CC BY
20
© А.В.Смирнов, И.Ю.Панина, Н.Н.Петрищев, В.А.Добронравов, М.А.Меншутина, Ф.А.Тугушева, О.А.Дегтерева, А.Ш.Румянцев,
И.И.Трофименко, А.Е.Гаранина, 2005
УДК 616.61-036.12+616.13-002.2]-07:611.018.74
А.В.Смирнов, И.Ю.Панина, Н.Н.Петрищев, В.А.Добронравов, М.А.Меншутина, Ф.А.Тугушева, О.А.Дегтерева, А.Ш.Румянцев, И.И.Трофименко, А.Е.Гаранина
ЗНАЧЕНИЕ АННЕКСИНА-5 В ОЦЕНКЕ ТЯЖЕСТИ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ НА ДОКЛИНИЧЕСКОЙ СТАДИИ АТЕРОСКЛЕРОЗА У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ ПОЧЕК
A.V. Smirnov, I.Yu. Panina, N.N. Petrishcyhev, V.A. Dobronravov, M.A. Menshutina, F.A. Tugusheva, O.A. Degtereva, A.Sh. Rumyantsev,
I.I. Trofimenko, A.E. Garanina
SIGNIFICANCE OF ANNEXIN-5 IN EVALUATION OF THE DEGREE OF ENDOTHELIAL DYSFUNCTION AT THE PRECLINICAL STAGE OF ATHEROSCLEROSIS IN PATIENTS WITH CHRONIC KIDNEY DISEASE
Кафедра патофизиологии и кафедра пропедевтики внутренних болезней Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. акад. И.П.Павлова, Россия
РЕФЕРАТ
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Оценить значение аннексина-5 (Ан-5) на доклинической стадии атеросклероза у больных хронической болезнью почек. ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ. Обследовали 46 больных ХБП без клинической симптоматики атеросклероза. Определяли показатели липидограммы, комплекс интима-медиа сонной артерии, реактивность сосудов микроциркуляторного русла, уровень Ан-5. РЕЗУЛЬТАТЫ. Снижение скорости клубочковой фильтрации сопровождается нарастанием уровня Ан-5. Его концентрация взаимосвязана с показателями липидограммы. Повышение уровня аннекси-на-5 сопровождается наиболее выраженной дисфункцией эндотелия. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Повышение уровня Ан-5 в крови больных ХБП особенно информативно при отсутствии клинической симптоматики атеросклероза и свидетельствует о наличии вазомоторной формы эндотелиальной дисфункции, Динамическое определение концентрации Ан-5 может улучшить прогностическую оценку вероятности наступления сердечно-сосудистых катастроф при заболеваниях почек.
Ключевые слова: хроническая болезнь почек, атеросклероз, эндотелиальная дисфункция, аннексин-5.
ABSTRACT
THE AIM of the investigation was to assess the significance of annexin-5 (An-5) at the preclinical stage of atherosclerosis in patients with chronic kidney disease. PATIENTS AND METHODS. Under investigation there were 46 patients with CKD without clinical manifestations of atherosclerosis. The parameters of lipidogram, complex intima-media thickness, endothelial dysfunction and the An-5 level were determined. RESULTS. The decreased GFR was followed by an increased An-5 level. Its concentration was interconnected with the lipidogram indices. The increased level of annexin-5 is accompanied by the most pronounced dysfunction of the endothelium. CONCLUSION. The elevated level of An-5 in CKD patients’ blood is especially informative with the absence of clinical symptoms of atherosclerosis and points to the vasomotor form of endothelial dysfunction. The dynamic detection of An-5 can improve the prognostic value of probable cardiovascular problems in patients with CKD.
