Цитокиновый профиль у мужчин среднего возраста с острым и хроническим коронарным синдромом и его связь с тяжестью поражения коронарного русла

Болезни системы кровообращения являются ведущей причиной смертности населения во многих странах, в том числе в России. В структуре смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в России более половины приходится на ишемическую болезнь сердца (ИБС) [1]. При этом многие биологические факторы, влияющие на развитие ИБС, до конца не изучены [2]. В настоящее время основную роль в нарушении целостности покрышки атеросклеротической бляшки отводят вялотекущему воспалению и нарушению баланса между активностью провоспалительных и противовоспалительных цитокинов [3—6]. Полагают, что интерлейкины (ИЛ) ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8 и фактор некроза опухоли α относятся к категории атерогенных цитокинов, а ИЛ-4 и ИЛ-10 обладают антиатерогенным свойствами [7]. В некоторых исследованиях показано, что развитие острого коронарного синдрома ассоциировано с повышением уровня C-реактивного белка в сыворотке крови, а также с гиперэкспрессией провоспалительных цитокинов на фоне сниженной продукции противовоспалительных цитокинов [8]. Состояние цитокинового статуса при хроническом коронарном синдроме изучено в меньшей степени [9]. При этом есть потребность в поиске дополнительных биомаркеров цитокинового статуса, которые могут иметь прогностическую ценность в предикции клинического исхода хронического коронарного синдрома в острый коронарный синдром.

Цель исследования — изучить особенности цитокинового статуса и его связь с тяжестью атеросклеротического поражения коронарного русла у мужчин среднего возраста с хроническим коронарным синдромом и с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST.

Исследование одобрено этическим комитетом ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России (Протокол №12/1от 09.12.2019). Обследованные мужчины разделены на группы: 1-я группа — пациенты с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST (ОКСбпST) (n=93; средний возраст 55,37±3,14 года); 2-я группа — пациенты с хроническим коронарным синдромом (ХКС) (n=63; средний возраст 55,12±3,50 года), 3-я группа — контрольная, которую составили мужчины без кардиальной патологии (n=36; средний возраст 52,8±4,2 года). Общая характеристика обследованных групп представлена в табл. 1.

Таблица 1. Общая характеристика обследованных групп

Примечание. Данные представлены в виде M±δ. ОКСбпST — острый коронарный синдром без подъема сегмента ST; ХКС — хронический коронарный синдром; ИМТ — индекс массы тела; САД — систолическое артериальное давление; ДАД — диастолическое артериальное давление; АлАТ — аланинаминотрансфераза; АсАТ — аспартатаминотрансфераза; ЛПНП — липопротеины низкой плотности; ЛПВП — липопротеины высокой плотности; МС — метаболический синдром.

Критерии включения пациентов в 1-ю группу: наличие подписанного добровольного информированного согласия; мужчины трудоспособного возраста от 45 до 59 лет; экстренная госпитализация по поводу ОКСбпST без дальнейшего исхода в острый инфаркт миокарда. Лечение пациентов с ОКСбпST проводилось согласно Клиническим рекомендациям «Острый коронарный синдром без подъема сегмента ST электрокардиограммы» и приказу Министерства здравоохранения Российской Федерации от 02.03.2021 №158н «Об утверждении стандарта медицинской помощи взрослым при остром коронарном синдроме без подъема сегмента ST электрокардиограммы (диагностика, лечение и диспансерное наблюдение».

Критерии включения пациентов во 2-ю группу: наличие подписанного информированного добровольного согласия; мужчины трудоспособного возраста от 45 до 59 лет; плановая госпитализация по поводу стабильной стенокардии II функционального класса (хронический коронарный синдром) для проведения планового чрескожного коронарного вмешательства. Все пациенты 2-й группы имели в анамнезе инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST с выполненной реваскуляризацией инфаркт-зависимой артерии стентами с лекарственным покрытием. При госпитализации пациентам данной группы проведено этапное (плановое) стентирование гемодинамически значимых стенозов. На момент поступления в стационар все пациенты предъявляли неактивные жалобы на небольшое ограничение обычной физической нагрузки, возникновение ангинозных болей при быстрой ходьбе и при подъеме более чем на два лестничных пролета. У 60,6% пациентов с ХКС проведена объективизация ишемии миокарда посредством выполнения пробы с физической нагрузкой. При проведении ЭхоКГ зоны гипокинезии и акинезии лоцировались у 12,1% пациентов с ХКС. При этом у всех пациентов с ХКС отмечена сохранная функция левого желудочка (фракция выброса ≥50%). В стационаре все пациенты с ХКС получали лечение согласно стандарту медицинской помощи, утвержденному приказом Министерства здравоохранения Российской Федерации от 28.04.2021 №410н «Об утверждении стандарта медицинской помощи взрослым при стабильной ишемической болезни сердца (диагностика, лечение и диспансерное наблюдение)». Клиническая характеристика пациентов с ОКСбпST и ХКС представлена в табл. 2.

