Influence of metabolic syndrome components on the level of nitric oxide stable metabolites in patients with essential hypertension

Full Text

Введение Эндотелиальная дисфункция (ЭД) - один из ключевых механизмов развития эссенциальной артериальной ги- пертензии (АГ) наравне с активацией ренин-ангиотен- зин-альдостероновой системы, симпатической нервной системы и метаболическими нарушениями [1, 3, 10, 16]. Наиболее часто для оценки функционального состояния эндотелия используют интегральный параметр эндоте- лийзависимой вазодилатации (ЭЗВД), который не позво- ляет оценить тонкие механизмы развития ЭД [9]. Наруше- ние ЭЗВД является мерой изменения соотношения прес- сорных и депрессорных систем эндотелия [7, 9], сопро- вождающегося повышением уровня эндотелина-1, инги- битора активатора плазминогена-1, фактора фон Вилле- бранда и снижением тканевого активатора плазминоге- на, простациклина, эндотелийгиперполяризующего фак- тора [3, 5-7, 15, 31-32]. До настоящего времени остается неоднозначным понимание вопроса о состоянии нитро- ксидпродуцирующей функции эндотелия. Феномен ЭД у больных с метаболическим синдро- мом (МС) нередко связывают со снижением продукции оксида азота (NO) [5-7], проявляющейся уменьшением концентрации его стабильных метаболитов NOx (нитри- тов и нитратов) в плазме крови [1, 8, 11-13, 22-29]. В ряде исследований было показано снижение уровня NOx у больных с висцеральным ожирением (Ож) и сахарным диабетом (СД) [1, 8, 11-13]. Однако в экспериментальных работах на животных с АГ выявлено повышение активности NO-синтазы и кон- центрации NOx [2, 31]. Некоторыми авторами получены сходные результаты у больных АГ [4, 6]. Убедительных данных о состоянии нитроксидпродуцирующей системы эндотелия у больных гипергликемией (ГГ) и дислипиде- мией (ДЛ) в литературе нет. Таким образом, неоднозначность современных пред- ставлений о влиянии разных компонентов МС на уровень NOx определяет актуальность дальнейших исследований в этой области. Целью нашей работы являлась оценка взаимосвязи компонентов МС и уровня NOx в плазме крови больных эссенциальной АГ, не получавших систематическую ан- тигипертензивную терапию. Материалы и методы В одномоментное наблюдательное исследование были включены 124 человека (45 мужчин и 79 женщин) с АГ 1-3-й степени (средний возраст 51,4±6,5 года, средняя про- должительность АГ 7,9±7,3 года). Диагноз МС основывался на рекомендациях Всероссийского научного общества кардиологов, 2009 г. В группу контроля были включены 25 человек (10 мужчин и 15 женщин), сопоставимых с ос- новной группой по основным показателям (см. таблицу). Исследование проводилось в соответствии с Хельсинк- ской декларацией о правах человека. Все больные подпи- сали добровольное информированное согласие. Крите- риями включения в основную группу были: наличие эс- сенциальной АГ без предшествующей систематической антигипертензивной терапии, возраст от 35 до 65 лет. Критериями исключения из исследования были: нали- чие симптоматической АГ, клинические проявления ате- росклероза, в том числе ишемическая болезнь сердца, це- реброваскулярная болезнь, клинико-лабораторные про- явления хронических заболеваний печени и почек (сни- жение уровня скорости клубочковой фильтрации менее 60 мл/мин и протеинурия 300 мг/сут и более), СД типа 1 и 2 (глюкоза крови более 7,1 ммоль/л натощак), воспалительные заболевания любой локализации, прием лекарственных препаратов, влияющих на уровень NOx (нитраты, небиволол и др.). Всем пациентам проведено полное лабораторно-ин- струментальное обследование, предусмотренное стандар- тами по АГ, исследование уровня NOx и лептина в плазме. Для оценки суммарного уровня NOx в плазме крови использовался спектрофотометрический