Коронарный атеросклероз — патоморфологическая основа ишемической болезни сердца (ИБС), распространенность и смертность от осложнений которой остаются крайне высокими в России, в частности в Сибири [1, 2]. В последние годы во многих зарубежных и российских публикациях подчеркиваются комплексный характер и большое значение таких звеньев атерогенеза, как дислипопротеинемия, воспаление, окисление, дисфункция эндотелия и др. [3—7].
Показано, что не только гиперхолестеринемия, преимущественно за счет повышенного уровня холестерина (ХС) липопротеинов низкой плотности (ЛНП), но и гипертриглицеридемия, а также сниженный уровень ХС липопротеинов высокой плотности (ЛВП) играют важную роль в развитии ИБС и независимо ассоциируются с коронарным атеросклерозом [4, 6—10].
Уже на ранних стадиях атерогенеза (стадии внутри- и внеклеточного отложения липидов и образования липидных пятен) в субэндотелии сосудов присутствуют активированные воспалительные клетки-макрофаги и Т-лимфоциты, продуцирующие воспалительные и деструктивные биомолекулы [8, 11, 12]. Поэтому в последние годы особенно активно в крови у лиц с ИБС и коронарным атеросклерозом исследуется большой перечень воспалительных биомаркеров, в том числе С-реактивный белок (СРБ), который после разработки высокочувствительных специфичных иммуноферментных тест-систем его определения получил название высокочувствительный СРБ (вч-СРБ), интерлейкины, деструктивные металлопротеиназы и др. [11—16].
При атерогенезе повреждающему действию факторов окислительного стресса подвержены липидный и апопротеиновый компоненты частиц ЛНП, окислительная модификация которых является наиболее атерогенной. Повышенный уровень продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в ЛНП, их сниженная устойчивость к окислению и низкое содержание в ЛНП липофильных антиоксидантов часто выявляются у лиц с ИБС и коронарным атеросклерозом [3, 5, 8, 17, 18].
В отличие от клинико-инструментальных методов диагностики атеросклероза, его лабораторная диагностика четко не обозначена. Целью работы явились изучение уровней в крови показателей ключевых этиопатогенетических звеньев атеросклероза (липидно-липопротеиновые нарушения, воспаление, окислительный стресс и др.) в мужской популяции Новосибирска, выявление их независимых ассоциаций с подтвержденным диагнозом атеросклероза и ИБС для разработки лабораторно-биохимического набора диагностических исследований при коронарном атеросклерозе.
Материал и методы
В исследование были включены 388 мужчин в возрасте 42—70 лет. У всех мужчин получено письменное информированное согласие на участие в исследовании.
Первую группу обследуемых составили 292 мужчины 45—69 лет из популяционной выборки жителей типичного для Новосибирска Октябрьского района, прошедшие скрининговое обследование в рамках Международного многоцентрового проекта NIA (рег. № 1 RO1 AG23522-01, центр в Лондоне, главные исследователи в Новосибирске — акад. РАМН Ю.П. Никитин и проф. С.К. Малютина). Из 292 мужчин популяционной группы у 44 была выявлена «определенная» ИБС — стабильная стенокардия напряжения II—IV функционального класса (ФК) по валидизированным эпидемиологическим (в том числе кардиологический опросник Роуз) и клинико-функциональным (электрокардиограмма — ЭКГ с расшифровкой по Миннесотскому коду) критериям.
В связи с малочисленностью для статистического анализа подгруппы мужчин с «определенной» ИБС для объединения с ней в исследование была включена вторая группа — 96 пациентов 42—65 лет с подтвержденными при коронарографии коронарным атеросклерозом и стабильной стенокардией напряжения II—IV ФК — жителей Западной Сибири (Новосибирск, Омск, Красноярск, Кемерово) и поступивших в клинику НИИ патологии кровообращения им. акад. Е.Н. Мешалкина (Новосибирск) для хирургического лечения.
