Взаимосвязь ингибитора активатора плазминогена и свободных жирных кислот с инсулинорезистентностью у больных инфарктом миокарда

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) и, прежде всего, инфаркт миокарда (ИМ) является ведущей причиной смертности и инвалидизации населения развитых стран [1, 2]. Развитие ИМ является, как правило, следствием различной степени выраженности тромбоза в месте разрыва атеросклеротической бляшки и последующих дистальных тромбоэмболий [1, 3]. Тромбообразование находится под контролем фибринолитической системы, которая в физиологических условиях препятствует окклюзии просвета сосуда. При патологических процессах развивающаяся недостаточность фибринолиза, т.е. дефицит плазминогена, его активаторов на фоне преобладания их ингибиторов может являться фактором риска развития атеротромбоза и ИМ. Существенное значение при заболеваниях сердечно-сосудистой системы имеет ингибитор активатора плазминогена (ИАП-1). Результаты клинических исследований свидетельствуют о наличии ассоциаций между повышенным уровнем ИАП-1 и атеротромбозом [1, 3]. Более того, высокий уровень ИАП-1 в плазме крови рассматривают как предиктор ИМ [1]. Кроме регуляции фибринолиза ИАП-1 принимает участие в рецепции инсулина. ИАП-1 модулирует инсулиновую сигнализацию в фибробластах, предотвращая связывание витронектина с avb3 рецепторами, которое, в свою очередь, снижает инсулин-индуцированное фосфорилирование протеинкиназы В [4]. В клинических исследованиях показано, что длительное назначение тиазолидиндионов, увеличивающих чувствительность к инсулину у пациентов с сахарным диабетом 2 типа (СД2) и дислипидемией, достоверно снижает уровень ИАП-1 [5]. Результаты эпидемиологических исследований свидетельствуют о наличии позитивных корреляционных зависимостей между содержанием в плазме крови ИАП-1 и маркерами инсулинорезистентности (ИР) [1, 6].

Согласно современным представлениям, характерной особенностью СД2 является ИР, которая рассматривается как важное звено патогенеза заболевания [6]. В общей и диабетической популяции ИР связана с кардиоваскулярными факторами риска, включающими гипергликемию, дислипопротеинемию, артериальную гипертензию, ожирение, тромбоз и курение [6]. К настоящему времени в литературе опубликованы результаты целого ряда исследований, в которых выявлена связь ИР с признаками атеросклероза, ассоциация между ИР и кардиоваскулярным риском, как у женщин, так и мужчин [7].

Одним из ключевых патогенетических звеньев развития ИР является нарушение метаболизма свободных жирных кислот (СЖК) и повышение их концентрации в крови, что влияет на интенсивность утилизации глюкозы. Повышенный уровень СЖК считают более ранним маркером ИР, который появляется задолго до нарушения толерантности к глюкозе и развития СД2 [8]. СЖК традиционно рассматривают как основной метаболический ресурс для миокарда [9]. В физиологических условиях окисление СЖК обеспечивает сердцу до 70% АТФ, остальные энергопотребности удовлетворяются за счет окисления глюкозы. Интенсивность поступления СЖК в клетки миокарда определяется, прежде всего, их концентрацией в плазме. При ишемии основным метаболическим путем, обеспечивающим кардиомиоциты энергией, служит анаэробный гликолиз, поскольку окисление СЖК сопряжено с более высоким потреблением кислорода [9]. Предполагается, что данный феномен приводит к уменьшению утилизации СЖК и накоплению их в кровотоке [9]. Кроме того, в условиях гипоксии нарушается работа митохондриальных ферментов тканевого дыхания, что потенцирует образование активных форм кислорода, приводит к окислительной модификации липопротеинов, индуцирует воспалительный процесс в эндотелии сосудов, способствует образованию атеросклеротических бляшек и прогрессированию ишемии [9]. В отсутствие ранней реперфузии обратимые вначале нарушения метаболизма неизбежно приобретают необратимый характер и приводят к гибели клетки [9]. Таким образом, анализ литературы позволяет сделать предположение о том, что ИАП-1 и СЖК могут участвовать в формировании ИР, которая является общепризнанным фактором риска ИБС. Выявление маркеров ИР при развитии ИМ может иметь важное значение для формирования терапевтической тактики с позиции стратификации риска развития осложнений у данной категории пациентов [9].

