CC BY
46
энергетические, ни на пластические потребности клетки [1]. На наш взгляд, достоверно возросшее количество эритроцитов и, соответственно, гемоглобина в крови - попытка организма справиться с недостаточностью кислорода. Запыленная легочная ткань, будучи не в состоянии захватить необходимое количество кислорода, пытается компенсировать его недостаток увеличением числа транспортирующих кислород клеток.
Выводы
1. Максимальный уровень заболеваемости по большинству классов болезней наблюдается у горнорабочих при добыче коксовых и жирных углей, относящихся к углям средней стадии метаморфизма, являющихся наиболее неблагоприятными в фиброгенном отношении и по пылевому фактору при формировании профессиональной патологии органов дыхания у шахтеров.
2. Газовый жирный уголь, интенсивно добываемый в шахтах Кузбасса, занимает третье место по влиянию технологических показателей качества угля на распределение патологии органов дыхания .
3. Воздействие угольной пыли в течение трёх недель в концентрации 22 мг/м? на крыс вызывает стресс-реакцию, сопровождающуюся активацией метаболических процессов. Увеличение концентрации пыли и времени экспозиции до 42 мг/м и шести недель соответственно, вызывает состояние предбо-лезни, характеризующееся наличием гипоксической компоненты, элементами иммунодефицита и началом
воспалительного процесса. На этой стадии целесообразно проведение профилактических мероприятий для предотвращения перехода состояния предболез-ни в болезнь и ее трансформации в форму хронического антракосиликоза.
ЛИТЕРАТУРА
1. Экологическая пульмонология (роль свободнорадикальных процессов)
[Т екст] /Б. Т.Величковский. -Екатеринбург: Изд-во ЕМНЦ ПОЗРПП Минздрава России,2003.-140с.
2. Медико-биологические исследования углей Кузбасса [Текст]/Е.В.Волынкина, К.Г.Громов//Кокс и химия.-1998.-№11.-С.30-33.
3. Иммунология [Текст]/Д.Д.Джеске,
Д.Д.Кепра.-М.: Мир,1987.-Т.1.-680 с.
4. Клиническая иммунология и аллергология [Т екст] /Г.Н. Дранник. -М.: Медицина,2003 .-605с.
5. Иммунологические аспекты современных форм пневмокониозов [Текст]/Н.Ф.Измеров, Л.А.Дуева, В.В. Милишникова//Мед. труда и пром. экология.-2000.-№6.-С.1-5.
6. О причинах неприемлемости для профес-
сиональной пульмонологии представлений о хронической бронхообструктивной болезни легких [Текст]/В.В.Разумов, Е.Л.Леонтьева, Н.А.Сницкая,
О.Г.Архипов//Актуальные проблемы медицины труда: материалы науч.-практ. конф.-Новокузнецк,
2005.-С.10-14.
7. Иммунология [Текст]/Р.Ф.Эшмен.-М.,1987.-Т.1.-487 с.
Поступила 9.11.2006
УДК 616.12-005.4-079.4:577.121.7:577.151.63
1Е.А.Хлудеева, 1Н.М.Лупач, 1В.Н.Потапов, 2Т.Ямамото, 3П.А.Лукьянов
СОСТОЯНИЕ ОКСИДАНТНОГО СТАТУСА И УРОВЕНЬ МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ У БОЛЬНЫХ С РАЗЛИЧНЫМИ ФОРМАМИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА
1 Владивостокский государственный медицинский университет,
2 Ниигатский университет, Ниигата, Япония,
3 Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН, Владивосток
РЕЗЮМЕ
Изучены концентрации комплекса ММП-9/ТИМП-1 во взаимосвязи с состоянием общей анти- и прооксидантной активности у больных с различными формами ИБС. Обследованы 78 больных ИБС со стабильной стенокардией напряжения 2 и 3 ФК, с нестабильной стенокардией высокой степени риска. Обнаружено нарастание концентрации ММП-9/ТИМП-1 пропорционально распространенности атеросклеротического поражения коронарных артерий. В группах больных
ИБС выявлены значимые средние и сильные прямые корреляционные связи уровня ММП-9/ТИМП-1 и общей оксидантной активности, что свидетельствует о значимости окислительного стресса в активации ММП.