метод, 520 нм, на аппарате D450 Bacman, США. Уровень лептина в плаз- ме оценивался методом радиоиммунного анализа. При статистической обработке полученных результа- тов использовались стандартные статистические методы и пакет программ Statistica 6.0. Цифровые результаты описывались с указанием средней по совокупности M ± стандартное отклонение (). Для сравнения средних по- казателей между двумя независимыми выборками применяли тест Манна-Уитни. Для множественных межгруппо- вых сравнений использовали критерий Ньюмана-Кейл- са, множественный линейный регрессионный анализ. Статистическая значимость различий между качественными показателями оценивалась с помощью критерия 2. Для изучения корреляции использовался непараметриче- ский метод Спирмена. Статистически значимыми счита- ли результат при вероятности ошибки p<0,05. Результаты Клиническая характеристика обследованных групп представлена в таблице. Больные были сопоставимы по возрасту и полу. Для оценки влияния разных компонентов МС на уро- вень NOx больные АГ были разделены на группы в зависи- мости от количества компонентов МС: ГГ натощак (уро- вень глюкозы крови 5,6 и более, но менее 7,1 ммоль/л), ДЛ (уровень общего холестерина крови более 5 ммоль/л), висцерального Ож (объем талии более 102 см у мужчин и 88 см - у женщин; индекс массы тела - ИМТ>30 кг/м2) и наличия повышенного уровня лептина плазмы крови. Распространенность метаболических факторов риска и компонентов МС представлена на рис. 1. Диагноз МС был поставлен на основании наличия трех компонентов у 32% пациентов, на основании четырех - у 68% (см. таблицу). Концентрация NOx в группе контроля составляла 28,3±9,6 мкмоль/л. У больных АГ была выявлена достовер- но более высокая концентрация NOx (43,2±21,7 мкмоль/л) по сравнению с контрольной группой (p<0,05); рис. 2. Была выявлена достоверная корреляционная связь между уровнем NOx и фактом наличия АГ (r=0,21, p<0,05). У больных АГ с ГГ уровень NOx был достоверно выше (46,5±23,9 мкмоль/л), чем в группе без нее (38,6±18,2 мкмоль/л); р<0,05; рис. 3. Для оценки влияния ГГ на уровень NOx из группы больных АГ с ГГ были выде- лены группы с изолированной ГГ (без Ож), при этом ока- залось, что концентрация NOx была значительно выше в группах больных АГ и ГГ без Ож (64,4±25,4 мкмоль/л), чем у больных с МС (31,6±11,3 мкмоль/л); р<0,05. Была получена прямая корреляционная зависимость между концентрацией NOx и уровнем глюкозы крови (r=0,32, p<0,05); рис. 4. Концентрация NOx статистически значимо не отлича- лась в группах больных АГ с наличием и без ДЛ (43,2±22,2 и 42,05±21,1 мкмоль/л соответственно; р>0,05). У больных АГ с нормальной массой тела концентрация NOx была статистически значимо выше, чем у лиц с АГ и Ож (48,5±24,7 и 38,8±17,9 мкмоль/л соответственно; р<0,05); рис. 5. Обращает на себя внимание то, что при 1-й степени Ож у больных АГ уровень NOx оставался достоверно выше, Клиническая характеристика обследованных групп Основная группа (n=124) Группа контроля (n=25) p Возраст, лет 51,4±6,5 47,2±7,8 >0,05 Пол (муж/жен), % 36/64 33/67 >0,05 Длительность АГ, годы 4,9±7,3 - - Систолическое АД, мм рт. ст. 160,3±24,4 125,2±7,8 <0,05 Диастолическое АД, мм рт. ст. 100,5±7,5 70,6±10,9 <0,05 Степень АГ 1/2/3, % 25/43/32 - - Курение, % 35,5 28 >0,05 ИМТ, кг/м2 30,9±6,2 24,1±3,2 <0,05 Избыточная масса тела, % 30 33 >0,05 Висцеральное Ож, % 64 - - ДЛ, % 80,6 - ГГ, % 41,6 - - МС, % 24 - - Количество компонентов МС, 3/4, % 32/68 - - Рис. 4. Зависимость концентрации NOx от уровня глюкозы плазмы крови. Рис. 3. Средние концентрации NOx в основной группе в зависимости от наличия гипергликемии. Рис. 1. Распространенность метаболических факторов риска в основной группе. Рис. 2. Уровень