Особенности бета-адренореактивности мембран эритроцитов у больных резистентной артериальной гипертензией в сочетании с сахарным диабетом 2-го типа

Существенное значение симпатической гиперактивации в патогенезе артериальной гипертонии (АГ) к настоящему времени убедительно подтверждено и не оставляет сомнений [1]. Сочетание АГ и сахарного диабета 2-го типа (СД2) характеризуется наиболее выраженной симпато-адреналовой гиперактивностью [2], что во многом может определять высокую частоту возникновения патологических изменений органов-мишеней. Учитывая ведущую роль возрастания функциональной активности симпато-адреналовой системы в патогенезе этих процессов, существенное значение придается объективному определению степени ее выраженности. К наиболее распространенным подходам в оценке симпатической активности относятся анализ норадреналина в плазме/моче, прямая регистрация эфферентной постганглионарной мышечной симпатической активности малоберцового нерва и метод измерения спилловеров норэпинефрина с радиоактивной меткой [3]. Первый из них достаточно широко применяется в рутинной клинической практике, но характеризуется меньшей чувствительностью и воспроизводимостью по сравнению с другими методиками. Это обусловлено зависимостью кинетики катехоламинов от нейронального и экстранейронального метаболизма, а также эффекта гемодилюции. Наиболее информативными являются метод микронейрографии и измерение спилловеров норэпинефрина, однако по причине инвазивности и трудоемкости эти методы не нашли широкого клинического применения, и их выполнение пока остается прерогативой специализированных центров. Кроме того, микронейрография не позволяет оценить высвобождение и обратный захват норадреналина, определить реакцию адренорецепторов и клеток-мишеней, а также получить информацию у активно движущихся пациентов. В связи с этим были предприняты попытки найти более простые, но информативные маркеры симпатической активности для использования в клинической практике. В этом отношении наиболее перспективным методом может быть оценка состояния адренорецепторов мембран эритроцитов. Повышение степени симпатической активности сопровождается устойчивой стимуляцией катехоламинами бета-адренорецепторов, что ведет к уменьшению количества этих рецепторов на поверхности клеток или снижению их функциональной активности и увеличению бета-адренореактивности мембран эритроцитов (β-АРМ) [4, 5]. На основе понимания этих процессов для изучения активности симпатоадреналовой системы (САС) Р.И. Стрюк и И.Г Длусская разработали метод определения β-АРМ [4], позволяющий количественно измерять степень десенситизации адренорецепторов к длительному воздействию высоких концентраций катехоламинов. В настоящее время накоплены данные об особенностях β-АРМ у больных после инфаркта миокарда [6–8], у пациентов с хронической сердечной недостаточностью [9], фибрилляцией предсердий [10], а также у больных

резистентной АГ (РАГ) [11]. Следует отметить, что хроническая гипергликемия может существенно изменять структурно-функциональное состояние эритроцитов. Тем не менее определение степени выраженности симпатической гиперактивации на основе β-АРМ в селективной группе больных РАГ в сочетании с СД2 до настоящего времени остается недостаточно исследованным. Гипотезой исследования стало предположение о том, что у больных РАГ в сочетании с СД2 наблюдается повышение β-АРМ, коррелирующее с другими признаками симпатической гиперактивации, тяжестью АГ и СД2, а также поражением органов-мишеней.

Цель: изучить особенности β-АРМ эритроцитов у больных РАГ в сочетании с СД2 во взаимосвязи с клиническими и лабораторно-инструментальными данными.

Материал и методы

В одномоментное поперечное исследование были включены 38 пациентов с РАГ в сочетании с СД2. Группу сравнения составили 24 пациента с РАГ без СД2, не имевшие значимых отличий по полу и возрасту. Набор пациентов проходил в отделении артериальных гипертоний НИИ кардиологии Томского НИМЦ с февраля 2011 г. по апрель 2021 г. В исследование включали лиц обоего пола в возрасте от 40 до 80 лет после подписания информированного согласия. Диагноз РАГ верифицировался согласно действующим национальным рекомендациям [12].

Из исследования исключали лиц с псевдорезистентностью, вторичными формами АГ, СД 1-го типа, тяжелым течением СД2, уровнем гликированного гемоглобина (HbA1с) > 10%, расчетной скоростью клубочковой фильтрации (рСКФ) < 30 мл/мин/1,73 м2), беременностью, перенесенными менее года назад острыми сосудистыми осложнениями, нестабильной стенокардией, хронической сердечной недостаточностью выше II функционального класса по классификации Нью-Йоркской ассоциации сердца (NYHA), с тяжелыми сопутствующими заболеваниями. Пациенты группы РАГ в сочетании с СД2 в сравнении с пациентами РАГ без СД2, имели более высокую частоту коронарного атеросклероза и более низкие значения диастолического артериального давления (АД), что соответствует типичному клиническому фенотипу больных с более выраженными макро-сосудистыми изменениями (табл. 1). По остальным клиническим характеристикам, а также антигипертензивной и сахароснижающей терапии сравниваемые группы были сопоставимы (табл. 2).

