Динамика биохимических показателей сосудистого фиброза под влиянием ренальной денервации у больных резистентной артериальной гипертензией
Автор: Зюбанова Ирина Владимировна, Мордовин Виктор Федорович, Фальковская Алла Юрьевна, Пекарский Станислав Евгеньевич, Рипп Татьяна Михайловна, Личикаки Валерия Анатольевна, Гусакова Анна Михайловна, Баев Андрей Евгеньевич
Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk
Рубрика: Клинические исследования
Статья в выпуске: 2 т.31, 2016 года.
Бесплатный доступ
В последние годы все большее внимание уделяется процессам формирования сосудистого фиброза у пациентов с артериальной гипертензией (АГ). Особое значение придается изменению концентрации матриксных металлопротеиназ (ММП), которые являются ключевыми в механизмах формирования нарушений структуры соединительной ткани. На сегодняшний день результаты исследований, посвященных изучению уровней ММП-2 и 9 у больных гипертонической болезнью (ГБ) и их изменений под влиянием терапии, неоднозначны. Данные о влиянии симпатической ренальной денервации на концентрации ММП у пациентов с резистентной АГ отсутствуют. Цель исследования: определить содержание ММП-2 и 9 и тканевого ингибитора металлопротеиназ-1 (ТИМП) у пациентов с резистентной АГ до и через 6 мес. после транскатетерной симпатической денервации почечных артерий, сравнить эти показатели в случаях эффективности и неэффективности инвазивного лечения, изучить связи между концентрациями ферментов и динамикой артериального давления (АД), в том числе пульсового.
Артериальная гипертензия, ренальная денервация, матриксные металлопротеиназы, тканевой ингибитор матриксных металлопротеиназ-1
Короткий адрес: https://sciup.org/14920101
IDR: 14920101
Текст научной статьи Динамика биохимических показателей сосудистого фиброза под влиянием ренальной денервации у больных резистентной артериальной гипертензией
В последнее время в отечественной и зарубежной литературе появляется все большее количество опубликованных исследований, посвященных изучению ММП. Активно исследуется роль этих ферментов в кардиологии, онкологии, акушерстве и гинекологии, пульмонологии, эндокринологии, гастроэнтерологии и др. [1–3, 18].
Опубликованы исследования, подтверждающие, что ММП-9 и TИMП-1 являются независимыми предикторами сердечно-сосудистых заболеваний и сердечно-сосудистой смерти у пациентов с ишемической болезнью сердца [6, 13]. Существуют данные о том, что ММП-9 играет ведущую роль в ремоделировании левого желудочка после инфаркта миокарда [8, 10]. В большинстве исследований, проведенных на пациентах с гипертонической болезнью, документировано возрастание концентраций ММП-2 и 9 в сыворотке крови у этих больных [11, 20] и снижение их после лечения [17]. Однако имеются также единичные сообщения с противоположными результатами [24].
Семейство ММП включает более 20 энзимов. Они способны расщеплять почти все компоненты внеклеточного матрикса соединительных тканей [4]. Кроме того, эти ферменты влияют и на множество клеточных функций: принимают участие в миграции клеток, повреждении, пролиферации и апоптозе [5, 15, 21, 22].
ММП-9 – желатиназа В – воздействует на различные типы коллагенов, эластин, желатин, фибронектин, остео-нектин, плазминоген и др. [1, 4, 9], обнаруживается в интиме и медии артерий [6].
Протеолитическая активность ММП контролируется с помощью ТИМП [15, 21]. ТИМП-1 подавляет активность про-ММП-9, предшественника металлопротеиназы-9 [21]. Показано, что концентрация ТИМП-1 у больных гипертонией выше, чем у людей с нормальным АД [11], а повышенный уровень ТИМП 1 коррелирует с ультразвуковыми показателями диастолической дисфункции левого желудочка (индекс Е/А, время изоволюмической релаксации) и рассматривается как маркер фиброза [14].
