Состояние гуанилатциклазного механизма вазодилатации до и после тиреоидэктомии при токсическом зобе

Известно, что нитроглицерин-индуцированная вазодилатация (НИВД) оценивается по изменению диаметра плечевой артерии в ответ на сублингвальное введение нитроглицерина. Изменение диаметра плечевой артерии под влиянием экзогенного оксида азота связывают преимущественно с активацией цитозольной гуанилатциклазы клеток гладкой мускулатуры (гЦМФ) и рассматривают как эндотелий-независимую вазодилатацию (ЭНВД). Степень прироста диаметра плечевой артерии при ЭНВД у здоровых лиц составляет в среднем, по данным большинства авторов [1], 14-17%. Имеются сообщения о корреляции величины НИВД с возрастом, артериальным систолическим и диастолическим давлением, сердечно-сосудистым риском у бессимптомных пациентов (оцененным по Фремингемской шкале), что позволяет рассматривать этот показатель как маркер атеросклероза [2]. Известно также об отрицательном влиянии на величину НГВД мужских половых гормонов [3] и положительном - женских [4]. Сообщения о взаимосвязи ЭНВД и функции щитовидной железы, по данным экспериментальных и клинических исследований, весьма противоречивы, а механизмы изменения активности гуанилатциклазы при тиреоидной патологии остаются неизвестными.

Выявление закономерностей изменения ЭНВД на фоне медикаментозного и хирургического лечения токсического зоба позволит уточнить влияние патологически измененной щитовидной железы и тиреоидной дисфункции на внутриклеточные механизмы вазомоторной регуляции, оценить неизвестные ранее сано- (или пато-)генные эффекты тиреоидэктомии (ТЭ) при токсическом зобе.

Цель исследования - изучить согласованность гуанилатциклазного механизма вазодилатации с продукцией факторов сосудистого эндотелия и показателями липидного обмена и оценить изменчивость величины эндотелийнезависимой вазодилатации до и после ТЭ при токсическом зобе.

Критерием включения в исследование определено наличие показаний к хирургическому лечению токсического зоба (декомпенсированная функциональная автономия, рецидив тиреотоксикоза, синдром компрессии органов шеи). Критериями исключения из исследования больных служили сопутствующие ИБС и гипертоническая болезнь, нарушение ритма сердца, а также обострение интеркурентных заболеваний. Обследованы 49 женщин, медиана возраста составила 44 года (33-50 лет). Исследование выполнено с соблюдением этических принципов медицинских исследований с участием человека, изложенных в Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации.

Состояние гуанилатциклазной активности миоцитов (ГЦАМ), оцененное по приросту диаметра плечевой артерии в ответ на экзогенное введение нитроглицерина (0xC4;D^NO) определялось у 44 больных в 64 пробах. Выполнено 23 исследования в декомпенсации тиреотоксикоза (ДКТ), 28 - в состоянии медикаментозной компенсации тиреотоксикоза (МКТ), 13 - через 5-6 сут после ТЭ. Длительность декомпенсации тиреотоксикоза составила 60 (30-90) дней, длительность заболевания щитовидной железы - 5 (2-8,5) лет. После ТЭ исследование выполнялось в состоянии хирургического гипотиреоза, до назначения заместительной терапии.

Нитроглицериновую пробу осуществляли путем сублингвального приема нитропруссида натрия и измерения диаметра плечевой артерии (D) с помощью дуплексного сканирования плечевой артерии на границе интима-медия мультичастотным линейным датчиком 5-10 МГц на ультразвуковом сканере GE LOGIC-700 pro (США). Измерение диаметра артерии производили дважды - до и после приема препарата. Расчет отклонения диаметра сосуда проводили в сравнении с исходной величиной в относительных единицах (0xC4;D^NO).

Исследование уровня тиреотропного гормона (ТТГ), свободного тироксина (свТ4) и антител к тиреоидной пероксидазе (АТ-ТПО) в сыворотке крови проводили методом иммуноанализа. Клинико-инструментальное обследование включало ультразвуковое исследование щитовидной железы, гамма-сцинтиграфию с использованием Тс^99m (74 МБк), электрокардиографию и эхокардиографию, оценку систолического и диастолического артериального давления.

