CC BY
57
УДК 616-092.19/12
МЕХАНИЗМЫ ДИСФУНКЦИИ СОСУДИСТОГО ЭНДОТЕЛИЯ У ШАХТЕРОВ
А.В. Екимовских1- 2- 3, Ю.А. Чурляев1- 2- 3, Н.Н. Епифанцева1- 2- 3, СЛ. Кан1- 2- 3, Д.Г. Данцигер2- 3, Л.Ю. Редкокаша1- 3
1Филиал ФГБУ "НИИ общей реаниматологии им. В.А. Неговского" РАМН, Новокузнецк 2ГБОУ ДПО "Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей" Минздрава России 3МБЛПУ "Городская клиническая больница №1", Новокузнецк E-mail: [email protected]
MECHANISMS OF VASCULAR ENDOTHELIAL DYSFUNCTION IN MINERS A.V. Ekimovskih1- 2- 3- YuAChurlyaev1- 2- 3- N.N Epifantseva1- 2- 3- S.L. Kan1- 2- 3- D.G. Dantsiger2- 3- L.Yu. Redkokasha1- 3
1The Branch of the General Reanimatology Research Institute n.a. V.A. Negovsky of the Russian Academy of Medical Sciences, Novokuznetsk Novokuznetsk State Institute of Continuous Medical Education, Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation
3City Clinical Hospital №1, Novokuznetsk
В статье проанализирована роль гомоцистеина в развитии оксидативно-антиоксидантного дисбаланса и формировании дисфункции сосудистого эндотелия у шахтеров угольной шахты при различном стаже подземных работ. Определяли содержание тромбомодулина, гомоцистеина, общую антиоксидантную активность, общую окислительную активность. Выявлено, что у шахтеров с гипергомоцистеинемией (ГГЦ) со стажем 10 и более лет развивается оксидативно-антиокислительный дисбаланс. У шахтеров с ГГЦ со стажем 10-19 лет наблюдается увеличение растворимой формы тромбомодулина и снижение его у шахтеров более 20 лет стажа, что косвенно свидетельствует о снижении тромборезистентности и формировании коагуляционной формы дисфункции сосудистого эндотелия.
Ключевые слова: шахтеры, дисфункция эндотелия, общая окислительная активность, общая антиоксидантная активность, тромбомодулин.
The article analyzes the role of homocysteine in the development of oxidative-antioxidant imbalance and the formation of vascular endothelial dysfunction in miners with different length of underground works at the coal mines. The levels of thrombomodulin and homocysteine as well as the total antioxidant activity and oxidative activity were determined. Data showed that the miners with hyperhomocysteinemia and length of service of more than 10 years developed oxidative-antioxidant imbalance. The miners with hyperhomocysteinemia and underground work experience from 10 to 19 years had an increase in the soluble form of thrombomodulin whose level reduced after 20 years of service, indirectly suggesting about the decline in thromboresistance and the development of vascular endothelial dysfunction towards coagulation. Key words: miners, endothelial dysfunction, total oxidation activity, total antioxidant activity, thrombomodulin.
Шахтеры угольных шахт, работающие в подземных условиях, подвергаются длительному воздействию комплекса вредных условий, таких как хроническая интоксикация угольной пылью, хроническая гипоксия, вибрация и т.д., которые в совокупности с тяжелым физическим трудом способствуют формированию функциональных изменений сосудистого эндотелия [2, 3, 7].
Дисфункция сосудистого эндотелия является обязательным компонентом патогенеза практически всех сердечно-сосудистых заболеваний, включая атеросклероз, гипертонию, ишемическую болезнь сердца, хроническую сердечную недостаточность [6, 9].
Понимание роли вредных факторов подземной работы в формировании особенностей функционального состояния сосудистого эндотелия в зависимости от стажа может способствовать разработке значимых направлений профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и стратегии терапевтических мероприятий при развитии осложнений.
Ранее было показано, что у шахтеров угольщиков развивается дисфункция сосудистого эндотелия, проявляющаяся в дисбалансе вазоконстрикторов и вазодилатато-
ров, с постепенным истощением дилатирующей способности эндотелия, активацией вазоконстрикции, степень которой прогрессирует с увеличением подземного стажа [3].
Однако мало изучена другая сторона в развитии дисфункции эндотелия с нарушением его атромбогенных свойств и роли свободнорадикального окисления в повреждении сосудистого эндотелия у шахтеров угольных шахт.
Косвенной оценкой нарушения функции эндотелия является измерение уровня гомоцистеина, поскольку он является важным повреждающим фактором эндотелия, обладает прооксидантной активностью и способен ин-гибировать синтез мембранного рецептора эндотелия -тромбомодулина, способствуя снижению тромборезис-тентности [9, 11-13]. В литературе существуют данные о ГГЦ у шахтеров-угольщиков [8], однако не уделяется должного внимания изучению влияния ГГЦ на состояние оксидантно-антиоксидантной системы и уровень тром-бомодулина при различном стаже подземной работы у шахтеров угольных шахт.
