Атеросклероз связан с преждевременным биологическим старением клеток, одним из индикаторов которого служат дефекты программированной гибели клеток (апоптоз) и усиление процессов оксидативного стресса, способствующие прогрессированию мультифокального атерогенеза [1, 2, 3]. В качестве одного из маркеров апоптоза рассматривается аннексин-5 (Ан-5) из семейства белков-аннексинов, обладающих структурным сходством и функциональной способностью связываться с фосфолипидами клеточных мембран [4]. Основная функция Ан-5 – участие в процессе свертывания крови посредством мощной антикоагулянтной способности за счет связывания молекул фосфатидилсерина и вытеснения протеинов коагуляции с фосфолипидных поверхностей клеток, обнаруживаемых в гладкой и скелетной мускулатуре, миокарде, эндотелии [5]. Появление в крови антител к Ан-5 (AAн-5) нарушает этот защитный механизм, что клинически проявляется тенденцией к гиперкоагуляции при заболеваниях, характеризующихся склонностью к тромбообразованию, включая атеросклероз [4, 5].

Благодаря многим исследованиям в культуре клеток было установлено, что окисленные липопротеины низкой плотности могут стимулировать артериальный апоптоз [6, 7]. С одной стороны, апоптоз, имеющий место в областях атеросклеротического поражения, играет роль в устранении дефектов эндотелиальных клеток, формировании стержня некроза в разрыве бляшки или ее растрескивании, с другой – при высокой нагрузке оксидативного стресса механизмы программированной гибели клеток ослабевают, и в организме накапливается количество репликативных устаревших клеток, не способных выполнять свои функции [8]. Такие клетки характеризуются снижением интенсивности энергообмена, замедлением синтеза РНК и белков, понижением эффективности репарации ДНК в сочетании с разбалансировкой клеточной регуляции.

Признаком клеточного старения считается развитие феномена «преждевременного старения». Стареющие клетки могут оказывать влияние как на соседние клетки, так и на весь организм, выделяя определенные сигнальные молекулы, усиливая оксидативный стресс с накоплением окисленных ЛПНП (oxLDL) и повышенным содержанием ЛП(а). Это влияние разнообразно и недостаточно изучено из-за сложного патогенетического дислипидемического каркаса, который способствует мультифокальным атеротромботическим событиям [1, 8]. К тому же дислипидемия является одним из наиболее часто встречающихся коморбидных состояний, оказывающих непосредственное влияние на формирование величины глобального кардиоваскулярного риска [9]. При этом липидный спектр крови человека приобретает более атерогенный характер, что приводит к увеличению распространенности сердечно-сосудистой патологии с манифестацией окислительного стресса [10–14]. Одним из следствий окислительного стресса на молекулярном уровне становится повреждение нуклеиновых кислот, вызванное действием активных форм кислорода. Среди многих окислительных повреждений ДНК одним из наиболее исследованных соединений является 8-ОН-дезоксигуанозин (8-ОН-ДОГ), что обусловлено чувствительностью его измерений и рассматривается как биомаркер окислительного стресса [15].

Как другой маркер оксидативного стресса в настоящее время рассматривается мочевая кислота (МК), усиливающая воспалительные процессы в отношении сердечно-сосудистой системы вследствие выделения провоспалительных цитокинов [16]. Предполагают, что существует несколько потенциальных механизмов, благодаря которым МК может играть патогенетическую роль в развитии сердечно-сосудистой заболеваемости, воздействуя на клинические проявления у пациентов с установленным атеросклерозом [17]. Очевидно, что повышенный уровень МК усиливает окисление ЛПНП и способствует липидной пероксигенации [18], ускоряя прогрессирование атеросклероза. Наряду с этим МК может быть вовлечена в адгезию и агрегацию тромбоцитов; это породило гипотезу о том, что гиперурикемия повышает риск коронарного тромбоза у пациентов с уже имеющимися коронарными событиями [15, 17, 18]. Во многих исследованиях обнаружено, что уровень МК связан с гиперлипидемией, в особенности с гипертриглицеридемией. Более сильная связь была выявлена именно с триглицеридами (ТГ), а не с холестерином: это привело к предположению, что ТГ служат промежуточным звеном между повышением МК и повышением уровня холестерина [8, 19].

