Автореферат и диссертация по медицине (14.00.06) на тему:Окислительный стресс при хронической сердечной недостаточности и сахарном диабете 2-го типа

На правах рукописи

0030В7В34

Арзамасцева Наталья Евгеньевна

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ И САХАРНОМ ДИАБЕТЕ ТИПА 2

14.00.06 - Кардиология 03.00.04 - Биохимия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва-2006

003067634

Работа выполнена в НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс Росздрава

Научные руководители:

доктор медицинских наук

Агеев Фаиль Таипович

доктор биологических наук, профессор

Ланкин Вадим Зиновьевич

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Терещенко Сергей Николаевич

доктор медицинских наук

Собенин Игорь Александрович

Ведущая организация: ГОУ ВПО Российский государственный медицинский Университет Росзцрава

диссертационного присуждению ученой степени

кандидата медицинских наук в ФГУ Российский кардиологический научно-производственный комплекс Росздрава (121552, г. Москва, 3-я Черепковская ул., д. 15а)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ РКНПК Росздрава Автореферат разослан «ЛЗ» 2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат медицинских наук Полевая Татьяна Юльевна

Защита состоится

года в часов на заседании

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Борьба с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) и сахарным диабетом (СД) типа 2 является одной из важнейших проблем современной медицины благодаря большой распространенности данных заболеваний, частому возникновению тяжелых осложнений, снижению качества и продолжительности жизни больных. Особенно неблагоприятен прогноз при сочетании этих двух заболеваний, оказывающих взаимоусиливающее, неблагоприятное влияние на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и органы-мишени. Быстрый рост заболеваемости СД представляет собой реальную угрозу (Мареев В.Ю., Беленков Ю.Н., 2003), в связи с чем эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) впервые использовали термин «эпидемия» применительно к хроническому дегенеративному заболеванию (Mohan V., 2004). По данным ВОЗ, в 2000 г. в мире насчитывался 151 млн больных СД, этот показатель быстро и постоянно растет и к 2025 году, по расчетам специалистов -количество больных достигнет 300 млн (Мареев В.Ю., Беленков Ю.Н., 2003) (5,4% взрослого населения планеты). ХСН до сих пор остается одним из самых распространенных, прогрессирующих и прогностически неблагоприятных заболеваний сердечно-сосудистой системы. Распространенность симптоматической ХСН в европейской популяции, по материалам последних Рекомендаций Европейского общества кардиологов, колеблется от 0,4% до 2,0% (Беленков Ю.Н., Мареев В.Ю., Агеев Ф.Т., 2002). Согласно данным эпидемиологического исследования «ЭПОХА-ХСН» распространенность ХСН в России составляет в среднем 5,6% (Мареев В.Ю., Беленков Ю.Н., Агеев Ф.Т. и др., 2003). Самые оптимистичные расчеты позволяют надеяться, что к 2010 году абсолютный прирост числа больных ХСН не превысит 20% (Беленков Ю.Н., Мареев В.Ю., Агеев Ф.Т., 2002). Одним из новых, малоизученных факторов, оказывающих влияние на развитие и прогрессирование ХСН и СД, считается окислительный стресс (Меныцикова Е.Б., Панкин В.З. и др., 2006; MacCarthy P.A., 2003; Madamanchi N. R., Vendrov A., et al., 2005). Свободные радикалы прямо или опосредованно участвуют в механизмах апоптоза и процессах старения организма, активируют

транскрипционные факторы, участвующие в экспрессии генов, а также осуществляют трансдукцию гормональных и клеточных сигналов (Меньшикова Е.Б., Ланкин В.З. и др., 2006). Свободные радикалы вызывают развитие эндотелиальной дисфункции (Hamson D.G., 1997; Heitzer Т., et al., 2001), которая играет важную роль в патогенезе СД и ХСН. В этой связи большой практический интерес представляет изучение выраженности окислительного стресса у пациентов с ХСН и сочетанием ХСН и СД типа 2.

Цель работы: исследовать роль интенсификации свободнорадикальных процессов в патогенезе хронической сердечной недостаточности, в том числе при сочетании ХСН с сахарным диабетом типа 2, и оценить возможности медикаментозной коррекции с помощью традиционной терапии ХСН и гликемического контроля. Задачи исследования:

1. На основании исследования окисляемости липопротеидов низкой плотности (ЛНП) (кинетики Си2+-индуцированного свободнорадикального окисления ЛНП) и содержания первичных продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) -липогидропероксидов в ЛНП оценить выраженность окислительного стресса у больных с умеренной ХСН, СД типа 2 и сочетанием этих заболеваний.

2. На основании определения уровня вторичного продукта ПОЛ - малонового диальдегида (МДА) оценить выраженность карбонильного стресса у больных с умеренной ХСН, СД типа 2 и сочетанием этих заболеваний.

3. Исследовать скорость ферментативной утилизации активных форм кислорода (по активности супероксиддисмутазы и каталазы) и липогидропероскидов (по активности глутатионпероксидазы) у данных категорий пациентов.

4. Сравнить значения показателей ПОЛ у больных с ХСН, СД и сочетанием этих заболеваний, а также исследовать взаимосвязь между тяжестью СД и ХСН, с одной стороны, и интенсивностью ПОЛ, с другой стороны; оценить влияние проводимой терапии данных заболеваний на показатели ПОЛ.

5. Провести оценку влияния терапии метформином на показатели ПОЛ у пациентов с сочетанием СД и ХСН.

Научная новизна. В работе впервые с использованием адекватных биохимических методов проведено сравнительное исследование параметров, характеризующих выраженность окислительного и карбонильного стресса, а также скорость ферментативной утилизации активных форм кислорода и липогидропероксидов в крови больных с ХСН, больных СД типа 2 и пациентов с сочетанием этих заболеваний. Установлено, что наличие ХСН и декомпенсированного СД типа 2 являются факторами, способствующими развитию окислительного и карбонильного стресса. Показано, что ХСН сопровождается существенно более выраженной интенсификацией свободнорадикальных процессов по сравнению с СД. Впервые выявлена связь между тяжестью хронической сердечной недостаточности (по уровню мозгового натрийуретического пептида - BNP) и выраженностью окислительного стресса, а также между функциональным состоянием миокарда левого желудочка (по фракции выброса левого желудочка - ФВ ЛЖ) и интенсивностью свободнорадикальных процессов, что свидетельствует о важной роли этих процессов в патогенезе ХСН. Выявлена достоверная положительная корреляция между показателями окислительного (липогидропероксиды в ЛНП) и карбонильного (МДА в ЛНП) стресса в группе пациентов с ХСН, СД и сочетанием ХСН и СД, что свидетельствует о тесной взаимосвязи между процессами, сопровождающими окислительный и карбонильный стресс у этих категорий больных.

Практическая значимость работы. Полученные результаты указывают на важную роль свободнорадикальных процессов в патогенезе ХСН и СД. Выявление снижения интенсивности окислительного и карбонильного стресса на фоне стандарной терапии ХСН и СД, а также взаимосвязи между тяжестью ХСН (по уровню BNP) и выраженностью свободнорадикальных процессов может стать отправной точкой для создания новых биохимических маркеров, характеризующих тяжесть этих заболеваний, а также явиться основой для разработки принципиально новых подходов к терапии ХСН и СД.

Положения, выносимые на защиту: 1. У пациентов с ХСН отмечается значительно большая выраженность окислительного стресса по сравнению с больными СД

типа 2. Интенсивность свободнорадикальных процессов при сочетании ХСН и СД достоверно не увеличивается.

2. Между выраженностью окислительного стресса у больных ХСН и снижением сократительной способности миокарда, а также уровнем ВИР, объективно характеризующим тяжесть ХСН, имеет место достоверная взаимосвязь.

3. Эффективная терапия (улучшение клинических и функциональных показателей) у больных ХСН и ХСН с СД сопровождается уменьшением интенсивности свободнорадикальных процессов.

Внедрение в практику: Полученные результаты внедрены в научную и клиническую практику отдела заболеваний миокарда и сердечной недостаточности и научно-диспансерного отдела Института Клинической Кардиологии им. А.Л. Мясни-кова ФГУ РКНПК Росздрава.

Апробация диссертации состоялась 24 октября 2006 года на межотделенческой конференции НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГУ РКНПК Росздрава. Результаты работы были доложены или представлены на: XI и XII Российских национальных конгрессах "Человек и лекарство" (Москва, 2004, 2005); Конференциях "Сердечная недостаточность 2004 и 2005" (Москва, 2004, 2005); 7-ом Российском научном форуме "Кардиология 2005" (Москва, 2005); 75-ом Конгрессе европейского общества по изучению атеросклероза (Прага, Чешская Республика, 2005); Научной конференции РКНПК МЗ РФ и всероссийской конференции молодых ученых-кардиологов "Достижения отечественной кардиологии" (Москва, 2005); Международном симпозиуме "Молекулярные механизмы регуляции функции клетки" (Тюмень, 2005); 14-ом Международном симпозиуме по атеросклерозу (Рим, Италия, 2006).

Публикации: по теме диссертации опубликовано 14 печатных работ. Объем и структура диссертации: Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов исследования и их обсуждения, краткого заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего литературных источника. Диссертация иллюстрирована ^¿таблицами и ¿¿рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Клиническая характеристика пациентов. Работа выполнена в институте клинической кардиологии им. А.Л.Мясникова ФГУ «Российский кардиологический научно-производственный комплекс» Росздрава в рамках клинического исследования «Рациональная Эффективная Многокомпонентная терапия в БОрьбе с сахарным диабетом у больных с хронической сердечной недостаточностью» (РЭМБО). В исследовании в течение 1 года наблюдались 3 группы пациентов (см. рис. 1).

Дизайн исследования

иАПФ, диуретики, бета- иАПФ, диуретики, бета-

блокаторы, при необходимости - блокаторы, при

антиагреганты, дигоксин необходимости -

антиагреганты, дигоксин 60% пероральные 60% пероральные

сахароснижающие препараты, сахароснижающие препараты,

40% инсулинотерапия, 54% 40% инсулинотерапия, 52%

метформин метформин

Рис. 1. Дизайн исследования.

Критерии включения:

Для ХСН: Мужчины и женщины от 1В до 80 лет с ХСН II-III ФК по классификации Нью-Йоркской Ассоциации Сердца, развившейся в результате ИБС, ДКМП или артериальной гипертонии с фракцией выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) <45% по данным ЭХОКГ.

Для СД: Наличие сахарного диабета 2 типа, требующего медикаментозной коррекции (инсулинотерапия или/и пероральные сахароснижающие препараты).

Критерии исключения:

1. Инфаркт миокарда, инсульт, нестабильная стенокардия, операция АКШ в течение 3 месяцев перед включением в исследование.

2. Декомпенсация ХСН на момент включения в исследование.

3. Врожденные пороки сердца, а также приобретенные пороки сердца с гемодина-мически значимыми стенозами, активные воспалительные заболевания сердца.

4. Гипертрофическая и рестриктивная кардиомиопатия.

5. Артериальная гипертония с систолическим АД>180 и диастолическим>110 мм рт.ст. на фоне гипотензивной терапии.

6. Хроническое легочное сердце.

7. Онкологические и гематологические заболевания.

8. Выраженная патология со стороны легких, печени (уровень AJIT и ACT в 3 и более раз выше нормы) и почек (уровень креатинина в плазме>160 ммоль/л).

Все пациенты отбирались в соответствии с критериями включения/исключения и подписывали форму информированного согласия после получения подробной информации о настоящем исследовании.

Сравнительная исходная клиническая характеристика пациентов трех групп представлена в таблице 1. Как видно из таблицы, все три группы пациентов были сопоставимы по полу и возрасту. Группы 1 (ХСН+СД) и 2 (ХСН) были сопоставимы по этиологии и длительности ХСН, а также по функциональному классу (ФК), шкале оценки клинического состояния (ШОКС), ФВ ЛЖ, уровню BNP и соотношению синусовый ритм/мерцательная аритмия/ЭКС. Однако у пациентов 1 группы (ХСН+СД) отмечалось достоверное ухудшение качества жизни и уменьшение дистанции шестиминутной ходьбы по сравнению со 2 группой (ХСН), что, вероятно, обусловлено наличием СД и диабетической полинейропатии. Пациенты 1 (ХСН+СД) и 3 (СД) групп были сопоставимы по длительности СД и уровню гликированного гемоглобина. Уровень холестерина во 2-й группе (ХСН) был выше, чем в 1-й (ХСН+СД), а в 1-й (ХСН+СД) и 3-й (СД) достоверно не отличался.

Таблица 1. Сравнительная исходная клиническая характеристика пациентов _трех групп, включенных в исследование _

Показатель 1 группа (ХСН+СД), п=82 2 группа (ХСН), п=25 3 группа (СД), п=25

Возраст, в годах 64(56;69) 66(47;73) 58(56;65)

Пол, м/ж 58(71%)/ 24(29%) 18(72%) / 7(28%) 18(72%) / 7(28%)

Этиология ХСН: ИБС 'Декомп. гипертонич. сердце / ДКПМ 71(87%)/ 7(8%) / 4(5%) 19(76%)/ 2(8%) / 4(16%)

Длит-ть ХСН, годы 2,65(0,75;4,00) от 2 мес до 13 лет 1,8(0,7;5,0) от 3 мес до 18 лет

Длит-ть СД, годы 5,0(2,0; 12,0) от 1 мес до 34 лет - 7,0(4,0; 10,0) от 3 мес до 25 лет

Ритм: синусовый ритм /мерцательн. аритмия / ЭКС 63(77%) / 14(17%)/ 5(6%) 22(88%) / 1(4%)/ 2(8%) 25(100%)

ФК (клинич.) ХСН (NYHA), II/III 55(67%) / 27(33%) 20(80%) / 5(20%) -

ШОКС, в баллах 2(1;2) 2(1 ;3) -

ФВ ЛЖ,% 38(32;42) 36(31;42) 62(59;65) Р1-з<0,001 р2-з<0,001

BNP, пг/мл 122,4(65,1;295,6) 144,3(45,5;406,7) 24,4(11,4;51,8) Pi_3<0,001 р2-з=0,001

Качество жизни, баллы 44 (37;63) 34 (20;47) pi.2=0,004 -

6 минутный тест, метры 350(278;385) 380(350;402) pi-2=0,014 -

Холестерин, ммоль/л 5,1(4,2;5,8) 5,9(4,2;6,7) pi-2=0,024 5,0(4,3 ;5,6)

НЪА1С,% 7,1 (6,48;8,2) - 7,61(6,94;8,82)

Все пациенты с ХСН находились на базовой терапии ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента (иАПФ) или блокаторами ангиотензиновых рецепторов (АРА II), мочегонными, бета-блокаторами, при необходимости получали ангиагреганты, дигоксин; пациенты с СД находились на инсулинотерапии и/или получали пероральные сахароснижающие препараты. Более подробно описание терапии больных по группам представлено в таблице 2.

