Более 20 лет назад было высказано предположение о влиянии ω-3-полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) на снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). В дальнейшем было установлено, что народы, потреблявшие с пищей морские продукты с большим содержанием ω-3 ПНЖК, менее подвержены ССЗ. Исследования, проведенные у эскимосов Гренландии, жителей Японии (животноводческих районов и областей, занятых рыболовством), аборигенов Аляски (эскимосов, американских индейцев, алеутов), подтвердили значение ПНЖК в развитии атеросклероза [1, 2].
Структурно жирные кислоты подразделяются на насыщенные и ненасыщенные: мононенасыщенные и ПНЖК. Ненасыщенные жирные кислоты состоят из 3 семейств: ω-9 (олеиновая), ω-6 (линолевая, g-линоленовая, арахидоновая кислоты) и ω-3 (a-линоленовая, эйкозапентаеновая и докозагексаеновая кислоты).
Высокая распространенность острого коронарного синдрома (ОКС) в последние годы тесно связана с увеличением частоты развития инфаркта миокарда с летальным исходом. В ряде работ [3, 4] доказана эффективность ранней инвазивной антитромбоцитарной терапии, включающей, как правило, 2 или 3 препарата. Применение антикоагулянтов в последние годы признано обязательным элементом лечения больных ОКС [5, 6]. Однако использование дезагрегантов и антикоагулянтной терапии у этих пациентов сопряжено с риском развития кровотечений. Важнейшей чертой европейских и американских рекомендаций [1, 7] является раннее применение инвазивной стратегии антикоагулянтов.
В системе гемостаза участвуют факторы свертывающей, противосвертывающей (антикоагулянтной) и фибринолитической систем крови. Изменение функционального состояния одной из них сопровождается компенсаторными сдвигами в деятельности другой. Нарушение функциональных взаимосвязей может привести к тяжелым патологическим состояниям организма, заключающимся или в повышенной кровоточивости, или во внутрисосудистом тромбообразовании.
К сожалению, не всегда удается выявить связь между внутрисосудистым тромбозом и количественными изменениями факторов коагуляции в плазме крови. Очевидно, что у многих больных с тромбозами плазменные компоненты коагуляции остаются в пределах нормы, а иногда и снижены. Именно поэтому в последнее время внимание многих исследователей привлекает роль тромбоцитов в процессе тромбообразования у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) [8, 9].
Для решения вопроса о значимости ПНЖК в тромбоцитах больных ИБС мы обследовали 39 таких больных и 12 здоровых лиц, уделяя особое внимание жирно-кислотному составу тромбоцитов.
Согласно данным, представленным в табл. 1, уровень линолевой кислоты у здоровых лиц и у больных ИБС практически одинаков (5,7 и 5,49%). Уровень арахидоновой кислоты резко различается: у здоровых лиц — 19,10%, а у больных ИБС — 27,03%. Содержание эйкозогексаеновой кислоты у здоровых лиц составляет 0,4%, а у больных ИБС — 0,62%; докозогексаеновой кислоты у здоровых лиц — 2,05%, а у больных ИБС — 1,45%. Наиболее важен высокий уровень арахидоновой кислоты в тромбоцитах у больных ИБС.
Таблица 1. Содержание жирных кислот в тромбоцитах у здоровых лиц и больных ИБС.
Какова значимость арахидоновой кислоты в тромбоцитах и эндотелии? Интерес к системе простагландинов и ее участию в процессах гемостаза и тромбообразования значительно возрос в связи с изучением особенностей ферментативных превращений арахидоновой кислоты в тромбоцитах и стенке сосудов и открытием 3 новых классов простагландинов (высокоактивных промежуточных продуктов метаболизма этой кислоты) — циклических эндоперекисей, тромбоксанов и простациклина. Эти открытия явились стимулом для интенсивного изучения физиологической роли отдельных метаболитов арахидоновой кислоты, их влияния на функцию тромбоцитов и взаимодействие с эндотелием сосудов [10, 11].
Как стало известно в последние годы, основное значение в реакциях тромбоцитарно-сосудистого гемостаза имеют продукты метаболизма арахидоновой кислоты, синтезируемые в тромбоцитах и стенке кровеносных сосудов под действием комплекса ферментов (простагландинсинтетазы и циклоок- сигеназы). Под действием циклооксигеназы в тромбоцитах образуются циклические эндоперекиси и простагландины, которые под действием тромбоксансинтетазы (содержится в микросомальной фракции тромбоцитов) превращаются в тромбоксан А2 с периодом полураспада 30 с. Тромбоксан А2 вызывает агрегацию тромбоцитов, тромбообразование, сужение сосудов, боль, отек [12—14].
