Целью настоящего исследования явилось изучение активности факторов роста TGFβ1 и β-FGF, маркеров неспецифической воспалительной реакции (IL-6, СRP), AGE и их рецепторов, а также взаимосвязи этих показателей с толщиной КИМ у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) в зависимости от состояния углеводного обмена.

В одномоментное когортное исследование были включены больные ИБС, находившиеся на обследовании в ФГБУ Эндокринологический научный центр с 2012 г. по 2013 г. В первую группу вошли 17 пациентов (11 мужчин) без нарушения углеводного обмена, во вторую группу – 20 больных (14 мужчин) с сахарным диабетом 2 типа (СД2) (Табл. 1). Группы были сопоставимы по возрасту, длительности ИБС, ИМТ и состоянию функции почек. С целью сравнения уровней исследуемых параметров в венозной и артериальной крови всем больным забор крови осуществлялся из аорты во время проведения коронароангиографии (КАГ) и одновременно с этим из кубитальной вены. Далее образцы крови подвергались центрифугированию (15 000 об/мин) и глубокой заморозке при –70°C. Исследуемые показатели (TGFβ1, β-FGF, IL-6, СRP, AGE, RAGE) определялись с использованием иммуноферментного метода (enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)) с помощью стандартных наборов фирм: eBioscience, Biomedica. Ожидаемые значения приведены в прилагаемых к наборам инструкциям.

Ультразвуковое допплерографическое обследование и дуплексное сканирование выполняли на аппарате Siemens (Германия) широкополосным датчиком с фазированной решеткой с частотой 7,5–10,5 МГц в дуплексном, допплерографическом режимах (В-режим, цветное допплеровское картирование, спектральный анализ допплеровского сдвига частот). Ориентиром для нахождения дистальной части (бифуркации) ОСА служил верхний край щитовидного хряща. Производилось дуплексное сканирование сосудов линейным датчиком, работающим в частотном диапазоне от 7,5 до 10 МГц. При сканировании сонных артерий датчик располагался по переднему и заднему краю m. sternoclaidomastoideus. Сканирование проводили в 3 плоскостях (двух продольных и поперечной). Измерение толщина КИМ ОСА производилось на 1,5–2 см проксимальнее бифуркации по наиболее удаленной от датчика стенке артерии. При диагностическом сканировании КИМ ОСА, внутренней (ВСА) и наружной сонной артерии (НСА) оценивали в месте максимального визуального утолщения [29]. 

При сборе анамнеза были учтены такие характеристики образа жизни, как диета, курение, длительность заболевания, наследственность, уровень физической активности. Проводился общий осмотр, измерялась масса тела (с подсчетом ИМТ), уровень АД. Оценивали уровень липидов, глюкозы в крови в течение суток, гликированного гемоглобина; проводилась диагностика степени атеросклеротического поражения других бассейнов (артерии нижних конечностей и шеи). Всеми больными было подписано информированное согласие на участие в исследовании.

Для статистической обработки материала использовались программы Statistica 6.0 for Windows и BioStat for Windows (Primer of Biostatistics, 4th Edition, S.A. Glantz, McGraw-Hill). Данные представлены в виде медианы [25; 75 процентили]. Связь между различными показателями устанавливали с помощью ранговой корреляции Спирмена (Spearman R). Вероятность того, что статистические выборки отличались друг от друга, существовала при р<0,05.

Возраст больных в 1-й группе составил 67 лет [61,5; 73], во 2-й– 67,5 лет [60,5; 73,7]. ИМТ в 1-й группе был равен 27,2 кг/м2 [26,8; 29,8], что было сопоставимо с данными второй группы пациентов с СД2 – 27 кг/м2 [28,1; 35,4]. На момент включения в исследование 81,1% (n=30) пациентов постоянно получали гиполипидемическую терапию, 64,8% (n=24) терапию аспирином, 32,4% (n=12) – двойную антиагрегантную терапию, антикоагулянтная терапия проводилась у 5,4% (n=2). Длительность СД2 у пациентов 2-й группы составила 11,5 лет [9,5; 18,5]. Пероральную сахароснижающую терапию получали 40% (n=8) пациентов, из них 25% (n=5) – метформин; 60% находились на интенсифицированной терапии инсулином (n=12). При оценке компенсации углеводного обмена уровень НbА1с в группе пациентов с СД2 был равен 7,6% [7,3; 8], в первой группе – 5,6% [5; 5,8]. Показатели липидного обмена в среднем не отличались в обеих группах: при наличии СД2 уровень холестерина был 4,5 ммоль/л [3,7; 4,85], без СД – 4,25 ммоль/л [3,8; 5]. Оценка функции почек проводилась на основе данных уровня креатинина, который в первой группе составил 82,6 мкмоль/л [75,2; 88], а во второй – 71 мкмоль/л [67,5; 84,3] и СКФ 72 мл/мин/1,73 м2 [67,7; 75,7] и 84,2 мл/мин/1,73 м2 [67,5; 94] соответственно (табл. 1).