Обсуждается связь дисфункции эндотелия с оксидативным стрессом и нарушением строения экстрацеллюлярного матрикса сосудистой стенки и их значение для оценки распространенности атеросклеротического поражения и степени прогрессирования атеросклеротического процесса.
SUMMARY
E.A.Khludeeva, N.M.Lupach, V.N.Potapov, T.Yamamoto, P.A.Lukyanov
OXIDATIVE STATUS AND MATRIX METALLOPROTEINASES LEVEL ON
CORONARY HEART DISEASE PATIENTS
Concentrations of complex MMP-9/TIMP-1 in interrelation with a condition of the general antioxidant and prooxidant activity have been investigated at 78 patients with various forms of coronary hart disease (patients with a stable stenocardia 2 and 3 FC NYNA, with an unstable stenocardia of a high degree of risk). Increase of concentration MMP-9/TIMP-1 proportionality of prevalence of atherosclerotic defeat of coronary arteries. has revealed. There were significant average and strong direct correlation connections of level MMP-9/TIMP-1 and the common oxidant activity. It testifies to the importance of oxidizing stress in activation MMP.
Connections of endothelial dysfunction and oxidative stress and infringement of an extra cellular matrix structure of a vascular wall and their value for an estimation of prevalence of atherosclerotic defeat and a degree of progressing of atherosclerotic process are discussed.
В патогенезе ишемической болезни сердца (ИБС) и прогрессировании атеросклероза ведущую роль в настоящее время отводят дисфункции эндотелия. Выстилая внутреннюю поверхность сосудов, эндотелий реагирует как на провоспалительные, так и противовоспалительные сигналы, принимает активное участие в регуляции свертывания крови, сосудистого тонуса, интенсивности воспалительных реакций и предотвращении повреждения тканей [6, 7]. В условиях воздействия различных факторов, определяемых как факторы риска ИБС, таких как курение, ожирение, отягощенная наследственность, избыточное потребление жиров и поваренной соли, могут развиваться процессы ремоделирования сосудистой стенки и дисфункция эндотелия, что само по себе способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний и их осложнений [7, 15].
В развитии таких физиологических процессов как морфогенез, резорбция, ремоделирование тканей, ангиогенез решающую роль играют металлопротеи-назы. Функция матриксных металлопротеиназ (ММП) состоит в деградации различных белковых компонентов межклеточного матрикса, таких как коллаген, эластин, фибронектин, глюкозоаминогли-каны, и в целом в сохранении гомеостаза межклеточного матрикса. Металлопротеиназа-9 (ММП-9 или желатиназа В) является белком с молекулярной массой 92 kDa и может расщеплять коллагены типов IV и V и эластин в составе базальных мембран. Локальная деградация межклеточного матрикса необходима для миграции и пролиферации клеток, сопровождающих ремоделирование тканей [9, 10, 12, 13, 16].
На начальных этапах формирования атеросклеротической бляшки имеет значение связывание окисленных липопротеинов с внеклеточным матриксом.
Под влиянием модифицированных липопротеи-нов вырабатываются хемокины и цитокины, которые стимулируют миграцию лейкоцитов в интиму и секрецию макрофагами и гладко-мышечными клетками матриксных металлопротеиназ, что вызывает местное воспаление. Повышенное содержание ММП приводит к разрушению коллагена интимы и внутренней базальной мембраны. Таким образом, бляшка разрастается, освобождая себе с помощью металлопротеи-наз все больше нового пространства, и может при определенных условиях становиться нестабильной [3, 4, 14, 16, 17].
В сохранении ММП в латентной форме и предотвращении их избыточной активации существенную роль играют тканевые ингибиторы металлопро-теиназ (ТИМП). Среди них ТИМП-1 регулируют ферментативную активность ММП in vivo. Поддержание равновесия между активностью ММП и ТИМП является необходимым условием нормального протекания физиологического процесса. Нарушение этого равновесия может приводить к изменению состава межклеточного матрикса [8, 10].