Цель исследования: оценить роль гомоцистеина в раз-
витии оксидативно-антиоксидантного дисбаланса и формировании дисфункции сосудистого эндотелия у шахтеров угольных шахт при различном стаже подземных работ.
Материал и методы
Обследовано 170 шахтеров угольной шахты, занятых на подземных горных работах, проходивших плановый профосмотр. Обследуемые шахтеры были разделены на 3 стажевые группы: в 1-ю группу включено 67 человек с подземным стажем до 10 лет, средний возраст в этой группе составил 27,6±0,6 лет; 2-ю группу составили 56 человек с подземным стажем 10-19 лет, средний возраст шахтеров в группе - 37,9±0,6; 3-я группа - 47 человек со стажем 20 и более лет, в возрасте 47,8±0,7 лет.
Распределение шахтеров осуществлялось по профессии: горнорабочий проходки (n=60; 35,3%), горнорабочий очистного забоя (n=40; 23,5%), машинист горно-выемочных машин (n=30; 17,6%), проходчик (n=24; 14,1%), электрослесарь проходки (n=5; 2,9%), горно-монтажной проходки (n=4; 2,4%), машинист подземной установки (n=3; 1,8%), взрывник (n=2; 1,2%), ремонтник (n=2; 1,2%).
Для оценки влияния уровня гомоцистеина (ГЦ) в сыворотке крови на содержание показателей оксидантно-антиоксидантной системы и тромбомодулина каждая группа разделена в соответствии с градацией: шахтеры с нормальным содержанием гомоцистеина в сыворотке крови - менее 15 мкмоль/л (ГЦ<15 мкмоль/л) и шахтеры с умеренной ГГЦ, т.е. более 15 мкмоль/л (ГЦ>15 мкмоль/л). Таким образом, 1-я группа представлена 1а подгруппой с уровнем ГЦ<15 мкмоль/л (n=44), и 1б подгруппой с ГЦ>15 мкмоль/л (n=23). Вторую группу составили 2 а (n=36) и 2б подгруппы (n=36), третья группа -3а (n=33) и 3б подгруппы (n=14). Характеристика подгрупп представлена в таблице 1.
Критерии исключения: лица, находящиеся на момент осмотра на больничном листе по какому-либо заболеванию.
В сыворотке венозной крови определяли содержание тромбомодулина (тест системы "Gen-probe Biackine", Франция) и гомоцистеина (тест системы 'Axis-shield", Великобритания) иммуноферментным методом с использованием оборудования для ИФА (ридер, вошер, шейкер-
инкубатор) фирмы "BioRad", США. Общую окислительную активность (ООА) определяли по количеству пере-кисных соединений в сыворотке (тест-системы "OxyStat" фирмы "Biomedica", Австрия), исследование ООА было адаптировано к определению на автоматическом биохимическом анализаторе "Konelab 60i" (фирмы ThermoFisher, Финляндия). Общую антиоксидантную активность (ОАА) сыворотки крови оценивали по количеству инактивированных перекисей в соответствии с инструкцией к набору (тест системы "Total antioxidative status" фирмы "Immundiagnostik", Германия). ОАА определяли в микропланшетном формате с использованием оборудования для ИФА (ридер, вошер, шейкер-инкубатор) фирмы "BioRad", США.
Для интегральной оценки оксидантно-антиоксидан-тного баланса использовали предложенный нами ранее [4] показатель - нормализованный коэффициент оксидации (НКО), который рассчитывали как среднее отношений индивидуальных значений коэффициентов оксидации (КО.) в исследуемых группах к среднему значению КО соответствующей контрольной группы. Сущность способа "нормализации" заключается в оценке кратности изменения индивидуальных КО относительно среднего значения этого показателя в контрольной группе
КО =
ООА(мкмолч1л); ОАА(мк\юль! л)
НКО = I
КО; (шахт.)
