CC BY
31
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2017
Удк 616.127-005.4-07:616.155.34-078.33
Логаткина А.В.1, никифоровВ.С.2, Бондарь С.С.1, Терехови.В.1
воспалительные цитокины и сигнальные системы мононуклеарных клеток периферической крови при ишемической болезни сердца
'ФГОУ ВО «Тульский государственный университет» Минобрнауки России, 300012, Тула;
2ФГОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова» Минздрава России, 191015, Санкт-Петербург
Цель. Изучение содержания в мононуклеарных клетках (МНК) периферической крови пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) факторов, определяющих их функциональное состояние и продукцию цитокинов. Материал и методы. В лизате МНК больных стенокардией напряжения и нестабильной стенокардией методом иммуноферментного анализа определяли концентрацию протеинкиназ JNK1/2, ERK1/2, MAPK38, AKT1, JAK2, FAK, AMPK, p70S6K, STAT3, STAT5B и STAT6. В сыворотке крови определяли уровень интерлейкинов (ИЛ)1в, 2, 4 и интерферона у.
результаты. У больных стенокардией напряжения уровень JNK превышал контрольный на 59,8% (p = 0,013), у больных нестабильной стенокардией — на 53,1% (p = 0,012). В сравнении с контролем выявлено снижение содержания ядерного фактора транскрипции на 26,9% (p = 0,015) и 27,9% (p = 0,017), JAK2 на 31,5% (p = 0,022) и 48,6% (p = 0,018), STAT3 на 49,6% (p = 0,025) и 55,3% (p = 0,02), STAT5B на 21,5% (p = 0,018) и 30,2% (p = 0,011). Выявленные изменения сочетались с повышением уровня STAT6 на 13,1% (p = 0,047) и 51,4% (p = 0,019), FAK на 30,1% (p = 0,025) и 79,4% (p = 0,003), АКТ1 на 7,6% (p = 0,09) и 15,2% (p = 0,039), p70S6K на 65,3 (p = 0,02) и 76,2% (p = 0,017) соответственно.
Выводы. Результаты исследования свидетельствуют о сохранении у больных ИБС провоспалительной активации клеток цельной крови за счет повышения уровня ИЛ-1 и ИЛ-2, концентрации в МНК компонентов MAPK/SAPK-сигнального пути, а также снижения уровня STAT3, определяющего чувствительность клеток к ИЛ-10. Снижение уровня STAT5, повышение концентрации STAT6 и протеинкиназыFAK определяет поляризацию адаптивного иммунного ответа у больных ИБС по гуморальному типу. Сохранение большого внутриклеточного содержания протеинкиназ ERK и JNK определяет сохранение у больных ИБС повышенной реактивности МНК к провоспалительным цитокинам. К л юче вые слова : ишемическая болезнь сердца; мононуклеарные клетки; сигнальные пути; MAPK/SAPK; JAK/ STAT; PI3P/AKT/mTOR; AMPK.
для цитирования: Логаткина А.В., Никифоров В.С., Бондарь С.С., Терехов И.В. Воспалительные цитокины и сигнальные системы мононуклеарных клеток периферической крови при ишемической болезни сердца. Клин. мед. 2017; 95(3): 238-244. DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-3-238-244
для корреспонденции: Терехов Игорь Владимирович — канд. мед. наук, доц. каф. общей патологии медицинского института Тульского государственного университета; e-mail: [email protected]
Logatkina A.V.1, Nikiforov V.S.2, Bondar' S.S.1, Terekhov I.V.1
proinflammatory cytokines and signaling pathways in peripheral blood
mononuclear cells in patients with coronary artery disease
'Tula State University, 300012 Tula, Russia;
2I.I. Mechnikov North-Western State Medical University, 191015 St. Petersburg, Russia
Aim. To determine content of mononuclear ells (MNC) in peripheral blood ofpatients with coronary heart disease (CHD) and factors responsible for their functional state and cytokine production.
Materials and methods. Concentration of proteinkinases JNK1/2, ERK1/2, MAPK38, AKT1, JAK2, FAK, AMPK, p70S6K, STAT3, STAT5B and STAT6 was determined in MNC lysate by immune-enzyme assay. Interleukin 1в, 2, 4 andy-interferon levels were measured in blood sera.
Results. In patients with angina of effort and unstable angina, the JNK level was 59,8% and 53,1% higher than the normal one respectively (р=0,013) and (р=0,012). The level of the nuclear transcription factor was 26,9% (р=0,015) and 27,9% (р=0,017), JAK2 31,5% (р=0,022) and 48,6% (р=0,018), STAT3 49,6% (р=0,025) and 55,3% (р=0,02), STAT5B 21,5% (р=0,018) and 30,2% (р=0,011) lower. These changes were associated with a 13,1% (р=0,047) and 51,4% (р=0,019) rise in the STAT6 level, 30,1% (р=0,025) and 79,4% (р=0,003) FAK level, 7,6% (р=0,09) and 15,2% (р=0,039) АКТ1 level, 65,3 (р=0,02) and 76,2% (р=0,017)p70S6Klevel.
Conclusion. Results of the study suggest persistent pro-inflammatory activation of whole blood cells in CHD patients due to enhanced levels of IL-1 and IL-2, components of the MAPK/SAPK signal pathway in MNC and decreased STAT3 level determining cell sensitivity to IL-10. The elevated intracellular level of ERK and JNK us responsible for high responsiveness of MNC to pro-inflammatory cytokines.
K e y w o r d s: coronary heart disease; mononuclear cells; signal pathways; MAPK/SAPK; JAK/STAT; PI3P/AKT/mTOR; AMPK.