Таблица 2. Характеристика терапии пациентов по группам

Терапия 1 группа (ХСН+СД), п=82 2 группа (ХСН), п=25 3 группа (СД), п=25

иАПФ 80 (97,6%) 22 (88%) 17(68%)

АРА II 2 (2,4%) 3 (12%) 2 (8%)

Бисопролол (конкор) 53 (65%) 18 (72%) 15 (60%)

Соталол 3 (4%) 2 (8%) —

Метопролол короткого действия (эгилок) 5 (6%) — 1 (4%)

Метопролол замедл. высвобождения (эмзок, беталок-зок) — 1 (4%) 1 (4%)

Карведилол (дилатренд) 1 (1%) 2 (8%) —

Атенолол 1 (1%) — 1 (4%)

Не получали 3-адреноблокаторы 19(23%) 2 (8%) 7 (28%)

Гликлазид с модифицированным высвобождением (диабетон МВ) 27 (33%) 3 (12%)

Гликлазид (диабетон) 5 (6%) 2 (8%)

Глибенкламид (манинил) 9(11%) 8 (32%)

Репаглинид (новонорм) 4 (5%) —

Глимепирид(амарил) 2 (2%) 1 (%)

Метформин 44 (54%) 13 (52%)

Инсулинотерапия 33 (40%) 10(40%)

Эффективность гипогликемической терапии оценивали по уровню глюкозы и гликированного гемоглобина (НЬА1С). Условиями назначения метформина были сохраненная концентрационная и азотовыделительная функция почек (что контролировалось по уровню креатинина крови) и компенсация явлений сердечной недостаточности. Доза препарата титровалась под контролем уровня глюкозы крови. Безопасность терапии метформином контролировалась по концентрации лактата в плазме крови. Кроме того, ежемесячно проводился телефонный опрос пациентов с акцентом на наличие симптомов лактатацидоза, о возможности появления которых они были предупреждены. За время наблюдения не было отмечено ни одного случая лактатацидоза. Общая продолжительность наблюдения составила: в 1 группе (ХСН+СД) - 12 месяцев, во 2 группе (ХСН) - 12 месяцев у 20 пациентов и 6 месяцев у 5 пациентов, в 3 группе (СД) - 12 месяцев у 9 пациентов и 6 месяцев у 16 пациентов. В группах 2 (ХСН) и 3 (СД) за время наблюдения не умер ни один пациент В группе 1 (ХСН+СД) в течение 12 месяцев удалось пронаблюдать 73

пациента, двое пациентов отказались от дальнейшего участия в исследовании, 7 пациентов умерло, то есть смертность составила 9%.

Клинические и инструментальные методы обследования. Диагноз ХСН устанавливали на основании клинико-анамнестических данных, инструментальных методов обследования (ЭКГ, ЭХО-КГ, рентгенография органов грудной клетки) и результатов лабораторных исследований. Всем пациентам проводилась трансторакальная ЭхоКГ с определением ФВ ЛЖ по Симпсону на приборе ATL -5000 (США) с датчиком 3.0 Мгц. Качество жизни больных с ХСН оценивалось с помощью специализированного Миннесотского опросника «Жизнь с сердечной недостаточностью» MLHFQ. Функциональный класс ХСН определялся в соответствии с классификацией Нью-Йоркской ассоциации сердца по совокупности клинических признаков. Для оценки функциональных способностей пациентов с ХСН использовался тест 6-минутной ходьбы. Для определения клинического состояния больных использовалась шкала оценки Клинического состояния - ШОКС (модификация В.Ю.Мареева, 2000 г.). Исследование основных клинических параметров, характеризующих тяжесть ХСН (определение функционального класса ХСН, фракции выброса левого желудочка, уровня BNP), проводилось исходно, через 6 и через 12 месяцев, исследование уровня гликированного гемоглобина, холестерина и показателей перекисного окисления липидов проводилось исходно, через 3, 6, 9 и 12 месяцев наблюдения.

Биохимические методы исследования. Взятие крови для лабораторных анализов производили из локтевой вены в период между 9 и 10 ч утра после 12-часового голодания. Содержание общего холестерина определяли ферментативным методом с помощью тест-наборов фирмы «Roche» (Швейцария). Уровень мозгового натрий-уретического пептида (BNP) определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) при помощи тест-наборов на анализаторе AxSYM System («Abbott», США). Для оценки состояния углеводного обмена больным 1 и 3 групп проводили определение уровня гликированного гемоглобина (HbAlc) иммунотурбодиметричес-ким методом с помощью наборов «Roche» (Швейцария). Для выделения ЛНП венозную кровь больных отбирали в присутствии 1мг/мл ЭДТА, после чего плазму

подвергали двукратному центрифугированию в течение 2 часов при скорости 41000 об/мин в угловом роторе 50 Ti при 4°С в рефрижераторной ультрацентрифуге Beckman L-8 (Tertov V.V., et al., 1995), а затем диализовали при 4°С в течение 16 часов. Содержание белка определяли по методу Лоури (Lowry О.Н., et al., 1951). Окисление ЛНП индуцировали при 37°С введением ионов меди, после чего через фиксированные интервалы времени измеряли накопление липогидро-пероксидов при 233 нм на спектрофотометре Hitachi 220А (Тихазе А.К. и др., 2000). Окисляемость ЛНП характеризовали продолжительностью лаг-фазы на кинетических кривых - т (период индукции окисления, пропорциональный уровню антиоксидантов в ЛНП). Уровень липогидропероксидов в ЛНП (LOOH) измеряли специфичным колориметрическим методом при помощи цветной реакции с реагентом Ре2+-ксиленолоранж до и после специфичного восстановления органических гидропероксидов трифенилфосфином (Nourooz-Zadeh J., et al., 1994). Для определения содержания МДА в ЛНП использовали реакцию с 2-тиобарбитуровой кислотой, оценивая количество образовавшегося триметинового комплекса по оптической плотности при длине волны 532 нм на спектрофотометре Hitachi-557 (Нордевранд К., 1972). Для определения активности эритроцитарных антиоксида нтных ферментов образцы крови гемолизировали в гипотоническом 5 мМ K,Na-фосфатном буфере pH 7,4. После осаждения гема смесью этанола и хлороформа определяли активность Си^п-супсроксиддисмутазы (СОД) по восстанавлению синего нитротетразолия в формазан, используя систему ксантин-ксантиноксидаза для генерирования супероксидного анион-радикала. Кинетику образования формаза-на определяли на регистрирующем спектрофотометре Hitachi-557 при 560 нм (Beauchamp С., Fridovich J., 1971). Активность Se-содержащей глутатионперокси-дазы (ГП) определяли в сопряжённой глутатион-глутатионредуктазной системе по скорости окисления NADPH при 340 нм с гидропероксидом трет-бутила в качестве субстрата по модифицированному методу (Тихазе А.К. и др., 1998), используя химический анализатор Labsystems Oy FP-901 в кинетическом режиме работы. Активность каталазы определяли спектрофотометрически при 240 нм по скорости утилизации пероксида водорода (Тихазе А.К. и др., 1998). Статистическую обработ-

ку полученных результатов проводили с помощью пакета программ STATISTICA 6.0 согласно рекомендациям по проведению биомедицинской статистики (Реброва О.Ю., 2002). Результаты исследования в таблицах и на графиках представлены в виде медианы. При проведении корреляционного анализа определялся непараметрический коэффициент Spearman (Spearman г) и его достоверность (р).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Оценка исходных показатели перекисного окисления липидов по трем группам.

На рисунке 2 показаны исходные показатели перекисного окисления липидов, для сравнения по трем группам они представлены в относительных единицах. Соответствующие показатели в 3 группе (СД) приняты за единицу, достоверность различий также показана относительно этой группы. Содержание первичных (липо-гидропероксиды) и вторичных (МДА) продуктов свободнорадикального окисления липидов в ЛНП в группе 1 (ХСН+СД) значительно превышало таковое в группе 3 (СД). Содержание липогидропероксидов в группе 2 (ХСН) также превышало соответствующий показатель в группе 3 (СД). Окисляемость ЛНП (исходя из меньшей продолжительности периода индукции) в группах 1 (ХСН+СД) и 2 (ХСН) также была значительно выше, чем в группе 3 (СД). За исключением каталазы, активность которой в исследованных группах достоверно не отличалась, активность других антиоксидантных ферментов (СОД и глутатионпероксидаза) была существенно выше в группе 3 (СД) по сравнению с 1 (ХСН+СД) и 2 (ХСН) группами. Окисляемость ЛНП, уровень липогидропероксидов и антиоксидантных ферментов в 1-й (ХСН+СД) и 2-й (ХСН) группах достоверно не отличались. Высокая окисляемость ЛНП, накопление первичных и вторичных продуктов свободнорадикального окисления липидов в ЛНП, а также снижение уровня антиоксидантных ферментов свидетельствуют об активации свободнорадикальных процессов. Следовательно, выраженность окислительного стресса в группах больных ХСН+СД и ХСН значительно превышала таковую в группе пациентов с СД, но достоверно не отличалась в группе ХСН+СД по сравнению с группой больных с ХСН, то есть сопутствующий СД достоверно не увеличивал интенсивность свободнорадикальных процессов у больных ХСН.

1,2

l 1 s CI

;o.e

л 0,6 с

0)

s 0 4 о

5 0,2 0

□ хсн+сд тхсн ясд ахсн+сд шхсн ясд

Рис. 2. Сравнение исходных показателей, характеризующих выраженность окислительного стресса, у пациентов с ХСН, СД и сочетанием этих

заболеваний.

Изменение показателей, характеризующих тяжесть заболевания и выраженность окислительного стресса у больных с ХСН, СД и сочетанием этих заболеваний в течение 12 месяцев наблюдения.

При сравнении клинических показателей в 1 группе (ХСН+СД) в динамике было выявлено, что через 6 месяцев ФВ ЛЖ увеличилась с 38 до 40% и в дальнейшем не изменялась (рис. ЗА). По функциональному классу достоверные изменения отмечались к 12 месяцу: появились пациенты I и IV ф.к., уменьшилось число пациентов III ф.к. (с 33% до 14%) по сравнению с исходными показателями (рис. ЗВ.). Достоверных изменений по уровню BNP получено не было (рис. ЗБ). Уровень гликирован-ного гемоглобина постепенно снижался, но к 12 месяцу по сравнению с исходными значениями изменения были не достоверны (рис. ЗД).

При сравнении показателей во 2 группе (ХСН) в динамике изменений по ФВ ЛЖ и уровню BNP получено не было (рис. ЗА,Б). По функциональному классу достоверные изменения отмечались к 12 месяцу: появились пациенты I ф.к. (20%) (рис. ЗГ).

Исходные показатели продолжительности периода индукции окисления ЛНП (лаг-фаза), активности супер-оксиддисмутазы (СОД) и глутатион-пероксидазы (ГП) эритроцитов

Исходные показатели содержания липогидролероксидов (LOOH) и малонового диальдегида (МДА) в ЛНП

5 ■

2 ■ 1 -

лаг-фаза СОД

LOOH

МДА

60-

50-

40

30

А. Динамика фракции выброса левого желудочка

38 1=

40*

40 '

36

37

36,5

260-1 пг/мл

21016011060 -. 10

Б. Динамика уровня ВЫР 229,6

217,6

исходно —ХСН+СД

6 мес 12 мес

—■—хсн —*—сд

В. Динамика функционального класса ХСН в 1 группе (ХСН+СД)

100%!

75%

50%

25%-

0%

исходно 6 мес 12 мес > ХСН+СД —■—ХСН —*—СД

Г. Динамика функционального класса ХСН во 2 группе (ХСН)

100%

■ IV ф.к.

□ III ф.к.

□ II ф.к.

□ I ф.к.

75% ■

50%-

25% -

0%

ш

ВIII ф.к. □ II ф.к. Шф.к.

исходно 6 мес 12 мес

% 8 7,6 7,2 6,8 ■ 6,4

исходно 6 мес 12 мес

Д. Динамика уровня гликированного гемоглобина

7,75

7,61

7,71

6,76

исходно 6 мес 12 мес

-♦-хсн+сд -*-сд

Рис. 3. Динамика основных клинических и биохимических показателей в исследованных группах больных за время наблюдения.

При сравнении показателей в 3 группе (СД) в динамике было выявлено, что через 6 месяцев уровень BNP увеличился с 24,4 до 37,9 пг/мл, уровень гликированного гемоглобина уменьшился с 7,61 до 7,42% (рис. ЗБ,Д). К 12 месяцу продолжала сохраняться соответствующая динамика по сравнению с исходными показателями. Достоверных изменений по ФВ ЛЖ (рис. ЗА) получено не было.

На фоне лечения в группах ХСН и ХСН+СД отмечалась положительная динамика (увеличение периода индукции окисления ЛНП, уменьшение уровня продуктов свободнорадикального окисления - липогидропероксидов и МДА в ЛНП). В групппе СД (на фоне сохранявшихся высоких значений гликированного гемоглобина) наблюдалась отрицательная динамика (уменьшение периода индукции и рост продуктов свободнорадиального окисления) (рис. 4А,Б,В). По активности СОД и глутатионпероксидазы в группах ХСН+СД и ХСН также отмечалась положительная динамика, а в группе СД изменения были в основном недостоверны (рис 4Г,Д). Из-за отсутствия достоверных изменений уровня каталазы соответствующий график для этого показателя не строился.

На представленных графиках видно, что изменения показателей в группах ХСН+СД и ХСН носили сходный характер и отличались от группы СД. Следует отметить, что максимальная динамика показателей во всех группах отмечалась в основном к 6-9 месяцу наблюдения.

75 п

50 -

25 -

Л Продолжительность периода индукции окисления ЛНП

Б. Уровень липогидропероксидов в ЛНП

300 -1

исходно

-♦-хсн+сд

6 мес

—■—хсн

12 мес г-СД

исходно

♦- хсн+сд

8-1 . 7-|

ё 6

>8 5

5 4 Н

^ 3-

I 2 1 1 О

В. Уровень малонового диальдегида в ЛНП

исходно

-♦-хсн+сд

Г. Активность супероксиддисмутазы

6 мес

-ХСН

16000 л

14000 12000 -10000 • 8000

12 мес ■-СД

Д. Активность глутатионпероксидазы

4,5 4

х 3,532,5 2

1

исходно 6 мес 12 мес

—♦—ХСН+СД -«-ХСН -А-СД

исходно 6 мес 12 мес

-♦-ХСН+СД -"-ХСН -А-СД

Рис. 4. Изменение показателей, характеризующих интенсивность свободнорадикальных процессов у исследованных групп больных за время

наблюдения.

Взаимосвязь между параметрами, характеризующими тяжесть ХСН, уровень

компенсации СД и показателями интенсивности свободнорадикальных процессов у больных с ХСН, СД и сочетанием этих заболеваний. Корреляции между показателями окислительного и карбонильного стресса у исследованных

групп пациентов.

При проведении корреляционного анализа, ни в 1 (ХСН+СД), ни в 3 (СД) группах зависимости между уровнем гликированного гемоглобина и показателями выраженности окислительного стресса получено не было, в отличие от исследований Недосуговой Л.В. с соавт. (Недосугова и др., 2003), в которых на фоне снижения уровня гликированного гемоглобина с 8,1% на 1% и более, отмечалось уменьшение выраженности окислительного стресса. Отсутствие корреляционных зависимостей между показателями выраженности свободнорадикальных процессов и уровнем компенсации СД в группе 1 (ХСН+СД), вероятно, было обусловлено тем, что большинство пациентов этой группы на момент включения в исследование находились в состоянии субкомпенсации СД и за время наблюдения у них отмечалось хотя и достоверное, но небольшое (менее 0,5%) снижение уровня гликированного гемоглобина. Кроме того, по-видимому, основное воздействие на выраженность окислительного стресса в данной группе оказывала тяжесть ХСН, а не СД. В группе 3 (СД) наблюдалось небольшое число пациентов и снижение уровня гликированного гемоглобина за первые 6 месяцев у них также было достоверным, но небольшим с 7,61 до 7,42% (менее 0,5%). Отсутствие компенсации СД привело к еще большей активации свободнорадикальных процессов, что, возможно, и не позволило выявить зависимость между показателями выраженности окислительного стресса и уровнем гликированного гемоглобина в данной группе.

