To the issue of the use of sodium-lithium countertransport rate in red cell membrane as a prognostic marker of artherial hypertension mordbidity and mortality: an experience of 25-year follow up cohort study

Full Text

Актуальность исследования. Особенностью нового этапа медицинской науки — ­этапа доказательной медицины — стала широкая и глубокая интеграция клинической медицины (имеется в виду медицина, основанная на авторитете врача и его клинического опыта), эпидемиологии и экономики. Одним из наиболее продуктивных методов эпидемиологических исследований зарекомендовал себя метод когортных популяционных исследований [1]. Большая часть имеющихся знаний получается в результате исследований в ситуации, когда пациент уже был болен, т.е. случаи были идентифицированы и сопоставлялись с данными в контрольной группе в связи с наличием того или иного фактора риска. Однако эти исследования выявляют только одномоментную картину очень динамичных процессов. Прежде всего, когортные исследования позволяют отследить возникновение болезни путем выявления новых случаев (инцидентов) заболевания в течение определенного периода ­времени и ­факторы, ­способствовавшие развитию заболевания. Когортные исследования также позволяют изучать естественное течение заболевания, в том числе, периодов ремиссии или обострения. И, наконец, когортные исследования особенно информативны для выяснения воздействия определенных условий, например, лечения или контакта пациента с определенными факторами. Такой лонгитудинальный подход для исследования естественного течения заболевания особенно важен, когда связь между фактором риска и исходом изменяется на протяжении жизни [1].

Следует отметить, что важной особенностью и преимуществом эпидемиологических исследований является то, что представления об этиологии гипертонической болезни во многом строятся на их основании и лишь такие исследования дают истинную картину масштабов распространенности и естественного течения этого заболевания в популяции [2].

Этиология и патогенез большинства известных на сегодняшний день заболеваний, в том числе и АГ, имеют мультифакториальный характер, когда на их формирование оказывают влияние как генетические, так и средовые факторы [3]. Одним из наиболее доступных генетических маркеров представлялась фенотипически проявляемая скорость потока ионов через клеточную мембрану, которая на 80% детерминируется генетическими факторами, а на 20 % средовыми. Интерес к этому возник после создания Ю.В. Постновым (1975 г.) мембранной теории происхождения первичной АГ (все исследования проводились с изотопами Na+ — «22Na+/23Na+»). Суть этого открытия заключалась в том, что основу первичной артериальной гипертензии, или эссенциальной артериальной гипертензии, составляют генетически детерминированные нарушения структуры и функции клеточных мембран разного типа клеток — как возбудимого, так и, главным образом, невозбудимого типов [4]. Во многом распространению мембранной концепции гипертонической болезни способствовала возможность использования вместо изотопной техники (22Na+/23Na+) определения облегченной диффузии Na+ с помощью предложенного M. Canessa (1980 г.) метода оценки максимальной скорости Na+-Li+-ПТ в эритроцитах, характеризующего состояние Na+-Na+-обмена. При этом большие скорости Na+-Li+-ПТ (>390 мкмолей Li на 1 литр клеток (эритроцитов) в час) стали рассматривать как маркёр мембранных нарушений при эссенциальной артериальной гипертензии. Оценка Na+-Li+-ПТ включает определение разности между скоростями литиевого потока в среду, обогащенную натрием (150 ммоль/л) и свободную от него (0 ммоль/л). После описания этого метода он быстро стал популярным способом изучения противотранспортной системы. Широкое распространение обусловлено его относительной простотой, позволяющей проводить даже массовые скрининговые исследования [5].