Таблица 2. Клиническая характеристика обследованных мужчин среднего возраста, госпитализированных по поводу острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST и хронического коронарного синдрома, %

Примечание. ЛПНП — липопротеины низкой плотности; ХОБЛ — хроническая обструктивная болезнь легких; ФП — фибрилляция предсердий.

Критерии включения в 3-ю группу: наличие подписанного информированного добровольного согласия; мужчины трудоспособного возраста от 45 до 59 лет; отсутствие в анамнезе кардиальной патологии по данным первичной учетной медицинской документации.

Критерии невключения в исследование: наличие патологических состояний, которые вызывают повышение уровня маркеров системного воспаления (острый инфаркт миокарда, инфекционные заболевания в острой стадии, онкопатология, аутоиммунные заболевания, сахарный диабет, заболевания печени, хроническая болезнь почек, тромбоэмболия легочной артерии, нарушение функции щитовидной железы, хроническая обструктивная болезнь легких в периоде обострения и др.).

У всех участников исследования определяли уровни провоспалительных цитокинов (ИЛ-8, ФНО-α) и противовоспалительного цитокина (ИЛ-4) в сыворотке крови. Забор крови у пациентов производили из локтевой вены в количестве 10 мл в пробирки, не содержащие антикоагулянт. Для определения уровня ИЛ-8, ФНО-α и ИЛ-4 в сыворотке крови использовали метод твердофазного иммуноферментного анализа с применением реактивов ИФА-IL-4, ИФА-IL-8 и ИФА-TNF-alpha (ООО «Цитокин», Санкт-Петербург) на фотометрическом иммуноферментном анализаторе Униплан Пикон (ЗАО «Пикон», Россия). Референсные значения уровня в сыворотке крови ИЛ-8— 0—10 пг/мл, ИЛ-4 — 0—4 пг/мл, ФНО-α — 0—6 пг/мл.

Инструментальное обследование пациентов 1-й и 2-й групп с ИБС включало ЭКГ в покое в 12 стандартных отведениях, трансторакальное эхокардиографическое исследование, селективную коронароангиографию. Селективную коронароангиографию проводили пациентам с ИБС в первые сутки после поступления в стационар с использованием ангиографической установки GE Innova 3100 (General Electric, США) с применением трансрадиального доступа. При анализе данных коронарографии оценивали степень стенозирования коронарных артерий, количество пораженных участков коронарного русла, в том числе гемодинамически значимых.

При анализе межгрупповых различий в группах, число которых больше двух, использовали модуль ANOVA пакета Statistica 14.0 с определением F-критерия Фишера (F) и достоверности межгрупповых различий. Силу и направление связи между двумя ранжированными переменными определяли по коэффициенту ранговой корреляции Спирмена (R). При сравнении процентных долей в двух группах проводили анализ четырехпольных таблиц сопряженности с определением χ². Статистически значимыми считали различия при p<0,05. ROC-анализ (Receiver-operating characteristic) кривых выполнен в модуле Neural Networks программы Statistica 14.0.

Изучены средние уровни провоспалительного цитокина ФНО-α в обследованных группах. У лиц контрольной группы и у пациентов группы с ХКС определялся более низкий средний уровень провоспалительного цитокина ФНО-α, чем у пациентов группы с ОКСбпST (соответственно 3,53±0,96; 4,34±1,21; 12,44±2,04 пг/мл; F=77,73; p<0,001). У пациентов группы с ХКС средний уровень ФНО-α был выше, чем у лиц контрольной группы (соответственно 3,53±0,96; 4,34±1,21; p<0,05), но в пределах референсных значений. Вместе с тем другие исследования показывают, что ФНО-α за счет своего воздействия на экспрессию тканевого фактора, тромбогенного белка и стимуляции матриксных металлопротеиназ инициирует нарушение целостности бляшки [10]. При этом при нестабильной стенокардии отмечаются более высокие показатели данного цитокина (в 1,5—2,5 раза) по сравнению со стабильной стенокардией [11]. Результаты настоящего исследования показали, что средний уровень ФНО-α у пациентов группы с ОКСбпST был в 2,9 раза выше, чем у пациентов группы с ХКС, что согласуется с результатами другого исследования [11].