После объединения подгруппы мужчин с «определенной» ИБС и группы мужчин с коронарным атеросклерозом основную группу наблюдения составили 140 мужчин с коронарным атеросклерозом и ИБС (табл. 1). У 95 пациентов в анамнезе был инфаркт миокарда (ИМ) давностью не менее 6 мес. Длительность ИБС составляла от 1 до 40 лет, в среднем 7,8±1,5 года. У 24 (17%) пациентов была стенокардия напряжения II ФК, у 95 (68%) — III ФК и у 21 (15%) — IV ФК. При оценке факторов риска развития ИБС в группе оказалось, что у 112 (80%) мужчин была артериальная гипертония, у 32 (23%) — сахарный диабет 2-го типа, 65 (46%) мужчин курили.
Таблица 1. Сравнительная характеристика групп мужчин
Примечание. Здесь и в табл. 2: данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (M±σ); * — p<0,05; ИБС — ишемическая болезнь сердца; ОТ — объем талии; ОБ — объем бедер; АД — артериальное давление.
Популяционную группу без «определенной» ИБС (группа сравнения) составили 248 мужчин (см. табл. 1).
У всех обследованных однократно забирали кровь из локтевой вены утром натощак через 12 ч после приема пищи. В сыворотке крови биохимическими методами определяли следующие биомаркеры: липидно-липопротеиновые (общий ХС, триглицериды — ТГ, ХС ЛНП, ХС ЛВП, аполипопротеины В и А1 — апоВ, апоА1), углеводные (глюкоза плазмы, базальный инсулин), воспалительные (вч-СРБ), окислительные (исходный уровень продуктов ПОЛ в ЛНП, резистентность ЛНП к окислению in vitro, окислительная модификация аполипопротеинов (ок-апоЛНП) и концентрации α-токоферола и ретинола в ЛНП).
Общий ХС, ТГ, ХС ЛВП, ХС ЛНП и глюкозу крови измеряли ферментативными методами с использованием реактивов Biocon Fluitest (Германия) на автоматическом биохимическом анализаторе VERNO (Италия). Пересчет глюкозы сыворотки крови в глюкозу плазмы крови осуществляли по формуле: глюкоза плазмы (ммоль/л) = –0,137+1,047 ・ глюкоза сыворотки (ммоль/л) [19].
Уровни апоА1 и апоВ измеряли иммунотурбидиметрическим методом с использованием реактивов DiaSys (Германия).
Методом иммуноферментного анализа с использованием стандартных тест-систем ELISAs Biomerica определяли в сыворотке крови уровни вч-СРБ и базального иммунореактивного инсулина (мкМЕ/мл) на анализаторе Multiscan EX (Финляндия).
Показатели активности процессов ПОЛ, такие как исходный уровень продуктов ПОЛ в выделенных из крови ЛНП (по концентрации конечного продукта окисления липидов — малонового диальдегида, МДА) и резистентность ЛНП к окислению (оцениваемая по уровню продуктов ПОЛ в ЛНП через 30 мин их инкубации in vitro катализаторами окисления ионами меди), а также концентрации α-токоферола и ретинола в ЛНП определяли флюориметрическими методами [20] на спектрофлуориметре Versafluor (Bio-Rad, США). Окислительную модификацию апоЛНП определяли спектрофотометрическим методом [21].
Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ SPSS for Windows. Для оценки переменных использовали среднее значение (M), стандартное отклонение (σ), стандартную ошибку средней (m). Ассоциативный анализ между переменными проводили в модели GLM после стандартизации по возрасту. Критерием статистической достоверности было р<0,05. При корреляционном анализе использовали критерии Пирсона (для параметрического распределения) и Спирмена (для непараметрического распределения). Для оценки относительного риска по таблицам сопряженности рассчитывали отношение шансов (ОШ) и 95% доверительный интервал (ДИ).