При этом для того, чтобы какая-либо характеристика могла быть соответствующим образом обозначена как этиологически значимый фактор риска, нужны проспективные данные, которые продемонстрировали бы, что исходный уровень параметра значимо и независимо связан с будущим риском развития заболевания (в данном случае гипертензии) у людей первоначально здоровых, и которые показывали бы, что связь является как сильной, так и постепенно меняющейся. Исследования скорости Na+-Li+-ПТ у больных АГ организованной популяции, в которых использовался метод «поперечного среза», проводились в России (Москва) [6, 7]. За рубежом подобные исследования осуществлялись в США (Солт-Лейк-Сити, Рочестер) [8] и в Италии (Габбио и Оливетти) [9], где изучалась взаимосвязь между развитием АГ, ишемической болезнью сердца (ИБС) и скоростью Na+-Li+-ПТ через «призму» факторов риска. Однако если квантильный анализ и применялся при этом, то только в отношении живущих людей. С другой стороны, вышеупомянутые работы выполнялись не только на европеоидах (Caucasians), но и на популяциях-носителях других генофондов — при исследовании лиц негроидной расы, обитателей изолированного анклава в горной местности, представителей желтой расы и при исследовании североамериканских популяций [10, 11]. С этих позиций изучение указанной взаимосвязи в русско-татарском этносе могло иметь самостоятельное значение. При проведении популяционного исследования АГ на когорте из 414 мужчин г. Казани был показан перехлест индивидуальных значений скорости Na+-Li+-ПТ у больных АГ и у здоровых лиц [12]. В данном исследовании использовалось разделение площади под кривой распределения признака скорости Na+-Li+-ПТ на 4 равные части (4 квартиля) и на 10 равных частей (10 децилей).

Влияние различных факторов риска на прогноз у больных АГ в последнее время ассоциируется с так называемыми конечными точками [13] и прежде всего, «жесткими» («hard») конечными точками (end-points) АГ [14, 15]. Очевидной «жесткой» конечной точкой АГ является сердечно-сосудистая смерть.

Цель исследования. Исследовать возможную взаимосвязь заболеваемости, смертности населения и развития АГ, другой патологии внутренних органов, скорости Na+-Li+-ПТ в когорте, наблюдаемой в течение 25 лет.

Научная новизна. В ходе проводимого исследования впервые в Казани и Татарстане проспективно и ретроспективно изучалась когорта людей — носителей конкретной величины скорости Na+-Li+-ПТ в их привычных условиях жизнедеятельности. Исследовалась взаимо­связь скорости Na+-Li+-ПТ с заболеваемостью и смертностью в мужской популяции.

Материал исследования. Обследовано 414 мужчин, из них 83 — умерли за период наблюдения.

Методы исследования. 1. Изучение функционального состояния клеточных мембран путем определения максимальной скорости Na+-Li+-ПТ в мембране эритроцита по ­методу M. Canessaet. al. (1980 г.) [10], в ­модификации В.А. Люсова, И.Ю. Постнова и др. (1989 г.) [11] с последующим квартильным и децильным анализом распределения величины скорости Na+-Li+-ПТ.

2. Скрининговое клиническое обследование в условиях амбулатории, включающее регистрацию АД в соответствии с рекомендациями ВНОК ДАГ-1, ЭКГ-исследование в 12 стандартных отведениях, изучение сосудов глазного дна, одно- и двухмерная ЭхоКГ при наличии ЭКГ-признаков гипертрофии левого желудочка и перенесенного инфаркта миокарда, исследование липидного спектра крови.

3. Анализ медицинской документации — медицинских свидетельств о смерти (№ 106/y-08), историй болезней (медицинская карта стационарного больного, № 003/у), амбулаторных карт (медицинская карта амбулаторного больного, № 025/у-04).

Методы статистической обработки. Статистическая обработка результатов исследования проведена с использованием статистических программ «SAS» и «BIOSTAT». Проверка на нормальное распределение выборки проводилась при помощи теста Колмогорова — Смирнова. Математическую обработку результатов исследования проводили с использованием критериев описательной статистики: среднее значение (М) ± стандартное отклонение (m) или медиана (Me). Для определения статистической значимости различий исследуемых признаков для зависимых выборок использовался T-тест. При распределении признака, отличающегося от нормального, использовались непараметрические тесты — ранговый критерий Вилкоксона, метод Манна-Уитни, хи-квадрат, точный критерий Фишера. Многофакторный анализ смертности и мозговых инсультов был проведен с применением метода Кокса. Тест на сравнительную выживаемость проводился по критерию Мантела-Кокса. Исследование прогностической значимости отдельных факторов риска проведено методом бинарной логистической регрессии.

Статистически значимыми считали результаты с уровнем вероятности не менее 95 % (p<0,05). Применялся квартильный и децильный анализы. Границы квартилей (КВ) (I КВ — 36–206, II КВ — 207–275, III КВ — 276–347, IV КВ — ­348–644) и децилей (Д) (I Д — 38–155, II Д —156–189, III Д —190–215, IV Д — 216–250, V Д — 251–276, VI Д — 277–298, VII Д — ­299–327, VIII Д — 328–371, IX Д — 372–424, X Д — 425–644) скорости Na+-Li+-ПТ (в мк М Li) были определены В.Н. ­Ослоповым по данным организованной когорты из 417 мужчин г Казани в 1989–1993 гг.

