Зміни ліпідного та енергетичного обміну, імунологічного стану, морфогенез ангіопатій у хворих з метаболічним синдромом та їх корекція кардонатом

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

14.01.11 - кардіологія

Зміни ліпідного та енергетичного обміну, імунологічного стану, морфогенез ангіопатій у хворих з метаболічним синдромом та їх корекція кардонатом

Карлова Олена Олександрівна

Київ 2006

Дисертацією є рукопис.

Роботу виконано в Національному медичному університеті імені О.О. Богомольця МОЗ України.

Науковий керівник доктор медичних наук, професор Гиріна Ольга Миколаївна, Національний медичний університет імені О.О.Богомольця МОЗ України, завідувач кафедри поліклінічної підготовки та сімейної медицини, м. Київ.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Щуліпенко Ігор Михайлович, Українська військово-медична академія, професор кафедри військової - загальної практики-сімейної медицини, м. Київ;

доктор медичних наук, професор Лисенко Григорій Іванович, Національна медична академія післядипломної освіти імені П.Л. Шупика, завідувач кафедри сімейної медицини, м. Київ.

Провідна установа:

Інститут терапії імені Л.Т. Малої АМН України, відділ артеріальної гіпертонії, м. Харків.

Захист відбудеться “ 21” вересня 2006 р. о 1500 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д. 26.003.08 при Національному медичному університеті імені О.О. Богомольця МОЗ України (03057, м. Київ, просп. Перемоги, 34).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету імені О.О. Богомольця за адресою: 03057, м. Київ-57, вул. Зоологічна, 1.

Автореферат розісланий “ 16 ”серпня 2006 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат медичних наук, доцент Барна О.М.

1. Загальна характеристика роботи

гіперінсулінемія метаболічний кардонат кардіологічний

Актуальність теми. Однією з актуальних проблем сучасної кардіології є ураження серцево-судинної системи при метаболічному синдромі (МС). Метаболічний синдром - це комплекс поєднаних патологічних станів організму з одночасним ураженням ендокринної та серцево-судинної систем, які проявляються змінами ліпідного, вуглеводного обміну і клінічно проявляється ожирінням, дисліпідемією, порушенням толерантності організму до глюкози, артеріальною гіпертензією [Vanhala V., 1995; G.M. Reaven, 1988; Бутрова С.А., 2002].

Відомо, що цей “драматичний квартет”, за G.M. Reaven (1988), є провідним у розвитку численних серцево-судинних захворювань та їх ускладнень.

Важлива роль у формуванні МС та його ускладнень належить інсулінорезистентності тканин, яка є сполучною ланкою між ожирінням, порушенням толерантності до глюкози, а, відтак, депресією енергетичного обміну, артеріальною гіпертензією та дисліпідемією [G.M. Reaven, 1988; М.Ю. Зимин, 1998; О.І. Мітченко 2005]. В клінічній практиці конче важливим є раннє виявлення симптомів МС, зокрема, гіперінсулінемії, порушення ліпідного та енергетичного обміну, імунологічні зрушення, які є патогенетичними ланками цього синдрому. Однак, не зважаючи на окремі дослідження, присвячені вивченню патогенезу МС, недостатньо з'ясованими залишаються питання виявлення їх ранніх проявів.

Особливе значення в діагностиці ранніх проявів МС відіграє виявлення патогенетичних механізмів синдрому на мембранно-клітинному рівні.

Серед патологічних чинників, які викликають пошкодження мембран при МС, зокрема, у хворих з серцево-судинними захворюваннями, є порушення ліпідного обміну, що часто проявляється співвідношеннями між жирними кислотами. Зміни жирнокислотного спектру крові найчастіше проявляються збільшенням у крові арахідонової жирної кислоти. Крім того, порушення ліпідного обміну супроводжуються процесами гіперпероксидації [А.Д. Візир та співавт., 1998; В.В. Гацура, 2000], які негативно впливають на активність енергетичного забезпечення мембранно-клітинних структур, насамперед, на мітохондріальному рівні [В.М. Атаманов, 1985; М.Ю. Коломієць та співавт., 1998; Н.В. Рязанцева та співавт., 2004].

Дослідженнями останніх років [В.А. Нагорнев, 1991, А.М. Мкртумян с соавт., 2000, Н.Р. Палеев c соавт., 2001] встановлено, що у розвитку серцево-судинних захворювань важливу роль відіграють імунні зрушення. Імунні порушення часто перебігають з появою у крові прозапальних цитокінів та молекул міжклітинної адгезії [М.И. Лутай c соавт., 2002; В.Н. Титов, 2004].