Кроме того, непосредственно перед исследованием ЭНВД проводили забор венозной крови для определения концентрации эндотелийзависимых факторов и показателей липидного обмена. Концентрацию нитритов в плазме крови оценивали с помощью реактива Грисса по интенсивности окраски при длине волны 540 нм на фотометре V-50 (Германия). Уровень нитритов использовался как косвенный показатель продукции оксида азота (NO). Содержание эндотелина-1 в плазме определяли с помощью иммуноферментного набора эндотелин (1-21) Biomedica Gruppe (кат. №442-0052) по протоколу, рекомендуемому фирмой, на иммуноферментном анализаторе Stat Fax-2600 «Labsystems» (США). Содержание малонового диальдегида в плазме крови (МДАпл) и эритроцитах (МДАэр) определяли в тесте с тиобарбитуратовой кислотой. Уровень общего холестерина (ХС), ЛПВП, ЛПНП и ТГ устанавливали с помощью автоматического биохимического анализатора Синхрон-9 фирмы «Bekman» (США), коэффициент атерогенности липидов (КА) рассчитывали по формуле (ХС ЛПВП)/ЛПВП.

Анализ полученных данных проводили методами описательной, непараметрической и параметрической (после проведения оценки нормальности распределения) статистики с использованием программного обеспечения Statistica 6.0.

Величина 0xC4;D^NO отличалось от нормального распределения (критерий Шапиро-Уилка, p=0,004), медиана составила 17% (7-26%).

Распределение величины 0xC4;D^NO в зависимости от тиреоидного статуса на момент проведения нитроглицериновой пробы представлено в табл. 1.

МКТ не сопровождалась статистически значимым изменением 0xC4;D^NO (n=7; p=0,61; критерий Вилкоксона). Величина изменения D^NO составила –12% (–17-18%). При этом была выявлена тесная корреляция (Спирмена) между величиной изменения 0xC4;D^NO и содержанием ТТГ в крови при достижении МКТ (n=7; R=0,81; p=0,023).

Результаты корреляционного анализа признаков, связанных с 0xC4;D^NO, представлены в табл. 2.

Полученные данные корреляционного анализа демонстрируют взаимосвязь 0xC4;D^NO и исходного D вне зависимости от величины 0xC4;D^NO. При сниженной ГЦАМ величина 0xC4;D^NO оказалась связанной с возрастом, величиной пиковой систолической скорости кровотока (PSV), содержанием эндотелина-1 и МДАпл крови. При сохраненной ГЦАМ величина 0xC4;D^NO была связана с уровнем метаболитов NO в крови, объемом щитовидной железы (Vщж) и тиреоидным статусом, оцененным по содержанию свТ4. Не выявлено корреляции между выраженностью аутоиммунного компонента заболевания, показателями липидного обмена, активности окислительных процессов в эритроцитах и величиной 0xC4;D^NO, однако эти факторы оказались сопряженными с возрастом, PSV, Vщж, уровнем свТ4, метаболитов NO и содержанием МДАпл.

Предикторные свойства признаков, связанных с ГЦАМ, тестированы в многофакторном линейном регрессионном анализе. Для выполнения условий применимости метода все ненормально распределенные признаки математически преобразованы.

В результате анализа получена статистически значимая множественная линейная регрессия, отражающая влияние возраста и уровня свТ4 на 0xC4;D^NO. Характеристика модели представлена в табл. 3.

Возраст и тиреоидный статус, оцененный по уровню свТ4, оказались независимыми факторами, влияющими на величину 0xC4;D^NO. Зависимость описывается уравнением:

Диаграмма рассеяния фактических и рассчитанных по регрессионной модели значений

Величина 0xC4;D^NO, оцененная после ТЭ, оказалась фактором, не связанным с возрастом (p>0,5). При сниженной до операции ГЦАМ выявлено статистически значимое увеличение ?^NO после ТЭ (n=6). Результаты сравнительного анализа представлены на рис. 2, а.

После ТЭ (в сравнении с пробами, проведенными в стадии ДКТ) выявлен более высокий уровень холестерина (p=0,006), более низкий уровень МДА в эритроцитах (p=0,028) и значений пиковой систолической скорости кровотока (p=0,002) при отсутствии статистически значимых различий в возрасте и диаметре плечевой артерии (p=0,38; критерий Манна-Уитни).

Взаимосвязь величины ЭНВД при токсическом зобе и факторов, ассоциированных с возрастом, сердечно-сосудистой и тиреоидной патологией, состоянием липидного обмена и сосудистого эндотелия представлена на рис. 3.