В 1-й группе длительность ИБС составила в среднем 4,9 лет [2,3; 10,2], во 2-й –5,5 лет [2,8; 9,5] соответственно. Количество пациентов, перенесших ОНМК, в 1-й группе составило 17,6% (n=3), во второй группе – 20% (n=4). ОКС без подъема сегмента ST был зарегистрирован у 29,4% (n=5) пациентов в 1-й группе, во 2-й – у 35% (n=7). Стоит отметить, что 15% (n=3) имели безболевую форму ишемии миокарда. Одному пациенту 1-й группы и двум во 2-й ранее было выполнено аортокоронарное шунтирование, 15 пациентам в 1-й группе и 19 во 2-й ранее или на момент исследования была проведена ангиопластика коронарных артерий. При проведении специальных методов исследования по данным эхокардиографии (ЭКГ) фракция выброса левого желудочка (ФВ) у пациентов в первой группе была 57,5% [56; 61,2], во второй – 51% [44,5; 55]. Индекс массы мио­карда левого желудочка (ИММЛЖ) в 1-й группе составил 182 г [123,5; 234], во 2-й – 193,5 г [139,7; 235,7]. По данным КАГ в группе пациентов СД2 отмечалось более тяжелое поражение коронарных артерий (трехсосудистое поражение в 1-й группе – 61%, во 2-й группе – 81% (р<0,005)).

Согласно рекомендациям Европейского общества по гипертонии (ESH) и Европейского общества кардиологов (ESC) по артериальной гипертонии, при выявлении поражения органов-мишеней в качестве верхней границы нормы толщины КИМ была выбрана величина 0,9 мм, утолщение – от 0,9 до 1,3 мм, выраженный атеросклероз – более 1,3 мм [29]. При оценке данных УЗИ брахиоцефальных артерий пациенты были условно разделены на три группы, в зависимости от степени стенозирования ОСА:

При анализе полученных данных более тяжелое атеросклеротическое поражение сонных артерий, требующее проведения оперативного вмешательства, наблюдалось во второй группе (табл. 2).

При сравнении пациентов 2-й группы с СД2 и 1-й группы без СД2 достоверно отличалась толщина КИМ ОСА (1+0,6 и 0,9+0,3 мм) (см. рис. 1).

Существуют данные о важной роли воспаления в прогрессировании атеросклероза [24]. Для пациентов с СД2 характерны признаки диффузной дисфункции эндотелия сосудов, развивающейся в условиях гипергликемии и патологического перекисного окисления липидов в гладкомышечных и эндотелиальных клетках. По результатам проведенного нами анализа выявлено, что у пациентов с СД2 наблюдался более высокий уровень маркеров воспаления. Так, уровень IL-6 был достоверно выше в данной группе (в артериальной 2,07 пг/мл [1,57; 2,4]; в венозной крови 4,22 пг/мл [2,02; 4,37]) по сравнению с группой без СД2 (0,44 пг/мл [0,37; 6,25]; 3,11 пг/мл [1,55; 6,7] соответственно) (r=0,543, р<0,05). Значения СRР при наличии СД были достоверно выше как в артериальной – 6,9 мг/л [1,8; 15,36], так и в венозной крови 12,04 мг/л [2,7; 13,85]. В группе больных с ИБС исследуемый параметр составил в артериальной крови 5,9 мг/л [3,4; 8,5], в венозной – 8,35 мг/л [6,13; 28,4] (табл. 3). Нельзя исключить влияние ОКС на столь значимое повышение уровня СRР, однако проведение отдельного статистического анализа данной когорты больных не представляется возможным в связи с наличием малой выборки. Повышение уровня СRР в обеих группах больных, скорее всего, был обусловлено тяжестью и распространенностью атеросклеротического поражения нескольких сосудистых бассейнов. Кроме того, мы понимаем, что сами группы были неоднородны по тяжести ИБС, в частности, в группы были включены пациенты как с острыми, так и с хроническими формами ИБС. В то же время количество больных с ОКС в обеих группах было приблизительно одинаковым (30% и 35% соответственно), что, по нашему мнению, позволяет проводить сравнение между группами.

Нами были получены данные о наличии взаимо­связи КИМ с уровнем воспалительных факторов. Выявлена прямая корреляционная взаимосвязь КИМ ОСА (r=0,401, р<0,05) и степени ее стенозирования с уровнем СRР в венозной крови у пациентов СД2 (рис. 2). Установлена взаимосвязь уровня IL-6 в венозной крови с увеличением тощины КИМ ВСА (r=0,814, р<0,01).