For citation: Logatkina A.V., Nikiforov V.S., Bondar' S.S., Terekhov I.V. Proinflammatory cytokines and signaling pathways in peripheral blood mononuclear cells in patients with coronary artery disease . Klin. med. 2017; 95 (3): 238-244. DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-3-238-244
For correspondence: Igor V. Terekhov - MD, PhD, assistant prof., Dpt. of General Pathology, Tula State University, E-mail: [email protected]
Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests. Acknowledgements. The study had no sponsorship .
Information about authors:
Logatkina A.V., http://orcid.org/0000-0002-3397-136X Nikiforov V.S., http://orcid.org/0000-0001-7862-0937 Bondar' S.S., http://orcid.org/0000-0003-2749-8366 Terekhov I.V., http://orcid.org/0000-0002-6548-083X
Received 01.02.16 Accepted 16.02.16
Субклиническое внутрисосудистое воспаление играет важную роль в прогрессировании сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), в частности атеросклероза, артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца (ИБС), способствуя прогрессированию эндоте-лиальной дисфункции, нарушению процессов релаксации эндотелия, повышению его адгезивных свойств и снижению тромборезистентности [1—7].
Известно, что в регуляции воспалительного процесса на клеточном уровне системообразующую роль играют цитокины, определяющие характер воспалительного ответа и клеточный состав его участников. Провоспалительные цитокины, в частности интерлей-кины (ИЛ) ф, 2, 6, 8, фактор некроза опухоли а, посредством повышения продукции иммунокомпетентными клетками (ИКК) матриксных металлопротеиназ способствуют дестабилизации и разрушению атероскле-ротической бляшки. Кроме того, активируя клеточную адгезию, они также способствуют тромбообразованию и нарушению гемореологии [3—14].
При этом ответ ИКК на цитокины определяется состоянием внутриклеточных сигнальных путей, в частности JAK/STAT, МАРК^АРК, и ядерного фактора транскрипции (NF-кB) [11—19]. Их активация приводит к изменению клеточного метаболизма, ключевыми регуляторами которого являются рибосомальная про-теинкиназа (p70S6K), АМФ-активируемая протеинки-наза (АМРК), протеинкиназа В (АКТ) [16, 20—22].
Вместе с тем активированные лейкоциты способны не только усугублять течение ССЗ, но и обеспечивать кардиопротективные эффекты [23—25]. Так, активация макрофагов фенотипа М2 способствует восстановлению в миокарде больных ИБС структуры тканевого матрикса и усилению ангиогенеза, а также репарации ишемических повреждений [25, 29]. Вместе с тем, несмотря на важную роль иммунной системы в развитии ССЗ, состояние внутриклеточных сигнальных путей в ИКК пациентов с ИБС исследовано недостаточно.
В этой связи целью исследования являлось изучение в мононуклеарных клетках (МНК) цельной крови больных ИБС содержания отдельных факторов, определяющих состояние сигнальных путей, внутриклеточного метаболизма, регулирующих продукцию провоспали-тельных цитокинов.
Материал и методы
В исследование включено 60 больных ИБС обоего пола, поступивших в клинику в течение первых суток
заболевания. Группу нестабильной стенокардии (НС) составили 35 больных обоего пола (средний возраст 63,5 ± 2,5 года) с НС в форме прогрессирующей стенокардии напряжения (СН). У всех пациентов этой группы регистрировались депрессия сегмента ST, а также высокие зубцы Т в грудных отведениях. Уровень кар-диоспецифических ферментов (МВ-КФК и миоглоби-на) не превышал 50% от верхней границы нормы при отрицательном значении теста на Т-тропонин (менее 0,55 мкг/л). Группу СН составили 25 больных (средний возраст 61,0 ± 3,5 года) СН II—III функционального класса, сопровождавшейся развитием хронической сердечной недостаточности II стадии, II функционального класса, протекающей на фоне артериальной гипертен-зии II—III стадии.
Группу сравнения (группа ВП) составили 25 пациентов, перенесших нетяжелую внебольничную пневмонию (25—30-е сутки заболевания), в возрасте 57 ± 7 лет. Контрольная группа (группа К) состояла из 15 человек (средний возраст 59,1 ± 5,5 года), у которых по результатам диспансеризации была установлена первая группа здоровья. Группы пациентов были сопоставимы по полу и возрасту (%2 = 33,3; р = 0,0011).
Критериями исключения из исследования являлись обострения воспалительных заболеваний внутренних органов, декомпенсация углеводного обмена, хроническая сердечная недостаточность IV функционального класса.
Оценка иммунного статуса включала определение в сыворотке крови концентрации ИЛ-ф, ИЛ-2, ИЛ-4, интерферона у (ИФНу). Состояние внутриклеточных сигнальных путей оценивали по концентрации фос-форилированной по тирозину/треонину в положении 183/185 с^ип-ЫН2 терминальной протеинкиназы JNK изоформ 1 и 2 (^К1/2), фосфорилированной по тирозину/треонину в положении 202/204 протеинкиназы ERK изоформ 1 и 2 (ERK1/2), фосфорилированной по треонину/тирозину в положении 180/182 протеинкиназы МАРК38, протеинкиназы АКТ1, фосфорилирован-ной по серину в положении 473, общей формы янус-ки-назы 2 ^АК2), протеинкиназ FAK, АМРК, p70S6K, сиг -нальных трансдукторов и активаторов транскрипции STAT3, STAT5B и STAT6. Указанные факторы определяли в лизатах МНК, выделявшихся на градиенте фи-колл-верографина [19].
