Дисфункция эндотелия и артериальная гипертония

Дисфункция эндотелия и артериальная гипертония: терапевтические возможности

28 Августа 2009

МГМСУ им. Н.А. Семашко Решающая роль эндотелия в регуляции сократимости гладкомышечных клеток сосудов была в полной мере осознана лишь после открытия Fuchgott и Zawadski. Они продемонстрировали, что сосуд, находившийся в состоянии сократимости после введения норадреналина, отвечает релаксацией на увеличение дозы ацетилхолина только при наличии эндотелия. Напротив, при отсутствии эндотелиальных клеток в ответ на ацетилхолин наблюдались вазоконстрикция либо отсутствие релаксации. Это привело к открытию вазодилатирующей субстанции, освобождаемой эндотелиальными клетками. Авторы не установили природу этого вещества и обозначили его, как эндотелий–релаксирующий фактор. Позднее оно было идентифицировано, как оксид азота [1,2,3,4].

В настоящее время известно, что эндотелий контролирует сосудистый тонус, рост гладкомышечных клеток, тромбообразование, фибринолиз и многие другие процессы. Установлено, что эндотелий регулирует сосудистый тонус через освобождение сосудорасширяющих и сосудосуживающих факторов и модулирует сократительную активность гладкомышечных клеток [512]. К эндотелиальным факторам дилатации относятся: фактор гиперполяризации эндотелия, простациклин I2 (PGI2), монооксид азота (NO), натрийуретический пептид С типа, адреномедулин. К факторам констрикции эндотелин, тромбоксан А2, простагландин F2a, эндопероксиды и другие [9,10,12].

NO является основным вазодилататором, препятствующим тоническому сокращению сосудов нейронального, эндокринного или локального происхождения (табл. 1) [9,10,14,15,16,17].

В физиологических условиях преобладает освобождение релаксирующих факторов. В нормально функционирующем эндотелии низкие уровни NO постоянно высвобождаются для поддержания кровеносных сосудов в состоянии дилатации. Однако в определенных кровеносных сосудах (периферические вены и крупные церебральные артерии) нормальный эндотелий предрасположен к высвобождению сосудосуживающих веществ (супероксид анион, тромбоксан А2). При различных сосудистых заболеваниях способность эндотелиальных клеток освобождать релаксирующие факторы уменьшается, тогда как образование сосудосуживающих факторов сохраняется или увеличивается, т.е. формируется состояние, определяемое как дисфункция эндотелия [9,10,18].

Оксид азота является старой молекулой, которая присутствует в природе уже около ста миллионов лет и отлично сохранилась за весь период эволюции биологических видов. Это очень лабильная молекула, время полужизни которой составляет всего несколько секунд. NO является эссенциальным агентом для связи между различными типами клеток, составляющими сердечнососудистую систему, регулирует почечный и кардиоваскулярный гомеостаз [10,19,20,21,22].

В физиологических условиях NO постоянно вовлечен в адаптацию сосудистой системы к повышенным метаболическим потребностям, физическим нагрузкам [6]. При заболеваниях избыток NO отвечает за увеличение периферической вазодилатации при вазоплегическом шоке, а недостаток NO может приводить к тяжелым заболеваниям, включая артериальную гипертонию, ишемическую болезнь сердца и атеросклероз [9,10,23,24,25].

NO предотвращает адгезию и агрегацию тромбоцитов, адгезию моноцитов, влияет на структуру сосуда, что защищает сосудистую стенку и предотвращает ремоделирование сосудов при различных патологических состояниях [9,26,27,28].

