Перейти к:
Циркулирующие предшественники эндотелиальных клеток при нарушенном углеводном обмене у больных ишемической болезнью сердца
https://doi.org/10.14341/2072-0351-6011
Аннотация
По современным представлениям, циркулирующие предшественники эндотелиальных клеток (ПЭК) играют важную роль в вос-становлении поврежденного сосудистого эндотелия и миокарда, а также в неоваскуляризации ишемизированных тканей. Целью иссле-дования было изучить влияние нарушенного углеводного обмена (НУО) на количество циркулирующих предшественников эндотелиальныхклеток у больных с различными формами ишемической болезни сердца (ИБС).
Материалы и методы.
Количество ПЭК методом поточной цитофлюориметрии, концентрацию инсулина и С-пептида методом ИФАопределяли у 78 больных 40-69 лет (средний возраст 55,5?0,9 лет). 17 лиц без ИБС и без НУО вошли в группу контроля, 33 пациента -в группу стабильной стенокардии (СС) (из них 48% - с НУО) и 28 - в группу острого коронарного синдрома без подъема сегмента SТ(ОКСбпSТ) (из них 39% с НУО).
Результаты.
Количество ПЭК оказалось снижено у обеих групп больных ИБС в сравнении с этим показателем у группы контроля:на 23% - при СС (р<0,05) и на 43% - при ОКСбпSТ (р<0,001). Более того, у больных с ОКСбпSТ количество ПЭК было на 26% ниже,чем в группе СС (р<0,05). У больных СС с НУО отмечалось достоверное снижение ПЭК по сравнению с группой контроля (р<0,05) и тен-денция к снижению по сравнению с той же группой без нарушения углеводного обмена (р=нд). Значимых различий в числе этих клетоку больных с ОКСбпST в зависимости от наличия или отсутствия НУО не найдено. Отмечена отрицательная корреляция между коли-чеством ПЭК и уровнем глюкозы крови во всей выборке (r=-0,23, p=0,04); числом ПЭК и уровнем инсулина у больных СС (r=-0,48, p=0,01).
Заключение.
В периферической крови больных ИБС количество ПЭК снижено, причем наименьшее их число определяется у больныхс ОКСбпSТ. При СС наиболее выраженное снижение количества циркулирующих CD34+ клеток наблюдается у лиц с НУО, тогда какв группе ОКСбпSТ значимого влияния НУО на количество ПЭК не выявлено. Тем не менее чем выше уровень глюкозы в крови, тем меньшеколичество циркулирующих CD34+ клеток в крови.
Ключевые слова
Для цитирования:
Руда М.М., Арефьева Т.И., Соколова А.В., Шестакова М.В., Карпов Ю.А., Парфёнова Е.В. Циркулирующие предшественники эндотелиальных клеток при нарушенном углеводном обмене у больных ишемической болезнью сердца. Сахарный диабет. 2010;13(1):13-20. https://doi.org/10.14341/2072-0351-6011
For citation:
Ruda M.M., Aref'eva T.I., Sokolova A.V., Shestakova M.V., Karpov Yu.A., Parfenova E.V. Circulating precursors of endothelial cells in patients with CHD and disturbed carbohydrate metabolism. Diabetes mellitus. 2010;13(1):13-20. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/2072-0351-6011
Сердечно-сосудистые заболевания занимают лидирующую позицию в общей смертности как в развитых странах, так и в России. Около половины случаев смертельных исходов от всех сердечно-сосудистых причин приходится на ишемическую болезнь сердца (ИБС) [1, 2]. Атеросклероз – прогрессирующее заболевание с участием множества патофизиологических механизмов, приводящее к различным сердечно-сосудистым осложнениям. Одним из основных патофизиологических механизмов развития и самой ранней стадией атеросклероза, лежащей в основе сердечно-сосудистых осложнений и значительно ухудшающей прогноз, является дисфункция сосудистого эндотелия [3, 4], которая особенно выражена при наличии сопутствующего сахарного диабета (СД) [5–7].