Згідно з даними окремих авторів [В.Н. Титов, 2003; Matthew J. Sorrentino, 2005; Etto C. Eringa, 2006], наявність у крові маркерів запалення - розчинних форм ендотеліальних структур адгезії та прозапальних цитокінів, є одним із ранніх критеріїв діагностики МС.

Певну роль у патогенезі МС відіграють порушення проникності тканинних структур. Так, дослідженнями останніх років [Н.Б. Поберезкина 1989; М.Ю. Коломоєць та співавт., 2004] встановлена висока кореляція між станом показників мембран формених елементів крові і клітин внутрішніх органів, зокрема, судинної стінки. Це свідчить про можливість екстраполяції показників проникності еритроцитарних мембран на судинні структури інших органів і систем організму, зокрема, серцево-судинну, та дозволяє прижиттєво діагностувати стан проникності судин у хворих з МС.

Морфологічний субстрат МС та окремих його проявів - ішемічної хвороби серця (ІХС), гіпертонічної хвороби (ГХ) маніфестується морфологічними змінами судинних структур [А.С. Гавриш, 1995; Brunt E.M., 1999]. Однак детальні прояви цих змін та визначення їх ролі у діагностиці МС не з'ясовані.

Зважаючи на те, що в основі МС знаходяться комплексні зміни різноспрямованих видів порушення обміну речовин (ліпідного, вуглеводного, енергетичного), в корекції цих змін важливе значення має застосування препаратів з метаболічною активністю [В.Ф. Кубишкін, 2003; М.І. Лутай, 2003]. Серед інших часто застосовують препарат комплексної метаболічної дії, кардонат [Г.В. Дзяк, 2003; Н.Л. Аряев, 2004; Е.В. Прохоров, 2004], який був використаний в нашому дослідженні.

Таким чином, сучасні уявлення про патогенетичну сутність МС не повністю висвітлюють його особливості, зокрема, на мембранно-клітинному рівні. Далеко не вивченими до сьогодні є комплексні зміни ліпідного, імунного обміну, показників проникності еритроцитарних мембран, як важливих критеріїв діагностики МС. Крім того, дослідженнями не встановлені напрями їх адекватної корекції. Тому подальше виявлення патогенетичних ланок МС має велике значення для клінічної медицини, зокрема, для кардіології.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є частиною комплексної тематики кафедри поліклінічної підготовки та сімейної медицини Національного медичного університету імені О.О. Богомольця “Розробка науково-методичного забезпечення сімейних лікарів на додипломному етапі”, номер державної реєстрації 0102U003298. Здобувач є співвиконавцем науково-дослідної роботи кафедри.

Мета дослідження. Встановити патогенетичні механізми метаболічного синдрому на основі комплексного вивчення імунологічного, ліпідного, енергетичного обміну та ангіопатичних змін, на підставі чого оптимізувати лікування хворих з метаболічним синдромом із застосуванням препарату кардонат.

Завдання дослідження:

1. Вивчити стан функціональної активності мононуклеарних клітин на основі їх спроможності синтезувати імунні чинники при МС - інтерлейкін-6, фактор некрозу пухлин - б, розчинну молекулу міжклітинної адгезії-1 (sICAM-1);

2. Дослідити товщину комплексу інтима-медіа загальної сонної артерії у хворих з метаболічним синдромом.

3. Визначити показники жирнокислотного складу ліпідів мембран еритроцитів, енергетичного обміну, осмотичну резистентність та сорбційну здатність еритроцитів у хворих з МС.

4. Вивчити ангіопатичні прояви у хворих з метаболічним синдромом.

5. Виявити вплив комплексної терапії у хворих з МС із залученням кардонату на показники жирнокислотного складу ліпідів еритроцитів периферичної крові, а також на параметри проникності еритроцитарних мембран.

Об'єкт дослідження - метаболічний синдром, ішемічна хвороба серця із супутньою гіпертонічною хворобою, гіпертонічна хвороба.

Предмет дослідження - імунологічний статус, стан ліпідного та енергетичного обміну, морфогенез ангіопатій у хворих з метаболічним синдромом.

Методи дослідження. Для оцінки стану серцево-судинної системи та ефективності лікування використовували загальноклінічні та інструментальні методи. Дослідження проводили на базах лабораторії газової хроматографії (під керівництвом канд. біол. наук Т.С. Брюзгіної), лабораторії експериментальної патофізіології та клінічної фармакології (під керівництвом канд. мед. наук Л.Л. Аршиннікової), НДЛЦ НМУ імені О.О. Богомольця, відділу імунології Інституту кардіології імені М.Д. Стражеска АМН України (під керівництвом доктора біол. наук Т.І. Гавриленко), патоморфологічні дослідження проведені на базі кафедри патологічної анатомії Київської обласної клінічної лікарні №1 (під керівництвом канд. мед. наук Шатрової К.М.).