Оксид азота образуется под действием фермента NOсинтазы (NOS) путем окисления терминального атома азота гуанидина в Lаргинине под каталитическим влиянием Са/кальмодулиназависимой изоформы фермента NOсинтазы [29]. NOсинтаза существует в виде трех основных изоформ, которые получили свое название по типу клеток, в которых они были впервые обнаружены. Эти изоформы очищены, клонированы и охарактеризованы на молекулярном уровне: нейрональная NOсинтаза (nNOS или NOS I), эндотелиальная NOсинтаза (eNOS или NOS III) и NOсинтаза макрофагов или индуцибельная NOсинтаза (iNOS или NOSII) [30]. Нейрональная и эндотелиальная NO синтазы являются ферментами со стабильной активностью (т.е. стационарными, конститутивными), в то время как активность макрофагальной или индуцибельной NOсинтазы в большей степени регулируется цитокинами. Эндотелиальная NOсинтаза стабильно экспрессируется в эндотелиальных клетках, помимо этого, она была обнаружена в клетках эпителия почечных канальцев, в пирамидных клетках гиппокампа и в других клетках [31,32,33].

Основная мишень NO в сосудистой системе гем растворимой гуанилатциклазы. Активируя гуанилатциклазу, NO увеличивает образование цГМФ в гладкомышечных клетках, тромбоцитах. цГМФ является главным внутриклеточным мессенджером в сердечнососудистой системе и обусловливает расслабление сосудов, торможение активности тромбоцитов и макрофагов [34,35].

Эндотелиальная дисфункция и артериальная гипертония

При артериальной гипертонии у человека была доказана эндотелиальная дисфункция для периферической, коронарной микро и макроциркуляции и почечного кровотока [51,52,53,54,55]. Хроническое ингибирование NO синтазы в эксперименте быстро приводит ко всем органическим последствиям тяжелой и продолжительной артериальной гипертензии, включая атеросклероз и сосудистые органные поражения [37]. Эти экспериментальные данные подтверждают вовлечение NO в регуляцию АД, следовательно его недостаток может приводить к гипертензии. Специфическая инактивация гена эндотелиальной NOсинтазы сопровождается увеличением среднего АД примерно на 1520 мм рт.ст. [38]. Доказано, что пациенты, страдающие гипертонией, имеют меньший вазодилатирующий ответ на интраартериальное введение ацетилхолина по сравнению с контрольной нормотензивной группой [39]. Установлено наличие поражения эндотелийзависимой вазодилатации при эссенциальной гипертонии, которая, повидимому, обусловлена нарушением синтеза и освобождением NO [40]. Есть данные о связи повреждений системы LаргининNO с увеличением вазоконстрикторных простагландинов. Доказано, что увеличение вазоконстрикторных простагландинов и свободных радикалов вызывает уменьшение активности NO. Однако еще остается множество вопросов о роли NO, механизмах его влияния на формирование и течение артериальной гипертонии [9,10,44,71].

при спонтанной АГ крыс (модель, наиболее близкая к эссенциальной АГ человека) продукция NO повышается, но недостаточно, возможно, изза усиления его инактивации, повышенного освобождения вазоконстрикторных простагландинов или благодаря таким анатомическим изменениям, как утолщение интимы, которое ингибирует действие NO на сосудистую стенку [9,10,37, 41,42,43].

на модели АГ у сольчувствительных крыс, получающих высокосолевой корм, не выявлено повышения вазоконстрикторных простаноидов, что доказывает уменьшение продукции NO [9,10,71].

при эссенциальной АГ эндотелиальная дисфункция вызвана одновременным повреждением в системе LаргининNO и продукцией констрикторных простагландинов, причем нарушение продукции NO первично, а увеличение вазоконстрикторов связано с возрастом [9,10].

главным механизмом, приводящим к эндотелиальной дисфункции при АГ, является продукция циклогеназозависимых простагландинов и свободных радикалов кислорода, которые вызывают снижение активности NO [9,10,44].

Однако изменения эндотелиальной регуляции сосудистого тонуса у больных артериальной гипертонией далеко не однозначны. Существуют различные точки зрения на вопрос первичности эндотелиальной дисфункции при артериальной гипертонии [45,46]. По данным некоторых авторов, наблюдаемая при АГ дисфункция эндотелия является, скорее, следствием заболевания, чем его причиной, представляя преждевременное старение кровеносных сосудов изза хронического воздействия высокого АД [37,41,43,47].