Подготовка лизатов МНК осуществлялась в соответствии с рекомендациями производителей наборов реагентов для проведения иммуноферментного анализа. Для приготовления лизатов МНК использовали
Таблица 1
Концентрация исследованных цитокинов (в пг/мл)
1 мл клеточной суспензии, содержащей 1 • 106 клеток. Подсчет клеток и анализ их жизнеспособности осуществляли с помощью счетчика TC20 (Bio-Rad, США). Жизнеспособность клеток, использованных в исследовании, составляла более 90%.
Оценка выраженности воспалительной реакции проводилась посредством определения С-реактивного белка (СРБ) высокочувствительным методом.
Иммуноферментный анализ проводился на анализаторе Personal LAB (Adaltis Italia S.p.A., Италия). При проведении исследований использовали наборы реактивов производства CUSABIO BIOTECH (КНР).
Статистический анализ проводили с использованием программы Statistica 7.0 (StatSoft, США). Данные исследования представляли в виде среднего значения и среднеквадратичного отклонения (M ± SD). Сравнение средних значений производили с помощью непараметрического теста Краскела—Уоллиса (Н).
Результаты
Концентрация СРБ у практически здоровых людей составила 2,96 ± 0,125 мг/л, у реконвалесцентов ВП — 11,2 ± 2,51 мг/л, у больных СН и НС — 4,8 ± 0,88 и 6,9 ± 0,92 мг/л соответственно. Анализ результатов исследования показал, что у в группе ВП концентрация СРБ превышала нормальные значения в 3,8 раза (p = 0,001), в группе НС — в 2,3 раза (p = 0,0019), в группе СН — на 62,2% (p = 0,039), отражая проявления субклинического внутрисосудистого воспаления у обследованных пациентов.
Концентрация цитокинов представлена в табл. 1.
Анализ полученных результатов свидетельствует о повышенной в сравнении с показателями у здоровых людей (группа К) продукции ИЛ-ф у пациентов с ССЗ и реконвалесцентов ВП (H = 32,0; p = 0,0001). Так, в группе СН уровень ИЛ-ф превышал показатели в группе К в среднем на 38,5% (p = 0,011), в группе НС — на 44,5% (p = 0,01), в группе ВП — на 54,7% (p = 0,007).
Продукция ИЛ-2 как в группах СН и НС, так и в группе ВП в целом статистически значимо превышала значения в группе К (H = 54,4; p = 0,0001). При этом в группе СН превышение составило всего 0,4% (p = 0,58), в группе НС — 81,6% (p = 0,002), в группе ВП — 34% (p = 0,027).
Концентрация ИЛ-4 также существенно различалась с показателем в группе К(Н = 49,1; p = 0,0001). При этом уровень ИЛ-4 в группе СН превышал значения в
группе Кв среднем на 21,5% (p = 0,028), в группе НС — на 1,6% (p = 0,36). В группе ВП концентрация ИЛ-4 была ниже таковой в группе К на 30,1% (p = 0,025).
Средние значения концентрации ИФНу во всех группах больных были ниже показателей в группе К(Н = 8,8; p = 0,032). При этом в группе СН его уровень был ниже на 8,7% (p = 0,1), в группе НС — на 9,9% (p = 0,09), в группе ВП — на 15,3% (p = 0,049).
Анализ показал, что в группе НС в сравнении с группой СН имеет место повышение продукции ИЛ-2 на 80,9% (p = 0,001) и ИЛ-ф на 4,4% (p = 0,13) на фоне снижения продукции ИЛ-4 и ИФНу на 16,4 (p = 0,027) и 1,4% (p = 0,43) соответственно.
Результаты оценки иммунного статуса у больных ИБС свидетельствуют о провоспалительной активации клеток врожденного и адаптивного иммунного ответа. Выраженное повышение продукции ИЛ-2, выявленное у пациентов с НС на фоне относительного повышения уровня ИЛ-4, очевидно, отражает поляризацию Т-лимфоцитов в Т-хелперы типа 2.
Содержание в МНК факторов MAPK/SAPK-сиг-нального пути, а также NF-kB представлено в табл. 2.
Результаты проведенного анализа выявили статистически значимые межгрупповые различия содержания в МНК протеинкиназ ERK1/2 (Н = 53,4; p = 0,0001), MAPK38 (Н = 50,7; p = 0,0001) и JNK1/2 (Н = 31,1; p = 0,0001). Проведенный анализ показал, что наибольшим различием с показателями в группе К характеризовалась концентрация JNK1/2 в группе СН, в которой ее содержание в среднем превышало уровень у здоровых людей на 60% (p = 0,0012). В группе НС различие с показателями в группе К составило 53,1% (p = 0,0025), а в группе ВП — 27,2% (p = 0,038).
В среднем содержание киназы ERK в группе СН превышало ее значения в группе К на 56,3% (p = 0,01), в группе НС — на 117,0% (p = 0,0001), а в группе ВП — на 155,7% (p = 0,0001). Уровень MAPK38 в группе К всего на 3,4% (p = 0,15) превышал средние значения в группе СН. При этом в группе НС уровень MAPK38 был повышен на 20,7% (p = 0,041), а в группе ВП — на 110,3% (p = 0,0001).
На этом фоне содержание NF-kB у больных всех групп было ниже значений в группе К (Н = 19,1; p = 0,003). В среднем концентрация NF-kB в группе К превышала соответствующий уровень в группе СН на 26,9% (p = 0,015), в группе НС — на 27,9% (p = 0,017), в группе ВП — на 7,4% (p = 0,1). В сравнении с показателями в группе ВП снижение уровня NF-kB в группах СН и НС составило 26,6% (p = 0,018) и 28,4% (p = 0,017) соответственно.