NOx в основной и контрольной группах. Рис. 5. Средние концентрации NOx в основной группе в зависимости от наличия ожирения. Рис. 6. Средние концентрации NOx в основной группе в зависимости от наличия МС и количества его компонентов. чем в контрольной группе, в то время как самые низкие концентрации NOx отмечались у больных АГ с 3-й степенью Ож. Была получена обратная корреляционная зависимость уровня NOx от наличия (r=-0,44, p<0,05) и степени Ож (r=- 0,3, p<0,05). Средняя концентрация NOx была достоверно ниже у больных с МС, чем у больных АГ без МС (31,6±11,3 и 47,05±20,7 мкмоль/л соответственно; р<0,05); рис. 6. По мере увеличения количества компонентов МС уро- вень NOx уменьшался с 37,9±12,6 мкмоль/л при наличии 3 компонентов до 28,3±9,6 мкмоль/л - при наличии 4 (р<0,05); рис. 6. Нами была выявлена обратная корреляционная зависи- мость между уровнем NOx и количеством компонентов МС (r=-0,4, p<0,05). У больных АГ с гиперлептинемией концентрация NOx была ниже (29±12,2 мкмоль/л), чем у пациентов с АГ и нормальным уровнем лептина плазмы (34,7±10,5 мкмоль/л) (p<0,05); рис. 7. Для оценки достоверности влияния компонентов МС (АГ, ГГ, ДЛ, Ож) на уровень NOx использовался множе- ственный линейный регрессионный анализ. При стати- стической обработке полученных результатов оказалось, что достоверно на уровень NOx влияют только 2 члена в рамках данной модели - Ож и уровень гликемии, причем взаимосвязь с Ож была более выражена (p=0,00089, В=34,58, St.Er B=8,4); рис. 8. Рис. 7. Средние концентрации NOx в основной группе в зависимости от наличия гиперлептинемии. Рис. 9. Предположительный патогенез формирования ЭД при АГ и метаболических нарушениях. Рис. 8. Множественный линейный регрессионный анализ влияния компонентов МС на уровень NOx. Обсуждение В нашем исследовании было выявлено статистически значимое снижение концентрации NOx в крови у боль- ных АГ с МС по сравнению с группой больных АГ без МС. При этом уровень NOx у больных АГ без МС был достовер- но выше, чем в группе здоровых добровольцев, тогда как наличие МС приводило к достоверному снижению кон- центрации NOx до нормальных значений. Схожие дан- ные по снижению уровня NOx у больных с МС были полу- чены и другими авторами [8, 11-13, 22-29], однако в дан- ных исследованиях не проводилось изучение влияния разных компонентов МС на уровень NOx. Полученные на- ми результаты позволяют предположить, что отдельные компоненты МС, представляющие собой факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний, оказывают разное влияние на уровень NOx. АГ и ГГ статистически значимо способствовали увеличению концентрации NOx, тогда как Ож и гиперлеп- тинемия приводили к его снижению, что в целом со- гласуется с данными литературы [8, 12, 22-29]. ДЛ в меньшей степени влияла на уровень NOx, что, возмож- но, обусловлено особенностями нашей выборки боль- ных, среди которых отсутствовали лица с клинически- ми формами атеросклероза. Традиционно считается, что ДЛ и атеросклероз приводят к развитию ЭД [7, 13, 21], однако подобные исследования проводи- лись с участием пациентов с клиническими проявле- ниями атеросклероза (ишемическая болезнь сердца, цереброваскулярная болезнь, поражение периферических артерий), что в нашем исследовании являлось критерием исключения. Увеличение продукции NO на фоне АГ было продемон- стрировано и другими исследователями как в исследова- ниях на животных [31], так и у больных АГ разного пола и возраста [2, 4, 6]. Молекула NO в небольших физиологических количе- ствах, синтезируемых эндотелиальной (конститутив- ной) изоформой NO-синтазы (еNOS), участвует в про- цессах регуляции АД, гемостаза, пролиферации и миг- рации клеток в сосудистой стенке. Тогда как