Assessment methods of the functional state of the endothelium in patients with varicose veins of the lower extremities: perspectives of treatment

По данным международного эпидемиологического исследования Vein Consult Program, включившего информацию о 91 545 пациентах, обратившихся к врачу общей практики и обследованных на наличие патологии венозного оттока в соответствии с клиническим классом по классификации СЕАР, признаки заболевания вен наблюдались в 83,6% случаев [4]. Согласно различным статистическим данным в России различными проявлениями варикозной болезни вен нижних конечностей страдает более 35 млн. населения. В странах с развитой системой здравоохранения суммарные затраты на лечение хронических заболеваний вен (ХЗВ) составляют около 2% от общего бюджета здравоохранения [5].

Хроническая венозная недостаточность с позиции эндотелиальной дисфункции

Достигнуть максимальной эффективности в лечении варикозной болезни невозможно без понимания патогенетическох процессов, происходящих на разных уровнях и при различных стадиях заболевания. Несмотря на множество различных гипотез, единого мнения об этиологии и патогенезе хронической венозной недостаточности, на сегодняшний день, нет. Исследователи солидарны в том, что клапанный рефлюкс и венозная гипертензия являются основными игроками в развитии варикозной болезни: невозможно отрицать наличие патологического вено-венозного рефлюкса, однако, несмотря на данный известный факт, продолжается дискуссия о том, является ли дисфункция клапана начальным со- бытием, запускающим венозное заболевание, или же это вторичное событие, происходящее уже после ремоделирования венозной стенки [6; 7].

При гистологическом изучении стенки варикозной вены выявлены разнообразные изменения: неравномерное утолщение интимы, фиброз интимы и адвентиции, атрофия или утолщение отдельных волокон коллагена и дезорганизация мышечных слоев, гипертрофия стенки вены с повышенным содержанием коллагена и нарушением упорядоченности гладкомышечных клеток и эластичных волокон [8]. Выраженные морфологические изменения в стенке вены при ВРВНК приводят к значительным нарушениям ее свойств и функций, поскольку страдают и опорные, и упругоэластические структуры.

Трудно отрицать, что воспалительные процессы, вызванные гемодинамическими изменениями, могут также играть значительную роль в этиопатогенезе ВРВНК. Основная гипотеза заключается в том, что сердечно-сосудистые заболевания, в частности варикозная болезнь, является следствием изменения в клеточных компонентах, компонентах внеклеточного матрикса с последующем изменением венозного тонуса [9]. Эти изменения с высокой долей вероятности связаны с воспалением и активацией эндотелия. Сосудистый эндотелий, по классическому определению, представляет собой однослойный пласт плоских клеток мезенхимного происхождения, выстилающий внутреннюю поверхность кровеносных и лимфатических сосудов, а также сердечных полостей. Сегодня эндотелий признан активным эндокринным органом, самым большим в организме человека. В течение

