Активность НАД и НАДФ-зависимых дегидрогеназ тромбоцитов и прогнозирование повторных цереброваскулярных осложнений у больных гипертонической болезнью в сочетании с ишемической болезнью сердца в остром периоде ишемического инсульта

Современная медицина достигла значительных результатов в области профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, но несмотря на все усилия, заболеваемость и смертность от инсульта сохраняется на достаточно высоком уровне. Только в нашей стране инсульт развивается ежегодно у 3—5 человек на 1000 населения, в среднем — у 400 000 человек. Летальность в остром периоде инсульта достигает 35%, увеличиваясь на 12—15% к концу первого года после перенесенного инсульта [1]. В Европе смертность от инсульта составляет около 150 000 случаев в год и занимает третье место среди других сердечно-сосудистых катастроф [2]. Гипертоническая болезнь (ГБ) диагностируется у 78,2% больных, перенесших инсульт, и у 40% пациентов с транзиторными ишемическими атаками (ТИА) [3]. Среди всех острых нарушений мозгового кровообращения (ОНМК) большинство составляют ишемические инсульты (развиваются в 4—5 раз чаще, чем геморрагические) [1]. Наряду с артериальной гипертонией значимый вклад в развитие церебральных катастроф вносит ишемическая болезнь сердца (ИБС), различные формы которой встречаются в 40—50% случаев у перенесших ишемический инсульт [4].

Повреждение сосудистой стенки при прогрессирующем течении ГБ, ИБС и атеросклерозе вызывает существенные изменения эндотелиальной выстилки и тромбоцитарно-сосудистых взаимодействий, что ведет к выраженным вторичным нарушениям коагуляции и фибринолиза. В свою очередь центральным патогенетическим механизмом ишемических осложнений ГБ, атеросклероза и ИБС являются дисфункция эндотелия и гемостатическая активация вплоть до развития тромбоза [5].

Тромбоцитам, участвующим в процессах агрегации и адгезии, принадлежит основная роль не только в образовании первичного тромба, но и в активации плазменного гемостаза. От активности внутриклеточных процессов тромбоцитов зависит синтез поверхностных рецепторов, биологически активных веществ, состояние клеточных мембран [6]. При этом наибольшей информативностью при исследовании метаболизма тромбоцитов обладают дегидрогеназы, так как они осуществляют ключевые реакции клеточного метаболизма и координируют сопряженные метаболические пути [7].

С учетом роли тромбоцитов в процессах гемостаза целью нашего исследования являлось изучение активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ этих клеток у больных с осложненным течением ГБ в сочетании с ИБС, а также возможностей прогнозирования развития повторных цереброваскулярных осложнений (ЦВО) у данной категории пациентов в остром периоде ишемического инсульта.

Обследованы 90 пациентов (53 мужчины и 37 женщин, средний возраст 58±7,02 года ) в остром и раннем восстановительном периодах ишемического инсульта, развившегося в результате осложненного течения ГБ и ИБС. У всех пациентов диагностирована сердечно-сосудистая патология: ГБ в сочетании со стабильной стенокардией напряжения I ФК у 34 (37,8%), II ФК — у 40 (44,4%) и III ФК — у 5 (5,6%) пациентов. Инфаркт миокарда (постинфарктный кардиосклероз) в анамнезе имели 22 (24,4%) человека. Из них один инфаркт миокарда был у 16 (17,8%) человек, два — у 3 (3,3%), три — у 3 (3,3%). Q-инфарктные изменения на ЭКГ были отмечены у 19 (21,1%) обследованных. У 32 (35,6%) больных в анамнезе было ОНМК. Из них 24 (26,7%) пациента перенесли один инсульт, 8 (8,9%) — два инсульта. ТИА в анамнезе имели 11 (12,2%) человек. У 12 (13,3%) пациентов наблюдалась хроническая форма фибрилляции предсердий, у 15 (16,7%) — пароксизмальная форма мерцательной аритмии.

Исследование активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ тромбоцитов проводилось в первые 24 ч после развития инсульта и через 14 сут в стационаре. 89 пациентов были обследованы через 3 мес после перенесенного заболевания.

Группу контроля составили 35 человек (15 мужчин и 20 женщин, средний возраст 54±5,4 года) без кардиальной и церебральной патологии.

