а также определено, что высокая концентрация ИЛ-6 и СРП ассоциируется с прогрессирующим течением каротидного атеросклероза и его церебральными осложнениями. Показано, что определение цитокинов и СРП в сыворотке можно использовать как дополнительный метод диагностики нестабильного характера АСБ.
Ключевые слова: атеросклероз сонных артерий, нестабильная атеросклеротическая бляшка, цитокины, С-реактивный протеин.
Введение. Фундаментальные исследования последних лет позволили уточнить основные механизмы атерогенеза и вплотную подойти к выявлению ранних маркеров повреждения церебро-сосудистой системы [1, 3, 7]. Среди них наибольший интерес представляют маркеры воспаления сыворотки крови [4, 6]. Выявление маркеров повреждения це-ребро-васкулярной системы позволит своевременно организовать проведение профилактических мероприятий на ранних этапах заболевания (еще до развития органических осложнений), тем самым способствуя предупреждению неблагоприятных церебральных событий и преждевременной инвалидизации и смертности населения [2, 3, 7].
Цель исследования. Определение зависимости атеросклеротического процесса в сонных артериях от показателей системного воспаления (ИЛ-6, ИЛ-10, СРП) в сыворотке крови, а также определение возможности использования маркеров воспаления для диагностики нестабильных атеросклеротических бляшек (АСБ) в сонных артериях.
Материалы и методы. Нами были обследованы 52 мужчины и 9 женщин с атеро-
склеротическим поражением сонных артерий в возрасте от 46 до 78 лет, медиана показателя составила 62 года (58-69) (основная группа). 17 больных основной группы были обследованы в динамике. Группу сравнения составили 23 чел. (14 женщин и 9 мужчин) в возрасте 28 до 76 лет (медиана - 48 лет (40-55)) без АСБ в сонных артериях. Для оценки наличия и выраженности атероскле-ротического поражения брахиоцефальных артерий всем больным проводилось дуплексное сканирование.
Концентрация ИЛ-6, ИЛ-10 в сыворотке крови методом твердофазного иммунофер-ментного анализа (ИФА) с помощью набора реагентов фирмы «Вектор Бест» была определена у всех больных. У 17 пациентов с со-четанным атеросклеротическим поражением проведено повторное исследование цитокино-вого статуса через 3 мес. после хирургического вмешательства. Концентрация С-реактивного протеина (СРП) в сыворотке крови была определена высокочувствительным иммуно-ферментным методом ELISA набором фирмы BIOMERICA (США) у 53 пациентов основной группы и у всех пациентов группы сравнения.
Всем пациентам с атеросклерозом сонных артерий была выполнена каротидная эн-дартерэктомия (ЭАЭ) с последующим пато-морфологическим исследованием АСБ. Проведено гистологическое исследование удаленных бляшек. Препараты окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван-Гизону. Замороженные срезы окрашивали суданом-3. Проведено иммуногистохими-ческое исследование с использованием антител к макрофагам (CD68, <Юако», Дания), Т- и В-лимфоцитам (СD3, CD20).
По результатам патоморфологического исследования интраоперационного биоптата у 26 пациентов бляшки были расценены как нестабильные, у 35 больных бляшки имели стабильный характер.
Нестабильные АСБ во время проведения каротидной ЭАЭ легко подвергались фрагментации. Фиброзная покрышка бляшки была представлена небольшим количеством рыхло расположенных коллагеновых волокон с признаками деструкции, нередко с тромбо-тическими наложениями в очагах повреждения бляшки. Встречались бляшки с васкуля-ризацией в виде скоплений мелких сосудов капиллярного типа. При гистологическом исследовании отмечалось истончение или повреждение покрышки бляшки, коллагеновые волокна располагались хаотично, нередко в виде фрагментов. В бляшках липидного типа липиды выявлялись в виде большого количества капель различной величины. Наблюдалось обилие CD68+ ксантомных макрофагов, нередко с их деструкцией. Отмечалась инфильтрация нейтрофилами, В- и Т-лимфо-цитами с преобладанием последних. Атеро-матозное ядро в центре бляшки занимало, как правило, более 50 % площади, коллагеновые волокна в ядре были немногочисленны, в виде отдельных фрагментов. В очагах деструкции выявлялась выраженная воспалительная инфильтрация с преобладанием макрофагов.
