CC BY
45
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Влияние антикоагулянтной терапии на оксигенацию мембран эритроцитов во взаимосвязи с показателями микроииркуляиии у пациентов с фибрилляцией предсердий
Золотовская И.А.1, Давыдкин И.Л.1, Дупляков Д.В.1, 2, Лимарева Л.В.1, Сустретов А. С.1
1 ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России
2 ГБУЗ «Самарский областной клинический кардиологический диспансер»
Целью работы стало изучение влияния антикоагулянтной терапии на оксигенацию мембран эритроцитов во взаимосвязи с показателями микроциркуляции у пациентов с фибрилляцией предсердий (ФП).
Материал и методы. Проведено одномоментное исследование с последовательным включением больных с ФП, перенесших кардиоэмболический инсульт (КЭИ). Пациенты были разделены на 2 группы: в основную группу (1-я группа, п=50), вошли пациенты, принимающие антикоагулянты, в группу сравнения - больные, не принимавшие антикоагулянты (2-я группа, п=50). Изучены морфофункциональные параметры мембраны эритроцитов, в том числе индекса оксигенации мембраны эритроцита (с1у2/с1у1), методом лазерной интерференционной микроскопии. Изучены параметры микроциркуляции методом лазерной допплеровской флоуметрии.
Результаты. У пациентов 2-й группы наблюдалось статистически значимое (р=0,001) низкое значение с1у2/ с1у1 с корелляцией с показателем, отражающим степень насыщения кислородом микрокровотока (Бш) (г=-0,66; p=0,028).
Выводы. Результаты исследования показали положительное влияние антикоагулянтной терапии на показатели микроциркуляторного статуса и степень оксигенации эритроцитов у больных с ФП.
The influence of anticoagulant therapy on oxygenation of erythrocyte membranes in correlation with the parameters of microcirculation in patients with atrial fibrillation
Zolotovskaya I.A.1, Davydkin I.L.1, Duplyakov D.V.12, Limareva L.V.1, SustretovA.S.1
1 Samara State Medical University
2 Samara Regional Clinical Cardiology Dispensary
The aim of the work was to study the effect of anticoagulant therapy on the oxygenation of erythrocyte membranes in conjunction with microcirculation in patients with atrial fibrillation (AF).
Material and methods. A one-stage study with sequential inclusion of patients with AF, after cardioembolic stroke (CEI). Patients are divided into two groups: group 1 (n=50), included patients taking anticoagulants, patients who did not take anticoagulants - group 2 (n=50). Parameters of erythrocyte membrane, including erythrocyte membrane oxygenation index (dy2/dy1) using laser interference microscopy method. Studied parameters of the microcirculation by laser Doppler flowmetry.
Results. In patients of group 2, a statistically significant (p=0.001) low dy2/dy1 value was observed with a corellation index reflecting the oxygen saturation degree of microcurrent (Sm) (r=-0.66; p=0.028).
Summary. The results showed the advantage of anticoagulant therapy on the indices of microcirculatory status and the degree of oxygenation of erythrocytes in patients with AF.
Ключевые слова:
фибрилляция предсердий, кардиоэмболический инсульт, микроциркуляция, оксигенация мембран эритроцитов, жесткость эритроцитов, антикоагулянтная терапия
Keywords:
atrial fibrillation,
cardioembolic
stroke,
microcirculation, oxygenation of erythrocyte membranes, stiffness of red blood cells, anticoagulant therapy
Фибрилляция предсердий (ФП) остается значимой проблемой для системы здравоохранения в связи с увеличением частоты в популяции и рисками развития осложнений [1]. В современных рекомендациях в полном объеме отражены возможности антиаритмической терапии, хирургической коррекции, направленные на восстановление синусового ритма, а также определены стратегии антикоагулянтной терапии, направленные на минимизацию возникновения тяжелых тромбоэмбо-
лических событий и в первую очередь кардиоэмболиче-ского инсульта (КЭИ) [2]. Однако следует отметить, что больные с ФП - это лица, имеющие множество сопутствующих заболеваний, и именно коморбидность во многом определяет как текущее состояние пациента, так и риски развития осложнений. Множественность поражений на уровне макро- и микроциркуляторного русла у пациентов с ФП с развитием каскада патофизиологических реакций, приводящих к ишемии органов и тканей, требует особого
внимания. В настоящее время сформулирована концепция системного атеротромботического гемодинамиче-ского синдрома, в рамках которого активно обсуждаются роль и участие сосудов микроциркуляторного русла [3]. Изучение механизмов нарушения микроциркуляции (МЦ) у пациентов с ФП приобретает большое клиническое значение в условиях активной антикоагулянтной терапии. Достаточный уровень оксигенации органов и тканей обеспечивается целым рядом сосудистых эффектов, а также морфофункциональными характеристиками эритроцитов. Важнейшим элементом эритроцита является его мембрана, поддерживающая структуру цитоскелета, обеспечивающая упругость и достаточную степень деформации при прохождении на уровне микрососудов. Мембранный скелет эритроцитов был впервые визуализирован методом электронной микрофотографии в 1973 г. и в дальнейшем изучен достаточно подробно [4]. В целом ряде работ продемонстрированы структурно-организационная роль белков мембраны эритроцита и их участие в изменении геометрических свойств мембраны и эритроцита в целом [5]. В настоящее время мы имеем достаточно глубокие знания о структуре мембраны эритроцита, тем не менее, необходимы дальнейшие исследования, направленные на выявление фактов, влияющих на изменчивость и функциональную активность цитоскелета эритроцита [6, 7]. Показано, что мембрана эритроцита реагирует на различные стимулы, изменения внутренней среды, а также внешние воздействия. Так, в ряде работ показаны изменения структуры мембран эритроцитов в условиях лазерного излучения, алкогольного опьянения, воздействия токсинов [8-10].