Одной из основных причин эндотелиальной дисфункции на молекулярном уровне является нарушение локальной продукции оксида азота (NO), отвечающего за вазодилатацию, ингибирующего адгезию и агрегацию тромбоцитов, предотвращающего миграцию и пролиферацию клеток, разрастание атеросклеротической бляшки. На клеточном уровне эндотелиальная дисфункция связана с повреждением и ускоренным апоптозом эндотелиоцитов [8, 9], что происходит при длительном или повторяющемся воздействии сердечно-сосудистых факторов риска. Целостность эндотелиальной выстилки сосуда зависит не только от степени повреждения ее различными факторами риска, но и от эффективности ее восстановления, что необходимо для поддержания функционирования эндотелия и предупреждения осложнений [10, 11].
По современным представлениям, в процессах репарации поврежденного сосудистого эндотелия (рис. 1) и неоваскуляризации ишемизированных тканей важную роль играют циркулирующие предшественники эндотелиальных клеток (ПЭК) [12–14]. Эти клетки характеризуются экспрессией ряда специфичных для предшественников (CD34, CD133) и зрелого эндотелия (VEGF-R2 (рецепторы 2 типа к фактору роста эндотелия сосудов – VEGF), эндотелиальная NO-синтаза, фактор фон Виллебранда (vWF) и др.) поверхностных клеточных маркеров [12, 15].
Важно обратить внимание на то, что понятие «предшественники эндотелиальных клеток» является собирательным. Многие авторы к ПЭК относят разные субпопуляции клеток-предшественников, в основном коэкспрессирующие в различных сочетаниях указанные выше три маркера: CD133+/CD34+, CD133+/CD34+/VEGF-R2+, CD133+/VEGF-R2+, CD34+/VEGF-R2+. Такое разнообразие фенотипов предшественников, входящих в понятие «ПЭК», по-видимому, обусловлено тем, что точный и / или единственный фенотип клеток-предшественников, способных дифференцироваться именно в эндотелиальные клетки, до сих пор не определен. Тем не менее чаще всего к предшественникам именно эндотелиальных клеток относят CD34+/VEGF-R2+ клетки. Кроме того, возможно, что какой-то процент клеток каждого из перечисленных выше пулов способен дифференцироваться в клетки с эндотелиальным фенотипом или, что наиболее вероятно, указанные фенотипы клеток-предшественников отражают различные стадии дифференцировки ПЭК [16]. Так, в эндотелиальные клетки могут дифференцироваться как менее зрелые предшественники (несущие на своей поверхности CD133 и / или CD34 и не несущие VEGF-R2), так и более зрелые ПЭК. Подтверждением этому являются данные ряда экспериментальных и клинических работ, свидетельствующие о способности, например, общей популяции CD34+ клеток в определенных условиях in vitro дифференцироваться в эндотелиоциты и о роли этих клеток в репарации поврежденных эндотелия и миокарда [17, 18]. Ниже мы не всегда будем уточнять конкретный фенотип клеток-предшественников, а будем использовать принятый термин «предшественники эндотелиальных клеток».
Помимо периферической крови [19–21], ПЭК могут быть получены из костного мозга [22] и пуповинной крови [23, 24]. В основном ПЭК происходят из популяции гематопоэтических (CD34+) стволовых клеток, однако они были обнаружены и при дифференцировке мезенхимальных (CD34–) клеток костного мозга [15].
По-видимому, костный мозг – основная структура, способная высвобождать клетки-предшественники, которые в последующем могут дифференцироваться в ПЭК. Однако в ряде работ было отмечено, что значительная доля ПЭК в циркулирующей крови представляет собой предшественники не костномозгового происхождения. Так, например, селезенка является органом, содержащим большой пул ПЭК. Изолированные из нее предшественники in vitro демонстрируют характеристики эндотелиальных клеток и способны формировать трубочки [18]. Есть данные, что печень [25] и жировая ткань [26, 27] содержат некоторое количество стволовых клеток, способных in vitro дифференцироваться в эндотелиальные.