В нашем исследовании установлена отрицательная зависимость между уровнем свТ4, содержанием метаболитов NO в крови и величиной ЭНВД. Эта зависимость ограничивалась наличием сохраненной ГЦАМ, несмотря на влияние возраста и сопряженных с ним факторов (КА, D) (0xC4;D^NO>15%). Полученные данные находят подтверждение в экспериментальных исследованиях. В соответствии с данными литературы, ГЦАМ, оцененная по концентрации цГМФ в ответ на введение нитропруссида натрия, повышается при гипотиреозе [5] и снижается при тиреотоксикозе [6], в то время как активность эндотелиальной и нейрональной изоформ NO-синтетазы и синтез NO снижаются при гипотиреозе и повышаются при тиреотоксикозе [5]. Мы не выявили взаимосвязи между содержанием в крови метаболитов NO и уровнем тиреоидных гормонов. В то же время содержание метаболитов NO в крови оказалось фактором, отрицательно сопряженным с Vщж. Установленная сопряженность, на первый взгляд, противоречит данным литературы. В опытах in vitro установлено, что синтез NO повышен в эндотелии артерий щитовидной железы у больных токсическим зобом [7]. Однако в более раннем исследовании показано, что экзогенный NO и цитокин-индуцированный NO ингибирует пролиферацию тиреоцитов человека вне зависимости от цГМФ-механизма [8], что объяснят отрицательную зависимость между Vщж и уровнем метаболитов NO в крови у больных токсическим зобом.

В нашем исследовании установлена отрицательная связь между содержанием эндотелина-1 в крови и величиной ЭНВД. Эта зависимость выявлена только при снижении ГЦАМ (0xC4;D^NO>15%). Выявленная зависимость согласуется с результатами опытов in vitro, выполненных на изолированных брыжеечных артериях крыс. Авторы показали усиление вазодилатации в ответ на введение нитропруссида натрия при удалении эндотелия. В присутствии неспецифического активатора, активатора мембран-связанной гуанилатциклазы или аналога цГМФ этот эффект усиливался, а при воздействии ингибиторов гуанилатциклазы - снижался. В то же время после удаления эндотелия вазодилатация в присутствии активатора растворимой гуанилатциклазы не изменялась [9]. Это экспериментальное исследование выявляет наличие в эндотелии сосудов фактора, блокирующего ГЦАМ. С другой стороны, в клиническом исследовании L. Lind и соавт. [10] не выявлено зависимости между уровнем эндотелина и величиной ЭНВД у лиц старшей возрастной группы.

В то же время авторы показали взаимосвязь между величиной ЭНВД и наличием мутаций в генах, кодирующих белки - рецепторы эндотелинов вне зависимости от основных сердечно-сосудистых факторов риска, что позволяет рассматривать состояние рецепторов эндотелинов в качестве возможных предикторов изменения ГЦАМ.

В нескольких клинических исследованиях выявлена связь между повышением уровня эндотелина-1 в периферической крови и заболеваниями щитовидной железы. Повышение уровня эндотелина-1 установлено при токсическом зобе, аутоиммунном тиреоидите и болезни Грейвса [11, 12]. В плазме венозной крови щитовидной железы концентрация эндотелина-1 выше, чем в периферической крови [13]. По результатам одних исследований [12], не выявляется зависимости между уровнем эндотелина-1 в периферической крови и другими параметрами заболевания, такими как концентрация тиреотропного гормона и тироксина в крови, объемом щитовидной железы. По другим данным [11], повышение уровня эндотелина-1 в сыворотке крови при тиреотоксикозе положительно связано с тиреоидными гормонами. В нашем исследовании выявлена отрицательная связь между уровнем эндотелина-1 в крови и содержанием МДАпл, что позволяет рассматривать изменение процессов перекисного окисления липидов и уровня эндотелина-1 при токсическом зобе взаимосвязанными факторами. При этом содержание МДАпл оказалось положительно связано с величиной ЭНВД только при снижении ГЦАМ (0xC4;D^NO<15%). Кроме того, увеличение величины ЭНВД на фоне МКТ оказалось положительно связано с уровнем ТТГ. Известно, что прямое воздействие ТТГ на клетки эндотелия аорты человека вызывает увеличение продукции NO и уменьшение выработки эндотелина [14]. С другой стороны, в опытах in vivo, выполненных на крысах-самцах, показано снижение иммунореактивного эндотелина-1 в легочной ткани при хирургическом и медикаментозном гипотиреозе и тиреотоксикозе. Однако в плазме крови животных уровень иммунореактивного эндотелина-1 не зависел от тиреоидного статуса [15]. В то же время в литературе представлены данные о том, что заместительная терапия тироксином у больных гипотиреозом не сопровождалась изменением ЭНВД [16, 17], как и введение рекомбинантного ТТГ здоровым добровольцам и больным после ТЭ (на фоне заместительной терапии тироксином) [18, 19]. Не было установлено изменения ЭНВД и при дополнении заместительной терапии субклинического гипотиреоза симвастатином [17]. Эти исследования позволяют предположить, что изменение тиреоидного статуса моделирует активность цитозольной гуанилатциклазы без участия рецепторов клеток эндотелия и гладких мышц артериальных сосудов к ТТГ и прямого влияния на них тиреоидных гормонов.

