Соотношение субпопуляций моноцитов у пациентов с острым инфарктом миокарда и сахарным диабетом 2 типа
Автор: Кухарчик Г.А., Гайковая Л.Б., Сорокин Л.А., Ермаков А.И., Лебедева О.К.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Медицинские науки
Статья в выпуске: 7 (10), 2017 года.
Бесплатный доступ
Развитие острого инфаркта миокарда сопровождается развитием системной воспалительной реакции. Ключевым звеном системного воспалительного ответа является активация моноцитарно-макрофагального комплекса. По экспрессии антигенов CD14 и CD16 на поверхности моноцитов разделяют моноциты 1 типа - «классические», CD14+CD16-, с провоспалительным фенотипом, - и 2 типа - «неклассические», CD14-CD16+, участвующие в процессах восстановления тканей. Соотношение этих двух систем влияет на активность атеросклероза и тяжесть течения острого инфаркта миокарда. Нарушение обмена глюкозы влияет на созревание и активность моноцитов и может приводить к дисбалансу процессов воспаления и репарации. В настоящее исследование был включен 71 пациент с острым инфарктом миокарда: 1 группа - 33 пациента, госпитализированных с острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST кардиограммы, 2 группа - 38 пациентов, госпитализированных с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST кардиограммы. Всем пациентам на 1-е, 3-е и 14-е сутки проводилось определение уровня лейкоцитов, моноцитов и субпопуляций моноцитов методом проточной цитофлоуметрии. Было установлено, что у пациентов 1 группы относительное содержание моноцитов 2 типа ниже по сравнению с пациентами 2 группы. У пациентов 2 группы без сахарного диабета содержание моноцитов 2 типа выше по сравнению с пациентами с сахарным диабетом из этой группы и всеми пациентами 1 группы. Таким образом, у пациентов острым инфарктом миокарда, госпитализированных с острым коронарным синдромом со стойким подъемом сегмента ST кардиограммы и у пациентов с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа вне зависимости от вида острого коронарного синдрома наблюдается гиперактивность моноцитов с провоспалительными свойствами.
Острый инфаркт миокарда, острый коронарный синдром, моноциты, сахарный диабет 2 типа, системная воспалительная реакция
Короткий адрес: https://sciup.org/170190343
IDR: 170190343
Текст научной статьи Соотношение субпопуляций моноцитов у пациентов с острым инфарктом миокарда и сахарным диабетом 2 типа
Острый инфаркт миокарда (ОИМ) приводит к развитию системной воспалительной реакции (СВР), связанной с выбросом цитокинов и инфильтрацией лейкоцитами зоны инфаркта. Моноциты служат пусковым механизмом воспалительной реакции [1]. В 1989 г. было установлено, что популяция моноцитов неоднородна [2]. В последующие годы проводилось исследование субпопуляций моноцитов и функций, которые они выполняют. Были выделены две группы в зависимости от способа активации: классические моноциты 1 типа (Мон1) и моноциты 2 типа, активируемые по альтернативному пути (Мон2) [3]. Мон1 экспрессируют СD14 и не экспрессируют CD16 на своей поверхности – моноциты CD14++CD16-. Они вырабатывают большое количество провоспалитель-ных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6 и др.), проявляют высокую фагоцитарную активность и, таким образом, обладают высокой цитотоксичностью. В их задачи входит разрушение патогенных микроорганизмов и злокачественных клеток. Им противопоставлены Мон2 (CD14dimCD16++), которые выделяют противовоспалительные цитокины (ИЛ-10) и факторы роста, стиму- лируют процессы регенерации. Баланс этих двух систем важен при восстановлении поврежденных тканей организма. Пул моноцитов активируется при развитии ОИМ. Течение ОИМ, процесс рубцевания и постинфарктного ремоделирования зависит от лейкоцитов, цитокинов и хемоки-нов, которые могут оказывать как благоприятное, так и негативное влияние [3, 4, 5, 6]. Уровень моноцитов 2 типа коррелирует с тяжестью течения ОИМ и неблагоприятным прогнозом у пациентов после ОИМ [1]. У пациентов с ОИМ, поступающих с острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST кардиограммы (ОКСпST), трансмуральное повреждение миокарда, как правило, связано с тотальным тромбозом инфаркт-ассоциированной артерии (ИАА), в отличие от пациентов с ОКС без стойкого подъема сегмента ST кардиограммы (ОКСбпST). Более тяжелое поражение миокарда у пациентов с ОКСпST, может приводить к более выраженной СВР по сравнению с пациентами с ОКСбпST [7].