Активность НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ определяли с помощью биолюминесцентного анализа. На биолюминометре БЛМ-8803 (СКТБ «Наука», Красноярск) исследовалась активность следующих ферментов: глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ), глицерол-3-фосфатдегидрогеназы (Г3ФДГ), НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы (НАДФ-МДГ), НАД- и НАДН-зависимой лактатдегидрогеназы (НАД-ЛДГ и НАДН-ЛДГ), НАД- и НАДН-зависимой малатдегидрогеназы (НАД-МДГ и НАДН-МДГ), НАДФ- и НАДФН-зависимой глутаматдегидрогеназы (НАДФ-ГДГ и НАДФН-ГДГ), НАД- и НАДН-зависимой глутаматдегидрогеназы (НАД-ГДГ и НАДН-ГДГ), НАД- и НАДФ-зависимых изоцитратдегидрогеназ (НАД-ИЦДГ и НАДФ-ИЦДГ) и глутатионредуктазы (ГР). Активность оксидоредуктаз выражали в мкЕ/мг белка (1 Е=1 мкмоль/мин).

Описание выборки проводили с помощью подсчета медианы (Ме) и интерквартального размаха в виде 25 и 75 процентилей (С25 и С75). Достоверность различий между показателями независимых выборок оценивали по непараметрическому критерию Манна — Уитни. Статистический анализ осуществляли в пакете прикладных программ Statistica 7.0 («StatSoft Inc.», 2004). Для решения задач системного анализа использовали нейросетевой классификатор [8].

Для выявления повторных ЦВО (развитие повторного ОНМК, ТИА, инфаркта миокарда, острого артериального тромбоза периферических сосудов, сердечно-сосудистой смерти) больные ГБ в сочетании с ИБС были обследованы через 1 год после развития ишемического инсульта. В ходе проспективного наблюдения за пациентами выявлено, что число осложнений после перенесенного ишемического инсульта было достаточно велико и составило 16 (17,8%) случаев. Повторное ОНМК в течение года после стационарного лечения развилось у 4 (4,4%) больных, ТИА — у 3 (3,3%), острый инфаркт миокарда — у 4 (4,4%), острый тромбоз периферических артерий — у 3 (3,3%). Через 1 год после перенесенного ишемического инсульта наблюдались две смерти: в результате повторного ОНМК и в исходе острого тромбоза периферических артерий.

Для анализа активности НАД и НАДФ-зависимых дегидрогеназ тромбоцитов все пациенты с ишемическим инсультом были разделены на две группы в зависимости от развития повторных ЦВО. 1-ю группу составили пациенты без ЦВО в течение года наблюдения (74 человека), 2-ю — с ЦВО (16 человек).

При исследовании уровней активности НАДФ-зависимых дегидрогеназ в тромбоцитах крови у больных ГБ и ИБС установлено, что в группе больных без ЦВО статистически достоверно была повышена активность Г6ФДГ (рис. 1, а)

Изменения уровней активности НАД-зависимых дегидрогеназ в тромбоцитах у больных в зависимости от развития повторных ЦВО были менее выражены. Так, у больных без осложнений в тромбоцитах крови относительно контроля была понижена активность НАДН-ЛДГ (рис. 2, в)

При нейросетевой классификации больных ГБ и ИБС после перенесенного ишемического инсульта без и с развившимися в течение года ЦВО установлено, что наиболее значимыми параметрами модели являлись уровни активности ГР, НАДФ-МДГ, НАДФ-ИЦДГ, Г6ФДГ и НАДФН-ГДГ. Следовательно, наиболее информативными явились НАДФ-зависимые оксидоредуктазы (рис. 3).

Анализ полученных результатов показывает, что у больных ГБ с ИБС с развившимися после ишемического инсульта осложнениями в тромбоцитах выявляются более выраженные изменения метаболического статуса по сравнению с больными без осложнений. Так, у больных с осложнениями выявляется относительное снижение активности ключевого и инициализирующего фермента пентозофосфатного цикла (Г6ФДГ), от уровня которого зависит интенсивность ряда пластических процессов [9]. Значимость изменения активности данного фермента также подтверждается результатами нейросетевого анализа, в котором фермент вошел в пятерку наиболее информативных показателей. Однако наиболее значимым параметром нейроклассификационной модели определен уровень активности ГР, которая статистически достоверно не изменяется как относительно контрольного диапазона, так и между группами больных с осложнениями и без осложнений. В то же время известно, что Г6ФДГ и ГР находятся в одном клеточном компартменте и их уровни активности взаимосвязаны через реакции окисления/восстановления кофермента. Можно предположить, что за счет подобного взаимодействия ферментов активность ГР и является информативной в модели нейросетевого классификатора больных с осложнениями и без.