Определены средние уровни провоспалительного цитокина ИЛ-8 в обследованных группах. Установлено, что у лиц контрольной группы и у пациентов группы с ХКС средние значения ИЛ-8 определялись на более низком уровне, чем у пациентов группы с ОКСбпST (соответственно 5,86±1,13; 7,34±2,26; 93,62±13,04 пг/мл; F=38,12; p<0,001). При этом у пациентов группы с ХКС средний уровень ИЛ-8 оказался выше, чем у лиц контрольной группы (соответственно 5,86±1,13; 7,34±2,26; p<0,05), но в пределах референсных значений. Вместе с тем зарубежные исследования показывают, что ИЛ-8 непосредственно выявляется в атеросклеротических бляшках, а основным механизмом ее дестабилизации является опосредованное подавление тканевого ингибитора металлопротеиназ-1. Согласно данным литературы, у пациентов с ОКСбпST в сочетании с гиперхолестеринемией определяются более высокие уровни ИЛ-8 [12].

Исследованы средние уровни противовоспалительного цитокина ИЛ-4 в обследованных группах. Минимальный уровень ИЛ-4 определен у лиц контрольной группы (1,87±0,11 пг/мл). У пациентов группы с ХКС уровень ИЛ-4 оказался в 2 раза выше, чем у лиц контрольной группы, но средний уровень ИЛ-4 находился в границах допустимых значений (3,70±0,16 пг/мл). Наиболее высокий уровень ИЛ-4 определен у пациентов группы с ОКСбпST (соответственно 289,83±30,61; 3,70±0,16; 1,87±0,11 пг/мл; F=75,12; p<0,001). Вероятнее всего, что при ОКСбпST повышение уровня противовоспалительного цитокина ИЛ-4 имеет компенсаторный характер в ответ на активацию иммунных провоспалительных реакций, развивающихся в период обострения ИБС. Согласно результатам зарубежных исследований, в атеросклеротической бляшке помимо провоспалительных цитокинов обнаруживается и противовоспалительный цитокин ИЛ-4 [13]. Однако некоторые исследования показывают, что по мере нарастания класса стенокардии уровень провоспалительных цитокинов возрастает, а уровень ИЛ-4 снижается, достигая минимальных значений при стенокардии покоя [14].

В табл. 3 представлены статистически значимые коэффициенты корреляции между содержанием в крови цитокинов и тяжестью поражения коронарного русла.

Таблица 3. Статистически значимые коэффициенты корреляции уровней цитокинов с тяжестью поражения коронарного русла у мужчин среднего возраста, госпитализированных по поводу ишемической болезни сердца

Примечание. ИЛ — интерлейкин; ФНО-α — фактор некроза опухоли α.

У больных ИБС уровни всех исследованных цитокинов коррелировали с количеством имеющихся в коронарном русле гемодинамически значимых стенозов, однако наиболее значимые корреляционные связи получены с уровнем ФНО-α (R=0,51; p<0,05). Установлена связь между уровнем цитокинов и общим количеством пораженных атеросклерозом участков коронарного русла. Наиболее значимая положительная корреляция имелась между уровнем ФНО-α и количеством пораженных участков коронарного русла, выявленных при коронарографии (R=0,54; p<0,05). Уровень всех исследованных цитокинов коррелировал со степенью стенозирования разных участков коронарного русла. Однако наиболее значимая корреляция наблюдалась между уровнем ФНО-α и степенью стенозирования разных участков левой и правой коронарных артерий, в особенности ствола левой коронарной артерии (R=0,49). Полученные данные объясняются тем, что ФНО-α стимулирует пролиферацию мышечного слоя сосудов и гипертрофию сосудистой стенки; влияет на иммунные клетки микроокружения сосудов, в первую очередь на макрофаги, которые еще больше увеличивают продукцию и накопление ФНО-α, а значит и воспаление, способствуют окислительному стрессу, притяжению в сосудистую стенку липидов и кальция [15]. В подтверждение этому — установленная корреляция между уровнем ФНО-α и кальцификацией коронарных артерий (R=0,31; p<0,05), а также корреляция между уровнем ФНО-α и характером поражения коронарного русла (R=0,26; p<0,05). В частности, у пациентов подгруппы с кальцификацией коронарного русла определялся более высокий средний уровень ФНО-α, чем у пациентов подгруппы без его кальцификации (соответственно 3,59±0,91 и 1,58±0,67 пг/мл; p<0,01). При преимущественно диффузном характере атеросклеротического поражения коронарного русла средний уровень ФНО-α оказался выше, чем при локальном характере поражения (соответственно 2,94±0,61 и 1,55±0,34 пг/мл; p<0,01).