В качестве представителя антиоксидантной системы (АОС) билирубин является наименее изученным. В 1999 г. L. Mireles и соавт. выявили, что проявление токсического или антиоксидантного действия билирубина зависит от его концентрации: токсическое действие билирубина проявляется при концентрации свыше 30 мг/дл, что соответствует крайне тяжелой желтухе [20]. В настоящее время представление о билирубине дополнились новыми сведениями, показавшими, что физиологические концентрации этого пигмента жизненно необходимы. В частности, доказано, что билирубин ингибирует развитие процессов окислительного стресса при самых различных патологиях – ишемии-реперфузии, атеросклерозе, инсульте [21].

В связи с этим нами проведено изучение основных параметров дислипидемии, апоптоза, оксидативного стресса, а также маркеров антиоксидантной системы с целью уточнения клинико-метаболических механизмов патогенеза у пациентов мультифокальным атеросклерозом (МФА) с феноменом «преждевременного старения».

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Обследовано 1637 больных средней возрастной категории (45–60 лет), находившихся на стационарном лечении в Региональном сосудистом центре № 1 на базе «Больницы скорой медицинской помощи» Уфы в период с 2010 по 2017 г., из них были отобраны 576 человек с наличием МФА, средний возраст которых составил 51,18±4,28 года.

В зависимости от преимущественного поражения сосудистого бассейна пациенты методом иерархического анализа категориальных переменных были разделены на 3 кластера согласно клинической манифестации атеросклеротического поражения сердца, головного мозга и артерий нижних конечностей, подтвержденных коронароангиографией (КАГ), ультразвуковой допплероскопией (УЗДС) магистральных артерий головы и нижних конечностей. У 96 из них был МФА с преимущественным поражением сердца (1-й кластер), у 96 – МФА с преобладанием поражений сонных артерий (2-й кластер), еще у 96 – МФА с ишемией нижних конечностей (3–й кластер).

Определение 8-ОН-ДОГ, Ан-5 и ААн-5 в крови с помощью иммуноферментного анализа (ИФА) провели всем обследованным больным МФА, прошедших КАГ, УЗДС магистральных артерий головы и нижних конечностей (все – с клиническими проявлениями острых сосудистых событий). Исследование биохимического состава крови осуществлялось инструментальным методом с использованием анализатора Unicel DxC 600 компании Beckman Coulter (США), который позволяет получить достаточный объем информации компонентов сыворотки крови со стандартным лабораторным скринингом липидов, МК и общего билирубина.

Во время нахождения больных на стационарном лечении в нашем центре по показаниям проводили эхокардиографию (ЭхоКГ), магнитно-резонансную томографию органов грудной клетки и брюшной полости (МРТ ОГК, МРТ ОБП), УЗИ ОБП и почек, при необходимости УЗИ малого таза. Исследование проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией и было одобрено Этическим комитетом ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет». От каждого пациента было получено информированное согласие.

Полученные результаты систематизировались, статистически обрабатывались и иллюстративно представлялись [22]. Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью методов вариационной статистики с использованием пакета программ IBM SPSS Statistics 22, для определения вида распределения использовался критерий Шапиро–Уилка. При сравнении более двух групп по качественному и количественному признакам применялся метод рангового анализа Краскела–Уоллиса.

Для сравнения двух связанных выборок по количественным признакам при распределении, отличном от нормального, использован критерий Вилкоксона. Комбинацию значений категориальных переменных реализовывали с помощью иерархического алгоритма трехкластерной модели с использованием критерия χ2. На основании дендрограмм, диаграмм и цифровых характеристик выполняли стратификацию клинико-инструментальных данных на кластеры МФА с определением их количества и высчитыванием процентного соотношения. Статистическую значимость различий определяли при уровне значимости р <0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Частота встречаемости артериальной гипертензии III стадии (АГ III) преобладала (табл. 1) среди больных 1-го кластера (р1–2=0,0012), инсульт в анамнезе  – у пациентов 2-го кластера (р2–1,3=0,0000), перемежающая хромота – у обследованных лиц 3-го кластера (р3–1,2=0,0000).

У всех мужчин 1-го кластера (n=48) МФА сочетался с АГ III стадии, в 54,2% случаев – с нестабильной стенокардией, в 68,7% – с инфарктом миокарда в анамнезе. Среди мужчин 1-го кластера, перенесших острый инфаркт миокарда, элевация сегмента ST выявлена у 36,4% обследованных в сочетании с мерцательной аритмией (21,2%), атерокальцинозом аорты и ее ветвей (15,2%).

При динамическом наблюдении больных 2-го кластера АГ III стадии установлена у 64 (66,7%) больных: она сочеталась со стабильной стенокардией II функционального класса (ФК) в 43,7% случаев, в 30,2% – с гипертрофией левого желудочка (ГЛЖ). При этом отмечался достаточно высокий уровень перенесенного инсульта в анамнезе – 52,1%.

