Vasomodulating function of the endothelium in hemorrhagic fever with renal syndrome

Full Text

Эндотелий выстилает всю сосудистую систему организма и играет ключевую роль в регуляции таких фундаментальных процессов, как тонус сосудов, гемостаз, ангиогенез, воспаление, активность макрофагов и др. [5]. Нарушения структуры и функций эндотелия вовлечены в патогенез многих болезней и синдромов, таких как гипертоническая болезнь, атеросклероз, хроническая сердечная недостаточность, сахарный диабет, венозная недостаточность, аутоиммунные заболевания соединительной ткани, сепсис, хроническая почечная недостаточность и др. [14]. Существует группа заболеваний, для которых активация и повреждение интимы сосудов являются не только патогномоничными характеристиками, но и выполняют триггерную роль, - некоторые инфекционные заболевания вирусной этиологии. К вирусам, для которых эндотелий становится тканью-мишенью, относятся хантавирусы, цитомегаловирус, вирус простого герпеса, гриппа и др. [10, 13]. Целью работы стала оценка вазомодулирующей функции эндотелия при его повреждении вирусом на основе исследования динамики содержания эндотелина-1 (ЭТ-1), оксида азота (II) (NO) и активности ангиотензин-превращающего фермента (АПФ, КФ 3.4.15.1) для оценки их роли в патогенезе инфекционного заболевания и разработки патогенетически обоснованной коррекции сдвигов в системном тонусе сосудов. В качестве модели для изучения повреждения интимы сосудов вирусной этиологии нами была выбрана геморрагическая лихорадка с почечным синдромом (ГЛПС), возбудитель которой - хантавирус серотипа Puumala. Работа одобрена экспертным советом по биомедицинской этике по клиническим дисциплинам ГБОУ ВПО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития РФ. В группу динамического исследования концентрации ЭТ-1, NO и активности АПФ в крови вошли 114 больных с серологически подтверждённым диагнозом ГЛПС (102 мужчин и 12 женщин) в возрасте 22-55 лет (39±3,4), находившихся на стационарном лечении в инфекционной клинической больнице №4 г. Уфы и в отделении гемодиализа республиканской клинической больницы им. Г.Г. Куватова в 2005-2009 гг. Больные были информированы о цели исследования, от каждого из них получено согласие. Критерием исключения из исследования было наличие в анамнезе гипертонической болезни, атеросклероза, болезней сердца и сосудов, сахарного диабета, злокачественных новообразований, заболеваний печени и почек. При определении степени тяжести ГЛПС использовали классификацию Б.З. Сиротина [2]. Среднетяжёлая форма была диагностирована у 66 (57,9%) больных, тяжёлая без осложнений - у 27 (23,7%) больных, тяжёлая с осложнениями (синдром диссеминированного внутрисосудистого свёртывания, инфекционно-токсический шок, острая почечная недостаточность, острый эрозивный гастрит, острая дыхательная недостаточность, разрыв капсулы почки) - у 21 (18,4%) больного. Группу контроля составили 23 практически здоровых добровольца, сопоставимых по полу и возрасту. Концентрацию ЭТ-1 в плазме цельной крови, обработанной этилендиаминтетрауксусной кислотой, определяли иммуноферментным методом с использованием набора компании «Biomedica Group» (Австрия); количественный анализ синтеза NO проводили по суммарному содержанию его стойких метаболитов (ионов NO2- и NO3-) в сыворотке крови по реакции восстановления нитратов до нитритов с определением последних с использованием реактива Грисса и набора компании «R&D Systems» (США); активность АПФ в сыворотке крови определяли кинетическим методом с использованием набора фирмы «Bühlmann» (Швейцария). Абсорбцию света регистрировали с помощью микропланшетного ридера «Bench mark» компании «Bio-Rad» (США). Результаты обработаны с помощью стандартных статистических пакетов программ «Statistica 7.0» для Windows. Определяли медиану, интерквартильный интервал (25-й и 75-й процентили), минимальное и максимальное значения; достоверность межгрупповых различий средних величин оценивали по критерию U Манна-Уитни с поправкой Бонферрони; взаимосвязь двух признаков оценивали с помощью корреляционного анализа по Спирмену. Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы р принимали равным 0,05. Концентрации ЭТ-1, NO и активность АПФ в крови больных ГЛПС зависели как от периода заболевания, так и от степени тяжести. Во всех исследуемых группах больных зарегистрирована одинаковая закономерность динамики концентрации ЭТ-1 - статистически значимо низкое содержание пептида на всём протяжении болезни с максимумом в период лихорадки (рис. 1). Среднетяжёлая и тяжёлая неосложнённая формы ГЛПС характеризовались постепенным снижением количества ЭТ-1 от периода лихорадки до периода полиурии и последующим статистически незначимым его подъёмом к периоду восстановленного диуреза, причём в периоды олигурии и полиурии тяжёлой неосложнённой формы его концентрация была статистически значимо ниже, чем в соответствующие периоды среднетяжёлой формы. Подобная же динамика отмечена и при тяжёлой осложнённой форме, однако если в период лихорадки количество пептида было статистически значимо ниже такового только в соответствующий период среднетяжёлой формы, то в периоды олигурии и восстановленного диуреза его содержание становилось статистически значимо ниже даже по сравнению с соответствующими периодами тяжёлой неосложнённой формы. Активность АПФ в сыворотке крови больных ГЛПС трёх исследуемых групп имела иную закономерность - подъём от начального периода к периоду разгара болезни с последующим снижением к периоду клинического выздоровления (рис. 2). Лихорадочный период заболевания при среднетяжёлой форме характеризовался статистически незначимой тенденцией к снижению активности фермента, в остальные периоды данной формы зарегистрировано статистически значимое увеличение его активности с пиком в период полиурии - в 3,1 раза выше значений контроля. Аналогичная тенденция отмечена и при тяжёлой форме болезни без осложнений. Однако несмотря на сходную со среднетяжёлой формой динамику, активность энзима в полиурический период и период восстановленного диуреза неосложнённой формы ГЛПС достигала более высоких значений (в 3,5 раза выше контрольных значений) вплоть до статистически значимых различий в последний период не только с группой контроля, но и между данными группами больных при восстановлении диуреза. Осложнённая форма ГЛПС имела отличную от остальных форм болезни динамику активности АПФ: гиперактивность энзима без значительных колебаний регистрировали на протяжении всего периода заболевания, также с максимумом в полиурический период (в 3,3 раза выше контрольных значений) и статистически незначимой тенденцией к снижению в период восстановленного диуреза. При присоединении осложнений статистически значимыми становились различия не только с контролем, но и со среднетяжёлой и неосложнённой формами болезни. Нормализации содержания ЭТ-1 и активности АПФ к периоду восстановленного диуреза при всех формах тяжести ГЛПС на фоне базисной терапии не происходило. Динамика изменения содержания NO была сходна с таковой для активности АПФ: подъём к периоду разгара болезни с последующим статистически значимым снижением к периоду восстановленного диуреза (рис. 3). Кроме того, перепады в изменении его концентрации также были наиболее значительны при тяжёлой неосложнённой форме. Присоединение осложнений тоже обусловливало аналогичную динамику колебаний концентрации NO в крови со статистически значимо высоким его содержанием на всём протяжении болезни по сравнению не только с контролем, но и с аналогичными периодами двух остальных форм ГЛПС, и отсутствием тенденции к нормализации к периоду восстановленного диуреза. Корреляционный анализ выявил связи разной силы и разной направленности. Обращает на себя внимание отсутствие строгих однонаправленных связей как в системе вазоконстриктор-вазоконстриктор, так и в паре вазоконстриктор-вазодилататор в динамике заболевания при всех формах тяжести ГЛПС. Содержание ЭТ-1 в крови больных ГЛПС во все периоды и при всех формах заболевания оставалось статистически значимо сниженным. Причиной этого может быть компенсаторное снижение синтеза ЭТ-1 эндотелиоцитами в ответ на высокое количество NO в крови, о чём свидетельствует преимущественно обратная корреляция между ними. Есть публикации о том, что NO в высоких концентрациях способен ингибировать синтез ЭТ-1 клетками интимы сосудов [4]. Наши результаты согласуются с данными, полученными L. Jiang и соавт., показавшими снижение образования ЭТ-1 при лихорадке Денге, вирус которой также обладает тропностью к эндотелию [8]. В низких концентрациях ЭТ-1, связываясь со своими В-рецепторами, усиливает образование NO, стимулируя вазодилатацию [7]. Снижение синтеза ЭТ-1 при вирусных заболеваниях, возможно, является общебиологической реакцией, направленной на создание оптимальных условий для экстравазации моноцитов с последующей дифференцировкой их в макрофаги и миграции при помощи макрофагальных хемоаттрактантных