синтези- руемые индуцибельной изоформой NO-синтазы (iNOS) значительно более высокие концентрации NO, в десятки раз превосходящие физиологические, оказы- вают повреждающее действие на эндотелиоциты, акти- вируя оксидативный, нитрозативный стресс, что в свою очередь приводит к снижению компенсаторных резервов эндотелия, снижению биодоступности NO, подавлению ЭЗВД, активации процессов апоптоза и фиброза [1-3, 5-7, 15-22, 30-32]. Возможным механизмом повышенного синтеза NO и, соответственно, NOx является компенсаторная актива- ция эндотелиальной еNOS в ответ на гемодинамиче- скую нагрузку при АГ, сопровождаемую повышением напряжения сдвига, которое, как и повышенные цифры глюкозы крови, является стимулирующим фактором для еNOS [2, 3, 14]. Из всех метаболических факторов у больных ГГ от- мечалось наиболее выраженное повышение концентра- ции NOx в плазме, при этом самые высокие цифры NOx выявлялись у больных АГ с ГГ при отсутствии Ож. Выявленное нами снижение уровня NOx при Ож и гипер- лептинемии описано рядом авторов [8, 12, 13, 22-29]. При Ож в адипоцитах усиливаются образование и секреция не- которых адипокинов (лептина, резистина, ингибитора активатора плазминогена-1 и др.), воспалительных цитокинов (факторов некроза опухоли , , интерлейкина-6, 8, 10, 1, факторов комплемента и др.), компонентов ренин-ангио- тензин-альдостероновой системы (ангиотензиноген, ан- гиотензин II), оказывающих провоспалительное, вазопрес- сорное и протромботическое действие [8, 29], участвующих в формировании оксидативного, нитрозативного стресса, за счет стимуляции iNOS; что в свою очередь приводит к не- посредственному повреждению эндотелиоцитов и умень- шению продукции эндотелиального NO [8, 27, 28]. При сравнении полученных результатов и основыва- ясь на данных множественного линейного регрес- сионного анализа наиболее значимым компонентом МС, вызывающим наиболее достоверное снижение уровня NOx, является висцеральное Ож. Уже при Ож 1-й степени у больных АГ концентрации NOx достовер- но ниже, чем у больных без Ож. Сходные данные полу- чены и в группе больных АГ с гиперлептинемией, у ко- торых выявлялось статистически значимое снижение уровня NOx до нормальных значений, такие же низкие цифры NOx наблюдались в группе больных с макси- мальным количеством компонентов МС. Это позволяет нам предположить основную роль Ож и гиперлептине- мии в подавлении нитроксидпродуцирующей функции эндотелия [8, 12, 13, 27-29]. По результатам нашего исследования нами предложена схема формирования ЭД у пациентов с разными компо- нентами МС (рис. 9). Выводы Разные компоненты МС оказывают разнонаправленное влияние на уровень NOx в плазме крови: АГ и ГГ находят- ся в прямой корреляционной связи с концентрацией NOx, Ож - в обратной. Уровень NOx статистически значимо снижается у пациентов с гиперлептинемией. При наличии МС концентрация NOx достоверно ниже, увеличение количества компонентов МС сопровожда- ется снижением уровня NOx в плазме крови. Ож среди всех компонентов МС является наиболее значимым фактором, определяющим уровень NOx (p=0,00089, В=34,58, St.Er B=8,4).

About the authors

V I Podzolkov

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

119992, Russian Federation, Moscow, ul. Trubetskaia, d. 8, str. 2

A E Bragina

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

119992, Russian Federation, Moscow, ul. Trubetskaia, d. 8, str. 2

G I Bragina

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

119992, Russian Federation, Moscow, ul. Trubetskaia, d. 8, str. 2

N A Murashko

I.M.Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: natalia_mur87@mail.ru
119992, Russian Federation, Moscow, ul. Trubetskaia, d. 8, str. 2

References

Supplementary files