Для анализа полученных результатов использовалась сертифицированная программа 8ТАШТ1СА 8.0. Для проверки нормальности распределения в группах использовали критерий Колмогорова-Смирнова. Так, распределение исследуемых числовых показателей отличалось от нормального, достоверность различий проверяли при помощи критерия Краскалла-Уоллиса (в случае множественных независимых совокупностей). Парное межгрупповое сравнение показателей производилось с использованием непараметрического и-критерия Вилкоксона-Манна-Уитни; для выявления интенсивности связи между показателями использовали ранговый коэффициент -орреляции Спирмена_-Результаты представлены в виде X+m/Me(LQ-ИQ), где X - среднеарифметическое, т -ошибка среднего, Ме - медиана, LQ, иQ - нижний и вер-
Таблица 1
Характеристика стажевых групп шахтеров при распределении их на подгруппы с нормальным (ГЦ<15 мкмоль/л) и повышенным (ГЦ>15 мкмоль/л) содержанием гомоцистеина Х±т/Ме(1а-иа)
Показатели 1-я группа 2-я группа 3-я группа
Стаж до 10 лет (n=67) Стаж 10-19 лет (n=56) Стаж 20 и более лет (n=47)
1а подгруппа 1б подгруппа 2а подгруппа 2б подгруппа 3а подгруппа 3б подгруппа
ГЦ<15 мкмоль/л ГЦ>15 мкмоль/л ГЦ<15 мкмоль/л ГЦ>15 мкмоль/л ГЦ<15 мкмоль/л ГЦ<15 мкмоль/л
Количество шахтеров 44 23 36 20 33 14
Возраст, лет 27,6+1,2 26,6+1,1 35,6+3,5 38,1+3,9 46,6+4,3 47,6+5,6
26,5 (24,0-30,0) 25,0 (25,0-29,0) 36,5 (32,5-38,0) 38,0 (36,0-40,0) 48,0 (45,0-49,0) 49,0 (43,5-52,0)
Стаж, лет 5,8+0,5 5,8+0,7 15,1+0,7 15,2+1,2 24,4+0,9 24,3+1,5
6,0 (4,0-8,0) 5,5 (3,0-8,0) 15,0 (12,5-18,0) 15,0 (12,0-18,0) 24,0 (22,0-27,0) 23,5 (20,5-27,5)
Гомоцистеин, мкмоль/л 9,5+0,9 18,4+0,8 10,6+0,6 17,7+1,3 11,2+0,4 15,9+0,6
11,1 (6,4-12,6) 18,7 (15,2-20,9) 10,4 (8,8-13,0) 16,3 (14,8-20,3) 11,2 (10,5-12,5) 15,0 (14,5-17,8)
хний квартили. Статистическую значимость различий учитывали при р<0,05.
Результаты и обсуждение
Активные формы кислорода (АФК), в норме имеющие защитное действие, при избыточном синтезе приобретают решающее значение в патогенезе многих заболеваний, в том числе при формировании и развитии эндоте-лиальной дисфункции (ЭД) [5, 6, 9]. аФк представлены реактивными кислородными радикалами, состоящими из нескольких групп химических соединений. Оценить суммарное действие всех групп АФК позволяют тест-системы для определения ООА в биологических средах, способные выявлять общее количество гидроперекисей ферментативными, фотометрическими методами. Анализ показателей, отражающих состояние оксидантного статуса в сыворотке крови у шахтеров угольных шахт (табл. 2), выявил увеличение общей окислительной активности среди шахтеров со стажем до 10 лет в 2,2 раза (р<0,001) по сравнению со значениями контрольной группы (КГ). В последующем в группах со стажем 10-19 и более 20 лет ООА возрастала по отношению к 1-й группе шахтеров в 1,2-1,3 раза (р=0,0459 и р=0,0355 соответственно). Не выявлено значимой разницы в уровне ООА между шахтерами 2 и 3-й групп, однако наблюдалось ее увеличение по сравнению со значениями КГ в 2,6 и 2,8 раза соответственно (р<0,001).
Исходя из этого, уже в 1-й стажевой группе происходит активация свободнорадикального окисления и возрастание количества АФК с увеличением подземного стажа. Это обусловлено длительным воздействием комплекса неблагоприятных факторов, среди которых ведущими являются: хроническая гипоксия, интоксикация, вибрация и т.д. Шахтеры в забое работают в условиях повышенного содержания метана и других газов, образующихся в угольных пластах и, таким образом, находятся в состоянии хронической гипоксии [10].
В большом количестве зарубежных и отечественных работ описывается токсическое воздействие угольной пыли, которая попадает в организм горнорабочих через
органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, а ее угле-дисперсные частицы могут проникать даже через кожные покровы [10]. Цитотоксическое действие угольной пыли обусловлено большим количеством реактивных кислородных радикалов, которые образуются в ее частицах. Состав угольной пыли варьирует от вида добываемого угля, но включает в себя огромное количество химических соединений. Показано, что количество АФК прямо пропорционально содержанию железа в угольной пыли [17]. Нами исследованы рабочие, подверженные действию пыли с высоким содержанием железа. К избыточному образованию АФК приводит и окислительный взрыв макрофагов и нейтрофилов, активированных в процессе фагоцитоза пылевых частиц и постоянного воспаления [17]. Также показано повышение сывороточного уровня продуктов перекисного окисления липидов у шахтеров угольной шахты и свойство угольной пыли как эффективного окислителя [10, 17].
На фоне вышеуказанного комплекса вредных условий тяжелый физический труд, сопряженный с повышенной потребностью тканей в кислороде, в условиях хронической гипоксии и интоксикации, является пусковым механизмом в активации свободнорадикального окисления и способствует формированию функциональных и морфологических изменений сосудистого эндотелия [9, 14].
Стационарно низкий уровень кислородных радикалов при нормальном протекании метаболизма подлежит постоянному контролю антиоксидантной защиты. Система антиоксидантов многокомпонентна и состоит из ферментных и неферментных составляющих. Практически невозможно оценить суммарный вклад путем измерения активности отдельных показателей антиоксидантной защиты из-за технической трудоемкости, сложности и т.д. Кроме того, многие биомолекулы не рассматриваются в качестве антиоксидантов и обладают собственной анти-оксидантной активностью. Измерение ОАА позволяет оценить потенциальную возможность антиоксидантно-го действия всех компонентов, находящихся в биологическом образце [1, 4].
