АГ — артериальная гипертония
АД — артериальное давление
АПФ — ангиотензинпревращающий фермент
АР — активный ренин
АСБ — атеросклеротическая бляшка
АТ-II — ангиотензин-II
ИБС — ишемическая болезнь сердца
ИКК — иммунокомпетентные клетки
РААС — ренин-ангиотензин-альдостероновая
система
САД — систолическое АД
ЭТ-1 — эндотелин-1
NF-κB — ядерный фактор транскрипции
NO — оксид азота
Ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС) играет определяющую роль в регуляции артериального давления (АД) [1, 2]. Ее компоненты, в частности ангиотензин-II (АТ-II), не только являются вазоактивными факторами, но и реализуют нейроэндокринные эффекты [2, 3]. Подавление превращения ангиотензина-I в АТ-II с помощью ингибитора ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) обеспечивает гипотензивное действие, замедляя прогрессирование патологии, ассоциированной с повышенным А.Д. Указанное свойство ингибитора АПФ широко используется в клинической практике при лечении артериальной гипертонии (АГ), являющейся фоном для многих патологических состояний, включая ишемическую болезнь сердца (ИБС) [4, 5]. Результаты исследований свидетельствуют, что концентрация в плазме крови пептида N-ацетил ser-asp-lys-pro, интегрально отражающая степень угнетения РААС, а также приверженность пациента к лечению, могут использоваться в качестве индикатора эффективности проводимой терапии у больных с ИБС [6, 7].
Вместе с тем влияние РААС на воспалительную реактивность иммунокомпетентных клеток и продукцию цитокинов, а также на проявления хронического субклинического воспаления сосудистой стенки, играющих важную роль в подержании дисфункции эндотелия и прогрессировании атеросклероза, исследовано недостаточно [2, 5, 6]. При этом с учетом способности ингибиторов АПФ блокировать активность активируемого митогеном и JAK/STAT сигнального путей, а также модулировать активность ядерного фактора транскрипции (NF-κB), регулирующего функциональную активность клеток многих типов, предполагается влияние данного фактора на состояние иммунокомпетентных клеток у больных ИБС [7]. Способность подавлять активность сигнального пути JAK/STAT свидетельствует о возможности ингибиторов АПФ ограничивать активацию иммунокомпетентных клеток (ИКК), в том числе моноцитов и макрофагов, а также Т-лимфоцитов за счет снижения их чувствительности к провоспалительным цитокинам. В свою очередь негативное влияние ингибиторов АПФ на активность NF-κB может приводить к уменьшению продукции ИКК провоспалительных цитокинов, матриксных металлопротеиназ, активных форм кислорода и других, определяющих дестабилизацию атеросклеротической бляшки (АСБ) [5, 8].
В связи с актуальностью исследования особенностей влияния уровня ингибиторов АПФ на уровень вазоактивных молекул и продукцию клетками цельной крови у пациентов с ИБС провоспалительных цитокинов целью настоящего исследования явилось изучение концентрации в плазме крови больных ИБС, протекающей на фоне АГ, цитокинов и вазоактивных молекул в зависимости от уровня ингибитора АПФ, отражающего степень угнетения РААС.
Материалы и методы
В соответствии с поставленной целью проведено контролируемое когортное исследование с включением 72 пациентов со стенокардией напряжения II—III функционального класса (по NYHA) в возрасте 47—65 лет (средний возраст 58,5±5,5 года), протекающей на фоне эссенциальной АГ и проходивших плановое лечение в условиях кардиологического стационара. Средний уровень АД в основной группе составил 155,5 и 97,5 мм рт.ст. Пациенты основной группы получали в качестве гипотензивной терапии лизиноприл или эналаприл в сочетании с диуретическим препаратом тиазидного ряда (индапамид-ретард) в среднетерапевтических дозах, а также аторвастатин в средней дозе 20 мг/сут и аспирин 250 мг однократно в сутки.
Группа контроля состояла из 40 практически здоровых мужчин и женщин в возрасте 50—60 лет (средний возраст 56,5±4,5 года, средний уровень АД 127,5±5,5 и 82,5±2,5 мм рт.ст.). Исследование одобрено локальным этическим комитетом Медицинского института Тульского государственного университета.
