Роль гормонов жировой ткани в формировании метаболических нарушений у больных с сердечно-сосудистой патологией
Кравчун Павел Григорьевич,
доктор медицинских наук, профессор,
заведующий кафедрой внутренней медицины №2, клинической иммунологии и
аллергологии,
Кадыкова Ольга Игоревна,
аспирант кафедры внутренней медицины №2, клинической иммунологии и аллергологии,
Габисония Тамари Нестеровна,
аспирант кафедры внутренней медицины №2, клинической иммунологии и аллергологии.
Харьковский национальный медицинский университет.
The role of hormones of adipose tissue in formation of metabolic disorders in patients with cardiovascular disease
Kravchun P., Kadykova O., Gabisoniia T.
Была изучена роль гормонов жировой ткани в формировании метаболических нарушений у больных с сердечно-сосудистой патологией.
Ключевые слова: гормоны жировой ткани, артериальная гипертензия, ожирение, сахарный диабет.
The role of hormones of adipose tissue in formation of metabolic disorders in patients with cardiovascular disease were studied.
Keywords: hormones of adipose tissue, hypertension, obesity, diabetes mellitus.
Среди факторов риска развития ССЗ основное место занимает артериальная гипертензия (АГ), которая в свою очередь, очень часто сочетается с сахарным диабетом (СД) и ожирением, тем самым увеличивая риск нежелательных последствий в несколько раз [8, 10, 13].
Изучение механизмов развития СД и его сосудистых осложнений у больных АГ остается одной из наиболее актуальных проблем современной медицины, так как коморбидность этих патологий имеет общую патогенетическую связь и потенцирует кардиоваскулярный риск [12].
Одними из ключевых регуляторов метаболических нарушений у больных с ССЗ являются такие эндокринные факторы, как адипоцитокины [5], которые по участию в модуляции активности инсулина условно делят на сенсибилизаторы инсулина (адипонектин) [7] и антагонисты инсулина (резистин, висфатин) [4].
Адипонектин повышает чувствительность тканей к инсулину и обладает кардиопротективными эффектами [2, 9]. Резистин же индуцирует печеночную инсулинорезистентность (ИР) и таким образом повышает продукцию глюкозы печенью [17, 3]. В свою очередь, висфатин обладает инсулин-имитирующим действием, стимулируя транспорт глюкозы в периферические ткани и тормозя продукцию глюкозы гепатоцитами [11]. Подобно инсулину, он связывает инсулиновый рецептор и стимулирует аутофосфорилирование рецептора и фосфорилирование тирозинов других белков, включая белки-субстраты рецептора инсулина. Этот адипокин имеет другие места связывания с рецепторами клеточной поверхности, нежели инсулин, и не конкурирует с ним [13].
По-видимому, эти адипокины играют важную роль в развитии ранних нарушений углеводного обмена [14], но однозначных доказательств тому нет.
Данная область медицинских исследований является перспективной и актуальной, поскольку полученные данные достаточно противоречивы и требуют дальнейшего изучения с получением новых достоверных фактов, которые могут лечь в основу новых диагностических и терапевтических стратегий при метаболических нарушениях у больных с сердечно-сосудистой патологией.
В связи с этим целью нашего исследования явилось изучение метаболических нарушений у больных с сердечно-сосудистой патологией на основании выяснения характера изменений сенсибилизаторов и антагонистов инсулина.
Материалы и методы
Нами было обследовано 68 больных АГ, среди которых было 35 женщин и 33 мужчины, средний возраст составил 59±1,2 лет. Все больные были разделены на группы: 1-ая группа – больные АГ с сопутствующим СД 2 типа (n=24), 2-ая группа – больные АГ с ожирением (n=22), 3-я группа – больные АГ без каких-либо метаболических нарушений (n=22), контрольную группу составили практически здоровые люди, у которых не были диагностированы АГ, СД и ожирение (n=25). В отборе групп пациентов для данного исследования были использованы модифицированные критерии ATP III (2005), одобрены в Европейских рекомендациях по лечению АГ 2007 года и рекомендованы Украинским обществом кардиологов 2008 г. [1].
