Маркеры воспаления и ангиогенеза при хронических цереброваскулярных заболеваниях

При хронических цереброваскулярных заболеваниях атеросклеротического генеза одновременно развивается не только активация процессов окисления липопротеинов, но и возникает системный воспалительный ответ, сопровождающийся нарушением структурно-функциональных свойств сосудистой стенки [1—4].Это становится причиной формирования фокальной церебральной ишемии и перманентных нарушений мозгового кровотока. При этом возникает зависимость нейрональной ткани от кровоснабжения посредством ангиогенеза или врастания новых капилляров из предсуществующих сосудов. Церебральная ишемия вызывает экспрессию транскрипционного фактора HIF-1 (англ.: hypoxia-inducible factor-1) и фактора роста эндотелия сосудов (англ.: vascularendothelialgrowthfactor — VEGF), способствующих активации церебрального ангиогенеза [5]. Наиболее важным фактором, участвующим в церебральном ангиогенезе, в настоящее время считают VEGF [6—8].

Одновременно при гипоксии происходит формирование сети эндотелиальных клеток de novo из гематопоэтических или эндотелиальных прогениторных клеток (ЭПК) [9]. ЭПК представляют собой циркулирующий в периферической крови пул ангиобластов, противодействующий факторам повреждения эндотелия и развития эндотелиальной дисфункции [10, 11]. В экспериментальных работах было показано, что снижение количества и функциональной активности ЭПК в периферической крови ассоциируется с ослаблением компенсаторного артериогенеза (коллатеральный ангиогенез) и процессов ремоделирования артерий в ответ на ишемию. У пациентов с распространенным повреждением церебрального эндотелия определяется низкое количество ЭПК [12, 13]. Показано, что снижение функциональной активности и жизнеспособности ЭПК приводит к нарушению эндотелиального гомеостаза и системы ангиогенеза, прогрессированию церебральной микроангиопатии [11, 14—16]. В многочисленных публикациях приводятся результаты определения содержания VEGF в плазме или сыворотке крови пациентов со многими заболеваниями, а также в группе здоровых. Однако результаты анализа VEGF в сыворотке и плазме крови в группах практически здоровых, как правило, не сопоставимы, так как были получены без учета влияния на результаты исследования целого ряда преаналитических факторов. В их число входят методы получения сыворотки и плазмы крови, возраст обследуемого, наличие гиперхолестеринемии, триглицеридемии, артериальной гипертензии и др. Исследований биомаркеров воспалительного ответа и ангиогенеза у практически здоровых при хронических цереброваскулярных заболеваниях с учетом возраста обследуемых и стадий хронической ишемии головного мозга (ХИГМ) не проводилось.

Цель исследования — выявление диагностического значения дополнительных биомаркеров поражения сосудистого русла у больных с ХИГМ.

В исследование включены 50 пациентов с ХИГМ, основная группа и 60 практически здоровых, группа контроля. В исследование были включены больные с ХИГМ атеросклеротического генеза I и II стадий в возрасте 50—65 лет. Из исследования исключались пациенты, принимающие нестероидные противовоспалительные средства и гиполипидемическую терапию; больные с гемодинамически значимым стенозом внутренней сонной артерии (ВСА), требующим хирургического вмешательства; пациенты с энцефалопатией другого генеза (дисметаболический, посттравматический и др.).

Все пациенты с ХИГМ были обследованы по единой программе. С целью выявления когнитивных нарушений проводилось нейропсихологическое исследование с использованием краткой шкалы оценки психического статуса (Mini-Mental State Examination, MMSE) и теста рисования часов. Магнитно-резонансную томографию (МРТ) головного мозга проводили на аппарате PHILIPS ACHIEVA с напряженностью магнитного поля 1,5 Тл и толщиной срезов от 3,0 мм. Дуплексное сканирование сосудов головы и шеи осуществлялось на ультразвуковом сканере PHILIPS HD 11 (Нидерланды).

Распределение обследованных по полу и возрасту в группе контроля представлено в табл. 1. В основной группе пациенты по степени выраженности клинических проявлений ХИГМ были разделены на две группы: 1-я группа — пациенты с ХИГМ I стадии, 2-я группа — ХИГМ II стадии (табл. 2).

Наряду с клиническими исследованиями у пациентов обеих групп определяли лабораторные показатели: моноцитарный хемоатрактантный протеин-1 (МСР-1), С-реактивный белок (СРБ), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF А) в сыворотке и плазме. Забор крови проводили натощак в утренние часы из кубитальной вены в два вида пробирок Vacuette (Австрия) для получения сыворотки (с активатором свертывания) и плазмы (с К₃-ЭДТА). Исследование уровней МСР-1, СРБ, VEGF сыворотки и плазмы крови осуществляли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием наборов реактивов фирмы «Вектор-Бест» (Новосибирск, РФ). Содержание MCP-1 и VEGF выражали в пг/мл.

Статистический анализ результатов проводили с помощью пакета компьютерных программ Statistica v. 6.0 («Stat Soft Inc.»). В качестве критерия достоверности отличия между двумя независимыми группами использовали непараметрический критерий Манна—Уитни. Для выявления связи между возрастом практически здоровых и концентрацией VEGF в сыворотке и плазме использовали ранговый корреляционный анализ Спирмена.