Сахарный диабет 2 типа (СД2) является одним из факторов риска развития ОИМ и ассоциирован с худшим прогнозом у пациентов этой группы. Хроническая гипергликемия оказывает негативное влияние на иммунную систему, приводит к дисбалансу в её структуре. По результатам ряда исследований установлено, что у пациентов с СД2 повышена активность моноцитов и провоспалительных цитокинов, включая ФНО-а и ИЛ-6 [8, 9, 10, 11].
Материалы и методы
В исследование был включен 71 пациент, поступивший в региональный сосудистый центр г.Санкт-Петербурга с диагнозом ОИМ. Все пациенты были проинформированы о проводимом исследовании и подписали письменное информированное согласие.
Определение уровня моноцитов и циркулирующих эндотелиоцитов проводилось методом цитофлоуметрии на проточном цитометре FC500 и на гематологическом анализаторе LH750 Beckman Coulter. Для анализа использована панель Beckman Coulter CytodiffТМ, включающая 6 моноклональных антител CD36-FITC, CD2-PE,
CD294-PE, CD19-ECD, CD16-PC5, CD45-PC7. Анализ проводился на первые, третьи и четырнадцатые сутки течения ОИМ. Для оценки соотношения провоспалительных и противовоспалительных моноцитов определяли отношение количества Мон2 (CD16+) к Mон1 (CD16-) – Мон2/Мон1, а также содержания Мон2 к общему количеству моноцитов (Мон2/Мон общ.).
Статистическая обработка проводилась с помощью пакета STATISTICA 10.0. Для сравнения средних показателей использовали непараметрические статистические методы (критерий Манна-Уитни).
Результаты исследования
В группу исследования вошли 23 женщины и 48 мужчин. Средний возраст женщин составил 73,35 (64; 79,5) лет, мужчин – 64,6 (57; 74), p=0,002. Пациенты были разделены на две группы. В 1 группу вошли 33 пациента с ОИМ, госпитализированных с ОКСпST, а во 2 группу – 38 пациентов с ОИМ, госпитализированных с ОКСбпST. Всем пациентам была выполнена диагностическая коронарография. По данным коронарографии у 31 пациента с ОКСпST был выявлен тромбоз инфаркт-связанной артерии с тотальной окклюзией и у 2 пациентов – пристеночный тромбоз. Диагноз СД2 был установлен у 36 пациентов.
При оценке динамики уровня моноцитов и их субпопуляций было установлено, что средний уровень моноцитов, Мон1 и уровень Мон2 в обеих группах сопоставим на 1-е и 3-и и 14-е сутки ОИМ. При этом у пациентов с ОКСбпST отношение Мон2/Мон1 у пациентов с ОКСбпST было выше, чем у пациентов с ОКСпST: в 1-е сутки 0,09(0,08; 0,10) vs 0,07(0,04; 0,09), p=0,03; на 3-е сутки 0,11(0,08; 0,14) vs 0,09(0,058; 0,12), p=0,07; на 14-е сутки 0,10(0,07; 0,14) vs 0,07(0,05; 0,09), p=0,04. Также отношение числа Мон2 к общему количеству моноцитов у пациентов с ОКСбпST было выше по сравнению с пациентами с ОКСспST: 7,98 (7,58; 9,25) vs 6,17(3,93; 8,38), p=0,03, в первые сутки; 10,10 (7,23; 12,51) vs 8,39(5,47;10,7), p=0,08, на 3-е сутки; 8,79 (6,28; 12,00)vs6,6(5,09;8,19), p=0,04, на 14-е сутки (табл. 1).