Ход исследования. Исследование состояло из проспективной и ретроспективной частей.

I. Проспективная часть. Открытое когортное проспективное исследование, предпринятое с целью наблюдения за заболеваемостью АГ и смертностью мужчин с известными величинами скорости Na+-Li+-ПТ, проводилось в течение 25 лет (1989–2014 гг.). Построение когорты соответствовало критериям случайной выборки. В этот период было проведено 7 этапов исследования.

В 1988 г. был проведен 1 этап исследования — сплошным обследованием был охвачен 821 человек (отклик 80,3 % от представленного отделом кадров завода списка подлежащих обследованию 1 022 человек). Это обследование включало анкетирование, измерение АД, антропометрию, снятие ЭКГ. У 648 человек (отклик 63 % от 1 022 человек) была взята кровь для исследования скорости Na+-Li+-ПТ в мембране эритроцита, а также электролитов (натрия и калия).

2-й этап исследования включал обследование лиц с так называемой пограничной артериальной гипертензией (ПАГ) (ПАГ — это уровень АД от 140/90 мм рт. ст. до 160/95 мм рт. ст.) и артериальной гипертензией (АГ) (при этом АД равно и больше 160/95 мм рт. ст.), выявленных на 1-м этапе, для оценки стабильности уровни АД и исключения вторичной артериальной гипертензии. Он осуществлялся клиницистом-кардиологом, включал, помимо физикального, ряд лабораторно-инструментальных исследований и завершился составлением рекомендаций по лечению по месту жительства.

В 1992 г. был проведен 3-й этап исследования, когда было повторно осуществлено сплошное обследование кардиологом тех лиц, у которых была взята кровь на исследование Na+-Li+-ПТ в 1988 г. При этом удалось обследовать 417 человек — отклик 64,4 % по отношению к тем 648 лицам, у которых удалось взять кровь на исследование во время 1-го этапа. У них вновь было измерено АД, уточнены данные анамнеза, повторно взята кровь для определения скорости Na+-Li+-ПТ в мембране эритроцита.

4-й этап исследования был проведен в 2001 г. Критериями включения в когорту явились добровольное информированное согласие на участие в исследовании и наличие определенной ранее величины скорости Na+-Li+-ПТ. Критерий исключения — отказ от участия в исследовании.

На основании данных Паспортного стола Республики Татарстан, информации ­отдела ­кадров предприятия (ОАО «КОМЗ»), сведений регистратуры городской поликлиники № 8 г. Казани было выявлено 297 мужчин (живых) из числа тех 414 работников ПО «КОМЗ», у которых в период 1988–1992 гг. определялась скорость Na+-Li+-ПТ, и которые проходили обследование у кардиолога и других специалистов-интернистов. 29 человек из 414 человек умерли в период между 1993–2001 гг. 297 человек были обследованы амбулаторно (поликлиника № 8 УЗ г. Казани) либо в стационаре (МУЗ городская больница № 8) с направлением при необходимости на дополнительное обследование в специализированные лечебно-диагностические центры. Обязательное обследование включало в себя анкетирование, измерение АД, антропометрию, запись ЭКГ, исследование липидного спектра крови, а также исследование глазного дна и электролитного состава крови. Параллельно изучалась имеющаяся медицинская документация: амбулаторные карты, истории болезней, выписки из историй болезней. В отношении умерших проводилось изучение амбулаторных карт, историй болезней, врачебных свидетельств о смерти.

5-й этап исследования был проведен в 2005 г. Из числа тех 297 мужчин (живых), которые проходили обследование у кардиолога и других специалистов-интернистов в 2001 г., вновь было обследовано 223 человека (отклик 75,1 %). Еще 30 человек скончались за период 2001–2005 гг. 223 человека были обследованы в поликлинике по программе, идентичной таковой на 1-м этапе исследования, с направлением при необходимости на дополнительное обследование в специализированные лечебно-диагностические учреждения.

6-й этап исследования был проведен в 2009 г. Главной целью этого этапа было выявление новых случаев смерти мужчин в когорте. За период с 2005 по 2009 гг. были выявлены 10 случаев смерти.

7-й этап исследования был проведен в 2014 г. Главной целью этого этапа было выявление новых случаев смерти мужчин в когорте. За период с 2009 по 2014 гг. были выявлены 14 случаев смерти.