Всем пациентам проводили общеклинические исследования согласно стандартам обследования больных АГ, измерение офисного и среднесуточного АД, оценку β-АРМ, суточное мониторирование электрокардиографии (ЭКГ) с оценкой вариабельности сердечного ритма (ВСР) и эхокардиографию (ЭхоКГ) по стандартной методике.

Таблица 1. Клиническая характеристика пациентов, M ± SD, n (%)

Table 1. Clinical characteristics of patients, M ± SD, n (%)

Показатели Parameters	РАГ + СД2 RHTN with T2DM (n = 38)	РАГ без СД RHTN without T2DM ( n = 24)	p
Возраст, лет Age, years	62,1 ± 7,0	59,3 ± 4,8	0,093
Пол, женщины Sex, female	25 (65,8)	12 (50,0)	0,167
Индекс массы тела, кг/м2 Body mass index, kg/m2	35,3 ± 5,6	34,2 ± 4,1	0,412
Продолжительность АГ, лет Hypertension duration, years	22,7 ± 11,0	24 ± 11,4	0,643
Продолжительность СД2, лет T2DM duration, years	9,4 ± 7	‒	‒
Ишемическая болезнь сердца Coronary artery disease	26 (68,4)	10 (41,67)	0,038
Инфаркт миокарда в анамнезе History of myocardial infarction	8 (21,1)	3 (12,5)	0,308
Инсульт в анамнезе History of stroke	6 (15,8)	2 (8,33)	0,329
Периферический атеросклероз Peripheral atherosclerosis	35 (92,1)	21 (87,5)	0,427
Дислипидемия Dyslipidemia	38 (100)	23(95,8)	0,387
Абдоминальное ожирение Abdominal obesity	35 (92,1)	18 (75,0)	0,069
Изолированная систолическая АГ Isolated systolic HTN	18 (47,4)	4 (16,7)	0,426
ГЛЖ LVH	30 (78,9%)	21 (87,5%)	0,308
Офисное CАД/ДАД, мм рт. ст. Office SBP/DBP, mm Hg	168,8 ± 21,4/ 84,4 ± 16,2	166,8 ± 17/ 94,6 ± 9,7	0,703/0,008
Офисное ЧСС, уд/мин Office heart rate, bpm	67,4 ± 10,3	70 ± 10,3	0,354
САД/ДАД-24, мм рт. ст. 24h mean SBP/DBP, mm Hg	160,3 ± 14,2/ 79,8 ± 13,5	156,6 ± 16,5/ 90,8 ± 10,5	0,359/0,002
HbA1c, %	7,2 ± 1,4	5,3 ± 0,7	0,019
Базальная гликемия, ммоль/л Basal glycemia, mmol/L	8,4 ± 2,8	6,2 ± 0,5	0,001
рСКФ (CKD-EPI), мл/мин/1,73 м2 eGFR (CKD-EPI), mL/min/1,73 m2	69 ± 19,4	77,5 ± 15,8	0,100

Примечание: АГ – артериальная гипертензия, ГЛЖ – гипертрофия левого желудочка, РАГ – резистентная АГ, рСКФ – расчетная скорость клубочковой фильтрации, САД/ДАД – систолическое/диастолическое АД, СД2 – сахарный диабет 2-го типа, уд/мин – ударов в минуту, ЧСС – частота сердечных сокращений, HbA1c–-гликированный гемоглобин. Красным цветом выделены статистически значимые изменения.

Note: eGFR – estimated glomerular filtration rate, HTN – hypertension, HbA1c – glycated hemoglobin, LVH – left ventricular hypertrophy, RHTN – resistant hypertension, SBP/DBP – systolic/diastolic blood pressure, T2DM – type 2 diabetes mellitus, bpm – beats per minute. Statistically significant changes are highlighted in red.

