ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Параметры, связанные с наличием значимого коронарного атеросклероза

Ю.А. Котова, А.А. Зуйкова, Н.В. Страхова, О.Н. Красноруцкая, Е.Ю. Есина

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Минздрава России
Аннотация. Цель исследования – установить признаки, связанные с наличием значимого коронарного атеросклероза у пациентов, направленных на коронароангиографию, при помощи факторного анализа.
Материал и методы. В исследовании приняло участие 336 пациентов с диагнозом «ишемическая болезнь сердца» (ИБС). Наличие ИБС подтверждалось проведением диагностической коронароангиографии по методике Judkins с расчетом индекса Gensini.
Результаты. В группе пациентов с гемодинамически значимым коронарным атеросклерозом отмечены самые высокие значения показателей окислительной модификации белков (ОМБ), гомоцистеина и высокочувствительного С-реактивного белка (вч-СРБ) и самые низкие значения белков теплового шока-70 (БТШ70) и активности супероксиддисмутазы (СОД), что свидетельствует о выраженности окислительного и клеточного стресса. По результатам факторного анализа было выделено 6 основных факторов, которые объяснили 75,5% совокупной дисперсии: фактор дисфункции эндотелия, коституциональный фактор, модифицируемый фактор риска, липидный фактор, возраст и прооксидантый фактор. Наиболее значимым оказался первый фактор. Сильную взаимную связь продемонстрировали показатели ОМБ, гомоцистеин, СОД, БТШ70 и вч-СРБ.
Заключение. Использование факторного анализа для статистической обработки полученных многомерных данных позволило выявить и изучить патогенетические взаимосвязи между переменными, определить наиболее значимые для диагностики коронарного атеросклероза критерии и рассчитать гипотетические значения выделенных совокупных факторов индивидуально для каждого больного.

Ключевые слова

коронарный атеросклероз
индекс Gensini
окислительная модификация белков
супероксиддисмутаза
белки теплового шока 70
гомоцистеин
факторный анализ

Динамичное повышение качества оказания медицинской помощи жителям России, страдающим сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также кажущееся улучшение общих и специальных профилактических мероприятий пока не привели к заметному изменению показателей статистики: общее число кардиологических больных из года в год не снижается (в среднем 31,8 млн человек, по данным на 2016 г.), при этом количество пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) ежегодно составляет около 7,4 млн [1].

В последнее время во многих зарубежных и российских публикациях все большее значение отводится коронарному атеросклерозу как ключевому патогенетическому звену при комплексном анализе механизмов развития ИБС [2–5].

Современные диагностические подходы не позволяют выявить значимость стеноза коронарных артерий по одним лишь клиническим данным. Болевая симп­томатика как при незначимом, так и значимом коронарном атеросклерозе может быть одинаковой, при этом прогноз больных ИБС без значимой коронарной обструкции лучше, чем у пациентов с ее наличием [6].

Цель исследования – установить признаки, связанные с наличием значимого коронарного атеросклероза, у пациентов, направленных на коронароангиографию, при помощи факторного анализа.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследовании приняли участие 336 пациентов (178 женщин и 158 мужчин) в возрасте от 47 до 75 лет (средний возраст 61,8±8,1 лет) с диагнозом ИБС, который был верифицирован стандартизированными валидизированными критериями и клинико-функциональными методами. Пациенты, включенные в исследование, находились на лечении в кардиологическом отделении № 2 БУЗ ВО «Витебская городская клиническая больница скорой медицинской помощи № 1».

Наличие ИБС подтверждалось проведением диагностической коронароангиографии по методике Judkins с расчетом индекса Gensini [7].

Всем пациентам в стационаре выполнялся полный спектр обследования с проведением антропометрии и расчетом индекса массы тела (ИМТ), определением показателей липидного профиля – общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), триглицеридов (ТГ).

В соответствии с индексом Gensini участники были разделены на 3 группы:

  • GS0 (0 баллов по индексу Gensini) – 162 пациента без признаков коронарного атеросклероза;
  • GS1 (1–15 баллов) – 80 пациентов с гемодинамически незначимым коронарным атеросклерозом;
  • GS2 (>15 баллов) – 94 пациента с гемодинамически значимым коронарным атеросклерозом.