Критерии включения в исследование: 1) наличие эссенциальной АГ II—III стадии (риск развития сердечно-сосудистых осложнений 3—4-й степени) в течение не менее 5 лет; 2) регулярный прием ингибиторов АПФ на протяжении не менее года; 3) отсутствие обострений хронической воспалительной патологии внутренних органов, перенесенных острых заболеваний, травм и хирургических вмешательств в течение предшествующих 6 мес; 3) согласие на участие в исследовании.
Материалом для исследования служили образцы венозной гепаринизированной крови (5 мл), собранной в утренние часы. При поступлении пациентов в клинику в плазме крови определяли концентрацию интерлейкинов (ИЛ) 2, 12, 17А, 24, серотонина, эндотелина-1 (ЭТ-1), оксида азота (NO), брадикинина, активного ренина (АР), АТ-II, АПФ, а также его ингибитора — N-ацетил-ser-asp-lys-pro.
Исследование биохимических маркеров выполняли методом иммуноферментного анализа на автоматическом анализаторе Personal LAB («Adaltis Italia S.p.A.», Италия). При проведении анализа использовали наборы производства «BenderMedsystems» (Австрия), «R&D Systems Inc». (США), «AssayPro» (США), «Cayman Chemical» (США).
Статистическую обработку данных осуществляли в программе Statistica 6,0. В ходе исследования определяли среднее выборочное (х), 25-й и 75-й процентили (q25; q75), медиану выборки (Ме). Статистическую значимость межгрупповых различий оценивали с использованием критерия Н Крускела—Уоллиса.
Результаты
Оценки исследованных факторов представлены в таблице.
Результаты анализа свидетельствуют о повышении у обследованных пациентов по сравнению с практически здоровыми продукции ИЛ-2 на 40,6% (p=0,056), ИЛ-12 на 73,3% (p=0,00001), ИЛ-17А на 44,1% (p=0,001). Указанные изменения сопровождались снижением концентрации ИЛ-24 на 43,2% (p=0,0009). В плазме крови таких пациентов отмечалось повышение уровня серотонина на 129% (p=0,00001), АТ-II на 137% (p=0,00001), протекавшее на фоне снижения продукции NO на 14% (p=0,62), брадикинина на 4,4% (p=0,31), АПФ на 0,8% (p=0,12) и ЭТ-1 на 22,5% (p=0,06). Выявленные изменения сопровождались увеличением содержания в плазме ингибитора АПФ в среднем на 29% (p=0,055), а также понижением активности ренина на 16,1% (p=0,09).
Таким образом, у обследованных больных выявлено статистически значимое изменение продукции провоспалительных цитокинов и вазоактивных молекул, в том числе серотонина и АТ-II. Это свидетельствует об активации клеточно-опосредованного адаптивного иммунного ответа и тромбоцитов на фоне вазоконстрикторных влияний, а также тенденции к снижению продукции NO и брадикинина. Указанные изменения ассоциировались с повышенным уровнем систолического АД (САД) на 21,9% (р=0,047), диастолического — на 18,8% (р=0,09).
Таким образом, проводимая гипотензивная терапия сопровождалась эффектом расслабления сосудов, обусловленным в большей мере сокращением секреции вазоконстриктора ЭТ-1. Возможно, указанные проявления объясняются эффектами аторвастатина, способствующего нормализации функции эндотелия у больных АГ и ИБС [1]. На этом фоне высокая продукция провоспалительных цитокинов позволяет констатировать, что их продуценты (преимущественно ИКК) малочувствительны к эффектам ингибиторов ГМГ-КоА редуктазы.
Вместе с тем повышенный уровень АТ-II при сниженной концентрации ингибитора АПФ и тенденции к уменьшению концентрации самого АПФ свидетельствует о недостаточной приверженности больных к гипотензивной терапии ингибиторами АПФ либо о некорректно подобранной дозе. Наблюдаемое снижение активности ренина, очевидно, является следствием приема диуретиков.
