Состояние и функциональные резервы эндотелия у больных с рефрактерной артериальной гипертензией

Ведущим патогенетическим звеном, способствующим прогрессированию артериальной гипертензии (АГ) и развитию рефрактерности заболевания к лечению, служит дисфункция эндотелия [1, 17]. Однако во многих исследованиях предметом научного интереса является констатация самого факта дисфункции эндотелия у больных [2, 12] и не оцениваются резервные возможности восстановления деятельности эндотелиальных клеток. Между тем эндотелий сосудов первым подвергается контакту с биологически активными веществами и раньше других повреждается [14, 16, 18]. Повреждение эндотелиоцитов может происходить с нарушением как структуры, так и функции [4]. Исследование функции эндотелиоцитов позволит ответить на вопрос о необратимости патологических изменений, предупреждать и лечить процессы, приводящие или реализующие сердечно-сосудистые осложнения при рефрактерной АГ.

В эндотелии магистральных сосудов преобладает метаболическая и синтетическая функции, а в эндотелии микроциркуляторного русла — обменная функция [4]. Нарушение опосредованного эндотелием механизма регуляции сосудистого тонуса может быть связано с нарушением метаболизма в эндотелиоцитах [20]. Считается, что нарушение метаболической функции эндотелия при рефрактерной АГ обусловлено, в первую очередь, повышенной продукцией свободных радикалов и инактивацией вазодилататоров эндотелиального происхождения [3] либо генными нарушениями, кодирующими синтез NO-cинтетазы, в результате чего снижается продукция этого вазодилататорного медиатора [6, 11].

Принцип методики клинической оценки сосудодвигательной функции эндотелия можно представить как измерение действия эндотелийзависимого стимула (фармакологического или механического) на диаметр сосуда и/или кровоток по нему [9]. Из фармакологических стимулов обычно используют ацетилхолин либо метахолин, а из механических — временную окклюзию сосуда с измерением реакции крупного сосуда на реактивную гиперемию (РГ). Действие стимулов изучают во время прямой ультразвуковой визуализации, кровоток измеряют допплерографически. В настоящее время отсутствуют работы, направленные на дифференцированный поиск фармакотерапевтических способов коррекции метаболической устойчивости эндотелиоцитов у пациентов с рефрактерной АГ к действию продуктов окислительного стресса. Между тем клиницисты должны иметь четкое представление, в каких случаях у больных с рефрактерной АГ лекарственные вещества могут предотвратить прогрессирующее повреждение эндотелиоцитов эндотоксинами, а в каких основные резервные возможности восстановления функции эндотелия утеряны [10, 13].

Цель работы — выявление особенностей метаболической устойчивости эндотелиоцитов у больных рефрактерной АГ и оценка значимости этого феномена в обеспечении эндотелийзависимой вазодилатации (ЭЗВД).

В основу работы положены результаты обследования и лечения 42 больных (30 (71,4%) мужчин и 12 (28,6%) женщин) в возрасте от 43 до 72 лет (средний возраст 59,4±1,1 года) с рефрактерной АГ. У всех больных имелась III степень тяжести АГ. Длительность АГ в среднем составляла 9,9±0,6 года.

Метаболическую устойчивость эндотелия у пациентов оценивали при исследовании фармакологически потенцируемой ЭЗВД. На первом этапе больным подкожно вводили 0,5 мл 0,01% раствора метахолина и с помощью допплерографического ультразвукового метода определяли изменение диаметра плечевой артерии (ПА) и скорости кровотока в ней. По изменению диаметра артерии и проценту прироста его величины после пробы по сравнению с исходным значением оценивали опосредованные эндотелием дилатационные способности артерии. Диаметр и кровоток артерии изучали в режиме двухмерного ультразвукового сканирования. Для этого использовали систему Acuson 128 XP/10 (США). На следующий день больному вводили в прежнем объеме метахолин и внутривенно 5 мл 10% раствора аскорбиновой кислоты. Вновь определяли изменение диаметра и скорости кровотока в артерии. Если при введении аскорбиновой кислоты происходило дополнительное расширение артерии и повышение амплитуды ЭЗВД, то констатировали, что у эндотелиоцитов сохранена метаболическая устойчивость к окислительному стрессу [15]. Аскорбиновая кислота является мощным водорастворимым антиоксидантом, способным удалять/нейтрализовать ряд реактивных радикалов кислорода [15]. Если эндотелиальные клетки в условиях снижения концентрации активных форм кислорода и азота улучшают свои сосудодвигательные свойства, то можно предполагать сохранение резервных возможностей эндотелия, высокую метаболическую устойчивость к действию оксидантного стресса.