Оценку окислительной модификации белков (ОМБ) в сыворотке крови проводили по методике Дубининой [8]. Оптическую плотность 2,4-динитрофенилгидразонов регистрировали на спектрофотометре СФ-36: при длине волны 356 и 370 нм определялось содержание альдегидо- и кетонопроизводных динитрофенилгидразонов нейтрального характера (АДФГн и КДФГн), при длине волны 430 и 530 нм – альдегидо- и кетонопроизводных основного характера (АДФГо и КДФГо). Активность супероксиддисмутазы (СОД) оценивалась спектрофотометрическим методом. С целью определения уровня гомоцистеина использовали тест-систему для количественного определения общего L-гомоцистеина в человеческой сыворотке или плазме (фирма-производитель Axis-Shield, фирма-поставщик «БиоХимМак», Россия). Уровень высокочувствительного С-реактивного белка (вч-СРБ) устанавливался c помощью набора High sensitive Elisa Kit for C reactive protein (производитель Cloud-Clone Corp.). Уровень белков теплового шока 70 (БТШ 70) определяли с помощью набора ELISA (SEA873Hu – 96 определений; фирма-производитель Cloud-Clone Corp.).

Статистическая обработка результатов исследования выполнялась с помощью пакетов программ SPSS Statistics 20. Различия между группами определялись с помощью критерия Манна–Уитни (достоверные различия при p <0,05). Описание признаков с распределением, отличным от нормального, представлено в виде Me [Q25; Q75], где Ме – медиана, Q25 и Q75 – 25-й и 75-й квартили. Для оценки корреляционных связей между параметрами использовался критерий Спирмена. Коэффициент корреляции считался значимым при р <0,05.

Для поиска и идентификации параметров, сопоставимых с фактом наличия значимого коронарного атеросклероза у пациентов в исследовании, был проведен факторный анализ, включающий все исследуемые параметры. Для определения наиболее значимых параметров использовали критерий Кайзера и применяли метод вращения «варимакс» [9].

РЕЗУЛЬТАТЫ

Клинико-функциональная характеристика пациентов, включенных в исследование, представлена в таблице 1.

При оценке биохимических показателей (табл. 2) установлены достоверные межгрупповые различия по критерию Краскела–Уоллеса в уровнях ОХС и ХС ЛПНП: наиболее высокие их значения были отмечены в группе GS2. Также в группе GS2 выявлены самые высокие уровни показателей окислительной модификации белков (гомоцистеина и вч-СРБ) и самые низкие значения БТШ70 и активности СОД, что свидетельствует о выраженности окислительного и клеточного стресса.

35-1.jpg (382 KB)

При проведении корреляционного анализа установлены достоверные взаимосвязи между уровнями гомоцистеина и вч-СРБ (r=0,608; р=2,5Е-18), АДФГн (r=0,872; р=2,4Е-53), КДФГн (r=0,670; р=3,4Е-23), КДФГо (r=0,698; р=7,2Е-26), АДФГо (r=0,545; р=2,2Е-14), СОД (r=-0,620; р=3,2Е-19), БТШ70 (r=-0,806; р=1,1Е-39).

По результатам факторного анализа нами было выделено 6 основных факторов развития значимого коронарного атеросклероза, которые объяснили 75,5% совокупной дисперсии. Результаты вращения по методу «варимакс» приведены в таблице 3, где признаки сгруппированы по величине нагрузок.

36-1.jpg (280 KB)

Первый фактор включил 6 переменных: АДФГн, КДФГн, гомоцистеин, СОД, БТШ70 и вч-СРБ. Этот фактор объяснял 31% вариабельности признака, что дает возможность интерпретировать его составляющие как биохимические факторы риска (факторы дисфункции эндотелия).

Второй фактор включил ИМТ, окружность талии и мужской пол (конституциональный фактор): он отвечал за 11,4% дисперсии.

Третий фактор, объясняющий 8,9% дисперсии, включил уровни артериального давления и курения (модифицируемые факторы риска).

Четвертый фактор включил показатели липидного профиля (липидный фактор), пятый – только возраст, шестой – АДФГо и КДФГо (прооксидантный фактор)

ОБСУЖДЕНИЕ

В качестве основного метода статистической обработки полученных результатов нами был использован факторный анализ с применением критерия Кайзера. Такой методический подход позволяет выявить взаимосвязи между множеством исследуемых факторов и выделить среди них наиболее значимые.

Среди множества оцененных критериев оказалось 6 факторов, чьи собственные значения компонент были больше 1. Важно подчеркнуть, что распределение дисперсии между анализируемыми критериями было достаточно неровным, что говорит о преобладании одного над другим и большей значимости факторов, описывающих больший процент дисперсии. Также в ходе анализа было установлено четкое распределение параметров по факторам: ни один параметр не дублировался в анализируемых критериях.