Под воздействием ряда цитокинов и факторов роста происходит мобилизация и высвобождение клеток-предшественников из депо, их направленная миграция и встраивание в зоны ишемии или сосудистого повреждения [15, 28]. Эти процессы объединили в понятие «хоуминг» (homing). Предполагается, что «хоуминг» представляет собой последовательность хорошо скоординированных этапов привлечения ПЭК в поврежденную сосудистую стенку и зоны ишемии, включающих хемотаксис, адгезию и трансэндотелиальную миграцию, после чего происходит дифференцировка ПЭК в зрелые эндотелиальные клетки.
Воздействие сердечно-сосудистых факторов риска, приводящих к дисфункции и апоптозу зрелого эндотелия [9], путем механического (например, артериальная гипертония) и метаболического (СД, гиперлипидемия и другие обменные нарушения) повреждения стенок сосудов, отрицательно влияет и на ПЭК. Небольшие клинические исследования показали, что количество и функциональные способности циркулирующих предшественников обратно коррелируют с различными факторами риска [10, 29].
Так, СД2 обладает повреждающим действием на сами ПЭК, а также негативно влияет на их мобилизацию из «костномозговой ниши» [30]. У больных СД уровень гликозилированного гемоглобина обратно коррелирует с числом ПЭК, которые, к тому же характеризуются нарушенной пролиферацией и адгезией, слабым ангиогенным потенциалом in vitro [31]. В зависимости от времени появления в процессе культивирования in vitro выделяют два типа ПЭК: «ранние» и «поздние». «Ранние» ПЭК представляют собой гетерогенную клеточную популяцию, включающую несколько клонов, способных дифференцироваться в «поздние». Общими для обоих типов являются фенотипические признаки, характерные для эндотелия [32]. Длительная инкубация клеток-предшественников в среде с высокой концентрацией глюкозы приводит к дозозависимому снижению количества и пролиферативной активности как «ранних», так и «поздних» ПЭК, ускорению старения, нарушению миграции и способности к образованию трубочек «поздними» ПЭК. Негативное действие повышенной концентрации глюкозы на ПЭК связано с подавлением синтеза NO; глюкоза снижает активность eNOS и концентрацию NO в обоих типах ПЭК. Отрицательное влияние повышенного уровня глюкозы нивелируется при инкубации ПЭК с донатором оксида азота – нитропруссидом натрия, и усугубляется при добавлении ингибиторов eNOS [31, 33, 34].
Известно, что у больных СД реэндотелизация после баллонной ангиопластики замедлена. Ii с соавт. на мышах было показано, что это происходит по причине функциональной несостоятельности ПЭК при СД. При этом различий в степени экспрессии VEGF найдено не было, в то время как экспрессия eNOS была достоверно снижена в сравнении с мышами дикого типа [35].
Большой интерес представляет не только изучение количества и функциональных характеристик ПЭК при сочетании ИБС с сопутствующим СД2, но и с СД1, повышающего риск развития сердечно-сосудистых осложнений в четыре раза [36]. Различия в патогенезе, клиническом течении и терапии этих двух заболеваний, наконец, характерные возрастные отличия не могут не сказаться не только на клиническом течении ИБС, но и на функциональных характеристиках ПЭК. Так, например, острая гипогликемия, чаще встречающаяся при инсулинотерапии, увеличивает экспрессию VEGF – одного из мощнейших стимуляторов ангиогенеза и выброса ПЭК в кровоток [37]. Однако этот факт не дает оснований считать, что у пациентов с СД1 количество ПЭК больше по сравнению с больными СД2. Кроме того, гипергликемия тоже повышает экспрессию VEGF и рецепторов 2-го типа к нему (VEGF-R2). Поэтому необходимо изучение механизмов воздействия на ПЭК как гипо-, так и гипергликемии. По данным Sibal с соавт. [36], у молодых людей с СД1 при УЗИ отмечалось нарушение функции эндотелия, а количество различных фракций (CD34+, CD133+) циркулирующих предшественников, подсчитанное с помощью поточной цитофлюориметрии, было достоверно меньше по сравнению с группой здоровых лиц. В другом исследовании у больных с СД1 авторы наблюдали значимое снижение числа ПЭК в культуре, а также уменьшение их способности к формированию трубочек по сравнению с контрольной группой. Число ПЭК в культуре отрицательно коррелировало с концентрацией гликозилированного гемоглобина этих больных [38].