Была получена прямая зависимость длительности СД2 и уровня НbА1с в отношении уровня IL-6, СRР, что может указывать на усиление локально-кардиального синтеза факторов роста фибробластов и маркеров воспаления. Выявлена сильная прямая корреляционная связь между уровнем СRР, IL-6 и степенью поражения коронарных сосудов (r=0,638; р<0,05), что согласуется с данными литературы [30].

Уровень исследуемого фактора роста фибробластов TGFβ1 был достоверно выше во 2-й группе пациентов (в артериальной крови 8536,3 пг/мл [6031,5; 19 519]; в венозной – 28 099 пг/мл [15 359; 29 691]), чем в 1-й группе (в артериальной 6351 пг/мл [4104,4; 10 805]; в венозной – 24 618 пг/мл [14 137; 2711]) (р<0,05). Отмечалось достоверное увеличение показателей TGFβ1 как в артериальной, так и в венозной крови в зависимости от длительности СД (r=-0,322, р<0,05). Нами была выявлена прямая корреляционная взаимосвязь TGFβ1 с величиной возраста пациентов (р<0,01), а также показателями липидного обмена – уровнем холестерина ЛПНП (r=0,549, р<0,05) и триглицеридов (r=0,421, р<0,05). Это подтверждает участие нарушений процессов воспаления и скорости старения клеток, бесконтрольного синтеза факторов роста фибробластов и обмена липидов при атеросклеротическом поражении у пациентов с СД2 [25, 26], а также роли факторов роста фибробластов в утолщении КИМ (рис. 3). Подобную роль отражают и полученные нами положительные корреляционные взаимосвязи исследуемых параметров в обеих группах пациентов.

Значения β-FGF были достоверно выше у пациентов с СД2 (в артериальной крови 35,88 пг/мл [19,04; 89,01]; в венозной – 11,63 пг/мл [2,3; 18,86]) (р<0,05)). При этом в группе пациентов без СД полученные данные были равны в артериальной крови – 22,77 пг/мл [14,5; 37,5], в венозной – 9,45 пг/мл [9,2; 32,6]. Нами была получена положительная корреляционная взаимосвязь уровня β-FGF и длительности СД2 (r=0,522, p<0,05). Отмечена устойчивая корреляция уровня β-FGF в аортальной крови в группе пациентов с СД2 со значениями КИМ ОСА (r=0,554, p<0,05) и степенью ее стеноза (r=0,435, p<0,05), КИМ ВСА (r=0,442, p<0,005), степенью стенозирования НСА (r=0,557, p<0,005). Отмечена прямая корреляционная связь между уровнем β-FGF в аортальной крови и степенью поражения правой коронарной артерии (ПКА) (r=0,478, р<0,05), передней межжелудочковой артерией (ПМЖА) (r=0,533; р<0,05) во 2-й группе пациентов.

Уровень AGE достоверно был выше в группе пациентов с СД2 и в артериальной крови составил 81,3 пг/мл [32,3; 110,1], в венозной – 46,3 пг/мл [9,6; 67,7], по сравнению с группой больных без СД2 (в артериальной крови – 22,8 пг/мл [19,3; 25,14] и венозной – 39,1 пг/мл [9,69; 87,06]). Полученные данные согласуются с результатами многих исследований. Известно, что при СД конечные продукты гликирования накапливаются в кардиомиоцитах и стенках крупных кровеносных сосудов [24]. Модифицированные в условиях глюкозотоксичности белки активно взаимодействуют с рецепторами AGE (RAGE), уровень которых в нашем исследовании был равен 1076,4 пг/мл [1056,4; 3330,7] в артериальной крови и 1236 пг/мл [1366; 2200] в венозной крови в 1-й группе больных и 6883 пг/мл [2278,3; 11 482] в артериальной крови, 7161,8 пг/мл [1872,8;14 964] в венозной во 2-й группе. 