Целью работы явилась оценка динамики маркеров ИР у пациентов с ИМ с подъемом сегмента ST при наличии и отсутствии СД2 в острый и ранний восстановительный периоды заболевания.

Материалы и методы

Обследовано 155 пациентов с острым ИМ (80 мужчин и 75 женщин), в возрасте 59–69 лет. Было сформировано 2 группы. Первая группа состояла из 95 больных острым ИМ без СД, во 2-ю группу вошли 60 больных ИМ и СД2. У 6 (10%) пациентов СД2 был выявлен впервые. Длительность СД2 составила в среднем 6,4±1,5 лет. Контрольную группу составили 30 человек без заболеваний сердечно-сосудистой и эндокринной систем. Основные клинико-анамнестические данные пациентов, включенных в исследование, представлены в таблице 1. Группы больных были сопоставимы по возрасту, полу, наличию основных факторов риска ИБС, сопутствующих заболеваний, частоте развития клинических осложнений ИМ (табл. 1). В то же время в группе больных с наличием СД2 пациентов с избыточной массой тела было больше, чем в группе без диабетического анамнеза; средние значения индекса массы тела (ИМТ) составили 30,2±1,03 кг/м2 и 26,4±0,8 кг/м2 соответственно (p=0,017).

Диагноз острого ИМ устанавливался согласно рекомендациям ВНОК 2007 г. на основании клинических, электрокардиографических (ЭКГ), эхокардиографических (Эхо-КГ) и биохимических характеристик этого заболевания. Критериями для включения в исследование были наличие болевого синдрома, не купирующегося приемом нитроглицерина, признаков ишемии, элевация сегмента ST на ЭКГ, повышение содержания кардиоспецифических маркеров: креатинфосфокиназы МВ (КФК МВ), тропонина Т. Показатели максимального КФК-МВ, тропонина Т в обеих группах значимо не различались. Максимальный уровень КФК МВ был равен 94,03±17,9 Ед/л у больных с СД2 и 137,64±41,1 Ед/л у пациентов без СД2 (p=0,916); концентрация тропонина Т у больных с СД2 – 1,09±0,92 нг/мл и больных без СД2 – 0,71±0,41 нг/мл соответственно (p=0,564).

Критерии исключения пациентов из исследования: возраст пациента более 75 лет; наличие клинически значимой сопутствующей патологии (аутоиммунных заболеваний, заболеваний щитовидной железы, надпочечников); острый коронарный синдром, возникший как осложнение чрескожного коронарного вмешательства (ЧКВ) или операции коронарного шунтирования.

Q-образующий ИМ был диагностирован у 54 (90%) больных с СД2 и у 76 (80%) пациентов без диабетического анамнеза (p=0,866). Группы пациентов были сопоставимы по частоте возникновения госпитальных осложнений ИМ (табл. 1). 80% больных обеих групп не имели клинических признаков острой сердечной недостаточности, которую оценивали по классификации Killip Т. (1967) при поступлении и во время госпитального периода наблюдения (табл. 1); в то же время более чем в 50% встречались нарушения ритма и проводимости сердца, выявленные на основании общепринятых критериев (Крыжановский В.А., 2001). Параметры структурно-функционального состояния левого желудочка (ЛЖ) значимо не различались в обеих группах. Средние значения фракции выброса ЛЖ составили 51,25±1,85% у пациентов с СД2 и 50,42±1,62% у больных без СД2 (p=0,598); средние значения конечно-диастолического объема ЛЖ при наличии СД2 – 164,35±10,47 мл и 156,43±7,18 мл без такового (p=0,649); средние значения конечно-систолического объема ЛЖ у пациентов с СД2 – 79,71±8,32 мл и 75,22±5,56 мл у пациентов без СД2 соответственно (p=0,702).