При исследовании общей антиоксидантной активности сыворотки крови не выявлено значимого различия в
Таблица 2
Содержание основных компонентов оксидативного статуса, тромбомодулина, гомоцистеина в сыворотке венозной крови шахтеров при различном стаже подземных работ Х±т/Ме(1а-иа)
Группы шахтеров
Показатели Контрольная группа (п=16) 1-я группа 2-я группа 3-я группа
Стаж до 10 (п=67) Стаж 10-19 (п=56) Стаж более 20 (п=47)
ООА, мкмоль/л 207,88+16,25 460,51+31,67 * 531,17+33,88 *; " 580,45+50,58 * "
196,0 (162,5-240,5) 425,5 (283,0-560,5) 496,0 (367,0-682,0) 544,0 (377,0-751,0)
ОАА, мкмоль/л 359,54+7,22 358,16+5,87 345,21+6,79 361,99+6,66
368,0 (329,0-382,0) 380,0 (350,0-391,4) 362,85 (315,0-383,5) 377,9 (347,65-391,0)
КО, отн.ед. 1,04+0,12 2,18+0,13 * 2,59+0,20 *; «' 2,83+0,28 *; «'
0,89 (0,73-1,25) 1,85 (1,33-2,65) 2,35 (1,44-3,23) 2,69 (1,64-3,56)
Гомоцистеин, мкмоль/л 7,48+0,45 12,48+0,96 * 13,16+0,91 * 12,71+0,55 *
7,35 (6,25-8,20) 12,6 (9,20-15,20) 13,4 (9,5-14,8) 12,5 (10,9-14,3)
Тромбомодулин,нг/мл 3,23+0,11 3,29+0,14 3,10+0,17 2,78+0,16 *; "
3,26 (2,95-3,57) 3,19 (2,24-4,07) 3,42 (2,33-3,98) 2,75 (2,19-3,41)
Примечание: * - р<0,05 - уровень статистической значимости различий групп шахтеров в сравнении с КГ; " - р<0,05 - уровень статистической значимости различий групп шахтеров в сравнении с 1-й группой; *2 - р<0,05 - уровень статистической значимости различий групп шахтеров в сравнении со 2-й группой.
группах и по сравнению с КГ. Однако наблюдалось снижение ОАА относительно нижнего квартиля контрольной группы (329 мкмоль/л) у 10,6% (п=18) шахтеров 1-й группы, 8,8% (п=15) и 7,1% (п=12) во 2 и 3-й группах. Таким образом, в среднем у 9% шахтеров каждой группы наблюдалось истощение антиоксидантной защиты, о чем свидетельствует снижение ОАА по сравнению со значениями у здоровых доноров.
Проведенные исследования показали, что длительное воздействие вибрации, горнорудной пыли и, в большей степени, сочетания этих факторов приводят к уменьшению антиоксидантной защиты организма, что связывали со снижением активности ключевого фермента - ката-лазы, минимальные значения которой наблюдали у 5059-летних горнорабочих, работающих в условиях вибрации и пыли [2]. По мнению других авторов, в качестве маркера уменьшения антиоксидантной защиты у шахтеров угольных шахт выступает супероксиддисмутаза, но все исследования однозначно свидетельствуют о токсическом и ингибиторном влиянии угольной пыли на ферменты антиоксидантной системы [19].
Интенсивность свободнорадикального окисления определяется как скоростью образования АФК, так и активностью антиоксидантной системы организма. Нарушение баланса системы оксидантнов-антиоксидантов приводит к активации свободнорадикального окисления. Оценить выраженность оксидантно-антиоксидантного дисбаланса позволяет описанный нами ранее нормализованный коэффициент оксидации (НКО). При исследовании этого показателя у шахтеров наблюдается его увеличение относительно нормальных значений в 2,1, 2,5 и в 2,7 раза (р<0,001), соответственно в 1, 2 и 3-й группах. С увеличением стажа происходило возрастание НКО: среди шахтеров со стажем 10-19 лет - в 1,2 раза (р=0,0335), а у рабочих со стажем более 20 лет НКО в 1,3 раза (р=0,0234) превышал значения в 1-й группе. Выявленный дисбаланс оксидантно-антиоксидантных систем проявляется в усилении скорости образования АФК и, отчасти, неспособности антиоксидантных систем противостоять активации свободнорадикального окисления.
Описаны различные механизмы повреждения структуры стенки сосудов, и значительную роль в нарушении функции эндотелия играет оксидативное повреждение. АФК способны взаимодействовать с одним из самых сильных вазодилататоров и протекторов эндотелия - оксидом азота (N0), с образованием пероксинитрита, обладающего мощным повреждающим действием, таким образом снижая биодоступность N0 и способствуя развитию вазоспазма и эндотелиальной дисфункции [6, 9]. Активные формы кислорода запускают перекисное окисление липидов (ПОЛ) в плазме крови и эндотелии, в результате уменьшаются атромбогенные свойства эндотелия посредством снижения секреции эндотелием проста-циклина - мощного атромбогенного фактора [11, 12, 14].