Другие исследователи считают, что нарушение эндотелийзависимой вазодилатации при АГ является первичным феноменом, так как, вопервых, обнаруживается у потомков пациентов с эссенциальной гипертонией без повышенного артериального давления, вовторых, отсутствует четкая корреляция с величиной АД, в третьих, не нормализуется при снижении [48,49,50].

NO и сосудистое ремоделирование

Эндотелий освобождает вещества, которые поддерживают баланс между ингибированием и стимуляцией факторов роста. NO относится к факторам, ингибирующим рост. Дисфункция эндотелия с дефицитом NO, повышением экспрессии факторов роста, локальных вазоактивных веществ, протеинов и протеиназ матрикса может привести к сосудистому ремоделированию, повреждению структуры сосуда [9,10].

Гипертензивные сосуды имеют утолщение средней оболочки, уменьшение просвета и увеличение внеклеточного матрикса. Увеличение массы гладкомышечных клеток повышает степень вазоконстрикции в ответ на нейрогормоны, приводит к повышению периферического сосудистого сопротивления и таким образом способствует стабилизации и усугублению артериальной гипертонии [56]. В крупных артериях гипертрофия клеток и изменение внеклеточного матрикса уменьшают податливость и эластичность сосудистой стенки. Утолщение сосудистой стенки, лейкоцитарное пропитывание предрасполагает сосуды к развитию и прогрессированию атеросклероза [56].

Изменение структуры сосудов с нарушением функции ведет к таким осложнениям, как ишемия миокарда, инсульт, почечная недостаточность и т.д. [56,57].

Эндотелиальная дисфункция и инсулинорезистентность

Наличие тесной взаимосвязи между метаболическими нарушениями и кардиоваскулярными заболеваниями не вызывает сомнения. Существует множество исследований, рассматривающих тонкие механизмы влияния инсулинорезистенности и гиперинсулинемии на уровень АД [58,59,60]. Установлено, что симпатическая нервная система и путь LаргининаNO играют главную роль в посредничестве действия инсулина на сердечнососудистую систему [59].

В настоящее время установлен и тот факт, что инсулинорезистентность и эндотелиальная дисфункция, в том числе продукция NO, являются тесно ассоциированными состояниями. Однако четко проследить причинноследственные связи этих процессов пока не удается.

Инсулин обладает сосудистым протективным эффектом за счет активации фосфатидилинозитол3киназы в эндотелиальных клетках и микрососудах, что приводит к экспрессии гена эндотелиальной NOсинтазы и высвобождению NO эндотелиальными клетками и инсулинобусловленной вазодилатации. Инсулин также содействует повреждающим сосудистым эффектам через митогенактивированную протеинкиназу за счет стимуляции различных факторов роста, что ведет к пролиферации и миграции гладкомышечных клеток, продукции ими активатора плазминогена1 и усилению процессов сосудистого ремоделирования и атеросклероза [60,61,62,63,64].

При инсулинорезистентности показано уменьшение инсулинопосредованной и поражение эндотелийзависимой вазодилатации. Представленные данные дают основание полагать, что эндотелиальная дисфункция является интегральным аспектом синдрома инсулинорезистентности и способствует ее усугублению, увеличению реактивности сосудов, что ведет к кардиоваскулярным осложнениям [58,60].

Дискутируется вопрос о причинноследственных взаимосвязях синдрома инсулинорезистентности и эндотелиальной дисфункции. Несомненно, инсулинорезистентность и эндотелиальная дисфункция, в том числе продукция NO, тесно связаны друг с другом и формируют порочный круг, приводящий к метаболическим и кардиоваскулярным заболеваниям.

Таким образом, эндотелий является новой терапевтический мишенью при лечении сердечнососудистых заболеваний. И одним из путей коррекции эндотелиальной дисфункции является фармакологическая стимуляция эндотелийзависимого высвобождения монооксида азота [6568].

Вмешательства, корригирующие эндотелиальную дисфункцию при артериальной гипертонии

Немедикаментозные методы воздействия

Нефармакологические вмешательства (диета, физические нагрузки, отказ от курения), направленные на коррекцию эндотелиальной дисфункции, рекомендованы для пациентов АГ [69].

