Цитокины при артериальной гипертонии

ЦИТОКИНЫ И БИОМЕТАЛЛЫ ПРИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ

• Авторы
• Резюме
• Файлы

Актуальность проблемы

Цитокины (Ц) — это группа полипептидных медиаторов, участвующих в регуляции защитных реакций организма. Защита развивается путем формирования типичной воспалительной реакции в ответ на повреждение при участии: фактора некроза опухоли-α (ФНО-α), интерлейкина 1β (ИЛ-1β) и некоторых других. Причем Ц менее значимы в нормальной физиологии, а синтезируются лишь при развитии защитных реакций [5]. Важным действием Ц является то, что они осуществляют связь между системами организма (иммунной, нервной, эндокринной, кроветворной) и служат для вовлечения их в регуляцию защиты. В настоящее время Ц применяются в виде лекарственных препаратов.

ФНО-α и ИЛ-1β, являясь маркерами острого воспалительного процесса, вызывают метаболическое истощение, микрососудистую гиперкоагуляцию и гемодинамические нарушения [3].

Ц способны повышать плотность внутриклеточных мембран нейтрофилов, активируя оксидазы, ферменты перекисного окисления и вследствие этого приводить к быстрому, но обратимому, снижению внутриклеточного кальция. В низких концентрациях ФНО-a вызывал снижение фракции выброса в отсутствии динамики АД [8].

Таким образом, роль Ц при развитии воспалительного процесса представляет собой регулирующую функцию на все механизмы, но роль цитокинов в регуляции тонического гомеостаза практически не изучена [1]. Также в литературе приведены только косвенные предпосылки о взаимозависимости Ц и биометаллов (БМ) и непонятно их значение в патогенезе АГ [1].

Исходя из этого, целью исследования является: изучить уровень цитокинов(ФНО-a и ИЛ-1b) и содержание БМ (Са, Мg, Zn, Cu, Fe) в плазме крови при АГ в зависимости от тяжести АГ.

Таблица 1. Характеристика больных

Материалы и методы исследований

Обследовано 80 больных, поступивших в кардиологическое отделение с диагнозом АГ, контролем для которых служили 30 здоровых доноров в возрасте от 21 до 44 лет (средний возраст 31±3,2). Из них 62 мужчины и 18 женщин в возрасте от 31 до 67 лет. Средний возраст составил 39±4,2 года. Срок заболевания от 2 до 33 лет, в среднем 8,2±1,4 лет. Пациенты разделены на 3 группы по тяжести АГ в зависимости от уровня АД в соответствии с классификацией ВОЗ 1999 года (табл. 1).

Методы исследования

Биометаллы (Mg, Ca, Cu, Zn, Fe) плазмы крови определяли атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре «Unicum-939». Результаты выражали в мг/л. Противовоспалительные цитокины (ФНО-α и ИЛ-1β) определяли иммуноферментным методом с использованием реагентов Рro Con на вертикальном спектрофотометре «Multiscan MCC-340». Количественное содержание цитокинов выражали в пкг/мл. Статистическая обработка проводилась с использованием пакета компьютерных программ.

Результаты исследований

Из табл. 2 видно, что в сравнении с контролем найдено повышение концентрации Mg II и III степенях тяжести АГ и снижение Са при всех степенях тяжести АГ. Повышение уровня Cu было достоверным у больных II степени тяжести АГ, а при I и III степенях уровень Cu был не изменен. При исследовании Fe во всех группах было достоверное повышение, особенно выраженное при III степени тяжести АГ. Гипоцинкемия нарастала в зависимости от степени тяжести. Наибольшее снижение Zn было при III степени тяжести, где его уровень был ниже контрольных значений в 2,5 раза.

Таблица 2. Содержание биометаллов в плазме крови доноров и больных АГ (мг/л)

Примечание: * — достоверные различия с донорами (p < 0,05).

Таблица 3. Содержание цитокинов ФНО-a и ИЛ-1b в сыворотке крови при артериальной гипертензии

Примечание: * — достоверные различия с контролем (p < 0,05).

Достоверного повышения ФНО-α у больных I степени тяжести АГ не выявлено (табл. 3), а при II степени тяжести этот показатель вдвое выше, чем в контроле (p < 0,05). При III степени повышение ФНО-α составило в 1,8 раз выше по сравнению с контролем.

Анализ уровня ИЛ-1β выявил схожую картину с содержанием ФНО-α, но при этом достоверно высокий уровень этого цитокина выявлен во всех группах больных АГ. При I степени повышение в сравнении с контролем в 1,2 раза, при II степени в 2 раза и при III степени — в 1,7 раза.

При корреляционном анализе содержания БМ и цитокинов выявлена положительная связь Mg с ФНО-α (r = +0,59) и ИЛ-1β (r=+0,43), а также отрицательная Ca с ФНО-α (r = -0,53) и положительная Zn с ФНО-α (r = +0,44). Выявленные корреляционные зависимости были достоверными (р<0,05). Для Cu и Fe корреляционные связи были слабыми и недостоверными.

Обсуждение результатов

Анализируя полученные данные можно сказать, что в гамме метаболических нарушений при АГ нарушения обмена цитокинов и микроэлементов занимают не последнее место и проявляются особенно ярко при 3 степени тяжести АГ.

Изменения БМ имели разнонаправленный характер и с патофизиологической точки зрения эти нарушения можно определить как «синдром комбинированного дисбаланса биометаллов» [4, 6].

Нарастание Mg в зависимости от тяжести АГ является защитно-приспособительной реакцией, направленной на предотвращение вазоспастических реакций. В исследованиях гипермагнемия значительно нарастала при II и III степенях тяжести АГ и сочеталась с гипокальциемией. Это сочетание неблагоприятно для возникновения аритмий [2].