В случае, если дополнительного расширения артерии на введение аскорбиновой кислоты не происходило, то это свидетельствовало о выраженных повреждениях эндотелиальных клетoк и отсутствии резервных возможностей эндотелиоцитов противостоять активным формам кислорода.

Состояние ЭЗВД оценивали по степени изменения диаметра ПА при пробе с РГ.

Продукцию оксида азота определяли по суммарному содержанию нитритов/нитратов в плазме крови с помощью реактива Грисса. Содержание нитритов/нитратов в плазме крови определяли до окклюзионной пробы и после нее.

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 6.0.

Применяемая у больных рефрактерной АГ сосудистая проба с метахолином позволила изучить соответствующее изменение артериального кровотока, связанное со стимуляцией мускариновых холинорецепторов эндотелия. Исходный диаметр ПА до пробы составлял 3,61±0,09 мм и после пробы изменился незначительно — на 2,66±0,69%, составив 3,71±0,25 мм. Линейная скорость кровотока по ПА при сосудистой пробе изменялась с 33,99±4,36 до 50,64±1,61 см/с. При этом амплитуда РГ составила 37,91±0,19% (табл. 1).

Незначительное изменение диаметра ПА при стимуляции холинорецепторов эндотелия свидетельствовало либо о структурном, либо о функциональном повреждении эндотелиоцитов. Для уточнения природы повреждения сосудистого эндотелия у больных рефрактерной АГ было изучено дальнейшее изменение диаметра артерии и кровотока по ней при внутрисосудистом введении аскорбиновой кислоты. После дополнительного введения аскорбиновой кислоты диаметр ПА увеличился на 2,96±0,28%, а линейная скорость кровотока — на 17,05±1,31% (см. табл. 1). В результате окончательный диаметр ПА составил 3,82±0,28 мм, а линейная скорость кровотока — 57,07±1,83 см/с.

При индивидуальном анализе изменения диаметра ПА у больных рефрактерной АГ после введения аскорбиновой кислоты установлено, что у 14 (33,3%) пациентов дополнительного расширения артерии не происходило. Данное обстоятельство свидетельствовало о структурно-функциональном повреждении у них эндотелия и об отсутствии у эндотелиоцитов резервных возможностей, реализующихся при уменьшении интенсивности окислительного стресса. У 28 (66,7%) больных рефрактерной АГ введение антиоксиданта сопровождалось расширением артерии и усилением кровотока, что указывало на метаболическую устойчивость эндотелия к окислительному стрессу и сохранению у него сосудодвигательной функции. Свободнорадикальное окисление липидов, белков и нуклеиновых кислот в эндотелиальных клетках ограничило их функциональные возможности [19], но не вызвало структурного необратимого патологического процесса с потерей чувствительности рецепторов.

На следующем этапе работы были определены показатели сосудистой пробы с метахолином и аскорбиновой кислотой для двух подгрупп пациентов с рефрактерной АГ в зависимости от выраженности метаболической устойчивости эндотелия к окислительному стрессу (табл. 2).

У больных АГ с метаболической устойчивостью эндотелиоцитов к окислительному стрессу диаметр ПА после введения метахолина увеличивался с 3,61±0,12 до 3,72±0,35 мм, а после введения аскорбиновой кислоты составил 3,88±0,37 мм. Амплитуда ЭЗВД у больных с метаболической устойчивостью эндотелиоцитов достигала 3,07±0,94%, а после введения аскорбиновой кислоты прирост сосудистого диаметра составил 3,88±0,37%. У больных со структурно-функциональным повреждением эндотелия после применения метахолина диаметр ПА изменялся с 3,62±0,14 до 3,71±0,35 мм с небольшим относительным приростом 2,55±1,05%. После введения аскорбиновой кислоты диаметр сосуда оставался прежним.

У больных АГ с метаболической устойчивостью эндотелия имелось прогрессивное возрастание линейной скорости кровотока: после введения метахолина — с 37,71±0,25 до 53,29±2,27 см/с и после применения аскорбиновой кислоты — до 61,86±2,46 см/с. У пациентов без метаболической устойчивости эндотелия к окислительному стрессу градиент скорости кровотока при применении вазоактивных веществ был менее выражен: кровоток последовательно увеличивался с 38,13±0,29 до 48,0±2,11 см/с после применения метахолина и незначительно повышался до 50,73±2,24 см/с после введения аскорбиновой кислоты.