Проведенный анализ свидетельствует о том, что у пациентов со стабильным и нестабильным течением ИБС имеют место различия содержания в агранулоци-тах исследованных протеинкиназ. Так, в группе СН в сравнении с группой НС отмечен повышенный уровень киназы JNK — на 4,2 (p = 0,33), а NF-kB — на 1,4% (p = 0,4). Вместе с тем уровень киназ ERK1/2 и MAPK38
Группа ИЛ-Iß ИЛ-2 ИЛ-4 ИФНY
x CT x CT x CT x CT
К 9,89 2,74 2,5 0,68 2,56 0,54 4,04 0,5
СН 13,7 2,54 2,51 0,51 3,11 0,47 3,69 1,13
НС 14,3 3,27 4,54 0,49 2,6 0,28 3,64 1,21
ВП 15,3 2,35 3,35 0,49 1,79 0,4 3,42 0,33
в группе НС превышал таковой в группе СН на 38,8% (р = 0,021) и 25% (р = 0,028).
Таким образом, учитывая особенности цитокиново-го профиля и содержания в крови обследованных СРБ, отражающего выраженность воспалительной реакции, уровень киназы МАРК38 ассоциирован с субклиническим инфекционно-воспалительным процессом, а протеинкиназы JNK — с иммунным воспалением неинфекционной природы. При этом субклиническое течение воспаления сопровождается нормальным содержанием в МНК ОТ-кВ.
Результаты оценки внутриклеточного уровня факторов сигнального пути JAK/STAT, определяющего клеточную реактивность на цитокиновые сигналы и факторы роста, представлены в табл. 3.
Анализ полученных результатов свидетельствует о снижении в исследуемых группах в сравнении с показателями в группе К средних значений внутриклеточной концентрации JAK2 (Н = 39,4; р = 0,018). При этом в группе СН снижение составило 31,5% (р = 0,022), в группе НС — 48,6% (р = 0,018), в группе ВП — 12,9% (р = 0,051). Результаты проведенного анализа также свидетельствуют о снижении в исследуемых группах в сравнении с показателями в группе К средних значений содержания транскрипционного фактора STAT3 (Н = 47,9; р = 0,0032). При этом в сравнении с показателями в группе К средние значения STAT3 в группе СН были снижены на 49,6% (р = 0,025), в группе НС — на 55,3% (р = 0,02), в группе ВП — на 20,2% (р = 0,037). Проведенный анализ также показал, что внутриклеточный уровень STAT5B характеризуется статистически значимыми межгрупповыми различиями (Н = 58,6; р = 0,033). При этом в группах СН и НС уровень STAT5B в среднем на 21,5% (р = 0,018) и 30,2% (р = 0,011) был ниже, чем в группе К. В группе ВП в сравнении с показателями в группе К отмечено повышение уровня STAT5B на 34,6% (р = 0,01). Проведенный анализ также выявил статистически значимые межгрупповые различия концентрации STAT6 (Н = 58,5; р = 0,0033). При этом в среднем в группе СН его уровень превышал контрольные значения на 13,1% (р = 0,047), в группе НС — на 51,4% (р = 0,019), а в группе ВП — на 85,4% (р = 0,0033).
Результаты исследования выявили особенности межгрупповых различий исследованных факторов у больных ИБС. Так, в группе СН в сравнении с группой НС отмечено увеличенное внутриклеточное содержание факторов STAT3, STAT5B и JAK2 на 12,7% (р = 0,03), 12,5% (р = 0,031) и 33,2% (р = 0,017) соответственно. Вместе с тем уровень фактора STAT6 в группе НС был на 33,8% (р = 0,021) выше такового в группе НС.
Таким образом, в отличие от инфекционно-воспа-лительной активации, наблюдающейся у реконвалес-центов ВП, воспалительная активация у больных ИБС протекает на фоне уменьшенного содержания в МНК факторов JAK/STAT-сигнального пути.
Результаты оценки уровня протеинкиназ, регулирующих клеточный метаболизм, представлены в табл. 4.
Таблица 2
содержание в Мнк исследованных факторов (в усл. ед.)
Группа ЛМК1/2 ERК1/2 МАРК38 ЫР-кВ
X ст X ст X ст X ст
К 1,62 0,5 1,83 0,79 0,29 0,07 2,83 0,49
СН 2,59 0,43 2,86 0,47 0,28 0,07 2,07 0,66
НС 2,48 0,47 3,97 1,44 0,35 0,07 2,04 0,64
ВП 2,06 0,52 4,68 0,43 0,61 0,18 2,62 0,35
Таблица 3
содержание в Мнк факторов JAK/STAT-сишальноro пути (в усл. ед.)
Группа STAT3 STAT6 STAT5B JAК2
X ст X ст X ст X ст
К 5,3 2,12 3,21 0,77 3,21 0,86 5,33 2,11
СН 2,67 0,54 3,63 0,63 2,52 0,38 3,65 0,76
НС 2,37 0,36 4,86 1,57 2,24 0,22 2,74 0,66
ВП 4,23 0,99 5,95 0,56 4,32 0,45 4,64 0,43
Та блица 4
содержание в Мнк исследованных протеинкиназ (в усл. ед.)
Группа РАК АМРК АКГ1 p70S6К
X ст X ст X ст X ст
К 1,36 0,18 1,3 0,13 2,24 0,14 2,39 0,2
СН 1,77 0,83 1,26 0,41 2,41 0,38 3,95 0,85
НС 2,44 0,23 1,34 0,27 2,58 0,44 4,21 0,73
ВП 2,0 0,53 1,43 0,21 2,14 0,24 4,76 1,25
Проведенный анализ выявил статистически значимый характер межгрупповых различий средних значений концентрации протеинкиназы фокальной адгезии (Н = 35,3; р = 0,018). При этом содержание протеинкиназы FAK в группе СН в сравнении с группой К было повышено в среднем на 30,1% (р = 0,024), в группе НС — на 79,4 (р = 0,009), в группе ВП — на 47,1% (р = 0,018). На этом фоне уровень указанного фактора в группе НС отличался максимальным содержанием, превышая на 22% соответствующий уровень в группе ВП.
