Распространенность и смертность от инфаркта миокарда (ИМ), объединенного наряду с нестабильной стенокардией (НС) в термин «острый коронарный синдром» (ОКС), остаются высокими в России, особенно в Сибири [1—3].
Пусковым механизмом клинических проявлений ОКС служат нарушение целостности эндотелия на участке изъязвления/деструкции тонкой покрышки нестабильной атеросклеротической бляшки и последующее тромбообразование, приводящее к окклюзии коронарной артерии (КА), ишемии и некрозу миокарда [4, 5].
Доказано, что важную роль в развитии нестабильности бляшки играют воспаление, окисление, деструкция и другие патологические процессы [6—9]. Так, показана значительная инфильтрация нестабильных атеросклеротических бляшек моноцит/макрофагами (МФ) и Т-лимфоцитами (Т-ЛФ), которые при активации секретируют воспалительные цитокины, активные кислородные метаболиты (АКМ), деструктивные ферменты.
Согласно данным ряда исследований, при ОКС и ИМ в крови наблюдаются повышенные уровни таких воспалительных цитокинов и биомаркеров, как интерлейкин1β (ИЛ-1β), ИЛ-6, α-фактор некроза опухоли (α-ФНО), С-реактивный белок (СРБ) и др., выявлены их ассоциации с развитием атеросклероза и ОКС [7, 10—13]. При изучении концентрации воспалительных цитокинов и окислительных биомаркеров не в крови, а в сосудистой стенке на разных стадиях развития атеросклеротических
очагов КА определены ключевые воспалительные и окислительные биомаркеры, характерные именно для стадии нестабильной бляшки, — ИЛ-6, ИЛ-8, уровень продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) [5, 6, 8, 9].
Окислительный стресс также является ведущим патогенетическим компонентом атеросклероза, ОКС и ИМ [14—17]. При развитии окислительного стресса липидные, липопротеиновые и белковые биомолекулы становятся критическими элементами повреждающего действия АКМ, что приводит к их патологической окислительной модификации [16, 18]. Окисленно модифицированные липопротеины низкой плотности (ЛНП) играют ключевую роль в атерогенезе, поскольку именно они активно захватываются МФ, что приводит к формированию пенистых клеток — морфологическому маркеру атеросклеротического очага [17, 18]. Показано, что тесно связанные с воспалением окислительные изменения в атеросклеротическом очаге, за счет повышенной продукции АКМ моноцит/МФ играют значимую роль в активации деструктивных ферментов и в развитии нестабильности бляшки [4, 9, 16]. Кроме того, локальная активация окислительных процессов в зоне ишемии миокарда, накопление АКМ, продуктов деградации свободных радикалов и продуктов ПОЛ стимулируют гиперкоагуляцию крови,
повышение ее вязкости, агрегации и адгезии тромбоцитов и лейкоцитов, т. е. патогенетически важное звено в развитии ОКС [14—17].
Тесная патогенетическая взаимосвязь воспалительноокислительных нарушений при ОКС явилась теоретической основой настоящей работы, посвященной поиску и изучению значимых воспалительных и окислительных биомаркеров в крови у мужчин и женщин с ОКС, в том числе с ИМ и НС, в регионе с высокой заболеваемостью и смертностью от ИМ.
Материал и методы
Исследование проведено в рамках Программы совместных научно-исследовательских работ НИИ терапии СО РАМН и ГОУ ВПО НГМУ Росздрава. Проведение исследования было одобрено Этическим комитетом учреждения. Все пациенты заполняли форму информированного согласия на участие в исследовании.