Резистивные свойства сосудистой стенки, играющие большую роль в патогенезе ГБ, определяются объемом их повреждений и жесткостью. Жесткость обуславливается местной концентрацией компонентов экстрацеллюлярного матрикса, таких как коллаген и эластин [12] и является основной причиной изолированной систолической АГ [25]. ММП-2 и 9 способны разрушать один из основных компонентов сосудистой стенки – эластин. В исследованиях была показана корреляция уровня ММП-9 со скоростью пульсовой волны как у пациентов с ГБ, так и в здоровой группе контроля. Таким образом, ММП-9 может быть вовлечена в процесс повышения сосудистой жесткости и развития изолированной систолической АГ [23]. Доказано повышение экспрессии ММП-9 после механического повреждения сосудистой стенки, которое, вероятно, способствует ее компенсаторному ремоделированию [16]. Недавние исследования, проведенные на пациентах с ГБ, показали, что с высокой долей вероятности повышенный уровень циркулирующих ММП, в особенности ММП-9, повышает риск развития различных осложнений, связанных с АГ, включая повышение сосудистой жесткости [20]. Выдвинуты предположения о возможности использования ингибиторов этих ферментов в составе медикаментозной терапии АГ [11].
Длительное повышение АД ассоциировано со структурными и функциональными повреждениями артерий, которые, в свою очередь, способствуют поддержанию АГ и возникновению ее осложнений [11]. В последнее время все большее внимание уделяется повышению пульсового АД (ПАД) как фактора риска сердечно-сосудистых осложнений. ПАД отражает взаимодействие ударного объема сердца и эластических свойств артериального русла, возрастающая жесткость которого ведет к повышению ПАД вследствие уменьшения податливости стенок артерий [7]. Возрастание ПАД, как и изолированную систолическую АГ, можно рассматривать как показатель снижения эластичности сосудов [7, 19].
Цель исследования: определить содержание ММП-2 и 9 и ТИМП-1 у пациентов с резистентной АГ до и через 6 мес. после транскатетерной симпатической денервации почечных артерий, сравнить эти показатели в случаях эффективности и неэффективности инвазивного лечения, изучить связи между концентрациями ферментов и динамикой АД, в том числе ПАД.
Материал и методы
В исследование включено 40 пациентов: 12 мужчин и 28 женщин с ГБ II–III стадии, резистентной к медикаментозной терапии АГ. Средний возраст составил 55,3±8,5 лет, индекс массы тела (ИМТ) – 34,4±5,32. Сахарным диабетом (СД) 2-го типа страдали 45% (n=18) больных. Исходное среднесуточное систолическое АД (САД) составило 161,4±20,8 мм рт. ст., среднесуточное диастолическое артериальное давление (ДАД) – 90,1±16,1 мм рт. ст., среднесуточное ПАД – 75,8±12,8 мм рт. ст. Среднее количество принимаемых гипотензивных препаратов до операции составило 4,2±1,0, включая диуретики. Всем пациентам после подписания информированного согласия была проведена радиочастотная аблация (РЧА) почечных артерий эндокардиальным катетером либо системой Symplicity. Пациенты с симптоматической АГ, анафилактическими реакциями на рентгеноконтрастные препараты в анамнезе, тяжелой сопутствующей патологией в исследование не включались.
В соответствии с динамикой АД через 6 мес. после вмешательства пациенты поделены на 2 группы: респон-деры (n=27) и нереспондеры (n=13), сопоставимые по возрасту, полу, ИМТ, стажу ГБ и количеству принимаемых
Таблица
Показатели средних значений ММП-9, ММП-2 и ТИМП-1 и исходе и через 6 мес. в разных групах пациентов
Медиана и межквартильный размах исходных показателей САД, ДАД и ПАД у респондеров: 166 (153–167), 94 (94–83–99), 72 (64–82); у нереспондеров: 146 (140– 156), 80 (77–89), 80 (77–86) мм рт. ст.