В экспериментальных исследованиях было выявлено, что диета с высоким содержанием жира приводит к развитию гипертонии за счет повышенного образования свободных радикалов кислорода (супероксид анионов), инактивирующих NO [70].

Установлено, что благоприятный эффект на функцию сосудистого эндотелия оказывают полиненасыщенные жирные кислоты, антиоксидантые витамины (особенно токоферол и аскорбиновая кислота), фолиевая кислота, а также Lаргинин. Они улучшают эндотелийзависимую вазодилатацию как у пациентов с высоким риском кардиоваскулярных заболеваний, так и у здоровых без факторов риска [9,10,69]. Высокое потребление соли подавляет действие NO в периферических резистивных сосудах на моделях АГ у животных [71]. В клинических исследованиях у пациентов с сольчувствительной АГ показано снижение продукции NO [72].

Физические упражнения вызывают увеличение NO, как у нормотоников, так и у пациентов с АГ [73,74]. В экспериментальных исследованиях на животных выявлено, что после физических нагрузок происходит повышение эндотелиальной NOсинтазы, увеличение продукции NO. Также на фоне физических нагрузок было выявлено существование обратной связи: увеличение эндотелиального NO стимулировало экспрессию супероксиддисмутазы, которая защищает NO от разрушения свободными радикалами кислорода [75].

Курение является одним из факторов риска кардиоваскулярных заболеваний и вызывает повреждение эндотелиальной функции [9,76]. Доказано нарушение вазомоторной активности эндотелия коронарных артерий у курильщиков с длительным стажем курения. Эндотелиальная дисфукнция коронарных артерий курильщиков восстанавливалась при назначении Lаргинина, являющегося субстратом синтеза NO [77]. При гиперхолестеринемии длительное курение усиливает эндотелиальную дисфункцию за счет увеличения окисления ЛПНП [78]. Нарушение эндотелийзависимой вазодилатации, вызванное курением, может быть обратимым у начинающих курильщиков [79]. Пассивное курение также повышает кардиоваскулярный риск [9,80]. В эксперименте показано, что эндотелиальная дисфункция, вызванная пасcивным курением, уменьшалась при применении Lаргинина [80].

Обсуждаются, по крайней мере, два основных механизма влияния ингибиторов АПФ (иАПФ) на эндотелиальную функцию [9,10, 81,82].

Известно, что иАПФ приводят к увеличению тканевого брадикинина. Вазопротективные, антипролиферативные и антисклеротические свойства и, кроме того, острые вазодилататорные эффекты иАПФ можно объяснить эндотелийзависимыми реакциями, связанными со свойствами иАПФ предотвращать расщепление брадикинина. Брадикинин является мощным стимулятором высвобождения эндотелийзависимых расслабляющих факторов, таких как оксид азота, эндотелийзависимый фактор гиперполяризации и простациклин (PGI2). Эндотелиальный фактор гиперполяризации представляет собой нестойкий метаболит арахидоновой кислоты, его высвобождение зависит от концентрации внутриклеточного кальция и кальциймодуллина, и его влияние на эндотелийзависимое расслабление связано с размером сосудов и наиболее значительно в небольших артериях. Простациклин, образуясь в эндотелиальных клетках., активирует аденилатциклазу гладкомышечных клеток, увеличивая образование цАМФ, расслабляющий эффект которого усиливает вазодилатацию, вызываемую NO [8185]. Усиление эндотелийзависимой релаксации в ответ на повышение локального брадикинина объясняет острые вазодилатирующие эффекты иАПФ у больных с гипорениновой АГ [9,10,86].

