Увеличение количества больных сахарным диабетом (СД) во всем мире приобрело масштаб глобальной эпидемии. В России, по данным Государственного регистра, число больных по обращаемости на 1 января 2011 г. составляет 3,3 млн. Вместе с тем известно, что количество больных СД, в том числе тех, у кого уже имеются сосудистые осложнения, в 3—4 раза больше [1, 10].

Согласно современным представлениям, важными факторами развития ангиопатий при СД являются длительная гипергликемия, артериальная гипертензия (АГ), декомпенсация диабета и генетическая предрасположенность [1, 8, 10, 18]. При сочетании СД 2-го типа (СД2) и АГ, что имеет место у 75—80% больных, риск полной потери зрения повышается в 25 раз [10, 18].

Полифакторность этиологии диабетической ретинопатии (ДР) обусловливает трудность понимания патогенеза и необходимость поиска эффективной терапии этого сосудистого осложнения СД.

На сегодняшний день в результате многочисленных клинических и эпидемиологических исследований установлена взаимосвязь между определенными метаболическими, гемодинамическими, биохимическими параметрами, продолжительностью, тяжестью СД и развитием микроангиопатий [1, 3, 10, 12, 14, 15, 18, 20, 25].

Результаты патоморфологических исследований свидетельствуют о том, что при СД еще до появления клинических признаков микрососудистого осложнения наблюдается нарушение функции внутреннего гематоретинального барьера (ГРБ). Степень увеличения проницаемости ГРБ коррелирует с тяжестью ретинопатии [3, 25]. При этом для ДР характерна определенная последовательность развития расстройства микроциркуляции: вазодилатация → увеличение кровотока → поражение эндотелия → закупорка капилляров → повышение проницаемости → образование артериовенозных шунтов и микроаневризм → неоваскуляризация → кровоизлияния [18].

Все перечисленные патоморфологические проявления ДР в значительной степени зависят от активности основного посттрансляционного процесса превращения белков — протеолиза, контролирующего функции всех белковых структур [4, 7].

Наиболее значимый вклад в состояние сосудистой стенки, в том числе проницаемость сосудов микроциркуляторного русла, а также регуляцию артериального давления (АД), появление микроаневризм вносят две протеолитические системы: калликреин-кининовая (ККС) и ренин-ангиотензиновая (РАС), представленные как в плазме крови, так и в различных тканях [4, 6, 23].

В регуляции важнейших функций сосудистой системы задействованы все основные компоненты ККС: плазменный и тканевый калликреины (пК и тК) и их ингибиторы, высокомолекулярный кининоген (ВМК), брадикинин (Бк), кининазы, в том числе ангиотензинпревращающий фермент (АПФ).

Многочисленные эксперименты и клинические наблюдения дают основания полагать, что в развитии отека при ДР особая роль принадлежит ККС, активация которой приводит к развитию воспаления, разбалансировке системы гемостаза и образованию Бк — вазоактивного гипотензивного пептида, среди многообразных фармакологических эффектов которого — также повышение проницаемости капилляров, развитие отека [4, 5, 26] и аневризмы [19].

Ряд исследований на экспериментальных животных и клиническом материале позволил заключить, что компоненты ККС и РАС являются не только участниками развития, но и потенциальными мишенями при лечении ДР. В частности, недавно показано, что пК может увеличивать проницаемость ретинальных сосудов, а систематическая доставка высокоспецифического низкомолекулярного ингибитора пК (ASP-440) улучшает функцию проницаемости сетчатки у гипертензивных крыс [12, 20].

Е. Feener и соавт. в клинических исследованиях показали также, что ингибирование РАС улучшает состояние сетчатки даже у нормотензивных диабетиков [15, 20, 21]. В этих же исследованиях, кроме положительного действия ингибитора АПФ (ИАПФ) выявлено положительное влияние на сетчатку антагониста рецептора ангиотензина II (АТII) — кандестатина (АТ₁R), который снижает высокую ретинальную сосудистую проницаемость и систолическое АД, вызванные длительным введением АТII диабетическим крысам.

Изучение состояния ККС при введении АТII (увеличение проницаемости ретинальных сосудов) показало, что уровень пК (но не Бк) значительно повышается. Также было продемонстрировано, что интравитреальные инъекции пК и Бк увеличивают проницаемость сосудов сетчатки. Введение крысам ASP-440 существенно снижает стимулированное АТII увеличение проницаемости ретинальных сосудов, несмотря на снижение систолического АД. У контрольных животных (без инфузии АТII) после введения ASP-440 не наблюдались изменения проницаемости ретинальных сосудов.

Несмотря на репрезентативность результатов, полученных на животных, необходимы дальнейшие исследования данной проблемы для выявления влияния ингибирования калликреина на другие процессы, которые вовлекаются в изменение проницаемости ретинальных сосудов, а также для выяснения влияния пК на другие функции сетчатки [21].