Нами установлена обратная взаимосвязь уровней AGE и RAGE с длительностью СД2 (r=-0,120; р=0,009); прямая положительная взаимосвязь уровня AGE и общего холестерина (r=0,708, р<0,01). А также устойчивая взаимосвязь уровня AGE в артериальной крови со степенью стеноза ВСА (r=0,513, р<0,01), что подтверждают и данные литературы [61]. Прямая положительная корреляционная связь TGFβ1 и AGE выявлена в группе больных СД2 и ИБС в аортальной крови (r=0,423, р=0,05). Стоит отметить установленную нами взаимосвязь уровня TGFβ1 как в венозной (r=0,498, р<0,01), так и в аортальной крови (r=0,502, р<0,01) со значениями ИММЛЖ в обеих группах пациентов (рис. 4). Опубликованные данные исследований in vivo предполагают наличие фундаментальной связи между уровнем AGE, RAGE и степенью сердечной недостаточности (СН) [21]. Усиленная продукция AGE способствует нарушению функций внутриклеточных белков. Стоит отметить, что AGE меняет свойства белков, вовлеченных в регуляцию транскрипции генов [32]. AGE могут беспрепятственно проникать в клетку и нарушать не только ее структуру, но и изменять сигнальную связь с другими клетками [33]. AGE быстро накапливаются в эндотелиальных клетках, что активирует синтез огромного количества регуляторных молекул, принимающих участие в клеточном цикле и дальнейшей жизнедеятельности клеток. Так, патологическая активация AGE факторов роста фибробластов приводит к гиперпродукции коллагена, что, в свою очередь, приводит к утолщению базальной мембраны и развитию хронического воспаления в сосудистой стенке [34]. Бесконтрольный синтез инсулиноподобного и тромбоцитарного факторов роста активирует деление фибробластов, гладкомышечных клеток и усиливает тромбообразование [35]. Таким образом, наблюдается снижение эластичных свойств, сужение просвета сосуда и изменение реакции на внешние факторы, что приводит к ускорению атеросклеротического процесса [36]. Доказано, что AGE влияет на синтез короткоживущих аполипопротеинов А-I (ApoA-I) [37, 38]. В данное исследование были включены пациенты с декомпенсированным СД2, которых разделили в зависимости от проводимой терапии статинами [39]. В обеих группах пациентов были получены положительные корреляции с уровнем AGE по сравнению с группой здоровых. Увеличение концентрации AGE в сыворотке крови влияло на свойства и структуру экстрацеллюлярного матрикса, нарушая межклеточные связи [40]. 

Ряд исследований показал наличие корреляции между уровнем AGE в сыворотке и развитием СН [41]. Негативное влияние AGE на миокард осуществляется благодаря снижению эластичности сосудистой стенки, диффузному утолщению интимы, дисфункции эндотелия и накоплению в интерстиции коллагена. Эти изменения приводят к нарушению кровотока в аорте и сонных артериях [42]. Существуют данные о негативном влиянии AGE непосредственно на миокард [43, 44]. В норме во время диастолы давление внутри предсердий под действием возвратной волны возрастает, а с повышением ригидности кровеносных сосудов скорость волны увеличивается, и пик приходится уже на конец систолы [45]. Это приводит к увеличению систолического давления и постнагрузки, что является одним из факторов развития сердечно-сосудистых заболеваний. Была выявлена обратная корреляционная взаимосвязь уровня AGE в перикардиальной жидкости с ФВ левого желудочка [45, 46]. При СД скорость накопления AGE в несколько раз выше, то есть процессы естественного старения происходят в несколько раз быстрее. По данным 4,5-летнего исследования, куда были включены 559 женщин в постменопаузальном возрасте, было подтверждено участие AGE и их рецепторов в развитии сердечно-сосудистых заболеваний [47, 48]. Высокий уровень циркулирующих в крови AGE (95% ДИ 1,08–3,48, р=0,026) и RAGE (95% ДИ 0,98–1,65, р=0,07) был ассоциирован с высокой смертностью среди женщин старшей возрастной группы с признаками нарушения углеводного обмена. Другое исследование, проведенное Koyama Y., показало, что сывороточные уровни RAGE коррелируют с функциональным классом NYHA и низкой ФВ [49]. Предположительно, RAGE являются независимым фактором развития диастолической дисфункции. Аналогично, Raposeiras-Roubin S. с соавт. показали, что RAGE является высокочувствительным и специфическим маркером прогноза декомпенсации сердечной недостаточности у пациентов с СД [50, 51]. Это и подобные ему исследования показали, что определение уровня AGE и RAGE в сыворотке крови у больных ИБС может быть независимым прогностическим фактором риска развития сердечной недостаточности. 

Таким образом, нами было установлено, что на увеличение толщины КИМ влияет комплекс факторов: наличие СД2, его длительность и степень компенсации. Выявленное повышение показателей TGFβ1 и β-FGF при СД2 подтверждает стимулирующее влияние гипергликемии на количество и свойства фибробластов, что ускоряет атеросклеротические процессы. Полученная обратная корреляция AGE и факторов роста фибробластов (р<0,005) с наличием и длительностью некомпенсированного СД2, степенью стенозирования коронарных и брахиоцефальных артерий отражает тяжесть сосудистого поражения при диабете [10].

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведением исследования и публикацией данной статьи. 

Финансирование исследования осуществлялось в рамках НИР, утвержденной на ученом совете ФГБУ ЭНЦ. Протокол исследования был одобрен на заседании локального этического комитета ФГБУ ЭНЦ от 11.12.2008, протокол № 10-08.