При непараметрическом анализе клинических данных и биохимических показателей по всем трем группам были получены следующие корреляционные зависимости (табл. 3).

Таблица 3. Корреляции фракции выброса левого желудочка и уровня BNP с показателями, характеризующими выраженность окислительного стресса.

По исходным данным во всех группах По всем точкам (исходно, через 6 и через 12 мес) во всех группах

Количество проб Spearman г p-level Количество проб Spearman г p-level

ФВ и лаг-фаза 132 0,236 0,006 363 0,041 0,440

ФВ и LOOH 132 -0,266 0,002 363 0,028 0,596

ФВ и МДА 132 -0,259 0,003 362 -0,004 0,946

ФВ и СОД 132 0,203 0,020 362 0,158 0,003

ФВ иГП 132 0,221 0,011 362 0,104 0,048

BNP и лаг-фаза 117 -0,189 0,041 337 -0,139 0,010

BNP и LOOH 117 0,142 0,126 337 0,174 0,001

BNP и МДА 117 0,067 0,474 336 0,122 0,025

BNP и СОД 117 0,161 0,084 336 -0,080 0,145

BNP и ГП 117 0,106 0,254 336 0,023 0,667

Условные обозначения лаг-фаза - период индукции окисления ЛНП, ЬООН - липогидроперокси-ды в ЛНП, МДА - малоновый диальдегид в ЛНП, СОД - супероксиддисмутаза в эритроцитах, ГП -

глутатионпероксидаза в эритроцитах.

Установлена связь между фракцией выброса левого желудочка и показателями окислительного стресса, а также между уровнем BNP и показателями окислительного стресса. Таким образом, на основании полученных данных можно сделать вывод о наличии прямой достоверной связи между тяжестью ХСН (по BNP) и выраженностью окислительного стресса и между функциональным состоянием миокарда левого желудочка (по ФВ ЛЖ) и свободнорадикальными процессами. Причем исходно отмечались корреляции показателей перекисного окисления липидов в основном с ФВ ЛЖ, а в динамике на фоне терапии стали преобладать корреляции показателей перекисного окисления липидов с уровнем BNP. Отсутствие зависимости между функциональным классом ХСН и показателями выраженности окислительного стресса, вероятно, обусловлено тем, что у многих пациентов за период наблюдения не отмечалось изменений по функциональному классу ХСН, так как они были хорошо компенсированы. Уровень же BNP, как известно, является высоко чувствительным показателем, гораздо более чутко реагирующим на изменения состояния миокарда и, соответственно клинический статус пациента, чем функциональный класс. Точный механизм взаимосвязи между тяжестью ХСН и выраженностью окислительного стресса до сих пор не описан, вероятно, он носит

опосредованный различными нейрогуморальными факторами характер, что косвенно подтверждается полученными результатами (выявление слабой, но достоверной корреляционной связи).

Как и следовало ожидать, были выявлены сильные корреляции между уровнем липогидропероксидов и МДА (табл. 4), что косвенно подтверждает трансформацию окислительного стресса у данных категорий пациентов в карбонильный. Также установлено, что наибольшая взаимосвязь между такими показателями как липогидропе-роксиды и МДА отмечается в группе 3 (СД), что косвенно свидетельствует о максимальной выраженности карбонильного стресса именно при СД.

Таблица 4. Корреляционные зависимости меяеду показателями, характеризующими выраженность окислительного и карбонильного стресса в

группах исследованных больных за время наблюдения.

Показатели Количество проб Spearman г p-level

LOOH и МДА во всех группах 592 0,661 <0,001

LOOH и МДА в 1 группе (ХСН+СД) 383 0,652 <0,001

LOOH и МДА во 2 группе (ХСН) 114 0,593 <0,001

LOOH и МДА в 3 группе (СД) 93 0,727 <0,001

Условные обозначения' LOOH - липогидропероксиды в ЛНП, МДА - малоновый диальдегид в ЛНП.

Влияние метформина на показатели окислительного стресса у пациентов с

сочетанием СД и ХСН.

Рядом авторов было показано, что метформин кроме гипогликемического эффекта также обладает способностью к образованию триазепинона — стабильного соединения, возникающего в результате циклизации метформина и метилглиоксаля (Battah S., Ahmed N„ et al., 2002; Beisswenger P., Howell S, et al., 1999; Cheng C., Chang H., 2000; Ruggicro-Lopez D., Howell S.K., et al., 2000; Ruggiero-Lopez D., Lecomte M., et al., 1999). При этом происходит утилизация метилглиоксаля за счет экскреции образовавшихся аддуктов с мочой. Таким образом, высокая эффективность метформина может быть связана не только с нормализацией уровня глюкозы, но и с подавлением карбонильного стресса.

Учитывая это, в нашем исследовании представлялось целесообразным сравнить выраженность окислительного стресса и нарушений углеводного обмена в зависимости от приема метформина в группе пациентов с сочетанием ХСН и СД.

Пациенты, принимавшие и не принимавшие метформин, были сопоставимы по возрасту, тяжести СД (уровню гликированного гемоглобина), длительности СД и длительности ХСН. В начале наблюдения пациенты, принимавшие метформин, отличались от не получавших данный препарат только по уровню каталазы - у пациентов, находившихся на терапии метформином активность этого антиоксидантного фермента эритроцитов была выше (таблица 5). Через 12 месяцев наблюдения достоверных отличий по уровню гликированного гемоглобина в зависимости от приема мет-формина получено не было, однако сохранялось повышение активности каталазы эритроцитов и отмечалось уменьшение уровня липогидропероксидов (р=0,049) в ЛНП на фоне приема метформина, что свидетельствует о некотором уменьшении выраженности окислительного стресса на фоне приема данного препарата. По продолжительности периода индукции окисления ЛНП, уровню МДА в ЛНП и активности СОД и глутатионпероксидазы в эритроцитах достоверных различий получено не было.

Таблица 5. Влияние метформина на показатели окислительного стресса у _пациентов с сочетанием СД и ХСН (группа 1)._

Показатели Исходно 12 мес

На метформине Без метформина На метформине Без метформина

Кол-во больных 45 37 47 26

НЬА1с, % 7,17 (6,81;8,25) 6,71 (6,26;8,11) 6,79 (6,51;7,73) 6,63 (6,15;8,06)

Лаг-фаза, мин 6,53 (2,56;44,39) 11,53 (5,11;19,36) 20,28 (11,96;42,18) 19,79 (11,8;30,0)

ШОН, мкмоль/мг белка 69 (12;238) 54 (10;184) 29 (6;233) 165 (13;289) р=0,049

МДА, нмоль/мг белка 3,53 (1,26;14,51) 4,28 (1,44;10,34) 1,85 (0,82;6,6) 5,15 (0,82;7,1)

СОД, ед/г НЬ 9527 (60,61 ;13318) 11718 (6975; 14286) 12853 (10924;16496) 11974 (10936;15865)

ГП, ед/г НЬ. 2,41 (2,2;2,74) 2,25 (1,96;2,92) 3,2 (2,28;4,3) 2,75 (2,02;3,65)

КАТ, мкмоль/ мин/мг НЬ 777 (575; 1212) 655 (426; 1006) р=0,023 892 (557;1134) 625 (407;994) р=0,028

Условные обозначения- лаг-фаза - период индукции окисления ЛНП, ЬООН - липогидропероксиды в ЛНП, МДА - малоновый диальдегид в ЛНП, СОД - супероксиддисмутаза в эритроцитах, ГП -глутатионпероксидаза в эритроцитах, КАТ - каталаза в эритроцитах.

Таким образом, по результатам нашего исследования, у больных с ХСН в сочетании с СД применение в комплексной терапии метформина позволяет достоверно

снизить уровень липогидропероксидов в ЛНП, несмотря на невысокую степень снижения уровня гликированного гемоглобина у пациентов, исходно находившихся в состоянии близком к субкомпенсации.

ВЫВОДЫ

1. Наличие ХСН значительно усиливает интенсивность свободнорадикальных процессов (увеличение окисляемости ЛНП, уровней липогидропероксидов и МДА в ЛНП, снижение активности эритроцитарных антиоксидантных ферментов) по сравнению с таковой у больных СД типа 2. Выраженность окислительного стресса при сочетании ХСН и СД достоверно не увеличивается.

2. Между выраженностью окислительного стресса у больных ХСН и снижением сократительной способности миокарда, а также уровнем BNP, объективно характеризующим тяжесть ХСН, имеет место достоверная взаимосвязь.

3. У больных с ХСН, СД и сочетанием этих заболеваний установлена сильная положительная корреляция (г=0,6-0,7; р<0,001) между параметрами, характеризующими выраженность окислительного (липогидропероксиды в ЛНП) и карбонильного (МДА в ЛНП) стресса.

4. Эффективная терапия (улучшение клинических и функциональных показателей) у больных ХСН и ХСН с СД сопровождается уменьшением интенсивности свободнорадикальных процессов. При СД на фоне сохранявшегося высокого уровня гликированного гемоглобина (>7,0%) за время наблюдения напротив отмечено увеличение интенсивности свободнорадикальных процессов, о чем свидетельствует нарастание уровней липогидропероксидов и МДА в ЛНП.

5. У больных с ХСН в сочетании с СД применение в комплексной терапии метформина позволяет достоверно снизить уровень липогидропероксидов в ЛНП, несмотря на невысокую степень снижения уровня гликированного гемоглобина у пациентов, исходно находившихся в состоянии близком к субкомпенсации.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Результаты работы позволяют рекомендовать определение уровня липогидропероксидов и МДА в ЛНП в качестве дополнительных биохимических тестов для оценки тяжести ХСН и эффективности проводимой терапии.

2. Полученные результаты, свидетельствующие об уменьшении интенсивности свободнорадикальных процессов на фоне эффективной терапии ХСН и СД при сочетании этих заболеваний, позволяют рекомендовать применение иАПФ, адреноблокаторов и диуретиков, а также метформина, производных сульфонилмочевины и инсулинов в составе комплексной терапии у пациентов с ХСН и сопутствующим СД типа 2.

3. Полученные данные являются обоснованием для проведения исследований, направленных на поиск новых препаратов, способных эффективно снижать интенсивность свободнорадикальных процессов при ХСН, с целью включения этих препаратов в комплексную терапию.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Ланкин В.З., Недосугова Л.В., Коновалова Г.Г., Лисина М.О., Арзамасцева Н.Е., Антонова К.В., Тихазе А.К., Балаболкин М.И., Кухарчук В.В., Беленков Ю.Н. "Свободнорадикальное окисление липопротеидов низкой плотности при сахарном диабете типа 2 и заболеваниях сердечно-сосудистой системы" Материалы XI Российского национального конгресса "Человек и лекарство", Москва, 2004, стр. 220

2. Арзамасцева Н.Е., Ланкин В.З., Коновалова Г.Г., Недосугова Л.В., Тихазе А.К., Агеев Ф.Т., Беленков Ю.Н. "Влияние недостаточности кровообращения на окисление липопротеидов низкой плотности у больных ИБС и сахарным диабетом" Тез. докл. конф. "Сердечная недостаточность 2004", Москва, 2004, стр. 148

3. Ланкин В.З., Арзамасцева Н.Е., Недосугова Л.В., Тихазе А.К., Агеев Ф.Т., Кухарчук В.В. "Оксидативный стресс". Дальневосточный медицинский научно-практический журнал "Здоровье. Медицинская экология. Наука", 2005, № 1(21), стр. 48-51

4. Ланкин В.З., Арзамасцева Н.Е., Недосугова Л.В., Коновалова Г.Г., Лисина М.О., Тихазе А.К., Агеев Ф.Т. "Окислительный и карбонильный стресс при сахарном диабете типа 2 и заболеваниях сердечно-сосудистой системы". Материалы XII Российского национального конгресса "Человек и лекарство", Москва, 2005, стр. 438

5. Lankin V., Arzamastseva N., Tikhaze A., Nedosugova L., Konovalova G., Lisina M., Ageev F. "LDL-modification during atherosclerosis and diabetes" Atherosclerosis, 2005,

vol. 6/1 (suppl.), p 69-70

6. Арзамасцева H.E "Прооксидантное действие статииов у пациентов с недостаточностью кровообращения и сопутствующим сахарным диабетом типа 2" Материалы научной конф. РКНПК МЗ РФ и всероссийской конференции молодых ученых-кардиологов "Достижения отечественной кардиологии", Москва, 2005, стр. 64

7. Панкин В.З., Лисина М.О., Арзамасцева Н.Е., Коновалова Г.Г., Недосугова Л.В., Каминный А.И., Тихазе А.К., Агеев Ф.Т., Кухарчук В.В., Беленков Ю.Н. "Окислительный стресс при атеросклерозе и диабете". Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2005, т. 140 № 1, стр. 41-43

8. Ланкин В.З., Арзамасцева Н Е., Тихазе А.К., Агеев Ф.Т., Кухарчук В.В. "Окислительная модификация липопротеидов низкой плотности при атеросклерозе, сахарном диабете и сердечной недостаточности" Материалы международного симпозиума "Молекулярные механизмы регуляции функции клетки" Тюмень, 2005, стр 18-20

9. Арзамасцева Н.Е., Лапина Ю.В., Агеев Ф.Т., Ланкин В.З., Нарусов О.Ю., Бакланова H.A., Мареев В.Ю. "Окислительный стресс у пациентов с хронической сердечной недостаточностью и сахарным диабетом типа 2 и у больных сахарным диабетом с сохраненной сократительной функцией левого желудочка" Конференция "Сердечная недостаточность 2005", Москва, 2005, стр. 57-58

10. Арзамасцева Н.Е., Лапина Ю.В., Агеев Ф.Т., Ланкин В.З., Нарусов О.Ю., Бакланова H.A., Мареев В.Ю. "Окислительный стресс у пациентов с хронической сердечной недостаточностью и сахарным диабетом типа 2 и пациентов с хронической сердечной недостаточностью без нарушений углеводного обмена" Конференция "Сердечная недостаточность 2005", Москва, 2005, стр. 58-59

11. Lankin V., Arzamastseva N., Tikhaze A., Ageev F., Mareev V., Belenkov Yu. "Oxidative stress during diabetes and heart failure" Atherosclerosis, 2006, vol. 7, issue 3 (suppl.), p. 354

12. Арзамасцева H.E., Ланкин B.3., Коновалова Г.Г., Тихазе А.К., Агеев Ф.Т., Лапина Ю.В., Нарусов О.Ю., Мареев В.Ю., Беленков Ю.Н. "Окислительный стресс при хронической сердечной недостаточности и сахарном диабете типа 2 (по результатам программы РЭМБО)". Журнал Сердечная недостаточность, 2006, т. 7, № 4, стр. 194198

13. Недосугова Л. В., Ланкин В 3., Резник С. М., Антонова К. В., Арзамасцева Н.Е., Коновалова Г.Г., Балаболкин М.И. "Влияние метформина на выраженность окислительного стресса у пациентов с сахарным диабетом типа 2". Проблемы эндокринологии, 2007, т. 52, № 1, стр. 3-7

14. Арзамасцева Н.Е., Ланкин В.З., Коновалова Г.Г., Тихазе А.К., Агеев Ф.Т., Лапина Ю.В., Нарусов О.Ю., Мареев В.Ю., Беленков Ю.Н. "Окислительный стресс при хронической сердечной недостаточности и сахарном диабете типа 2". Статья в печати, журнал "Бюллетень экспериментальной биологии и медицины", 2007.