Инсулин оказывает прямое атерогенное действие: активирует процессы коагуляции, снижает фибринолиз, стимулирует синтез липидов в стенках сосудов, пролиферацию фибробластов. По данным 23-летнего наблюдения Balkau с соавт. (Paris Prospective Study), в которое вошло 6 537 лиц с гиперинсулинемией (последняя является независимым фактором риска развития ИБС у лиц, не имеющих СД2, и рассматривается как косвенный маркер инсулинорезистентности) [39]. В исследовании IRAS (Insulin Resistans Atherosclerosis Study) была показана прямая зависимость между степенью инсулинорезистентности и атерогенностью липидного спектра, абдоминальным ожирением, активацией системы коагуляции, толщиной стенки сонной артерии как у лиц без СД, так и у пациентов с СД2 [40]. В то же время физиологическая роль С-пептида до конца не ясна. В ряде работ продемонстрированы его вазодилатирующий эффект [41] и способность замедлять нефро- [42] и нейропатию [43] у больных с СД1.
Рядом исследований была показана четкая связь между повышением количества циркулирующих ПЭК и снижением риска сердечно-сосудистых событий [44, 45], что подчеркивает сосудопротективное действие ПЭК. При обследовании клинически здоровых молодых лиц с гиперинсулинемией и инсулинорезистентностью, также как и при СД, определяется достоверное снижение ПЭК в кровотоке, что коррелирует с показателями эндотелиальной функции [46]. Не исключено, что исходно сниженное количество этих вазопротективных клеток в крови является независимым фактором риска раннего развития атеросклероза и его осложнений у больных СД. Восстановление эндотелиального слоя с помощью ПЭК может представлять новый подход к профилактике развития атеросклероза у больных СД [16].
Гиподинамия и ожирение – частые спутники инсулинорезистентности и СД – связаны с повышением оксидативного стресса, эндотелиальной дисфункцией и атеросклерозом, что продемонстрировано в экспериментальных моделях [47]. У мышей, регулярно бегающих в беговом колесе, количество циркулирующих ПЭК достоверно выше, чем у тех, которым был навязан неподвижный образ жизни [48]. Достоверное повышение уровня ПЭК было обнаружено у больных ИБС, возвращавшихся к стандартной физической активности в рамках реабилитационной программы [48]; у больных ИБС [49] и у здоровых индивидуумов, тренирующихся 30 минут в день и более [50].
Исходя из роли ПЭК в реэндотелизации и неоваскуляризации мы предположили, что их количество в периферической крови может зависеть от тяжести клинического течения ИБС, наличия сопутствующего НУО, и соответственно характеризовать эти состояния.
С целью изучения влияния нарушенного углеводного обмена на число ПЭК у больных с различными формами ИБС мы поставили следующие задачи:
1) определить количество циркулирующих клеток-предшественников в периферической крови больных с различными формами ИБС;
2) исследовать число ПЭК у больных ИБС при сопутствующих нарушениях углеводного обмена;
3) сопоставить количество этих клеток с уровнем глюкозы крови, инсулина и С-пептида.