Группы пациентов были сопоставимы по наличию коронарного атеросклероза: у пациентов обеих групп по результатам коронароангиографии при поступлении было выявлено многососудистое (больше 3 сосудов) поражение коронарного русла (76,5% – для пациентов с СД2 и 62,5% – для пациентов без СД2 (р=0,857)).

В качестве реперфузионной терапии применяли первичное ЧКВ инфаркт-зависимой артерии, а при наличии противопоказаний (технические сложности проведения ЧКВ) – системный тромболизис стрептокиназой в дозе 1,5 млн МЕ или консервативную терапию ИМ. Группы были сопоставимы по частоте проведения ЧКВ: 48 (80%) пациентов с СД2 и 91 (96%) пациент без диабетического анамнеза (p=0,512). Всем больным при отсутствии противопоказаний была назначена медикаментозная терапия, включающая ацетилсалициловую кислоту, клопидогрель, иАПФ, антиангинальные препараты назначали в соответствии со стандартной практикой. 36 пациентов с СД2 до развития ИМ принимали сахароснижающие препараты (ССП): 12 человек (33%) – препараты сульфонилмочевины (ПСМ), 12 человек (33%) – бигуаниды, 9 человек (25%) – ПСМ в комбинации с бигуанидами и 3 пациента (8%) принимали ингибитор дипептидилпептидазы-4 в комбинации с бигуанидом. У 18 из 60 пациентов коррекция гликемии проводилась с помощью диеты. У 6 пациентов СД2 был выявлен впервые.

Компенсацию СД2 оценивали по уровню гликированного гемоглобина (СД считался декомпенсированным при уровне HbA1c более 7,5%, согласно рекомендациям European Diabetes Policy Group (2000)). Декомпенсированный СД был выявлен у 24 (40%) пациентов.

Дизайн исследования был одобрен локальным этическим комитетом учреждения; все пациенты, включенные в исследование, подписывали информированное согласие. На 1-е и 12-е сутки после развития ИМ определяли содержание СЖК, глюкозы, С-пептида, инсулина натощак в сыворотке крови с использованием стандартных тест-систем фирмы Thermo Fisher Sientific (Финляндия) на автоматическом биохимическом анализаторе Konelab 30i этой же фирмы и ИАП-1 в плазме крови с использованием стандартной тест-системы фирмы Tehnoclone (Австрия). На 12-е сутки от момента развития ИМ у всех пациентов был также определен постпрандиальный уровень гликемии, содержание инсулина и С-пептида через 2 часа после стандартного углеводного завтрака. Оценка уровня ИР проводилась с помощью структурной математической модели на основе определения инсулина и глюкозы плазмы натощак, с вычислением индекса QUICKI (Quantitative Insulin Sensitivity Chek Index) [10]. QUICKI=1/[log (I0)+log (G0), где I0 – базальная гликемия (мг/дл), G0 – базальная инсулинемия (мМЕ/мл). По данным A.Katz с соавт., среднее значение QUICKI, равное 0,382+0,007, соответствует нормальной тканевой чувствительности к инсулину; значение QUICKI, равное 0,331+0,010 и 0,304+0,007 – умеренной и выраженной степени тканевой ИР [10]. Статистическую обработку полученных результатов проводили c использованием непараметрических критериев Манна-Уитни для независимых выборок и Вилкоксона для зависимых данных. Результаты представлены в виде среднего±стандартного отклонения (M±δ). Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.

Результаты

Установлено, что у пациентов с ИМ, не имеющих СД2, и у пациентов с ИМ, развившимся на фоне СД2, в 1-е сутки содержание глюкозы в крови увеличивается в 1,5 раза и в 1,9 раза соответственно относительно показателей лиц контрольной группы (табл. 2). При этом на фоне СД2 повышение уровня глюкозы отмечено в течение всего периода наблюдения, в то же время у пациентов с ИМ без диабетического анамнеза к 12-му дню мониторинга уровень гликемии снижался, но показателей контрольной группы лиц не достигал. Оценка постпрандиального уровня глюкозы на 12-е сутки выявила, что у пациентов с ИМ и СД2 содержание глюкозы увеличивается в 2,6 раза, а у больных без СД2 в 1,3 раза относительно контрольных значений (табл. 2).