II. Ретроспективная часть. Проводилось изучение состояния когорты за период 1993–2001 гг. путем анализа медицинской документации. Критериями включения в когорту явились добровольное информированное согласие на участие в исследовании и наличие определенной ранее величины скорости Na+-Li+-ПТ. Критерии исключения — отказ от участия в исследовании.

Оценка состояния когорты проводилась в статике 1993 г. и 1997 г., когда были зафиксированы изменения состояния здоровья мужчин в когорте, включая появление всех случаев заболеваний внутренних органов у больных АГ с учетом их квантильной принадлежности, случаев заболеваний внутренних органов у лиц без АГ с учетом их квантильной принадлежности по скорости Na+-Li+-ПТ, случаев АГ у лиц, ранее не страдавших данным заболеванием, также с учетом их квантильной принадлежности по скорости Na+-Li+-ПТ.

Результаты исследований и их обсуждение. 1. Изучение заболеваемости АГ в длительно наблюдаемой когорте мужчин.

Проведенный на первом этапе анализ распространенности АГ в целом подтвердил тенденцию развития АГ преимущественно среди мужчин II и IV квартилей скорости Na+-Li+-ПТ, выявленную ранее в ходе исследования на той же когорте. При этом с увеличением среднего возраста когорты на 5 лет заболеваемость АГ в I и III квартилях скорости Na+-Li+-ПТ стремительно возросла (рост на 109 % и 78 % соответственно против 39 % и 26 % у II и IV квартилей скорости Na+-Li+-ПТ) Границы квартилей: I квартиль 36–206, II квартиль 207–275, III квартиль 276–347, IV квартиль 348–644 mcmolLi/lЕг/h.

Схожие темпы прироста заболеваемости АГ в I и III квартилях скорости Na+-Li+-ПТ выявляются и в последующие 12 лет — распространенность АГ возросла на 16 % и 22 % против 0 % и 5 % для II и IV квартилей скорости Na+-Li+-ПТ. Таким образом, при увеличении среднего возраста мужчин с 43,9±6,7 лет до 55,6±6,7 лет практически весь прирост заболеваемости АГ происходил за счет лиц I и III квартилей скорости Na+-Li+-ПТ. При среднем возрасте когорты 55,6±6,7 лет распределение больных АГ по квартилям скорости Na+-Li+-ПТ становится практически одинаковым с не имеющим статистической достоверности преобладанием IV квартиля скорости Na+-Li+-ПТ.

2. Исследование взаимосвязи смертности пациентов с АГ и скорости Na+-Li+-ПТ.

Исходным в нашем исследовании было предположение, что у больных первичной АГ, имеющих мембранные нарушения, смертность будет выше, то есть у лиц IV квартиля скорости Na+-Li+-ПТ в определенном возрасте смертность будет больше, чем у лиц других квартилей скорости Na+-Li+-ПТ. Согласно концепции Ю.В. Постнова, высокие величины скорости Na+-Li+-ПТ (более 390 мкМLi, или IV квартиль скорости Na+-Li+-ПТ) свидетельствуют о наличии мембранных нарушений [16].

За время 25-летнего наблюдения было установлено, что распространенность АГ в популяции составляет 59 %. Однако, несмотря на относительную неравномерность распределения жестких конечных точек больных АГ по шкале скорости Na+-Li+-ПТ, лишь при среднем возрасте когорты в 60 лет обнаружилось, что среди лиц, принадлежащих к IV квартилю скорости Na+-Li+-ПТ, умирают преимущественно пациенты с АГ (рис. 1).

 

Рис. 1. Распределение умерших мужчин по признаку наличие/отсутствие АГ по ­квартилям величины скорости Na+-Li+-ПТ.

 

Итак, ожидаемая взаимосвязь смертности пациентов с АГ и мембранных нарушений, определяемых по высокой скорости Na+-Li+-ПТ, не подтвердилась (р=0,068). Но выявленная тенденция к преобладанию смертности при высоких скоростях Na+-Li+-ПТ позволяет предположить, что при гораздо больших выборках (когорта в десятки или даже сотни тысяч человек) достоверная взаимо­связь может подтвердиться. По-прежнему остается актуальной необходимость изучения взаимосвязи смертности лиц с АГ и высокой скорости Na+-Li+-ПТ в женских когортах. ­Нарастающая разница в смертности ­между пациентами с АГ и умершими без АГ при высоких скоростях Na+-Li+-ПТ может свидетельствовать о связи смертности от АГ с мембранными нарушениями.