Анализ результатов оценки концентрации ингибитора АПФ в плазме крови позволил разделить группу пациентов с АГ на 3 подгруппы. В 1-ю подгруппу вошли 18 пациентов, у которых уровень ингибитора АПФ находился в диапазоне 1-го квартиля выборочной совокупности (0,5—2,37 нмоль/мл). Средний уровень АД в данной подгруппе составил 175,5±5,5 и 95,0±2,5 мм рт.ст. Во 2-ю подгруппу распределены 39 пациентов, у которых концентрация ингибитора АПФ находилась в диапазоне 2—3-го квартиля (2,37—5,16 нмоль/мл). В данной подгруппе средний уровень АД составил 145,0±3,5 и 85,0±3,0 мм рт.ст. 3-ю подгруппу составили 15 пациентов, у которых уровень ингибитора АПФ находился в диапазоне 4-го квартиля (5,17—10,1 нмоль/мл). В данной подгруппе средний уровень АД составил 155,0±3,0 и 90,5±5,0 мм рт.ст. Проведенный анализ выявил статистически значимые межподгрупповые различия САД (р=0,048). Диастолическое А.Д. в указанных подгруппах статистически значимо не различалось.
В подгруппе с низким уровнем ингибитора АПФ по сравнению с практически здоровыми отмечено снижение концентрации ЭТ-1 на 17,1% (p=0,074), ИЛ-24 на 42,7% (p=0,0005), брадикинина на 69,9% (p=0,0001), АР на 19,1% (p<0,0001), ИЛ-12 на 8,4% (p=0,75). При этом низкий уровень ингибитора АПФ, очевидно, являвшийся следствием низкой приверженности пациентов к лечению, на что указывает повышенный на 27,5% (р=0,032) уровень САД, по сравнению с группой контроля ассоциировался с повышением продукции ИЛ-2 на 8,2% (p=0,58), ИЛ-17А на 257,7% (p=0,00014), АПФ на 528% (p=0,013), серотонина на 102,1% (p=0,098), АТ-II на 153,5% (p<0,0001), NO на 218,2% (p<0,0001).
Результаты исследования показали, что повышение уровня ингибитора АПФ до среднего сопровождается увеличением продукции ИЛ-2 на 21,7% (p=0,052), ИЛ-12 на 58,7% (p=0,0001), ИЛ-24 на 52,9% (p=0,0002), брадикинина на 254,7% (p<0,0001), серотонина на 12,3% (p=0,06) и АР на 7,5% (p=0,1). На этом фоне отмечалось снижение уровня АПФ на 82,5% (p=0,002), NO на 71,8% (p=0,0001), ИЛ-17А на 52,4% (p=0,0002) при повышении уровня ЭТ-1 на 1,1% (р=0,7). При этом, несмотря на сохранение повышенного уровня АТ-II по сравнению с предыдущей подгруппой, у обследованных больных отмечался отчетливый гипотензивный эффект лечения, выражавшийся в статистически значимом снижении САД на 21% (р=0,042).
Дальнейший рост концентрации в плазме крови ингибитора АПФ до максимальной сопровождался увеличением продукции ЭТ-1 на 2,4% (p=0,2), ИЛ-17А на 11,9% (p=0,055), NO на 8,7% (p=0,1), АПФ на 21,9% (p=0,03), серотонина на 10% (p=0,07). На фоне максимального содержания иАПФ отмечалось снижение продукции ИЛ-2 на 27,4% (p=0,025), ИЛ-12 на 5,8% (p=0,2), ИЛ-24 на 5,8% (p=0,2), брадикинина на 10,2% (p=0,07), АТ-II на 14,8% (p=0,041), АР на 3,7% (p=0,2). Анализ показал, что в данной подгруппе больных по сравнению с подгруппой с минимальным уровнем ингибитора АПФ САД снизилось на 13% (р=0,051).
Таким образом, несмотря на сохранение повышенного уровня АПФ в плазме крови в данной подгруппе, в целом уровень данного фермента оставался ниже, чем в подгруппе с минимальным содержанием ингибитора АПФ. Статистически значимое снижение концентрации АТ-II и формирование тенденции к понижению активности ренина плазмы позволяют предполагать сравнительно высокую приверженность к лечению таких больных.
Анализ показал, что в подгруппе с высоким уровнем ингибитора АПФ по сравнению с практически здоровыми отмечалось снижение концентрации ЭТ-1 на 24,3% (р=0,03), ИЛ-2 на 4,3% (р=0,3), ИЛ-24 на 17,5% (р=0,046), NO на 2,6% (р=0,4), брадикинина на 4% (р=0,3), АР на 16,3% (р=0,044). Однако при этом наблюдалось повышение продукции ИЛ-12 на 37% (р=0,023), ИЛ-17А на 90,4% (р=0,007). Кроме того, уровень АПФ, несмотря на высокую концентрацию ингибитора АПФ в плазме крови в данной подгруппе все же оставался повышенным на 34,1% (р=0,027), уровень серотонина на 149,7% (р<0,0001), а АТ-II на 115,9% (р<0,0001). Все это способствовало сохранению у таких больных по сравнению с группой контроля повышенного на 21,5% САД (р=0,048).