Показники імунологічного стану (рівні ІЛ-6, ФНП-а, sІСАМ-1) визначали за допомогою імуноферментного аналізу на аналізаторі STATFAX-303 на тест-системах “ProCon” для ІЛ-6, ФНП- та “Diaclone” для sІСАМ-1 за методикою виробника.

Вищі жирні кислоти визначали в цілісній крові на газових хроматографах серії “Цвет-500” методом газорідинної хроматографії (ГРХ) (С.Г. Гичка, Т.С. Брюзгіна, 1998).

Показники енергетичного обміну досліджували шляхом визначення концентрації аденілових нуклеотидів в еритроцитах периферичної крові у камерах ЕФ-2 за методикою J.R. Sato в модифікації Губського Ю.І. та співавт. (1987). Для дослідження проникності мембран визначали осмотичну резистентність еритроцитів за методом Дейсі (1990), використовуючи фотоелектроколориметр ФЕК-2. Сорбційну здатність еритроцитів виявляли за методом А.А. Тогайбаєва зі співавт. (1988) за інтенсивністю сорбції мембраною еритроцита метиленового синього, кількість якого реєстрували ФЕК-2.

Для гістологічного дослідження шматочки органів фіксували в 10% розчині формаліну і заливали в парафін. Надалі парафінові зрізи завтовшки 5-7 мкм фарбували гематоксиліном і еозином, пікрофуксином за Ван Гізон, суданом чорним, на еластику за Вейгертом, імпрегнувалі сріблом за Футом.

Статистична обробка отриманих результатів проводилася за допомогою комп'ютерної статистичної програми SPSS for Windows 10.0.5. Розраховували середні арифметичні значення кожного із показників (М), їх середнє квадратичне відхилення (д), середню похибку середньої арифметичної (m); отримані результати представляли у вигляді М±m. Вірогідність різниці показників оцінювали за t-критерієм Стьюдента. Відмінності між показниками, що порівнювалися, вважали вірогідними, якщо значення ймовірності було більшим або рівним 95% (р<0,05). Показники, які були отримані на різних етапах, порівнювалися з контрольною групою, між собою, а також з початковими даними.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше розроблено спосіб діагностики гіперінсулінемії у хворих з МС шляхом визначення рівня С-пептиду крові (патент України №2004032225 від 01.09.04); вперше запропоновано для поліпшення результатів діагностики та лікування хворих з МС вираховування коефіцієнту, який дає можливість визначення ступеня порушень ліпідного метаболізму у хворих (патент України №20040705705 від 13.07.04); опрацьовано для поліпшення результатів діагностики атеросклерозу у хворих з МС (патент України №20040705707 від 13.07.04); вперше виявлено стабілізуючий ефект кардонату на еритроцитарні мембрани при метаболічному синдромі, який проявляється підвищенням рівня насичених жирних кислот та зменшенням рівня ненасичених жирних кислот.

Практичне значення одержаних результатів. Опрацьовані методи комплексного дослідження імунологічних показників, стану ліпідного, енергетичного обміну в еритроцитах периферичної крові, показників проникності еритроцитарних мембран, стан комплексу інтима-медіа загальної сонної артерії, морфологічні зміни судин шкіри, можуть знайти застосування в лабораторній діагностиці мембранно-клітинних порушень у хворих з метаболічним синдромом. В комплексному лікуванні хворих з МС доцільне використання препарату кардонат.

Результати досліджень впроваджені у практичну діяльність терапевтичних та кардіологічних відділень 8-ї міської клінічної лікарні м. Києва, денного стаціонару поліклініки Оболонського району м. Києва.

Особистий внесок здобувача. Автор особисто провела аналіз наукової літератури, патентно-інформаційний пошук, що дозволило означити напрям наукового дослідження, визначити мету і конкретні завдання роботи. Автор самостійно здійснила клінічне обстеження хворих. За особистою участю автора проведені оцінка результатів ЕКГ, ЕХО-КГ, УЗД даних визначення товщини комплексу інтима-медіа загальної сонної артерії. Пошукачем самостійно сформульовані висновки, практичні рекомендації. Автором самостійно створена база даних, статистичне опрацювання, аналіз та узагальнення одержаних результатів дослідження.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації обговорено на Всеукраїнській науково-практичній конференції “Актуальні проблеми мікроциркуляції та гемостазу при патології внутрішніх органів” (Чернівці, 16-17 вересня 2002 р.); Всеукраїнській науково-практичній конференції “Артеріальна гіпертензія, виявлення, поширеність, диспансеризація, профілактика та лікування” (Івано-Франківськ, 6 лютого 2003 р.); Всеукраїнській науково-практичній конференції “Сучасні питання кардіології” (Чернівці, 4-5 жовтня 2004 р.), Львівській обласній науково-практичній конференції “Університетська клініка сімейної медицини” (червень, 2006 р.).