Таблица 1. Динамика уровня лейкоцитов, моноцитов и их субпопуляций у пациентов с
ОКС
Показатель |
ОКСпST (n=33) |
ОКСбпST (n=38) |
р |
Лейкоциты 1 сут, *109/л |
9,5(8,2;13) |
11,5(8,8;13,3) |
0,59 |
Лейкоциты 3 сут, *109/л |
8,5(6,9;10) |
9(7,1;10) |
0,52 |
Лейкоциты 14 сут, *109/л |
8,4(6,5;9,4) |
7,85(6,5;8,8) |
0,58 |
Мон1 (CD16-) 1 сут., кл/мкл |
683,75(433,71;945,46) |
804,87 (667,68; 904,05) |
0,35 |
Мон1 (CD16-) 3 сут., кл/мкл |
556,83(460,56;724,43) |
700,34 (515,04; 815,85) |
0,29 |
Мон1 (CD16-) 14 сут., кл/мкл |
517,65(413,66;662,55) |
592,91(459,00; 658,80) |
0,34 |
Мон2 (CD16+) 1 сут., кл/мкл |
49,29(40,18;67,98) |
41,53(31,98; 89,70) |
0,53 |
Мон2 (CD16+) 3 сут., кл/мкл |
58,93(45,14;93,6) |
59,509 (43,55; 90,21) |
0,83 |
Мон2 (CD16+) 14 сут., кл/мкл |
39,5(19,95;59,64) |
53,70(36,08; 73,96) |
0,07 |
Мон общ. 1 сут, Кл/мкл |
726,25(470,92;991,38) |
844,88 (699,66; 945,87) |
0,38 |
Мон общ. 3 сут, Кл/мкл |
613,41(503,1;859,5) |
741,08(586,24; 901,80) |
0,35 |
Мон общ. 14 сут, Кл/мкл |
564,3(449,78;681,45) |
658,56 (483,30; 758,10) |
0,21 |
Мон2/Мон1- 1 сут |
0,07(0,04;0,09) |
0,09(0,08; 0,10) |
0,03 |
Мон2/Мон1- 3 сут |
0,09(0,058;0,12) |
0,11(0,08; 0,14) |
0,07 |
Мон2/Мон1-14 сут |
0,07(0,05;0,09) |
0,10(0,07; 0,14) |
0,04 |
Мон2/Мон общ. 1 сут. |
6,17(3,93;8,38) |
7,98 (7,58; 9,25) |
0,03 |
Мон2/Мон общ. 3 сут. |
8,39(5,47;10,7) |
10,10 (7,23; 12,51) |
0,08 |
Мон2/Мон общ.14 сут. |
6,6(5,09;8,19) |
8,79 (6,28; 12,00) |
0,04 |
-
У больных СД 2 из 1 группы и больных
СД 2 из 2 группы средние уровни Мон1 и
Мон2, отношения Мон2/Мон1 и
Мон2/Мон общ. на 1-е, 3-е и 14-е сутки
ОИМ не различались. В 1 группе больных у пациентов с СД 2 типа и пациентов без нарушений углеводного обмена показате- ли Мон1 и Мон2 в 1-е, 3-е и 14-е сутки ОИМ оставались сопоставимыми. Во 2 группе больных у пациентов без СД2 отношения Мон2/Мон1 и Мон2/Мон общ. на 14-е сутки были выше по сравнению с пациентами с СД2 (табл. 2).
Таблица 2. Соотношение субпопуляций моноцитов у пациентов с ОКС в зависимости от наличия СД2
Показатель |
Сахарный диабет |
р1 |
Без сахарного диабета |
р2 |
р3 |
р4 |
||
ОКСпST (n=22) |
ОКСбпST (n=14) |
ОКСпST (n=11) |
ОКСбпST (n=24) |
|||||
Мон2/Мон1-1 сут |
0,08 (0,05;0,09) |
0,09(0,06;0,09) |
0,23 |
0,09(0,05;0,12) |
0,1(0,08;0,12) |
0,26 |
0,81 |
0,25 |
Мон2/Мон1-3 сут |
0,10 (0,07;0,13) |
0,11(0,09;0,13) |
0,12 |
0,1(0,08;0,16) |
0,14(0,08;0,17) |
0,46 |
0,77 |
0,64 |
Мон2/Мон1-14 сут |
0,09 (0,06;0,12) |
0,09(0,06;0,13) |
0,64 |
0,07(0,06;0,1) |
0,12(0,09;0,17) |
0,01 |
0,12 |
0,19 |
Мон2/Мон общ.-1 сут. |
7,68 (4,75;8,28) |
7,9(5,855;8,39) |
0,23 |
7,86(4,58;10,66) |
9,25(7,68;10,66) |
0,26 |
0,82 |
0,24 |
Мон2/Мон общ.-3 сут. |
9,10 (6,57;11,18) |
9,93(7,86;11,7) |
0,12 |
8,72(7,22;13,43) |
12,08(7,21;14,5) |
0,46 |
0,77 |
0,64 |
Мон2/Мон общ.-14 сут. |
7,90 (5,40;10,56) |
8,02(5,57;11,43) |
0,62 |
6,91(5,57;9,19) |
10,55(8;14,74) |
0,01 |
0,12 |
0,19 |
Примечание: р1 – при сравнении между группами пациентов с СД2: с ОКСпST и с ОКСбпST; р 2 – при сравнении между группами пациентов без СД2: с ОКСпST и с ОКСбпST; р 3 – при сравнении пациентов с ОКCпST: с и без СД2; р 4 – при сравнении пациентов с ОКСбпST: с и без СД2
Обсуждение
Результаты настоящего исследования подтверждают, что у пациентов с тромбозом ИАА увеличивается количество моноцитов с провоспалительными свойствами.