Тромбоксан А2 — очень активный фактор, который способствует быстрой агрегации тромбоцитов, увеличивает доступность их рецепторов для фибриногена, активирует коагуляцию, вызывает сужение кровеносных сосудов и спазм бронхов. Одним из факторов, стимулирующих выделение тромбоксана А2, является кальций, который в большом количестве выделяется из тромбоцитов в начале их агрегации. Тромбоксан еще больше увеличивает содержание кальция в цитоплазме тромбоцитов. Кальций активирует фосфолипазу А2, превращающую арахидоновую кислоту в простагландины G2, Н2, а последний — в тромбоксан А2. Кроме того, кальций активирует сократительные белки тромбоцитов, что усиливает их агрегацию и реакцию освобождения [15, 16].
Находящаяся в эндотелии сосудов простациклинсинтетаза превращает эндоперекиси в простациклин, который обладает противоположными по отношению к тромбоксану А2 свойствами: подавляет агрегацию тромбоцитов, расширяет сосуды.
Сохранение крови в жидком состоянии во многом определяется наличием в кровотоке естественных веществ, обладающих антикоагулянтной активностью, которые постоянно синтезируются в организме и с определенной скоростью выделяются в кровоток. К ним относятся антитромбин III, гепарин, белки С и S, недавно открытый ингибитор тканевого пути свертывания — TFPI, А2-макроглобулин, антитрипсин и др. В процессе фибринолиза из факторов свертывания крови образуются вещества, обладающие антикоагулянтной активностью. Антикоагулянты оказывают выраженное действие на все фазы свертывания крови, поэтому очень важно исследование их активности [17, 18].
Мы изучили коагуляционное звено системы гемостаза у здоровых лиц и больных ИБС.
В табл. 2 показано важное различие по уровню фибриногена у здоровых лиц (270 мг%) и больных ИБС (495 мг%). Какова взаимосвязь фибриногена и тромбоцитов?
Таблица 2. Коагуляционное звено системы гемостаза у здоровых лиц и больных ИБС.
В процессе разрушения тромбоцитов из них выделяются некоторые важные факторы свертывания: 1) тромбоцитарный фактор III (тромбопластин); 2) антигепариновый фактор IV; 3) фактор Виллебранда; 4) β-тромбоглобулин; 5) ростковый фактор, α2-антиплазмин, фибриноген и др.
Фибриноген относится к группе белков острой фазы воспаления, так как его концентрация повышается при травме, инфекциях и некоторых других остро протекающих заболеваниях. Повышение уровня фибриногена в острой фазе воспаления, как правило, имеет транзиторный характер в отличие от атеросклероза, при котором наблюдается устойчивое увеличение этого показателя, трудно поддающееся коррекции лекарственными препаратами.
Кроме фибриногена, в табл. 2 необходимо отметить у больных ИБС снижение уровня гепарина и антитромбина III.
Антитромбин III — гликопротеид, ингибирующий тромбин (путем образования необратимого комплекса тромбин—антитромбин) и ряд активных факторов свертывания крови (Х, XII, IX). Синтезируется в эндотелии и клетках печени.
Антитромбин III и гепарин являются кофакторами — при совместном воздействии процесс инактивации тромбина происходит быстро, а при снижении концентрации одного из них инактивация тромбина значительно замедляется. Таким образом, по уровню антитромбина III можно проводить мониторинг лечения гепарином. Снижение уровня антитромбина III свидетельствует о повышенном риске тромбообразования [19, 20].
У здоровых лиц (см. табл. 2) уровень гепарина составляет 6,1 МЕ/мл, а антитромбина III — 100%. У больных ИБС эти показатели снижены: 3,2 МЕ/мл и 69% соответственно.
Каков патогенез этого явления?
Антитромбиновая активность крови представляет собой систему «плавающих ловушек» исключительно на тромбин. Если главный активатор свертывания еще только должен появиться в крови в результате каскада превращений, то антитромбин III всегда находится в кровотоке и его функция рассчитана на селективное связывание активированного протромбина — т.е. тромбина. Несмотря на то что в крови есть и другие сериновые протеазы (факторы свертывания), антитромбин III их не блокирует до тех пор, пока не взаимодействует с гепарином, который в небольших количествах (примерно 0,12—0,15 ед./мл) всегда есть в кровотоке здорового человека. В таком комплексе антитромбин III расширяет «сферу своей деятельности» до инактивации других активированных факторов, угнетая факторы Ха, IXa, XIa, XIIa, VIIa и плазминоген. Наличие в крови достаточного количества гепарина существенно для инактивации фактора XIIa, воспринимающего влияние других систем организма. В частности, наиболее существенным является этап образования комплекса С3а+С5а, который взаимодействует с рецепторами нефиксированных клеток — тромбоцитов, а также с тучными клетками, являющихся главным хранилищем гепарина и вазоактивных веществ — гистамина и серотонина.