В отличие от содержания глюкозы, уровень инсулина и С-пептида натощак в сыворотке крови у пациентов обеих групп на 1-е и 12-е сутки развития ИМ имел тенденцию к увеличению, но достоверно не отличался от контрольных значений (табл. 2). Более значимым является изменение постпрандиального уровня данных показателей на 12-е сутки развития ИМ (табл. 2). Так, постпрандиальный уровень инсулина как у больных ИМ и СД2, так и у пациентов с ИМ, не имеющих СД2, увеличивался практически одинаково относительно показателей контрольной группы. Динамика изменения С-пептида была схожей с изменением уровня глюкозы: содержание С-пептида увеличивалось в 2,3 раза у больных с СД2 и в 1,5 раза – у больных ИМ без СД2.

Несмотря на то, что у больных ИМ без СД2 изменения показателей углеводного обмена были менее выражены, чем у больных ИМ с СД2, интегральный индекс ИР QUICKI у пациентов обеих групп достоверно отличался от контрольных значений. В контрольной группе значения индекса QUICKI составили 0,38±0,01 и соответствовали нормальной тканевой чувствительности к инсулину. В группе пациентов с ИМ без СД2 значения индекса QUICKI были равны 0,316±0,005 и 0,319±0,005 в 1-е и 12-е сутки соответственно, что оценивается как пограничные значения между выраженной и умеренной степенью ИР. При ИМ, протекающем на фоне СД2, значения индекса QUICKI 0,296±0,009 и 0,300±0,005, согласно данным Katz A. с соавт., соответствуют наличию выраженной степени тканевой ИР [10].

Анализ изменений содержания СЖК у пациентов с ИМ выявил значимые различия с группой здоровых лиц как в 1-е, так и на 12-е сутки заболевания (табл. 3). Так, в 1-е сутки содержание СЖК у пациентов с ИМ без диабета и в сочетании с ним превышало показатели лиц контрольной группы в 7 и 11 раз соответственно. К 12-м суткам наблюдения их уровень снижался, но оставался в 3,0-4,7 раза выше контрольных значений. При этом в группе пациентов с сочетанной патологией изменения носили наиболее выраженный характер.

При анализе изменений содержания ИАП-1 на 1-е сутки развития ИМ у пациентов без СД2 выявлено увеличение концентрации ингибитора в 2,5 раза по сравнению с парамет­рами лиц контрольной группы. У пациентов с наличием СД2 типа данный показатель был в 4,6 раза выше, чем в группе контроля (табл. 3) и превышал аналогичные показатели пациентов без диабета в течение всего госпитального периода. На 12-е сутки от начала ИМ содержание ИАП-1 достоверно снижалось у пациентов обеих групп, однако не достигало значений контрольной группы.

При проведении корреляционного анализа были обнаружены прямая корреляционная зависимость между постпрандиальным уровнем инсулина и СЖК (R=0,47, р=0,02) и отрицательная зависимость между значением индекса QUICKI и концентрацией СЖК (R=-0,229, р=0,006). Кроме того, выявлена отрицательная корреляционная зависимость между уровнем ИАП-1 и индексом QUICKI (R=-0,77, р=0,005) как в группе пациентов с ИМ и СД2, так и в группе пациентов с ИМ без диабета (R=-0,47, р=0,005).