Проводилось антропометрическое исследование: определялись рост, масса тела, окружность талии (ОТ), окружность бёдер (ОБ) с последующим расчётом индекса массы тела (ИМТ) и соотношения ОТ/ОБ.
Состояние углеводного обмена оценивалось по показателям гликемии в плазме венозной крови натощак. Определение содержания гликозилированного гемоглобина (HbA1с) в цельной крови проводили фотометрическим методом по реакции с тиобарбитуровой кислотой с использованием коммерческой тест-систем фирмы «Реагент» (Украина) в соответствии с прилагаемой инструкцией. Уровень инсулина в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом с использованием набора «ELISA» (США). Ожидаемый диапазон значений инсулина в норме 2,0-25,0 мкЕД / мл. Для определения ИР использовали индекс HOMA (homeostasis model assessment). Мерой ИР считалось значение индекса НОМА более 2,68.
Определение показателей липидного обмена: уровня общего холестерина (ОХС), триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС ЛПНП), холестерина липопротеидов очень низкой плотности (ХС ЛПОНП) и коэффициента атерогенности (КА) проводили в сыворотке крови ферментативным фотоколориметрическим методом наборами фирмы «Human» (Германия).
Содержание резистина, висфатина и адипонектина в сыворотке крови больных определяли иммуноферментным методом на иммуноферментном анализаторе «Labline-90» (Австрия). Определение уровня резистина проводили с использованием коммерческой тест-системы производства фирмы “BioVendor” (Германия). Определение уровня адипонектина и висфатина проводили с использованием коммерческой тест-системы производства фирмы “ELISA” (США).
Полученные результаты представлены в виде среднего значения ± стандартное отклонение от среднего значения (М±SD). Статистическую обработку данных осуществляли с помощью пакета Statistica, версия 8.0.
Результаты и их обсуждение
При сравнении антрометрических показателей не были выявлены достоверные различия в возрасте, весе, росте, частоте сердечных сокращений, пульсе, систолическом и диастолическом артериальном давлении между пациентами основных трех групп.
Изучение углеводного обмена показало, что у больных 1-ой группы (АГ+СД 2 типа, (n=24)) достоверно увеличивался уровень глюкозы (7,95±0,34 ммоль/л в сравнении с 5,38±0,19 ммоль/л, 4,54±0,13 ммоль/л и 3,8±0,26 ммоль/л) крови в сравнении с пациентами 2-ой (АГ+ожирение, (n=22)), 3-ей (АГ, (n=22)) и контрольной групп (n=25) (Р<0,05). Уровень инсулина у больных 1-ой группы был достоверно выше, чем у больных 2-ой группы, и значительно выше у больных 3-ей и контрольной групп (Р<0,05). Индекс НОМА достоверно нарастал у лиц 1-ой и 2-ой групп по сравнению с больными 3–ей и контрольной групп (Р<0,05). У больных 1-ой группы обнаружена положительная корреляционная связь между показателями углеводного обмена такими, как гликемия и уровень инсулина (r=0,34, Р<0,05), что свидетельствует о том, что у больных с СД 2 типа прослеживалась четкая тенденция нарушения углеводного обмена параллельно увеличению уровня глюкозы крови натощак при АГ.
Нами также были выявлены положительные корреляционные связи между уровнем инсулина и ИМТ у больных 2-ой группы (r=0,28, Р<0,05), а увеличение коэффициента ИР происходило по мере увеличения массы тела, что и характерно для висцерального типа ожирения.
Ранжирование изучаемых факторов по степени потенцирования нарушений углеводного обмена с помощью t - критерия установило, что ведущая роль в развитии ИР принадлежит СД 2 типа. Затем в порядке иерархии следуют: степень ожирения и АГ. Эти факторы по разному сочетались у каждого больного и вызвали нарушения углеводного обмена, что приводило к ИP.