Key words: chronic renal disease, atherosclerosis, endothelial dysfunction, annexin-5
ВВЕДЕНИЕ
Многочисленными исследованиями установлено, что сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются важной причиной снижения качества жизни и смертности при хронической болезни почек (ХБП) [1, 2]. К «классическим» модифицируемым факторам риска ССЗ относят такие, как протеинурия, артериальная гипертензия, ожирение, курение, дислипидемия [3] Важно, что они столь же существенны не только в отношении развития ССЗ, но и
снижения скорости клубочковой фильтрации. Вместе с тем существуют и дополнительные факторы риска, позволяющие оценить патофизиологические механизмы развития сердечно-сосудистых заболеваний, такие как воспаление, дисфункция эндотелия, оксидативный стресс, нарушение регуляции систем коагуляции и фибринолиза. Эти маркеры несут независимую прогностическую информацию и позволяют оценить риск раньше, чем «классические».
ХБП сопровождается ускорением апоптоза [4].
В качестве одного из маркеров этого процесса рассматривается аннексин-5 (Ан-5). В семейство ан-нексинов объединены белки, обладающие структурным сходством и функциональной способностью связываться с фосфолипидами в присутствии ионов кальция. Ан-5 - наиболее широко распространенный представитель этой группы белков, с массой около 35 килоДальтон. Он обнаруживается в гладкой и скелетной мускулатуре, миокарде, эндотелии, хондроцитах и некоторых видах нейронов [5, 6].
Мембрана клеток, находящихся в состоянии апоптоза изменяется: отрицательно заряженные фосфолипиды внутреннего слоя цитоплазматической мембраны (в частности, фосфатидилсерин) экспрессируются на поверхность клетки [7]. Данный процесс запускает каскад реакций воспаления и коагуляции [8, 9]. Циркулирующий Ан-5 способен блокировать «дефектные» участки цитоплазматической мембраны и тем самым ингибировать прокоагулян-тную и провоспалительную активность клеток, в том числе и эндотелия. Следовательно, повышение концентрации Ан-5 в крови может свидетельствовать не только об активизации апоптоза, но и о связанных с ним нарушениях микроциркуляции [10].
В связи с тем, что зарубежные публикации по изучению диагностической роли Ан-5 при ХБП единичны [11, 12], а в России отсутствуют, было предпринято настоящее исследование. Его цель -
Основные показатели обследованных больных Таблица 1
Показатель X±m
Систолическое АД, мм рт ст 132,3±2,2
Диастолическое АД, мм рт ст 78,6±1,0
Пульсовое АД, мм рт ст 53,8±1,6
Индекс Кетле, кг/м2 26,8±0,4
Диурез, л 1,44±0,04
Концентрация альбумина крови, г/л 36,4±0,7
Концентрация креатинина сыворотки, моль/л 0,197±0,013
Концентрация мочевины сыворотки, ммоль/л 11,3±0,6
Концентрация натрия сыворотки, моль/л 140,8±0,2
Концентрация калия сыворотки, ммоль/л 4,84±0,07
Концентрация кальция сыворотки, ммоль/л 2,37±0,01
Концентрация фосфора сыворотки, моль/л 1,47±0,04
Протеинурия, г/сут 2,52±0,38
Скорость клубочковой фильтрации, мл/мин 44,7±2,6
Таблица 2
Данные липидограммы
Показатель X±m
Холестерин, моль/л 7,23±0,22
Липопротеиды высокой плотности, ммоль/л 1,26±0,03
Липопротеиды низкой плотности, ммоль/л 4,71 ±0,15
Липопротеиды очень низкой
плотности, ммоль/л 0,88±0,04
Триглицериды, ммоль/л 2,36±0,21
Коэффициент атерогенности 5,30±0,35
выявить роль аннексина-5 в оценке тяжести эндотелиальной дисфункции на доклинической стадии атеросклероза у больных хронической болезнью почек.
ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ
Обследовали 46 больных ХБП без клинической симптоматики атеросклероза с измененной липидограммой (табл. 1), из них 18 мужчин и 28 женщин в возрасте 49,6±2,8 лет (35-60 лет). По диагнозам больные распределились следующим образом: хронический гломерулонефрит 69%, хронический пиелонефрит 8%, диабетическая нефропатия 5%, прочие 18%. У всех больных проведено традиционное нефрологическое обследование. Концентрацию циркулирующего Ан-5 определяли им-муноферментным методом (набор Bender Medsystems, Австрия). За норму принимали значения показателя не выше 0,8 нг/мл).