Обсуждение

Согласно современным представлениям, ИР, традиционно рассматриваемая в качестве ключевого патогенетического звена СД2, также является фактором риска атеросклероза, а к ее общепризнанным метаболическим маркерам относят уровни глюкозы и инсулина в сыворотке крови [10]. Результаты настоящего исследования свидетельствуют о наличии у пациентов с ИМ базальной и постпрандиальной гипергликемии в острый и ранний восстановительный периоды заболевания, причем наличие СД2 у пациентов с ИМ определяло более высокие уровни гликемии на всем сроке наблюдения. По результатам клинических исследований, наличие гликемии натощак и постпрандиальной гликемии у пациентов с ИМ, помимо их маркерной роли в диагностике нарушений углеводного обмена и ИР, является также независимым фактором риска неблагоприятного прогноза [2]. Авторы отмечают, что уровень госпитальных осложнений и смертности в отдаленном периоде у больных с ИМ в несколько раз выше при наличии гипергликемии. Вместе с тем, по данным литературы, более высокую информативность в сравнении с базальным (натощак) имеют постпрандиальные уровни инсулина и С-пептида, особенно в тех случаях, когда нет явных признаков ИР, а уровень указанных аналитов может применяться для идентификации ИР [6]. Результаты нашего исследования подтверждают это предположение. Так, постпрандиальный уровень инсулина и С-пептида в обследуемых группах значительно превышал показатели здоровых доноров, но незначительно различался между собой в группах пациентов с ИМ и СД2 и без такового. Наличие ИР у пациентов, включенных в исследование, также подтверждается низким индексом QUICKI. При этом в случае сочетанной патологии у пациентов наблюдается ИР выраженной степени тяжести, а при отсутствии диабета – умеренной степени.

Снижение чувствительности к инсулину сказывается также и на метаболизме липидов, и прежде всего СЖК [8]. Нами обнаружено статистически значимое повышение содержания СЖК у пациентов обеих групп в острый период ИМ, более выраженное у пациентов с диабетическим анамнезом. Концентрация СЖК оставалась высокой и в ранний восстановительный период ИМ. Одной из причин увеличения концентрации СЖК у пациентов с ИМ может быть резистентность адипоцитов к антилиполитическому действию инсулина [8]. Поступая в печень, СЖК, с одной стороны, становятся субстратом для формирования триациглицеридов и атерогенных липопротеинов, с другой – препятствуют связыванию инсулина с гепатоцитами, потенцируя ИР [8]. Избыточное накопление СЖК в печени, не предназначенной для депонирования последних, приводит к их аномальному метаболизму. В результате в гепатоцитах накапливаются метаболиты липидного обмена (церамиды, диацилглицериды, триацилглицериды), вызывающие нарушение пути передачи инсулинового сигнала и, тем самым, транспорта глюкозы в клетки и, как следствие, повышение ее уровня в крови [8]. ИР гепатоцитов ведет к снижению синтеза гликогена, активации гликогенолиза и глюконеогенеза (в первую очередь за счет использования продуктов липолиза), что в совокупности усугубляет гипергликемию [8].

Альтернативным механизмом, приводящим к увеличению СЖК в крови при ИМ, может быть наличие метаболических нарушений в клетках миокарда, развивающихся при ишемии. СЖК традиционно рассматривают как основной метаболичес­кий ресурс для миокарда [9]. Окисление СЖК обеспечивает сердцу в среднем до 2/3 АТФ, остальные энергопотребности удовлетворяются за счет окисления глюкозы. Интенсивность поступления СЖК в клетки миокарда определяется прежде всего их концентрацией в плазме. Установлено, что при ишемии миокарда накопление СЖК в крови обусловлено «сдвигом» биологического окисления в сторону анаэробного гликолиза, продуктом которого является лактат [9]. Одним из отрицательных эффектов формирующегося лактоацидоза является ингибирование рецепции инсулина, сопровождающееся снижением утилизации энергетических субстратов в миокарде, и накопление СЖК в крови, что усугубляет развитие ИР. Более того, согласно полученным ранее экспериментальным данным, перфузия сердца и диафрагмы жирными кислотами или кетоновыми телами обусловливает острое падение чувствительности к инсулину [9]. По-видимому, при ИМ повышение в крови уровня СЖК служит отражением не только ишемии миокарда, но и нарушения чувствительности периферических тканей к инсулину, возникающей в результате циркуляции избытка СЖК. Выявленная нами прямая корреляционная связь между постпрандиальным уровнем инсулина и СЖК и отрицательная зависимость между значением индекса QUICKI и концентрацией СЖК служит подтверждением такого предположения.