Таблица 2. Характеристика антигипертензивной и сахароснижающей терапии, M ± SD, n (%)

Table 2. Characteristics of antihypertensive and antidiabetic therapy, M ± SD, n (%)

Показатели Parameters	РАГ + СД2 RHTN with T2DM ( n = 38)	РАГ без СД RHTN without T2DM ( n = 24)	p
Число антигипертензивных препаратов Nomber of antihypertensive drugs	4,4 ± 1	4,0 ± 1	0,145
Бета-адреноблокаторы Beta-blockers	34 (89,5)	18 (75,0)	0,124
Блокаторы РААС RAAS inhibitors	35 (92,1)	24 (100)	0,223
Диуретики Diuretics	38 (100)	22 (91,7)	0,146

Окончание табл. 2

End of table 2

Показатели Parameters	РАГ + СД2 RHTN with T2DM ( n = 38)	РАГ без СД RHTN without T2DM ( n = 24)	p
Антагонисты кальция Calcium channel blockers	29 (76,3)	17 (70,8)	0,424
Спиронолактон Spironolactone	15 (39,5)	11 (45,8)	0,408
Агонисты имидазолиновых рецепторов I1-imidazoline receptor agonists	11 (29,0)	4 (16,7)	0,215
Альфа-адреноблокаторы Alpha-blockers	6 (15,8)	4 (16,8)	0,596

Сахароснижающая терапия Antidiabetic therapy

Диета Dietotherapy	1 (2,6)	‒	–
ПССТ (монотерапия) Oral antidiabetic therapy (monotherapy)	13 (34,2)	‒	–
Комбинированная ПССТ Combined oral antidiabetic therapy	10 (26,3)	‒	–
Инсулин Insulin	14 (36,8)	‒	–
Статины Statins	38 (100)	23(95,8)	0,387

Примечание: блокаторы РААС – блокаторы ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, ПССТ – пероральная сахароснижающая терапия.

Note: RAAS – renin-angiotensin-aldosterone system.

Определение β-АРМ основано на оценке степени ингибирования гипоосмотического гемолиза эритроцитов в присутствии β-адреноблокатора. β-АРМ оценивали с использованием наборов БЕТА–АРМ АГАТ фирмы «Агат-Мед» (г. Балашиха, Россия) согласно инструкции производителя. Значения β-АРМ выражали в условных единицах (усл. ед.). Диапазоном нормальных значений считали значения от 2 до 20 усл. ед. [4]. В основе метода лежит принцип торможения гемолиза эритроцитов, помещенных в гипоосмотическую среду. Торможение гемолиза обеспечивается добавлением к опытной пробе (цельная кровь + антикоагулянт + физиологический раствор) β-адренобло-катора – 1-(1-изопропиламино)-3-(1-нафталенил-ок-си)-2-пропанола гидрохлорида, который, связываясь с β-адренорецепторами мембран эритроцитов, предупреждает их разрушение в гипоосмотическом буфере. После этого определяют величину оптической плотности надосадочного слоя и выражают ее в процентах от величины оптической плотности контрольной пробы. Увеличение значения β-АРМ отражает уменьшение количества функционально активных β-адренорецепторов на мембранах эритроцитов на фоне длительной симпатической гиперактивации.

Офисное АД (систолическое/диастолическое – САД/ ДАД) измеряли по стандартной методике, суточное мониторирования АД (СМАД) выполняли с помощью систем автоматического измерения АД АВРМ-04 (Meditech, Венгрия), BPLab (ООО «Петр Телегин», Россия)

ЭхоКГ проводили на аппарате ультразвуковой системы экспертного класса Philips IE33 по стандартному протоколу. Дополнительно осуществляли оценку эффективного артериального (Ea, интегральный показатель артериальной жесткости) и левожелудочкового эластанса (конечно-систолическая эластичность – Ees (endsystolic elastance), показатель жесткости миокарда левого желудочка (ЛЖ) в период систолы), а также левожелудоч- ково-артериального сопряжения (Ea/Ees) расчетным методом с использованием гемодинамических показателей – САД, конечно-систолический объем и ударный объем. Для расчета Еа и Ees использовали формулы:

Еа = САД × 0,9/УО, где САД – систолическое артериальное давление, (мм рт. ст.), УО – ударный объем (мл);

Ees = САД × 0,9/КСО, где САД – систолическое артериальное давление (мм рт. ст.), КСО – конечный систолический объем левого желудочка.

Для анализа ВСР использовали систему комбинированного СМАД, ЭКГ и физической активности Сard(X) plore (Meditech, Венгрия). Расчет ВСР проводили на основе изменения длительности R-R (NN) интервалов между нормальными комплексами. По долговременным записям анализировали спектральную плотность мощности: низкочастотный компонент (LF, low frequency) как маркер симпатической активности и высокочастотный компонент (HF, high frequency) – маркер парасимпатической активности.