Острое нарушение мозгового кровообращения (ОНМК) на момент осмотра было установлено у 43,7% пациентов, в том числе ишемический инсульт в 38,5%, внутримозговое кровоизлияние в 18,7% случаев. Геморрагический инсульт у 11,5% обследованных развился в результате аневризмы средней мозговой артерии. Транзиторные церебральные ишемические приступы были диагностированы у 21,2% больных, поздний восстановительный период ОНМК – у 11,5%.

Анализ клинических симптомов и функциональных показателей у больных 3-го кластера выявил наличие острого коронарного синдрома (ОКС) у 50% женщин, преобладание у мужчин АГ II степени с 4 риском (58,3%), стабильной стенокардии II ФК (64,6%), раннего начала цереброваскулярных заболеваний без перенесенного инсульта в анамнезе (77,1%). Среди мужчин и женщин перемежающая хромота установлена у 79,2% больных, при этом функциональное ЭКГ-исследование выявило косонисходящее снижение сегмента ST у 20,8% обследованных лиц, ГЛЖ – у 17,7%, желудочковые экстрасистолы в сочетании с рубцовыми изменениями левого желудочка (ЛЖ) – у 20,8%.

При исследовании липидного спектра установлено увеличение общего холестерина (ХСобщ.) у больных средней возрастной категории, преобладавшее у мужчин 3-го и женщин 2-го кластеров (табл. 2), что было значительно выше по сравнению с контрольной группой (Р4-1=0,0146 среди мужчин; Р2-1=0,0143 среди женщин). В то же время при анализе межгрупповых различий были выявлены более высокие значения ХСобщ. у мужчин 3-го кластера по сравнению со 2-м кластером (Р4-3=0,1176). Значимые различия уровня ХСобщ. среди женщин установлены были у пациенток 2-го кластера, у которых наблюдалось более значительное увеличение этого показателя липидограммы плазмы по сравнению с лицами 3-го кластера (Р3-4=0,0463).

Уровень холестерина липопротеинов низкой плотности (ХС ЛПНП) среди мужчин среднего возраста показал достоверное его повышение у больных 2-го кластера по сравнению с контрольной группой (Р3-1=0,0308). Среди женщин также отмечалось преобладание ХС ЛПНП у пациенток 2-го кластера по сравнению со здоровыми лицами (Р3–1=0,0195). Межкластерный анализ по уровню ХС ЛПНП показал преимущественное его повышение у мужчин и женщин 2-го кластера по сравнению с 3-м кластером, но значимых различий при этом мы не выявили (Р3- 4=0,1182 у мужчин; Р3-4=0,1180 у женщин).

Концентрация триглицеридов (ТГ) выявила значимые отличия в сравниваемых мужских и женских группах 3-го кластера по сравнению с группой контроля (Р4-1=0,0326 у мужчин; Р4-1=0,0481 у женщин). Вместе с тем гипертриглицеридемия преобладала без достоверного отличия у мужчин 3-го кластера по сравнению с 1-м кластером (Р4–2=0,1152). У женщин среднего возраста также преобладали лица с более высоким содержанием ТГ преимущественно в 3-м по сравнению с 1-м кластером, но без достоверного преобладания их уровня (Р4–2=0,1158).

Содержание липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП), являющихся основными переносчиками эндогенных липидов при МФА, было повышено в разной степени относительно контрольной группы, но без статистически значимого преобладания. Наибольшие значения ЛПОНП были установлены у мужчин и женщин 1-го кластера, а сниженный уровень ЛПОНП зафиксирован в 3-м кластера у мужчин (Р2–4=0,2467) и у женщин (Р2–4=0,1181).

Исследование холестерина липопротеинов высокой плотности (ХС ЛПВП), обладающего антиатерогенными свойствами, показало наличие изменений, которые характерны для активации транспортных белков системы Апо-1 и Апо-2, синтезируемых в печени и связанных с фосфолипидами, преимущественно у лиц контрольной группы по сравнению с пациентами МФА всех трех кластеров. Гендерный анализ показал наименьшие значения ХС ЛПВП без статистически значимого различия с группой контроля у обследованных больных 3-го кластера (Р1–4=0,2470 у мужчин; Р1–4=0,2472 у женщин).