Наиболее значимым оказался первый фактор (фактор дисфункции эндотелия). Сильную корреляционную взаимную связь продемонстрировали показатели окислительной модификации белков, гомоцистеин, СОД, БТШ70 и вч-СРБ.

В нашем исследовании было показано, что чем ниже уровень БТШ70, тем выраженнее коронарный атеросклероз. В ряде исследований также выявлена обратная связь между экспрессией БТШ70 и выраженностью коронарного атеросклероза [10, 11]. Гиперэкспрессия БТШ70 в сыворотке крови может отражать системное воспаление и окислительный стресс, а увеличение БТШ70 может ослаблять опо­средованные Т-клетками воспалительные реакции при коронарном атеросклерозе [12].

Окислительный стресс играет важную роль в патогенезе атеросклероза и усиливается общепризнанными сердечно-сосудистыми факторами риска [13]. Значимой проблемой формирования ОМБ является последующая инактивация фермен­тов. Альдегиды инактивируют белки теплового шока, участвующие в процессах фолдинга белков [14, 15]. ОМБ – один из процессов, усиливающих окислительный стресс и патологическое повреждение стенки артерии [16].

Повышенное содержание гомоцистеина провоцирует увеличение продукции окисленных боковых цепей ХС ЛПНП. Это приводит к увеличению образования свободных радикалов, что, в свою очередь, может вызвать повреждение эндотелия, инициирующее атеросклероз [17].

Гиперпродукция продуктов окислительной модификации белков обнаруживается уже при незначительном увеличении уровня гомоцистеина, при этом отмечается ингибирование активности антиоксидантных ферментов СОД и глутатионпероксидазы [18, 19].

Вч-СРБ опосредованно влияет на образование окисленных ХС ЛПНП, тем самым ухудшая функцию эндотелия и усиливая провоспалительные эффекты [20].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Использование факторного анализа для статистической обработки полученных многомерных данных позволило выявить и изучить патогенетические взаимосвязи между переменными, определить наиболее значимые для диагностики коронарного атеросклероза критерии и рассчитать гипотетические значения выделенных совокупных факторов индивидуально для каждого больного. Значимый коронарный атеросклероз был ассоциирован с повышенным уровнем АДФГн, КДФГн, гомоцистеина, вч-СРБ и пониженными значениями СОД и БТШ70. В дальнейшем полученные результаты позволят создать алгоритм персонализированной диагностики степени выраженности коронарного атеросклероза.