Черняго Т.Ю., Фомина В.С., Федык О.В., Яшкин М.Н.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ У ПАЦИЕНТОВ С ВАРИКОЗНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ВЕН НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ: ПЕРСПЕКТИВЫ ЛЕЧЕБНОЙ ТАКТИКИ продолжительного времени эндотелий считался защитным слоем, мембраной между кровью и внутренними оболочками стенки сосуда. И только в конце ХХ века, после присуждения группе учёных в составе R. Furchgott, L.S. Ignorro, F. Murad в 1998 г. Нобелевской премии в области медицины за изучение роли оксида азота как сигнальной молекулы сердечно-сосудистой системы появилась возможность объяснить многие процессы регуляции сердечно-сосудистой системы в норме и при патологии [10]. Важнейшие функции эндотелия — поддержание гемоваскулярного гомеостаза, регуляция гемостаза, модуляция воспаления, регуляция сосудистого тонуса и проницаемости сосудов. Эндотелий секретирует митогены, участвует в ангиогенезе, балансе жидкости, обмене компонентов межклеточного матрикса [11]. Эндотелиальные клетки способны отслеживать минимальные изменения в окружающей их биомеханической среде, включая изменения напряжения сдвига (shear stress), растяжение сосудов или жесткость внеклеточного матрикса, влияние на поддержание целостности сосудов [12; 13]. Здоровый эндотелий обладает противовоспалительным действием, чувствительностью к изменению гемодинамических сил, а также способностью реагировать на данные изменения путем синтеза и высвобождения вазоактивных веществ, таких как оксид азота (NO) или простациклин (PGI2) [13]. Постоянно повышенное венозное давление связано с неадекватным ремоделированием венозной стенки, увеличением ее напряжения и последующим развитием варикозно расширенных, извилистых вен. Изменения в биомеханических силах, возникающие при ВРВНК, способствуют активации эндотелия, и неадекватной выработке активных форм кислорода и последующему ремоделированию венозной стенки. Известно, что одной из функций здорового эндотелия является регуляция венозного тонуса: эндотелий выделяет ряд вазоактивных веществ, ответственных за сужение или расслабление вены [12]. При дисбалансе этих веществ в условиях патологии данные процессы нарушаются, что приводит к общей релаксации варикозно трансформированной вены [9; 14; 15]. Таким образом, можно предположить, что феномен эндотелиальной дисфункции является ранним и ключевым событием в расширении вен, недостаточности венозных клапанов, т.е. в патофизиологии ВРВНК.

Более поздние стадии ВРВНК в соответствии с классификацией CEAP ассоциированы с большим количеством нейтрофилов в периферической крови, что позволяет предположить, что обострение провос-палительного процесса приводит к прогрессированию хронической венозной недостаточности [16].

Воспалительный каскад вторично приводит к прогрессированию клапанной недостаточности, повышению венозного давления, возникновению вено-венозного рефлюкса, что, в свою очередь поддерживает воспалительные реакции на венозном эндотелии [8]. Этот патологический цикл вызывает хроническое повреждение стенки вены, тем самым способствует прогрессированию заболевания.

Соответственно, воспалительные процессы — лейкоцит-эндотелиальные взаимодействия — вероятно запускаются в ответ на патологический венозный кровоток и, в совокупности с дисфункцией эндотелия играют важную роль в формировании варикозной болезни.

Гликокаликс

Перспективным направлением исследования патогенеза ВРВНК в настоящее время является изучение гликокаликса. Эндотелиальный гликокаликс (ЭГ) — клеточный слой, покрывающий поверхность эндотелия сосудов, состоящий из аминогликанов (гепарансульфат, хонтроитинсульфат, гиалуронан), протеогликанов и гликопротеинов [17]. Нормальный гликокаликс обеспечивает механотрансдукцию напряжения сдвига в эндотелиальные клетки, селективную проницаемость для жидкостей и макромолекул, коагуляционный каскад, активацию фибринолиза и подавление адгезии тромбоцитов и лейкоцитов [18]. Соотвественно, целостность ЭГ обуславливает нормальный сосудистый гемостаз и защиту стенки сосуда от повреждений. Нарушение целостности ЭГ приводит к нарушению проницаемости сосудов, усиливает адгезию лейкоцитов к эндотелиальным клеткам и, следовательно, способствует распространению воспаления и изменениям процессов механотрансдукции [19]. Поврежденный гликокаликс теряет барьерную функцию, увеличивая сосудистую проницаемость и способствует развитию тканевого отека. Экспериментально подтвержденные гипотезы свидетельствуют о непосредственной регуляции ЭГ фильтрационных процессов путем создания градиентов гидростатического и онкотического давлений [20].

Методы оценки функционального состояния эндотелия

В настоящее время происходит активный поиск маркеров патологической перестройки вен, по уровню которых оцениваются результаты фармакотерапии и ведется поиск новых лекарственных средств. Учитывая ключевую роль дисфункции эндотелия в патогенезе ВРВНК, выявление маркеров его повреждения представляется особенно актуальными.