Результаты обследования практически здоровых (табл. 3) показали, что содержание в сыворотке и плазме крови биомаркеров воспаления и ангиогенеза зависит от возраста. В предварительно проведенных исследованиях установлено, что результаты количественного анализа некоторых цитокинов, включая VEGF, как в сыворотке, так и в плазме в значительной степени зависят от того, какая система была использована для забора крови и пробоподготовки. Наиболее высокие уровни VEGF были выявлены в сыворотках, полученных с помощью пробирок Vacuette типа 1 и 2, содержащих активатор свертывания с разделительным гелем и один активатор, соответственно. Это связано с тем, что в данных условиях происходит усиление активации тромбоцитов, которые в процессе образования сгустка крови синтезируют и секретируют данный фактор в более значимых количествах. Отсутствие дополнительной активации тромбоцитов может служить показателем, характеризующим активность ЭПК, или репаративных процессов на уровне эндотелиальной выстилки. В контрольной группе установлено, что медиана сывороточной концентрации СРБ и хемокина МСР-1,VEGF в возрастной группе 21—40 лет значимо ниже, чем в группе лиц от 41 года до 60 лет. Одновременно происходит нарастание содержания VEGF в плазме крови.

В результате корреляционного анализа выявлена сильная положительная связь между возрастом и концентрацией VEGF в сыворотке (r=0,769) и в плазме (r=0,695) крови в группе контроля.

К настоящему времени установлено, что повышение сывороточного уровня таких сигнальных молекул, как СРБ и хемокина — протеина, стимулирующего миграцию макрофагов (MСР-1), достоверно ассоциировано с пожилым возрастом [17]. Ведущими причинами, вызывающими повышение уровней VEGF в кровотоке здорового человека с возрастом, являются провоспалительный цитокиновый сдвиг, оксидантный стресс и ишемия. У лиц старше 41 года, по-видимому, поддержание оптимального кровоснабжения тканевых структур организма вызывает смещение баланса ангиогенных и антиангиогенных факторов в сторону стимуляции ангиогенеза. Это сопровождается активацией каскада молекулярно-генетических процессов, приводящих к усилению синтеза VEGF клетками эндотелия и тромбоцитами, репарации поврежденного эндотелия. Данные процессы, как показывают полученные результаты, сопровождаются повышением концентрации VEGF, циркулирующего в сыворотке и плазме крови.

Выявленные изменения содержания СРБ, МСР-1 и VEGF в сыворотке и плазме крови определили необходимость проведения сравнительной оценки характера изменений процессов ангиогенеза и воспаления у больных с ХИГМ и в группе контроля. Как видно из табл. 4, у больных с ХИГМ по сравнению с группой практически здоровых в сыворотке крови значительно увеличено содержание показателей воспаления — МСР-1 (до 121 и 162% от уровня нормы) и СРБ (до 181 и 213% от уровня нормы). На фоне повышения содержания маркеров воспалительного процесса практически у всех больных с ХИГМ имело место снижение содержания VEGF в сыворотке и плазме крови. Наименьшее значение уровня VEGF сыворотки крови (до 30% от величины нормы, р<0,01) выявлено у пациентов с более выраженными клиническими проявлениями заболевания (ХИГМ II стадии). Уровень VEGF в плазме крови у данной группы больных снижался до 36% от уровня нормы (р<0,01). В группе больных с ХИГМ I стадии с начальными клиническими проявлениями заболевания содержание VEGF в сыворотке крови падало до 43% от уровня нормы (р<0,01) и до 60% от уровня нормы (р<0,05) в плазме крови.

У больных с ХИГМ II стадии клинические проявления формируются на фоне активации процессов внутрисосудистого воспаления и снижения уровня VEGF в сыворотке и плазме крови. Установленные изменения содержания VEGF в сыворотке и плазме крови у больных с ХИГМ можно считать одним из проявлений сниженной активности процессов ангиогенеза, приводящих к неполноценному построению коллатералей и формированию участков ишемии ткани головного мозга. Нарушение баланса ангиогенных и антиангиогенных факторов может являться причиной прогрессирования заболевания и формирования очагов ишемии в глиальной ткани у больных с ХИГМ. Одной из значимых характеристик снижения регенераторных свойств циркулирующих ЭПК у больных с ХИГМ становится снижение VEGF в плазме крови.

Таким образом, по результатам проведенного исследования можно заключить, что прогрессирование ХИГМ происходит на фоне снижения содержания VEGF в сыворотке и плазме крови. Одной из причин декомпенсации процессов ангиогенеза у больных с ХИГМ можно считать снижение уровня VEGF в плазме крови, характеризующего функциональную активность ЭПК. Исследование биомаркеров СРБ и МСР-1 в сыворотке крови, VEGF в плазме и сыворотке крови у больных с ХИГМ в перспективе может быть использовано для индивидуализации тактики лечения, направленной на возможное снижение риска возникновения цереброваскулярных осложнений.

Конфликт интересов отсутствует.