Анализ показателей липидного профиля характеризовался повышением уровня ОХС (6,03 ± 0,05 ммоль/л, 7,04± 0,09 ммоль/л и 5,95 ± 0,12 ммоль/л соответственно по сравнению с 5,35 ± 0,04 ммоль/л), ТГ (1, 46 ± 0,06 ммоль/л, 1,64± 0,13 ммоль/л и 1,21 ± 0,11 ммоль/л соответственно по сравнению с 0,59 ± 0,02 ммоль/л), ХС ЛПНП (4,15 ± 0,05 ммоль/л, 4,26 ± 0,07 ммоль/л и 4,09 ± 0,12 ммоль/л соответственно по сравнению с 3,02 ± 0,05 ммоль/л), ХС ЛПОНП (0,66 ± 0,03 ммоль/л, 0,66 ± 0,71 ммоль/л и 0,08 ± 0,06 ммоль/л соответственно по сравнению с 0,34 ± 0,01 ммоль/л) и КА (4,15 ± 0,07, 4,8± 0,09 и 3,82 ± 0,13 соответственно по сравнению с 2,93 ± 0,03) у больных первой группы, второй и третьей групп по сравнению с контрольной группой (Р <0,05). В случае ХС ЛПВП отмечалась обратная динамика: этот показатель снижался у пациентов первой и второй групп (1,15 ± 0,01 ммоль/л, 1,13 ± 0,06 ммоль/л и 1,21 ± 0,02 ммоль/л по сравнению с 1,24 ± 0,01 ммоль/л) по сравнению с третьей и контрольной группами (Р <0,05).
Исследование характера взаимосвязей между показателями, которые были изучены в группах, показало, что почти между всеми показателями углеводного и липидного обменов определяются достоверные связи. Однако их характер в группах различается. У больных первой группы установлены прямые корреляционные связи между индексом НОМА и КА (r = 0,19, р <0,05); глюкозой и КА (r = 0,37, р <0,05), ХС ЛПНП (r = 0,41 , Р <0,05), ХС ЛПОНП (r = 0,30, р <0,05), ТГ (r = 0,31, р <0,05) и ОХ (r = 0,33, Р <0 , 05); инсулином и ТГ (r = 0,34, р <0,05); обратные корреляционные связи были определены между индексом НОМА и ХС ЛПВП (r = - 0,44, Р <0,05); глюкозой и ХС ЛПВП (r = - 0,24, Р <0,05); HbA1с и КА (r = - 0,36, Р <0,05); HbA1с и ХС ЛПНП (r = - 0,24, Р <0,05); инсулином и ХС ЛПВП (r = - 0,31, Р <0, 05). У больных с ожирением система липидного обмена функционирует в режиме гиперкомпенсации, вследствие чего рост ИМТ приводит к усилению абдоминального ожирения и через прямую связь показателя соотношения ОТ/ОБ с ОХ, а последнего с ТГ, усиление абдоминального ожирения приводит к атерогенной перестройке липидного спектра. А у больных третьей группы корреляционный анализ исследуемых показателей отражал то, что в этой когорте пациентов система липидного обмена функционирует в режиме нормокомпенсации.
Наши результаты позволяют предположить, что механизмы, лежащие в основе прогрессирования СД и ожирения у больных с АГ на фоне метаболических нарушений, проявляющихся дисфункцией углеводного и липидного обменов, связаны с ИР.