Согласно классическим представлениям, в основе развития ИМ лежит тромбоз коронарных сосудов в области образования атеросклеротической бляшки. В физиологических условиях тромбообразование контролирует система фибринолиза, функция которой заключается в ограничении избыточного фибринообразования и препятствии окклюзии просвета сосуда. По результатам современных исследований, усиление активности ключевого компонента системы фибринолиза – ИАП-1 рассматривается не только как фактор риска развития атеротромбоза и ИМ, но и как маркер ИР [1, 6]. Согласно данным Juhan-Vague I. с соавт., пациенты с ожирением и гиперинсулинемией, с наличием генотипа, ассоциированного с увеличенной транскрипцией ИАП-1, имели высокий риск развития ИМ [11]. Установлено, что у пациентов с ожирением и СД2 уровень ИАП-1 повышен, снижение уровня ИАП-1 у данной категории пациентов отмечалось после назначения препаратов, улучшающих чувствительность тканей к инсулину [5]. Одним из объяснений данного феномена служат результаты экспериментальных наблюдений, свидетельствующих о способности ИАП-1 вовлекаться в регуляцию рецепции инсулина [4]. Недавно установлено, что ИАП-1 способен блокировать сигнализацию инсулина в адипоцитах, в то же время экспозиция адипоцитов с высокими концентрациями инсулина сопровождалась повышенной экспрессией ИАП-1 в данных клетках [4]. Мыши, «нокаутированные» по гену ИАП‑1, демонстрировали повышенную, по сравнению с мышами, имеющими ген ИАП-1, способность инсулин-стимулированного поглощения глюкозы [12]. В представленной работе нами обнаружено повышение концентрации ИАП-1 в обеих группах пациентов, причем наличие СД2 определяло более высокие значения данного показателя в госпитальном периоде. В то же время, в ранний восстановительный период ИМ у пациентов обеих групп отмечалось снижение уровня ИАП-1, что свидетельствует об уменьшении ингибирующего влияния ИАП-1 и нормализации фибринолитической активности на фоне лечения. Однако сохраняющийся высокий уровень ИАП-1 может указывать на наличие риска развития повторных коронарных событий у больных, перенесших ИМ. Ранее в популяционных исследованиях установлено, что высокие уровни ИАП-1 способны идентифицировать популяцию высокого риска с возможностью развития ИБС и СД2 [3]. По-видимому, у пациентов с ИМ содержание ИАП-1 отражает два ключевых фактора. С одной стороны, увеличение уровня ИАП-1 связано с тромбофилией. С другой стороны, повышение уровня ИАП-1 у пациентов с ИМ может свидетельствовать о наличии ИР, что подтверждено наличием отрицательной корреляционной связи между уровнем ИАП-1 и степенью ИР, подтвержденной низким индексом QUICKI.

Заключение

Таким образом, результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что течение ИМ сопровождается развитием ИР. Более информативными показателями нарушенной чувствительности к инсулину при ИМ является увеличение содержания СЖК и ИАП-1 по сравнению с постпрандиальной гликемией и инсулинемией. По-видимому, у пациентов с ИМ высокий уровень СЖК в крови отражает не только степень ишемии миокарда, но и участвует в формировании гипергликемии и ИР с привлечением симпатоадреналовой системы, гиперактивация которой на фоне болевого синдрома способствует повышенному липолизу и высвобождению в кровоток избыточного количества СЖК. ИАП-1, в свою очередь, являясь главным регулятором фибринолитической системы, также вовлекается в нарушение инсулин-рецепторного взаимодействия и формирование ИР у пациентов с ИМ. Определение метаболических маркеров ИР может представлять большой прогностический потенциал для стратификации риска острых коронарных событий и выбора тактики дальнейшего лечения.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, связанных с публикацией.