Результаты и обсуждение
При исследовании липидно-липопротеиновых показателей мы не отметили статистически значимых различий по уровням общего ХС и ХС ЛНП между группой мужчин с ИБС и коронарным атеросклерозом и популяционной группой мужчин без ИБС (табл. 2). В то же время уровень ХС ЛВП был ниже в 1,4 раза, а ТГ — выше в 1,5 раза у лиц с ИБС и коронарным атеросклерозом по сравнению с аналогичными показателями в популяционной группе мужчин без ИБС.
Таблица 2. Уровни биомаркеров липидного обмена, углеводного обмена, воспаления и окисления в группах мужчин с ИБС и без ИБС
Примечание. Здесь и в табл. 3: ХС — холестерин; ЛВП — липопротеины высокой плотности; ТГ — триглицериды; ЛНП — липопротеины низкой плотности; апоА1 — аполипопротеины А1; апоВ — аполипопротеины В; вч-СРБ — высокочувствительный С-реактивный белок; ПОЛ — перекисное окисление липидов; ок-апоЛНП — окислительная модификация аполипопротеинов.
Статистически значимыми были различия по уровням аполипопротеинов крови между группами мужчин. Так, при ИБС и коронарном атеросклерозе концентрация в крови апоА1 была в 1,25 раза ниже, а апоВ — в 1,35 раза выше, чем в популяционной группе лиц без ИБС.
Весьма значимым (в 3,6 раза) было повышение в группе мужчин с ИБС и коронарным атеросклерозом концентрации в крови вч-СРБ.
При исследовании окислительно-антиоксидантных показателей мы не отметили статистически значимых различий по содержанию в ЛНП α-токоферола, ретинола и окислительно модифицированных аполипопротеинов между группой мужчин с ИБС и коронарным атеро склерозом и популяционной группой мужчин без ИБС (см. табл. 2). В то же время исходный уровень продуктов ПОЛ в ЛНП был в 1,7 раза выше, а резистентность ЛНП к окислению — в 1,2 раза ниже у лиц с ИБС и коронарным атеросклерозом по сравнению с популяционной группой мужчин без ИБС.
При оценке данных антропометрии в группе мужчин с ИБС и коронарным атеросклерозом окружность талии (ОТ) и индекс массы тела (ИМТ) были выше в 1,1 раза, чем в группе мужчин без ИБС (см. табл. 1), что указывает на возможные метаболические нарушения [22—24] в основной группе. Поэтому у всех мужчин также исследовали биомаркеры углеводного обмена — уровни в крови глюкозы и базального инсулина. По уровню глюкозы плазмы между обследуемыми группами мужчин различий не обнаружено. Концентрация базального инсулина у мужчин с ИБС и коронарным атеросклерозом оказалась выше в 1,5 раза, чем в популяционной выборке мужчин без ИБС.
Таким образом, у мужчин с ИБС и коронарным атеросклерозом по сравнению с популяционной выборкой мужчин без ИБС из исследуемого комплекса липидно-липопротеиновых, углеводных, воспалительных и окислительных биомаркеров в крови оказались повышенными ТГ, апоВ, вч-СРБ, базальный инсулин и исходный уровень продуктов ПОЛ в ЛНП, и сниженными уровни ХС ЛВП, апоА1 и резистентность ЛНП к окислению.
На следующем этапе статистической обработки данных были применены корреляционный и ассоциативный (в модели GLM) анализы связи исследуемых биомаркеров между собой, с наличием у мужчин ИБС и коронарного атеросклероза и с наличием критериев метаболического синдрома — показателей ОТ и ИМТ [22—25]. Согласно полученным данным (табл. 3), значимые корреляции (p<0,01) наличия у мужчин ИБС и коронарного атеросклероза были выявлены с 8 из 14 исследованных нами биомаркеров, а именно с исходным уровнем продуктов ПОЛ в ЛНП, резистентностью ЛНП к окислению, концентрациями в крови базального инсулина, вч-СРБ, апоА1 и апоВ, ТГ и ХС ЛВП. Уровни этих биомаркеров коррелировали также с ОТ и ИМТ.