Помимо активации ММП нельзя исключить непосредственное влияние на функционирование эндотелия свободно-радикальных процессов. Их интенсификация в тканях может быть следствием гиперпродукции активных форм кислорода (АФК) и/или дефицита природных антиоксидантов.
При длительной некомпенсированной избыточной продукции АФК развивается так называемый «окислительный стресс», то есть стойкое нарушение физиологического равновесия между анти- и проок-сидантными процессами в пользу последних, сопровождающийся повреждением клеток, в том числе эндотелия [1, 2, 5, 6, 11].
Таким образом, окислительный стресс может способствовать эндотелиальной дисфункции и поддерживать провоспалительные, протромботические, пролиферативные и вазоконстрикторные процессы, приводящие к прогрессированию атеросклероза.
В связи с этим можно полагать, что взаимосвязь между активностью ингибиторов матриксных метал-лопротеиназ и окислительным стрессом может явиться значимым показателем активности атеросклеротического процесса.
Целью настоящей работы явилось изучение концентрации комплекса ММП-9 и ТИМП-1 (МТ) во взаимосвязи с состоянием общей анти- и проокси-дантной активности у больных с различными формами ИБС.
Материалы и методы
Исследования проводились на базе Приморского краевого кардиологического центра, г. Владивосток. Обследованы 78 больных ИБС в возрасте от 40 до 65 лет (70 мужчин, 8 женщин), из них 20 человек со стабильной стенокардией напряжения (СН) 2 ФК, 20 человек со стабильной стенокардией напряжения 3 ФК, 18 человек с нестабильной стенокардией высокой степени риска. Всем больным диагноз ИБС подтвержден клинически и верифицирован согласно класси-
фикации NYHA данными нагрузочных тестов (тред-мил-тест, велоэргометрия), эхокардиографии, а также коронароангиографии. При этом в группе больных СН 2 ФК выявлялось преимущественно однососудистое поражение коронарных артерий (85% больных), в группе СН 3 ФК и НС - преобладали 2-х и 3-х сосудистые поражения (75% больных).
Критериями невключения больных в группу обследования явились острый инфаркт миокарда, наличие застойной сердечной недостаточности 3-4 ФК, сахарного диабета, почечной и печеночной недостаточности, исходных изменений ЭКГ, затрудняющих ее интерпретацию (блокада левой ножки пучка Г иса, синдром предвозбуждения желудочков, выраженная гипертрофия миокарда левого желудочка). Контрольную группу составили 20 человек возраста 40±3 года (16 мужчин, 4 женщины) без клинических проявлений ИБС, артериальной гипертензии и гиперхо-лестеринемии.
В исследовании использовались образцы периферической крови из локтевой вены, взятые утром натощак. Плазму получали центрифугированием при 3000 об/мин в течение 20 мин. Полученные образцы хранились при t -80°С.
Измерение концентрации ММП-9/ТИМП-1 осуществляли иммуноферментным методом с помощью тест-системы фирмы R& D Systems (USA), согласно инструкции производителя.
В плазме крови определяли общую оксидантную (ООА) и антиоксидантную (ОАА) активность (%) колориметрическим методом, разработанным в лаборатории химии неинфекционного иммунитета ТИБОХ ДВО РАН.
Статистическая обработка материала проводилась методами параметрической и непараметрической статистики с использованием встроенного пакета статистического анализа Microsoft Excel. Статистически значимыми считали отклонения при p<0,05.