Статистическую обработку полученных данных проводили в программе STATISTICA 10.0. Согласие с нормальным законом распределения признаков проверяли с помощью критерия Шапиро – Уилка. Нормально распределенные количественные переменные представляли средним значением и стандартным отклонением – M ± SD . Различия количественных показателей в независимых группах выявляли с помощью t-критерия Стьюдента. Категориальные показатели описывали абсолютными и относительными частотами – n (%). При анализе различий категориальных показателей в независимых группах применяли точный критерий Фишера. Оценку корреляций осуществляли с использованием параметрического коэффициента корреляции Пирсона. Критическим уровнем значимости p для всех используемых процедур статистического анализа считали 0,05.

Результаты

По результатам сравнения уровня β-АРМ значимых межгрупповых отличий выявлено не было (рис. 1).

T2DM)                T2DM)

Рис. 1. Сравнение уровня β-АРМ у больных резистентной артериальной гипертензией в зависимости от наличия или отсутствия сахарного диабета

Fig. 1. Comparison of β-ARM in patients RHTN, depending on the presence of T2DM

β АРМ < 20 усл. ед. (β-ARM <20 CU)

β АРМ >  20 усл. ед. (β-ARM >  20 CU)

Рис. 2. Частота повышения β-АРМ у больных резистентной артериальной гипертензией в зависимости от наличия или отсутствия СД2 Fig. 2. The frequency of elevated β-ARM in patients with RHTN depending on the presence of T2DM

Примечательно, что в обеих группах β-АРМ значимо превышала порог нормальных значений, равный 20 усл. ед., а частота повышения β-АРМ более 20 усл. ед. в обеих группах была сопоставимой (рис. 2, χ² = 0,38; p = 0,537).

Для выявления факторов, связанных с уровнем β-АРМ, был проведен корреляционный анализ (рис. 3). Было установлено, что факторами, связанными с повышением β-АРМ, были показатели гемодинамической нагрузки (увеличение длительности АГ), косвенные признаки симпатической гиперактивации (повышение вариа- бельности САД-24, увеличение значений LF и снижение показателей HF по данным спектрального анализа ВСР), показатели функционального состояния почек (снижение суточного диуреза) и левого желудочка (повышение фракции выброса и значений желудочкового эластанса, а также снижение отношения артериально-желудочкового эластанса).

По данным корреляционного анализа также была выявлена ассоциация исходного уровня β-АРМ с продолжительностью СД2 и уровнем HbA1c (рис. 4).

Суточный диурез (24-h urine volume)

ФВ ЛЖ (LV EF)

Стаж АГ (Duration of HTN)

R=0,36, р=0,036

Вариабель ность САД-24 (24-h SBP variability)

Рис. 3. Корреляционные связи β-АРМ с клиническими и лабораторно-инструментальными данными у больных резистентной артериальной гипертензией в сочетании с СД2 (зеленым цветом выделены показатели эхокардиографии левого желудочка, фиолетовым – маркеры симпатической активности) Примечание: β-АРМ – erythrocyte membrane beta-adrenergic reactivity, АГ – артериальная гипертензия, SBP-24 – 24-часовое систолическое артериальное давление, ФВ ЛЖ – фракция выброса левого желудочка, Ea – артериальный эластанс, Ees – желудочковый эластанс, Еa/Ees – индекс левожелудочко-артери-ального эластанса, HF – высокочастотный спектральный компонент, LF – низкочастотный спектральный компонент

Figure 3. Correlational relationships of β-ARM with clinical and laboratoryinstrumental data in patients with resistant hypertension combined with type 2 diabetes mellitus (green color indicates parameters of left ventricular echocardiography; violet color indicates markers of sympathetic activity) Note: β-ARM – бета-адренореактивность мембран эритроцитов, HTN – hypertension, 24-h SBP – 24-hour systolic blood pressure, LV EF – left ventricular ejection fraction, Ea – arterial elastance, Ees – ventricular elastance, Еa/Ees – left ventricular-arterial elastance index, HF – high-frequency spectral component, LF – low-frequency spectral component

Рис. 4. Корреляционная взаимосвязь исходного уровня β-АРМ с продолжительностью СД2 (А) и уровнем гликированного гемоглобина (B)

Fig. 4. Correlation relationship of baseline β-ARM with T2DM duration (A) and HbA1c level (B)