Список сокращений

АРА II - антагонисты рецепторов к ангиотензину II ВОЗ - Всемирной организации здравоохранения ГП - глутатионпероксидаза

иАПФ - ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента КАТ - каталаза

лаг-фаза - период индукции окисления ЛНП

ЛНП - липопротеиды низкой плотности

МДА - малоновый диальдегид

ПОЛ - перекисное окисление липидов

СД - сахарный диабет

СОД - супероксиддисмутаза

ФВ ЛЖ - фракция выброса левого желудочка

ФК, ф.к. - функциональный класс ХСН

ХСН - хроническая сердечная недостаточность

ШОКС - шкала оценки клинического состояния больных ХСН

ЭКС - электрокардиостимулятор

BNP - мозговой натрийуретический пептид

НЪ - гемоглобин

HbAlC - гликированный гемоглобин

LOOH - липогидропероксиды

NYHA - Нью-Йоркская Ассоциация Сердца

Заказ №148/12/06 Подписано в печать 19 12 2006 Тираж ЮОэкз Уел пл. 1,5

ООО "Цифровичок", тел (495) 797-75-76; (495) 778-22-20 \y_yj с/г.} и ; е-тт1'1п/о@с/г т

Актуальность.

Борьба с хронической ссрле*нгой недостаточностью (XCIfj и сахарным диабетом (СД) типа 2 является одной ю важнейших проблем современной медицины благодаря большой распространен кош и данных заболеваний, частому вотки кновению тяжелых осложнении снижение качества к продолжительности жизни больных. Особенно неблагоприятен прогноз нрн сочетании этих двух заболеваний, окатывающих взаимоусилнваюшсе, неблагоприятное влияние на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы н органы-мишени.

Точно оценить распространенность СД во к*« мире и настоящее врем* не представляется возможным, тик гак »о многих странах отсутствуют днябетологические регистры Быстрый рост заболеваемости СД {распространенность СД а популяции составляет около 4%) представляет собой реальную угрозу [23], в связи с чем эксперты Всемирной организации адраваохранення (ВОЗ) впервые ис1юль.*М14лз1 термин -опилеми*» применительно к хроническому дегемервтшюму яболепанн ю [ П 81 По данным ЙОЗ, в 2QOO г. и мире насчитывался 151 млн больных СД этот показатель быстро и постоянно растет и к 2025 году, по расчетам специалистов - количество больных достигнет 30G млн {23] (5,4% взрослого населения планетыпричем 75% всех случаев СД придется на развивающиеся страны

Результаты американских и европейских эпидемиологических исследований однозначно свидетельствуют о том, что ХСН до сих пор остается одним щ самых распространенных, прогрессирующих н ПрОЛЮСТнчеСкн неблагоприятных заболеваний сердечно-сосудистой системы. Распространенность симптоматической ХСН в европейской популяции, по материалам последних Рекомендаций Европейского общества кардиолога», колеблется от 0.4% до 2,0% [5], Согласно данным эпидемиологического исследования «ЭПОХА-ХСН» распространенность ХСН а России составляет в среднем 5.6% |24). Самые оптимистичные расчеты позволяют надеяться, что к 2010 голу абсолютный прирост числа больных ХСН не превысит 20% |5],

Изучение патогенеза ХСМ н СД является актуальной зшичей кардиологии к эндокринологии Одним из повыл, малоизученных факторов, окатывающих влияние рззвнпк и прогрессировали« данных заболевший считается окислительный стресс (25.U9.122j, причем при СД развитие окислительного стресса усугубляется последующим накоплением *арб<нгнлы!ых соединений [44]. Свободны* радикалы прямо или опосредованно участвуют в механизмах апоптоза и процессах старения организма, активируют транскрипционные факторы, участвующие в экспрессии гигов, а также осуществляют трпкдукшно гормччштьмьи и клеточных енгналон [25], Сибопи радикалы вызывают развитие эндотелюпьмой дисфункции [92,96], которая играет важную роль в патогенезе СД и ХСИ. В этой ензи большой практический интерес представляет изделие выраженности окислительного стресса у пациентов с ХСН и сочетанием ХСН и СД типа 2

Цель и задачи исследования,

Цель настоящей работы - исследовать роль интенсификации евободноради-кальных процессов я патогенезе хронической сердечной недостаточности, в том числе при сочетании ХСН с сахарным диабетом типа 2, и оценить возможности медикаментозной коррекции с помощью традиционной терапии ХСН и гяикемического контроля.

Для достижения этой и ели поставлены следующие задачи; к. На основании исследования окнсляемостн липопротеидов низкой плотности (ЛИП) (кинетики Ог'-иилуцирошшногс евободнораднкалыюго окисления ЛНП) н содержания первичных продукта« переюкного окисления литию {ПОЛ} ■ л и погндрол сро кс НДО В в ЛНП оценить выражен кость окислительного стресса у больных с умеренной ХСН, СД типа 2 и сочетанием этих заболеваний 2. На основании определения уровня вторичного продукта ПОЛ - малонового диальдегнда (МДА) ощенить выраженность карбонильного стресса у больных с умеренной ХСН. СД типа 2 и сочетанием этих завоеваний.

3. Исследовать скорость ферментативной утлмммим активных форм кислорода (по активное™ сунерокенддисмутазы и катализы) и липопгдропсроскидов (по активности глутзтиониероксидазы) у данных категорий пациентов

4. Сравнить -значения показателей ПОЛ у больных с ХСН, СД и сочетанием этих заболеваний. а также исследовать взаимосвязь между тяжестью СД и ХСН, с одной стороны, н интенсивностью ПОЛ, с другой СТОрОНЫ; оценить влияние проводимой терапии данных заболеваний на показатели ПОЛ.

5. Провесил 04(енку влияния терапии метформиноы на показатели ПОЛ у пациента

Научная новизна.

В работе впервые с использованием адекватных биохимических методов проведено сравнительное исследование параметров, характеризующих выраженность окислительного и карбонильного стресса, а также скорость ферментативной утилизации вхтнвных форм киСЛСрСЫШ н дипогцдроперокендов в крови больных с ХСН. больных СД типа 2 н пациентов с сочетанием этих заболеваний. Установлено, что наличие ХСН и декомпененрованного СД типа 2 являются факторами, способствующими развитию окислительного и карбонильного стресса. Показано, что ХСН сопровождается существенно более пы раженной интенсификацией евободиорадикадьмых процессов по сравнению с СД Впервые выявлена связь между тяжестью хронической сердечной недостаточности (по уровню менового натрий-уретичеекого ЛНПНДЯ ■ BNP) H выраженностью окислительного стрсссв, а также между' функциональным состоянием миокарда левого желудочка (по фракции выброса левого желудочка - ФВ ЛЖ) H интенсивностью с вобол н о рал н кал ь н ы х процессов, что свидетельствует о важной роли этих процессов в патогенезе ХСН. Выявлена достоверная положи тельная корреляция между показателями окислительного (липогидроперо«снлы и ЛНП) и карбонильного (МДА в ЛНП) стресса и группе пациентов с ХСН, СД и сочетаниям ХСН H СД, что свидетельствует о теаюй

И'ишмосмпн между процессами, сапромвюиналт стресс у ïîiix категорий больных. ный и карбонильный

Научно-практическая значимость.

Полученные регузьтаты указывают на важную роли ембодаорадиэлших процессов в патогенезе ХСН н СД Выявление снижения интенсивности окислительного и карбонильного стресса из фоне етандарной терапии ХСН и СД а также книшвемзн между тяжестью ХСН (по уровню BNP) « выраженностью свободно!»-днхалъных Процессов меж« стать отправной точкой для создания новых биохичин-ческих маркеров, характеризующих тяжесть этих заболеваний, а также явиться осноной для разработки принципиально новых подходов к терапии ХСН н СД.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Роль окислительного стресса в патогенезе ХСН и сахарного диабета типа 2.

1, Сахарный диабет как фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе и ХСН. Сочетание ХСН и СД типа 1 - случайность иди закономерность?

СД типа 2 является одним m главных независимых факторов риска и прогрессировали* сердечно-сосудистых заболеваний (30), Микрососудистые осложнения (ншемичеекм болезнь сердца (ИБС), инфаркт миокарда (ИМ), церебральный инсульт) являются главной причиной смерти больных СД типа 2 (15]. ИБС встречается • 2-6 pu чаще, инсульт в 2-3 раж смертность от уремии » t 5-20 pat чаше у больных СД тина 2, чем среди людей тога же возраста без СД [8]. В ставшем сегодня классическим проспективном исследовании S Hafner и соавт. (1998) при 7-летнем наблюдении ИМ или коронарная смерть встречались у 20.2% нацистов с СД типа 2 и лишь у 3,6% пациентов без СД. т.е. лишь наличие СД повышало риск ИМ более 'км в 5,5 pata. В группе больных с СД типа 2 и перенесших иерашный ИМ. повторный ИМ или смерть наблюдались n 45% случаев в отличие от больных без

СД у которых подобные состояния встречались лишь в 18,8% случаев. Таким образом, Диабет оказался даже более важным фактором риска развития острого ИМ, чем перенесенный инфаркт а анамнезе [90]. Наличие СД в момент развития острою ИМ a L,48 рам увеличивает риск годичной детальности в сравнен!!и с пациентами, перенесшими острый ИМ, но >к имеющими СД [136J.

Высокая частот* ИБС при СД обусловлена ар-периы у -тем, что СД сам по себе является одним из важнейншх факторов риска развитии атеросклероза (30), Более того, в условиях СД атсросюсротичсскнс процессы гю,т\чают некое "ускорение* Атеросклероз коронарных аргерий а условиях СД имеет ряд особенностей Как правило, преобладает диффуишЛ и множественный характер поражения, при том у лиц с СД выявляется более тяжелое поражение как дкетального, та* н проксимального отделов коронарного русла и отмечается повышенная склонность к изъязвлению и разрыву атерссклеротнчсских Бляшек но сравнению с общей популяцией больных с ИБС |70]. Разрывы бляшек приводят к быстрому рц-шитию недостаточности кровообращения irt-я нозинкаюшей обтурвцни микрошфкуляторного сосудисто* го русла ниже места разрыт, Подобные разрывы у больных СД тип 2 встречаются почти в 3 раза чаше, чем у дни без диабета При этом диффузный характер яшоте-лзмльного повреждения сосудов при СД определяет масштабы сопутствующего повреждения сократительных свойств миокарда [9j Во-вторых. СД часто сочетается с другими факторами риска (артериальной гипертонией, которая при СД встречается в Э роза чище; диелннидемией встречается п 2 раза чаше у дни с СД ожирением), усиливая при этом их неблагоприятное воздействие Компонентами диабетической диелнпидемин являются: пгпсртриглшкридсмия, увеличение процентного содержания «малых, плотных" ЛИП, снижение концентрации лнлопроотеидоа высокой плотности (ЛВП). Липидная триада првншиет собой специфический вариант ятеро генной дислигюпротеиисмни, слособетз^тошсй развитию атеросклероза независимо от повышения уровня обшего холестерина и фракции ЛИП. Потащенная атерогенность «малых, плотных.'» ЛИП прямо связана с нх длительной циркуляцией в крови из-за снижения связывания с клеточными рецепторами ЛИП Высокая концентрация в плазме к чалые размеры тпк частиц облегчают их проникновение в сосудистою стенку череэ слой эндотелия «Малые, плотные» ЛИП злектростатич<х-кн связываются с протсоглкканаыи экстрациллюлярнога ыатрнкса, что удлиняет время их пребывания в тканях [I] Раннее развитие ИБС у больных с СД также обусловлено специфическими факторами риска, такими как гиперглнксмия, ннсулинореэистеипюсть к гннеринсулннемня [3GJ,

В английском регистре по СД {UKPDS} показано, что, снижая уровень ^локированного гемоглобина <HbA>c) - интегрального показателя компенсация СД всего I» можно добиться снижения частоты микровяекудярных осложнений -на 35%, смерти по лричине диабета - на 2ЬУ*> ОИМ - на 18%, Наоборот, повышение HbAIt всего на 1% ведет к увеличению смертности от СД на 21%, острого ИМ - на 14* о, заболеваний периферических сосудов - на 37% {187].

В дебюте гиперглнкемни метаболичесхие нарушения обратимы. В течение нескольких часов хронической гиперглнкемни образуются основания Шиффа. продукты Амадори Если компенсация неудовлетворительная, продукты Амлдорн с белком вызывают образование нмндазолов, пирролов, которые индуцируют экспрессию генов и зятем - синтез белков, идущих на построение дефектных белков баэальных мембран, Баыльиая мембрана капилляра утолщается, нарушается се наряд ос еле ктм в н ост ь, раэмероселективность, эластичность и проницаемость Образуются микроаневризмы, кровоизлияния и неизбежный склероз {8].