Статистическая обработка данных производилась программой STATISTICA 10,0 с помощью параметрических (для характеристики общей группы больных) и непараметрических методов вычисления. Для сравнения групп респондеров и нереспондеров использовался тест Манна–Уитни (Mann–Whitney U-Test), для оценки динамики показателей до и через 6 мес. после операции использовался тест знаков (Sign Test). Для корреляционного анализа использовался коэффициент корреляции Спирмена (Spearman rank R). Различия между показателями считали статистически значимыми при р<0,05.
Уровни ММП-9, ММП-2 и ТИМП-1 определяли наборами для их количественного определения методом им-муноферментного анализа производства фирмы Bender MedSystems (Австрия), согласно инструкциям.
Результаты
Исходно группы статистически значимо различались по уровню САД (р=0,004) и ДАД (р=0,01), что подтверждает обнаруженную уже ранее тенденцию корреляции исходного уровня АД со степенью его снижения после РЧА почечных артерий. Значимых различий по полу, возрасту, стажу ГБ не обнаружено. В группах респондеров и нереспондеров количество больных СД 2-го типа статистически значимо не отличалось.
Через 6 мес. после оперативного лечения средние уровни САД, ДАД и ПАД составили у респондеров: 139 (129–150), 81 (72–84), 61 (64–82); у нереспондеров: 158 (148–169), 82 (77–100), 74 (57–79) мм рт. ст. В 1-й группе больных динамика САД, ДАД и ПАД составила в среднем 22 (16–32), 13 (7–18) и 10 (7–16) мм рт. ст. соответственно. В группе нереспондеров дельта САД составила – 5 (–16––2), ДАД –3 (–6––1), а ПАД – 11 (2–20) мм рт. ст. При сравнении 2 групп выявлены достоверные различия по уровню САД через 6 мес. (р=0,003).
Динамика АД статистически достоверна в 1-й группе по САД, ДАД и ПАД (р<0,001). Во 2-й группе показатели
АД не изменились (р>0,05), однако интересной оказалась тенденция к снижению ПАД у нереспондеров. Среднее количество принимаемых гипотензивных препаратов не изменилось. У больных, страдающих СД 2-го типа, ПАД через 6 мес. достоверно выше, чем у пациентов без нарушений углеводного обмена (p=0,001).
Уровни ММП-2 и 9, а также ТИМП-1 в группах рес-пондеров и нереспондеров в исходе и на сроке 6 мес. после РЧА почечных артерий представлены в таблице.
Выявлено статистически значимое снижение уровня ММП-9 как в общей группе пациентов (р<0,001), так и в каждой из групп в частности (р=0,007 – у респондеров, р=0,02 – у нереспондеров). У нереспондеров исходный уровень ТИМП-1 статистически значимо выше, чем у рес-пондеров (р=0,007), и чем выше исходный уровень ТИМП-1, тем меньше снижалось ДАД через 6 мес. (умеренная отрицательная корреляционная связь с дельта ДАД, r=–0,39; р<0,05). У пациентов с исходно более высоким уровнем ММП-9 ПАД на сроке 6 мес. было ниже – выявлена умеренная отрицательная корреляционная связь между этими показателями (r=–0,39; р<0,05).
Других статистически значимых взаимосвязей между концентрацией ферментов и уровнями АД, а также стажем ГБ, наличием СД 2-го типа и уровнем гликемии как в исходе, так и на сроке 6 мес. не обнаружено.
Обсуждение
Обсуждается предположение, согласно которому развитие фиброза, проявляющееся повышением жесткости артерий, может быть одной из причин формирования резистентности АГ к проводимому лечению. По величине ПАД можно косвенно судить о степени жесткости артериального русла, возрастание которой может способствовать поддержанию и приводить к прогрессированию систолической АГ. При этом сопоставление динамики показателей сосудистой жесткости со степенью изменения уровней АД под влиянием эндоваскулярных методов лечения в данном исследовании пока не выявило каких-либо клинически значимых закономерностей. По результатам выполненной работы можно сделать следующие выводы:
-
1) Показатели сосудистой жесткости, оцененные по уровню ПАД, в группах респондеров и нереспонде-ров как до, так и после катетерного лечения статистически значимо не различались.