Данные результаты дают основание утверждать, что существует принципиально новый подход к снижению проницаемости сосудов сетчатки, при котором мишенью терапевтического воздействия является пК. Уже известно о влиянии пК на проницаемость ретинальных сосудов, повреждение кровеносных сосудов и утолщение сетчатки, что было установлено на модели диабета у грызунов. Показано также взаимодействие между ККС и гипергликемией, факторами роста сосудов, которые непосредственно участвуют в развитии гиперпроницаемости сосудов и ангиогенеза в сетчатке при СД [13, 22].

пК как потенциальная мишень терапии при ДР был идентифицирован относительно недавно, поэтому необходимы дальнейшие исследования роли ККС в функциях глаза, соответственно, возникает необходимость разработки направленного эффективного подавления активности пК, в том числе с использованием высокоспецифичных ингибиторов калликреина, которые могут быть включены в терапевтическую стратегию при ДР [21].

Чтобы реализовать эту идею и понять возможные механизмы воздействия ингибирования калликреина на процессы регуляции АД, состояние стенки сосудов, гемостаз, ангиогенез и другие показатели микроциркуляции в сетчатке, необходимо прежде всего разобраться в сложных взаимодействиях ККС и РАС [16, 24].

Многообразие этих взаимодействий представлено на рисунке.

Приведенная на рисунке схема отражает многоплановые и многоуровневые связи между этими системами, которые реализуются во взаимодействии между ферментами, процессируемыми ими пептидами, а также их рецепторами и ингибиторами.

Среди этих взаимодействий выявлены следующие критические точки на уровне ферментов:

— АПФ не только образует АТII из АТI, но и эффективно катаболизирует кинины, превращая их в неактивные продукты;

— калликреин является активатором проренина на уровне пептидов;

— дериваты АТ, такие как АТ (1—7), в отличие от гипертензивного АТII (1—8), оказывают гипотензивное кининоподобное действие на уровне рецепторов;

— ИАПФ увеличивает ответ кининового рецептора В₂ на стимулирование его Бк;

— антагонисты ангиотензинового рецептора АТ₁ способствуют образованию стабильного гетеродимерного комплекса между АТ₁ и В₂-рецепторами, вызывая увеличение содержания G-белков. При этом увеличивается в 4—5 раз уровень В₂-рецепторов.

Таким образом, ККС и РАС тесно переплетаются. Активация одной системы приводит к контрактивной или синергической активации некоторых процессов другой системы, что в конечном итоге поддерживает физиологическое равновесие этих систем, а при нарушении их активности и взаимосвязи развиваются множественные нарушения в сосудистой системе.

Кинины, образующиеся из ВМК и низкомолекулярного кининогена (НМК) под действием как пК, так и тК, обладают широким, но специфическим спектром биологического действия, которое проявляется как в физиологических условиях, так и при патологии. Наиболее изученными среди кининов являются Бк и каллидин (лиз-Бк, образует тК) — биологически активные пептиды, включенные в большое число физиологических процессов. Они действуют через активацию G-белка, связанного либо с конститутивным В₂-рецептором, либо с индуцибельным В₁-рецептором. При этом запускаются сигнальные пути, такие как увеличение внутриклеточного Са²⁺ и/или освобождение медиаторов, включая оксид азота, метаболиты арахидоновой кислоты, эндотелиальный фактор гиперполяризации (EDHF).

Действие Бк зависит от того, с каким типом рецептора он свяжется. При взаимодействии с В₂-рецептором, конститутивно экспрессированным на эндотелии и других клетках, развивается гипотензивный эффект посредством активации NO-синтазы и образования NO (оксида азота), а также стимулирования синтеза релаксирующих гладкую мускулатуру сосудов простагландинов (Pg), в том числе PgI2.

Бк под действием карбоксипептидазы превращается в дез-Арг9-Бк, который связывается с В₁-рецепторами, индуцируемыми при воспалении. При этом данный пептид выступает в качестве медиатора воспаления: под его действием индуцируются капиллярная проницаемость, боль, локальное снижение АД и другие черты воспалительной реакции. Известно также, что Бк стимулирует гипертрофию интимы и пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов при повреждении эндотелия [13, 17].

Бк, как и нативный ВМК, оказывает выраженное ангиогенное действие, в отличие от ВМКа, который остается после освобождения Бк из молекулы ВМК и обладает антиангиогенным свойством, за что был назван ангиостатином. Кроме того, ВМКа усиливает антиадгезивный эффект многих молекул на поверхности различных клеток, угнетает пролиферацию эндотелиальных клеток (при этом уменьшается экспрессия циклина Д1), усиливает апоптоз, а также блокирует факторы роста некоторых клеток, в том числе и факторы роста сосудов [17].

Наряду с этим ингибиторы кининазы II (АПФ) с успехом используют у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ). Показано, что уровень Бк возрастает в результате блокирования его инактивации под действием АПФ (см. рисунок). Это позволяет прояснить новые аспекты роли ККС при сосудистой патологии.