Функция эндотелия зависит от уровня гликемии и, тпыиж. се лабильности. При уровне глюкозы в крови 5 миоль'л практически ист поврежденных клеток И1Д4НСЛНЯ Стабильная гзтермикемия более 20 ммоль/л сопровождается дисфункцией жчотелня. Пнкообразное лабильное течение СД сочетается с максимальным поражением эндотелия не только микро-, но и макрососудов [8] В исследованиях показано [9], что изолированная ппкрглнкемия через 2 часа после нагрузки глюкозой, превышающая 8-9 ымоль'л. при нормальной гликемии натощак <<6,1 ммоль'л) сопровождается двухкратным увеличением риска сердечно-сосудистых ОСЛОЖНС1ГКЙ и смерти,

Воздействие ппиринсулниемми и иисуяииорезистентности на развитие атеросклероз* в яачнтельной степени обусловлено ИХ влиянием на процессы свертывания кроше повышается концентрация Про кол гуям пов, снижается концентрация и активность анпгсроыбатнчсскнх факторов |[]. ПтсринсулИНСМкя индуцирует пролиферацию н миграцию гпадкомы точных клеток, сннтс-з липидов в пщммиикчкых клетках, пролиферацию фибробдастов, повышение ЛНП. У здорового человека инсулин опосредованно, через синтез оксида азота {N0} вызывают яз-юднлзташгю и н/иибнр) сг пролиферацию глялжомыакчных клеток. При СД этот процесс блокируется, что способствует атерогенезу |8]. Следовательно, птериисудннемия является независимым предиктором риска развития ИМ н смерти от ИБС вне зависимости oí возраста, индекса массы тела (ИМТ). АД» уровня холестерина, глюкозы, курения и физической активности Одномоментное исследование (Atherosclerosis Risk in Communities Study) подтвердило взаимосвязь между уровнем инсулина натощак и степенно агероеклеротического поражения стенок артерий. Имеются данные, что инсуяююрямстеклюсть п знвчктелыго большей степени, чей гнперинсулннемия ассоциируется с атеросклерозом, тромбогенеюм, АГ п абдоминальным ожирением [9J

По данным уже упоминавшегося российского исследования «ЭПОХА-ХСН» при оценке относительного отпала различных заболеваний в формирование ХСН было установлено, что наличие СД тина 2 является третей по частоте причиной развития выряженной ХСН. Диабет превосходит по шачнмости и острый ИМ, к пороки сердца, и даже днлятацнонную кордномиопотню (ДКМП), уступая лишь АГ н хронической ИБС Было также показано, что частота встречаемости СД при прогресснриннкн ХСН увеличивается с 2,9*/* до 15,8% по мере ухудшения течения основного «болевшим, что в 5,4-5 рам чаи«, чем в обшей популяции (24|. Итальянские исследователи показали, что при 3-летнем наблюдении за пациентами с ХСН, в начале не имевшими СД к концу наблюдения заболеваемость СД была 29% в сравнении с ] 8% и группе контроля. СД у пациентов с ХСН существенно ухудшает прогноз этой категории больных [23]. В еще одном европейском исследовании при оценке прогностической значимости СДу 1246 пациентов с ХСН было показано, что СД оказывает статистически значимое влияние на шживас мости пациентов с ХСН, причем это алия кис непрямую зависело от этиологии ХСН- Та*. СД явился незааиснмым предиктором сердечно-сосудистой смертности лишь у пациентов с ншемнческим генечом ХСН [70|. Если проанализировать результаты наиболее крупных, известны* к, уже ставших классическими, исследований по ХСН, то станет видно частое сочетание СД типа 2 и ХСН. В протоколе CONSENSUS 23% больных с ХСН имели СД типа 2, в SOL VD - 25%, в ATLAS - 20%. в американской программе по изучению карведидолп СД встречался у 28% больных с ХСН. Эти пациенты имели более худший прогноз, чем пациенты без СД Фреыивгемское исследование продемонстрировало, что наличке СД повышает риск развития ХСН в 4 раза у мужчин и a S раз у женщин [23]

Одиим из ключевых факторов во взаимосвязи между этими двумя рассматриваемыми патологиями является порушен не чувствительности к инсулину, нли иисулниорезнстелгность. Само наличие ХСН также рассматривается и* фактор развития ннсулннореигсгенгнйетн Доказано, что при ХСН наблюдается достоверное (но 58%) снижение чувствительности тканей к инсулину, которая ухудшается параллельно нрогрессированню ХСН Стимулируемый инсулином захват глюкозы периферическими тканями снижен при ХСН на 24%, Основными факторами, определяющими потерю чувствительности тканей к инсулину является уровень трнглицеридов, возраст и максимальное потребление кислорода (VOj макс ), которое наиболее четко коррелирует с тяжесть» ХСН (23]- Резистентность к инсулину приводит к нарушению утилизации кардиомиошггами (КМЦ) свободных жирных кислот (СЖК) Обычно при ишемии на поверхности КМЦ происходит повышение экспрессии белка-транспортера глюкозы GLUT-4 - зависимого от инсулина транспортер* глюкозы, что в норме приводит к активизации гликолиза н выработки молекул АТФ ß условиях СД повышенный внутриклеточный уровень СЖК тормозит активность GLLTT-4 н поступление глюкозы в клетку, Поступающие в большом количестве в митохондрии КМЦ СЖК (нарастание транспорт» обусловлено угнетение»! ацт ш-СаА-карбокнлхш) подвергаются ^-окислению, конечным продуктом которого является ацетидСоА- Накопление последнего угнетет активность митохондрнлльного пцрупатдешдрогенатного комплекса, блокирует превращение пиру Ката и дальнейшее окислительное фосфорИЛНрбМННв продуктов обмена глюкозы. Последствия выключения окислительного форфорнлировакня глюкозы, угнетения глшихшш и рмкого преобладания жирных кислот и энергетическом обмене приводят к нарушению функционирования мнокзрдл Вследствие даинопз субстратного сдвига наблюдается снижение аффективной продукции мат с кул АТФ и создаются предпосылки к образованию свободных радикалов кислорода, что, к С1*»о очереди, нарушает сократимость ЛЖ Кроме того, ахти вопия симпато&зренлловой системы (С АС) при ХСН приводит к выраженному переизбытку кальция в миокарде, что также провоцирует общий дефицит АТФ. Недоокнслсниые жирные кислоты и продукты их обмета, наряду с повышенным содержанием кальция ■ КМЦ вызывают злокачественные дрнтмии и провоцируют развитие виеишюй смерти [10].

Таким образом. схема втаимоемзи СД ним 2 и ХСН может Сыть представлена следующим образом: наблюдаемая при СД иисулниоретистентность приводит к компенсаторной гмперинсулинемни; при ХСН усугубляется нарушение чувствительности скедетно« мускулатуры к инсулину (при СД типа 2 обусловливающими ннсулниорезистгнпюсть, ХСН привод)« к разантию пшеринсулннемни, пшермкулмкмня, с одной стороны - определяет развитие зидотелиалиюй дисфункции, л с другой - требует постоянного повышения секреторной функции 0-кяеток поджелудочной железы. Инсулннорезистеитность I сочетании с утратой функциональных возможностей р-клеток поджелудочной железы сопровождается развитием СД типа 2. Наличие СД типа 2 вместе с нарушениями эндотеякиыюй функции приводит к метаболическим и гемодикамическнм измеиенияи, которые описываются как комплексный метаболический синдром Происходят нарушение трофики сосудов. Это в сочетании сочетании с другими факторами. с лнслнпидемней сопровождается развитием атеросклероза Активируется САС-Формнрустся АГ, Стимуляция САС и наличие АГ приводит к активации релин-антиотензнн-альдостсроиовой системы (РААС). Комплекс лих изменений сопровождается развитием гипертрофии левого желудочка н поражением миокарда Финальным этапом этого процесса является развитие и претрессирование ХСН. В итоге - очевидна тесни двухсторонняя взаимосвязь: наличие ХСН способствует развитию СД типа 2, а появление СД типа 2 определяет прогресс ироваиие ХСН (23]. Очень ложно, что прд г СД гщкрмкулимемия вследствие кисулч морезн стентностгг, приводит к активации САС, что пытыиает повышение концентрации норадреналнна, оказывающего множеств негативных эффектов, с пособствуюших развитию и прогрссенрованню ХСН- Кроме того, в условиях иисулинорсзнстиггностн не происходит подавления инсулином глюкого-стимулируемой экспрессии гена внгиотенмзюкна в клетках проксимальных камолшеи почек. Это приводит к активации почечной РААС. которая в свою очередь, через воздействие анпнугензнна ][ на рецепторы АТ|, контролирующие выделение норадреналина - опять же активирует САС. Гаюш обраэоы, замыкается порочный круг [29]. Весь комплекс патофизиологических изменений сердца при СД рассматривается как специфическая диабетическая кардиомиопапи. или «диабетическое сердце» [3].

Клинические подтверждения двухсторонней паимосвязи. а исследовании при наблюдении та 9541 пациентами, разделенными на 2 группы (имеющие СД типа 2 и не имеющие его) было ЯШМ, что уже при исходном обследовании чистота выявления ХСН у больных СД типа 2 достоверно выше (11,7% против 4,5%), чей у лиц без диабета. В процессе 30-мескчиого наблюдения число новых случаев развтгня ХСН при СД типа 2 составило 7,7% - это более чем в 2 раза больше, чем у лиц без диабета (23) В Американском национальном регистре КНАМЕ£-1 среди ] 3463 больных наличие СД типа 2 увеличивало риск развития ХСН в 1,85 раза и превосходило по значимости и АГ, и пороки серди», уступи лишь ИБС, Есть подтверждения и обратной взаимосвязи. В наблюдении за 2616 пациентами с ХСН, не имевшими исходно нарушений углеводного обмен* - в течение 7 лет изучали

Частоту рагвитня СД типа 2 Пациенты были рил мены на функциональные классы и у более тяжелых пациентов частота развития СД была больше. Т.е. вирожениая ХСН явилась независимым предиктором развили СДтинв 2 - рис* раццгшл попытался и 1,7 раза [23]. По данным 20-детиего наблюдения, полученным в регистре НИИ кардиологии им. АЛ Мясников» у больных с ХСН Н-ГЧ' функционального класса (ФК) иг1 72-1 пациентов, включенных в исследование - 52 имели СД типа 2 уже в начале наблюдения. При построении кривых дожития было отмечено, что наличие СД ухудшает пропют больны* с ХСН Достоверное ухудшение прогноза отмечалось у женщин - риск смерти увеличивался на -15%, а также у пациентов с сохраненной ФВ (>38%) - повышение риска на 46%, н при уровне систолического АД выше 120 мм рт.ст. ■ помпкянс риска на 42%. В подгруппах же наиболее ««ело больны* с низкой ФВ и гтнютвнией тяжесть проою» определялась выраженностью самой ХСН н присоединение диабета снижало выжнмечоеть недостоверно {4].

2, Окислительный стресс

В последнее время в литературе стали появляться отдельные публикации об агитации евободиорадккальных процессов и развитии окислительного стресса при ХСН н СД [122|, однако прежде чем перейти к нх летальному рассмотрению целесообразно ввести понятие об окислительном стрессе,

Окисл тельный стресс является следствием чрезмерной активации своболнораднкальиых процессов в организме, обусловленной как увеличением скорости генерирования актняых форм кислорода (АФК), так и снижением активности естественных антиоксидантиык ферментов н дефицитом природных антиокснавитов Действительно, в условиях окислительного стресса происходит чрезмерное накопление АФК, которые инлуиируют процесс евободнораднкального перек некого окисления ненасыщенных жирных кислот в биологических мембранах липетротендов (ПОЛ). К АФК относят кислородсодержащее радккплч -суперокендный анион-радикал (ОГХ гндроперолеидимй ради гая (НО/) и гндроксия- радикал (НО*). Перекись водорода и пгнохлорияя кислота не являются сплин Не стадии штшшши происходит образование лнпвдиога ипшяоп рпдихзда а результате паимодейетви* НО* с молекулой литии (Ш) Ш+ НО" -»ЕЬО + 1/

На этой стадии окисление полиш насыщенных жирных кислот может завершаться перегруппировкой разделенных метилеиовой группой двойных с«яэей и сопряженную шяюауы структуру. Образуются так называемые ко»гг>ккгированные диены, определение которых проводят для оценки интенсивности перекис но га окислен ня липндов

На стадии развитая цепных реакций обрноншпАм липидный рал и кал мгновенно реагирует с молекулярным кислородом, приведи к обржмнню вшивных шдроперокенлкых радикалов 1.1-0;* ),

1*+ р! —* Юз'

Эти радиолы вовлекаются в цепную реакцию Пероксидыцш, составляющую центральное звено всего процесса. Персигеный радикал вступает »о шимолейетвие с новой молекулой »«насыщенной жирной кислоты, при этом образуется липидная гидроперекись [.ООН и ню» образуется липидный радикал Юг + 1.Н 1.00Н + С

Часть гидроперекисей образует свободные радикалы, которые вступают во взаимодействие с новыми жирными кислотами, придавая цепной реакции лавинообразный характер. Считаете*, что именно липидные гилр01Ререкисн являются главным пусковым механизмом перокендацин ШЭН-^О'+НО" щ + ш* юн + с.

Часть гидроперекисей может подвергаться окислительной деструкции с разрывами углеводородной цепи. в результате образуются соединения альдегидной природы, такие как 4-гылроксиноненал1> и малоновый диальдегид.

На третий стадии (стадии завершения) часть свободных лнпнлных ралнкалов ийимодсйствуег друг с лругом, образуя неактивные продукты

Образующиеся в процессе ПОЛ гидроперекиси, малоновый днхтьдешл, ненасыщенные альдегиды ЯМЮТСХ цитотокснчиыми соединениями. которые оказывают повреждающее лейстпмс не только на биФКнбрши, но и на ыачеауяы биополимеров - белков н щиейпш кислот с нарушением их нормального функционирования [17].

Защитная роль антиоксидантов при активации окисления липопро-теидов низкой плотности и их влияние на подавление проявлений окислительного стресса

В противовес свободнородикальным процессам в организме человека существует МОВДНя система анпкжеидлнпюй зашиты Действительно, сейчас известен целый ряд соединений, обладающих шгтиоксидантнымн свойствами. Очи представлены ферментами » иизкомолекулярными соединениями Последние в зависим«™ от своей локализации подразделяются на гидрофильные и липоф ильные

Среди гидрофильных соединений в первую очередь следует выделить суперокснддисыутазу (СОД), представляющую первое звено защиты. Помимо фермппиых систем, в шггоплааде прмсутсгауют различные низкомолскудярмые вещества. также облпдшошне антаокиаамтиычи свойствами, ход механизм кх действия может быть различным Так. наирклгер, аскорбииовял ли слога Слоеобка перехватывать электроны и тем самым служить ловушкой радикалов. В отличие or этого, дипеппи кариозмн, присутствующий в МЫИКЧНЫХ клетках « довольно высокой концентрации. способен связывать катионы железа, снижая тем самым его возможную роль в образовании ОН" [7].

Особенностью перекнгаого окистеиин в мембранах следует считать его данную реакцию с разрушением ненасыщенных жирных кислот, родящих » состав фоефолипидов мембран. Гкточу » мембранах присутствуют собственные лнпофилыгые а1гги0»;сидлнты. среди ксггарых основными лмюотся убихинон и п-токоферол

Антиокснланш, участвующие в утилизации н лстокеихаиим ЛФК и эндогенных проокеидантов (пероксид кислорода, липолсрокеклы, ШрОКСННкгрнг. пмвдхлорни кислота}, условно можно разделить на две группы: превентивные аитноксида»ггы, окалывающие свое действие на стадии инициации. и дм i коменданты, прерывающее иеиную реакцию на столпи развития К превентивным аитиокендвнтам относ* i СОД, неЛтрвл iпующую супероксидный анион-радикал и катал азу. разлагающую пероксид водорода, что предотвращает образование HO'fST] суперокскдди смутам 2 0г*"+ 2Н*-> HjOi + 0ь катал ом

2 НА-► 2 HjO + О}.