Материалы и методы
В исследование было включено 78 человек в возрасте от 40 до 69 лет (58 мужчин и 20 женщин в периоде менопаузы (продолжительностью более одного года), средний возраст – 55±1 лет). Все участники исследования были разделены на три группы: 17 лиц без ИБС и без НУО вошли в группу контроля; 33 пациента – в группу стабильной стенокардии (СС) и 28 больных – в группу острого коронарного синдрома без подъема сегмента ST (ОКС). Последних включали в исследование в первые 24 часа от момента развития симптомов. 48% больных со СС и 39% больных с ОКС страдали какой-либо из ниже перечисленных форм нарушения углеводного обмена: гипергликемия натощак, нарушенная толерантность к глюкозе или СД2. Основные клинические характеристики пациентов представлены в таблице 1, а в таблице 2 – основные классы препаратов, которые они получали.
Из 27 больных, страдавших какой-либо формой НУО, пятеро получали противодиабетическую терапию (три человека – пероральную, двое – одновременно пероральную и инсулинотерапию).
Всем группам исследуемых проводилось стандартное клинико-лабораторное и инструментальное обследование, а также специальное обследование, заключавшееся в подсчете количества циркулирующих предшественников суммарной фракции CD34+ клеток методом поточной цитофлюориметрии на приборе FACSCalibur (Becton Dickinson, США). У 11 лиц из группы контроля и у 27 человек в каждой из двух групп больных определяли уровень инсулина и С-пептида в сыворотке крови методом ИФА с помощью набора фирмы Siemens (США) на приборе Immulite 1000 (Diagnostic Products Corporation, США) в лаборатории клинической иммунологии (руководитель – профессор В.П. Масенко). Референсные значения: 6,0-27,0 мкЕд/мл и 0,9-4,0 нг/мл соответственно.
Критерии исключения были общепринятыми для подобного исследования: острые и хронические воспалительные заболевания, онкологические, системные заболевания; заболевания эндокринной системы (за исключением нарушений углеводного обмена (НУО); анемия (гемоглобин <10 г/дл) и другие гематологические заболевания, алкоголизм, хроническая почечная недостаточность, пороки сердца, заболевания миокарда; ИМ, инсульт, оперативные вмешательства (в том числе и малоинвазивные процедуры) менее шести месяцев назад; рефрактерная АГ (АД>180/100 мм рт.ст. на фоне комплексной гипотензивной терапии) и др.
Статистический анализ. Данные представлены в виде: среднее ± стандартная ошибка среднего (M±m). Учитывая небольшие объемы выборок, для более корректной оценки полученных результатов весь анализ проводили, используя непараметрические методы: для попарного сравнения применяли U-тест Манна-Уитни, для множественного – тест Краскела-Уоллиса. Взаимосвязь между показателями оценивали с помощью корреляционного анализа методом Спирмена. Для сравнения групп по номинативным признакам использовали точный критерий Фишера (двухсторонний) и критерий χ2. Статистически значимым считали различие при р<0,05. Статистическую обработку данных производили при помощи программного пакета Statistiсa 6.
Результаты и их обсуждение
Количество циркулирующих предшественников суммарной фракции CD34+ клеток из расчета на миллион лейкоцитов оказалось статистически значимо снижено в обеих группах ИБС: у больных с ОКС – на 43% (166±12 и 291±29 соответственно, p<0,001), а у больных с СС – на 23% (224±18 и 291±29 соответственно, p<0,05) по сравнению с их числом в контрольной группе. Более того, у больных с ОКС этот показатель был на четверть ниже по сравнению с больными стабильной стенокардией (166±12 и 224±18 соответственно, p<0,05) (рис. 2).
Можно предположить следующие механизмы снижения числа ПЭК в крови: нарушение процессов мобилизации клеток-предшественников из костного мозга [51]; повышенное «потребление» этих клеток в зонах ишемии, повреждения эндотелия [52]; непосредственное повреждение самих ПЭК воздействием различных факторов риска [10]; наконец, возможно какое-либо сочетание перечисленных выше механизмов.