Обсуждение
Результаты исследования позволяют утверждать, что патологический процесс у обследованных больных протекает на фоне повышенной концентрации в плазме серотонина, АТ-II и АПФ, указывающих на активацию тромбоцитов, а также РААС. При этом повышенный уровень АТ-II в сочетании с АГ способствует гипертрофии миокарда и прогрессированию ИБС.
Повышенный уровень цитокинов — ИЛ-12 и ИЛ-17А, продуцирующихся активированными макрофагами, Т-хелперами-1 и -17, ассоциированный со снижением продукции ИЛ-24, в отсутствие клинических проявлений инфекционного процесса, а также обострения хронической воспалительной патологии может рассматриваться как одно из проявлений субклинического иммуновоспалительного процесса в сосудистой стенке [9, 10]. Результаты проведенного исследования свидетельствуют, что повышенная продукция исследованных цитокинов как проявление активации макрофагов и Т-лимфоцитов ассоциирована с активностью РААС. Подобная ассоциация может рассматриваться в качестве комбинированного фактора патогенеза атеросклероза, определяющего возможность прогрессирования заболевания и развитие его осложнений у обследованных больных.
Вместе с тем очевидно, что прием статинов способствует поддержанию функции эндотелия у таких больных на уровне, обеспечивающем относительную компенсацию вазопрессорных влияний АТ-II, за счет сокращения продукции ЭТ-1. При этом также очевидно, что диуретики способствуют снижению активности ренина плазмы, стабилизируя и ограничивая в определенной мере активность РААС.
Проведенный анализ также показал, что низкий уровень ингибитора АПФ у обследованных пациентов, свидетельствующий в пользу низкой приверженности их к лечению, сочетается с повышенной продукцией ИЛ-17А, отражающей стимуляцию нейтрофилов Т-хелперами-17, сопровождаясь, кроме того, высоким уровнем АПФ и АТ-II, указывающим на активацию РААС [1, 2, 4]. Таким образом, гипотензивная терапия, в частности ингибиторами АПФ, является фактором, сдерживающим прогрессирование патологических изменений у больных ИБС, за счет ограничения провоспалительной активности иммунокомпетентных клеток и эффекторных молекул, определяющих вазопрессорные эффекты РААС.
Отражая приверженность к гипотензивной терапии, увеличение содержания в плазме ингибитора АПФ до средних значений ассоциируется с увеличением прежде всего концентрации брадикинина, ИЛ-12, ИЛ-2, ИЛ-24, а также снижением продукции ИЛ-17А и АПФ. При этом уменьшение продукции ИЛ-17А, определяющего цитотоксические провоспалительные реакции на фоне повышения уровня ИЛ-2 и ИЛ-12, указывает на стимуляцию у таких больных макрофагов противовоспалительного фенотипа М2, способствующих угнетению воспалительной реакции сосудистой стенки [5, 8]. В свою очередь повышение продукции ИЛ-24, наблюдаемое в данной подгруппе, также свидетельствует об усилении противовоспалительных влияний со стороны иммунокомпетентных клеток и подавлении пролиферативной активности мезенхимальных элементов, участвующих в формировании АСБ — миоцитов, фибробластов и макрофагов [11].
Следует отметить, что повышение уровня брадикинина, наблюдаемое на фоне увеличения уровня ингибитора АПФ, способствует не только расслаблению сосудов, но и (за счет стимуляции синтеза простациклина) снижению агрегации тромбоцитов, что может иметь значение для профилактики тромбообразования и прогрессирования ИБС [1, 4].
На фоне высоких уровней ингибитора АПФ наблюдаемая максимальная продукция ИЛ-17А в сочетании с повышением уровня ИЛ-2 указывает на стимуляцию дифференцировки Т-лимфоцитов в направлении развития Т-хелперов-17 и усиления провоспалительной активации клеток цельной крови, в том числе нейтрофилов. Учитывая статистически значимые различия продукции ИЛ-17А у пациентов с АГ, можно полагать, что в патогенезе заболевания и поддержании хронического воспалительного процесса в сосудистой стенке играют роль Т-хелперы-17, активность которых, очевидно, модулируется РААС [9, 10]. Высокий уровень ингибитора АПФ, характеризуясь в целом снижением концентрации вазоконстриктора АТ-II в плазме крови, тем не менее сопровождается существенным снижением концентрации брадикинина, что способствует ограничению эффектов расслабления сосудов, проявляющемуся тенденцией к более высокому АД у таких больных.