Согласно данным ROC-анализа, уровень ФНО-α обладает достаточной информативностью в определении его связи с ОКСбпST у мужчин среднего возраста с ИБС (площадь под кривой 0,94; чувствительность 100%; специфичность 88,5%) (рис. 1). Разделительный пороговый критерий составил >4,41 пг/мл, то есть при повышении уровня ФНО-α до этого порогового значения появлялись условия для классификационного деления пациентов с ИБС на группы с ОКСбпST и ХКС. Другие изученные цитокины продемонстрировали менее значимые результаты при проведении ROC-анализа.

Рис. 1. Характеристическая ROC-кривая уровня ФНО-α в предопределении вероятности острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST.

Из данных, представленных на рис. 2, видно, что минимальный показатель, отражающий соотношение уровня противовоспалительного цитокина ИЛ-4 к уровню провоспалительного цитокина ИЛ-8, отмечен у лиц контрольной группы, при этом более высокое значение показателя ИЛ-4/ИЛ-8 отмечалось у пациентов группы с ХКС, а максимальное его значение — у пациентов группы с ОКСбпST (соответственно 0,33±0,12; 1,34±0,17; 8,96±1,84; F=19,8; p<0,001). Значение показателя ИЛ-4/ИЛ-8 оказалось выше у пациентов группы с ХКС, чем у лиц контрольной группы (p<0,01). Таким образом, в развитии ОКСбпST определенное значение имеет поддержание баланса между уровнями провоспалительных и противовоспалительных цитокинов.

Согласно результатам ROC-анализа, соотношение показателей ИЛ-4 и ИЛ-8 обладает высокой информативностью в определении его связи с ОКСбпST у мужчин среднего возраста с ИБС (площадь под кривой 0,91; чувствительность 86,7%; специфичность 94,3%) (рис. 3). Пороговое значение составило >3,4, т.е. при достижении этого значения коэффициента ИЛ-4/ИЛ-8 возникали условия для классификационного деления обследованных мужчин с ИБС на группы с ОКСбпST и ХКС.

Рис. 2. Соотношение между ИЛ-4/ИЛ-8 у обследованных мужчин среднего возраста.

ХКС — хронический коронарный синдром; ОКС — острый коронарный синдром.

Рис. 3. Характеристическая ROC-кривая соотношения ИЛ-4/ИЛ-8 в предопределении вероятности острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST у мужчин среднего возраста.

Полученные результаты свидетельствуют о напряжении в работе про- и противовоспалительных цитокинов с нарушением баланса их уровней, который наиболее значимо проявляется при обострении ИБС.

1. У мужчин с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST определен более высокий уровень как провоспалительных, так и противовоспалительных цитокинов по сравнению с мужчинами с хроническим коронарным синдромом и с лицами контрольной группы.

2. У больных ишемической болезнью сердца уровни всех исследованных цитокинов коррелировали с количеством имеющихся в коронарном русле гемодинамически значимых стенозов, общим количеством пораженных атеросклерозом участков коронарного русла, а также со степенью стенозирования разных участков коронарного русла. Наиболее значимые корреляционные связи получены с уровнем ФНО-α.

3. Уровень ФНО-α >4,41 пг/мл ассоциирован с вероятностью острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST у мужчин среднего возраста с ишемической болезнью сердца.

4. Значение коэффициента ИЛ-4/ИЛ-8 >3,4 ассоциировано с вероятностью обострения ишемической болезнью сердца у мужчин среднего возраста.

Вклад авторов: концепция и дизайн исследования — Гостимский В.А., Авдеева М.В.; сбор и обработка материала — Гостимский В.А.; статистическая обработка — Гостимский В.А., Авдеева М.В.; написание текста — Гостимский В.А., Авдеева М.В.; научное редактирование — Авдеева М.В.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.