В нашем исследовании не выявлено взаимосвязи между величиной ЭНВД и выраженностью аутоиммунного компонента заболевания, а при снижении ГЦАМ отсутствие зависимости оказалось статистически значимым. Оба этих показателя оказались в отрицательной корреляции с возрастом больных. В противоположность нашим данным, имеется сообщение о снижении величины ЭНВД в ответ на нитроглицериновую пробу при аутоиммунном тиреоидите, более выраженном в состоянии гипотиреоза [20]. Возможно, это противоречие связано с различиями в состоянии ГЦАМ при токсическом зобе и аутоиммунном тиреоидите.

Нами установлено, что после ТЭ отмечается уменьшение PSV, активности процессов перекисного окисления липидов в эритроцитах и повышение уровня холестерина. Такая динамика показателей объясняется снижением уровня тиреоидных гормонов в раннем послеоперационном периоде. Учитывая выявленную нами сопряженность признаков (см. рис. 3), метаболические изменения должны были привести к усугублению исходного состояния ГЦАМ: уменьшению ЭНВД после операции при дооперационном уровне 0xC4;D^NO<15% и к увеличению - при 0xC4;D^NO>15%. Однако динамика 0xC4;D^NO оказалась противоположной. В результате ТЭ отмечено восстановление ГЦАМ в группе больных с недостаточной активностью фермента в дооперационном периоде. До ТЭ изменение диаметра плечевой артерии в ответ на прием нитроглицерина связано с возрастом отрицательной зависимостью. Эта зависимость соответствует известным биологическим закономерностям. После ТЭ такой зависимости нами не выявлено, однако не доказано и ее отсутствие. Очевидно лишь исчезновение статистически значимой связи. В то же время в раннем послеоперационном периоде (на 5-е сутки) происходит увеличение чувствительности гладкой мускулатуры артериальной стенки к воздействию NO при сниженном ответе на прием нитроглицерина до операции.

Неожиданный саногенный эффект ТЭ в отношении внутриклеточной вазомоторной регуляции нуждается в обсуждении. Возможной причиной разнонаправленных изменений ГЦАМ является полиморфизм генов, кодирующих синтез белков - рецепторов эндотелина. В соответствии с гипотезой изменение ГЦАМ после ТЭ происходит в зависимости от чувствительности рецепторов, блокирующих ГЦАМ, к эндотелину вследствие устранения эндогенного источника его повышенного синтеза (патологически измененной щитовидной железы).

Изменения чувствительности гладкой мускулатуры артериальной стенки к воздействию NO при токсическом зобе носят обратимый характер. Взаимосвязь ГЦАМ с множеством эндогенных факторов, ассоциированных с возрастом, состоянием липидного обмена, тиреоидного статуса, эндогенного синтеза вазоконстрикторов и вазодилататоров, а так же полиморфизмом генов, кодирующих синтез белков - рецепторов эндотелина, объясняет существующие противоречия в экспериментальных и клинических исследованиях и диктует необходимость дальнейшего изучения данного вопроса.

Величина ГЦАМ, оцененная по 0xC4;D^NO в ответ на пероральный прием нитроглицерина, согласовывалась с продукцией факторов сосудистого эндотелия и показателями липидного обмена: при сохраненной ГЦАМ она была отрицательно связана NO, а в условиях сниженной активности этого фермента - с эндотелином-1 и МДАпл.

Установлено, что восстановление ГЦАМ - один из саногенных эффектов ТЭ при токсическом зобе.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования - Е.А. Ильичева, Ю.И. Пивоваров

Сбор и обработка материала - И.Ф. Тарнуева, Л.Б. Корякина, Е.А. Чижова

Статистическая обработка данных - Е.А. Ильичева, И.Ф. Тарнуева

Написание текста - Е.А. Ильичева, И.Ф. Тарнуева

Редактирование - Ю.И. Пивоваров

Авторы сообщают об отсутствии конфликта интересов.