В связи с этим представляет интерес изучение клинических состояний, при которых возникают повреждение мембраны и нарушение двояковогнутой формы эритроцита, и возможностей их фармакологической коррекции с использованием современных диагностических методов.
Нами выдвинута гипотеза о возникновении изменений структуры мембраны эритроцитов в условиях нарушений процессов микроциркуляции у пациентов с ФП, а также возможности их коррекции а нти коагулянтам и. Проведенный при подготовке данного материала анализ исследований и доказательных материалов, результаты которых опубликованы и доступны на таких ресурсах, как PubMed, EMBASE, Cochrane, E-Library, выявил отсутствие подобных работ.
Целью нашей работы стало изучение влияния антикоагулянтной терапии на оксигенацию мембран эритроцитов во взаимосвязи с показателями микроциркуляции у пациентов с ФП.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Проведено одномоментное (cross-sectional) исследование с последовательным включением больных с ФП, перенесших КЭИ, находящихся на амбулаторном этапе наблюдения. Пациенты были разделены на две группы: в основную - 1-ю группа больных (n=50), вошли пациенты, принимающие в соответствии с рекомендациями антикоагулянты, в группу сравнения включены больные,
которые при наличии рекомендаций не принимают антикоагулянты [2-я группа (п=50)].
Критерии включения в исследование: 1) ФП неклапанного генеза; 2) подтвержденный КЭИ в каротидном бассейне давностью <60 дней; 3) отсутствие гемодинами-чески значимого стеноза в бассейне сонных артерий (по данным ультразвукового исследования). Критерии невключения: 1) заболевания щитовидной железы; 2) онкологические, гематологические заболевания в анамнезе; 3) диффузные заболевания соединительной ткани; 4) психические заболевания. Группу контроля (3-я группа, n=50) составили пациенты без ФП и инсульта, сравнимые по полу и возрасту с больными 1-й и 2-й групп. Группа контроля была сформирована с целью калибровки изучаемых нормированных значений параметров мембран эритроцитов и МЦ статуса. К лицам группы контроля предъявлялись дополнительные отборочные критерии: отсутствие сопутствующей патологии в виде сахарного диабета (СД) и хронической болезни почек (ХБП).
Изучение морфофункциональных параметров мембраны эритроцитов, отражающих уровень оксигенации, проводили с помощью метода лазерной интерференционной микроскопии (ЛИМ), являющегося неинвазивным методом получения высококонтрастных изображений биологических объектов, не требующим предварительной фиксации и окраски, что позволяет количественно оценивать оптические свойства нативной клетки. Принцип действия ЛИМ основан на измерении локальных фаз излучения. Исследования проводили на компьютерном лазерном фазово-интерференционном микроскопе МИМ-340 («Швабе», Россия), укомплектованном лазером с длиной волны 670 нм. Микроскоп МИМ-340 имеет два канала для регистрации изображения: навигационный канал и измерительный. Выбор объекта микрокопирования и настройка фокуса изображения проводятся в навигационном канале. Последующая настройка интерференционного изображения (в нашем случае интерференционного «портрета» эритроцита), яркость лазера и запись интерференограммы осуществляются в измерительном канале. Для проведения исследований использовали 20-кратный микрообъектив с числовой апертурой 0,65 (MPLFLN Olympus). Увеличение в канале регистрации составляет х150. Метод подготовки эритроцитов к микроскопированию: проводили забор крови из локтевой вены пациентов в вакуумную пробирку VACUETTE с К3 ЭДТА, перемешивали. Далее 10 мкл цельной крови помещали в 1 мл фосфатно-солевого буфера (рН 7,4), из полученной суспензии клеток отбирали 10 мкл и помещали в камеру Горяева с зеркальным напылением, после чего проводили снятие интерференционного портрета с 40-50 эритроцитов в пробе каждого больного. Обработка изображений осуществлялась в программе MIM Visualiser 1.0. Измеряли следующие параметры: максимальную (dy1) и минимальную (dy2) фазовую высоту клетки. Вычисляли индекс оксигенации мембраны эритроцита как отношение минимальной фазовой высоты к максимальной dy2/dy1. В группе контроля нами установлены нормированные размеры: для dy1 - от 120,0 до 155,0 нм; dy2 - от 10,0 до 38,0; dy2/dy1 - от 0,085 до 0,2 нм.