Перспективными методами оценки выраженности эндотелиальной дисфункции являются лабораторная диагностика т.к., как уже было отмечено, при нарушении функции или структуры эндотелия резко меняется спектр выделяемых им биологически активных веществ. Эндотелий начинает секретировать агреганты, коагулянты, вазоконстрикторы, а с помощью данного метода возможно оценить содержание их в крови. Имеющиеся в настояшее время методы позволяют определить в крови практические любое известное вещество, образующееся в эндотелии, однако не все показатели имеют одинаковую диагностическую ценность, т.к. данные вещества могут образовываться не только в эндотелии (данные вещества не специфичны для эндотелия и могут образовываться и в других клетках).

Черняго Т.Ю., Фомина В.С., Федык О.В., Яшкин М.Н.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ У ПАЦИЕНТОВ С ВАРИКОЗНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ВЕН НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ: ПЕРСПЕКТИВЫ ЛЕЧЕБНОЙ ТАКТИКИ

Ряд авторов предлагает условную классификацию веществ эндотелиального происхождения по скорости их образования в эндотелии, а также по преимущественному направлению секреции:

• 1.    Факторы, постоянно образующиеся в эндотелии и выделяющиеся из клеток в базолатеральном направлении или в кровь (NO, простациклин)

• 2.    Факторы, накапливающиеся в эндотелий и выделяющиеся в него при стимуляции (фактор Виллебранда, P-селектин, тканевой активатор плазминогена)

• 3.    Факторы, синтез которых в нормальных условиях практически не происходит, однако резко увеличивается при активации эндотелия (эндотелин-1, ICAM-1, VCAM-1, E-селектин, PAI-1). Эти факторы либо экспрессируются на эндотелиоцитах и частично выделяются в кровь (ICAM-1, VCAM-1, E-селектин), либо преимущественно секретируются и поступают в кровь (эндотелин-1, PAI-1).

• 4.    Факторы, синтезируемые и накапливающиеся в эндотелий (тканевой фактор, t-PA) либо являющиеся мембранными белками (рецепторами) эндотелия (тромбомодулин рецептор протеина С) [3].

Основываясь на данных международных и отечественных исследований, можно выделить ряд лабораторных показателей, способных потенциально рассматриваться в качестве маркеров венозного стаза, клеточного повреждения и патологической перестройки венозной стенки, такие как, оксид азота (NO), нитриты и нитраты, вазоактивные субстанции (эндотелин-1, простациклин), молекулы адгезии (ICAM-1, VCAM-1, ELAM-1 и другие), селектины (E-, P-, и L-селектин), факторы роста (TGF, FGF, VEGF), ЦЭК, воспалительные медиаторы (PAF, факторы некроза опухолей, интерлейкины 1 и 6, тромбоксан А2), антигены воспалительных клеток CD11b, CD26L, LFA-1, VLA-4 и другие [21]. Также рассматриваются такие показатели как эндотелин-1 и число циркулирующих эндотелиальных клеток (ЦЭК). В норме гибель и попадание в кровеносное русло эндотелиальных клеток происходит в определенном «физиологическом» количестве. По данным литературы, нормативными значениями числа ЦЭК в венозной крови являются 0-4x10 4 клеток в мл крови [22].

В клинической практике существует также ряд инструментальных методов оценки функциональной активности эндотелия: ультразвуковая допплерография, высокочастотная ультразвуковая допплерография, лазерная допплеровская флоуметрия, окклюзионная плетизмография, прижизненная флюоресцентная видеомикроскопия, транскутанная оксиметрия, ортогональная поляризационная спектральная микроскопия (Cytoscan), метод тетраполярной реографии, фотоплетизмография, метод микролимфографии, транскутанное определение напряжения кислорода, компьютерная капилляроскопия и другие.