У всех пациентов помимо традиционного клинико-лабораторного обследования определяли величину комплекса интима-медиа (КИМ) на аппарате Vivid 7 Pro.
Микроциркуляцию в коже оценивали методом высокочастотной ультразвуковой доплерографии («Минимакс-доплер-К», датчик с частотой излучения 25 МГц, лоцирующий ткани на глубину 5 мм). Для оценки реактивности сосудов микроциркуля-торного русла исследовали эндотелий-зависимую и эндотелий-независимую вазодилатацию, применяя ионофорез ацетилхолина хлорида и нитроглицерина [13].
Математический анализ полученных данных проводился с применением общепринятых методов параметрической и непараметрической статистики. Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы (об отсутствии различий и влияний) принимался равным 0,05. Междугруп-повые различия оценивали по t-критерию Стью-дента. Для выявления взаимосвязей между изучаемыми показателями вычисляли коэффициент линейной корреляции r Пирсона, а также проводили канонический корреляционный анализ.
Статистическая обработка материала выполнялась с использованием стандартного пакета программ прикладного статистического анализа (Statistica for Windows v. 6.0).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Данные об основных параметрах обследования приведены в табл. 1. Среди классических факторов риска развития атеросклероза следует обратить внимание на легкую степень ожирения, умеренное повышение пульсового АД. Курение
Р=6,12 р=0,022
6
5
4
2
1
1 2 3 4 5
Стадии ХБП
Рис. 1. Концентрация аннексина-5 у больных на разных стадиях ХБП. Примечание: * - различия с уровнем Ан-5 при ХБП 1 ст достоверны, р<0,05.
Ан-5 = 10,0362554 - 5,69525503‘ЛПВП
ЛПВП, ммоль/л
Рис. 2. Взаимосвязь между концентрацией в крови Ан-5 и ЛПВП (95% доверительный интервал).
отмечено лишь у трети больных. Степень протеи-нурии не достигала уровня нефротической, концентрация альбумина сыворотки не была снижена. (см. табл. 1). Следовательно, активность патологии почек у больных была относительно небольшой.
Дислипидемия у больных проявлялась гипер-холестеринемией, гипертриглицеридемией и снижением уровня ЛПНП (табл. 2).
КИМ в целом по группе не был изменен и составил на левой сонной артерии 0,759±0,039 мм, на правой 0,751±0,038 мм, различия недостоверны (р>0,1).
Повышение уровня Ан-5 отмечалось при ХБП 2 - 4 ст (рис. 1). Наиболее высокая концентрация Ан-5 зарегистрирована при ХБП 4 ст. В нашем исследовании уровень Ан-5 не зависел от возраста и пола, величины индекса Кетле, систолического, диастолического и пульсового АД.
По результатам корреляционного и канонического анализа взаимосвязи между величиной КИМ и показателями липидограммы не выявлено. Уровень
-О" Ан=Ы Ан>М о Здоровые
Рис. 3. Прирост скорости объемного кровотока в сосудах кожи по сравнению с фоном в пробе с ацетилхолином.
-О" Ан<0,5 О" Ан>0,5 • О Здоровые
Рис. 4. Прирост скорости объемного кровотока в сосудах кожи по сравнению с фоном в пробе с нитроглицерином.
Ан-5 коррелировал с концентрацией липопротеидов высокой плотности: г = -0,55, р = 0,0003 (рис. 2).
Канонический анализ между концентрацией Ан-5 и показателями липидограммы выявил достоверную зависимость: Я=0.76 х2=13.5 р=0.018.