Полученные данные, свидетельствующие об уменьшении числа циркулирующих ПЭК при стабильной ИБС и ОКСбпST, совпадают с результатами большинства других исследований [29, 44, 45, 53–55]. Более того, в некоторых работах было обнаружено, что низкий уровень циркулирующих ПЭК является независимым фактором риска сердечно-сосудистых осложнений [44]. Таким образом, можно предположить, что чем тяжелее клиническая форма ИБС, тем меньше ПЭК в крови. Исключением из этого «правила» является крупноочаговый ИМ. Так, рядом авторов было показано, что уровень ПЭК при нем повышается в несколько раз [56–59]. По-видимому, важную роль в увеличении числа ПЭК у больных с этой патологией играет воспаление в периинфарктной зоне, а также сопутствующий некрозу миокарда значительный выброс в кровоток различных цитокинов и факторов роста.
СД2 и другие формы нарушения углеводного обмена являются независимым предиктором и фактором, значительно отягощающим течение ИБС. Несмотря на наличие в литературе сведений о негативном влиянии СД на количественные и функциональные характеристики ПЭК [31, 38, 60], четких данных об этом показателе у больных с СД при различных формах ИБС мы не нашли. Поэтому одной из основных задач нашего исследования было оценить влияние нарушенного углеводного обмена на количество клеток-предшественников в циркулирующей крови больных со СС и ОКСбпST. В связи с небольшим объемом выборки оценка при разделении на подгруппы – СД2, нарушенная толерантность к глюкозе и гипергликемия натощак – была затруднена. Поэтому мы анализировали суммарный вклад всех видов нарушенного углеводного обмена. В соответствии с этим каждая из двух групп пациентов была подразделена на подгруппы: без нарушения углеводного обмена и с его наличием.
Оказалось, что у больных с СС количество CD34+ клеток в подгруппе с НУО достоверно снижено по сравнению с контролем (190±18 и 291±29 клеток/106 ЛЦ соответственно, p=0,03) и имеет тенденцию к снижению по сравнению с этим показателем у больных из той же группы, но без НУО (190±18 и 255±29 клеток/106 ЛЦ соответственно, р=0,1) (рис. 3). При этом подгруппа без нарушений углеводного обмена по уровню CD34+ клеток значимо не отличалась от группы контроля (255±29 и 291±29 клеток/106 ЛЦ соответственно, р=0,38), а подгруппа с НУО – от обеих подгрупп ОКС. Таким образом, снижение числа CD34+ клеток в группе СС относительно контроля происходило в основном за счет подгруппы с НУО. По-видимому, при стабильном течении ИБС нарушенный углеводный обмен является одним из наиболее значимых факторов, уменьшающих количество клеток-предшественников в циркуляции, наряду с хронической ишемией и постоянным идущим повреждением сосудистой стенки.
В то же время у больных с ОКС значимых различий в подгруппах с отсутствием (171±15 клеток/106 ЛЦ) и наличием сопутствующего НУО (158±22 клеток/106 ЛЦ) не обнаружено. Обе подгруппы достоверно отличались от группы контроля, а также от подгруппы СС без НУО (255±29 клеток/106 ЛЦ). Возможно, что при ОКС острая ишемия миокарда и наличие выраженного повреждения сосудистой стенки приводят к настолько значительной аккумуляции клеток-предшественников в соответствующих зонах, что вклад НУО в снижение количества CD34+ клеток в крови нивелируется.
Интересно, что уровень CD34+ клеток у больных СС с НУО практически не отличался от этого показателя в обеих подгруппах с ОКС. Исходя из предположения о том, что количество CD34+ клеток в крови может отражать тяжесть течения ИБС, а следовательно, и прогноз (последнее было подтверждено в работах других авторов [29, 44, 45]), такой уровень CD34+ клеток у больных СС с НУО как бы «приближает» их по этим показателям к лицам с ОКС. Возможно, уменьшение количества циркулирующих клеток-предшественников – одна из причин того, что больные с СД без ИМ в анамнезе и больные ИБС, уже перенесшие ИМ, имеют одинаковый риск развития ИМ [61].