Результаты исследования свидетельствуют о том, что внутриклеточный уровень киназы АМРК, регулирующей энергетический метаболизм клетки, статистически значимых межгрупповых различий не имел (Н = 7,1; р = 0,07). В МНК у больных НС содержание указанного фактора превышало контрольные значения на 3,1% (р = 0,12), а в группе ВП — на 10% (р = 0,05). В группе СН, напротив, концентрация АМРК была в среднем на 3,1% (р = 0,11) ниже показателя в группе К и на 6,0% ниже значений в группе НС (р = 0,08).
Проведенный анализ выявил статистически значимые межгрупповые различия внутриклеточного содержания протеинкиназы АКТ1, являющейся ключевым звеном фосфатидилинозитол-3-киназного пути, от-
вечающего за выживание и клеточный рост (Н = 13,7; р = 0,03). При этом в группе НС концентрация АКТ1 превышала контрольные значения на 15,2% (р = 0,039), а в группе СН — на 7,6% (р = 0,09). В группе ВП отмечено уменьшение ее содержания на 4,5% (р = 0,15).
Результаты проведенного анализа выявили статистически значимое различие межгрупповых концентраций ключевого регулятора биосинтеза белка — протеинкиназы p70S6K (Н = 49,4; р = 0,0011). В группе СН в сравнении с контрольными значениями повышение уровня p70S6K составило 65,3% (р = 0,015), в группе НС — 76,2% (р = 0,012), в группе ВП — 99,2% (р = 0,0031).
Проведенный анализ показал, что внутриклеточная концентрация исследованных киназ, регулирующих метаболические процессы, в группе НС превышала соответствующие значения в группе СН. Так, уровень ки-назы FAK был повышен на 37,9% (р = 0,011), АМРК — на 6,3% (р = 0,11), АКТ1 — на 7,1% (р = 0,09), p70S6K — на 6,6% (р = 0,11).
Обсуждение
Результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что субклиническое воспаление у больных ИБС протекает на фоне увеличенного содержания в МНК компонентов МАРК^АРК-сигнального пути, в основном за счет протеинкиназ JNK и ERK, сопровождаясь также повышенным уровнем провоспалитель-ных цитокинов — ИЛ-ф и ИЛ-2. Указанные изменения свидетельствуют о вовлечении в воспалительный процесс как неспецифического иммунного ответа за счет активации моноцитов и макрофагов, так и адаптивного иммунного ответа с активацией его Т-клеточного звена [2, 9, 18, 25].
Повышенный уровень провоспалительных цито-кинов, в частности ИЛ-2, формирующийся в ответ на антигенное раздражение ИКК, сопровождается повышением фосфорилирования компонентов МАРК-сигнального пути и протеинкиназы FAK, что наблюдается как в основной группе, так и в группе сравнения, характеризуя, очевидно, общие патогенетические механизмы формирования воспалительного синдрома на уровне иммунокомпетентных клеток цельной крови [1, 2, 10, 12, 15, 21, 22].
Вместе с тем проявления иммуновоспалительной реакции у больных ИБС имеют отличия от таковых у пациентов, перенесших инфекционный процесс и сохранивших проявления воспалительной реакции. Так, для стабильного течения ИБС характерно увеличенное содержание в агранулоцитах стресс-активируемой протеинкиназы JNK, для нестабильного — протеинкиназы экстраклеточного роста — ERK, для инфекционного воспаления — МАРК38.
При этом для больных ИБС также характерен повышенный уровень ключевых компонентов РВК/АЮУ mTOR-сигнального пути, в частности протеинкиназ АКТ1 и р70, более выраженный в группе НС, указываю-
щий на формирование у таких больных пролифератив-ных клеточных стимулов [16, 17, 20].
Вместе с тем у пациентов с субклиническим воспалительным процессом, как в случае у больных ИБС, так и у пациентов, перенесших инфекционно-воспалительный процесс, содержание ключевого фактора, отвечающего за воспалительный ответ (NF-kB), находится на том же уровне, что и у здоровых людей. Это обстоятельство позволяет говорить о том, что реализация субманифестных проявлений воспалительной реакции в ответ на воздействие на ИКК циркулирующих в крови в сравнительно небольшом количестве провоспалительных цитокинов (ИЛ-2, ИЛ-1) осуществляется преимущественно за счет MAPK/SAPK-сигнального пути [16, 17].
Выявленные особенности внутриклеточных процессов в агранулоцитах у пациентов с ССЗ, в частности минимальные изменения факторов, регулирующих метаболические процессы, сочетающиеся с выраженными изменениями состояния стресс-лимитирующих систем и сигнальных путей, контролирующих клеточный ответ на цитокины, в частности значительное снижение уровня JAK2, STAT3 и STAT5B, указывают на уменьшение у таких больных чувствительности ИКК к управляющему влиянию цитокинов, в первую очередь к ИЛ-10 [18, 20, 23, 25].
Увеличение содержания в агранулоцитах транскрипционного фактора STAT6 определяет возможность поляризации адаптивного иммунного ответа в направлении формирования Т-хелперов типа 2 и усиления гуморальных реакций, а также дифференцировки моноцитов в макрофаги фенотипа М2. Вместе с тем пониженный уровень протеинкиназы АМРК, необходимой для развития макрофагов М2, а также сниженный уровень STAT3, необходимого для реализации противовоспалительных внутриклеточных эффектов ИЛ-10, способствуют торможению процесса дифференциров-ки в этом направлении и сохранению провоспалитель-ной активности ИКК [14, 23, 25, 29].