Изучение параметров МЦ проводили с помощью метода лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) на лазерном анализаторе микроциркуляции крови для врача общей практики «ЛАКК-ОП» (ООО Научно-производственное предприятие «Лазма», лазерный анализатор микроциркуляции крови для врача общей практики «ЛАКК-ОП»). Принцип действия метода заключается в обнаружении изменений длины волны, отраженной от ритмически движущихся эритроцитов и других форменных элементов крови в микрососудистом русле. С помощью лазерных датчиков показатели снимали с подушечек указательных пальцев. Общее время проведения пробы составило 15 мин, из которых 5 мин осуществлялась регистрация исходного кровотока, 15 с - дыхательная проба, в течение следующих 3 мин 45 с - восстановление кровотока после пробы, 3-минутная окклюзия, и в течение последующих 3 мин регистрировалось восстановление кровотока после окклюзии. Полученные результаты анализировались автоматически с помощью программного обеспечения ЛДФ. В ходе исследования определялись следующие показатели микроциркуляции:
1) М (пф.ед.) - средняя перфузия за время обследования;
2) Ку = ст/Мх100% - коэффициент вариации, отражающий состояние микроциркуляции;
3) Аэ/ст, Ан/ст, Ам/ст - нормированные значения амплитуд колебаний микрокровотока, соответственно связанные с эндотелиальной, нейрогенной и миогенной регуляциями микрососудов;
4) РКК - резерв микрокровотока при окклюзионной пробе;
5) I - индекс удельного потребления кислорода в ткани;
6) Sm - индекс относительной перфузионной сатурации кислорода в микрокровотоке [11]. Исходные ЛДФ-граммы подвергали спектральному анализу с использованием адаптивного вейвлет-преобразования. В качестве материнской функции использовали комплекснознач-ный вейвлет Морле. Усредненную по времени амплитуду осцилляций кровотока оценивали по максимальным значениям (Amax) в соответствующем частотном диапазоне: 0,0095-0,021 Гц - диапазон эндотелиальной активности (Аэ); 0,021-0,052 Гц - диапазон нейрогенной (симпатической) активности (Ан); 0,052-0,145 Гц - диапазон миогенной активности (Ам).
Статистический анализ полученных данных выполняли с помощью пакета IBM SPSS Statistics 21 (лицензия № 20130626-3). Для сравнения независимых групп применяли однофакторный дисперсионный анализ (one-way ANOVA), при отклонении от нулевой гипотезы о равенстве средних в группах проводили апостериорные тесты (сравнения групп попарно) по критерию Тьюки. Для сопоставления показателей в динамике применяли дисперсионный анализ повторных измерений. Исследование взаимосвязей выполняли с помощью корреляционного анализа Пирсона. Описание нормально распределенных количественных признаков приведено с указанием среднего значения признака и среднего квадратичного откло-
нения (M±SD). Для анализа использована описательная статистика с применением параметрического критерия (t-критерия Стьюдента). Для описания признаков с распределением, отличным от нормального, указывали медиану, верхний (25-й) и нижний (75-й) квартили - Me [Q25; Q75]. Различия между изучаемыми параметрами признавали статистически значимыми при p<0,05.
Исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и принципами Хельсинкской декларации. Протокол исследования одобрен этическим комитетом Самарского государственного медицинского университета. Все сведения о наличии сопутствующих заболеваний пациента были получены нами из электронной базы данных системы «АИС Поликлиника» и зафиксированы в первичной медицинской документации по кодам МКБ-10.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Исходная задача по формированию групп в рамках протокола исследования была выполнена нами в полном объеме. Исследуемые лица 1-й и 2-й групп были сопоставимы по основным гендерно-демографическим и клиническим характеристикам, представленным в табл. 1. Больные этих групп не отличались по давности перенесенного инсульта, степени выраженности неврологического дефицита, а также по наличию сопутствующей патологии. Установлены статистически значимые отличия лиц группы контроля по сравнению с пациентами 1-й и 2-й групп по параметрам липидного спектра крови, скорости клубоч-ковой фильтрации (СКФ), уровню глюкозы. Эти данные подтверждают, что включенные в исследование больные с ФП - это лица с коморбидным статусом, имеющие в анамнезе ряд заболеваний, отягощающих состояние пациента. Данное обстоятельство изначально прогностически неблагоприятное в аспекте рисков развития тром-боэмболического события и смертности.
По результатам исследования нами установлены изменения морфологических свойств мембран эритроцитов с их множественными деформациями и повышением агрегации эритроцитов у пациентов с ФП, перенесших КЭИ в 1-й и 2-й группах. Так, на рис. 1-3 представлены примеры визуализации нативных эритроцитов пациентов из каждой группы, где отмечены зоны высокой плотности агрегированных эритроцитов, наиболее выраженные в группе сравнения. Следует отметить, что в рамках ви-зуализационного поля у больных с ФП, не принимавших антикоагулянты, коэффициент распределения агрегированных эритроцитов был значительно выше, чем у больных 1-й группы и группы контроля.
Подробно изучаемые параметры состояния мембран эритроцитов и микроциркуляции пациентов исследуемых групп представлены в табл. 2.