По результатам нашего исследования у пациентов с СД 2 типа выявлена гиперинсулинемия и повышение значения индекса НОМА по сравнению с пациентами без СД, у которых уровень инсулина оставался в пределах нормы. Такие результаты не противоречат данным других исследователей [6], которые указывают, что ИР и гиперинсулинемия весьма характерны для пациентов с СД. Полученные данные, о повышении уровня глюкозы, HbA1с, инсулина, ОХС, ХС ЛПНП, ХС ЛПОНП, ТГ, КА и снижение уровня ХС ЛПВП у больных АГ с сопутствующим СД 2 типа на фоне нарастания ИР свидетельствуют об увеличении кардиоваскулярного риска данной когорты.
Изучение уровня висфатина в исследуемых группах определило следующую динамику. В группе, где были соединены СД 2 типа и АГ, концентрация висфатина составляла (37,6 ± 5,7) нг/мл и была достоверно выше по сравнению с контрольной группой (17,3 ± 2,1 нг/мл, р <0,05). В группе больных АГ и ожирением – (30,04 ± 3,4) и была достоверно выше по сравнению с контрольной группой (17,3 ± 2,1 нг/мл, р <0,05). В группе больных АГ без каких-либо метаболических нарушений концентрация висфатина достоверно не отличалась от показателей контрольной группы (19,7 ± 5,6, соответственно, р <0,05), также как и уровень висфатина между 1-ой и 2-ой группами (р> 0,05). Наши результаты демонстрируют повышение концентрации гормона висфатина по мере ухудшения углеводного обмена, что совпадает с результатами других авторов [12].
Уровень резистина увеличивался в группе больных АГ с СД 2 типа по сравнению с больными с ожирением и без каких-либо метаболических нарушений, а также контрольной группой, что свидетельствует о том, что резистин может быть пусковым фактором возникновения метаболических нарушений, связанных с СД (р> 0,05).
Изменения адипонектина имели обратное направление – его уровень достоверно уменьшался в группе АГ с СД 2 типа, что совпадает с данными других исследователей, которые демонстрируют, что у пациентов с СД 2 типа уровень адипонектина значительно ниже в сравнении с пациентами в группе с АГ с ожирением, без СД и ожирения и контрольной группой, и поэтому ученые допускают, что развитие инсулиннезависимого СД может быть связано с нарушением регуляции секреции адипонектина, который в норме угнетает синтез глюкозы печенью.
Резистин имел положительные корреляционные связи и индексом ИР(r=0,35, р<0,05), инсулином(r=0,40, р<0,05) и ИМТ(r=0,26, р<0,05).
Уровень висфатина имеет прямую корреляционную связь с ИМТ (r=0,54, р<0,05), ИР (r=0,42, р<0,05), ОТ (r=0,57, р<0,05), что позволяет ему участвовать в патогенезе сосудистых осложнений диабета и атерогенезе.
Определялись положительные корреляционные связи между адипонектином и ИМТ (r=0,48, р<0,05), что совпадает с данными про то, что адипонектин снижается при АГ и ожирении, что приводит к прогрессированию диабетических и атеросклеротических эффектов и повышает риск нежелательных сердечно-сосудистых событий при сочетании АГ, СД и ожирения.
В результате проведенных исследований можно сделать следующие выводы. У больных АГ, которая сочеталась с СД 2 типа, происходило ухудшение углеводного обмена по мере увеличения уровня глюкозы крови, а сочетание дислипидемии с гипергликемией приводило к потенцированию ИР и увеличению сердечно-сосудистого риска.
В группе больных АГ с сопутствующим ожирением увеличение коэффициента ИР происходило по мере увеличения массы тела, а усиление абдоминального ожирения приводило к атерогенной перестройке липидного спектра.
Система углеводного и липидного обмена у больных с АГ без каких-либо метаболических нарушений функционирует в режиме нормокомпенсации.
Гипервисфатинемия и гиперрезистинемия на фоне гипоадипонектинемии возникают у больных АГ в результате метаболических нарушений, вызванных СД 2 типа. В формировании ИР ведущая роль принадлежит СД и гормонам жировой ткани, таким как резистин и адипонектин.