Обсуждение

Анализируя полученные данные, следует отметить, что по результатам сравнительной оценки показателей β-АРМ у больных РАГ в зависимости от наличия или отсутствия СД2 значимых межгрупповых отличий мы не обнаружили. Таким образом, гипотеза нашего исследования о том, что наличие СД2 у больных РАГ ассоциируется с более высокими значениями β-АРМ, не подтвердилась. Полученные результаты оказались несколько неожиданными, поскольку согласно R.J. Huggett и соавт. [2], для больных с сочетанием АГ и СД2 характерна максимальная степень симпатической активности. Вместе с тем следует признать, что в нашем исследовании принимали участие больные с РАГ, наличие которой характеризуется повышением симпатической активности, что может нивелировать возможные отличия у больных с наличием и отсутствием СД2. Документированный нами феномен может быть объяснен особенностями гемолиза эритроцитов у больных СД2. Известно, что методика определения адренореактивности, разработанная отечественными учеными Р.И. Стрюк и И.Г. Длусской, основана на том, что адреноблокаторы изменяют степень гемолиза эритроцитов, связываясь с адренорецепторами на их поверхности. Результаты исследований, посвященных изучению изменений показателей гемолиза эритроцитов под воздействием различных уровней глюкозы in vitro, пока неоднозначны. С одной стороны, высокие концентрации глюкозы усиливают перекисное окисление липидов и снижают активность ферментов эритроцитов (глутатиона S-трансферазы и глутатионредуктазы). Так, в работе T. Marar [13] было описано усиление гемолиза при повышенной концентрации глюкозы. С другой стороны, высокие концентрации глюкозы, которая для лишенных митохондрий эритроцитов служит основным энергетическим субстратом, обеспечивают достаточное энергоснабжение этих клеток и повышение устойчивости к гемолизу [14]. Вместе с тем M. Son и соавт. [15] продемонстрировали, что непрерывное воздействие высоких концентраций глюкозы приводило к снижению жизнеспособности клеток и изменениям в морфологии эритроцитов. Следует признать, что существенные различия в результатах исследований могут быть обусловлены использованием разных методов и протоколов. Поэтому в настоящее время предлагаются варианты единого протокола для контролируемого гликирования эритроцитов in vitro [16]. Данные экспериментальных исследований пока достаточно сложно интерпретировать, тем не менее, очевидно, что проблема существует. Поэтому особенно важно отметить, что в данной работе впервые представлены клинические данные о наличии обратной связи показателей β-АРМ с длительностью СД2 и выраженностью гипергликемии, обусловленной этим заболеванием. Однако для понимания патофизиологической сущности этих взаимосвязей требуются дальнейшие исследования.

Заслуживают внимания документированные нами прямые зависимости β-АРМ со степенью симпатической активности по данным анализа ВСР и вариабельности САД. Эти результаты соответствуют гипотезе исследования и представляются чрезвычайно важными, поскольку повышают доказательную базу для β-АРМ как адекватного инструмента оценки тонуса симпатической нервной системы. Дополнительно к этому, повышение β-АРМ коррелировало с длительностью АГ, показателями кардио-ренальных нарушений в виде уменьшения левожелудочкового эластанса и желудочково-артериального сопряжения, а также снижения суточного диуреза. Возможным объяснением связи повышения β-АРМ с уменьшением суточного диуреза могут быть вазоконстрикция и снижение почечного кровотока, увеличение реабсорбции натрия, а также стимуляция РААС [17]. Обнаруженная нами прямая связь β-АРМ с ФВ ЛЖ может отражать положительный инотропный эффект симпатической стимуляции. Аналогичные результаты были получены в работе Д.А. Воробьевой у больных инфарктом миокарда [6]. Что касается прямой связи β-АРМ с повышением левожелудочкового эластанса, которое характеризует повышение миокардиальной жесткости в период систолы, то оно может отражать участие симпатической нервной системы в процессах ремоделирования миокарда. При этом связь повышения β-АРМ со снижением сопряжения системы сердце-артерии (артериально-желудочкового эластанса) позволяет судить о нарушении способности сосудистой стенки компенсировать колебания АД и индуцированную симпатической гиперактивацией возросшую работу сердца, что негативно влияет на сосуды и органы.

Заключение

Таким образом, для больных РАГ характерна высокая частота повышения β-АРМ, независимо от наличия или отсутствия СД2. Факторами, связанными с повышением β-АРМ у больных РАГ в сочетании с СД2, служат косвенные признаки симпатической активности по данным суточного мониторирования АД и оценки вариабельности сердечного ритма, длительность гемодинамической нагрузки, а также показатели функционального состояния почек и ЛЖ, тогда как длительное и тяжелое течение СД2 ассоциируется с более низкими значениями этого показателя. Полученные результаты значительно углубляют наши представления о характере и степени выраженно-