Уровень глюкозы венозной крови у больных со СС был достоверно выше, а у больных с ОКС имел тенденцию к увеличению по сравнению с этим показателем у лиц из группы контроля (табл. 1). При анализе всей выборки нами была выявлена слабая, но достоверная обратная корреляция между уровнем глюкозы венозной крови и количеством CD34+ клеток (r=-0,23, p=0,04) (рис. 4), что еще раз подчеркивает негативное влияние НУО на число этих клеток в крови и свидетельствует о существовании связи между CD34+ клетками и НУО, даже когда очевидного снижения их уровня при НУО (группа ОКС (рис. 3)) не происходит.
Кроме того, следует учитывать, что не все больные с НУО страдали СД: 62% (n=10) больных с НУО из группы СС и 45% (n=5) больных с НУО из группы ОКС. У остальных больных с НУО отмечались более легкие формы нарушения этого вида обмена. При этом у большинства больных с СД он находился в стадии компенсации или субкомпенсации, и либо не требовал назначения соответствующих лекарственных препаратов, либо больные получали адекватную противодиабетическую терапию. Возможно, при увеличении числа наблюдений и / или включении в исследование больных с тяжелым, декомпенсированным СД его негативное влияние на число ПЭК в крови было бы еще более заметным.
Как отмечалось ранее, данные других авторов также свидетельствуют о негативном влиянии нарушений углеводного обмена на количество клеток-предшественников. Так, Fadini с соавт. было выявлено снижение как CD34+ (на 33%), так и CD34+/VEGF-R2+ (на 40%) клеток у больных с СД2 по сравнению с контролем. Кроме того, ими была обнаружена обратная корреляция между числом CD34+/VEGF-R2+ и уровнем глюкозы крови [60]. Годом позже (2006 г.) те же авторы опубликовали данные не только по снижению числа циркулирующих, но и по нарушению функциональных способностей культивированных ПЭК при СД2 [62], которые подтверждали результаты (снижение пролиферации, адгезии и способности участвовать в тубулообразовании in vitro), описанные еще в 2002 г. Tepper с соавт. [31]. В основе этих нарушений лежат повышенный оксидативный стресс [63], снижение уровня VEGF-R2 и SDF-1 [64], а также биодоступности NO [65, 66]. Большинство упомянутых авторов независимо друг от друга пришли к выводу, что низкий уровень CD34+ и CD34+/VEGF-R2+ клеток в крови и нарушение их функциональных способностей при СД могут оказаться важным патофизиологическим механизмом раннего развития атеросклероза и сосудистых осложнений у больных с этим заболеванием.
Учитывая, что инсулинорезистентность является неотъемлемой частью СД2 и состояний, предшествующих ему, инсулин оказывает прямое атерогенное действие, а гиперинсулинемия является независимым фактором риска развития ИБС у лиц, не имеющих СД2 [39], мы определяли уровни инсулина и С-пептида в сыворотке крови. Оказалось, что по уровню инсулина три группы не отличаются между собой, в то время как концентрация С-пептида достоверно выше в крови больных с ОКС как в сравнении с группой контроля, так и с группой СС (табл. 1).
При этом у больных со СС количество циркулирующих CD34+ клеток в крови было тем меньше, чем выше был уровень инсулина (табл. 3). Возможно, что снижение ПЭК обусловлено как непосредственным влиянием инсулина, так и негативным действием гипергликемии, которой гиперинсулинемия сопутствует. Схожие данные, но у клинически здоровых молодых лиц с инсулинорезистентностью, были получены Murphy с соавт. Они обнаружили достоверное снижение числа ПЭК у этих лиц, которое к тому же коррелировало с выраженностью эндотелиальной дисфункции [46]. Нами не было найдено работ, в которых бы соотносили число ПЭК с уровнем С-пептида.