Список литературы

  1. Суслицына И.Н., Сукманова И.А. Факторы риска и прогнозирование развития инфаркта миокарда у мужчин различных возрастных групп. Российский кардиологический журнал. 2016; 8: 58–63.
  2. Метельская В.А., Гаврилова Н.Е., Яровая Е.А., Бойцов С.А. Интегрированный биомаркер: возможности неинвазивной диагностики коронарного атеросклероза. Российский кардиологический журнал. 2017; 6: 132–138.
  3. Никоненко О.С., Хмуль К.О., Никоненко А.О. с соавт. Прогностическое значение уровней гомоцистеина и витамина Д у больных ИБС с мультифокальным атеросклерозом. Запорожский медицинский журнал. 2018; 1: 31–35.
  4. Пардо П.Г., Венникас О.Р., Кириллова Н.В. Прооксидантный и антиоксидантный статус крови мужчин, перенесших инфаркт миокарда. Клинические и экспериментальные исследования. 2009; 1: 87–89.
  5. Musthafa Q.A., Abdul Shukor M.F., Ismail N.A.S. et al. Oxidative status and reduced glutathione levels in premature coronary artery disease and coronary artery disease. Free Radic Res. 2017; 51(9–10): 787–98. doi: 10.1080/10715762.2017.1379602.
  6. Корок Е.В., Сумин А.Н. Сложности в диагностике обструктивных поражений коронарных артерий: роль неинвазивных тестов. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2019. 1: 70–79.
  7. Концевая А.В., Мырзаматова А.О., Драпкина О.М. Биомаркеры в прогнозировании сердечно-сосудистого риска: новые возможности тропонина I. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2020; 3: 219–226.
  8. Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения. Вопросы медицинской химии. 1995; 1: 24–26.
  9. Кузнецов В.А., Ярославская В.И., Горбатенко Е.А. с соавт. Параметры, связанные с отсутствием значимого коронарного атеросклероза, по данным Регистра проведенных операций коронарной ангиографии. Вестник Российской академии медицинских наук. 2013; 9: 27–31.
  10. Xie F., Zhan R., Yan L.-C. et al. Diet-induced elevation of circulating HSP70 may trigger cell adhesion and promote the development of atherosclerosis in rats. Cell Stress Chaperones. 2016; 21(5): 907–14. doi: 10.1007/s12192-016-0716-2.
  11. Krepuska M., Szeberin Z., Sotonyi P. et al. Serum level of soluble HSP70 is associated with vascular calcification. Cell Stress Chaperones. 2011; 16(3): 257–65. doi: 10.1007/s12192-010-0237-3.
  12. Stocki P., Wang X.N., Dickinson A.M. Inducible heat shock protein 70 reduces T cell responses and stimulatory capacity of monocyte-derived dendritis cells. Journal of biological chemistry. 2012; 285(15): 12387–94. doi:10.1074/jbc.M111.307579.
  13. Безбабичева Т.С. Окислительные стресс как триггер развития атеросклеротической бляшки. Молодежь в науке: новые аргументы сборник научных работ Х Международного молодежного конкурса. Липецк. 1 марта, 2019 г.: с. 143–147.
  14. Carbone D.L., Doorn J.A., Kiebler Z. et al. Modification of heat shock protein 90 by 4-hydroxynoneneal in a rat model of chronic alcoholic liver disease. The journal of pharmacology and experimental therapeutics. 2005; 315(1): 8–15. doi: 10.1124/jpet.105.088088
  15. Курашова Н.А., Мадаева И.М., Колесникова Л.И. Экспрессия белков теплового шока HSP70 в условиях окислительного стресса. Успехи геронтологии. 2019; 4: 502–508.
  16. Gryszczynska B., Formanowicz D., Budzyn M. et al. Advanced oxidation protein products and carbonylated proteins as biomarkers of oxidative stress in selected atherosclerosis-mediated diseases. Biomed Res Int. 2017; 2017: 4975264. doi: 10.1155/2017/4975264. doi: 10.3390/ijms20163942.
  17. Kassab A., Ajmi T., Issaoui M. et al. Homocysteine enhances LDL fatty acid peroxidation promotion microalbuminuria in type 2 diabetes. Annals of clinical biochemistry. 2008; 45 (Pt 5): 476–80. doi: 10.1258/acb.2007.007125.
  18. Dwivedi M.K., Tripathi A.K., Shukla S. et al. Homocysteine and cardiovascular disease. Biotechnology and molecular biology review. 2011; 5(5): 101–07. doi: 10.5897/BMBR2011.0009.
  19. Weiss N. Mechanisms of increased vascular oxidant stress in hyperhomocysteinemia and its impact on endothelial function. Curr Drug Metab. 2005; 6(1): 27–36. doi: 10.2174/1389200052997357.
  20. Boncler M., Wu Y., Watala C. The multiple faces of C-reactive protein – physiological and pathophysiological implications in cardiovascular disease. Molecules. 2019; 24(1): 1–18. doi: 10.3390/molecules24112062.

Об авторах / Для корреспонденции

Юлия Александровна Котова, к.м.н., доцент кафедры поликлинической терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10. Тел.: 8 (929) 010-71-07. E-mail: kotova_u@inbox.ru. ORCID: 0000-0003-0236-2411
Анна Александровна Зуйкова, д.м.н., профессор, проректор по учебной работе, зав. кафедрой поликлинической терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10. E-mail: zuikova-terapia23@mail.ru ORCID: 0000-0003-2392-3134
Наталия Викторовна Страхова, к.м.н., доцент, начальник учебного управления, доцент кафедры поликлинической терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10. Тел.: 8 (920) 423-66-78. E-mail: nvstrahova@gmail.com. ORCID: 0000-0002-8256-885X
Ольга Николаевна Красноруцкая, д.м.н., доцент, декан лечебного факультета, профессор кафедры поликлинической терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10. Тел.: 8 (980) 552-03-93. E-mail: onkrasnorutckaja@rambler.ru. ORCID: 0000-0003-4796-7334
Елена Юрьевна Есина, д.м.н., доцент, профессор кафедры поликлинической терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж,
ул. Студенческая, д. 10. Тел.: 8 (960) 112-75-22. E-mail: elena.esina62@mail.ru. ORCID: 000-0001-7048-9428

Также по теме