Стабильные бляшки во время оперативных вмешательств удалялись, как правило, без повреждений, единым комплексом. При микроскопическом исследовании АСБ имели отчетливую фиброзную плотную, без видимых повреждений покрышку с большим количеством плотно расположенных коллаге-
новых волокон, очаги кальциноза определялись в центре бляшек, слабовыраженная лимфоцитарная инфильтрация встречалась в основании бляшек.
Симптомное течение каротидного атеросклероза наблюдалось у 24 пациентов основной группы (у 19 больных - ишемический инсульт и у 5 - транзиторные ишемические атаки в анамнезе). Атеротромботический подтип ишемического инсульта был установлен у 16 чел., гемодинамический - у 7 пациентов. У 37 пациентов клинические проявления каротидного атеросклероза отсутствовали.
Рассчитаны чувствительность (способность распознать заболевание при его наличии) и специфичность методов (способность давать отрицательный результат при отсутствии заболевания) обнаружения повышенной концентрации ИЛ-6, ИЛ-10 и СРП в сыворотке крови при определении характера АСБ в сонных артериях.
Статистический анализ полученных данных проводился на IBM PC с помощью интегрированного пакета для статистического анализа Statistica v.6.0. Использованы методы вариационного и корреляционного анализа. Количественные признаки представлены в виде медианы и интерквартильного размаха. Оценка достоверности различий (р) между группами наблюдения проводилась с использованием непараметрических методов сравнения по качественным и количественным признакам (критерий Манна-Уитни, критерий х2). Для корреляционного анализа использован критерий Спирмена (R). Различия показателей считались достоверными при уровне значимости p< 0,05.
Результаты и обсуждение. У больных с гемодинамическим ишемическим инсультом в анамнезе степень стеноза достигала критических значений и была равна 90 % (80-100), что было достоверно выше среднего значения стенозирования сосуда при атеротромботиче-ском инсульте (70 % (60-75)) (р=0,001).
Атеротромботический подтип ишемиче-ского инсульта встречался чаще у больных с нестабильными АСБ в сонных артериях (11 из 26 чел.), чем у больных со стабильными АСБ (5 из 35 чел.) (х2=6,05; p=0,013), что
подтверждает значение свойств АСБ для развития острых нарушений мозгового кровообращения.
Установлена высокая концентрация ИЛ-6 у больных с атеросклеротическим поражением сонных артерий (5,1 пг/мл (2,8-9,4)) по сравнению с группой пациентов, не имеющих АСБ в каротидном бассейне (1,2 пг/мл (0,5-1,8)) (р=0,000), что указывает на участие воспалительных реакций в формировании атеросклеротического повреждения сонных артерий. Полученные данные указывают на то, что ИЛ-6 играет определенную роль в переходе стабильной АСБ в сонных артериях в нестабильную. Так, у пациентов с нестабильными АСБ в прецеребральных сосудах среднее значение концентрации ИЛ-6 было достоверно выше (8,0 пг/мл (4,4-11,6)), чем у больных со стабильными бляшками (4,3 пг/мл (1,5-6,5)) (р=0,006). В ходе нашего исследования было выявлено, что у больных, перенесших острые нарушения мозгового кровообращения, концентрация ИЛ-6 была выше (8,0 пг/мл (4,0-14,0)), чем у больных с асим-птомным атеросклерозом (4,6 пг/мл (2,1-7,7)) (р=0,042). Сопоставление концентраций ИЛ-6 и СРП в сыворотке крови обследованных больных показало положительную корреляционную связь между этими показателями ^=0,642; р=0,000), что свидетельствует о системном характере воспаления при каротид-ном атеросклерозе.