Таким образом, усиление активности ККС как направление терапии ССЗ до сих пор вызывает большой интерес, а достигнутые успехи стимулируют разработку новых лекарственных форм, поддерживающих необходимый уровень активности ККС. Имеются убедительные доказательства [2, 28] положительного влияния ИАПФ на сердечно-сосудистую систему (ССС), что улучшает состояние больных СД2. При этом в плазме крови больных снижаются уровни АПФ, гликозилированного гемоглобина, глюкозы, пептида С, уменьшается толерантность к инсулину.

В 80-х годах прошлого столетия в кровеносных сосудах ряда тканей были найдены гены мРНК тК, экспрессия которых контролируется стероидными гормонами, а затем было показано, что калликреин может освобождаться из сосудов, при этом количество освобождаемого калликреина из сосуда снижено у гипертензивных экспериментальных животных и у больных с эссенциальной АГ [11, 22]. Получены убедительные доказательства важной роли ККС в ремоделировании сосудов и развитии сосудистых заболеваний [11]. Однако механизм ремоделирования сосудов с участием ККС еще не ясен; необходимо понять механизмы, при которых изменения активности сосудистой ККС вызывают гетерогенные нарушения сосудистой стенки, и установить, будут ли эти изменения приводить к сосудистым заболеваниям и АГ. Особый интерес могут представлять данные, полученные на экспериментальных животных с нокаутированными генами В₂-рецептора, поскольку в этом случае развиваются АГ и изменения в сосудистой стенке. Эти данные могут быть использованы для выяснения возможных причин ангиопатий при СД.

Итак, новым фактом развития ангиопатий при СД явилось установление контролирующей роли пК в сосудистой проницаемости, стимулированной рецептором АТ₁R.

В 2009 г. Е. Feener предложил рассматривать пК как потенциальную мишень для терапии ДР. Дело в том, что пК может увеличивать проницаемость сосудов сетчатки, что было показано в экспериментах с использованием малоразмерных молекул, ингибирующих пК [15, 20].

Показана связь ККС с гипергликемией и факторами роста сосудистого эндотелия, которые, как известно, участвуют в развитии гиперпроницаемости сетчатки при диабете. пК усиливает проницаемость, стимулированную АТII и АТ₁R [28].

Сосудистый эндотелий является полифункциональной системой, оказывающей регуляторное действие на сосуды и систему крови. Эндотелий продуцирует большое количество вазоактивных факторов, обладающих широким спектром действия. К факторам с сосудорасширяющим действием относятся оксид азота, Pg (PgG2, PgI2), эндотелиальный фактор гиперполяризации. К факторам с вазоконстрикторными эффектами принадлежат тромбоксан А2 (TxA2), эндотелин [21].

Эндотелиальные клетки продуцируют широкий спектр антитромботических, антикоагулянтных и прокоагулянтных факторов. К последним относятся фактор Виллебранта, фактор активации тромбоцитов, тканевый фактор, ингибиторы активаторов плазминогена. Антитромботическими факторами являются активаторы плазминогена, ингибитор пути тканевого фактора, компоненты ККС, комплекс тромбомодулина и протеин С [9].

Поскольку именно ККС, а точнее пК, являются ключевыми ферментами, запускающими внутренний путь активации всех протеолитических систем плазмы крови, обеспечивающих защитные и адаптационные процессы, гемокоагуляцию, фибринолиз, ангиотензиногенез, кининогенез, комплемент, есть основания полагать, что пК участвует в развитии тромбогеморрагических осложнений при ДР.

Если пути воздействия на РАС и лекарственные препараты, обеспечивающие это воздействие, достаточно хорошо известны, то способы подавления активности ККС практически не разработаны.

Важно отметить, что подходы к воздействию на ККС при ССЗ и ДР принципиально разные. Учитывая положительное влияние ККС на ССС, в том числе при ишемии, инфаркте миокарда, АГ, ККС следует активировать.

В этих случаях использование ИАПФ и ингибитора АТ₁R способствует увеличению содержания Бк и соответственно приводит к вазодилатации (в том числе коронарных сосудов) и снижению АД [14].

Кроме этого, планируется использовать аденовирусный вектор, содержащий тК человека (генотерапия тК), что указывает на потенциальную возможность увеличить в организме человека уровень тК, участвующего в образовании Бк из НМК, и снизить АД [27].

При шоке, воспалениях различной этиологии, а также ДР ККС следует подавлять. Необходимость этого показана в исследованиях последних лет, представленных выше. Поэтому среди новых направлений в лечении ДР целесообразно рассматривать и развивать воздействие на ККС через ингибирование калликреина, что приведет к снижению проницаемости сосудистой стенки и позволит предотвратить развитие макулярного отека и других последствий повреждения сосудистой стенки при ДР.