Основні положення дисертаційної роботи заслухано й обговорено на засіданні апробаційної ради “Загальні питання терапії” Національного медичного університету імені О.О. Богомольця (протокол №88 від 09.02.2006 р.).

Публікації. Основні положення дисертації повністю відображені в 13 наукових працях, серед яких 4 статті у наукових фахових виданнях, внесених до переліку ВАК України, 4 - у матеріалах національних наукових конгресів та конференцій, 2 статті у інших виданнях. Отримано 3 патенти на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 174 сторінках друкованого тексту і складається із вступу, огляду літератури, клінічної характеристики обстежених хворих та опису методик досліджень, чотирьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення отриманих результатів, висновків та практичних рекомендацій. Список використаних джерел містить 235 літературних найменувань, з яких 191 робота кирилицею та 44 - латиницею. Робота ілюстрована 32 таблицями та 20 рисунками.

2. Основний зміст роботи

Клінічна характеристика хворих та методи дослідження. В основу роботи покладено дослідження 110 пацієнтів, серед яких 40 хворих з МС у віці від 30 до 65 років (середній вік 53,2±4,0), в тому числі 40 хворих на ІХС (стабільна стенокардія ІІ-ІІІ ФК) із супутньою ГХ ІІ стадії у віці від 50 до 65 років (середній вік 55,0±1,5 роки), а також 30 хворих на ГХ ІІ стадії у віці від 36 до 55 років (середній вік 45,4±4,1 роки). Період обстеження 2001-2004 роки. Діагноз захворювання встановлювали на основі анамнезу, даних фізикального обстеження, а також даних лабораторних та інструментальних (ЕКГ, ВЕМ) методів згідно з Рекомендаціями експертної групи ВООЗ (1999) і Українського товариства кардіологів (2004).

Усі хворі дали письмову згоду на участь у дослідженні згідно вимог Комітету ВООЗ з етики.

Обстежені були розподілені на 3 групи: перша група - 40 хворих з МС, друга група - 40 хворих на ІХС (стабільна стенокардія ІІ-ІІІ ФК) у поєднанні з ГХ ІІ ст. та МС, третя група - 30 хворих на ГХ ІІ ст. у поєднанні з МС. Контрольну групу склали 20 практично здорових осіб співставлених до основної групи за віком і статтю. Групу складали 9 (45%) чоловіків та 11 (55%) жінок. Вік обстежених складав в середньому 43,3±1,5 роки.

Діагноз МС встановлювали на підставі критеріїв ВООЗ (1998 р.), а також критеріїв комітету експертів Національної програми США по холестерину (ATP III, 2001 р). Всім хворим проводили визначення рівня С-пептиду крові імунорадіометричним методом. Діагноз стабільної стенокардії встановлювали на основі анамнезу, даних фізичного обстеження, а також лабораторних та інструментальних (ЕКГ, ВЕМ) методів, згідно з Рекомендаціями експертної групи ВООЗ (1999) і Українського товариства кардіологів.

Лікування хворих проводили із застосуванням кардонату (“Сперко Україна”), на фоні стандартизованої медикаментозної терапії (хворі з метаболічним синдромом отримували каптоприл у добовій дозі 50 мг, індапамід 2,5 мг на добу, хворі з ішемічною хворобою серця із супутньою гіпертонічною хворобою отримували бісопролол 10 мг на добу, аспірин 100 мг на добу, хворі на гіпертонічну хворобу - каптоприл 50 мг на добу). Всі пацієнти додатково отримували кардонат по 1 капсулі тричі на добу протягом 4 тижнів. Обстеження хворих проводили до і після лікування.

Результати досліджень та їх обговорення. На основі проведених досліджень виявлено зміни показників ліпідного, енергетичного обміну, показників проникності еритроцитарних мембран, імунологічних показників, порушення морфологічної структури судин шкіри у хворих з МС, ІХС (стабільна стенокардія ІІ-ІІІ ФК) із супутньою ГХ ІІ ст., ГХ ІІ ст., у яких діагностовано МС і обґрунтована їх корекція препаратом метаболічної дії кардонат.