3. Изучение общей смертности в длительно наблюдаемой когорте.

Анализ заболеваемости и общей смертности в когорте представлялся оптимальным с позиций квантильного распределения величин скорости Na+-Li+-ПТ на квартили и децили. Как указывалось выше, такое деление лежало в основе одного из принципов группирования ­объектов исследования.

Распределение умерших по квартилям скорости Na+-Li+-ПТ следующее: I КВ — 19 человек, II КВ — 20 человек, III КВ — 24 человек, IV КВ — 20 человек. Наибольшее число смертей — 24 человека — выявлено в III КВ скорости Na+-Li+-ПТ, достоверных межквартильных различий (по критерию χ2) выявлено не было (p=0,885) (рис. 2).

 

Рис. 2. Распределение общего количества умерших мужчин по квартилям скорости Na+-Li+-ПТ.

 

По итогам первых 20 лет проспективного исследования было установлено, что наибольшая смертность в когорте достоверно (р<0,05) ассоциирована с принадлежностью мужчин к VII децилю скорости Na+-Li+-ПТ [17]. Границы децилей скорости Na+-Li+-ПТ (в mcmolLi/lЕг/h): I дециль — ­38–155, II ­дециль — 156–189, III ­дециль — ­190–215, IV дециль — 216–250, V дециль — 251–276, VI дециль — 277–298, VII дециль — 299–327, VIII дециль — ­328–371, IX дециль — 372–424, X дециль ­425–644. Однако через 5 лет проспективного исследования эта ассоциация перестала выявляться (р=0,328) (рис. 3).

 

Рис. 3. Распределение общего количества умерших мужчин по децилям ­ско­рости Na+-Li+-ПТ.

 

В то же время принадлежность к VII децилю скорости Na+-Li+-ПТ характеризуется относительно наименьшей заболеваемостью АГ, что выявлено на всех этапах исследования. Также было показано, что медиана (303 mcmolLi/lЕг/h) скоростей умерших больных АГ находится как раз в VII дециле скорости Na+-Li+-ПТ (интервал от 299 до 327 mcmolLi/lЕг/h).

Возможным объяснением наибольшей общей смертности лиц, принадлежащих к VII децилю скорости Na+-Li+-ПТ (299–327 мкмольLi), является наиболее частая встречаемость генов апоптоза у лиц — носителей величин скорости Na+-Li+-ПТ III квартиля скорости Na+-Li+-ПТ (в который входит VII дециль скорости Na+-Li+-ПТ) в сравнении с другими величинами скорости Na+-Li+-ПТ.

Выводы

1. Ожидаемая взаимосвязь смертности от АГ и мембранных нарушений, определяемых по высокой скорости Na+-Li+-ПТ, не выявилась. Однако тенденция к преобладанию смертности при высоких скоростях Na+-Li+-ПТ позволяет предполагать, что при более значительном числе наблюдений взаимосвязь может быть подтверждена.

2. Общая смертность в когорте по результатам длительного наблюдения за стареющей когортой не ассоциирована с величиной скорости Na+-Li+-ПТ в мембране эритроцита.

3. При среднем возрасте 50 лет выявляется бимодальность в появлении новых случаев первичной артериальной гипертензии, связанная с величинами скорости Na+-Li+-ПТ I квартиля (36–206 микромолей Li на 1 л клеток в час) и III квартиля (276–347 микромолей Li на 1 л клеток в час);

4. К 60 годам вероятность заболеть артериальной гипертензией становится примерно равной во всех квартилях скорости Na+-Li+-ПТ с восходящим трендом к IV квартилю (348–644 микромолей Li на 1 л клеток в час).

5. Полученные результаты объясняют значительное уменьшение интереса исследователей к использованию величины скорости Na+-Li+-ПТ в качестве прогностического маркера возникновения АГ.

 

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов по представленной статье.

About the authors

M A Makarov

Kazan State Medical University

Author for correspondence.
Email: maks.vfrfhjd2011@yandex.ru
Kazan, Russia

V N Oslopov

Kazan State Medical University

Email: maks.vfrfhjd2011@yandex.ru
Kazan, Russia

K I Ganeeva

City hospital No 11

Email: maks.vfrfhjd2011@yandex.ru
Kazan, Russia

References

Supplementary files