Другим механизмом воздействия иАПФ на эндотелиальную функцию является блокада образования ангиотензина II (АТ II), который рассматривается как индуктор окcидантного стресса. Экспериментально продемонстрировано увеличение образования активных форм кислорода (супероксид анион) под действием АT II. Механизмы действия АT II на продукцию супероксид аниона связаны со стимуляцией НАДФН/НАДН оксидаз [87]. Таким образом, снижение АТ II приводит к уменьшению оксидантного стресса, продукты которого снижают активность NO. Ангиотензин II во многом обладает противоположным действием по отношению к NO и в настоящее время признается практически его антагонистом. Ингибирование ангиотензинпревращающего фермента может восстанавливать баланс между двумя вазоактивнами системами ангиотензина II и оксида азота.

На моделях гипертензии у животных и при эссенциальной гипертонии у человека доказано, что иАПФ улучшают ацетилхолинопосредованную и брадикининобусловленную дилатацию артерий различной локализации (эпикардиальные артерии и микрососуды у пациентов с ИБС и АГ, плечевая артерия, сосуды почек) [8894]. Способность иАПФ улучшать эндотелиальную функцию и тормозить процессы атерогенеза впервые продемонстрирована в исследовании TREND [93]. Это первое клиническое исследование, подтвердившее данные многочисленных экспериментальных работ о наличии у иАПФ эндотелиймодулирующих и антиатеросклеротических свойств. В 6ти месячном рандомизированном исследовании у 129 больных с ИБС изучали способность квинаприла восстанавливать нарушенную функцию коронарных артерий, которую оценивали с помощью пробы с внутрикоронарным введением ацетилхолина при коронарографии. Выявлено уменьшение на 1020% степени выраженности вазоконстрикторных реакций после 6ти месячной терапии [95].

Блокаторы рецепторов ангиотензина II

Основным механизмом действия на систему NO блокаторов ангиотензиновых рецепторов у больных АГ является, повидимому, блокада АТ1рецепторов, приводящая к снижению продукции супероксидных радикалов, уменьшению связывания NO и его накоплению. Так как стимуляция АТ1рецепторов способствует образованию супероксидов, инактивирующих NO, а стимуляция АТ2рецепторов приводит к вазодилатации и натрийурезу за счет активации системы брадикинина, NO, цГМФ, то направленность эффекта ангиотензина ІІ (усиление синтеза или инактивация NO) зависит от того, на какие рецепторы преимущественно он действует. Поэтому очевидно, что на фоне блокады АТ1рецепторов создаются условия для повышенного функционирования незаблокированных АТ2рецепторов, что приводит к накоплению NO [96104].

Данные экспериментальных исследований о влиянии блокаторов ангиотензиновых рецепторов на NO разноречивы. Так, на фоне назначения лозартана у крыс со спонтанной гипертензией J. Cachoeiro и соавт. (1995) не обнаружили усиления синтеза NO (об интенсивности образования NO судили по содержанию его клеточного медиатора цГМФ в аорте). Другие исследователи наблюдали увеличение уровня цГМФ в аорте крыс со спонтанной АГ под влиянием лозартана, из чего сделан вывод об усилении синтеза NO [105]. На такой же модели АГ предварительное введение лозартана полностью предотвращало влияние ангиотензина II на образование супероксид аниона [106]. Установлено, что у крыс со спонтанной АГ повреждение синтеза NO в надпочечниках способствовало возникновению и поддержанию гипертензии. Доказано, что лозартан регулировал увеличение нейрональной NOсинтазы в надпочечниках у крыс, восстанавливая таким образом синтез NO [107]. Клинические исследования пациентов с эссенциальной АГ показали улучшение эндотелиальной функции резистивных артерий на фоне терапии лозартаном за счет увеличения NO [108]. Имеются данные, что на фоне применения ирбесартана у пациентов с АГ происходит повышение активности NOсинтазы в плазме и эритроцитах и увеличение концентрации стабильных метаболитов NO [109,110]. Доказано, что кандесартан у пациентов с эссенциальной АГ вызывал улучшение эндотелийзависимой релаксации плечевой артерии за счет усиления тонического выделения NO [111]. Назначение валсартана приводило к улучшению эндотелиальной функции, нормализации активности почечной ксантилоксидоредуктазы, увеличению продукции брадикининопосредованного NO в почках [112]. Экспериментальные исследования на крысах установили, что в ответ на уменьшение натрия и инфузию валсартана происходит увеличение ангиотензина II, который стимулирует АТ2рецепторы, что запускает каскад брадикинина и NO [113].