Другим фактором, способствующим поддержанию тромборезистентности эндотелия, является трансмембранный рецептор - тромбомодулин (ТМ) [9, 15].
При исследовании сывороточного ТМ у шахтеров не выявлено значимой разницы между 1 и 2-й группами, а также этих групп в сравнении с КГ. Содержание Тм у шахтеров в 3-й группе было ниже таковых в 1-й группе
(р=0,0335) и КГ (р=0,0483) в 1,2 раза.
Прямым токсическим действием на эндотелий сосудов обладает избыточное количество ГЦ - серосодержащей аминокислоты, повышенное содержание которой ассоциируется с увеличением риска сердечно-сосудистых заболеваний [11-13].
У шахтеров всех групп было повышено содержание ГЦ в 1,7-1,8 раз (р<0,001) по отношению к КГ, значимых различий между группами шахтеров не выявлено. Принято, что ГГЦ диагностируется в случае превышения уровня 15 мкмоль/л. При анализе исследуемых групп видно, что средние значения ГЦ не превышают этого порога. Однако у 13,5% (п=23) рабочих в 1-й группе (относительно всех обследуемых; п=170) наблюдается превышение верхнего референтного значения (15 мкмоль/л), аналогично во 2 и 3-й группах у 11,8 и 8,2%, соответственно, выявлено увеличение содержания ГЦ относительно этого значения. ГЦ - важный повреждающий фактор стенки сосудов и эндотелия. При его концентрации в плазме крови 15-30 мкмоль/л возрастает риск сердечно-сосудистых заболеваний, и степень ГГЦ считают умеренной [13]. Умеренная ГГЦ у шахтеров - результат совместного влияния факторов, среди которых хроническая интоксикация биологически агрессивными элементами (мышьяк, олово, ртуть, свинец, железо и т.д.), поступающими в составе угольной пыли и способными эффективно ин-гибировать активность ферментов, участвующих в синтезе гомоцистеина, и уменьшать всасывание витаминов В12 и фолиевой кислоты в ЖКТ при раздражающем воздействии заглатываемой угольной пыли.
В мировой литературе опубликовано огромное количество работ, посвященных патогенезу повреждения сосудов и дисфункции эндотелия при ГГЦ, однако проблема до конца не решена, и это требует дальнейшего изучения.
Для оценки роли гомоцистеина в патогенезе повреждения сосудистого эндотелия мы исследовали содержание основных компонентов оксидативного статуса и тромбомодулина у шахтеров с ГГЦ в сравнении с рабочими с нормальным содержанием ГЦ.
При исследовании оОа (рис. 1) одинаковая тенденция наблюдалась у шахтеров в группах со стажем 10-19 и более 20 лет: с умеренной ГГЦ ООА была выше в 1,7 (р=0,0219) и в 1,6 раз (р=0,0359) по сравнению с таковыми с нормальным уровнем ГЦ. Также в этих группах выявлена положительная корреляционная связь ГЦ и ООА (г=0,33; р=0,0019). Следовательно, у шахтеров этих групп гомоцистеин участвует в активации свободнорадикаль-ного окисления, и его увеличение сопряжено с возрастанием продукции АФК.
ГЦ обладает прооксидантной активностью, благодаря наличию в его составе 8И-групп, он способен окисляться и, таким образом, способствовать продукции кислородных радикалов, токсичных для клеток эндотелия [11]. По литературным данным, инициируемое ГГЦ сво-боднорадикальное окисление лежит в основе дисфункции эндотелия и изменения его фенотипа с антикоагу-лянтного на прокоагулянтный [14].