Литература
1. 2007 Guidelines for the management of arterial hypertension // J. Hypertension. — 2007. — Vol. 25. — P. 1105—1187.
2. Adiponectin and cardiac geometry and function in elderly: results from two community-based cohort studies / Gustafsson S., Lind L., Zethelius B. et al. // Eur. J. Endocrinol. — 2010. — 162, № 3. — P. 543–550.
3. Associations of adiponectin, resistin, and tumor necrosis factor - with insulin resistance [Text] / M. F. Hivert, L. M. Sullivan, C. S. Fox [et al.] // J. Clin. Endocrinol. Metabol. - 2008. - Vol. 93. - P. 3165–3172.
4. Barnes K.M. Role of resistin in insulin sensitivity in rodents and humans / Barnes K.M., Miner J.L. // Curr. Protein Pept. Sci. – 2009. – Vol. 10 (1). – P. 96–107.
5. Bo S. Hypertension: Shall We Focus on Adipose Tissue? / S. Bo, P. Cavallo-Perin // J. Am. Soc. Nephrol. — 2010. — Vol. 21. — P. 1067—1068.
6. de Luis D.A. Effects of telmisartan vs olmesartan on metabolic parameters, insulin resistance and adipocytokines in hypertensive obese patients / de Luis D. A., Conde R., Gonzalez-Sagrado M. et al. // Nutr. Hosp. — 2010. — Vol. 25(2). — P. 275—279.
7. Finucane F.M. Correlation of the leptin:adiponectin ratio with measures of insulin resistance in non-diabetic individuals/ Finucane F.M., Luan J., Wareham N.J. et al. // Diabetologia. – 2009. – Vol. 41. – Р. 359–369.
8. IDF diabetes atlas: global estimates of the prevalence of diabetes for 2011 and 2030 / Whiting D. R., Guariguata L., Weil C., Shaw J.// Diabetes Res. Clin. Pract. – 2011. – 94, № 3. – P. 311—321.
9. Leptin, adiponectin, leptin to adiponectin ratio and insulin resistance in depressive women / Zeman M., Jirak R., Jachymova M. et al. // Neuro Endocrinol. Lett. – 2009. – Vol. 30 (3). – P. 387–395.
10. Pischon T. Use of obesity biomarkers in cardiovascular epidemiology [Text] / T. Pischon // Dis Markers. - 2009. - Vol. 26 (5–6). - P. 247–263.
11. Resistin is associated with biomarkers of inflammation while total and high molecular weight adiponectin are associated with biomarkers of inflammation, insulin resistance, and endothelial function. / Fargnoli J.L., Sun Q., Olenczuk D., Qi L., Zhu Y., Hu F.B., Mantzoros C.S. // Eur. J. Endocrinol. - 2010. - Feb. № 162 (2). - Р. 281-8. Epub. 2009. Nov. 17.
12. Sommer G. et al. Visfatin/PBEF/Nampt: structure, regulation and potential function of a novel adipokine. // Clin. Sci. - 2008 - Vol. 115 - P. 13 -23.
13. Амосова К.М. Зв'язок комплаєнсу при лікуванні артеріальної гіпертензії з психологічними чинниками особистості / К.М. Амосова, Л.Є. Трачук, Н.В. Береза, Ю.В. Руденко // Серце і судини. — 2012. — N 1. — С. 85-92. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.
14. Вербовой А.Ф. Уровни адипонектина, резистина и инсулинорезистентность у пациентов с нарушением толерантности к глюкозе./ А.Ф. Вербовой, Е.С. Скудаева. // Медицинский альманах. – 2011. - №5(18). – с.164 – 166.
15. Волков В.С. К патогенезу артериальной гипертонии при сахарном диабете 2 типа. / В.С. Волков, Е.В. Руденко, С.А. Роккина, О.Б. Поселюгина // Сахарный диабет. - №2. – 2011. – с. 53 – 55.
Поступила в редакцию 11.01.2013 г.