В исследовании были включены 250 пациентов (средний возраст 59,1±6,1 года) с ОКС — жителей
Сибирского региона, в том числе 166 человек с ИМ (117 мужчин и 49 женщин) и 84 — с НС (58 мужчин
и 26 женщин). Всем пациентам в реанимационном и терапевтическом отделениях проводили стандартную терапию ОКС согласно рекомендациям ВНОК (2007). Средний возраст мужчин был 56,2±5,2 года, женщин — 62,1±5,3 года. Диагноз ИМ устанавливали по совокупности критериев, разработанных Европейским обществом кардиологов и Американской коллегией кардиологов (2000), включающих: а) типичный болевой приступ; б) изменения на электрокардиограмме (ЭКГ) в двух последовательных отведениях и более с характерной для острого ИМ эволюцией (высокоамплитудный зубец Т, отрицательный зубец Т, подъем сегмента ST, патологический зубец Q, снижение сегмента ST,
наличие QR); в) динамические изменения уровня ферментов — креатинфосфокиназа (КФК), ее фракция МВ (КФК-МВ), тропонин Т, тропонин I, миоглобин. ИМ с зубцом Q был диагностирован у 73% мужчин, без зубца Q — у 27% мужчин, у женщин — у 71 и 29% соответственно. Согласно данным ЭКГ и эхокардиографии (ЭхоЭКГ), среди мужчин трансмуральный ИМ был диагностирован у 31%, крупноочаговый — у 47%, мелкоочаговый — у 22%, а среди женщин — у 25, 53 и 22% соответственно.
У всех пациентов оценивали некоторые традиционные факторы риска. Гиперхолестеринемия (уровень
общего холестерина крови ≥5 ммоль/л) выявлена у 72% пациентов — у 71% мужчин и у 75% женщин, артериальная гипертензия — у 71% пациентов, в том числе у 76% мужчин и у 60% женщин, сахарный диабет 2-го типа — у 12% пациентов, в том числе у 11% мужчин и у 13% женщин, избыточная масса тела (индекс массы тела ≥25 кг/м2) — у 79% пациентов, в том числе у 79% мужчин и у 80% женщин, курили 53% пациентов, в том числе 70% мужчин и 12% женщин. Статистически значимых различий по наличию описанных факторов риска между подгруппами мужчин с ИМ и НС, как и между подгруппами женщин, не выявлено.
У всех пациентов 3 раза (в 1, 10 и 30-е сутки заболевания) утром натощак брали образцы крови из вены для биохимических исследований, включающих определение некоторых биомаркеров активности воспалительного и окислительного процессов. В сыворотке крови методом иммуноферментного анализа на анализаторе Multiscan (TermoLabsystems) с использованием тест-систем ELISAs (BCM Diagnostics, Biomerica) были исследованы концентрации СРБ, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-1β, α-ФНО. ЛНП выделяли из сыворотки крови методом осаждения и инкубировали in vitro при температуре 37 °С в присутствии катализаторов окисления для оценки следующих показателей: исходного уровня продуктов ПОЛ в выделенных ЛНП и их резистентности к окислению по продолжительности лаг-фазы окисления и количеству продуктов ПОЛ в ЛНП после окисления [19].
Статистическую обработку данных проводили с помощью программы SPSS for Windows с применением корреляционного, линейного регрессионного и однофакторного (ANOVA) анализов, используя критерий Даннета для множественных сравнений. Все результаты представлены как среднее и его стандартное отклонение (M±m). Различия считали статистически значимыми при p<0,05.
Результаты и обсуждение
При анализе результатов биохимических исследований воспалительно-окислительных биомаркеров
в крови мы использовали следующие виды сравнения показателей: 1) в динамике заболевания (от 1 до 30 сут); 2) между мужчинами и женщинами и 3) между подгруппами с ИМ и НС (табл. 1).
Таблица 1. Биомаркеры воспаления и окисления у больных с ОКС.
В динамике течения заболевания различий по концентрации α-ФНО ни у мужчин, ни у женщин не отмечено. Выявлена только более высокая концентрация α-ФНО (в 1,7 раза) у женщин в 1-е сутки ИМ по сравнению с показателем в 1-е сутки НС. В отношении ИЛ-1β не было отмечено статистически значимых различий, ни при каком виде сравнения показателя. Полученные результаты не соответствуют данным других исследований [10—13], свидетельствующим о часто повышенных уровнях в крови указанных цитокинов при ИМ. Однако они согласуются с полученными нами ранее результатами определения ключевых цитокинов для стадии развития нестабильности атеросклеротической бляшки [8], являющейся морфологической основой риска развития ИМ. Согласнодинамики концентрации воспалительных цитокинов на разных стадиях развития атеросклеротического очага повышенные уровни α-ФНО и ИЛ-1β выявлены лишь на стадии формирования молодых стабильных бляшек в КА.
