Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Верюгина Н.И.

ГБОУ ВПО "Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова" Минздрава России

Чимагомедова А.Ш.

ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования», Москва, Россия

Старовойтова И.М.

ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования», Москва, Россия

Левин О.С.

Российская медицинская академия последипломного образования

Эндотелиальная дисфункция при дисциркуляторной энцефалопатии

Авторы:

Верюгина Н.И., Чимагомедова А.Ш., Старовойтова И.М., Левин О.С.

Подробнее об авторах

Просмотров: 7536

Загрузок: 205


Как цитировать:

Верюгина Н.И., Чимагомедова А.Ш., Старовойтова И.М., Левин О.С. Эндотелиальная дисфункция при дисциркуляторной энцефалопатии. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2017;117(6‑2):73‑80.
Veriugina NI, Chimagomedova ASh, Starovoitova IM, Levin OS. Endothelial dysfunction in chronic vascular encephalopathy. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2017;117(6‑2):73‑80. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro20171176273-80

Рекомендуем статьи по данной теме:
Вли­яние прог­рам­мы кар­ди­орес­пи­ра­тор­ных тре­ни­ро­вок на уро­вень мо­ле­кул меж­кле­точ­ной ад­ге­зии у па­ци­ен­ток с пос­тмас­тэк­то­ми­чес­ким син­дро­мом. Воп­ро­сы ку­рор­то­ло­гии, фи­зи­оте­ра­пии и ле­чеб­ной фи­зи­чес­кой куль­ту­ры. 2024;(4):45-51
Роль би­омар­ке­ров эн­до­те­ли­аль­ной дис­фун­кции в прог­но­зи­ро­ва­нии прог­рес­си­ро­ва­ния уме­рен­ных ког­ни­тив­ных на­ру­ше­ний у па­ци­ен­тов с фак­то­ра­ми сер­деч­но-со­су­дис­то­го рис­ка. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2024;(9):88-95
Воз­мож­нос­ти при­ме­не­ния этил­ме­тил­гид­рок­си­пи­ри­ди­на сук­ци­на­та в ком­плексной те­ра­пии ар­те­ри­аль­ной ги­пер­тен­зии. Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2024;(5):572-580
Мор­фо­фун­кци­ональ­ные и би­охи­ми­чес­кие де­тер­ми­нан­ты эн­до­те­ли­аль­ной дис­фун­кции пос­ле но­вой ко­ро­на­ви­рус­ной ин­фек­ции COVID-19. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(10):90-96
Из­ме­не­ния ли­пид­но­го про­фи­ля, струк­тур­но-фун­кци­ональ­но­го сос­то­яния со­су­дов у па­ци­ен­тов с лим­фо­ма­ми и сер­деч­но-со­су­дис­ты­ми ток­си­чес­ки­ми рис­ка­ми при про­ве­де­нии хи­ми­оте­ра­пии. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(10):117-124
Осо­бен­нос­ти ско­рос­тных ха­рак­те­рис­тик ар­те­ри­аль­но­го кро­во­то­ка при эн­до­те­ли­аль­ной дис­фун­кции. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2024;(12):100-106
Ак­ти­ва­ция эн­до­ген­ных ме­ха­низ­мов са­но­ге­не­за при ког­ни­тив­ных на­ру­ше­ни­ях при бо­лез­ни це­реб­раль­ных мел­ких со­су­дов. Жур­нал нев­ро­ло­гии и пси­хи­ат­рии им. С.С. Кор­са­ко­ва. 2024;(12):7-13
Бли­жай­шие ре­зуль­та­ты при­ме­не­ния пре­па­ра­та Сла­ви­норм у па­ци­ен­тов с ате­рос­кле­ро­ти­чес­ки­ми за­бо­ле­ва­ни­ями ар­те­рий ниж­них ко­неч­нос­тей. Кар­ди­оло­гия и сер­деч­но-со­су­дис­тая хи­рур­гия. 2025;(1):102-108
Ис­сле­до­ва­ние эф­фек­тив­нос­ти ле­во­кар­ни­ти­на в кор­рек­ции уме­рен­ных ког­ни­тив­ных расстройств у па­ци­ен­тов с ги­пер­то­ни­чес­кой бо­лез­нью. Про­фи­лак­ти­чес­кая ме­ди­ци­на. 2025;(4):45-50

Эндотелий является высокоспециализированной тканью, выстилающей внутреннюю поверхность сосудов в виде непрерывного монослоя. Она состоит из более чем 60 трл клеток, покоящихся на субэндотелии (базальная мембрана, состоящая из трехмерной сети коллагена). Эндотелий регулирует многие физиологические и патофизиологические процессы, в том числе гемостаз, тонус и проницаемость сосудов, миграцию клеток и обмен питательных веществ, ангиогенез, пролиферацию, воспаление, атерогенез и тромбоз [1].