Участие СРП в патогенезе каротидного атеросклероза в нашем исследовании показано более высокой его концентрацией у больных с атеросклеротическим поражением сонных артерий (4,5 мг/л (1,5-8,4)), чем в группе сравнения (1,2 мг/л (0,8-2,0)) (р=0,005). Кроме того, получены данные о связи С-реак-тивного белка с патоморфологическими свойствами АСБ: у пациентов с нестабильными бляшками в сонных артериях концентрация СРП была достоверно выше (6,6 мг/л (2,3-9,6)), чем у больных со стабильными бляшками (2,1 мг/л (0,9-6,7)) (р=0,010). Установлена связь этого острофазового белка с осложненным течением каротидного атеросклероза: у пациентов с клиническими проявлениями атеросклероза прецеребральных
артерий концентрация СРП была достоверно выше (6,8 мг/л (4,9-14,2)), чем у больных с асимптомным атеросклерозом (2,1 мг/л (1,3-6,3)) (р=0,002). Медиана концентрации СРП у больных с атеротромботическим инсультом была достоверно выше (9,3 мг/л (5,2-19,2)), чем у остальных пациентов основной группы (2,8 мг/л (1,8-6,9)) (р=0,011).
По результатам нашего исследования, концентрация ИЛ-10 была достоверно выше у больных с атеросклеротическим поражением сонных артерий (2,2 пг/мл (0,5-4,1)), чем у пациентов без АСБ в этом сосудистом регионе (0 пг/мл) (р=0,000).
Было изучено влияние каротидной ЭАЭ на концентрацию ИЛ-6, ИЛ-10 и СРП в сыворотке крови. По результатам нашей работы, концентрация маркеров воспаления в сыворотке крови после оперативного лечения существенно не изменилась. Концентрация ИЛ-6 до удаления АСБ из сонной артерии составила 5,1 пг/мл (2,8-9,4), через 3 мес. после каротидной ЭАЭ - 5,2 пг/мл (2,2-20,0) (р=0,255). Концентрация ИЛ-10 до оперативного вмешательства составила 2,2 пг/мл (0,54,1), через 3 мес. после каротидной ЭАЭ -3,3 пг/мл (2,1-7,0) (р=0,722). Вероятно, именно АСБ в других сосудистых бассейнах поддерживают воспаление и, соответственно, высокий уровень цитокинов и СРП, так как всем осмотренным в динамике пациентам предстояло повторное хирургическое вмешательство на контрлатеральных сонных артериях или сосудах нижних конечностей по поводу атеросклеротического поражения.
Проведен анализ возможности использования изучаемых маркеров воспаления в сыворотке крови для диагностики нестабильной бляшки путем сопоставления их высокой/низкой концентрации с данными пато-морфологического исследования биоптата бляшки, полученного при каротидной ЭАЭ (табл. 1). За повышенный уровень изучаемых параметров были приняты их концентрации, превышающие средние величины.
Была рассчитана чувствительность и специфичность методов диагностики нестабильной АСБ (табл. 2).
Таблица 1
Результаты сопоставления концентрации маркеров воспаления в сыворотке крови и патоморфологического исследования АСБ
Концентрация в сыворотке крови Патоморфология
Нестабильная бляшка Стабильная бляшка
ИЛ-6>5,1 пг/мл 19 (истинноположительный результат) 11 (ложноположительный результат)
ИЛ-6<5,1 пг/мл 7 (ложноотрицательный результат) 24 (истинноотрицательный результат)
ИЛ-10>5,0 пг/мл 8 (истинноположительный результат) 7 (ложноположительный результат)
ИЛ-10<5,0 пг/мл 18 (ложноотрицательный результат) 28 (истинноотрицательный результат)
СРП>3 мг/л 16 (истинноположительный результат) 13 (ложноположительный результат)
СРП<3 мг/л 6 (ложноотрицательный результат) 18 (истинноотрицательный результат)
Таблица 2
Чувствительность и специфичность методов
Маркеры воспаления Чувствительность, % Специфичность, %
ИЛ-6 73 68,5
ИЛ-10 30,7 80
СРП 72,7 58,0
Таким образом, метод определения концентрации ИЛ-6 в сыворотке крови обладает достаточной чувствительностью и специфичностью для определения характера АСБ. Метод определения концентрации СРП также оказался высокочувствительным в отношении характера АСБ, однако его специфичность в отношении характера АСБ была недостаточной.