Наличие и степень ожирения определяли по общепринятой классификации в зависимости от индекса массы тела (ИМТ) [67]. По ИМТ три группы исследуемых статистически значимо не отличались между собой (табл. 1). При разделении каждой из групп обследованных и всех групп в целом на лиц с а) условно нормальной массой тела (нормальная и избыточная масса тела) и б) ожирением (ожирение I, II и III степени) – при этом пограничное значение ИМТ = 30 кг/м2, или а) нормальной (только нормальная масса тела) и б) повышенной (избыточная масса тела, ожирение I, II и III степени) массой тела – в таком случае пограничное значение ИМТ = 25 кг/м2 – достоверных различий в количестве клеток обеих субпопуляций предшественников ни в одной из групп, а также во всей выборке не обнаружено. Корреляции между числом клеток-предшественников и ИМТ или степенью ожирения также не выявлено.
По данным других авторов, при ожирении количество циркулирующих клеток-предшественников снижено [68, 69]. Недавно опубликованы результаты исследования Muller-Ehmsen с соавт., которые изучали различные популяции циркулирующих предшественников у 150 лиц с ИМТ от 21 до 53 кг/м2, среди которых 86 исследуемых с избыточной массой тела проходили полугодовую программу по снижению веса, включавшую диету и физические нагрузки. При ожирении количество циркулирующих клеток-предшественников оказалось значимо снижено. Соблюдение диеты и потеря веса приводили к достоверному увеличению числа клеток-предшественников через шесть месяцев [69], а многофакторный анализ показал, что ИМТ является более значимым предиктором снижения CD34+ клеток, чем курение, уровни АД, ХС-ЛПНП, ТГ и глюкозы [69].
Заключение
Таким образом, в нашей работе было определено, что в периферической крови больных ИБС количество ПЭК снижено, причем наименьшее их число отмечается у больных с ОКСбпSТ. При СС наиболее выраженное снижение количества циркулирующих CD34+ клеток наблюдается у лиц с НУО, тогда как в группе ОКСбпSТ значимого влияния НУО на количество ПЭК не выявлено. Было показано, что количество CD34+ клеток в периферической крови тем меньше, чем выше уровень глюкозы у больных во всей выборке.
Понимание механизмов, посредством которых СД2 и другие формы нарушения углеводного обмена могут влиять на количество и функциональное состояние клеток-предшественников, важно для разработки эффективных методов коррекции эндотелиальной дисфункции и стимуляции неоваскуляризации у этих больных. Увеличение количества этих клеток и / или изменение ряда их характеристик представляется крайне привлекательным терапевтическим инструментом [15]. В настоящее время во всем мире производятся попытки использования ПЭК в терапевтических целях [70–76]. В дальнейшем в своей работе мы планируем изучение их функциональных характеристик и попытки применения ПЭК в качестве терапевтического агента.
Об авторах
Мария Михайловна РудаТатьяна Игоревна Арефьева
Ангелина Валерьевна Соколова
Марина Владимировна Шестакова
Юрий Александрович Карпов
Елена Викторовна Парфёнова
Рецензия
Для цитирования:
Руда М.М., Арефьева Т.И., Соколова А.В., Шестакова М.В., Карпов Ю.А., Парфёнова Е.В. Циркулирующие предшественники эндотелиальных клеток при нарушенном углеводном обмене у больных ишемической болезнью сердца. Сахарный диабет. 2010;13(1):13-20. https://doi.org/10.14341/2072-0351-6011
For citation:
Ruda M.M., Aref'eva T.I., Sokolova A.V., Shestakova M.V., Karpov Yu.A., Parfenova E.V. Circulating precursors of endothelial cells in patients with CHD and disturbed carbohydrate metabolism. Diabetes mellitus. 2010;13(1):13-20. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/2072-0351-6011

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0).