Рассмотрим более подробно наиболее информативные методы оценки функциональной активности эндотелия в венозной системе. Метод флюоресцентной видеомикроскопии основан на получении изображения капилляров сосочкового слоя дермы иccледуемой анатомической области с увеличением от 180 до 750 раз. Исследуя область медиальной лодыжки у пациентов с ХЗВ по мере прогрессирования клинического класса заболевания наблюдается уменьшение плотности капилляров, снижение числа сосудов с нормальной морфологией параллельно увеличению количества расширенных, удлиненных, извитых и гломерулярных сосудов в сравнении с пациентами без ХЗВ. Также расширенные, извитые сосуды обнаруживаются в большом количестве (до 85–90%) по краям трофической язвы и зоны белой атрофии кожи. Пациенты с ХЗВ по сравнению со здоровыми имеют меньшую капиллярную плотность и большее число аномальных сосудов даже в области визуально здоровой кожи.

Транскутанная оксиметрия позволяет при помощи специального электрода Кларка неинвазивно измерить напряжение (давление) кислорода (tcpO2) в различных областях тела человека в режиме реального времени. Обеспечивая неинвазивное получение точных количественных сведений об оксигенации и кровоснабжении тканей, метод служит ценным диагностическим инструментом. У пациентов с ХЗВ по мере прогрессирования трофических нарушений отмечается прогрессивное уменьшение показателя с достижением минимальных значений на краю венозной язвы и белой атрофии, что соответствует количеству функционирующих капилляров [23].

Ортогональная поляризационная спектральная микроскопия и боковая темнопольная микроскопия, представляют собой неинвазивные методики, позволяющие получить качественные, контрастные изображения микроциркуляторного русла у живого человека. Обе методики работают на схожем принципе, в основе которого лежит освещение исследуемой области зеленым светом. Соответственно, обе методики позволяют оценивать и капилляры, и венулы. При изучении морфологии микро-циркуляторного русла в области медиальной лодыжки у здоровых и пациентов с ХЗВ клинических классов С1–С6 методом ортогональной поляризационной спектральной микроскопии было выявлено прогрессирующее снижение функциональной плотности капилляров параллельно с увеличением диаметра кожного сосочка, капиллярной петли, толщины самого капилляра, а также повышение числа сосудов с атипичной морфологией [24].

Метод лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) является, на наш взгляд, наиболее информативным при оценке состояния венозного эндотелия. Данный метод позволяет объективно судить о степени микроциркуля-торных нарушений при различных заболеваниях, в том числе при ХЗВ. Он получил широкое развитие благодаря циклу работ, выполненных в период 1977–1985 гг. несколькими исследовательскими коллективами. Первый коммерческий прибор, реализующий принципы метода

Черняго Т.Ю., Фомина В.С., Федык О.В., Яшкин М.Н.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ У ПАЦИЕНТОВ С ВАРИКОЗНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ВЕН НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ: ПЕРСПЕКТИВЫ ЛЕЧЕБНОЙ ТАКТИКИ

ЛДФ, был создан шведской группой исследователей: G.E. Nilsson, T. Tenland and P.A. Oberg [25]. Название метода «Лазерная допплеровская флоуметрия» отражает содержание этого способа диагностики. Для диагностики применяется зондирование ткани лазерным излучением; обработка отраженного от ткани излучения основана на выделении из зарегистрированного сигнала допплеровского сдвига частоты отраженного сигнала, пропорционального скорости движения эритроцитов; в ходе проводимых исследований обеспечивается регистрация изменения потока крови в микроциркуляторном русле — флоуметрия [26].

В отличие от ультразвуковых методов диагностики, основанных на эффекте Допплера, при применении более коротковолнового зондирующего лазерного излучения, возможно получить отраженный сигнал наибольшей амплитуды от отдельных эритроцитов из более тонкого слоя, около 1 мм. Амплитуда отраженного сигнала формируется в результате отражения излучения от ансамбля эритроцитов, движущихся с разными скоростями и по-разному количественно распределенных в артериолах, капиллярах, венулах и артериоло-венулярных анастомозах. Поэтому в методе ЛДФ применяется алгоритм усреднения, который позволяет получить средний допплеровский сдвиг частоты по всей совокупности эритроцитов, попадающих в зондируемую область. В результате такого усреднения методом ЛДФ оценивается изменение потока эритроцитов.