Анализ взаимосвязи концентрации ИЛ-10 с клиническими и морфологическими особенностями атеросклероза прецеребральных артерий показал, что этот противовоспалительный цитокин неинформативен в определении нестабильности АСБ в сонных артериях, однако определение концентрации данного цитокина в сыворотке крови оказалось высокоспецифичным (т.е. редко дающим лож-ноположительный результат) тестом.
Заключение. Таким образом, у больных с атеросклерозом прецеребральных артерий повышена концентрация ИЛ-6, ИЛ-10 и СРП в сыворотке крови. ИЛ-6 ассоциируется с наличием церебральных осложнений атеросклероза и с нестабильностью АСБ. Высокая
концентрация СРП отражает наличие воспаления в АСБ в сонных артериях и выступает в роли маркера нестабильных бляшек, а также ассоциируется с наличием церебральных осложнений, формирующихся по механизму атеротромбоза. Каротидная ЭАЭ не приводит к нормализации цитокинового статуса в наблюдениях с сочетанным атеросклеротиче-ским поражением нескольких сосудистых регионов, что свидетельствует о системном характере воспаления при атеросклерозе.
Определение ИЛ-6 является надежным методом диагностики нестабильности АСБ. Метод определения концентрации СРП в сыворотке крови также чувствителен в отношении нестабильного характера АСБ в сонных артериях, но менее специфичен, чем ИЛ-6. Нормальная концентрация противовоспалительного ИЛ-10 в сыворотке крови ассоциируется с наличием стабильных АСБ в сонных артериях.
1. Аршинов А. В. Роль инфекции и воспаления в развитии атеросклероза (обзор литературы)
/ А. В. Аршинов, И. Г. Маслова // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2011. - Т. 17, № 1. - С. 35-41.
2. Данилова М. А. Дополнительные методы диагностики нестабильной атеросклеротической бляшки в сонных артериях / М. А. Данилова, Т. В. Байдина, В. Н. Данилов // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2014. - Т. 20, № 3. -С. 37-39.
3. Джанаева Э. Ф. Патогенетические основы и современные подходы к ранней диагностике атеросклероза / Э. Ф. Джанаева, Г. Н. Шеметова, С. А. Ширшова // Фундаментальные исследования. - 2012. - № 4-2. - С. 264-269.
4. Мустафина О. Е. Цитокины и атеросклероз: молекулярные механизмы патогенеза
/ О. Е. Мустафина, Я. Р. Тимашова // Молекулярная медицина. - 2008. - № 1. - С. 56-64.
5. Структурные особенности окклюзирую-щего атеросклероза брахиоцефальных артерий и его взаимосвязь с клиническими проявлениями и характером заболевания / В. Б. Лоенко [и др.] // Сибирский медицинский журн. - 2010. - Т. 25, № 1. - С. 24-30.
6. Цитокиновый статус больных с атеро-склеротическим поражением сонных артерий / Т. В. Байдина [и др.] // Цитокины и воспаление. -2013. - Т. 12, № 3. - С. 100-103.
7. Hansson G. K. Inflammatory mechanisms in atheroscleros / G. K. Hansson // J. Thromb. Haemost. -2009. - № 7 (1). - P. 328-31.
MARKERS OF SYSTEMIC INFLAMMATION OF BLOOD SERUM OF PATIENTS WITH ATHEROSCLEROTIC INJURY OF CAROTID ARTERIES
M.A. Danilova
Perm State University of Medicine named after Academician E.A. Vagner
Concentration of interleukin (IL)-6, -10 and C-reactive protein (CRP) in serum of 61 patients with atherosclerotic carotid artery disease was studied by immunosorbent assay. The obtained data were compared with the morphological features of biopsy samples obtained during the carotid endarterectomy. Patients with atherosclerotic lesions of the carotid artery had high concentrations of IL-6, IL-10 and CRP in serum, associated with progressive course of atherosclerosis and its complications. The level of cytokines and CRP in serum can be one of the diagnostic criterion of the unstable atherosclerotic plaque.
Keywords: atherosclerosis of the carotid arteries, unstable atherosclerotic plaque, cytokines, C-reactive protein.