Эндотелиальные клетки постоянно синтезируют и экспонируют на своей поверхности молекулы, обеспечивающие тромборезистентные свойства эндотелия, а также функции эндотелия как динамического барьера для белков плазмы крови и активного участника гемостатических, воспалительных и репаративных процессов [1].

Одним из ключевых звеньев регуляции функционирования эндотелия является оксид азота (NO) — медиатор эндотелийзависимой вазодилатации. NO также тормозит агрегацию тромбоцитов, адгезию лейкоцитов, инфильтрацию и пролиферацию гладкомышечных клеток сосудов, препятствует окислительной модификации липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), формированию атеросклеротических бляшек и прогрессированию атеросклероза [2, 3].

Эндотелиальные клетки сосудов микроциркуляторного русла головного мозга являются внутренней частью гематоэнцефалического барьера. Они принимают участие в транспорте питательных веществ из крови в головной мозг, в выведении токсических метаболитов из головного мозга, миграции циркулирующих лейкоцитов и формировании новых сосудов [4].

Эндотелиальные клетки активно вовлечены в регуляцию мозгового кровотока: в ответ на гуморальные, нейрональные и метаболические стимулы [5] они продуцируют и выделяют ряд вазодилататоров (NO, простациклин, брадикинин) и вазоконстрикторов (эндотелин, ангиотензин II) [2], регулирующих тонус сосудов, тем самым изменяя мозговую гемодинамику [5].

Клетки мелких церебральных сосудов (эндотелиоциты, гладкомышечные клетки, перициты), глиальные клетки (прежде всего астроциты) и нейроны функционально связаны между собой и формируют так называемые нейроваскулярные единицы. Благодаря сопряжению активности элементов нейроваскулярных единиц реализуется феномен функциональной гиперемии — увеличение перфузии активированного участка мозга [6].

Вызванная сенсорными стимулами функциональная гиперемия коры обеспечивает повышение уровня кровотока в соответствии с потребностями активированных нейронов. Этот процесс сопровождается вазодилатацией [7] и опосредован целым рядом вазоактивных ионов (прежде всего калия и кальция), метаболическими факторами (прежде всего NO, оксидом углерода, гипоксией, лактатом, аденозином), некоторыми нейромедиаторами (глутаматом, дофамином, ацетилхолином) [6].

В нейроваскулярном сопряжении участвуют нейроны, астроциты и клетки сосудистой стенки [6, 8]. Предполагается также, что помимо возбуждающих и тормозных нейронов коры, сигналы к астроцитам, перицитам, гладкомышечным клеткам могут также посылать нейроны таламуса, базальных отделов переднего мозга и голубого пятна [7].

Астроциты встроены между нейронами и клетками сосудистой стенки. Отростки астроцитов окружают нейрональные синапсы. На поверхности этих отростков находятся рецепторы для различных нейротрансмиттеров. Концевые отростки астроцитов плотно прилегают к стенке сосудов микроциркуляторного русла. При повышении нейрональной активности в синаптическую щель выделяются нейротрансмиттеры, главным образом глутамат [8], который взаимодействует с метаботропными глутаматными рецепторами (mGluR) на поверхности астроцитов, что приводит к повышению внутриклеточной концентрации кальция в них. Внутриклеточный кальций активирует фосфолипазу А2 [7], гидролизующую мембранные фосфолипиды до арахидоновой кислоты [9], которая в свою очередь метаболизируется циклооксигеназой-1 до простагландинов (в частности, PG E2 [9]) и 5-липооксигеназой [7] до эпоксид-лейкотриена А4 (LT A4) [9]. Как PG E2, так и LT A4 стимулируют расслабление гладкомышечных клеток сосудов микроциркуляторного русла [7].

Экспериментально было подтверждено, что на капиллярном уровне повышение концентрации кальция в астроцитах предшествует расслаблению гладкомышечных клеток. Ранее считалось, что для нейроваскулярного сопряжения достаточно взаимодействия астроцитов, находящихся рядом с синаптическими окончаниями и наружной поверхностью гладкомышечных клеток артериол, идущих к глубинным отделам мозга. Последние исследования поставили под сомнение этот факт, когда было обнаружено, что повышение концентрации внутриклеточного кальция в астроцитах происходит позже, чем начинается дилатация прилегающих и глубоких артериол [7].