Изучение активности липопротеина (а) (ЛП (а)) как фактора риска ИБС, атеросклероза, атеротромбоза и инсульта показало более высокую его концентрацию среди пациентов с МФА всех трех кластеров по сравнению с контрольной группой (Р2,3,4–1=0,0000). При анализе содержания ЛП (а) раздельно по трем кластерам пациентов были получены значения, свидетельствующие о преобладании этого маркера атерогенного липопротеина у мужчин 3-го кластера: уровень его содержания в этом кластере значительно превосходил таковой у пациентов 2-го кластера (Р4–3=0,0000). При сопоставлении трех женских кластеров выявлено статистически незначимое преобладание ЛП (а) у пациенток 2-го кластера по сравнению с 3-м (Р3–4=0,2843) и 1-м (Р3–2=0,3780) кластерами МФА.

Показатель индекса атерогенности (ИА) как одного из индикатора высокого риска образования атеросклеротических бляшек был выше у мужчин 1-го и женщин 3-го кластеров средней возрастной категории при сравнении с контрольной группой (Р2-1=0,0103 у мужчин; Р4-1=0,0086 у женщин). В то же время статистически значимых различий при анализе межкластерных различий по уровню ИА выявлено не было, при этом среди мужчин с МФА наибольшие значения этого показателя установлены у больных 1-го кластера, наименьшие – у 2-го кластера (Р2–3=0,1226). Среди женщин ИА незначимо преобладал у пациенток с МФА 3-го кластера по сравнению со 2-м кластером (Р4–3=0,1192).

При исследовании биохимических показателей крови (табл. 3) МК была выше у мужчин 1-го и женщин 3-го кластеров по сравнению с группой контроля (Р2–1=0,0000 у мужчин; Р4–1=0,0000 у женщин). Анализ межгрупповых различий выявил более высокие значения МК у мужчин 1-го кластера по сравнению со 2-м (Р2-3=0,0095) и 3-м (Р2- 4=0,0089) кластерами. У пациенток 3-го кластера наблюдалось значимое увеличение этого маркера оксидативного стресса по сравнению с лицами 1-го (Р4–2=0,0000) и 2-го (Р4–3=0,0000) кластеров.

По нашим данным, содержание общего билирубина было достоверно выше у мужчин 3-го кластера по сравнению со 2-м кластером (Р4–3=0,0000) и контрольной группой (Р4-1=0,0000). Среди женщин у больных 2-го кластера наблюдалось статистически значимое увеличение этого маркера антиоксидантной системы по сравнению с лицами контрольной группы (Р3–1=0,0000), а также пациентками 1-го (Р3–1=0,0473) и 3-го (Р3–4=0,0000) кластеров.

В качестве одного из маркеров апоптоза нами проведен анализ аннексина-5 (Ан-5), содержание которого было выше в группе контроля по сравнению с исследуемыми кластерами МФА у мужчин (Р1-2=0,0412; Р1–3=0,0261) и женщин (Р1-2=0,0178; Р1–3=0,0186). Наименьший уровень Ан-5 отмечен у мужчин 3-го кластера, который был значимо ниже по сравнению с группой контроля (Р1-4=0,0171). Среди женщин активность маркера апоптоза Ан-5 также была снижена преимущественно у больных 3-го кластера по сравнению с контрольной группой (Р1-4=0,0135).

При определении антител класса IgМ с помощью ИФА к Ан-5 (ААн-5-IgM) в сыворотке крови показало их более высокую концентрацию у мужчин и женщин с МФА по сравнению с контрольной группой (Р2,3,4- 1 =0,0000). Межгрупповое исследование содержания ААн-5-IgM в сыворотке крови больных МФА установило более высокое их концентрацию у мужчин 1-го (Р2-3=0,0000; Р2-4=0,0459) и женщин 3-го (Р4- 2=0,1157; Р4-3=0,0251) кластеров.

Анализ содержания антител класса IgG к Ан-5 (ААн-5-IgG) в сыворотке крови выявил такие же отличия в сравниваемых группах, что и в случае с ААн-5-IgM с преобладанием этих антител у мужчин 1-го кластера (Р2-1=0,0000; Р2-3=0,0163) и женщин 3-го кластера (Р4- 1=0,0000; Р4-2=0,0305; Р4-3=0,0150).