У больных 1-й и 2-й групп отмечались статистически значимые более низкие параметры показателей мембраны эритроцитов, чем у лиц группы контроля, со снижением индекса оксигенации ниже нормированных значений. При сравнении данного параметра в 1-й и 2-й группах
выявлено, что у пациентов, не принимавших антикоагулянты, наблюдалось статистически значимое (р=0,001) низкое значение индекса оксигенации мембраны эритроцитов по отношению к данному параметру у лиц основной группы. На рис. 4-9 представлены примеры полученных параметров эритроцитов с отражением фазового профиля высоты их мембраны и интерференционного «портрета».
По результатам исследования обнаружены статистически значимые различия у пациентов 1-й и 2-й групп, отражающие отрицательные показатели МЦ-статуса с нарушениями эндотелиальной, нейрогенной, миогенной регуляции микрососудистого тонуса, с низким индексом относительной перфузионной сатурации кислорода в микрокровотоке и показателя I. Следует отметить, что показатель М, отражающий степень снижения перфузии
Таблица 1. Сравнительная клинико-демографическая характеристика пациентов исходно
Показатель 1-я группа 2-я группа 3-я группа рЛ1^Л
(п=50) (п=50) (п=50)
Возраст, годы 68 (65,0;71,5) 67,5 (65,5; 72,0) 68 (65,5; 71,5) р1-3>0,05
р2-3>0,05
р1-2>0,05
Мужской пол, п,% 19 (38,0) 19 (38,0) 19 (38,0) р1-3>0,05
р2-3>0,05
р1-2>0,05
ИМТ, кг/м2, (М±Эй) 29,73±2,8 30,11±3,4 29,55±2,9 р1-3>0,05
р2-3>0,05
р1-2>0,05
Общий ХС, ммоль/л 5,8±1,1 5,9±1,2 4,5±0,87 р1-3<0,001
р2-3<0,001
р1-2>0,05
ХС ЛПНП, ммоль/л 3,4±0,2 3,2±0,4 2,7±0,5 р1-3<0,001
р2-3<0,001
р1-2>0,05
ТГ, ммоль/л 2,1±0,4 2,2±0,5 0,9±0,3 р1-3<0,001
р2-3<0,001
р1-2>0,05
Глюкоза, ммоль/л 6,8±0,5 6,9±0,45 4,9±0,5 р1-3<0,001
р2-3<0,001
р1-2>0,05
СКФ, мл/мин/1,73 м2 61,0 (55,5; 73,5) 60,5 (55,0; 73,0) 95,5 (66,0; 99,5) р1-3<0,001
р2-3<0,001
р1-2>0,05
Индекс ВэгШв!, балл 40,0 (30,0; 50,0) 30,0 (30,0;45,0) - р1-2>0,05
Шкала МНвв, балл 6,9±0,7 7,0±0,5 - р1-2>0,05
(М±Эй)
Анамнез заболевания
Давность инсульта, дни 45,0 (36,5; 54,0) 43,0 (35,0; 54,5) - р1-2>0,05
АГ, п,% 50 (100%) 50 (100%) 50 (100%) р1-3>0,05
р2-3>0,05
р1-2>0,05
СД, п,% 18 (36,0) 18 (36,0) - р1-2>0,05
ХБП, п,% 14 (28,0) 14 (28,0) - р1-2>0,05
ИБС, п% 30 (60,0) 31(62,0) 19 (38,0) р1-3<0,001
р2-3<0,001
р1-2>0,05
Примечание. Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения М±БО или медианы и меж-квартильного размаха - Ме (25-й и 75-й процентиль). Сокращения: АГ - артериальная гипертензия; СД - сахарный диабет; ХБП - хроническая болезнь почек; ИБС - ишемическая болезнь сердца; ИМТ - индекс массы тела; ХС - холестерин; ЛПНП - липопротеиды низкой плотности; ТГ - триглицериды; СКФ - скорость клубочковой фильтрации.
Рис. 1. Нативные эритроциты (ЭДТА-К3, фосфатно-солевой буфер, рН 7,4, 0,3 М сахароза). Больной: мужчина, 68 лет (группа контроля)
Рис. 2. Нативные эритроциты (ЭДТА-К3, фосфатно-солевой буфер, рН 7,4, 0,3 М сахароза). Больной: мужчина, 68 лет (основная группа)
Рис. 3. Нативные эритроциты (ЭДТА-К3, фосфатно-солевой буфер, рН 7,4, 0,3 М сахароза). Больной: мужчина, 68 лет (группа сравнения).
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
мкм
с1Х: 20.905 мкм с1У: -14.800 нм Яа: 46.024 нм
Рис. 4. Фазовый профиль эритроцита. Больной: мужчина, 68 лет (группа контроля)
Рис. 5. Интерференционный «портрет» эритроцита (ув. 20*7,5. Лазер: длина волны - 670 нм, мощность - 5 мВ). Больной: мужчина, 68 лет (группа контроля)
85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30
25^ •• 20^ •• 15^ 10 5
(СХ: 16.767 мкм
100,0 нм 50;
5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 мкм
СУ: -0.532 нм Яа: 23.022 нм
Рис. 6. Фазовый профиль эритроцита. Больной: мужчина, 68 лет (основная группа)
Рис. 7. Интерференционный «портрет» эритроцита (ув. 20*7,5. Лазер: длина волны - 670 нм, мощность - 5 мВ). Больной: мужчина, 68 лет (основная группа).