-
2) Степень снижения ММП-9 под влиянием ренальной
денервации одинаково выражена в обеих группах.
-
3) Содержание ТИМП-1 до вмешательства достоверно выше в группе нереспондеров. Выявлена отрицательная корреляционная связь между исходным уровнем ТИМП-1 и степенью снижения ДАД через 6 мес.
В связи с этим важно отметить, что обнаруженная при выполнении данной работы зависимость гипотензивного эффекта ренальной денервации от исходного содержания в крови ТИМП-1 и изменение концентрации ММП-9 под влиянием катетерных вмешательств на почечных артериях позволяют глубже понять механизм терапевтического эффекта эндоваскулярного лечения и имеют существенное значение для дифференцированного проведения этой процедуры в зависимости от характера метаболизма ферментов, непосредственно определяющих процессы фиброза. Более высокий уровень ТИМП-1 у нереспондеров описан впервые, эти результаты не имеют аналогов в отечественной и зарубежной литературе, и в настоящее время интерпретация их затруднена.
Список литературы Динамика биохимических показателей сосудистого фиброза под влиянием ренальной денервации у больных резистентной артериальной гипертензией
- Аксененко М.Б. Матриксная металлопротеиназа-9 как потенциальная молекулярная мишень для терапии меланомы кожи//Сибирск. онкологический журн. -2011. -Приложение № 1. -С. 8-9.
- Мазовка К.Е., Ткачев А.В. Экспрессия матриксной металлопротеиназы-9 и тканевого ингибитора матриксной металлопротеиназы-1 в слизистой оболочке кишечника у больных с воспалительными заболеваниями кишечника в зависимости от активности заболевания//Практ. медицина. -2014. -Т. 1(77). -С. 53-56.
- Павлюченко К.П., Олейник Т.В., Коробова А.В. Изменение уровней металлопротеиназы-9, ее тканевого ингибитора и цитокинов у больных сахарным диабетом 2-го типа: 1 год наблюдения//Таврический медико-биологический вестн. -2012. -Т. 15, № 3, ч. 3(59). -С. 117-120.
- Рогова Л.Н., Шестернина Н.В., Замечник Т.В. и др. Матриксные металлопротеиназы, из роль в физиологических и патологических процессах (обзор)//Вестн. новых мед. технологий. -2011. -Т. 18, № 2. -С. 86-89.
- Соболева Г.М., Сухих Г.Т. Семейство матриксных металлопротеиназ: общая характеристика и физиологическая роль//Акуш. и гин. -2007. -№ 1. -С. 5-8.
- Труфанов К.В., Ракита Д.Р., Вулех В.М. и др. Прогностическое значение матриксной металлопротеиназы-9 для развития ремоделирования левого желудочка в госпитальном периоде острого инфаркта миокарда//Рос. медико-биолог. вестн. им. акад. И.П. Павлова. -2012. -№ 4. -C. 87-91.
- Dart A.M. Pulse pressure -a review of mechanisms and clinical relevance//J. Am. Coll. Cardiol. -2001. -Vol. 37. -P. 975-984.
- DeLeon-Pennell K.Y., Tian Y., Zhang B. et al. CD36 Is a Matrix Metalloproteinase-9 Substrate that Stimulates Neutrophil Apoptosis and Removal during Cardiac Remodeling//Circ. Cardiovasc. Genet. -2015. -P. 14-25.
- Evrosimovska B., Velickovski В., Dimova C. et al. Matrix metalloproteinases (with accent to collagenases)//J. Cell Anim. Biol. -2011. -Vol. 5(7). -Р. 113-120.