Результаты и обсуждение
В таблице 1 представлены показатели ММП-9/ТИМП-1 и оксидантного статуса у обследованных групп больных. Анализ уровня ММП-9/ТИМП-1 в группах больных, страдающих ИБС, по сравнению с контрольной группой показывает, что при наличии клинических проявлений ИБС (СН 2,3 ФК, НС) ММП-9/ТИМП-1 увеличивается (p<0,01). Обращает внимание, что увеличение ММП-9/ТИМП-1 пропор-
ционально классу тяжести стенокардии. У больных СН 3 ФК ММП-9/ТИМП-1 увеличен в 2,5 раза по сравнению с контролем и достоверно отличается от такового в группе больных со СН 2 ФК ф<0,05). Можно отметить, что увеличение ММП-9/ТИМП-1 пропорционально степени распространенности поражения сосудистого русла по данным коронароан-гиографии. Наибольший уровень ММП-9/ТИМП-1 достигает в группе больных с НС. Учитывая, что в основе этого клинического состояния лежит нестабильность атеросклеротической бляшки, эти изменения свидетельствуют о прогрессировании атеросклеротического процесса, сопровождающегося развитием воспалительной реакции и риском тромбообразо-вания.
По данным таблицы 1 видно, что по сравнению с контролем у больных ИБС увеличивается ООА. Достоверных значений она достигает у больных СН 3 ФК и НС (р<0,05), причем у больных НС достоверно отличается от уровня ООА у больных со СН 2 ФК (р<0,05). Можно заметить, что увеличение ООА в группе больных ИБС происходит на фоне снижения антиоксидантной защиты. В группах больных ИБС ОАА достоверно снижена по сравнению с контрольной группой (р<0,05). Группы больных СН 2 и 3 ФК имеют одинаковый уровень антиоксидантной защиты (р>0,05).
Дефицит антиоксидантов усугубляется у больных НС, уровень ОАА ниже как по сравнению с контрольной группой, так и с группами больных СН 2 и
3 ФК (р<0,05). Усугубление дисбаланса в оксидант-ном статусе с максимальной выраженностью в группе больных НС свидетельствует об активном участии этой системы в патологическом процессе воспаления при атеросклерозе. С этих позиций увеличение коэффициента соотношения ООА/ОАА больше 0,16 можно рассматривать как фактор высокого риска НС.
Проведен анализ корреляционных связей изменения активности ММП-9/ТИМП-1 с ОАА в группах больных ИБС (табл.2). Он показывает, что в отсутствие факторов атеросклеротического повреждения сосудистой стенки в контрольной группе корреляционные связи между ММП-9/ТИМП-1 и ОАА, ММП-9/ТИМП-1 ООА являются слабыми. В группах больных ИБС появляются значимые средние и сильные прямые корреляционные связи уровня ММП-9/ТИМП-1 и ООА. В группе больных ИБС значимые сильные обратные корреляционные связи прослеживаются между уровнем ММП-9/ТИМП-1 и ОАА.
Таблица 1
Показатели ММП-9/ТИМП-1 и оксидантного статуса у больных с разными формами ИБС
Показатели Контроль СН2 СН3 НС
МТ, нг/мл 2,77±0,56 4,33±0,59* 7,19±0,79* 8,88±0,81*
ООА, % 10,9±2,2 13,1±1,8 15±1,67* 17,1±1,4*
ОАА, % 124,0±4,8 113,1±4,2* 110±2,44* 104,9±2,3*
Примечание: * - p<0,05.
Таблица 2
Корреляционные связи изменения активности ММП-1/ТИМП-9 и оксидантной/ антиоксидантной систем в группах больных ИБС
Показатели Контроль СН2 СН3 НС
МТ/ООА 0,15±0,02 0,74±0,02 0,71±0,02 0,57±0,01
МТ/ОАА 0,21±0,01 -0,82±002 -0,84±002 -0,76±002
ООА/ОАА -0,21±0,01 -0,72±0,02 -0,56±0,01 -0,56±0,01
Таким образом, с этих позиций оценка состояния эндотелия, связь дисфункции эндотелия с оксидатив-ным стрессом и нарушением строения экстрацеллю-лярного матрикса сосудистой стенки имеет важное значение не столько для оценки распространенности атеросклеротического поражения, сколько для оценки степени прогрессирования атеросклеротического процесса.