Концентрация в крови ИЛ-6 была повышена в наибольшей степени в 1-е сутки ИМ и у мужчин,
и у женщин. У мужчин с ИМ уровень этого цитокина к 30-м суткам снизился на 33%, у женщин — на 40%. У мужчин в 1-е сутки ИМ концентрация ИЛ-6 была в 1,9 раза выше, чем у мужчин в 1-сутки НС, у женщин, соответственно, в 2,5 раза.
Концентрация в крови ИЛ-8 была повышена в наибольшей степени в 1-е сутки ИМ и у мужчин, и у
женщин. У мужчин с ИМ уровень ИЛ-8 к 30-м суткам снизился на 55,5%, у женщин — на 25%. У мужчин в 1-е сутки ИМ концентрация ИЛ-8 была в 1,5 раза выше, чем у мужчин в 1-сутки НС. Полученные результаты отражают значимую роль ИЛ-6 и ИЛ-8 как одних из ключевых биомаркеров воспалительного процессарезультатам изучения в развитии именно ИМ, а не НС, и хорошо согласуются с данными других исследований [7, 8, 10—12].
Наиболее заметные изменения обнаружены нами при исследовании концентрации в крови СРБ. Так,
уровни СРБ были максимально высокими в 1-е сутки ИМ и НС и у мужчин, и у женщин. У мужчин с ИМ
уровень этого воспалительного биомаркера к 30-м суткам снизился на 85%, у женщин — на 88%. У мужчин в 1-е сутки ИМ концентрация СРБ была в 1,4 раза выше, чем у мужчин в 1-сутки НС. У мужчин с НС уровень СРБ к 30-м суткам снизился на 88%, у женщин — на 83%. Фактически и у мужчин, и у женщин с ИМ и НС к 30-м суткам заболевания концентрация в крови СРБ стала ниже 2 мг/л, т. е. нормализовалась. Следует отметить, что у женщин с НС и в 1-е, и на 30-е сутки заболевания концентрация СРБ была выше соответственно в 1,8 и 2,5 раза, чем у мужчин. Возможно, это отражает патогенетическую значимость СРБ как белка острой фазы воспаления в развитии НС у женщин.
Исходный уровень продуктов ПОЛ в выделенных из сыворотки ЛНП свидетельствует о степени их
окислительной модификации в крови in vivo. Однако известно, что наибольшей окислительной модификации ЛНП подвергаются в субэндотелии в месте атеросклеротического поражения артериальной стенки, где повышены концентрации ионов металлов переменной валентности и АКМ, выделяемых активированными моноцит/МФ и Т-ЛФ [14, 17]. Показатель устойчивости ЛНП к окислению in vitro свидетельствует о «предрасположенности» ЛНП к окислительной модификации in
vivo и в целом интегративно отражает как прооксидантную возможность ЛНП (содержание в них ненасыщенных жирных кислот, гидроперекисей липидов и других субстратов процесса окисления), так и их антиоксидантный потенциал (содержание токоферолов, ретинола, каротиноидов и других антиоксидантов) [17, 18]. В настоящем исследовании мы оценивали резистентность ЛНП к окислению по продолжительности лагфазы окисления ЛНП, отражающей антиоксидантный потенциал этих частиц, и по уровню продуктов ПОЛ в ЛНП после их окисления с катализаторами, отражающему прооксидантный потенциал ЛНП.
Исходный уровень продуктов ПОЛ в ЛНП у мужчин и с ИМ, и с НС был наибольшим в 1-е сутки заболева-
ния. При ИМ этот показатель снизился к 30-м суткам на 36%. У мужчин с НС исходный уровень продуктов ПОЛ в ЛНП снизился более выраженно — на 51%, причем на 30-е сутки заболевания он оказался даже в 1,3 раза ниже, чем у женщин с НС.