Выявленное повышение уровня Fe, БМ, играющего большую роль в интенсификации процессов перекисного окисления липидов через снижении активности глютатионпероксидазы, является фактором риска развития ИБС и соответственно АГ [12]. В любом случае, повышенный уровень железа крови можно расценивать как отягощающий фактор, участвующий в патогенезе АГ.

Выявленная гипоцинкемия видимо обусловлена истощением запаса этого БМ в крови, по причине участия в процессах антиоксидантной защиты, а также перераспределением его в миокард. Снижение концентрации Zn, особенно при тяжелой АГ III степени, снижает антиоксидантную защиту, так как этот БМ является активным центром фермента супероксиддисмутазы [10].

Купродефицит проявлялся только при 3 степени АГ, а при I и II степенях уровень Cu был сравним с контролем. Снижение концентрации Cu является неблагоприятным фактором, учитывая участие этого биометалла в активации синтеза оксида азота, одного из основных регуляторов сосудистого тонуса [11].

Изучая цитокины при АГ, мы учитывали тот факт, что они обладают значительным прооксидантным влиянием. Особый интерес в этом представляют ИЛ-1b и ФНО-α, как цитокины, обладающие стимулирующим действием на нейтрофилы. В исследованиях выявлено достоверное повышение содержание данных цитокинов в крови больных АГ всех степеней тяжести, причем максимальное повышение отмечается при II степени тяжести, а у больных III степени тяжести эти показатели несколько ниже, чем у больных АГ II степени тяжести, но выше, чем у больных АГ I степени тяжести. Такое различие, очевидно, связано с тем, что у больных АГ III степени тяжести повышены показатели прооксидантной активности и связано это с активацией всех ферментных систем, в связи с нарушением эндотелиальной функции [1, 9].

Полученные корреляционные зависимости свидетельствуют о взаимозависимости биометаллов (Mg, Ca, Zn, Fe) и цитокинов в про- и антиоксидантных процессах. ФНО-a и ИЛ-1b, являясь маркерами острого воспалительного процесса вызывают метаболическое истощение, микрососудистую гиперкоагуляцию [7].

Снижение активности ферментных систем прогрессирует и при III степени тяжести АГ становится более выраженным нарушение окислительного равновесия, развивается эндотелиальная дисфункция и усиливаются вазопрессорные процессы.

Выводы

1. При артериальной гипертензии выявлены значительные изменения БМ (Mg, Ca, Cu, Zn, Fe), нарастающие в зависимости от степени тяжести АГ.

2. Наиболее выраженное повышение концентрации в крови провоспалительных цитокинов (ФНО-α и ИЛ-1β) произошло при ІІ степени тяжести АГ.

3. Корреляционная зависимость содержания биометаллов от цитокинов указывает на участие их в системе антиоксидантной защиты и в развитии эндотелиальной дисфункции, так как биометаллы входят в состав супероксиддисмутаз.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Васькина Е.А., Демин А.А. Эндотелиальная дисфункция и окислительный стресс при артериальная гипертензии. Новосибирск: Сибмедиздат.- 2003.- 92с.
2. Громова О.А. Физиологическая роль и значение магния в терапии (обзор) // Тер. архив.- 2004.- №10.- С.58-62.
3. Маянский Д.Н., Урсов И.Г. Лекции по клинической патологии: руководство для врачей. Новосибирск, 1997.- 247с.
4. Новиков В.С., Горанчук В.В., Шустов Е.Б. Физиология экстремальных состояний. СПб.: Наука.- 1998.- 247с.
5. Симбирцев А.С. Цитокины новая система регуляции защитных реакций организма // Цитокины и воспаление.- 2002.- №1.- С.9-14.
6. Титов В.Н., Е.В. Ощепкова., В.А.Дмитриев Эндогенное воспаление и биохимические аспекты онтогенеза артериальной гипертензии // Клин. лаб. диагностика.- 2005.- №5.- С.3-10.
7. Цырендоржиев Д.Д., Демин А.А., Бондарева З.Т. и др. Окислительный стресс при артериальной гипертензии // Хроническое воспаление: тез. докл. 2-го Всерос. симп. Новосибирск.- 2000.- С.103.
8. Bozkurt B., Kribbs S.B., Clubb F.J. et al. Pathophysiologicolly relevant concentrathion necrosis facrtor-alfa promote progressive left ventricular disfunction and remodel // Circulation. 1998. Vol.97. P.1382-1391.
9. Holland J.A. O’Donnell R.W. chong M.M., Johnson D.K., Ziegler L.M. Endotelial cell oxidant production-effect of NADPH oxidase inhibitors // Endothelium. 2000. Vol.7, N2. P.109-119.
10. Peczkowska M., Kabat M., Sitkowska H., Mirocha M., Pulawska M., Sznaiderman M. Zinc metabolism in essential hypertension and during angiotensin-converting enzyme inhibitor therapy // Trace Elem. and Elec. 1997. Vol.14, N2. P.82-86.
11. Plane F., Wigmore S., Angelini G.D., Jeremy J.U. Effect of copper on nitric oxide synthase and guanylyl cyclase activity in the rat isolated aorta // British J. of Pharmacol. 1997. Vol.121, N2. P.345-350.
12. Tuomainen T.P., Punnonen K., Nyyssonen K., Salonen J.T. Association between body iron stores and the risk of acute myocardial infarction in men // Circulation. 1998. Vol.97, N15. P.1461-1466.

Библиографическая ссылка

Антонов А.Р., Васькина Е.А., Чернякин Ю.Д. ЦИТОКИНЫ И БИОМЕТАЛЛЫ ПРИ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ // Современные проблемы науки и образования. – 2007. – № 3.;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=372 (дата обращения: 18.11.2019).