Полноценный гемодинамический ответ на стимулы в головном мозге обеспечивают не только астроциты, но и неповрежденный сосудистый эндотелий. Так, B. Chen и соавт. [7] экспериментально доказали, что избирательное прерывание сигнала от эндотелия блокирует дилатацию артерий мягкой мозговой оболочки (пиальных артерий) в ответ на стимулы в соматосенсорной коре. Разрушение большой площади эндотелия, прилегающего к мягкой мозговой оболочке, приводит к существенному ослаблению гемодинамического ответа.

При нейроваскулярном сопряжении стимуляция эндотелия происходит в результате взаимодействия сигнальных молекул и нейротрансмиттеров, таких как ацетилхолин, аденозин, аденозинтрифосфат (АТФ), аденозиндиосфат (АДФ), уридиндифосфат, ионы калия и брадикинин, с эндотелиальными рецепторами, сцепленными с G-белками, что приводит к активации фосфолипазы С, которая гидролизует фосфатидилинозитол (PIP2) до диацилглицерола и инозитолтрифосфата, способствующего высвобождению кальция из эндоплазматического ретикулума и, следовательно, повышению концентрации внутриклеточного кальция.

B. Chen и соавт. [7] считают, что далее возможны два пути распространения эндотелийзависимой вазодилатации: так называемые быстрый и медленный. Быстрый путь заключается в гиперполяризации эндотелия с масштабным, практически не затухающим распространением вазодилатации на расстояние в несколько мм. На быстрый путь не влияют ингибиторы циклооксигеназы (ЦОГ) и NO-синтазы (NOS). Повышение внутриклеточного кальция приводит к открытию кальцийзависимых калиевых каналов, что способствует гиперполяризации мембраны эндотелия. Гиперполяризация быстро распространяется через щелевые контакты на соседние эндотелиальные клетки и через миоэндотелиальные щелевые контакты на соседние гладкомышечные клетки. В результате гиперполяризации гладкомышечных клеток потенциалзависимые кальциевые каналы закрываются, происходит расслабление гладкомышечных клеток. Медленный путь распространения эндотелийзависимой вазодилатации, в отличие от быстрого, затухает уже через 500 мкм и заключается в каскаде внутриклеточных реакций с участием ЦОГ и NOS. Как упоминалось выше, в стимулированных эндотелиоцитах в результате активации фосфолипазы С из фосфатидилинозитола образуются диацилглицерол и инозитолтрифосфат. Диацилглицерол быстро расщепляется до арахидоновой кислоты, из которой в свою очередь синтезируются простагландины, в том числе простациклин, вызывающий расслабление гладкомышечных клеток.

Кроме того, при повышении концентрации внутриклеточного кальция в эндотелиоцитах образуется комплекс Са-кальмодулин, который активирует эндотелиальную NOS (еNOS), катализирующую реакцию синтеза NO из L-аргинина, что протекает при участии ряда кофакторов, таких как никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ-Н), флавинадениндинуклеотид (ФАД), флавинмононуклеотид (ФМН), тетрагидробиоптерин (ВН4), гем- и кальмодулин [2]. NO диффундирует в гладкомышечные клетки сосудистой стенки [3] и активирует гуанилатциклазу, концентрация циклического гуанозинмонофосфата (цГМФ) повышается, что приводит к расслаблению гладкомышечных клеток [2].

Таким образом, при стимуляции эндотелия вначале возникает кратковременная быстрая эндотелиальная гиперполяризация, а затем происходит медленная NO- и простагландинзависимая дилатация, что было экспериментально подтверждено B. Chen и соавт. [7]. Иными словами, медленный путь вызывает вторичную дилатацию, достигнув сегментов артериол, предварительно дилатированных быстрым путем распространения эндотелиальной гиперполяризации.

Предполагаются и другие возможные варианты стимуляции эндотелия, в том числе через прямую иннервацию микрососудистого русла холинергическими нейронами, а также иннервацию эндотелия, опосредованную астроцитами, перицитами или гладкомышечными клетками [7].

Уже на ранних стадиях дисциркуляторной энцефалопатии (ДЭ) происходит функциональное разобщение основных элементов нейроваскулярных единиц: перераспределение перфузии в пользу активно работающих нейронов становится невозможным, что приводит к функциональной инактивации последних. Важнейшим фактором, приводящим к нарушению деятельности нейроваскулярных единиц, является эндотелиальная дисфункция на уровне мелких сосудов, вызывающая снижение их реактивности и соответственно дефицит перфузии активных участков мозга [6].

Эндотелиальная дисфункция является системным патологическим процессом, вовлекающим сосудистую стенку различных органов, в том числе головного мозга [5]. Основным звеном в патогенезе эндотелиальной дисфункции является снижение синтеза и биодоступности NO [10], которое поначалу может проявляться в виде нарушения вазодилатации [2].