Сочетание указанных обстоятельств определяет сохранение воспалительной активации ИКК и внутрисо-судистого воспаления с повышением их адгезионной способности наряду со снижением чувствительности к цитокинам, затрудняющим поляризацию макрофагов в направлении фенотипа М2, а Т-хелперов — по типу 2, препятствуя формированию кардиопротективного эффекта [1, 3, 9, 13, 14].
Очевидно, что усиление саногенного потенциала ИКК цельной крови у пациентов с ССЗ возможно путем модификации состояния внутриклеточных молекулярных механизмов, регулирующих метаболические процессы, в частности протеинкиназ АМРК, Р13Р/АКТ/ mTOR, MAPK/SAPK и JAK/STAT-сигнального пути [16—18, 20, 22, 24, 26—28].
Выводы
В группах больных стенокардией напряжения и нестабильной стенокардией НС в сравнении со здоровыми
людьми отмечается повышенная на 38,5% (p = 0,011) и 44,5% (p = 0,01) продукция интерлейкинаф, определяющая сохранение субклинического воспалительного процесса. При этом нестабильная стенокардия протекает также на фоне повышенной на 81,6% (p = 0,002) продукции ИЛ-2, а стенокардия напряжения — на фоне повышенной на 21,5% (p = 0,028) продукции интерлейкина 4.
Иммунное воспаление при ишемической болезни сердца ассоциировано с повышенным содержанием в агранулоцитах цельной крови протеинкиназы JNK. В группе стенокардии напряжения ее концентрация превышала соответствующие значения в группе сравнения на 25,7% (p = 0,023), а в группе нестабильной стенокардии— на 20,4% (p = 0,028). Выявленные изменения сопровождались снижением в клетках концентрации ядерного фактора транскрипции на 26,9% (p = 0,015) и 27,9% (p = 0,017) соответственно.
В агранулоцитах цельной крови в группах больных стенокардией напряжения и нестабильной стенокардией отмечено снижение концентрации JAK2 на 31,5% (p = 0,022) и 48,6% (p = 0,018), снижение уровня STAT3 на 49,6% (p = 0,025) и 55,3% (p = 0,02), STAT5B — на 21,5% (p = 0,018) и 30,2% (p = 0,011), сочетавшееся с увеличением содержания STAT6 на 13,1% (p = 0,047) и 51,4% (p = 0,019), а АКТ1 — на 7,6% (p = 0,09) и 15,2% (p = 0,039) соответственно. В группе больных нестабильной стенокардией отмечалась высокая концентрация протеинкиназы FAK, превышающая на 37,9% (p = 0,011) значения в группе больных стенокардией напряжения и на 22% (p = 0,024) значения в группе сравнения.
С учетом характера выявленных изменений внутриклеточных молекулярных механизмов, в частности повышенного уровня компонентов MAPK/SAPK-сигнального пути в агранулоцитах, представляется целесообразным при дальнейшем исследовании возможных мишеней для терапии у таких больных учитывать необходимость нормализации содержания указанных факторов.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Отсутствует. ЛИТЕРАТУРА
1. Алекперов Э.З., Наджафов Р.Н. Современные концепции о роли воспаления при атеросклерозе. Кардиология. 2010; 6: 88—91.
2. Мазуров В.И., Вебер В.В., Столов С.В., Зарайский М.И. Иммунная взаимосвязь при различных вариантах ИБС. Вестник РАМН. 2005; 7: 9—14.
3. Spagnoli L.G., Bonanno E., Sangiorgi G. Role of inflammation in atherosclerosis . J. Nucl. Med. 2007; 48: 1800—15.
4. Беленкова Ю.А., Каретникова В.Н., Дьяченко А.О., Груздева О.В., Благовещенская О.П., Молодцова Т.С. и др. Роль воспаления в развитии неблагоприятного прогноза у больных инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST, подвергшихся чре-скожному коронарному вмешательству, на фоне нарушенной толерантности к глюкозе и сахарного диабета. Российский кардиологический журнал. 2014; 8(112): 84—91.
5. Билецкий С.В., Билецкий С.С. Эндотелиальная дисфункция и патология сердечно-сосудистой системы. Внутренняя медицина. 2008; 2(8): 36—41.
6. Deanfield J.E., Halcox J.P., Rabelink T.J. Endothelial function and dysfunction: testing and clinical relevance. Circulation. 2007; 115: 1285—95.
7. Anand I.S., Latini R., Florea V.G. C-reactive protein in heart failure: prognostic value and the effect of valsartan . Circulation. 2005; 112: 1428—34.
8. Рагино Ю.И., Чернявский А.М., Полонская Я.В., Волков А.М., Семаева Е.В., Цымбал С.Ю. и др. Изменение содержания про-воспалительных цитокинов и деструктивных металлопротеиназ в процессе развития атеросклеротического очага до нестабильной бляшки. Кардиология. 2009; (6): 43—9.
9. Seta Y., Shan K., Bozkurt B. Basic mechanisms in heart failure: the cytokine hypothesis. J. Card .Fail. 1996; 2: 243—9.
10. Мазуров В.И., Столов С.В., Линецкая Н.Э., Болдуева И.А. Содержание провоспалительных цитокинов Ил-2, Ил-8 и растворимого рецептора Ил-2 в крови у больных ИБС различных вариантов. Тер. арх. 2001; (12): 14—7.