Таким образом, повышение концентрации ингибитора АПФ в плазме крови, способствуя усилению механизмов расслабления сосудов, сопровождается также стимуляцией провоспалительной активности клеток цельной крови и тромбоцитов, что может служить одной из причин недостаточной эффективности ингибитора АПФ и неполного контроля АД у таких больных. При этом средние уровни ингибитора АПФ, которые характеризуются сравнительно низкой провоспалительной активацией мононуклеарных клеток, могут быть более предпочтительными с точки зрения замедления прогрессирования субклинического воспаления сосудистой стенки и профилактики обострения ИБС, что определяет целесообразность контроля содержания ингибитора АПФ в плазме. Исследованная динамика вазоактивных медиаторов и цитокинов в зависимости от активности РААС позволяет предположить наличие тесных взаимосвязей степени ингибирования РААС и провоспалительной активации иммунокомпетентных клеток, носящих функциональный характер и определяющихся модуляцией молекулярных процессов в клетках компонентами РААС, в частности ингибитором АПФ. Данные взаимосвязи, очевидно, играют роль в патогенезе атеросклероза, влияя на стабильность АСБ и течение ИБС.
С учетом имеющихся взаимосвязей можно полагать, что неполный контроль АД вследствие недостаточного подавления АПФ будет способствовать активации мононуклеарных клеток и нейтрофилов с дестабилизацией АСБ и тромбообразованию, приводя к обострению ИБС. Чрезмерное подавление активности АПФ в свою очередь не способствует снижению уровня АТ-II, проявляясь к тому же дефицитом брадикинина, что ограничивает гипотензивный и антипролиферативный эффект терапии.
Заключение
ИБС, сочетающаяся с АГ, протекает на фоне изменений продукции цитокинов, в частности повышения продукции ИЛ-2, ИЛ-12, ИЛ-17А и снижения ИЛ-24, свидетельствующих о провоспалительной активацию клеток цельной крови, в частности Т-хелперов-1 и -17, способствующей поддержанию хронического воспаления в сосудистой стенке. Кроме того, у обследованных пациентов отмечено повышение уровня серотонина, определяющееся активацией тромбоцитов, а также концентрации АТ-II и ингибитора АПФ, определяющих прогрессирование ИБС, за счет сохранения АГ, ремоделирования миокарда, усиления агрегации тромбоцитов и тромбообразования.
Противовоспалительные и антипролиферативные эффекты ингибитора АПФ у обследованных больных реализуются за счет снижения продукции ИЛ-17А и повышения продукции ИЛ-24. Эффекты расслабления сосудов ингибитором АПФ, очевидно, связаны со снижением концентрации АПФ, АТ-II и ЭТ-1, а также повышением уровня брадикинина, способствующих расслаблению сосудов, уменьшению тромбоцитарной агрегации и замедлению ремоделирования миокарда.
Высокий уровень ингибитора АПФ ассоциирован со снижением продукции NO, сочетающимся с повышением активности ренина плазмы, содержания серотонина и продукции ИЛ-17А, что может способствовать ограничению эффективности ингибиторов АПФ при их длительном применении в высоких дозах и стимуляции провоспалительной активности иммунокомпетентных клеток и агрегационную активность тромбоцитов.
Указанные обстоятельства свидетельствуют о целесообразности определения уровня ингибитора АПФ в плазме крови с целью осуществления контроля активности РААС при длительном применении соответствующих лекарственных средств.
Сведения об авторах
Логаткина Анна Владимировна — асп. каф. внутренних болезней
Терехов Игорь Владимирович — к.м.н., доцент каф. общей патологии
Бондарь Станислав Станиславович — асп. каф. внутренних болезней
Бондарь Нелли Владимировна — к.б.н., проф. каф. безопасности жизнедеятельности в техносфере и защиты человека в чрезвычайных ситуациях
Хадарцев Александр Агубечирович — д.м.н., дир. Медицинского института ТулГУ, зав. каф. внутренних болезней, проф.; тел.: +7(487)273-4460; e-mail: medins@tsu.tula.ru