Иная ситуация наблюдается в группе шахтеров со стажем до 10 лет. В подгруппе с нормальным уровнем ГЦ выявлено преобладание ООА над значениями у шахте-
Рис. 1. Значения ООА в стажевых группах шахтеров при распределении их на подгруппы с нормальным (ГЦ<15 мкмоль/ л) и повышенным (ГЦ>15 мкмоль/л) содержанием ГЦ: * - р<0,05 - уровень статистической значимости различий подгрупп шахтеров по сравнению с КГ; # - р<0,05 - уровень статистической значимости различий подгрупп шахтеров с ГГЦ (уровень ГЦ>15 мкмоль/л) по сравнению с подгруппой шахтеров с нормальными значениями ГЦ (<15 мкмоль/л)
Рис. 2. Значения ОАА в стажевых группах шахтеров при распределении их на подгруппы с нормальным (ГЦ<15 мкмоль/ л) и повышенным (ГЦ>15 мкмоль/л) содержанием ГЦ: * - р<0,05 - уровень статистической значимости различий подгрупп шахтеров по сравнению с КГ; # - р<0,05 - уровень статистической значимости различий подгрупп шахтеров с ГГЦ (уровень ГЦ>15 мкмоль/л) по сравнению с подгруппой шахтеров с нормальными значениями ГЦ (<15 мкмоль/л)
Рис. 3. Значения НКО в стажевых группах шахтеров при распределении их на подгруппы с нормальным (ГЦ<15 мкмоль/ л) и повышенным (ГЦ>15 мкмоль/л) содержанием ГЦ: * - р<0,05 - уровень статистической значимости различий подгрупп шахтеров по сравнению с КГ; # - р<0,05 - уровень статистической значимости различий подгрупп шахтеров с ГГЦ (уровень ГЦ>15 мкмоль/л) по сравнению с подгруппой шахтеров с нормальными значениями ГЦ (<15 мкмоль/л)
Рис. 4. Содержание тромбомодулина в стажевых группах шахтеров при распределении их на подгруппы с нормальным (ГЦ<15 мкмоль/л) и повышенным (ГЦ>15 мкмоль/л) содержанием ГЦ: * - р<0,05 - уровень статистической значимости различий подгрупп шахтеров по сравнению с КГ; # - р<0,05 - уровень статистической значимости различий подгрупп шахтеров с ГГЦ (уровень ГЦ>15 мкмоль/л) по сравнению с подгруппой шахтеров с нормальными значениями ГЦ (<15 мкмоль/л)
ров с ГГЦ в 1,8 раза (р=0,0295), а в 1а и 1б подгруппах ООА была выше, чем у здоровых доноров в 2,9 и 1,6 раза (р<0,001). Выявлена отрицательная средней силы корреляционная связь показателей ГЦ и оОа в 1-й группе шахтеров (г=-0,40; р=0,0032). Вероятно, в данной группе шахтеров со стажем менее 10 лет основная роль в активации свободнорадикального окисления принадлежит иному фактору, возможно, это некомпенсированное действие гипоксии, однако данный факт требует дальнейшего изучения.
В последние годы убедительно показана связь увеличенных уровней ГЦ с повышением активных форм кислорода и снижением физиологических антиокислителей [12]. Однонаправленное снижение ОАА (рис. 2) у шахте-
ров с умеренной ГГЦ в группах со стажем 10-19 лет (р=0,0373) и более 20 лет в 1,2 раза (р=0,0353) по сравнению с подгруппами с нормальным содержанием ГЦ и КГ свидетельствует о связи повышения ГЦ и снижения антиоксидантной защиты.
Это вносит свой вклад в выраженность дисбаланса системы оксидантов-антиоксидантов в стажевых группах 10-19 лет и более 20 лет, в которых НКО превышал таковые в подгруппах шахтеров с ГГЦ в 2,2 (р=0,0174) и 1,8 раза (р=0,0282) соответственно по отношению к 2а и 3а подгруппам. Также в этих подгруппах выявлена положительная корреляционная связь ГЦ и НКО (г=0,30; р=0,0043).
В 1-й группе у шахтеров с умеренной ГГЦ НКО был
выше в 1,9 раза (р<0,05) значений подгруппы с нормальным содержанием ГЦ (рис. 3).
В данной группе основной вклад в увеличение коэффициента оксидации вносит общая окислительная активность, т.к. возрастание ГЦ не оказывает влияния на изменение ОАА. Следовательно, в данной группе ГГЦ не оказывает значимого влияния, а основная роль в дисбалансе оксидантов и антиоксидантов отводится иному фактору Выявлена отрицательная корреляционная связь ГЦ и НКО (г=-0,39; р=0,0043) в 1-й группе шахтеров.
Таким образом, ГГЦ может быть одним из существенных факторов дисбаланса в системе оксидантов-антиок-сидантов, что выражается значимым увеличением НКО среди шахтеров 10-19 лет и прогрессирует после 20 лет подземного стажа работы.
Соответственно, избыточная продукция АФК и токсическое воздействие самого ГЦ играет значительную роль в повреждении эндотелия сосудов. При повреждении эндотелия в плазму высвобождается мембранный рецептор - тромбомодулин [9]. Исследование содержания растворимого тромбомодулина в зависимости от уровня ГЦ показало (рис. 4), что во 2-й стажевой группе у шахтеров с ГГЦ значения Тм превышали в 1,8 раз (р=0,0055) таковые 2а подгруппы и в 1,2 раз (р<0,0451) КГ. Также в этой группе выявлена положительная корреляционная связь ГЦ и тромбомодулина (г=0,74; р=0,00002).
Так как в целом во 2-й группе тромбомодулин сохраняется в пределах значений контрольной группы, и наблюдается увеличение содержания растворимого ТМ в плазме у шахтеров с ГГЦ, мы предполагаем, что это может быть связано с повышенным разрушением эндоте-лиоцитов под действием высокого содержания ГЦ и высвобождением ТМ в плазму на фоне нормального его синтеза.