11. Voloshyna I., Littlefield M.J., Reiss A.B. Atherosclerosis and interferon^: new insights and therapeutic targets. Trends Cardiovasc. Med. 2014; 24(1): 45—51.
12. Fischer P., Hilfiker-Kleiner D. Role of gp130-mediated signaling pathways in the heart and its impact on potential therapeutic aspects . Br. J. Pharmacol. 2008; 153: 414—27.
13. Melendez G.C., McLarty J.L., Levick S.P. et al. Interleukin-6 mediates myocardial fibrosis, concentric hypertrophy, and diastolic dysfunction in rats . Hypertension. 2010; 56: 225—31.
14. Westermann D., Lindner D., Kasner M. et al. Cardiac inflammation contributes to changes in the extracellular matrix in patients with heart failure and normal ejection fraction . Circulation Heart Fail. 2011; 4: 44—52.
15. Zhang X., Liu J., Pang X. et al. Aldosterone induces C-reactive protein expression via MR-ROS-MAPK-NF-kB signal pathway in rat vascular smooth muscle cells . Mol. Cell. Endocrinol. 2014; 395(1— 2): 61—8.
16. Chen G., Pan S.Q., Shen C. et al. Puerarin inhibits angiotensin II-induced cardiac hypertrophy via the redox-sensitive ERK1/2, p38 and NF-kB pathways. Acta Pharmacol. Sin. 2014; 35(4): 463—75.
17. Ruppert C., Deiss K., Herrmann S. et al. Interference with ERK(Thr188) phosphorylation impairs pathological but not physiological cardiac hypertrophy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013; 110(18): 7440—5.
18. Zheng Y., Wang Z., Deng L. et al. Modulation of STAT3 and STAT5 activity rectifies the imbalance of Th17 and Treg cells in patients with acute coronary syndrome . Clin. Immunol. 2015; 157(1): 65—77.
19. Терехов И.В., Хадарцев А.А., Никифоров В.С., Бондарь С.С. Функциональное состояние клеток цельной крови при внеболь-ничной пневмонии и его коррекция СВЧ-излучением. Фундаментальные исследования. 2014; 10(4): 737—41.
20. Role of Janus kinases/signal transducer and activator of transcription and mitogen-activated protein kinase cascades in angiotensin II and platelet-derived growth factor induced vascular smooth muscle cell proliferation J. Biol. Chem. 1997; 272: 24684—90.
21. Fluck M., von Allmen R.S., Ferrie C. Protective effect of focal adhesion kinase against skeletal muscle reperfusion injury after acute limb ischemia. Eur. J. Vasc. Endovasc. Surg. 2015; 49(3): 306—13.
22. Cetrullo S., D'Adamo S., Tantini B. et al. mTOR, AMPK, and Sirt1: Key Players in Metabolic Stress. Manag. Crit. Rev. Eukaryot. Gene Expr. 2015; 25(1): 59—75.
23. Murray P.J., Wynn T.A. Protective and pathogenic functions of macrophage subsets . Nature Rev/ Immunol. 2011; 11: 723—37.
24. Troidl C., Mollmann H., Nef H. Classically and alternatively activated macrophages contribute to tissue remodelling after myocardial infarction J. Cell. Mol. Med. 2009; 13: 3485—96.
25. Fujiu K., Wang J., Nagai R. Cardioprotective function of cardiac macrophages. Cardiovasc. Res. 2014; 102 (2): 232—9.
26. Чазов Е.И. Роль нарушения функции защитных и регуляторных систем организма в формировании сердечно-сосудистых заболеваний и создание на основе фундаментальных знаний новых методов лечения. Вестн. РАМН. 2004; 10: 904—8.
27. Стародубов В.И., Еськов В.М., Хадарцев А.А., Яшин А.А., Агар-ков Н.М., Зарубина Т.В. и др. Системные подходы в биологии и медицине (системный анализ, управление и обработка информации). Тула: ООО РИФ «ИНФРА»; 2008.
28. Sag D., Carling D., Stout R.D., Suttles J. Adenosine 5'-monophosphate-activated protein kinase promotes macrophage polarization to an anti-inflammatory functional phenotype. J. Immunol. 2008; 181(12): 8633—41.
29. лямина С.В., Малышев И.Ю. Поляризация макрофагов в современной концепции формирования иммунного ответа. Фундаментальные исследования. 2014; 10(5): 930—5.
REFERENCES
1. Alekperov E.Z., Nadzhafov R.N. Modern concepts of the role of inflammation in atherosclerosis. Kardiologiya. 2010; (6): 88—91. (in Russian)
2. Mazurov V.I., Veber V.V., Stolov S.V., Zarayskiy M.I. Immune relationship in different types of CHD. Vestn. RAMN. 2005; (7): 9—14. (in Russian)
3. Spagnoli L.G., Bonanno E., Sangiorgi G. Role of inflammation in atherosclerosis. J. Nucl. Med. 2007; 48: 1800—15.
4. Belen'kova Yu.A., Karetnikova V.N., Dyachenko A.O., Gruzdeva O.V., Vlagoveshchenskaya O.P., Molodtsova T.S. et al. The role of inflammation in the development of poor prognosis in patients with myocardial infarction with ST-segment elevation undergoing percutaneous coronary intervention, on the background of impaired glucose tolerance and diabetes mellitus. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal. 2014; 8(112): 84—91. (in Russian)
5. Biletskiy S.V., Biletskiy S.S. Endothelial dysfunction and pathology of the cardiovascular system . Vnutrennyaya meditsina. 2008; 2(8): 36—41. (in Russian)
6. Deanfield J.E., Halcox J.P., Rabelink T.J. Endothelial function and dysfunction: testing and clinical relevance. Circulation. 2007; 115: 1285—95.