Результаты кожных проб с ацетилхолином и нитроглицерином представлены на рис. 3 и 4. В пробе с ацетилхолином у больных ХБП выявлено нарушение эндотелийзависимой вазодилатации. Максимальный прирост скорости объемного кровотока в коже отмечается не на 2-й минуте, как у здоровых, а на 3-й. У больных с высоким уровнем Ан-5 максимальный прирост объемного кровотока в сосудах кожи снижен по сравнению с больными ХБП, у которых уровень Ан-5 нормальный, р<0,05 (см. рис. 3).
В пробе с нитроглицерином выявлено нарушение эндотелийнезависимой вазодилатации. Максимальный прирост скорости объемного кровотока у больных ХБП возникает на 1-й и 2-й минутах, а не
на 3-й, как у здоровых. У больных с высоким уровнем Ан-5 максимальный прирост объемной скорости кровотока отмечается позже, чем у больных ХБП с нормальным уровнем Ан-5, и он ниже, чем у здоровых, p<0,05 (см. рис. 4).
ОБСУЖДЕНИЕ
Изучение факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний имеет длительную историю. Постепенно их накапливается все больше. Год тому назад A. von Eckardstein задал вопрос «Нужны ли новые факторы риска в кардиологии?». И ответил на него утвердительно, [14] потому что уже известные факторы обладают недостаточной чувствительностью и специфичностью [15].
По понятным причинам среди «новых» факторов риска фигурируют биохимические показатели, характеризующие состояние сосудистой стенки. В частности пристальное внимание исследователей привлекает эндотелий и параметры его дисфункции [16].
Данное исследование посвящено роли Ан-5 в диагностике дисфункции эндотелия у больных ХБП. Повышение концентрации этого белка в крови свидетельствует об активизации процессов апоптоза клеток эндотелия, результатом чего может быть нарушение регуляции сосудистого тонуса. Обследованные нами больные клинически достаточно стабильны. Среди измененных клинико-лабораторных показателей отмечается обусловленная снижением скорости клубочковой фильтрации азотемия и умеренная протеинурия.
Показатели липидограммы однозначно свидетельствуют о наличии дислипидемии. Однако величина КИМ не превышает нормальных значений. Таким образом, можно говорить о «биохимической» стадии атеросклероза. Эндотелиальная дисфункция в этот период, вероятно, является основным механизмом ишемии миокарда, так же как и повышения системного артериального давления.
Результаты кожных проб свидетельствуют о том, что у больных ХБП имеется вазомоторная форма эндотелиальной дисфункции. Причем задействованы как эндотелийзависимые, так и эндоте-лийнезависимые механизмы. Следовательно, у больных с повышенным уровнем Ан-5 нарушения микроциркуляции выражены в большей степени, что связано с нарушением не только функции эндотелия, но и более глубоко лежащих структур сосудистой стенки. Интересно также, что Ан-5 оказался практически единственным показателем, столь тесно связанным с дислипидемией.
Постепенное повышение уровня АН-5 по мере
снижения скорости клубочковой фильтрации свидетельствует о прогрессирующем характере расстройств микроциркуляции у больных ХБП. Интересно, что уровень Ан-5 у наших больных ХБП 2-5 ст при умеренной выраженности «классических» факторов риска, и отсутствии клинической симптоматики не отличается от уровня Ан-5 у больных с нестабильной стенокардией и острым инфарктом миокарда [17].