- Fana X.Z., Zhu H.J., Wu X. et al. Effects of doxycycline on cx43 distribution and cardiac arrhythmia susceptibility of rats after myocardial infarction//Iran J. Pharm. Res. -2014. -Vol. 13(2). -P. 613-621.
- Fontana V., Silva P.S., Gerlach R.F., Tanus-Santos J.E. Circulating matrix metalloproteinases and their inhibitors in hypertension//Clin. Chim. Acta. -2012. -Vol. 413(7-8). -P. 656-662.
- Intengan H.D., Schiffrin E.L. Structure and Mechanical Properties of Resistance Arteries in Hypertension. Role of Adhesion Molecules and Extracellular Matrix Determinants//Hypertension. -2000. -Vol. 36(3). -P. 312-318.
- Jefferis B.J., Whincup P., Welsh P. et al. Prospective study of matrix metalloproteinase-9 and risk of myocardial infarction and stroke in older men and women//Atherosclerosis. -2010. -Vol. 208(2). -P. 557-563.
- Lindsay M.M., Maxwell P., Dunn F.G. TIMP-1 A Marker of Left Ventricular Diastolic Dysfunction and Fibrosis in Hypertension//Hypertension. -2002. -Vol. 40. -P. 136-141.
- Malemud C.J. Matrix metalloproteinases (MMPs) in health and disease: an overview//Front Biosci. -2006. -Vol. 1(11). -P. 1696-1701.
- Mason D.P., Kenagy R.D., Hasenstab D. et al. Matrix metalloproteinase-9 overexpression enhances vascular smooth muscle cell migration and alters remodeling in the injured rat carotid artery//Circulation Research. -1999. -Vol. 85(12). -P. 1179-1185.
- Onal I.K., Altun B., Onal E.D. et al. Serum levels of MMP-9 and TIMP-1 in primary hypertension and effect of antihypertensive treatment//Eur. J. Intern. Med. -2009. -Vol. 20(4). -P. 369-372.
- Pender S.L., Tickle S.P., Docherty A.J. et al. A major role for matrix metalloproteinases in T cell injury in the gut//Immunol. -1997. -Vol. 158. -Р. 1582-1590.
- Safar M.E., Bernard M.D., Levy I. et al. Current Perspectives on Arterial Stiffness and Pulse Pressure in Hypertension and Cardiovascular Diseases//Circulation. -2003. -Vol. 107. -P. 2864-2869.
- Tayebjee M.H., Nadar S., Blann A.D. et al. Matrix metalloproteinase-9 and tissue inhibitor of metalloproteinase-1 in hypertension and their relationship to cardiovascular risk and treatment: a substudy of the Anglo-Scandinavian Cardiac Outcomes Trial (ASCOT)//Am. J. Hypertens. -2004. -Vol. 17(9). -P. 764-769.
- Thiennu H.V., Zena W. Matrix metalloproteinases: effectors of development and normal physiology//Genes & Development. -2000. -Vol. 14. -P. 2123-2133.
- Vu T.H., Werb Z. Matrix metalloproteinases: effectors of development and normal physiology//Genes & Development. -2000. -Vol. 14(17). -P. 2123-2133.
- Yasmin, McEniery C.M., Wallace S., Dakham Z. et al. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), MMP-2, and serum elastase activity are associated with systolic hypertension and arterial stiffness//Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. -2005. -Vol. 25(2). -P. 372.
- Zervoudaki A., Economou E., Stefanadis C. et al. Plasma levels of active extracellular matrix metalloproteinases 2 and 9 in patients with essential hypertension before and after antihypertensive treatment//J. Human Hypertension. -2003. -Vol. 17. -P. 119-124.
- Zieman S.J., Melenovsky V., Kass D.A. Mechanisms, Pathophysiology, and Therapy of Arterial Stiffness//Arteriosclerosis, Thrombosis and Vascular Biology. -2005. -Vol. 25. -P. 932-943.