Только для больных ГБ в сочетании с ИБС с развившимися осложнениями после перенесенного инсульта, исходя из сниженной активности Г3ФДГ и НАДФ-МДГ, можно сделать заключение о понижении в тромбоцитах интенсивности анаболических и катаболических процессов липидного обмена. Причем сниженная активность Г3ФДГ также отражает пониженный уровень переноса продуктов липидного катаболизма на окислительно-восстановительные реакции гликолиза [10]. Тем не менее активность анаэробной реакции ЛДГ в тромбоцитах больных с осложнениями остается статистически достоверно более высокой, чем у больных без осложнений. В связи с этим можно предположить, что основной поток по гликолизу у первых более выражен, чем у вторых, так как даже при сниженном уровне субстратного стимулирования анаэробного окисления глюкозы у больных с осложнениями активность терминальных реакций гликолиза остается относительно высокой. При этом необходимо отметить, что патогенетическая значимость уровней активности НАДФ-МДГ и НАДН-ЛДГ подтверждается результатами нейросетевого анализа.

В митохондриальном компартменте тромбоцитов у больных ГБ с ИБС после перенесенного ишемического инсульта также выявляются выраженные изменения активности ферментов в зависимости от развития осложнений или их отсутствия. Прежде всего необходимо отметить выраженное снижение у больных с осложнениями уровней активности НАДФ-ИЦДГ и НАДФ-ГДГ — вспомогательных дегидрогеназных реакций цикла трикарбоновых кислот, осуществляющих поддержку субстратного потока по циклу Кребса в условиях высокого уровня НАДН. При этом активность НАДФ-ИЦДГ также входит в пятерку наиболее значимых показателей нейросетевого классификатора. Кроме того, известно, что НАДФ-ГДГ осуществляет перенос продуктов аминокислотного обмена на реакции лимонного цикла. В связи с этим можно заключить, что в тромбоцитах больных с ЦВО снижен уровень НАДФ-зависимого субстратного стимулирования реакций цикла Кребса. В то же время активность НАДФН-зависимого оттока субстратов с лимонного цикла на реакции аминокислотного обмена у этих больных остается относительно высокой.

Таким образом, метаболизм тромбоцитов у больных ГБ в сочетании с ИБС с развившимися в течение года после инсульта ЦВО характеризуется низким уровнем наработки интермедиатов для реакций макромолекулярного синтеза в пентозофосфатном цикле, ингибированием активности ферментов, определяющих катаболические и анаболические реакции липидного обмена. Кроме того, выявляется пониженный уровень вспомогательных дегидрогеназных реакций цикла трикарбоновых кислот, но при сохранении на контрольном диапазоне интенсивности реакций, отражающих состояние анаэробного и аэробного дыхания.

В целом можно заключить, что развитие повторных ЦВО у больных ГБ в сочетании с ИБС в течение года после ишемического инсульта со стороны метаболических процессов в тромбоцитах связано с уровнем активности НАДФ- и НАДФН-зависимых дегидрогеназ. В связи с этим мы предложили коэффициент соотношения реакций восстановления НАДФ+ и окисления НАДФН (Г6ФДГ+НАДФ-МДГ/ГР+НАДФН-ГДГ) в качестве прогностического критерия развития ЦВО у больных ГБ в сочетании с ИБС после перенесенного ишемического инсульта. При величине коэффициента <1,00 прогнозируют развитие осложнений, при величине ≥1,00 — отсутствие осложнений. Чувствительность метода составила 0,97, специфичность — 0,98.

1. В остром периоде ишемического инсульта у больных ГБ в сочетании с ИБС с развившимися в течение года после ОНМК цереброваскулярными осложнениями выявлены нарушения аэробного и анаэробного дыхания в тромбоцитах, а также нарушение азотистого и липидного метаболизма.

2. У больных ГБ в сочетании с ИБС в остром периоде ишемического инсульта для предупреждения развития повторных цереброваскулярных осложнений (ОНМК, ТИА, острый инфаркт миокарда, тромбоз периферических сосудов) в качестве прогностического критерия целесообразно использовать коэффициент соотношения реакций восстановления НАДФ+ и окисления НАДФН (Г6ФДГ+НАДФ-МДГ/ГР+НАДФН-ГДГ).