Наиболее важными факторами, обеспечивающими первичный сосудисто-тромбоцитарный гемостаз, являются: 1) число тромбоцитов в крови; 2) фактор Виллебранда, способствующий адгезии и агрегации тромбоцитов; 3) наличие в мембранах тромбоцитов специфического рецептора (гликопротеина Iв), обеспечивающего вместе с фактором Виллебранда адгезию тромбоцитов к коллагеновым волокнам поврежденного сосуда; 4) наличие в мембранах рецепторов в результате активирования тромбоцитов (гликопротеины IIв и IIIа), вступающих в специфическую реакцию с фибриногеном, тромбоспондином и другими белками, что имеет значение в формировании необратимой агрегации тромбоцитов; 5) нормальный синтез в тромбоцитах из арахидоновой кислоты тромбоксана А2 и простациклина [21, 22].
Для изучения морфологических структур тромбоцитов мы провели исследование, включающее 12 больных ИБС и 5 здоровых лиц в качестве контроля. Исследования тромбоцитов проводили на сканирующем электронном микроскопе фирмы FILIPS PSEM-500x.
В настоящее время можно выделить 4 отличные друг от друга формы тромбоцитов:
а) тромбоциты дисковидной формы диаметром 2—4 мкм;
б) вытянутые биполярной формы протромбоциты (длиной 2—20 мкм и диаметром 0,5—0,7 мкм). На более длинных протромбоцитах ближе к концам появляются перетяжки, где формируются дисковидные формы;
в) большие сферической формы «ретикулярные» тромбоциты диаметром 4—5 мкм с выраженными инвагинациями плазматической мембраны;
г) сферические тромбоциты диаметром 1—2 мкм.
Дисковидная форма интактного тромбоцита поддерживается кольцом микротрубочек, которое располагается непосредственно у внутренней стороны плазматической мембраны. В цитоплазме беспорядочно распределены тонкие актиновые филаменты, отдельные частицы гликогена, а также каналы. Дисковидная форма интактных тромбоцитов поддерживается в основном актином и тубулином, из которых образуются микротрубочки и микрофиламенты.
Активация тромбоцитов. Начинается в результате воздействия на мембрану внешних стимулов и представляет собой процесс быстрого перехода из интактного состояния в активированное. Внешним фактором могут быть адреналин, серотонин, тромбин, коллаген, тромбоксан В2. Биохимическая основа активации — это структурно-функциональная перестройка мембраны, движение ионов, окисление арахидоновой кислоты, фосфорилирование белков, повышение энергетического метаболизма.
Что представляют собой активные формы тромбоцитов?
Текущие внутри тромбоцитов реакции превращения метаболитов в активирующие агрегацию вещества достаточно сложны. Но они едины для ответа на воздействие различных стимуляторов агрегации. Ими могут быть тромбин, циркулирующие иммунокомплексы, активированный кальций, компонент комплемента, продукты дегрануляции тучных клеток, катехоламины, продукт базофилов — фактор, активирующий тромбоциты (ФАТ), и многие другие вещества. Для включения тромбина в арахидоновый каскад ему необходим гликопротеид V, для адреналина — адренорецепторы. ФАТ обеспечивает проникновение в клетку ионов плазменного (внешнего) кальция, который запускает реакцию в клетке на этапе активации фосфолипазы А1, расщепляющей фосфатидилинозитол до диацилглицерола. Активацией тромбоцитов затрагиваются практически все их компоненты. Импульс индуцера передается от периферических рецепторов к глубинным структурам клетки. В результате из них выделяется много белковых веществ, различных ферментов, ионов и биологически активных веществ.
Изменение формы тромбоцитов во время активации обусловливает изменение отрицательного заряда компонентов мембраны. Оно приводит к секреции содержимого гранул, превращая неплотно соединенное скопление тромбоцитов в однородную массу. Это происходит без перестройки химических веществ, содержащихся в тромбоците, что может свидетельствовать о повреждении тромбоцита. Содержимое гранул характеризуется высокой концентрацией внутри тромба и находится близко к поверхности первичного тромба. Это — основа для начала формирования фибринового сгустка — фазы вторичного гемостаза [6, 23, 24].
В табл. 3 можно отметить различия в количестве и качестве тромбоцитов у здоровых лиц и больных ИБС. При ИБС количество дискоцитов уменьшается с 83,5 до 51,08%, но количество дискоэхиноцитов увеличивается с 8,8 до 28,8%.