Снижение биодоступности NO как в стенке периферических сосудов, так и сосудов головного мозга приводит к нарушениям сосудистых функций, включая склонность к вазоконстрикции, повышение артериального давления и развитие атеросклероза. Утрата эндотелиального NO способствует пролиферации гладкомышечных клеток, агрегации тромбоцитов, адгезии лейкоцитов и воспалению, играя тем самым важнейшую роль в инициации и прогрессировании сосудистого заболевания [11].

Механизм эндотелиальной дисфункции

При повреждении эндотелия фенотип эндотелиальных клеток изменяется из тромборезистентного в провоспалительный и прокоагулянтный. На поверхности поврежденного эндотелия экспонируются адгезивные и прокоагулянтные белки.

К адгезивным белкам эндотелия относятся фактор фон Виллебранда (VWF) — промотор адгезии и активации тромбоцитов, а также селектины P и Е, молекулы суперсемейства иммуноглобулинов — ICAM-1 (внутриклеточная адгезивная молекула 1), ICAM-2 (внутриклеточная адгезивная молекула 2), VCAM-1 (адгезивная молекула сосудистых клеток 1), связывающих лейкоциты крови.

К прокоагулянтным белкам эндотелия относятся фактор активации тромбоцитов (PAF) — мощный медиатор воспаления и индуктор агрегации тромбоцитов, а также трансмембранный белок CD40, тканевый фактор — рецептор факторов VII/VIIa свертывания крови, ингибитор активаторов плазминогена (t-PA и u-PA) — PAI-1, ингибитор фибринолиза, вазоконстрикторы — эндотелины [1].

Посредством вышеперечисленных адгезивных и прокоагулянтных белков происходит адгезия тромбоцитов к активированному эндотелию, их агрегация, рекрутирование иммунных клеток, в частности нейтрофилов, моноцитов, экспрессирующих тканевые факторы, а также образование агрегатов лейкоцитов с тромбоцитами. Таким образом, повреждение эндотелия приводит к дисбалансу между вазоконстрикцией и вазодилатацией, увеличению проницаемости эндотелия для провоспалительных клеток и макромолекул, повышению агрегации тромбоцитов, адгезии лейкоцитов и высвобождению цитокинов [1, 2, 4].

Повреждение головного мозга при эндотелиальной дисфункции

Индуцированные ишемией цитокины стимулируют экспрессию адгезивных молекул ICAM-1 на поверхности активированного эндотелия микрососудистого русла головного мозга и на поверхности лейкоцитов, благодаря чему происходит адгезия лейкоцитов к поверхности эндотелия с последующим их проникновением в паренхиму головного мозга [4].

В ряде исследований, в частности в работах С. Purnell и соавт. [12] и T. Quinn и соавт. [13], было подтверждено, что наличие факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний с последующим повреждением сосудов головного мозга ассоциировано с повышением риска развития когнитивных нарушений у пожилых пациентов, а повышенный уровень маркеров повреждения эндотелия, включая PAF и VWF, ассоциирован с повышенным риском развития сосудистой деменции [5].

Факторы риска эндотелиальной дисфункции

К основным факторам риска эндотелиальной дисфункции относятся сахарный диабет, артериальная гипертензия, гиперхолестеринемия, курение, менопауза, пожилой возраст, наследственная предрасположенность [14], ожирение и сидячий образ жизни [11]. В этих случаях большую роль играют острая гипертензия, гиперлипидемия, продукты курения, свободные радикалы, окисленные липопротеиды способствуют повреждению сосудистой стенки и, следовательно, эндотелия [1].

Так, при окислительном стрессе происходит накопление в крови большого количества активных форм кислорода (прежде всего супероксида (O2) [11], а также гидроксильного радикала (HO•), липидных радикалов, перекиси водорода (Н2О2), пероксинитрита (ONOO), гипохлорной кислоты (HOCl)), которые подавляют эндогенные механизмы антиоксидантной защиты, что способствует прогрессированию эндотелиальной дисфункции [2]. Хорошо известно, что в эндотелиальных клетках, помимо митохондрий, важными источниками супероксида являются НАДФН-оксидаза, ЦОГ, ксантиноксидаза и расщепленная до двух мономеров еNOS. Сердечно-сосудистые факторы риска способствуют повышению активности НАДФН-оксидазы и синтезу супероксида с последующей химической инактивацией NO до потенциального окислителя — пероксинитрита. Повышенная продукция пероксинитрита приводит к окислительному стрессу, в результате которого происходит окисление тетрагидробиоптерина (ВН4) — обязательного кофактора активации eNOS. Недостаток ВН4 влечет за собой дефицит активного гомодимера eNOS, что приводит к снижению продукции NO эндотелием и повышению продукции супероксида и пероксинитрита [11].