200 180 160 140 120 I 100 80 60 40 20
Сечение #34
1 2 3 4 5 6 7
с(Х: 17.609 мкм
СУ: 22.237 нм
9 10 11 12 13 14 15 16 17 мкм
Яа: 36.923 нм
Рис. 8. Фазовый профиль высоты мембраны эритроцита. Больной: мужчина, 68 лет (группа сравнения)
Рис. 9. Интерференционный «портрет» эритроцита (ув. 20*7,5. Лазер: длина волны 670 нм, мощность - 5 мВ.). Больной: мужчина, 68 лет (группа сравнения)
160
0,0
16,9 мкм
20,2 мкм
0
421.4 мкм
кровотока, был статистически значимо ниже (в группе пациентов, не принимавших антикоагулянты) по сравнению с аналогичным показателем в основной группе. Проведенный сравнительный анализ нормированных значений амплитуд колебаний микрокровотока, связанных с эндо-телиальной, нейрогенной и миогенной регуляцией микрососудистого тонуса, выявил тенденцию к повышению показателя Аэ/ст во 2-й группе больных по сравнению
с группой контроля. Показатель Ам/ст, отражающий мио-генный компонент регуляции, у пациентов 2-й группы был статистически значимо ниже по сравнению с 1-й группой. Аналогичные изменения отмечены при сравнении параметра Ан/ст. В части изучения индекса удельного потребления кислорода в ткани в группе пациентов, не принимавших антикоагулянты, отмечено снижение показателя по сравнению с пациентами основной группы.
Таблица 2. Характеристика показателей параметров мембран эритроцитов и микроциркуляторного статуса
Показатели 1-я группа 2-я группа 3-я группа pANOVA
(n=50) (n=50) (n=50)
dy1 156,80±5,10 179,03±8,025 148,88±10,1 p13=0,022 p23=0,019 p1-2=0,037
dy2 17,33±2,92 7,61±5,23 27,88±4,94 P1-2=0,022 p2-3=0,003 p12=0,018
dy2/dy1 0,12±0,018 0,04±0,046 0,16±0,055 p1-3=0,039 p2-3=0,001 p12=0,017
M (пф.ед.) 13,33±0,74 12,53±0,11 17,14±0,52 p1-3=0,038 p2 3=0,026 p12=0,045
Kv,% 9,05±2,76 12,74±1,15 6,83±2,38 P1-2=0,031 p2 3=0,024 p12=0,035
Ан/СКО 0,69±0,04 1,11±0,05 0,52±0,04 p1-3=0,046 p2-3=0,013 p12=0,029
Ам/СКО 0,68±0,03 1,07±0,06 0,51±0,03 p1-3=0,045 p2_3=0,037 p1-2=0,026
Аэ/СКО 0,71±0,03 1,22±0,03 0,49±0,03 p1-3=0,042 p2 3=0,034 p1-2=0,03
РКК 154,74±13,88 170,19±16,84 132,28±16,51 p1-3=0,035 p^0,021 p1-2=0,04
I 24,39±3,97 19,15±3,60 25,44±3,17 p1-3=0,069 p1_3=0,037 p1-2=0,033
Sm 3,16±0,58 2,54±0,74 4,83±0,52 p13=0,052 p2 3=0,041 p1-2=0,03
M (пф.ед.) 14,38±0,66 12,82±0,59 16,12±0,45 p13=0,051 p2 3=0,044 P!_2=0,025
Примечание. Статистически значимые различия в группе сравнения относительно основной группы, где p<0,05. Сокращения: dy1 - максимальная фазовая высота клетки; dy2 - минимальная фазовая высота клетки; dy2/dy1 - коэффициент ок-сигенации мембраны эритроцита; М - средняя перфузия за время обследования; Kv - коэффициент вариации; Аэ/п, Ан/п, Ам/п - нормированные значения амплитуд колебаний микрокровотока, соответственно связанные с эндотелиальной, нейрогенной и миогенной регуляциями микрососудов; РКК - резерв микрокровотока при окклюзионной пробе; I - индекс удельного потребления кислорода в ткани; Sm - индекс относительной перфузионной сатурации кислорода в микрокровотоке.
Для уточнения характера влияния изменения параметров МЦ на показатели мембраны эритроцита проведен корреляционный анализ. Нами отмечено, что у пациентов 1-й и 2-й групп были статистически значимые изменения показателей МЦ, коррелирующие с измеряемыми параметрами мембран эритроцитов. Показатель Бш как основной параметр, отражающий степень насыщения кислородом микрокровотока, у пациентов 2-й группы статистически значимо коррелировал с индексом dy2/dy1 (г=-0,66; р=0,028). По параметрам, отражающим эндотелиальную, нейрогенную и миогенную регуляцию микрососудов, также были отмечены корреляционные связи с индексом dy2/dy1: Аэ/ст (г=-0,61; р=0,012); Ан/ст (г=-0,66; р=0,002); Ам/ст (г=-0,70; р=0,001).
ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные результаты - это первые данные по состоянию оксигенации мембраны эритроцитов во взаимосвязи с показателями микроциркуляторного статуса у пациентов с ФП, перенесших тромбоэмболическое событие. Проведенный нами анализ позволяет не только интерпретировать показатели оксигенации эритроцитов и сравнивать с нормированными значениями, полученными в группе лиц без ФП, но и их изменения на фоне антикоагулянтной терапии, тем самым в перспективе оценивать эффективность антикоагулянтной терапии. Безусловно, пациенты, включенные в исследование, ввиду коморбидности состояния представляют выборку лиц с высоким уровнем ишемиче-ских процессов в органах и тканях, особенно на уровне микрососудистого русла. Как сами изменения параметров микроциркуляции, так и невозможность эритроцитами в полной мере осуществлять оксигенирование органов и тканей, являются негативными патофизиологическими процессами, потенциально приводящими к развитию неблагоприятных клинических исходов.
Сохранение функциональной способности эритроцитов к их физиологической деформации крайне важно. Эритроциты неоднократно претерпевают деформации при прохождении через узкие кровеносные сосуды. Высокая гибкость эритроцитов в основном определяется состоянием клеточной мембраны, так как сама клетка лишена ядра и большинства органелл. Цитоскелет играет важную роль в целостности мембраны эритроцитов, дефекты мембранных белков приводят к изменениям мембраны и снижению ее механической прочности [12, 13]. В ряде экспериментальных работ показано изменение локальной жесткости мембран эритроцитов с отрицательным влиянием на параметры гемодинамики [14-16]. Полученные нами данные в первую очередь свидетельствуют о том, что эритроциты при ФП в условиях нарушений микроциркуляции имеют патологическую деформацию мембраны, что определяет мембранную ригидность с формированием значимого пула в периферической крови, так называемых жестких эритроцитов. Жесткие эритроциты не способны изменять свою форму в достаточной степени для продвижения по микро-циркуляторному руслу, а их мембрана имеет низкий уровень оксигенации, способствующий усугублению ишемии на уровне органов и тканей у пациентов с ФП. Нарушение реологических параметров крови с повышением степе-
ни агрегации эритроцитов и нарушением их способности к физиологической деформации, на наш взгляд, является важнейшим патофизиологическим механизмом, вносящим значимый вклад в тяжесть состояния больного с ФП. По существу имеет место системный процесс нарушения микроциркуляции при ФП, особенно у лиц, перенесших тромбоэмболическое событие.
Так, в работе А.В. Муравьева и соавт. (2013) подробным образом рассматриваются аспекты взаимоотношения изменений деформируемости эритроцитов и нарушение степени перфузии органов и тканей на уровне МЦ русла [17]. Ссылаясь также на другие фундаментальные исследования, авторы в своей работе подчеркивают, что снижение деформируемости эритроцитов нарушает локальную перфузию тканей, так как микрореологические свойства эритроцитов в наибольшей степени проявляются на уровне МЦ [18, 19].
Полученные нами данные отражают, на наш взгляд, важные аспекты антикоагулянтной терапии, которые ранее не были описаны у пациентов с ФП. Антикоагулянты как класс лекарственных средств оказывают свое основное действие на систему гемостаза, влияя на ее плазменное звено. Результаты сравнения пациентов 3 групп с помощью однофакторного дисперсионного анализа ДИОУД (для несвязанных групп) показали, что параметры МЦ-статуса пациентов 1-й группы были статистически значимо лучше, чем показатели во 2-й группе. В отношении индекса оксигенации, мембраны эритроцитов полученные данные свидетельствуют, что данный показатель был статистически значимо ниже нормированных значений, определяемых в 3-й группе, для больных и 1-й, и 2-й группы, однако у пациентов 2-й группы он был существенно ниже (р=0,017), чем у больных, принимавших антикоагулянты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Наше исследование стало пилотным в отношении изучения параметров микроциркуляции во взаимосвязи со степенью оксигенации мембраны эритроцитов у больных с фибрилляцией предсердий, перенесших тромбоэмболическое событие.
Полученные данные позволяют говорить, что у пациентов с ФП отмечаются выраженные нарушения микроциркуляции с формированием «жестких» эритроцитов, что усугубляет процессы ишемии органов и тканей.
Результаты исследования свидетельствуют о положительном влиянии антикоагулянтной терапии на показатели микроциркуляторного статуса и степень оксигенации эритроцитов у больных с ФП.
Декларация о финансовых и других взаимоотношениях
Все авторы принимали участие в разработке концепции статьи и в написании рукописи. Исследование не имело спонсорской поддержки. Исследование не преследовало цель оценить клиническое превосходство какого-либо конкретного лекарственного средства. В случае возникновения спорных вопросов авторы готовы предоставить протокол исследования и первичную документацию в полном объеме. Авторы несут полную ответственность за предоставление окончательной версии рукописи в печать.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Золотовская Ирина Александровна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры госпитальной терапии с курсом поликлинической терапии и трансфузиологии ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России
E-mail: [email protected]
Давыдкин Игорь Леонидович - профессор, проректор по научной и инновационной работе, заведующий кафедрой госпитальной терапии с курсом поликлинический терапии и трансфузиологии, директор Научно-исследовательского института гематологии, трансфузиологии и интенсивной терапии ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России, главный внештатный гематолог Минздрава Самарской области
Дупляков Дмитрий Викторович - доктор медицинских наук, заместитель главного врача ГБУЗ «Самарский областной клинический кардиологический диспансер», профессор кафедры кардиологии и сердечно-сосудистой хирургии Института профессионального образования ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России E-mail: [email protected]
Лимарева Лариса Владимировна - доктор биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Института экспериментальной медицины и биотехнологий ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России
Сустретов Алексей Сергеевич - младший научный сотрудник Института экспериментальной медицины и биотехнологий ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России
ЛИТЕРАТУРА
1. Camm J.A., Singer D.E. Device-detected atrial fibrillation and risk for stroke: an analysis of >10,000 patients from the SOS AF project (Stroke prevention Strategies based on Atrial Fibrillation information from implanted devices) // Eur. Heart J. 2014. Vol. 35, N 8. P. 508-516.