Таблица 3. Внутрисосудистые формы тромбоцитов (M±m).
Очень важна способность мембраны тромбоцита к деформации, поскольку при изменении морфологических свойств тромбоциты могут резко увеличивать свою контактную поверхность. Переход тромбоцитов из дисковидной формы в сферическую сопровождается образованием целого ряда псевдоподий, которые как щетина создают условия для агрегации.
Очень важно при этом сопоставлении увеличение при ИБС количества активных тромбоцитов с 16,5 до 48,92% (см. табл. 3).
Большое значение для свертывания крови имеет наличие малых и больших агрегатов клеток: тромбоцитов и эритроцитов. Малые агрегаты содержат на 1 эритроцит 2—3 тромбоцита, а большие — 4 тромбоцита и более. У здоровых лиц количество малых агрегатов составляет 3—10, а больших — 0—12 на 100 клеток. У больных ИБС количество малых агрегатов увеличилось до 17—59, а больших — до 5—10 на 100 клеток (см. табл. 3).
Как формируются и какое значение имеют эти агрегаты?
Клетки крови, находящиеся в потоке движущейся жидкости, подвергаются действию напряжения сдвига, величина которого различна в зависимости от поперечного сечения сосуда. Эритроцит подвергается различному действию напряжения сдвига. Разница действия векторов силы обусловливает вращательное движение эритроцитов в текущей жидкости, что приводит к столкновению их с тромбоцитами. Во время этого столкновения специфические гликопротеиновые рецепторы на поверхности тромбоцитов обеспечивают взаимосвязь с эритроцитом [25, 26].
Выявлена прямая зависимость между степенью повышения агрегации тромбоцитов и содержанием холестерина липопротеидов низкой плотности в сыворотке крови [5, 11]. Эта зависимость отражает роль гиперлипопротеидемии в изменении агрегационных свойств эритроцитов, в возникновении внут- рисосудистых нарушений микроциркуляции.
Процесс трансформации активированных тромбоцитов в устойчивый тромб является единым, его можно разделить на 4 этапа: адгезию, агрегацию, уплотнение и секрецию. В инертном виде тромбоциты не слипаются со стенкой сосуда. При повреждении сосудистой стенки происходит выброс субэндотелиальных продуктов, таких как коллаген. Тромбоциты адгезируются с коллагеном и формируют гемостатически эффективный тромб. Это взаимодействие может быть инициировано фактором Виллебранда, имеющим тромбоцитарный рецептор Ib-IX. Адгезивный процесс по схемам тромбоцит—тромбоцит и тромбоцит—коллаген может происходить без сжатия и изменения формы клетки.
Сопоставляя уровни жирных кислот в крови у здоровых лиц и больных ИБС, можно сделать заключение о том, что метаболиты арахидоновой кислоты играют важную роль в активности тромбоцитов крови у больных ИБС.
Внутренние реакции тромбоцитов весьма сложны и состоят в активизации так называемого арахидонового каскада, который приводит к образованию тромбоксана А2, а тот в свою очередь освобождает из резервных гранул клеток много белковых веществ, ферментов, депонированных ионов кальция и АДФ, которые выталкиваются на поверхность клетки, где с гликопротеином IIb/IIIa формируют рецепторы к фибриногену. Очень важно для больных ИБС формирование активных тромбоцитов, малых и больших тромбоцитарно-эритроцитарных агрегатов. Именно эти компоненты увеличивают тромбогенный потенциал крови.
Системный многофакторный анализ тромбоцитарных нарушений у больных ИБС позволил выявить значительную проагрегантную направленность общего агрегационного потенциала (XBi ОАП=0,392). Установлено, что наиболее весомыми факторами в общем агрегационном процессе обследуемых больных были высокая активность тромбопластинообразования (Pi =3526,1), увеличенное время кровотечения (Pi=1300,0), а также сокращение времени развития агрегации тромбоцитов [1, 3].
Выводы
- Метаболиты арахидоновой кислоты («арахидоновый каскад») играют важную роль в тромботическом статусе у больных ишемической болезнью сердца.
- Высокий уровень фибриногена в сочетании с дефицитом антитромбина III и гепарина у больных ишемической болезнью сердца способствуют тромбообразованию.
- Переход тромбоцитов из дисковидной формы в сферическую с увеличенным количеством псевдоподий у больных ишемической болезнью сердца создает проагрегантную направленность свертывания крови.
- Активные тромбоциты и тромбоцитарно-эритроцитарные агрегаты у больных ишемической болезнью сердца стимулируют тромбообразование.