Нарушение микроциркуляции кожи нижних конечностей выявляется у пациентов ВРВНК уже на первых стадиях заболевания. Эти нарушения могут включать в себя: снижение количества капилляров и изменение их морфологии, повышение проницаемости капилляров, снижение содержания кислорода (tсрO2) в коже нижних конечностей [27].

Основными параметрами оценки в случае рассмотрения пациентов с ВРВНК являются:

• •    постоянная составляющая М — это средняя перфузия в микроциркуляторном русле за определенный промежуток времени исследований или за выбранный временной интервал анализа ЛДФ-граммы; определяется скоростью движения эритроцитов и их суммарной концентрацией в зондируемом объеме тканей, зависящей от количества функционирующих капилляров и функционального гематокрита, который, в свою очередь, определяется реологическими свойствами крови.

• •    переменная составляющая ЛДФ-сигнала δПМ (t) обусловлена факторами, влияющими на постоянство потока крови в микроциркуляторном русле, то есть связана с обстоятельствами, изменяющими величину скорости Vср и концентрацию Nэр эритроцитов.

В переменной составляющей δПМ (t) содержится ценная информация о модуляции кровотока. Ее расшифровка, анализ и интерпретация позволяет диагностировать состояние сосудистого тонуса и механизмов регуляции кровотоком в микроциркуляторном русле. Если постоянная составляющая ЛДФ-сигнала М характеризует величину перфузии, то δПМ (t) — механизмы контроля за перфузией [26]. Таким образом, метод ЛДФ позволяет объективно судить о степени микроциркуля-торных нарушений при ВРВНК — позволяет оценивать региональные изменения кровотока, рассчитать индекс микроциркуляции или перфузии у данной группы пациентов.

Виды расстройств микроциркуляторного русла, в настоящее время, можно разделить на пять последовательно развивающихся форм: гиперемическая, спастическая, застойная — характерны для ХЗВ класса С2 по CEAP, спастикоатоническая — класс С3, стазическая — классы С4, С5, С6 [28].

Перспективы лечебной тактики

Основным методом лечения ВРВНК, согласно рекомендациям Министерства здравоохранения РФ, на сегодняшний день является хирургическое вмешательство. Цель операции — устранение симптомов заболевания, предотвращение прогрессирования варикозной трансформации подкожных вен, нарушения венозного оттока за счет устранения рефлюкса крови, удаление патологической венозной емкости, а также устранение косметического дефекта, вызванного заболеванием. Ведущими хирургическими методами для устранения патологического рефлюкса на сегодняшний день являются методы термооблитерации [29]. Эндовенозная лазерная облитерация, радиочастотная абляция сопряжены с меньшей частотой осложнений и побочных эффектов по сравнению с открытыми вмешательствами [30]. Фармакотерапия используется в лечении ВРВНК с целью купирования симптомов заболевания. Назначение флеботропных препаратов приводит к достоверному улучшению субъективных симптомов: судороги, ощущение тяжести, распирания, усталости, нивелирование отека нижних конечностей. Кроме того, флеботоники способны блокировать «лейкоцитарную агрессию» на уровне эндотелия венозной стенки путем ингибирования активации лейкоцитов и замедления скорости венозного рефлюкса [31].