Проведенный нами сравнительный анализ содержания в крови 8-ОН-ДОГ показал его превышение у мужчин 1-го и женщин 3-го кластеров по сравнению с группой контроля мужчин (Р2-1=0,0000) и женщин (Р4-1=0,0000). Межкластерная активность маркера оксидативного стресса 8-ОН-ДОГ сопровождалась динамикой его преобладания у мужчин 1-го кластера и женщин 3-го кластера над больными МФА 2-го кластера как у мужчин (Р2-1=0,0302), так и женщин (Р2-1=0,0310).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты оценки основных параметров липидограммы, апоптоза, маркеров оксидативной, а также антиоксидантной систем позволили уточнить клинико-метаболические механизмы патогенеза дислипидемии и оксидативного стресса у больных МФА с феноменом «преждевременного старения».

Дислипидемия является одним из наиболее часто встречающихся коморбидных состояний, оказывающих непосредственное влияние на формирование величины глобального кардиоваскулярного риска у больных МФА, у которых выявлялись увеличение ХСобщ., преобладавшее у мужчин 3-го и женщин 2-го кластеров. При анализе межгрупповых различий выявлены более высокие значения ХСобщ. у мужчин 3-го кластера по сравнению со 2-м кластером; среди женщин установлено преобладание повышенного уровня ХСобщ. у пациенток 2-го кластера по сравнению с лицами 3-го кластера. Уровень ХС ЛПНП среди мужчин и женщин среднего возраста показал достоверное его повышение у больных 2-го кластера по сравнению с контрольной группой. Межкластерный анализ уровня ХС ЛПНП показал преимущественное его повышение у мужчин и женщин 2-го кластера по сравнению с 3-м кластером.

При анализе концентрации ТГ были выявлены значимые ее отличия в сравниваемых мужских и женских группах 3-го кластера по сравнению с группой контроля и пациентами 1-го кластера. Содержание ЛПОНП (основных переносчиков эндогенных липидов) у пациентов с МФА было повышено в разной степени при сравнении с контрольной группой. Наибольшие значения ЛПОНП установлены у мужчин и женщин 1-го кластера, а сниженный уровень – у лиц 3-го кластера. Исследование ХС ЛПВП, обладающего антиатерогенными свойствами, показало наличие изменений, характерных для активации транспортных белков системы Апо-1 и Апо-2, синтезируемых в печени и связанных с фосфолипидами, преимущественно у лиц контрольной группы по сравнению с пациентами МФА всех трех кластеров.

Изучение активности ЛП (а) как фактора риска ИБС, атеросклероза, атеротромбоза и инсульта у больных МФА и в группе контроля показало более высокую его концентрацию среди пациентов всех трех кластеров по сравнению со здоровыми лицами. При анализе содержания ЛП (а) раздельно по трем кластерам пациентов мы получили значения, свидетельствующие о преобладании этого маркера атерогенного липопротеина у мужчин 3-го кластера по сравнению со 2-м кластером. При сопоставлении трех женских кластеров выявлено преобладание ЛП (а) у пациенток 2-го кластера по сравнению с 3-м и 1-м кластерами МФА.

Повышенный уровень МК усиливает окисление ЛПНП и способствует липидной пероксигенации, ускоряя прогрессирование атеросклероза. Это было подтверждено в нашем исследовании, в котором гипер­урикемия преобладала у мужчин 1-го и женщин 3-го кластеров. Анализ межгрупповых различий выявил более высокие значения МК у мужчин 1-го кластера по сравнению со 2-м и 3-м кластерами. Значимые различия уровня МК среди женщин были установлены у пациенток 3-го кластера, у которых наблюдалось более значительное увеличение этого маркера оксидативного стресса по сравнению с 1-м и 2-м кластерами.

Анализ маркера апоптоза Ан-5, снижение которого связано с преждевременным биологическим старением клеток и усилением процессов оксидативного стресса, показал наибольшее его содержание в группе контроля по сравнению с исследуемыми кластерами МФА у мужчин и женщин. Наименьший уровень Ан-5 был отмечен у мужчин и женщин 3-го кластера. Определение ААн-5-IgM показало их более высокую концентрацию у мужчин и женщин с МФА по сравнению с контрольной группой. Межгрупповое исследование содержания ААн-5-IgM и ААн-5-IgG в крови больных МФА установило более высокую их концентрацию у мужчин 1-го и женщин 3-го кластеров.

Проведенный сравнительный анализ содержания в крови 8-ОН-ДОГ – одного из индикаторов окислительных повреждений ДНК – показал его превышение у мужчин 1-го и женщин 3-го кластеров по сравнению с группой контроля. Межкластерная активность этого маркера оксидативного стресса сопровождалось динамикой его преобладания у мужчин 1-го кластера и женщин 3-го кластера относительно больных МФА 2-го кластера.