Немаловажную роль в развитии эндотелиальной дисфункции играет процесс старения. С возрастом способность эндотелиальных клеток поддерживать сосудистый гомеостаз уменьшается, что приводит к снижению мозгового кровотока и повышению сопротивления сосудов мозга [5].

Повышению среднего значения сопротивления току крови и снижению резерва капиллярного кровотока способствуют также ремоделирование, гипертрофия сосудистой стенки и разрежение капиллярной сети, причиной которых являются повышенные пульсовое давление и жесткость стенки аорты. При повышении пульсового давления также нарушается функция эндотелия. Повышенная артериальная жесткость нарушает паттерн кровотока, вследствие чего увеличивается передача энергии пульсовой волны в микроциркуляторное русло, что приводит к повреждению последнего. В частности, в головном мозге обнаруживаются атеросклеротические изменения мелких церебральных сосудов с лейкоареозом на МРТ [15].

При повышении артериальной жесткости увеличивается зависимость кровяного давления от объема циркулирующей крови, а чувствительность барорецепторов снижается, что приводит к нестабильности артериального давления. В этом случае в результате периодической гипотонии возникает ишемия перивентрикулярных водораздельных зон [15].

С. Tsao и соавт. [15] в своем исследовании показали, что повышенная каротидно-феморальная скорость пульсовой волны (индикатор повышенной аортальной жесткости) коррелирует с уменьшением объема головного мозга, повышением гиперинтенсивности белого вещества на МРТ и ростом числа «немых» инфарктов головного мозга; связи с когнитивными функциями не было. Повышение центрального пульсового давления и среднего артериального давления коррелирует с уменьшением объема головного мозга и повышением гиперинтенсивности белого вещества, соответственно, и с когнитивными нарушениями для обоих видов давления.

Таким образом, ремоделирование сосудистой стенки, связанное с возрастным и сердечно-сосудистым факторами риска, приводит к повышению артериальной жесткости и пульсового артериального давления, распространяющимися дистально и нарушающими микроциркуляцию, тем самым способствуя развитию инсультов, микроинфарктов, лейкоареоза и атрофии головного мозга с когнитивными нарушениями [15].

В развитии эндотелиальной дисфункции имеет место и генетическая предрасположенность. Гены, регулирующие функции эндотелия, вовлечены в регуляцию ренин-ангиотензиновой системы, эндотелиального NO, уровня гомоцистеина [16].

H. Markus и соавт. [17] впервые выявили связь между полиморфизмом (в виде делеций или вставок) гена ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) и лакунарными инфарктами. При этом уровень АПФ в плазме повышается. H. Schmidt и соавт. [18] обнаружили связь полиморфизма –20A>C гена АПФ с лейкоареозом. A. Elbaz и соавт. [19] выявили ассоциацию полиморфизма гена NO-синтазы с лакунарными инфарктами. Определение роли генов, участвующих в регуляции эндотелиальных функций, в качестве факторов риска ДЭ требует дальнейших исследований, так как в ряде других исследований связь вышеописанных генов с ДЭ не подтвердилась [16].

В качестве возможных факторов риска эндотелиальной дисфункции рассматриваются также гипергомоцистеинемия, избыточный уровень С-реактивного белка и миелопероксидазы [20]. В частности, повышение уровня гомоцистеина при ДЭ с лейкоареозом может быть либо причинным фактором, либо вторичным проявлением заболевания. Если Д.Э. связана с системной артериопатией, то у больного имеется и патология мелких почечных сосудов, что приводит к нарушению клиренса гомоцистеина и вторичному его повышению в плазме крови [16].

Эндотелиальная дисфункция при ДЭ

ДЭ — хроническая прогрессирующая форма цереброваскулярной патологии, характеризующаяся многоочаговым или диффузным ишемическим поражением головного мозга с постепенным развитием комплекса неврологических и нейропсихологических расстройств [6]. ДЭ является самой частой причиной сосудистой деменции [16]. Наиболее важными факторами риска ДЭ являются пожилой возраст, артериальная гипертензия, ранее перенесенный инсульт, сахарный диабет, сердечно-сосудистые заболевания [4]. Развитие Д.Э., как правило, связано с церебральной микроангиопатией — диффузным поражением мелких пенетрирующих мозговых артерий диаметром 40—200 мкм, кровоснабжающих глубинные отделы мозга [6] (белое вещество и подкорковые ядра) [16].

Основным этиологическим фактором церебральной микроангиопатии является артериальная гипертензия, вызывающая артериолосклероз (липогиалиноз) мелких пенетрирующих артерий и артериол. Поражение мелких артерий может быть также связано с сенильным артериосклерозом, амилоидной ангиопатией, наследственными и воспалительными ангиопатиями [6].