2. Kirchhof P., Benussi S., Kotecha D. et al. 2016 ESC Guidelines for the management of atrial fibrillation developed in collaboration with EACTS // Eur. Heart J. 2016. Vol. 37, N 38. P. 2893-2962.
3. Kario K. Systemic hemodynamic atherothrombotic syndrome and resonance hypothesis of blood pressure variability: triggering cardiovascular events // Korean Circ. J. 2016. Vol. 46, N 4. P. 456-467. Published online 2016 Jul 21. doi: 10.4070/kcj.2016.46.4.456.
4. Yu J., Fischman D.A., Steck T.L. Selective solubilization of proteins and phospholipids from red blood cell membranes by nonionic detergents // J. Supramol. Struct. 1973. Vol. 1. P. 233-248.
5. Khan A.A., Hanada T., Mohseni M., Jeong J.J. et al. Dematin and adducing provide a novel link between the spectrin cytoskeleton and human erythrocyte membrane by directly interacting with glucose transporter-1 // J. Biol. Chem. 2008. Vol. 283. P. 14 600-14 609.
6. Fowler V.M. The human erythrocyte plasma membrane: a Rosetta Stone for decoding membrane-cytoskeleton structure // Curr. Top. Membr. 2013. Vol. 72. P. 39-88. doi: 10.1016/B978-0-12-417027-8.00002-7.
7. Li H., Lykotrafitis G. Erythrocyte membrane model with explicit description of the lipid bilayer and the spectrin network // Biophys J. 2014. Vol. 107, N 3. P. 642-653. doi: 10.1016/j. bpj.2014.06.031.
8. Kujawa J., Zavodnik L., Zavodnik I., Buko V. et al. Effect of low-intensity (3.75-25 J cm-2) near-infrared (810 nm) laser radiation on red blood cell AT Pase activities and membrane structure // J. Clin. Laser Med. Surg. 2004. Vol. 22, N 2. P. 111117. doi: 10.1089/104454704774076163.
9. Bulle S., Reddy V.D., Padmavathi P., Maturu P. et al. Association between alcohol-induced erythrocyte membrane alterations and hemolysis in chronic alcoholics // J. Clin. Biochem. Nutr. 2017. Vol. 60, N 1. P. 63-69. doi: 10.3164/jcbn.16-16.
10. Reddy V.D., Padmavathi P., Paramahamsa M., Varadacharyulu N. Modulatory role of Emblica officinalis against alcohol induced biochemical and biophysical changes in rat erythrocyte membranes // Food Chem. Toxicol. 2009. Vol. 47. P. 19581963.
11. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Лазерная допплеровская фло-уметрия микроциркуляции крови : руководство для врачей. М. : Медицина. 2005. 256 с.
12. Fisseha D., Katiyar V.K. Analysis of mechanical behavior of red cell membrane in sickle cell disease // Appl. Mathematics.
2012. Vol. 2, N 2. P. 40-46.
13. Коркушко О. В., Дужак Г. В. Возрастные изменения реологических свойств крови и состояния эндотелиальной функции микроциркуляторного сосудистого русла // Проблемы старения и долглетия. 2011. Vol. 20, N 1. P. 35-52.
14. Сергунова В.А., Гудкова О.Е., Козлов А.П., Черныш А.М. Измерение локальной жесткости мембран эритроцитов с помощью атомно-силовой спектроскопии // Общ. реаниматол.
2013. Т. 9, № 1. С. 14.
15. Мороз В.В, Голубев А.М, Афанасьев А.В., Кузовлев А.Н. и др. Строение и функция эритроцита в норме и при критических состояниях // Общ. реаниматол. 2012. Т. 8, № 1. С. 52-60.
16. Ефремов Ю.М., Багров Д.В., Дубровин Е.В., Шайтан К.В. и др. Атомно-силовая микроскопия животных клеток: обзор достижений и перспективы развития // Биофизика. 2011. Т. 56, № 2. С. 288-303.
17. Муравьев А.В., Комлев В.Л., Михайлов П.В., Ахапкина А.А. и др. Деформация эритроцитов: роль в микроциркуляции // Ярослав. педагог. вестн. 2013. Т. III (Естественные науки), № 2. С. 93-100.
18. Tse W.T., Lux S.E. Red blood cell membrane disorders // Br. J. Haematol. 1999. Vol. 104. P. 2-13.
19. Eber S., Lux S.E. Hereditary spherocytosis - defects in proteins that connect the membrane skeleton to the lipid bilayer // Semin. Hematol. 2004. Vol. 41. P. 118-141.