Задачей флеботропных препаратов в лечении ВБВНК является нормализация процессов фильтрации и реабсорбции жидкости на уровне микроциркуляторного русла, а также активизация лимфатического дренажа. Они обладают антигипоксическим действием на эндотелий венозной стенки, подавляют адгезию лейкоцитов, способствуют повышению тонуса вен. На уровне капиллярно русла флеботропные препараты уменьшают проницаемость стенок, подавляют лейкоцитарную адгезию, увеличивают подвижность эритроцитов, увеличивают количество функционирующих лимфатических капилляров. На молекулярном уровне — подавляют активность свободных радикалов, эластазы и гиалуронидазы, прерывая повреждение здоровых клеток, а также обладают

Черняго Т.Ю., Фомина В.С., Федык О.В., Яшкин М.Н.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ У ПАЦИЕНТОВ С ВАРИКОЗНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ВЕН НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ: ПЕРСПЕКТИВЫ ЛЕЧЕБНОЙ ТАКТИКИ эндотелиопротективным действием в условиях гипоксии и реоксигенации [32; 33]. Флеботоники также увеличивают венозную сократимость и повышают венозный тонус у лиц с риском прогрессирования варикозного расширения вен [34]. Предоставлены данные о том, что веноактивные препараты снижают концентрацию плазменных маркеров воспаления (TNFa и другие цитокины), активацию эндотелия (ICAM, VCAM), гипертрофию сосудов и ангиогенез (VEGF), а также высвобождение протеаз, участвующих в разрушении внеклеточного матрикса и ремоделирование венозной ткани.

Отдельного внимания заслуживает сулодексид, который является специфическим гликозаминогликаном (GAG), состоящим из фракции гепарина (80%) со сродством к антитромбину III и фракции дерматансульфата (20%) со сродством к кофактору гепарина II. Сулодексид проявляет антитромботическую активность, одновременно усиливая антипротеазную активность антитромбина III и гепарин-кофактора II [35]. Клинические исследования продемонстрировали эффективность сулодексида в лечении или профилактике сосудистых заболеваний, связанных с повышенным риском тромбообразования, таких как окклюзионные заболевания периферических артерий [36], постинфарктный кардиосклероз [37], рецидивирующий тромбоз глубоких вен [38] и посттромботический синдром [39]. Также были отмечены антиагрегантная [40] и противовоспалительная [41] активности сулодексида, а также его значительный защитный эффект на гликокаликсный слой [42]. Это говорит о том, что использование сулодексида пациентам у пациентов с ХЗВ может влиять на патогенез заболевания, не только когда оно связано с предшествующим тромбозом глубоких вен (вторичное венозное заболевание или посттромботический синдром), но также и в случае первичного венозного заболевания [43; 44]. Результаты ряда исследований показывают, что использования сулодексида у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями, а именно ХЗВ значительно улучшает качество жизни пациентов, клиническую картину и симптомы заболевания по сравнению с группами, не получавшими данную терапию [45; 46]. Сулодексид способен противодействовать нескольким патогенетическим процессам, улучшать функцию вен и симптомы сердечно-сосудистых заболеваний, а также ускорять заживление венозных язв [47]. Веноактивные препараты и сулодексид на сегодняшний день, рекомендованы в международных руководствах по лечению ХЗВ для облегчения симптомов при классах заболевания с C0 до C6 по CEAP [48; 49], а также в клинических рекомендациях общества сосудистой хирургии и Американского венозного форума [50].

Заключение

Эндотелиальная дисфункция является ранним и ключевым событием в патогенезе ВРВНК. Перспективным направлением является совершенствование и расширение возможностей лабораторных и инструмен- тальных методов оценки состояния венозного эндотелия с целью углубленного изучения их роли в патогенезе ВРВНК. Дальнейший опыт и клинические исследования веноактивных препаратов предоставят дополнительные клинические данные для оценки эффективности этих методов лечения у пациентов с ХЗВ. Тем не менее, на сегодняшний день комплексное лечение пациентов с ВРВНК — комбинация ЭВЛО с назначением дополнительной фармакотерапии в послеоперационном периоде — представляется наиболее рациональным подходом в лечении пациентов с данной патологией.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов (The authors declare no conflict of interest).

(In Russ).]

N Engl J Med. 2006 Aug 3; 355(5): 488–98. doi: 10.1056/NEJMra055289.

МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ У ПАЦИЕНТОВ С ВАРИКОЗНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ВЕН НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ: ПЕРСПЕКТИВЫ ЛЕЧЕБНОЙ ТАКТИКИ