Повторяющиеся ишемические эпизоды в зонах кровоснабжения мелких пенетрирующих артерий в условиях нарушения ауторегуляции мозгового кровотока [16] приводят к постепенному накоплению ишемических и вторичных дегенеративных изменений в мозге, таких как лейкоэнцефалопатия (диффузное поражение белого вещества [6] с зонами глиоза и утраты аксонов [16]), множественные лакунарные инфаркты в глубинных отделах мозга, микроинфаркты, микрогеморрагии, а также атрофия коры больших полушарий и гиппокампа [6]. Нейровизуализационным признаком диффузного поражения белого вещества (лейкоэнцефалопатии) является лейкоареоз [16].

Лейкоареоз при эндотелиальной дисфункции развивается вследствие хронической гипоперфузии головного мозга [16], нарушения ауторегуляции мозгового кровотока, протромботических изменений, артериосклероза [4] и увеличения проницаемости гематоэнцефалического барьера с проникновением компонентов плазмы в сосудистую стенку и окружающую паренхиму головного мозга [16].

При повреждении гематоэнцефалического барьера изменения в белом веществе формируются прежде всего в мозолистом теле. Поврежденный гематоэнцефалический барьер пропускает в периваскулярное белое вещество головного мозга такие компоненты плазмы, как протеазы, иммуноглобулины, компоненты активированной системы комплемента и цитокины, оказывающие негативное воздействие на миелин напрямую или посредством опсонизации, повышая фагоцитарную активность микроглии [4].

Таким образом, есть весомые основания полагать, что эндотелиальная дисфункция лежит в основе нарушения мозгового кровотока и функции гематоэнцефалического барьера, что приводит к когнитивным нарушениям.

Инструментальная и лабораторная оценка функции эндотелия

На сегодняшний день «золотым стандартом» оценки функционального состояния эндотелия является неинвазивное определение потокзависимой вазодилатации (англ.: flow-mediated vasodilation, FMD). Методика, описанная D. Celermajer и соавт. в 1992 г. (цит. по [2]), заключается в исследовании плечевой или лучевой артерии путем ультразвукового сканирования. Суть метода сводится к тому, что после прекращения давления в манжетке скорость кровотока возрастает. При увеличении скорости кровотока в плечевой артерии возрастает напряжение сдвига, воздействующее на эндотелий, в результате чего повышается синтез NO эндотелиоцитами, происходит местная вазодилатация. В результате при помощи ультразвукового исследования регистрируется потокзависимая вазодилатация артерии. Степень вазодилатации прямо пропорциональна количеству выработанного NO, что и характеризует функцию эндотелия.

Существует много лабораторных показателей эндотелиальной дисфункции, в частности биохимических и молекулярно-генетических (циркулирующих в крови молекул адгезии, проатерогенных веществ, антифибринолитиков), оценка состояния маркеров воспаления [2].

В ряде исследований, в частности в работах D. Vaughan [21] и U. Vischer [22], было показано, что PAF и VWF, выделяемые активированными клетками эндотелия, могут служить маркерами эндотелиальной дисфункции. B. Sabayan и соавт. [5] выявили, что повышение уровня PAF ассоциировано со снижением, а повышение уровня VWF — с резким снижением мозгового кровотока.

Существует ряд веществ, являющихся аналогами L-аргинина, как например, асимметричный диметиларгинин (ADMA), L-N-монометиларгинин (L-NMMA) и L-нитроаргинина метиловый эфир (L-NAME), выступающих в роли антагонистов синтеза NO. Следовательно, повышенный уровень ADMA также является показателем эндотелиальной дисфункции [2].

Коррекция эндотелиальной дисфункции при ДЭ

Коррекция эндотелиальной дисфункции может снижать риск развития когнитивных нарушений и деменции у пожилых пациентов [5]. Мероприятия, направленные на восстановление нормальной функции эндотелия, включают назначение гиполипидемических препаратов, ингибиторов АПФ, антиоксидантов, нормализацию уровня глюкозы крови, сбалансированную диету, регулярные физические упражнения [2].

Немаловажное значение для прогноза ДЭ имеет изменение образа жизни, в том числе отказ от курения, снижение потребления соли, увеличение потребления нитратов, флавоноидов. Так, ограничение потребления соли снижает артериальное давление, адгезию тромбоцитов и окислительный стресс. Краткосрочная диета с нитратами повышает перфузию лобной коры, а также реактивность мозговых сосудов у молодых людей. Изучается также влияние биодобавок, содержащих L-аргинин, на течение и прогноз ДЭ [23].