20. Delaunay J. The molecular basis of hereditary red cell membrane disorders // Blood Rev. 2007. Vol. 21. P. 1-20.
REFERENCES
1. Camm J.A., Singer D.E. Device-detected atrial fibrillation and risk for stroke: an analysis of >10,000 patients from the SOS AF project (Stroke prevention Strategies based on Atrial Fibrillation information from implanted devices). Eur Heart J. 2014; 35 (8): 508-16.
2. Kirchhof P., Benussi S., Kotecha D., et al. 2016 ESC Guidelines for the management of atrial fibrillation developed in collaboration with EACTS. Eur Heart J. 2016; 37 (38): 2893962.
3. Kazuomi Kario. Systemic hemodynamic atherothrombotic syndrome and resonance hypothesis of blood pressure variability: triggering cardiovascular events. Korean Circ J. 2016; 46 (4): 456-67. Published online 2016 Jul 21. doi: 10.4070/kcj.2016.46.4.456.
4. Yu J., Fischman D.A., Steck T.L. Selective solubilization of proteins and phospholipids from red blood cell membranes by nonionic detergents. J Supramol Struct. 1973; 1: 233-48.
5. Khan A.A., Hanada T., Mohseni M., Jeong J.J., et al. Dematin and adducing provide a novel link between the spectrin cytoskeleton and human erythrocyte membrane by directly interacting with glucose transporter-1. J Biol Chem. 2008; 283: 14 600-9.
6. Fowler V.M The human erythrocyte plasma membrane: a Rosetta Stone for decoding membrane-cytoskeleton structure. Curr Top Membr. 2013; 72: 39-88. doi: 10.1016/B978-0-12-417027-8.00002-7.
7. Li H., Lykotrafitis G. Erythrocyte membrane model with explicit description of the lipid bilayer and the spectrin network. Biophys J. 2014; 107 (3): 642-53. doi: 10.1016/j. bpj.2014.06.031.
8. Kujawa J., Zavodnik L., Zavodnik I., Buko V., et al. Effect of low-intensity (3.75-25 J cm-2) near-infrared (810 nm) laser radiation on red blood cell AT Pase activities and membrane structure. J Clin Laser Med Surg. 2004; 22 (2): 111-7. doi: 10.1089/104454704774076163.
9. Bulle S., Reddy V.D., Padmavathi P., Maturu P., et al. Association between alcohol-induced erythrocyte membrane alterations and hemolysis in chronic alcoholics. J Clin Biochem Nutr. 2017; 60 (1): 63-9. doi: 10.3164/jcbn.16-16.
10. Reddy V.D., Padmavathi P., Paramahamsa M., Varadacharyulu N. Modulatory role of Emblica officinalis against alcohol induced biochemical and biophysical changes in rat erythrocyte membranes. Food Chem Toxicol. 2009; 47: 1958-63.
11. Krupatkin A.I., Sidorov V.V. Laser Doppler flowmetry blood microcirculation. Guidelines for doctors. Moscow: Meditsina, 2005: 256 p. (in Russian)
12. Fisseha D., Katiyar V.K. Analysis of mechanical behavior of red cell membrane in sickle cell disease. Appl Mathematics. 2012; 2 (2): 40-6.
13. Korkushko O.V., Duzhak G.V. Age-related changes in blood rheological properties and microcirculatory vascular bed endothelial function. Problemy stareniya i dolgoletiya. [Problems of aging and long life]. 2011; 20 (1): 35-52. (in Russian)
14. Sergunova V.A., Gudkova O.E., Kozlov A.P., Chernysh A.M. Measurement of the local tension of red blood cell membranes by atomic force spectroscopy. Obshchaya reanimatologiya [General Resuscitation]. 2013; 9 (1): 14. doi: 10.15360/18139779-2013-1-14. (in Russian)
15. Moroz V.V., Golubev A.M., Afanas'ev A.V., Kuzovlev A.N., et al. The structure and function of a red blood cell in health and critical conditions. Obshchaya reanimatologiya [General Resuscitation]. 2012; 8 (1): 52-60. (in Russian)
16. Efremov Yu.M., Bagrov D.V., Dybrovin E.V., Schtayn K.V., et al. Atomic force microscopy of animal cells: a review of achievements and prospects of development. Biofizika [Biophysics]. 2011; 56 (2): 288-303. (in Russian)
17. Murav'iov A.V., Komlev B.L., Mikhaiylov P.V., Akhapkina A.A., et al. Erythrocyte deformation: the role in microcirculation. Yaroslavskiy pedagogicheskiy vestnik [Yaroslavl Pedagogical Bulletin]. 2013; III (Natural Science) (2): 93-100. (in Russian)
18. Tse W.T., Lux S.E. Red blood cell membrane disorders. Br J Haematol. 1999; 104: 2-13.
19. Eber S., Lux S.E. Hereditary spherocytosis - defects in proteins that connect the membrane skeleton to the lipid bilayer. Semin Hematol. 2004; 41: 118-41.
20. Delaunay J. The molecular basis of hereditary red cell membrane disorders. Blood Rev. 2007; 21: 1-20.