Свободмородмкалъное окисление полииеинасыщсиных жирных кислот на стадии ратмгти* шпиой реакции в биомембралпх могут подпалить природные антноксилшггы (20]. важнейшими m которых являются а-токоферол (актами н Е), р-коротии (провитамин А) (22|. МКПМШПШ форма кознэнма Ql0 и аскорбиновая кислота (витамин С}, Если образование НО* протоцию и этот радикал вызвал окисление ненасыщенных лнпидов. образовавшиеся лнтиные радикалы (LO;*J обезвреживаются а-токоферолом (а-ТОН) (20):

LO,' + а-ТОН -» LOOH + а-ТО* или

LO* + а-ТОН -> LOH + а-ТО*, но при этом образуется фвнмеешмшй радикал a-токоферола (а-ТО*), который шшктшируетс* двумя путями: при взаимодействии а-ТО'друг с другом а-ТО* + а-ТО" а-ТООТ-а ,

-i также Kt счtt реакции с аскорбпммоЛ кислотой (НО-Азс-ОН) H результате обрагустся полностью окисленная форма ыггамиип С ■ лепирваскорвимовю кислота t0»Asc=0) [81] ц-ТО" i- НО-Ак-ОН a-TOH +■ НО-Аж-О" a-TO" - HO-Asc-O" -* a-TOH ■ 0-Asc=0 } L'ih j<i Cncp-iM.il il аскорбиновой кислоты в организме существуют специальные ферментные системы, осуществляющие «жстмювлемне «мндегндроасксрбяга 0Ю-Аэс"О">и лепьчадскорбт [20]

Из приведенных реакции видно, что a-токофсрол обладает как ¡штноксилаитнмм» ta« и проокенлштпым эффектом Так. образующиеся в процессе легокенкаини лнпилтлч радикалов малоактивные рыикШВД а-ТО" способны ш'душфСНМТЬ свободнорадикальмое окисление ненасыщенных лнпндов ЛНП но реакции ft-TQ*+LH «-ТОН' L*

Аскорбиновая кислот также обладает свойствами как аитнокендонта. так и ирооксиданта Механизм антирадикзльнвго действия витамина С OIMN с »к:становлением ц-токофероксидшых раднюшов, л прооксндлнтный эффект - с восстяноидениеы ионов металлов переменной валентности участвующих в оброхимшим АФК |20|

Существенную роль л псодсржанни антноксидаптного статуса клетки LitJuiLtHw:t убихинои Qu, [79] Убихннон Qui является важным ко^нгрыснгем внутренних митохондриальиых ферментных комплексов участвующих в процессе адакпитымюго фосфсрилировлнил, в холе Kortiporo энергия углеводов и жирных кислот преобразуется в форт АТФ для обеспечения работы клеточных механн смет Функциональной группой убикинонл является мтоиоеос кольцо, которое может быть либо в окисленной (хмюн). либо в восстановленной (хниоя) форме Восстановление убнхиноиа Q„ происходит с участием МНШНфМпиИ! пеней переноса электронов Процентное содержание mi ноль-нон формы в различны ч мембранах и сыворотке колеблется к пределах от 30% до 90% в зависимости от состояния метаболизма клетки |79] По данным некоторых исследователей соотношение уровней убнфеиола Qio « ^ккнюяв Qu, в плазме крови здоровых ,нолей составляет 95j'5 1182) Высокая концентрация имею (гидрохинона или гбифенола Qm) во всех мембранах определяет его днтиокеилантиос дейетяно которое реализуется гак путем прямой реакции со свободными радикалами, так и путем восстановления токоферола н асюорблта (130J Так. убифежыт Qm способен нс1нч'рсдс1нсн1Ю взаимодействовать с радикалами лнпидов (LU;" LO*) с пренмушеепкнным образованием убиммихиноиного радикала ГОН) LCb" + QH; -» LOOM + *QH LO;" + 'ОН LOOH - Q иди L0*+ QMi-*LOH +*QH l-O* + *QH LOH +Q. причем, этот же исишич используется дня регенерации восстановленной i активной) формы си-токйфсрйла [65 f а-ТО" * ОН; «-ТОН * "QH а-'ГО* 'QH -+ а-ТОН + О Iii приведенных ]*я*ций видно, что высокая «Мнэгтивиосп. аитиокеиданнюго и токоферол-ебереглошего действия восстшилшеииоЛ формы убихитчн! Qu определяется возиокностью лжеглноячения двух лилидных или лл>\ юкофероксидьмых радикалов одной молекулой убифеиола Qui Известно, что около козизима Qui переносятся в плазме с ЛНП |J8j, причем убифеиол QM. зффектиаио зоициноет лнннлы липопротеидкых частил от окислительной модификации, вмзгамной действием АФК Alleva и еоавт показали, что при приеме мп из и мл Qu, упелшцщасген количество козизима Q|0 в ЛНП и уменьшается окисление ЛНП [39,79] Сузнествуст мнение, что именно уйнфеиол Q,защищает от окисления частицы ЛНП. а не tpaHenopriipycMufi ими же адьфа-токо<|>ерол 1165J Биологический смысл этого процесса заключается в том, что ti ожислительных реакциях расходует« № эссе кии альный компонент (витамин Е>, а природный антиокендвит, погребность в котором может восполняться путем биосинтеза В 1996 голу Я- Биэскег н С011И1. установили, что прием <2ю предохраняет от проокендантного эффекта ифтфрсй [ 133]

Важнуто роль в рефляции свободиормикальиых процессов в плетке нфоюг такие атиокендаитиые ферменты, гак гпутвпюмкрокендазл и глутвтион-Б-трансфераза. Глуитюн-мвисимие ферменты катали шруют реакцию восстановления глутвтитюм нестойких гидроперо (сеидов, включая пцрооероксиды яомтениыокмиых жирных кислот (1.00Н), в отвбяяиие соединения * окси-кнслоты ([.ОН) [20],

05Н-псро*сндаза

1-ООН + 2 Овн-* 1-ОН + й^О + НА

Регенерация окисленного глутатаона (ОЗЭО) происходит с участием глутатионредуктаэы (СЯ5С-рсдуктазз) и систем восстановления МАВР', СЯ50-рсдуктаза

085С + ИАОРК ♦ Н*-* 2 С&Н + 1ЧА0РТ

Полагают, «сто основной функцией плазменной глутатионпсроксидазы пмется защита ЛИЛ от окислительной модификации [20].

Таким образом, регуляция свободнорадикальных процессов в клетке представляет собой сложный мноюуровневыА взаимосвязанный процесс. Нарушение функционирования любого эвена этой многокомпонентной системы может Привести к нарушению динамического равновесия »системе "проомевдаиты -аитноксидягт", и. как следсттине. к интенсификации свободиорвднкалъных процессов

4. Роль окислительной модификации липопротеидое низкой плотности в патогенезе атеросклероза

Как известно, сердечная недостаточность может быть осложнением ИБС и и этом случае она довивается либо в результате постинфарктного ремоделнрования левого желудочка, либо вследствие иикмнческой кардиомнопатии. В последние годы были досада te важная роль слобод» »радикальных механизмов и патогенезе атеросклероза [17,84.<М,]68).

В настоящее время атеросклероз определяют как вариабельную совокупность изменений в интиме артерий, состоящую in локального накопления лннилов, других компонентов крови н ринтм фибротиой ткани, сопровождаемого изменениями в медин Накоплены многочисленные нанятые данные, на первый взгляд даже противоречивые, о механизмах формирования атеросклероза В его возникновении к прогрсссировлнни обычно выделяют четыре определяющих фпктсраг нарушение лн-ННДНОГО обмена, состояние сосудистой стенки, вое каление н наследственный генетический фактор- Все ли определяющие атеросклероз компоненты связаны друг с другом патогенетически, причем в настоящее время не представляется возможным выявить первичность того или иного звена патогенеза. На современном этапе накопления тнаний хорошо согласуются между собой лнпнднах теория возникновения атеросклероза и гипотеза "ответа ил зндотелнальное повреждение". Гнперхо-лестеризимш! нарушает баланс между важнейшими функциями эндотелия, что в конечном itrore, реализуется в прогрессировали« атеросклероза « ранжтмн сердечнососудистых осложнений [60,175]. В последнее время большое внимание уделяется гипотезе участии воспаления как общей части инициации атерогенеза [121].

В многочисленных исследованиях tn vit» и » эксперимент на животных были получены убедительные доказательства того, что реактивные формы кислорода не только вызывают перекиснос окисление лннндов, но н стимулируют рост гладкомышечных клеток и -впускают зкспрсссню проюспаантсльних веществ, причем псе эти факторы вносят определенный вклад в развитие и прогресенрованне атеросклероза 113.16,17,19,168). В 1996 г на 27-й конференции (Beihrada, USA), посвященной проблемам сердечно-сосудистых заболеваний, было отмечено, что окислительная модификация ЛНП играет ключевую роль в атерогенезе. а окислзттсльный стресс признан новым возможным фактором риска развитии ИБС [33.W, 166,167,169-171,195] Действительно, значительное увеличение содержания лнпопероксвдов, нал о но «го днальдегнда (МДА) и других продуктов ИОЛ обнаружено в кров»« животных с экс не рнмсктодьн oft гиперхолестеринсмией J ¡9], Стационарная концентрация продуктов свобод!Края)iкмЫЮГО ПОЛ существенно увеличена не только в крови бальных атеросклерозом [ 19}, но также при КЯКНКчссхп связанных с ним заболеваниях, в частности, при диабете [54].

При атеросклерозе происходит интенсификация сяободнораднкаяьного окисления ненасыщенных ацнлглииерилов ЛИП (окислительный стресс) (19.13.111], что сопровождается образованием большого количества карбонильных соединений и модификацией структуры частии ЛНП Известно, что МДА и а.р-иенисыщснные альдегиды, накапливающиеся » процессе окислительной деструкция липоперокси-до®, могут реагировать с пмнногруппами белков с образованием прочных межмолекуляриых сшивок - амино, имнно-пропеиовых связей тннп «шиффовых оснований» 1180,194]. Аналогичным образом, альдегиды, генерируемые при распаде лнпоперокендов в окисленных ЛНП. образуют аддукты с Е-ачиногруппами лтиновых остатков молехул основного лпопротеинв ЛНП - июли нопротеина В. что приводит к изменению структуры частицы ЛНП. В результате этого, ЛНП с дефектной информацией частицы перестают опознаваться ЛНП-рецеггторамн моноцитсю-макрофаго». проникающих в мемеэндогелиальное пространство стенки сосудов (16], Gold»ein и Brown было показано, что ta опознавание модифицированных ЛНП ответственен особый рецептор• названный WHH "pejNWTOpow для ацегилнрованных ЛНП» или »скэвснджер-рсшяпором» (53,85), Вслед за этим Fogelinan и другие авторы 1165] продемонстрировали, что при ннк>бацин ЛНП in vitro » присутствии МДА идн при их свободиорадигальном окислении возникает модификация ЛНП. которая также опознается «сювенджер-рецепторойс» макрофагов человека. При усиленном поглощении окисленных ЛНП (оксн-ЛНП) макрофаги превращаются в нагружение линндами ^пепнетые клетки:" и секретнруют моноци тарный хемотакшческий белок, а также фактор, стимулирующий кодоннеобраювание макрофагов, что приводит к кластеризации нагруженных динидамн микрофагов с формированием днпидиых шпен или полос [97.98], МДАмодифицированные ЛНП неоднократно выявляли в плазме крови человека при ■гоноши моноклональных антител.

В настоящее время накоплено большое кошгоесгво научных данных, которые подтверждают южную роль свободноралихальных процессов на ротных стадиях атерогснсэа, таких как. образование пенистых клеток и зоны лнпондозл аркриалыюА стенки, миграций гладкомышечиых клеток из медии а интиму и усиление и* пролиферации, а также возникновение основного осложнения атеросклероза - тромбоза сосудов [169] Было показано, что ОХОГ-лнп льдлотся самостоятельным хемсгтаксическнм агентом лля моноиктов 1145] н Т-лимфоцнтов [129}, но не для В-лнмфоцитов Действительно, в зонах атсросклсротнческзЕХ повреждений обнаруживаются МОНОЦЛЫ и Т-димфоццти Било выявлено, что окси-ЛНП обладают цитоюксичностъю в отноакнни энлотелнмьных клеток [101]. Захватывая окисленные ЛНП макрофаги секретируют фактор, стимул ируюшиП колоннсобразованне .макрофагов [146], и стимулируют выделение энлотелиапьнымн метками моноцитарного хемотшегнчеекого белка-] [б7|. В результате происходит образование дннидных пятен и полосок, которые рассматриваются в качестве ранни* патоморфологических стадий атерог енеза.

Результаты современник исследований позволяют считать нарушение мдотелиальной функции одним из независимых факторов риска атеросклероза и тромбоза [96.103]. Эндотелий, непрерывно вырабатывающий важнейшие биологически активные естества, обеспечивает поддержание гомеоетат путем регуляции равновесного состояния противоположных процессов: 1} тонуса сосудов (вазодилятицид/ваипкспестрикцня); 2) анатомического строения сосудов {еннтез'иига-бпрование факторов пролиферации): 3} гемостаза ( синтез и ингибированне факторов фнбринолнзя и агрегации тромбоцитов); 4) местного воспаления (про- и противовоспалительные факторы) [189]. Под дисфункцией эндотелия понимают дисбаланс между продукцией вазоднлатнруюших. аигиопротектианых. витипролиферагнвных факторов с одной стороны («сил азота (КО), простпиикдин. тканевой активатор ПШкННвГШ и др.) и ааюконстрикторных. протромботзнеских, лрмфршнш факторов, с другой стороны (яцотелнк, гром Сок сан А 2, супероксил-аниои и др.) [12,189].

Неохолнмо отмстить, что эндотелиальная ДНсфуихши связана прежде всего с дефицитом N0 - важнейшего фактора-регулятора сосудистого тонуса, от которого зависят также и структурные изменения сосудистой стенки Оксид азота вместе с просташиминоы расслабляет гладкую мускулатуру сосудов, приводя к »аюрелакса-цин опосредованно через повышение уровня цГМФ (147], КО обладает лтпромбо-гичееккми свойствами, угнетая адгезию тромбоцитов (69), их активацию и агрегацию [-52], а с другой стороны, активируя тканевой активатор илазминогена (164). Доказано, что оксид в№Тв уменьшает адгезию лейкоцитов к ЗМДОТНШЮ {164]. тормозит трансэндотелиальную миграцию мсиюцнтов [184], поддерживает нормальную проницаемость эидотелия для лнпопротендов и моноцитов [111]. нигийирует окисление ДНП а субэндотелин [40]. Кроме того, N0 ингибнрует миграцию и пролиферацию глцдкомьадечных клеток [63,69,154]. в также синтез ими коллагена [НО], Таким образом, N0 является универсальным ключевым аигнопро-тективлым фактором, хронический дефицит которого способствует прогресс ирова-нию атеросклсротического процесса. Согласно литературным донным, перекнено-модифицнрованные липопротеиды оказывают негативное влияние и на функциональное состояние эндотелия, причем окислительный стресс рассматривается в качестве одной из причин снижения синтеза N0 [86,92). Тах, в ряде работ было показано, что псрскисно*молнфнцирояакные липопротеиды иигнбируют отите» окиси азота или инастиянруют ее [59), С другой стороны, N0 в условиях окислительного стресса способен превращаться в перокеинитрнт, являющийся аысокотоксичным соединением

В то же время, перекисло- модифицированные липиды стимулируют продукцию эндотелием белка, обладающего сосудосуживающими свойствами -лндотелиия [49].

Сегодня СПНОМТСЯ очевидным, что в условиях накопления продуктов ИОД усиливается миграция глалжомышечных клеток из меди и в интиму с последующей пролиферацией последних, интенсифицируется рост мезаигиапьных структур, повышается способность сосудистой стенки к тромбоебразованию, что определяет скорость прогрессировали* атеросклероза и его осложнений.

Как следует нт изложенных данных. значительное повышение уровня лнпопероксндоА в крови при атеросклерозе (преимущественно за счет увеличения окиеленности ЛНП) может иметь далеко идущие последствия, не только способствуя дальнейшему прогрессировали» атероекдеротнческого процесса, но и развитию грозных осложнений этого заболевания, способных привести к фатальному исходу.