Выводы
1. Нарастание концентрации ММП-9/ТИМП-1 пропорционально распространенности атеросклеротического поражения коронарных артерий.
2. Увеличение уровня ММП-9/ТИМП-1 у больных НС является возможным маркером воспаления при атеросклерозе.
3. Наличие сильных корреляционных связей между уровнем ММП-9/ТИМП-1 и окислительным стрессом свидетельствует о значимости окислительного стресса в активации ММП.
Работа выполнена при частичной поддержке грантом ДВО РАН 06-11-СМ-05-003.
ЛИТЕРАТУРА
1. Перекисное окисление и стресс [Текст]/Барабой В.А. [и др].-СПб.: Наука, 1992.-148 с.
2. Биоантиоксиданты в регуляции метаболизма в норме и патологии [Текст]/А.И.Журавлев.-М.: Наука, 1982.-234 с.
3. Окислительный стресс. Биохимические патофизиологические аспекты [Текст]/Н.К.Зенков,
В.З.Ланкин.-М.: Наука; Интерпериодика, 2001.-490 с.
4. Атеросклероз как пример свободно-радикальной патологии: механизмы нарушения ферментативной регуляции процессов свободнорадикального перекисного окисления липидов в биомембранах при атеросклерозе/В.З.Ланкин//Биоантиоксидант: матер. междунар. симп.-Тюмень,1997.-С.51-53.
5. Антиоксиданты в комплексной терапии атеросклероза: pro et contra [Текст]/В.З.Ланкин, А.К.Ти-
хазе, Ю.Н.Беленков//Кардиология.-2004.-№2.-С.72-80.
6. Антифосфолипидный синдром [Текст]/ Е.Л.Насонов.-М.: Литература, 2004.-40 с.
7. Дисфункция эндотелия при сердечно-сосудистых заболеваниях [Текст]/О.Д.Остроумова, Р.Э.Дубинская//Кардиология.-2005.-№2.-С.59-63.
8. Тромбозы в кардиологии. Механизмы развития и возможности терапии [Текст]/Е.П.Панченко, А.Б.Добровольский.-М.: Изд-во Спорт и культура, 1999.-464 с.
9. Матриксные металлопротеиназы и их биологические функции [Текст]/Н.И.Соловьева//Биоорг. химия.-1998.-Т.24, №4.-C.245-255.
10. Металлопротеиназы матрикса нормальных тканей человека [Текст]/П.З.Хасигов, О.В.Подобед, С.А.Кцоева//Биохимия. -2001. -Т.66, №2. -C.167-179.
11. Статины. Ингибиторы ГМГ-КоА-редуктазы [Текст]/О.В.Шевченко, А.О.Шевченко.-М.: Изд-во Реафарм, 2003.-112 с.
12. Matrix metalloproteinases in vascular remodeling and atherogenesis: the good, the bad, and the ugly [Text]/Z.S.Galis, J.J.Khatri//Circ. Res.-2002.-Vol.90.-P.251-262.
13. Increased expression of matrix metallopro-teinases and matrix degrading activity in vulnerable regions of human atherosclerotic plagues [Text]/Galis Z.S. [et al.]//J. Clin. Invest -1994.-Vol.94.-P.2493-2503.
14. Plasma concentrations and genetic variation of matrix metalloproteinases 9 and prognosis of patients with cardiovascular disease [Text]/Blankenberg S. [et al.]//Circulation. -2003. -Vol. 107.-P.1579-1585.
15. Biomarkers of vascular disease linking inflammation to endothelial activation [Text]/P.Szmitko,
C.H.Wang, R.D.Weisel//Circulation.-2003.-Vol.108.-P.2041-2048.
16. Matrix metalloproteinases and coronary artery diseases [Text]/Uichi Skeda, Kazuyuki Shimada//Clin. Cardiol. -2003.-Vol.26.-P.55-59.
17. Local regulation of extracellular matrix structure [Text]/K.T.Weber, Y.Sun, L.C.Katwa//Herz.-1995.-Vol.20.-P.81-88.
Поступила 20.11.2006.