Продолжительность лаг-фазы окисления ЛНП у мужчин с ИМ была в 1,8 раза меньше, чем у женщин, но за 30 дней увеличилась на 81%. У мужчин с НС этот показатель к 30-м суткам также увеличился на 43%. Уровень продуктов ПОЛ в ЛНП после их окисления in vitro в 1-е сутки ИМ у мужчин был в 1,2 раза выше, чем у женщин. У мужчин с ИМ этот показатель к 30-м суткам снизился на 14%, а у мужчин с НС — на 31%. Однако и у мужчин, и у женщин с ИМ на 30-й день заболевания резистентность ЛНП к окислению была в 1,1 и 1,2 раза соответственно ниже, чем у мужчин и женщин с НС.
Поскольку все изучаемые нами биохимические показатели у мужчин и женщин с ОКС имели непараметрическое распределение, то мы применили для корреляционного анализа критерий Спирмена. Проведенный корреляционный анализ (табл. 2) позволил выявить корреляции уровней воспалительных цитокинов с концентрацией биомаркеров окисления ЛНП. Получены также корреляции уровней ИЛ-6, ИЛ-8, СРБ и исходного уровня продуктов ПОЛ в ЛНП с ИМ, причем наиболее высокие коэффициенты корреляции обнаружены для ИЛ-6 и СРБ (r=0,465 и r =0,422 соответственно; p<0,001). Достоверность корреляций подтвердили выявленные при линейном регрессионном анализе значимые (p<0,001) ассоциации указанных воспалительных и окислительных биомаркеров с наличием ИМ.
Таблица 2. Корреляции биомаркеров воспаления и окисления у больных с ОКС.
Таким образом, нами получены результаты исследования воспалительных и окислительных биомаркеров
у пациентов с ОКС — жителей Сибирского региона с высоким уровнем заболеваемости и смертности от ИМ. Из воспалительных биомаркеров ИМ наиболее повышенными в крови являются концентрации ИЛ-6, ИЛ-8 и СРБ, особенно в 1-е сутки ИМ и у мужчин, и у женщин с явным снижением этих показателей к 30-м суткам заболевания. Наиболее значимым воспалительным биомаркером ОКС, как ИМ, так и НС, является СРБ, особенно у женщин. Доказательств того, что α-ФНО и ИЛ-1β также являются значимыми воспалительными биомаркерами ОКС, как ИМ, так и НС, ни у мужчин, ни у женщин не выявлено. Результаты исследования окислительных биомаркеров при ОКС свидетельствуют, во-первых, о более выраженной окислительной модификации ЛНП в крови и о нарушении равновесия в системе прооксиданты—антиоксиданты в ЛНП, т. е. о большем атерогенном потенциале этих частиц у мужчин с НС, особенно у мужчин с ИМ. Во-вторых, эти результаты указывают на более выраженные тенденции к нормализации окислительных процессов в крови у мужчин к 30-м суткам и ИМ, и НС, поскольку именно у мужчин на 30-е сутки заболевания ЛНП характеризуются меньшей окислительной модификацией в крови и большей резистентностью к окислению, что может быть обусловлено как увеличением
их антиоксидантного, так и снижением прооксидантного потенциалов.
Выводы
1. При инфаркте миокарда воспалительными биомаркерами являются повышенные концентрации
интерлейкинов 6 и 8, а также С-реактивного белка в крови, особенно в 1-е сутки заболевания и у мужчин, и у женщин. К 30-м суткам заболевания их уровни в крови снижаются. Наиболее значимым воспалительным биомаркером острого коронарного синдрома, включая инфаркт миокарда и нестабильную стенокардию, является повышенный уровень в крови С-реактивного белка, особенно у женщин. α-Фактор некроза опухоли и интерлейкин-1β не являются значимыми воспалительными биомаркерами острого коронарного синдрома.
2. У мужчин с острым коронарным синдромом, включая инфаркт миокарда и нестабильную стенокардию, окислительными биомаркерами являются повышенный исходный уровень продуктов перекисного окисления липидов в липопротеидах низкой плотности и их сниженная резистентность к окислению. К 30-м суткам заболевания эти показатели имеют тенденцию к нормализации.
3. Воспалительно-окислительные биомаркеры – интерлейкины 6 и 8, а также С-реактивный белок и уровень продуктов перекисного окисления липидов липопротеидов низкой плотности – коррелируют и независимо ассоциированы с инфарктом миокарда.
Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта РФФИ № 09-04-00374а.