Учитывал важную роль свободиорадикальных реакций в развитии и прогрессировали и атеросклероза, можно предполагать, что дефицит ИНПМННМ-аилюкендантов, убнкмЮНО, снижение активности антиоксидантиых ферментов в гиачительноО степени повышает опасность развития ИБС и риск фатального исхода

Несмотря на убедительные доказательства того, что свободные радикалы играют центральную роль и развитии сосудистого втсроскдеротического поражения, на практике существует всего лишь несколько методов пряной количественной оценки выраженности окислительного стресса у бальных. Для этих целей, как правило, используют определение плазменных концентраций некоторых аитмоксидактов, таких как витамин С, витамин Е, квротинонды, убихинолц» и гяютатион 1143] Дпя оценки выраженности окисления ЛНП in vivo были предложены методы определения уровней ШОНОМП дн альдегида, коиъюгированных дненов а циркулирующих ЛНП, а также плазменных титров антител к окисленным ЛНП [36]. В последние годы внимание исследователей все чаше обрадцаете* на Fj-иэопростаны - окисленные при взаимодействии со свободными радикалами метаболиты цикла врахидоиовой кислоты, которые позволяют более точно оценить Mi пенсию юсть перекисного окисления in vivo, чем традиционно используемый малоновый лиальдегид [83.141]. Однако ни одни из имеющихся маркеров окислительного стресса не может претендовать на роль универсального индикатора высокого рнека, связанного е окислительным стрессом Существует настоятельная потребность в установлении специфичных бномаркеров окислительного пресса, прежде »сего, для скрининга в популяциях высокого риска, а также оценки эффективности ВИТИОКВДЫГЛЮИ терапии. Идентификация специфичных количественных показателей выраженности окислительных повременил у больных с высоким риском будет в значительной степени способствовать проведению клинических исследований в этой области.

Результаты клинических исследований с изучением влияния ШЯНЩДПО! на с е рдечио-мсуд не ты й риск являются несколько противоречивыми. Эпидемиологические и некоторые рандомизированные исследования [173] показали, что повышенное потребление с пищей актиохенлонтов снижает риск развития атеросклероза, однако в больший eme проведении* в последние годы крупных, двойных слепых. плаисбо-контролируечых исследований. таких как HOPE (Heart Outcomes Prneoljon Evaluation), HPS (Heart Protection Study) и многих других было установлено отсутствие достоверного влияния витаминных добавок, назначавшихся в квчестэе мгтокендантной терапии, ив частоту »гневных коронарных событий 187,95,202],

В клетке можно выделить несколько основных ферментных источников реактивных форм кислорода, среди которых - ксантниоксиддоа, НАДФ(Независим** окендвза, КО-сиитаэа, митохондриальивя цепь переноса мектро#юв, ферменты метаболического пути аракидоиовой кислоты - липооксигеназа и циклооксигиниа, система цитохрома Р-450, пероксилаза и другие гемопротсины [55] Кроме лого, eute одним значимым фактором образования рсактн&них форм кислорода в пораженных атеросклерозом кровеносные сосу/их является инфильтрация стенок фагоцитарными клетками, в которых содержится комплекс флавоэнзнна. содержащий фермент НЛДФ-оксндазу и вырабатывающий в большом количестве номы супероксида 07 Основным источником реактивных форм кислорода в ящтпиммх клетках, гяадкомышечных клетках сосудов и фиброблпетах алвеитиилн, по всей видимости, является нефагоинтариая НАДФ(Н>-оксидата- Аетнвносгь этого фермента, в регуляции которой участвуют кок цитатами (фактор некроза опухоли TNF-a), так и гормоны (МГНОТСШЙН И), была значительно повыше»» о экспериментальных моделях атеросклероза. гнперлипндемни, сахарного диабета, вртернпльмоИ тнертентнв, а также при баллонной локальной дестабилизации эндотелия |li2] Имеются также данные о том, что в сегментах сосудов, полученных у больных во время плановой операции шунтирования коронарных артерий, выявляются значительно более высокие уровни образования супероксида Oj", обусловленного активностью МАДФ(Н )-оксндатн {86]

Ангнотеизнн Н выражение стимулирует образование свободных радикалов в сосудах лосрслствоч активации НАДФ(Н)ч)1Кидиы, в результат чего развивается жютелиалымя дисфункция и создаются условия для сосудисто» воспалительной реакции, Исследования показали., что антагонисты рецепторов к аигиотемчмну II типа I (АТ|), а также ингибиторы ангиотензинпреврашаюшего фермента (иАПФ) нормализуют сосудистый окислительный стресс н уменьшают нрогрссснрованис атеросклероза [133]. Кроме того, было установлено, что ингибиторы АПФ уменьшают жлотелиаяьную днсфункцюо и снижаю* уровень емертостн от сердечно-сосудистых причин, Эти и другие данные позволяют утверждать, что ингиСигторы АПФ и антагонисты ATi-рецепторов являются сильными антиатероскоеротнческнмн лекарствами, что может объясниться наличием у кия антноксидоитных свойств.

Роль свободнорадикальных процессов в этнологии и патогенезе сахарного диабета

В настоящее мрем* накоплены данные, подтверждающие важную роль свободных радикалов в этнологии и патогенезе диабета [25,44,122.131], что наводит на мысль о возможном существовании общих механизмов свободиорадикадьиых повреждений при атеросклерозе и диабете, В частности, реакции, включающие гликотидироиание и окисление белков ir липидов при диабете имеют самое непосредственное отношение к прегрессированию атеросклеротического процесса [131], При сопутствующей диабету гиперглнкемии в крови резко усиливается скорость аиоокисдсния глюкозы, вследствие чего происходит иефсрысититчююе связывание глю*«ы с белками плюмы крови (глнкозилнрованне)- Молекулы белков, входящих в состав циркулирующих в кровотоке л л а о протеиде в и, прежде всего, ¡шолипопротеии В подвергаются гликозилнровонию в первую очередь Существуют убедительные доказательства того, что глихознлирование ЛНП резко возрастает в крови пациентов с диабетом, Предполагается, что гликозшшро ванные ЛНП. подобно окисленным ЛНП и другим типом химически модифицированных ЛНП ыетаболинфуются не при noviouui классических J1HT (»рецепторов, а при участии скэаен джер-рсце гттороа макрофагов [1311. что. как отмечено аыше, должно стимулировать образование «пенистых клеток» и лнпондозиые повреждения стенки сосудов.

Существуют убедительные доказательства интенсификации Процессов свободнораднкального окисления при диабете Аптоокисление глюкозы при диабетической гнпергликемнн способствует неферментагнвному глнкозилнроланню белков, однако гликоэилнрованные протеины вследствие образования конечных продуктов глнкозилироваиня являются ОСИ ОС! сычи источниками кислородных радикалов при диабете |131]. Образовавшиеся кислородные радикалы могут, в свою очередь, вызывать окисление ЛНП и их атсрогенную окислительную модификацию [1(7], Окислительный стресс может провоцировать автоокисление глюкозы при гипергликемии, сопутствующей сд* арному диабету. что в конечном итоге должно приводить к развитию карбонильного стресса - мощному накоплению ннзкомолскулярных альдегидов, преимущественно таких кок ганаксадь, мстндтдиоксаль и 3- деюкс Иглюкозон (44]. В то же время, накопление продуюол ПОЛ. тики* как МДА, усиливает иефермеитатианое глнкознлирование белков, тогда квк природные антноксидаиты витамин Е и p-каротнн его блокируют (108). Тахнм образом, атерогеиийя модификация ЛНП при диабете может быть следствием двух последовательно осуществляемых процессов - глнкозилнроваиня апоВ и взаимодействия апоВ с МДА, образующимся при свободиораднкальном окислении ненасыщенных лип идол ЛНП [117]. Об интенсификации ПОЛ при диабете свидетельствует накопление значительных концентраций липопероксилов и МДЛ в плазме кроен больных {107]. причем отмечено, что уровень л и п оперокс идо в наиболее сильно повышен у больных л и обетом с Сосудистыми осложнениями и наличием ИБС Интенсификация свободнорадикальиых процессов прн диабете полгиерждается также увеличением мембранных уровней оксиетерниов н пглропероксн-ацнлов фмфолипндо» одновременно с увеличением содержания пикированного гемоглобина. Повышенная окисляемость «малых. плотных» ЛНП способствует их изменениям в условиях окислительного стресса. Окисленные «малые, плотные» ЛНП захватываются рецепторами макрофагов, способствуя их превращению в обогащенные холестерином «иеннстие* клетки и увеличивая количество подобных клеток в атероме [I].

Показано, что полиморфоядерные лейкоциты из крови больных диабетом генерируют значительно больше О/", чем нейтрофилы здоровых людей [137]. Утилизацию 1Гервичиых кислородных радикалов О/'. ответственных ia индукцию евободнорадакальиых процессов в тканях осуществляет ключевой антнокендвнтный фермент СОД {20]- В связи с этим важно отметить, что инкубация СОД в присутствии О-глюкозы in vitro сопровождается глнкозидкромннеы молекулы фермпттв [137], прячем m vivo при диабетической гнпергяикеннн также происходит гликознлнроваиие СОД сопровождаемое падением ферментативной активности (127]. Таким образом, механизм ннтененфикапин свобопнорадикальных процессов прн диабете может состоять в снижении активности защитных ферментных систем вследствие неферментатнвиого глнкотнлироваиия молекул антнокендвнтных ферментов при длительной гнпергликсмии, что неизбежно должно сопровождаться всплеском свободнораднкальных реакций.

6. Возможные терапевтические пути антиоксидантного воздействии при СД

Недавно было показано, что снижение урони» пикированного гемоглобина на 1% у больных сахарным диабетом типа 2 сопровождается увеличением продолжительности лаг-фазы окисления ЛИП, уровня СОД н глутатиоиперокснллэы и уменьшением содержания лнпогнлропероксидо« н МДА а ЛИГ! |2б) Полученные результаты убедительно доказывают, что компенсация углеводного обмена у больных сахарным диабетом типа 2 сопровождается очевидным сниженном выряжен кости проявлений окислительного стресса.

В последнее время появилось много исследований, подтверждающих уменьшение проявлений о ки ел итсл ьлого стресса не только за счет нормализации уровня глюкозы, но также благодаря уникальным азгтиоксидантным свойствам отдельных ¡мггиди&йстачсеких препаратов. Так метформин зарекомендовал себя не только как эффективное антнгиперглнкемнческое средство, но и как активный алгнопротектор, препятствующий прогрессировавши} и развитию лиабегнчеекнх микро- и макроаншонатпй [47,148,151,152,178.179,188] По данным UKPDS [188]. при интенсивном лечении метформниом у пациентов с СД тина 2 происходило 40-S№ снижение коронарных событий по сравнению с пациентам», получавшими производные сульфанилмочевины или ннсулинотерапню в интенсивном режиме, при незначительном улучшении глнкемнчсскога контроля на фоне мстфорыика. Логично предположить, что, по-видимому, метформин оказывает свой алгиопротскторпый эффект 1сеза«исимо от сахаросннжаюших свойств Подтверждением этого предположения можно считать достаточно обширные экспериментальные и клинические исследовали*. показавшие, что метформин может ингибирооатъ процессы гликнроваиия независимо от его аитнгиперглнкемическото эффекта [148,151,152.178,179], На основании результате*, полученных в экспериментах in vitro, предполагают, что метформнн может непосредственно уменьшать уровень свободных радикалов или воздействовать опосредованно через влияние на внутриклеточную продукцию супероксид аниона, осуществляемую НЛДФ<Н>-о ксилозой (48] Механизмы снижения процессов »«ферментативного пикирования, обусловленные метформнном, активно изучаются в последние годы Наиболее интересны исследования P. Beisswengcr |47| и D, Rugguiero-Lopez [152] продемонстрировавшие способность ыетформнна связывать а-оксаподльдегиды метилглноксаль м глнкмк, образую« илеся при лятсюкислеини глюк ты я, как уже упоминалось, активно инициирующие процессы нефермезггного пикирования В жепсримаггвх m vitro было показано, что и условиях близких к физиологическим, ыетформин прямо реагирует с метнлглиоксалсм и глиоксалем, обра туя стабильный продукт - тршзелмиои (р«е-)),

Рисунок I, Образование триязелянони при взаимодействии четфорчина с чет и м лнокеалси.

Несколько исследовательских групп в последующем подтвердили эти результаты (43,58]. Было также установлено, но у пациентов. получающих четформни. происходит значительное снижение содержания четилптноксадя в плазме ]52] и повышенное выделение трназспннскнл с мочой [150), коррелирующее с до »Ii получаемого метформина. Альтернативным объяснением снижения уровня метнлглиоксаля при нримеиеини ыетформина может быть гипоглнкемнческнй лффект препарата и умен мнение окислительного стресса за счет снижения гликемии, л также выявленное P.Fiure et al |149] повышение уровня глютатионв, Сшгжение окислительного стресса и повышение антиоксилшггной зашиты может приводить к повышению активности глииеразвдегнд-3-фоефат дегндрогеназы {GAPDH) и счет снижения ее окисленной модификации [54] Поскольку активность GAPDH важна в регуляции внутриклеточного уровня дигадроацетона н i лицерадьдегилфосфата (47|, повышение «ктнмюстк фермента может И результате приводить к снижению продукции метилглиоксоля,

Интенсификация свободно puu i кал ь н ы х процессов является универсальным механизмом, посредством которого осуществляется патологическое воздействие факторов риска и нреатеротенных заболеваний на функцию эндотелия, что приводи! к развитию и прогрессировали*» сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе ХСН |2] (см, рисунок 2),

Рису ник Z. Предий-мшенка po.ii. окисли тельного ctpecca н unaimcir ХСН.

Исследования последних лет покатали, что окислительный стресс играет важную роль в патогенезе различных заболеваний сердечно-сосудистой системы, включая артериальную гипертонию. атеросклероз и их осложнения, тихие как

7. Роль окислительного стресса в патогенезе ХСН инфаркт миокарда, инсульт н хроническая сердечная недостаточность (ХСН) [] 3.25.119,122].

Экспсрйменталыше исследования нл моделях животных с сердечной недостаточностью, развившейся в результате инфаркта миокарда после перевязки передней нисходящей артерии, назначения адрнамниинл (повреждающее действие которого на миокард реализуется посредством усиленного образования ЛФК) иди перегрузки давлением демонстрируют возрастание Продукции свободных радикалов [14,72,134,160), В То же время онтноксидлнтная терапия уменьшала повреждение миокарда, индуцированное адриамииином [161],

У пациентов с ХСН были выявлены повышенные уровни пеитана в выдыхаемом воздухе (162) и продуктов взаимодействия с тнобарбитуровой кислотой (малоновый лиальдегнд) в плазме [128], которые являются маркерами окислительного стресса. Было показано, что у пациентов с ХСН возрастает уровень ишпроетаной (недавно открытого нового маркера окислительного стресса) в перикордиалыюй жидкости |125|г у пациентов с дисфункцией левого желудочка также увеличивалась продукции суткрокеила нейтрофиламн [73]. Было продемшктировано, что уровень оксн-ЛНП (липогидроиероксидо* н ЛНП) плазмы коррелирует с выраженностью атеросклсротнческого поражения [50,1 (Н. 105]. Недавно было выявлено, что уровень оксн-ЛНП может иметь прогностическую ценность ко* предиктор смертности у пациентов с ХСН [177]. Измерение антител к оксн-ЛНП может более достоверно отражать уровень окислительного стресса []72|. Действительно, было показано, что уровень антител к оксн-ЛНП коррелирует с выраженностью атеросклероза и может Сыть предиктором: будущего инфаркта миокарда (113.144,153]. Результаты исследования уровня антител к ОКСИ-ЛНЛ у 102 пвцнпгтов с ХСН (средняя фракция выброса левого желудочка 39,7%, средний функциональный класс но КУНА 2,7) показали, что именно уровень антител к окси-ЛНП (а не уровень рго-ВКР) коррелировал с тяжестью функционального класса по КУНА [80}.