Большое внимание в последние годы уделяется статинам — ингибиторам 3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзимА-редуктазы. Существуют убедительные доказательства в пользу того, что снижение уровня холестерина ЛПНП увеличивает показатель эндотелийзависимой вазодилатации [2]. Помимо снижения уровня холестерина в крови, статины обладают холестериннезависимым — плейотропным эффектом [3], заключающимся в стабилизации сосудистой стенки [2, 3]. Было показано, что статины подавляют активность прооксидантных ферментов (таких как NADPH-оксидаза) и провоспалительные транскрипционные пути в эндотелии. Кроме того, они повышают экспрессию и активность eNOS, что увеличивает биодоступность NO и оказывает положительный эффект на эндотелиальную функцию [3].

Как и другие лекарственные средства, статины могут вызывать побочные эффекты. Наиболее значимый заключается в повышении печеночных ферментов и поражении мышечной системы различной степени тяжести: от миалгий до миозита и рабдомиолиза. Ингибируя мевалонатный путь биосинтеза, общий для холестерина и убихинона (коэнзима Q10), статины не только способствуют снижению холестерина, но и приводят к дефициту коэнзима Q10, являющегося неотъемлемым участником синтеза АТФ в митохондриях, вследствие чего нарушается работа митохондрий, в наибольшем количестве представленных в мышечной ткани. Проявление побочных эффектов статинов зависит от генетической предрасположенности и дозы препарата. Поэтому применение статинов требует тщательного контроля со стороны лечащего врача [3].

Экспериментально доказано, что окислительный стресс коррелирует с воспалительным ответом на ишемию, вызывающую повреждение белого вещества. Защита от окислительного стресса, воспалительного повреждения и апоптоза важна для уменьшения повреждения головного мозга [4]. Учитывая участие активных форм кислорода в патогенезе эндотелиальной дисфункции, целесообразен прием антиоксидантов, в частности аскорбиновой кислоты (витамин С), а-токоферола (витамин Е) [3], β-каротина. Так, витамин C защищает липиды плазмы от перекисного окисления, инактивирует супероксидный анион и играет роль в переработке витамина E [2].

C. Tsao и соавт. [4] экспериментально показали, что при активации адгезивных белков эндотелия ICAM-1 и VCAM-1 вследствие перевязки обеих общих сонных артерий у крыс отмечается прогрессирующее повреждение белого вещества головного мозга. Кроме того, вследствие такого искусственного создания хронической гипоперфузии головного мозга происходит микроглиальная/макрофагальная инфильтрация белого вещества головного мозга и, в конечном итоге, повреждение белого вещества. Такой антиоксидант, как альфа-липоевая кислота в дозировке 100 мг/кг/сут значительно уменьшает экспрессию ICAM-1 и, в меньшей степени, VCAM-1 (вероятнее всего на уровне мРНК), тем самым снижая иммунологическую нагрузку, инфильтрацию головного мозга, что значительно уменьшает объем повреждений белого вещества

Как и статины, ингибиторы АПФ оказывают действие на систему периферического кровообращения. Положительный эффект иАПФ достигается с помощью различных механизмов: они снижают уровень ангиотензина II, обладают антиоксидантными свойствами, увеличивают содержание брадикинина, благоприятно воздействуют на фибринолиз [2]. В настоящее время активно изучается возможность применения антагонистов рецепторов эндотелина, таких как клазосентан и TAK-044. Препятствуя вазоспазму, эти лекарственные средства уже доказали свою эффективность при субарахноидальном кровоизлиянии [23].

Сохранение выработки эндотелиального NO является важной стратегической задачей для предотвращения развития не только ДЭ, но и инсульта [11]. Разрабатываются различные способы воздействия на систему NO при эндотелиальной дисфункции. Так, синтез эндогенного NO можно увеличить путем повышения уровня L-аргинина или нитратов в крови, например с помощью диеты. Применение доноров NO, таких как нитропруссид натрия, изосорбида мононитрат, нитроглицерин, также приводит к повышению уровня эндогенного NO. Кроме того, нитропруссид натрия обладает антитромботическим эффектом [23].

Повышение уровня цГМФ либо ингибирование активности фосфодиэстеразы (ФДЭ) потенцирует действие NO. ФДЭ катализирует гидролиз циклических нуклеотидов (цАМФ, цГМФ) до неактивных 5’-циклических нуклеотидов. Насчитывается 11 классов и более 60 различных изоформ ФДЭ. Так, ФДЭ 3-го типа участвует в метаболизме цАМФ, а ФДЭ 5-го типа — в метаболизме цГМФ. Ингибиторы ФДЭ, как неселективные (например, метилксантины, такие как кофеин, пентоксифиллин и теофиллин), так и селективные (например, ингибитор ФДЭ 3-го типа цилостазол, ингибитор ФДЭ 5-го типа дипиридамол) оказывают влияние на сосудистое русло и применяются в постинсультном периоде. Кроме того, некоторые ингибиторы ФДЭ модулируют эффекты аденозина, блокируя его обратный захват (цилостазол, дипиридамол, пентоксифиллин) либо выступая в качестве антагонистов рецепторов аденозина. Ингибиторы ФДЭ 5-го типа имитируют многие эффекты NO, включая умеренную антитромботическую активность и защиту эндотелия от повреждений путем снижения VWF. На основании проведенных исследований в настоящее время ингибитор ФДЭ 5-го типа дипиридамол рекомендован (в комбинации с аспирином) для профилактики повторного инсульта [23].