Сопутствующая гипергликемия у пациентов с ОКСпST не оказывает дополнительного влияния на отношение числа моноцитов 2 типа к числу моноцитов 1 типа. Это может быть связано с тем, что тромбоз ко- ронарной артерии приводит к более мас-
2 типа от общего числа моноцитов выше сивному поражению миокарда и, ожидаемо, более выраженной СВР, включающей преобладание моноцитов с провоспали-тельными свойствами. Внутрисосудистый тромбоз ассоциирован с активацией моноцитов и образованием моноцитарнотромбоцитарных агрегатов [4, 9].
Инсулинорезистентность оказывает влияние на созревание моноцитов и макрофагов, что приводит к изменению их функции и нарушению баланса между провоспалительным и противовоспалительным моноцитами. Хроническая гипергликемия вызывает эпигенетические изменения в моноцитах и развитие у них провоспалительного фенотипа [11]. По полученным нами данным у пациентов с СД2 имеет место преобладание провоспали-тельного звена моноцитарной системы как у пациентов с ОКСпST, так и у пациентов с ОКСбпST.
-
У пациентов с ОКСбпST без СД2 отношение числа моноцитов 2 типа к числу моноцитов 1 типа, а также доля моноцитов
по сравнению с пациентами, страдающими СД2. Это может свидетельствовать о большей активности репаративных процессов у пациентов без СД2 с одной стороны, и преобладанием провоспалитель-ных моноцитов у пациентов с СД2 с другой стороны, что согласуется с данными Shirai T. et al [12]. Анализ динамики субпопуляций моноцитов у пациентов с ОИМ свидетельствует о большей активности провоспалительного звена моноцитарной системы у пациентов с осложненным течением атеросклероза и CД 2 типа.
Заключение
Таким образом, у пациентов с острым инфарктом миокарда, госпитализированных с острым коронарным синдромом со стойким подъемом сегмента ST кардиограммы, и у пациентов с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа вне зависимости от вида острого коронарного синдрома наблюдается гиперактивность моноцитов с провоспалительными свойствами.
Список литературы Соотношение субпопуляций моноцитов у пациентов с острым инфарктом миокарда и сахарным диабетом 2 типа
- Seropian I.M. [et al.]Inflammatory markers in ST-elevation acute myocardial infarction. // European Heart Journal. Acute Cardiovascular Care. - 2016 - Vol. 5 - №4. - P. 382-395
- Passlick B., Flieger D., Ziegler-Heitbrock H.W. Identification and characterization of a novel monocyte subpopulation in human peripheral Blood // Blood. - 1989. - Vol. 74. - P. 2527-2534.
- Weber C. Role and analysis of monocyte subsets in cardiovascular disease. Joint consensus document of the European Society of Cardiology (ESC) Working Groups "Atherosclerosis & Vascular Biology" and "Thrombosis" // Thrombosis and Haemostasis. - 2016. - Vol. 116. - P. 626-637.
- Nahrendorf M., Pittet M.J. Swirski F.K. Monocytes: protagonists of infarct inflammation and repair after myocardial infarction // Circulation. - 2010. - Vol. 121.-№22. - P. 2437-2445.
- Swirski F.K., Nahrendorf M. Leukocyte behavior in atherosclerosis, myocardial infarction, and heart failure // Science. - 2013. -Vol. 339. - P. 161-166.