Исследований, посвященных нарушениям микроциркуляции при ХБП, пока немного. В частности, показано снижение поток-опосредованной эндотелийзависимой вазодилатации плечевой артерии не только у больных хроническим гломерулонефритом с нефротическим синдромом [18, 19], но и с изолированным мочевым синдромом [20]. Однако выраженность атеросклероза у этих больных не оценивалась.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные результаты позволяют считать, что определение уровня Ан-5 в крови может служить важным дополнением к традиционно используемым методам оценки состояния сердечно-сосудистой системы у больных ХБП. Его повышение особенно информативно при отсутствии клинической симптоматики атеросклероза и свидетельствует о наличии эндотелиальной дисфункции, в том числе ее вазомоторной формы, обусловленной как эндотелийза-висимыми, так и эндотелийнезависимыми механизмами. Кроме того, Ан-5 позволяет оценить выраженность апоптоза и может использоваться для более детальной прогностической оценки вероятности наступления сердечно-сосудистых катастроф у больных ХБП.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Collins AJ, Li Sh, Gilbertson D et al. Chronic kidney disease and cardiovascular disease in the Medicare population. Kidney Int 2003; 64 [suppl 87]: 24-31
2. Rabelink TJ. Cardiovascular risk in patients with renal disease: treating the risk or treating the risk factor? Nephrol Dial Transplant 2004; 19: 23-26
3. Yusuf S, Reddy S, Ounpuu S, Anand S. Global burden of cardiovascular diseases: part I: general considerations, risk factors and impact urbanization. Circulation 2001; 104: 27462653
4. Fisher SA, Langille BL, Srivastava D. Apoptosis during cardiovascular development. Circ Res 2000; 87: 856-864
5. Gerke V, Moss ES. Annexins: From Structure to Function. Physiol Rev 2002; 82: 331-371
6. Hawkins TE, Das D, Young B, Moss SE. DT40 cells lacking the Ca2-binding protein annexin-5 are resistant to Ca2-dependent apoptosis. Proc Natl Acad Sci 2002; 99: 8054-8059
7. Fadok VA, Bratton DL, Warner ML, Henson PM. The role of phosphatidiylserine in recognition of apoptotic cells by phagocytes. Cell Death Dyjer 1998; 5: 551-562
8. Bombeli T, Karsan A, Harlan JM. Apoptotic vascular endothelial cells become procoagulant. Blood 1997; 89: 24292442
9. Bjorkerud S, Bjorkerud B. Apoptosis is abundant in human atherosclerotic lesions, especially in inflammatory cells (macrophages and T-cells), and may contribute to the accumulation of gruel and plaque instability. Am J Pathol 1996; 149 (2): 367-380
10. Gerke V, Moss ES. Annexins: From Structure to Function. Physiol Rev 2002; 82: 331-371
11. Dayer E, Blanc E, Wauters JPE. Dayer early T cell activation correlates with expression of apoptosis markers in patients with end-stage renal disease. Am Soc Nephrol 2002; 13(1): 204-12
12. Martin-Malo A, Carracedo J, Ramirez R, Rodriguez-BenoDayer Et A, Soprano S, Rodriguez M, Aljama P. Effect of uremia and dialysis modality on mononuclear cell apoptosis. J Am Soc Nephrol 2000; 11(5): 936-42
13. Петрищев НН, Меншутина МА, Власов ТД и др. Патент на полезную модель №4720. Приоритет полезной модели от 12.04.2005
14. von Eckardstein A. Is there a need novel cardiovascular risk factors? Nephrol Dial Transplant 2004; 19: 761-765
15. Hense HW, Schulte H, Lowel H et al. Framingham risk
function overestimates risk of coronary heart disease in men and women from Germany - results from the MONICA Augsburg and Procam cohorts. Eur Heart J 2003; 31: 937-345
16. Cai H, Harrison DG. Endothelial dysfunction in cardiovascular diseases. The Role of oxidant stress. Circ Res 2000; 87: 840-844
17. Васина АВ. Маркеры апоптоза и дисфункция эндотелия при остром коронарном синдроме. Регионарное кровообращение и микроциркуляция 2004; 3 (12): 5-10
18. Ребров АП, Зелепукина НЮ. Дисфункция эндотелия у больных хроническим гломерулонефритом в различных стадиях почечной недостаточности. Нефрология и диализ 2001; 3 (4): 39 - 46
19. Watts GF, Herrmann S, Dogra GK et al. Vascular function of the peripheral circulation in patients with nephrosis. Kidney Int 2001; 60 (1): 182 - 187
20. Paisley KE, Beaman M, Tooke JE et al. Endothelial dysfunction and inflammation in asymptomatic proteinuria. Kidney Int 2003; 63 (2): 624 - 631
nocrymna в peдaкцию 27.04.2005 г.