Таким образом, у больных АГ с метаболической устойчивостью эндотелия к окислительному стрессу по сравнению с пациентами со структурно-функциональным повреждением эндотелиоцитов выявлены статистически значимое повышение амплитуды РГ, тенденция к повышению амплитуды ЭЗВД и дополнительный прирост диаметра ПА и скорости кровотока после введения антиоксиданта. Введение аскорбиновой кислоты у ряда пациентов с рефрактерной АГ за счет снижения выраженности окислительного стресса сопровождалось реализацией резервных возможностей эндотелия и дополнительным расширением артерий. Отсутствие функциональных резервов эндотелия для обеспечения синтеза и выброса вазодилатирующих веществ при стимуляции мускариновых рецепторов у отдельных больных рефрактерной АГ может быть обусловлено высокой интенсивностью окислительного стресса и повреждением эндотелиальных клеток [8]. При АГ уровни аскорбата снижены ввиду ограничения способности регенерации аскорбата из гидроксиаскорбата вследствие ограничения способности к восстановлению глютатиона, продукция которого снижается из-за большого расходования НАДФ при активации сорбитолового патологического пути [7]. Введение аскорбиновой кислоты у ряда пациентов с АГ за счет снижения выраженности окислительного стресса сопровождалось реализацией резервных возможностей эндотелия и дополнительным расширением артерий.

Свойства мембран и ЭЗВД у больных АГ могут нарушаться при усилении оксидантного стресса за счет подавления биологической активности оксида азота [5]. В сочетании с избыточной продукцией свободных радикалов кислорода это приводит к образованию высокотоксичного радикала перекиси азота (пероксинитрит) [5]. Остается неясным, является ли индивидуальная устойчивость эндотелия к действию оксидантного стресса, которая может быть связана с генетическими факторами, объяснением индивидуальной резистентности к развитию сосудистых осложнений АГ.

Показатели окклюзионной сосудистой пробы и уровень нитратов/нитритов в плазме крови у больных АГ с различной метаболической устойчивостью эндотелия отражены в табл. 3.

У больных АГ с высокой метаболической устойчивостью эндотелиоцитов диаметр ПА при окклюзионной пробе изменялся в среднем с 3,65±0,08 до 3,96±0,14 мм, амплитуда ЭЗВД составила 8,49±0,65%. У пациентов этой же клинической группы, но без устойчивости эндотелия к оксидантному стрессу амплитуда ЭЗВД составила 3,42±0,87%. Аналогичные по направленности изменения получены и для амплитуды РГ. Так, у пациентов с метаболической устойчивостью эндотелия амплитуда РГ (81,45±3,12%) была практически в 2 раза выше, чем у больных без резистентности эндотелиоцитов к оксидантному стрессу (40,52±3,94%). Таким образом, у больных рефрактерной АГ при высокой метаболической устойчивости эндотелия его сосудодвигательная функция в условиях деформации механорецепторов реализовывалась в большем объеме.

Исходный уровень нитратов/нитритов в плазме крови у больных АГ с высокой устойчивостью к оксидантному стрессу по сравнению с пациентами с отсутствием резистентности к активным метаболитам был ниже (25,27±0,21 мкмоль/л против 32,58±0,36 мкмоль/л). Напротив, после окклюзионной пробы у больных АГ с высокой метаболической устойчивостью эндотелия содержание нитратов/нитритов было выше по сравнению с другой подгруппой пациентов (38,49±0,28 мкмоль/л против 33,14±0,46 мкмоль/л).

Итак, у ¹/₃ пациентов с рефрактерной АГ метаболическая устойчивость эндотелиоцитов была сниженной. В 66,7% случаев введение антиоксиданта сопровождалось расширением артерии и усилением кровотока, что указывало на метаболическую устойчивость эндотелия к окислительному стрессу и сохранению у него сосудодвигательной функции. С целью превентивной диагностики сосудистых изменений, определения стадии нарушений, своевременного назначения адекватной терапии и динамического наблюдения за результатами лечения у больных рефрактерной АГ рекомендуется использовать многочисленные инструментальные методы исследования сосудов.

1. У больных рефрактерной АГ в 66,7% наблюдений метаболическая устойчивость эндотелиальных клеток к продуктам окислительного стресса сохранена, а в 33,3% происходит потеря резистентности к действию цитотоксических продуктов.

2. У больных с рефрактерной АГ без метаболической устойчивости эндотелия способность к опосредованной эндотелием вазодилатации при стимуляции хемо- и механорецепторов прогрессивно снижается.