У хворих з МС встановлено вірогідне підвищення базальної секреції С-пептиду крові втричі (1802,1 пмоль) порівняно з рівнем контролю, що могло свідчити про напруження інсулінпродукуючої функції Я-клітин підшлункової залози. Натомість, рівні С-пептиду крові у хворих на ІХС із супутньою ГХ (743,2 пмоль) та ГХ (473,6 пмоль) не перевищували показників, у осіб контрольної групи.

Наступним етапом роботи було визначення індивідуальної здатності мононуклеарних клітин секретувати прозапальні цитокіни та рівень sICAM-1 у сироватці крові хворих. Дані дослідження представлені в таблиці 1.

Таблиця 1 Рівень прозапальних цитокінів та sICAM-1 у хворих з МС, ІХС (стабільна стенокардія ІІ-ІІІ ФК) із супутньою ГХ ІІ ст., ГХ ІІ ст. (М±m)

Примітка. * - різниця вірогідна порівняно з контролем (р<0,05).

Згідно з даними таблиці, у хворих з МС виявлено вірогідне підвищення рівнів ІЛ-6 (іn vitro) (на 65%) у супернатантах мононуклеарних клітин та sICAM-1 (на 20%), що свідчить про наявність активного імунозапального процесу. У хворих на ІХС (стабільна стенокардія ІІ-ІІІ ФК) із супутньою ГХ ІІ ст., рівень ІЛ-6 (іn vitro) у супернатантах вірогідно більший ніж у групі контролю (в 2,5 рази) та sICAM-1 (на 33%) порівняно з групою контролю. Однак, у хворих цієї групи рівень підвищення ІЛ-6 (іn vitro) у супернатантах мононуклеарних клітин був менш виражений, ніж у хворих з МС, що за даними окремих авторів [Ярилин А.А.,1997; Лутай М.И. с соавт., 2002; Насонов Е.Л., 2002] вказує на важливу роль ІЛ-6 проявляти свою протизапальну активність. У хворих на ГХ ІІ ст., достовірних змін зазначених показників виявлено не було.

Зміни цитокінового профілю індукують порушення ліпідного обміну, що було встановлено нашими дослідженнями на основі показників жирнокислотного складу ліпідів мембран еритроцитів периферичної крові. Дані проведених досліджень наведені у таблиці 2.

Таблиця 2 Жирнокислотний склад ліпідів еритроцитів у хворих з МС, ІХС (стабільна стенокардія ІІ-ІІІ ФК) із супутньою ГХ ІІ ст., ГХ ІІ ст. (М±m)

Примітка. * - різниця вірогідна порівняно з контролем (р<0,05).

Зміна кількісного складу насичених жирних кислот проявлялася вірогідним зниженням їх рівня у вигляді вірогідного зниження вмісту стеаринової жирної кислоти на фоні вірогідного підвищення міристинової жирної кислоти.

Зміна кількісного складу ненасичених жирних кислот виявлялася тенденцією до підвищення їх рівня на фоні підвищення вмісту ейкозатрієнової і арахідонової жирних кислот та зниженню олеїнової жирної кислоти. Такі різноспрямовані зміни ненасичених жирних кислот є несприятливим фактором розвитку серцево-судинних ускладнень при МС [Г.Б. Афонина, 2000]. Підвищення рівня ПНЖК у хворих з МС переважно за рахунок вірогідного підвищення арахідонової кислоти.

Наші дані узгоджуються з результатами попередніх досліджень [Г.Б. Афонина, 2000] і свідчать про те, що зміни вмісту арахідонової жирної кислоти обумовлюють порушення метаболізму ессенціальних жирних кислот на етапі утворення ейкозаноїдів.

У хворих на ІХС (стабільна стенокардія ІІ-ІІІ ФК) із супутньою ГХ ІІ ст., та ГХ ІІ ст. без ІХС виявлено вірогідне підвищення суми ПНЖК на фоні збільшення вмісту арахідонової жирної кислоти та відсутністю кількісних змін з боку суми насичених та ненасичених жирних кислот (табл. 2). Це також могло свідчити про активацію в організмі процесів пероксидації. Наші дані узгоджуються з літературними даними [Г.Б. Афонина, 2000; М.Ю. Коломоєць зі співавт. 2004]. Наступним етапом дослідження стало вивчення стану енергетичного обміну у обстежених груп хворих (табл. 3).

Таблиця 3 Рівень аденілових нуклеотидів в еритроцитах у обстежених груп хворих (М±m)