Таблица 3. Корреляции между исследуемыми биохимическими маркерами и наличием ИБС и компонентов метаболического синдрома
Примечание. * — p<0,05; ** — p<0,01; # — независимая ассоциация с ИБС.
Достоверность корреляций подтвердили выявленные в модели GLM значимые (p<0,001) ассоциации указанных биомаркеров (в модели — независимые определяющие переменные) с ИБС и коронарным атеросклерозом (в модели — зависимая переменная): стандартизованные коэффициенты β для исходного уровня продуктов ПОЛ в ЛНП, резистентности ЛНП к окислению, базального инсулина, вч-СРБ, апоА1 и апоВ, ТГ и ХС ЛВП были равны 0,347, 0,329, 0,489, 0,622, 0,529, 0,251, 0,319 и 0,343 соответственно.
Наконец, при оценке риска развития ИБС и коронарного атеросклероза по таблицам сопряженности выявлено, что для уровня в крови базального инсу лина >15 мкМЕ/мл ОШ составило 4,5 (при 95% ДИ от 1,1 до 12,6), для уровня вч-СРБ >2 мг/л — 6,2 (при 95% ДИ от 2,1 до 16,3), для уровня апоА1 <110 мг/дл — 5,2 (при 95% ДИ от 1,0 до 13,8); для уровня апоВ >155 мг/дл — 4,1 (при 95% ДИ от 1,2 до 11,9), для уровня ТГ >150 мг/дл — 4,9 (при 95% ДИ от 1,1 до 17,1), для уровня ХС ЛВП <40 мг/дл — 4,5 (95% ДИ от 1,1 до 15,2). В целом при оценке всего комплекса выявленных значимых лабораторно-биохимических биомаркеров в отношении риска развития коронарного атеросклероза и ИБС ОШ составило 2,8 (при 95% ДИ от 1,0 до 7,7).
В заключение важно подчеркнуть, что в обозначенный комплекс лабораторно-биохимических биомаркеров ключевых патогенетических звеньев атеросклероза (в том числе, в его состав) входят показатели уровней базального инсулина, ТГ и ХС ЛВП. Ввиду наличия у большинства обследованных мужчин с ИБС и коронарным атеросклерозом повышенных ИМТ и ОТ это свидетельствует о значимом вкладе метаболического синдрома в развитие коронарного атеросклероза в Сибири.
Выводы
1. У мужчин с ишемической болезнью сердца и коронарным атеросклерозом — жителей Западной Сибири — по сравнению с популяционной выборкой мужчин без ишемической болезни сердца в крови выше концентрации триглицеридов, аполипопротеинов В, высокочувствительного С-реактивного белка, базального инсулина и исходного уровня продуктов перекисного окисления липидов в липопротеинах низкой плотности, и ниже концентрации холестерина липопротеинов высокой плотности, аполипопротеинов А1 и резистентность липопротеинов низкой плотности к окислению.
2. У мужчин — жителей Западной Сибири — выявлены значимые корреляции и независимые ассоциации наличия ишемической болезни сердца и коронарного атеросклероза с повышенными концентрациями триглицеридов, аполипопротеинов В, высокочувствительного С-реактивного белка, базального инсулина и исходного уровня продуктов перекисного окисления липидов в липопротеинах низкой плотности, и со сниженными концентрациями холестерина липо протеинов высокой плотности, аполипопротеинов А1 и резистентностью липопротеинов низкой плотности к окислению.
3. При оценке риска развития ишемической болезни сердца и коронарного атеросклероза определены следующие отношения шансов: для повышенных уровней в крови базального инсулина — 4,5, высокочувствительного С-реактивного белка — 6,2, аполипопротеинов В — 4,1, триглицеридов — 4,9, для сниженных уровней аполипопротеинов А1 — 5,2, холестерина липопротеинов высокой плотности — 4,5, и в целом, для комплекса выявленных значимых лабораторно-биохимических биомаркеров коронарного атеросклероза — 2,8.
Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 09-04-00374, Мэрии г. Новосибирска № 22-08 и Международного проекта NIA № 1 RO1 AG23522—01