Пиоглитазон является агонистом рецепторов, активируемых пероксисомными пролифераторами рецепторов (PPAR)-гамма), и рекомендован для лечения сахарного диабета 2-го типа. Благодаря множественным эффектам, включая регуляцию артериального давления, препятствие воспалению в сосудистой стенке, препятствие пролиферации гладкомышечных клеток, антифибринолитическое действие, пиоглитазон может положительно влиять на течение Д.Э. Однако применение пиоглитазона сопряжено с множеством побочных эффектов, таких как увеличение массы тела, сердечная недостаточность и развитие рака мочевого пузыря [23].

Простациклин (PG I2), простагландин Е2 оказывают эффекты, во многом сходные с эффектами NO и веществ, влияющих на цГМФ, антитромботический, противовоспалительный. Многие эффекты PG I2 опосредуются через цАМФ, который разрушается ФДЭ3. В нескольких небольших исследованиях оценивались эффекты внутривенного введения PG I2 в остром периоде инсульта. Однако применение PG I2 и его производных и аналогов (берапрост, трепростинил) для профилактики или лечения ДЭ окажется неудобным из-за отсутствия пероральных форм [23].

Пероральные ингибиторы ФДЭ3, такие как цилостазол, пентоксифиллин или трифузал, препятствуют метаболизму PG I2 и, следовательно, способствуют увеличению синтеза NO. Цилостазол рекомендован к применению при заболеваниях периферических сосудов, но также снижает риск повторных ишемических инсультов с меньшим количеством геморрагических осложнений, чем аспирин. Экспериментально цилостазол способствует восстановлению белого вещества после ишемии, а у крыс улучшает моторные и когнитивные функции и уменьшает размеры инфаркта в большей степени, чем аспирин [23].

Пентоксифиллин, пропентофиллин и пентифиллин — производные метилксантина, продемонстрировали многообещающие результаты в остром периоде ишемического инсульта и профилактике деменции, но на небольшой выборке пациентов. Пентоксифиллин рекомендован к применению при заболеваниях периферических сосудов, а также способствует заживлению трофических язв на ногах. Трифузал имеет несколько механизмов действия: ингибирует ЦОГ-1 в тромбоцитах и ФДЭ 3-го типа, тем самым препятствуя метаболизму PG I2, а также способствует высвобождению NO из лейкоцитов путем стимуляции NOS-3 [23].

Фасудил является селективным ингибитором сигнальной молекулы Rho-киназы (ROCK). На экспериментальной модели острого периода инсульта фасудил повышает проницаемость гематоэнцефалического барьера и ограничивает пролиферацию гладкомышечных клеток, уменьшая неврологический дефицит. Такие витамины, как витамин В6, витамин В12 и фолиевая кислота, модулируют метаболизм гомоцистеина. В проведенных исследованиях выявлено, что прием этих витаминов ассоциирован со снижением риска повторного инсульта и уменьшением зоны гиперинтенсивности перивентрикулярного белого вещества на МРТ [23].

Ингибиторы ксантиноксидазы аллопуринол и фебуксостат снижают уровень мочевой кислоты в плазме крови и рекомендованы для профилактики подагры. Аллопуринол также повышает биодоступность NO, оказывает противовоспалительный эффект, снижает индекс аугментации (уменьшая жесткость стенок крупных артерий), уменьшает гипертрофию левого желудочка, оказывает влияние на артериальное давление. В небольшом исследовании, включившем 50 пациентов с субкортикальным инсультом, аллопуринол никак не повлиял на уровень мозгового кровотока [23].

Таким образом, эндотелиальная дисфункция является одним из ключевых звеньев развития Д.Э. Поэтому необходимо дальнейшее изучение функции эндотелия и связанного с ним нейроваскулярного сопряжения. Вовлеченные в нейроваскулярное сопряжение биологически активные соединения (ЦОГ-1, ЦОГ-2, NO и др.) могут стать мишенями для препаратов, способных позитивно влиять на прогноз ДЭ [7].

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо со ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.