В частности, в литературе достаточно широко описано повреждающее действие ГГЦ на структуру стенки сосудов и функцию эндотелия с нарушением его сосудо-двигательной регуляции и антикоагулянтных свойств [16, 18].
Снижение значений ТМ в 1,6 раз (р<0,001) в сравнении с КГ в подгруппе шахтеров с нормальным уровнем ГЦ (2а подгруппа), возможно, сопряжено со снижением экспрессии ТМ в эндотелии сосудов под воздействием вредных условий угольной шахты, в частности, в литературе описано подавление образования в эндотелии тромбомодулина под действием гипоксии [16].
Другим эффектом ГГЦ, способствующим снижению тромборезистентности, является угнетение синтеза тромбомодулина, что вызывает ингибицию тромбомодулин-зависимой активации протеинов С и 8, обладающих ан-тикоагулянтной активностью [11]. Возможно, снижение растворимого тромбомодулина у шахтеров со стажем более 20 лет с умеренной ГГЦ в 1,8 (р<0,0083) и 1,9 раза (р<0,0071) соответственно в сравнении с 3а подгруппой и КГ, связано именно с угнетением его синтеза под длительным действием повышенного содержания ГЦ.
Заключение
Таким образом, длительное комплексное воздействие неблагоприятных факторов работы в условиях угольной
шахты приводит к ГГЦ и прогрессирующему возрастанию суммарного количества перекисей плазмы с увеличением подземного стажа работы.
У шахтеров со стажем 10 и более лет с ГГЦ развивается активация свободнорадикального окисления, которое реализует повреждающее действие ГЦ на сосудистый эндотелий и является одной из главных причин в развитии эндотелиальной дисфункции.
Использование НКО позволяет выявлять оксидатив-но-антиокислительный дисбаланс у шахтеров с подземным стажем 10 и более лет с умеренной ГГЦ и свидетельствует об увеличении ООА и снижении ОАА.
Увеличение растворимой формы тромбомодулина в плазме крови шахтеров со стажем 10-19 лет с ГГЦ свидетельствует о повреждающем действии ГЦ на сосудистый эндотелий. Снижение тромбомодулина среди шахтеров с умеренной ГГЦ со стажем более 20 лет связано с угнетением его синтеза, что ассоциировано со снижением тромборезистентности и формированием коагуляцион-ной формы дисфункции сосудистого эндотелия.
Литература
1. Беляков Н.А., Семесько С.Г. Антиоксидантная активность биологических жидкостей человека: методология и клиническое значение // Эфферентная терапия. - 2005. - № 1. -С. 5-21.
2. Глазунов О.А. Влияние неблагоприятных условий горнорудного производства на неспецифическую резистентность // Вестник стоматологии. - № 2. - 2010. - С. 10-20.
3. Екимовских А.В., Чурляев Ю.А., Епифанцева Н.Н. Содержание маркеров дисфункции сосудистого эндотелия у шахтеров // Политравма. - 2012. - № 1. - С. 59-69.
4. Епифанцева Н.Н., Борщикова Т.И., Ситников П.Г. Оценка окислительного-антиокислительного дисбаланса у нейро-реанимационных больных с тяжелыми травматическими ишемическими и геморрагическими повреждениями головного мозга : методические рекомендации. - Новокузнецк. 2011. - 18 с.
5. Киричук В.Ф., Ребров А.П., Россошанская С.И. Функции эндотелия сосудистой стенки // Тромбоз, гемостаз и реология. - № 2. - 2005. - С. 23-30.
6. Лупинская З.А. Эндотелий сосудов - основной регулятор местного кровотока // Вестник КРСУ. - 2003. - № 7. -С. 42-53.
7. Мороз В.В., Чурляев Ю.А., Шерстобитов А.В. и др. Функциональное состояние центральной гемодинамики у шахтеров при термотравме // Общая реаниматология. - 2008. - Т. 4, № 4. - С. 5-8.
8. Панёв Н.И., Захаренков В.В., Епифанцева Н.Н. Биохимические показатели сыворотки крови при сочетании атеросклероза с пылевой патологией легких // Медицина труда и промышленная экология. - № 6. - 2006. - С. 17-20.
9. Петришев Н.Н., Васина Л.В., Власов Т.Д. и др. Типовые формы дисфункции эндотелия // Клинико-лабораторный консилиум. - 2007. - № 18. - С. 31-35.
10. Фоменко Д.В., Уланова Е.В., Громов К.Г. Медико-биологическое влияние угольной пыли как фактор интоксикации // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. - 2006. - № 1. - С. 65-78.
11. Хубутия М.Ш., Шевченко О.П. Гомоцистеин при коронарной болезни сердца и сердечного трансплантанта. - М. : Реафарм, 2004. - 272 с.
12. Шевченко О.П. Гомоцистеин - новый фактор риска атеросклероза и тромбоза // Клин. и лаб. диагностика. - 2004. -№ 10. - С. 25-31.
13. Шмелева В.М. Гипергомоцистеинемия в патогенезе тром-ботических заболеваний // Трансфузиология. - 2006. -№ 1. - С. 33-48.