Вероятная (Wik окислительного стресса и развитии ХСН i юл t передается тем, что антноксилпиты вщмцяиюг возникновение и проектирование таких патологических проявлений как гипертрофия миогарлв, UNIITOI кардиомношгто», ншемическое н репсрфузионное повреждение 175.122,163]. Было убедительно пока кино, что активные формы кислорода (АФК) служат медиаторами обратимой днсфушсиии желудочков - феномена «оглушения» миокарда (stwwiing), характерного для постншемнческой ренерфузни [75] и вызывающего развитие сердечной недостаточности у животы*. Поскольку содержание О» а клетке может лимнтироаап» свободнорадикалыюе окисление, увеличение его интенсивности при повышении pOj в тканях [20.57,911 tue ДОЛЖНО вызывать удивления Тем не менее, нельзя также исключить возможность протекания свобоаиорлаикальных реакций при гипоксии н ишемии, Действительно, при ишемии окисление субстратов никла Кребса в митохондриях иодввдено, вследствие чего должно возрастать содержание NADPH и NADH. что может увеличивать олиомектронное восстановление Оа [20,99,100]:

NAD(P)H * 203 -> NAD(P) + Н* + 20»" Таким обрйгюм, при ишемии создастся парадоксальная ситуация, состоящая в том, что уменьшение концентрации О; прнводзгт к увеличению содержания кислородных радикалов и других АФК. При сердечной недостаточности также отмечается роет NADPH и увеличение активности NADPH-оксидаш [102,114.(63]. Еще сига! механизм ушени! генерирования АФК при ишемии состоит а том, что в ншемнзиромнной ткани происходит протсолнтнчесхая конверсия ксаитиндегидрогеназы в кеантниокендаэу - форму фермента, способную активно продуцировать fV при окислении пуринов [20.120]. Опасность лого очевидна, поскольку о процессе нщемнн в результате усиления кятаболкзмэ АТФ одновременно происходит накопление гиноксантина, являющегося субстратом ксавтнноксцзвзной реакиин [6,20,99]. Наконец, увеличение содержания еаойоднораднкал иных продуктов при ишемии может быть связано с ингнбированнем активности шпиоксидшгтиых ферментов и, прежде всего, еупероксиддисмутазы

СОД) II rrtytatHoimqMKcirawu. в ишсмизированной ткани [11,13*20]. 11с исключено, что инактивация этих фермеитйЛ ПрОНОЮШТ вследствие накопления АФК, поскольку' в модельных системах возможность I» ингибяровання в присутствии ЛФК подтверждена экспериментально [51,64). Следовательно, при кикмнн существует достаточно много возможностей для того, чтобы содержание АФК в ншемизироваиных клетках резко возрастало, способствуя образованию более активных липндных радикалов, Следует отметить, что а процессе реперфузнн образован]«: АФК возрастает в еще большей степени 16,20] Появление в цитоплазме больших количеств кислорода в начале реперфузни резко акгивируст образование ОГГ, н возникающее иод действием этого радикала поврежден не клеточных структур может приобретать необратимый характер, '»то вызывает развитие алеллпа.

В последнее время а литературе обсуждается вопрос о механизмах, посредством которых АФК при сердеч1Н>й недостаточности могут активировать TNF-e [191]. метадлопротсазы |106]. каспаэы [66| и другие сигнальные молекулы (клеточные сигнальные пути) [109), что в конечном итоге может приводить к апоптоэу кардномноиитсч! н дальнейшему прогрсссирстаиию заболевания. Определенное значение при этом, вероятно, имеет воздействие АФК im рении-анпютснзкн-альдосгероновую систему [176] Тем не мен«, в настоящее время роль окислительного стресса в патогенезе ХСН окончательно не установлена.

В опытах ira крысах было показано, что повышение уровня альдостероиа сопровождается активацией НАДФ(1'Г)-оксидд1Ы (с увеличением продукции супсрокснд аниона) н NF-кВ, основного медиатора воспалительного ответа и некоторых других itfo воспалительных щпокинов (TNF- о, интеряейкин-й и др.) [ 177), что может играть важную роль а прогресснровании артериальной гипертонии, ишемическоП болеэии сердил и особенно хронической сердечной недостаточности

Запуск ключевых факторов транскрипции, таких как фактор, индуцированный гипохеней (IHFMa [89], или ядерный фактор НЛП&В (NF-кВ). может приводить к активации генов, связанных с прогресснронаиисм апотота [38], К тому же, ках недавно биле установлено в ряде исследований, свободные радикалы могут играть рмь сигнальных молекул - обычных вторичных мссееиджероа, способных напрямую активировать выход Са1' из депо,

Окислительный стресс может активировать различные клеточные сигнальные пути 1109]. включая мигаген-активнрованныс протеин кинаяше (mitogen-aetivaied proteo» kinate; МАРК) пути в сердце (78), Дна ю этих MARK-путсЙ, с- Jun NHr терминальная протсинкнназа {c-Jun NHj-lerrtiinal proiein kinaje, JNK,] и p3S кнназа (p38) обладают проапоп готическим эффектом, а внеклеточная снпгдл-регулирусмая KHHítu (sígital-regutaled ktoase; ERK.) - проапоптотическнм [35.185J В ряде исследований был Показан только проапоитотическнй эффект р38 [118], однако в более поздних экспериментах [78) восстановление сократительной функции сердца при помоши механической разгрузки сопровождалось у меньшей кем яиоптоза чиоцнгов и увеличением активности р38 Различие жжет быть обусловлено селектиаиой активацией изоформ р38. Анггнвациа р38а приводит к дпоптоэу, тогда как р38р способствует гипертрофии и выживанию [156].

Кссседли с coaвт [56] показали, что новая сигнальная молекула рбб*1*. свяаывающая окислительный стресс и апоптоз. активируется при частотно-иидунированной сердечной недостаточности [93].

Центральная роль митохондрий в л поз по зе и тот факт, что синтез митохонлрнальной АТФ - основной источник энергии а кврдиомиоцитах. предполагает, что расстройства апоптоза и эиергешческого метаболизма могут быть салоны между собой. Хотя эта связь гипотетична, имеются данные о том, что окислительный стресс может ухудшать энергетический метаболизм при сердечной недостаточности [196]. В этой связи ксшстшюксилам ХО, недавно оцененный источник окислительного стресса при ХСН, который генерирует О/ как побочный продукт пурннового метаболизма, обладающий дополнительной активностью на модели ХСН в сердце собаки. Ншибнроваине кеангинокендазы аллопуринолом восстанавливает нормальную сердечную функцию [74]. как увеличивая сократимость, так и уменьшая потребление кислорода. К тому же и аллопуринол, и витамин С ноте нииир уют ß-алренергическис кнотролиые ответы у животных и человека [123,186}, Агоюнггы АТФ-чувствнтельиых К' каналов предотвращают вызванную окислительным стрессом потерю потенциала читохонлриальной мембраной и апоптец |J7].

В публикации Хаита с солит [106] представлены данные, которые предлагают новый и оритналышй механизм, при ПОМОЩИ которого АФК могут вносит, свой вклад в днсфункиню левого желудочка [158]. Они изучали сердца пациентов с конечной стадией ХСН и показали возрастание активации дизтгтегрина и метапло протекши как при ииймичсской, так и при дилятациониой кардиомиоиатии MenuUMfOltOU - ссмейство жтопротсаз, зкепрессированимх в сердечной ткани (было описано более 30 вариантов) со структурной гомологией змеиного яда [41,155.193]. который разрушает связи между ннтегринлмн и компонентами :> хстрмклд юл * р н ого матриксо- Хотя известно, что металлонротеазы регулируют клеточно-клеточные и клеточно-метрикскые взаимодействия во множестве ситуаций, их питологичсеская роль еще не полностью охарактеризован*. Данные Хантв с coa от [106] о том, что уровень АФК в зтнх сердцах повышен, свидетельствуют, что освобождение АФК может быть первичным или вторичным (через увеличение TNF-o) []98| механизмом, посредством которого происходит активация метадлопротеаэ Активация металловфотеаз с потерей сигиалыюй роли ннтегрина в результате отделения от экстроигллюлкрного матрнкса может затем приводить к апоптизичеекой смерти клетки и'илн к днлятацни как результату метрикою™ разрушения

Другое важное наблюдение Xaimt и соавт [106], что вся продукция NO истощена в конечной стадии ХСН и коррелирует с увеличением продукции АФК Снижение продукции NO АФК посредством ннгнбировання синтеза NO было описано в других системах органов [1-12,190] и предполагается, что такая взаимосвязь существует и в конечной стадии ХСН. Хотя количество исследований было небольшим, в труппе ШИРКСПв кардномионатин было продемонстрировано уменьшение продукции NO и увеличение продукции АФК по Сравнению с нскшсмнческой группой. Истощение продукции N0 могло потенциально способсгвовагь прмрессированию ХСН, индуцируя эшготелнальиую дисфу нкцию, приводя к метаболическому несоответствию [126,159] и дальнейшей ишемии

6 настоящее время интенсивно изучается роль каепаз (суа1ипе сопиишпв здниШс *реа!к рт01ев5сз - сазразс® [66] в процессия пр(>трачм1грованной клеточной гибели в условиях развития сердечной недостаточности, И.УмиИ и соавт. продемонстрировали, что З^У АО-Гик, общий ингибитор каскам. способен иигибиронать процессы шюгстоза кардмемиоцитов н уменьшать площадь инфаркте миокарда у крыс, подвергшихся релерфузнн ш (197]. В частости доказано участие каспазы 9, каспазы 8 и, вероятно, каспазы 3 в процессах аноспоза зндотелнальных клеток и кардиомиоцитов при ншсмни'рспсрфузни (157]. Ряд исследований свидетельствует об участии касиаз в процессе высвобождения цитохрома С При гипоксии и индукции ДОЛГОМ кардиомионитоп [71.124.201], было показано повышение уровня коспаз и ТОРа в кардиомнонитах больных с сердечной недостаточностью, в том числе и при кардномнопатиях (52,61,138),

8. Возможные терагтоатическио пути антиоксидантиого воздействия при ХСН

В настоящее время имеются фармакологические агенты, способные эффективно ннгнбиромть апоптоз карДОМЮЦИТОв при сердечной недостаточности, индуцированный различными стимулами: ншемией/репсрфушеЯ. ЯА| ТМРа и др. Однако зга вещества (А'АО-Сшк. ЬВ 203580. РО 98059. иисулиноподобный ростовой фактор, М-анетнл-цнстеин) применяются в основном в экспериментальных условиях. В этой связи определенные перспективы связаны с ПЛЫКЯШШ клиническим исследованием кярведилоля (1-(9Н-саАлгоМ-у1оху]-3-(-(шеЛо-хурЛепох у )е( Ь у I ■ 2 -рго рагю [}. Препарат представляет собой р-блокотор нового поколения с выраженной антиокенлаятной и умеренной сосудорасширяющей активностью [199], В проведенных клинических исследованиях карведндол продемонстрировал змяшлелыюе снижение уровня смертности у больных с сердечной ^достаточностью, Механизмом антиапоитотнчеекого действия препарата является подавление экспрессии has* рецептора на «сирлпомиопитах [77,200], Точный механизм антиокендантного действия карведилола пока не онисан, но было отмечено, что этот препарат уменьшает окнслясмость ЛНП н образование свободных радикалов* возможно, тгам обменяется большая эффективность карведилола в лечении больных сердечной недостаточностью но сравнению с другими р-адреноблоклторами (37,681. Особенность карведилола наличие в его молекуле карбазольной группы, которая определяет его уникальную относительно всех других р-ддреиоблоюггоров «юсобноеть связывать образующиеся свободные радикалы {эффект «ловушки») [76,192].

Опубликованные в 1996 году результаты USCP (US Carvedilol Heart Fajlure Program) получняи весьма широкий реюнаис среди кардиологов, (»скольку выяснилось, что 6-месячный прием карведилола (назначавшийся с базисной терапией ингибитором А11Ф и днуретнком) снижает количество смертельных неходов м* 65% (я том числе внезапной сердечной смерти на 56%) в сравнении с клинически сопоставимой группой пациентов с ХСН, принимавших и дополнение к ингибитору АПФ (ИАПФ) и диуретик) вместо карведилола плацебо [139]. Ни в одном из многоцентровых исследований, испытывавших как ранее, так и впоследствии различные средства фармакотерапии ХСН, не было зарегистрировано столь сушествениого улучшения выживаемости бояьних Вполне обоснованным представлялось осутцествленне следующего проекта исследования карведилола при ХСН, его влияние на выживаемость больных с тяжелой ХСН, относящихся к IV ФК с ФВ < 25%— COPERNICUS (2001), В исследование COPERNICUS вошло 2287 больных с тяжелой СН, получавших клинически оптимизированную терапию диуретиком и ИАПФ, разделенных на две примерно равные группы — активного лечения (кврведнлол) и плацебо В течение 21 месяца наблюдения смертельных исходов в группе карведилола отмечено на 34% меньше (разница статистически достоверна) [140]. Краткий обзор данных доказательной медицины, касающихся применения карведилоди при ХСН. следует завершить результами мультиие»гтровога исследования COMETÍ (2003), которое явлюсь первым прямым сравнительным испытанием влияния кврведилола и селективного р-адреноблохатора 13 поколения ыетопролола в дозах, обеспечивающих эквивалентный зитивдренергическнй эффект на выживаемость. При среднем сроке наблюдения 58 месяцев кврведилол на 17% (с высокий степенью достоверности — р < 0.0001) снижал риск смерти пашюггол в сравнении с метопрололом, что обусловило средний «выигрыш» в расчетной продолжительности жизни на I „4 года в группе кяркднлода при максимальной продолжительности наблюдения пациентов до 7 лет [62].

Таким образом, несмотря на определенные успехи попыток объяснения чрезвычайно высокой эффективности карведилола его антнокендантиыми свойствами, вплоть до нестоящего времени роль евободнорадикальных процессов л патогенезе ХСН представляется малоизученной, В последние годы было опубликовано большое количество работ, подтвердивших важный вклад свободнорадикальных процессов в патогенез сахарного диабета и ИБС. но корректных исследований, направленных ita определение показателей окислительного стресса у тшиптлзв с ХСН до сих нор проведено не было.

Исходя из этого в нашей работе представлялось важным исследовать роль интененфккацин свободнорадикальных процессов в патогенезе хронической сердечной недостаточности, в том числе при сочетании ХСН с сахарным диабетом Time 2,

I. Результаты работы позволяют рекомендовать определение уровни липопироперокевдо» и МДА в ЛНП в качестве дополнительных биохимических тесто® для опенки тяжести ХСН н эффективности проводимой терапии.

Полученные результаты, свидетельствующие об уменьшении интенсивности свободнорадикштьных процессов на фоне эффектзгвиой терапии ХСН п СД при сочетании этих заболеваний, позволяют рекомендовать применение нАПФ. (!■ адрсноблокаторов и диуретиков, в также метформина, производных сульфонилмочемшы и ннсулнзиэв в составе комплексной Терапии у пациентов с ХСН и сопутствующим СД типа 2.

3- Полученные данные являются обоснованием для проведения исследований, поправленных на поиск новых препаратов, способных эффективно снижать интенсивность сиободнорадикальных процессов при ХСН. с целью пмючения этих препаратов в комплексную терапию

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