протеинов MCP-1 и МСР-2 к поражённым вирусом клеткам. Количество NO в крови больных ГЛПС при всех формах тяжести оставалось преимущественно статистически значимо высоким на всём протяжении болезни, в системе NO-АПФ отмечена преимущественно положительная корреляция, несмотря на постулированные реципрокные отношения между этими вазорегуляторами. Наши данные согласуются с данными других авторов о повышении количества NO в крови при других заболеваниях вирусной этиологии - лихорадке Денге, цитомегаловирусной инфекции, гриппе, аренавирусной геморрагической лихорадке и др. [3]. Это объяснимо с позиций вовлечения в процесс поддержания высокого пула NO в крови при вирусной атаке, помимо эндотелиальной и индуцибельной NO-синтетазы [9]. При вирусной нагрузке NO, помимо вазодилатирующего эффекта, способствующего экстравазации моноцитов, проявляет выраженный противовирусный эффект как непосредственно [12], так и, возможно, через участие в образовании пероксинитрит-аниона [3]. В отношении влияния усиленного образования NO на функции почек сведения противоречивы. По данным F. Furusu и соавт., максимально высокий синтез NO вызывает ишемическое повреждение канальцев почек [6]. J. Shao и соавт., напротив, выявили защитную роль повышения количества NO при гемолитико-уремическом синдроме путём предупреждения дальнейшего повреждения эндотелия почек сосудов, тромбоцитарной инфильтрации, накопления фибрина, тубулоинтерстициального повреждения и развития острой почечной недостаточности [11]. Активность АПФ в крови больных ГЛПС оставалась высокой практически на всём протяжении болезни при всех формах. В системе АПФ-NO выявлена положительная корреляция, за исключением периода лихорадки при среднетяжёлой форме, несмотря на их доказанные антагонистические взаимоотношения [15]. Возможно, это связано, с тем, что, с одной стороны, образование NO может повышаться в ответ на высокое количество ангиотензина II в крови, с другой стороны, большая часть NO при значительной вирусной нагрузке синтезируется не эндотелиоцитами, а макрофагами, то есть клетками, неподконтрольными регулирующему воздействию ангиотензина II, с третьей стороны, активность АПФ сохраняется на высоком уровне как противовес вазодилатирующему действию низких концентраций ЭТ-1 и высоких NO с целью поддержания системного артериального давления на физиологическом уровне. Не исключено, что часть молекул фермента подвергается протеолитическому отщеплению от повреждённых эндотелиоцитов и таким образом пополняет пул плазменного АПФ, поскольку клетки интимы в зависимости от тяжести ГЛПС интенсивно десквамируются [1]. ВЫВОДЫ 1. Выявленные изменения в синтезе эндотелием сосудов вазоактивных субстанций при среднетяжёлой и тяжёлой неосложнённой формах в динамике ГЛПС свидетельствуют о сохранении способности повреждённого хантавирусом эндотелия поддерживать системный тонус сосудов на оптимальном уровне, обеспечивающем как адекватную тканевую перфузию, так и создание условий для элиминации возбудителя. 2. Сдвиги в содержании ЭТ-1, NO и активности АПФ имели наибольшую выраженность при тяжёлой осложнённой форме ГЛПС, что позволяет сделать вывод об их непосредственной вовлечённости в развитие некоторых осложнений болезни, в частности шока и полиорганной недостаточности, из-за нарушения тканевой перфузии (острая почечная недостаточность, шоковое лёгкое и др.). Рис. 1. Концентрация эндотелина-1 (ЭТ-1) в плазме крови больных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом различной степени тяжести на фоне базовой лекарственной терапии; 1 - контроль; 2 - период лихорадки; 3 - период олигурии; 4 - период полиурии; 5 - период восстановленного диуреза; I - среднетяжёлая форма; II - тяжёлая форма без осложнений; III - тяжёлая форма с осложнениями; р <0,05 по сравнению: * - с контролем, + - со среднетяжёлой формой, о - с тяжёлой формой без осложнений. Рис. 1_ Байгильдина.tif Рис. 2. Активность ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) в сыворотке крови больных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом различной степени тяжести на фоне базовой лекарственной терапии. Рис. 2_Бай.tif Рис. 3. Концентрация оксида азота (NO) в плазме крови больных геморрагической лихорадкой с почечным синдромом различной степени тяжести на фоне базисной лекарственной терапии. Рис. 3_ Байгильдина.tif

About the authors

A A Baygildina

Bashkir State Medical University, Ufa, Russia

Email: baigildinaasia@mail.ru

References

Supplementary files