14. Шмелева В.М., Гуржий А.А., Рыбакова Л.П. Оксидантный стресс - основа эндотелиальной дисфункции при гипер-гомоцистеинемии // Сборник материалов III Всерос. науч. конф. "Клиническая гемостазиология и реология в сердечно-сосудистой хирургии". - М., 2007. - С. 262-263.
15. Califorano F., Glovaniello T., Pantone P. Clinical importance of thrombomodulin serum levels // European Review for Medical and Pharmacological Sciences. - 2000. - No. 4. - P. 59-66.
16. Vasse M., Denoyelle C., Corbiere C. Human endothelial cells synthesize protein С but not the protein С dependent ingibitor // Thromb. Haemost. - 2006. - No. 95 (3). - P. 519-523.
17. Dalal N.S., Suryan M.M., Vallayathan V. et al. Detection of reactive free radicals in fresh coal mine and their implicaton for pulmonary injury // Annals of Occupational Hygiene. - 1988. - No. 1. - P. 79-84.
18. Hayashi T, Honda G, Suzuki K. An atherogenic stimulus homocysteine inhibits cofactor activity of thrombomodulin and enhances thrombomodulin expression in human umbilical vein endothelial cells // Blood. - 1992. - No. 11. - P. 2930-2936.
19. Gbrel A., Armutзu F. et al. Evaluation of erythrocyte Na+, K+-ATPase and superoxidedismutase activities and makondialdehide level alteration in coal miners // European Journal of General Medicine. - 2004. - No. 4. - P. 22-28.
Поступила 08.05.2013
Сведения об авторах
Екимовских Александр Владимирович, заведующий клинико-диагностической лабораторией Филиала ФГБУ НИИ общей реаниматологии РАМН в Новокузнецке, ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики ГБОУ ДПО "Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей"; врач
клинической лабораторной диагностики МБЛПУ "Городская клиническая больница №1". Адрес: 654057, г. Новокузнецк, ул. Бардина, 30/3. E-mail: [email protected]. Чурляев Юрий Алексеевич, докт. мед. наук, профессор, директор Филиала ФГБУ НИИ общей реаниматологии РАМН в г. Новокузнецке, заведующий кафедрой анестезиологии-реанимации ГБОУ ДПО НГИУВ Минздрава России.
Адрес: 654057, г. Новокузнецк, ул. Бардина, 30. E-mail: [email protected]. Епифанцева Наталья Николаевна, канд. мед. наук, старший научный сотрудник Филиала ФГБУ НИИ ОР РАМН в г. Новокузнецке; доцент кафедры клинической лабораторной диагностики ГБОУ ДПО НГИУВ МЗ России.
Адрес: 654057, г. Новокузнецк, ул. Бардина, 30/3. Кан Сергей Людовикович, канд. мед. наук, ассистент кафедры анестезиологии и реаниматологии ГБОУ ДПО НГИУВ МЗ России. Адрес: 654057, г. Новокузнецк, ул. Бардина, 30. E-mail: [email protected]. Данцигер Дмитрий Григорьевич, докт. мед. наук, профессор, заведующий кафедрой организации здравоохранения и общественного здоровья ГБОУ ДПО НГИ-УВ МЗ России.
Адрес: 654057, г. Новокузнецк, ул. Бардина, 28. РедкокашаЛариса Юрьевна, канд. мед. наук, заведующая отделением функциональной диагностики МБЛПУ "ГКБ №1".
Адрес: 654057, г. Новокузнецк, ул. Бардина, 32.
УДК 616.8: 616-053.2
ДЕТСКИЙ ИШЕМИЧЕСКИЙ ИНСУЛЬТ: ВКЛАД ПОЛИМОРФИЗМА ГЕНОВ ФОЛАТНОГО ЦИКЛА И ГИПЕРГОМОЦИСТЕИНЕМИИ
О.А. Львова1, В.В. Гусев1, О.П. Ковтун1, И.В. Гаврилов1, А.Н. Решетова1, А.Э. Степанова1,
Е.С. Ворошилина2
1ГБОУ ВПО "Уральская государственная медицинская академия" Минздрава России, Екатеринбург
2ООО МЦ "Гармония", Екатеринбург E-mail: [email protected]
ISCHEMIC STROKE IN CHILDREN: THE ROLE OF FOLATE PATHWAY GENETIC POLYMORPHISMS AND HYPERHOMOCYSTEINEMIA
O.A. Lvova1, V.V. Gusev1, O.P. Kovtun1, I.V. Gavrilov1, A.N. Reshetova1, A.E. Stepanova1, E.S. Voroshilina2
№The Ural State Medical Academy, Yekaterinburg 2Medical Centre "Garmonia", Yekaterinburg
В статье приведены результаты исследования аллельных вариантов генов фолатного цикла у 59 и уровня гомоци-стеина у 47 детей с ишемическим инсультом в сравнении с 83 здоровыми. Вариант MTHFR: 677 CT и ТТ зарегист-