7. Anand I.S., Latini R., Florea V.G. et al. C-reactive protein in heart failure: prognostic value and the effect of valsartan. Circulation 2005; 112: 1428—34.
8. Ragino Yu.I., Chernyavskiy A.M., Polonskaya Ya.V., Volkov A.M., Semaeva E.V., Tsymbal S.Yu. et al. The change in the content of proinflammatory cytokines and destructive metalloproteinases in the development of the atherosclerotic lesion to an unstable plaque . Kar-diologiya. 2009; (6): 43—9. (in Russian)
9. Seta Y., Shan K., Bozkurt B. et al. Basic mechanisms in heart failure: the cytokine hypothesis. J. Card. Fail. 1996; 2: 243—9.
10. Mazurov V.I., Stolov S.V., Linetskaya N.E., Boldueva I.A. The content of proinflammatory cytokines IL-2, IL-8 and soluble receptor of IL-2 in the blood CHD patients different options. Ther. arch. 2001; (12): 14—7. (in Russian)
11. Voloshyna I., Littlefield M.J., Reiss A.B. Atherosclerosis and interferon^: new insights and therapeutic targets. Trends Cardiovasc. Med. 2014; 24(1): 45—51.
12. Fischer P., Hilfiker-Kleiner D. Role of gp130-mediated signaling pathways in the heart and its impact on potential therapeutic aspects . Br. J. Pharmacol. 2008; 153: 414—27.
13. Melendez G.C., McLarty J.L., Levick S.P. et al. Interleukin-6 mediates myocardial fibrosis, concentric hypertrophy, and diastolic dysfunction in rats . Hypertension. 2010; 56: 225—31.
14. Westermann D., Lindner D., Kasner M. et al. Cardiac inflammation contributes to changes in the extracellular matrix in patients with heart failure and normal ejection fraction . Circulation Heart Fail. 2011; 4: 44—52.
15. Zhang X., Liu J., Pang X. et al. Aldosterone induces C-reactive protein expression via MR-ROS-MAPK-NF-kB signal pathway in rat
Original investigations
vascular smooth muscle cells . Mol. Cell. Endocrinol. 2014; 395(1— 2): 61—8.
16. Chen G., Pan S.Q., Shen C. et al. Puerarin inhibits angiotensin II-induced cardiac hypertrophy via the redox-sensitive ERK1/2, p38 and NF-kB pathways. Acta Pharmacol. Sin. 2014; 35(4): 463—75.
17. Ruppert C., Deiss K., Herrmann S. et al. Interference with ERK(Thr188) phosphorylation impairs pathological but not physiological cardiac hypertrophy. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013; 110(18): 7440—5.
18. Zheng Y., Wang Z., Deng L. Modulation of STAT3 and STAT5 activity rectifies the imbalance of Th17 and Treg cells in patients with acute coronary syndrome . Clin. Immunol. 2015; 157(1): 65—77.
19. Terekhov I.V., Khadartsev A.A., Nikiforov V.S., Bondar' S.S. The functional state of the cells of whole blood in community-acquired pneumonia and its correction of microwave radiation . Funda-mental'nye issledovaniya. 2014; 10(4): 737—41. (in Russian)
20. Role of Janus kinases/signal transducer and activator of transcription and mitogen-activated protein kinase cascades in angiotensin II and platelet-derived growth factor induced vascular smooth muscle cell proliferation. J. Biol. Chem. 1997; 272: 24684—90.
21. Flück M., von Allmen R.S., Ferrie C. et al. Protective effect of focal adhesion kinase against skeletal muscle reperfusion injury after acute limb ischemia. Eur. J.Vasc. Endovasc. Surg. 2015; 49(3): 306—13.
22. Cetrullo S., D'Adamo S., Tantini B. et al. mTOR, AMPK, and Sirt1: key players in metabolic stress . Manag. Crit. Rev. Eukaryot. Gene Expr. 2015; 25(1): 59—75.
23. Murray PJ, Wynn TA. Protective and pathogenic functions of macrophage subsets . Nature Rev. Immunol. 2011; 11: 723—37.
24. Troidl C., Mollmann H., Nef H. et al. Classically and alternatively activated macrophages contribute to tissue remodelling after myo-cardial infarction . J. Cell. Mol. Med. 2009; 13: 3485—96.
25. Fujiu K., Wang J., Nagai R. Cardioprotective function of cardiac macrophages . Cardiovasc. Res. 2014; 102 (2): 232—9.
26. Chazov E.I. The role of dysfunction of protective and regulatory systems of the body in the formation of cardiovascular diseases and creation on the basis of the fundamental knowledge of new methods of treatment. Vestn. RAMN. 2004; (10): 904—8. (in Russian)
27. Starodubov V.I., Es'kov V.M., Khadartsev A.A., Yashin A.A., Agar-kov N.M., Zarubina T.V. et al. System Approaches in Biology and Medicine (System Analysis, Management and Processing of Information). [Sistemnye podkhody v biologii i meditsine (sistemnyy analiz, upravlenie i obrabotka informatsii)]. Tula; 2008. (in Russian)
28. Sag D., Carling D., Stout R.D., Suttles J. Adenosine 5'-monophos-phate-activated protein kinase promotes macrophage polarization to an anti-inflammatory functional phenotype. J. Immunol. 2008; 181(12): 8633—41.
29. Lyamina S.V., Malyshev I.Yu. [Polyarizatsiya makrofagov v sovremennoy kontseptsii formirovaniya immunnogo otveta]. Funda-mental'nye issledovaniya. 2014; 10(5): 930—5. (in Russian)
Поступила 01.02.16 Принята в печать 16.02.16