Антагонисты кальция дигидропиридинового ряда (АК) в эксперименте и в клинических исследованиях улучшают эндотелийзависимую вазодилатацию за счет увеличения NO (нифедипин, амлодипин, лацидипин, пранидипин, фелодипин) [114129]. Установлено, что уменьшение Ca 2+ в цитозоле и вазодилатация на фоне АК обусловлены не только снижением трансмембранного поступления ионов кальция в гладкомышечные клетки сосудов, но также и NOцГМФопосредованным механизмом в эндотелиальных клетках [121]. Выявлено несколько механизмов увеличения NO на фоне антагонистов кальция. Прандипин достоверно увеличивал цГМФ в гладомышечных клетках, культивированных одновременно с эндотелиальными клетками и не влиял на базальную экспрессию эндотелиальной NO синтазы в эндотелиальных клетках; не оказывал эффекта при наличии ингибитора NO синтазы (NGmonomethylLarginine). Однако прандипин регулировал активность супероксид дисмутазы в эндотелиальных клетках, уменьшая разрушение NO в стенке сосуда [128]. Очевидно, что основным механизмом увеличения NO является антиоксидантное действие АК, увеличение активности супероксиддисмутазы, уменьшение разрушения NO [125,128]. В эксперименте установлено, что лацидипин регулировал экспрессию генов эндотелиальной NOS и увеличивал уровень эндотелиальной NOсинтазы в ткани аорты [122,123,127].

Такие свойства АК дигидропиридинового ряда, как антиатеросклеротические (усиление гидролиза холестерина, снижение внутриклеточной аккумуляции липидов), антипролиферативные (подавление миграции и пролиферации гладкомышечных клеток и макрофагов), в определенной мере антиагрегационные и обусловлены NO эффектом.

В настоящее время продолжается исследование ENCORE II (Endothelial dysfunction as a therapeutic target), которое продемонстрирует влияние антагонистов кальция и статинов на функцию эндотелия, а также позволит оценить связь дисфункции эндотелия и ее фармакологического восстановления с течением заболеваний коронарных артерий [128].

Тиазидные диуретики приводили к повышению нейрональной NOсинтазы в maculae densa и эндотелиальной NOсинтазы в почечных сосудах в экспериментальной модели DOCAсолевой АГ у крыс, вызванной введением дезоксикортикостерона и хлорида натрия [139].

Индапамид, помимо диуретического действия оказывает прямое вазодилатирующее действие за счет своих антиоксидантных свойств, повышая биодоступность NO, уменьшая его разрушение. Комбинированное лечение небольшими дозами иАПФ (периндоприла) и индапамида сопровождалось увеличением базального освобождения NO [140,141,142].

Доксазозин в экспериментальных исследованиях вызывал эндотелийзависимую вазодилатацию, увеличивая NO через антиоксидантный эффект [143,144].

Гормонозамещающая терапия у женщин в постменопаузе

В постменопаузе повышается риск возникновения артериальной гипертензии. У женщин 4554 лет, страдающих климактерическим синдромом, увеличивается частота АГ до 52,4% [145150]. Предполагают, что женские половые гормоны играют важную роль в защите эндотелия [146158]. В экспериментах на животных и в клинических исследованиях подтверждено, что уменьшение эстрогенов приводит к дисфункции эндотелия [151]. Доказаны положительные эффекты эстрогенов на эндотелиальную функцию: посредством коррекции липидного спектра крови, увеличения ЛПВП и уменьшения ЛПНП [150]; улучшения ацетилхолиновой сосудистой реактивности [151], в том числе в коронарных артериях у женщин с начальными признаками ИБС; cтимуляции активности NO синтазы [152]; увеличения базального уровня NO [153,154,155]. Однако в литературе имеются неоднозначные данные о клинической эффективности гормонозамещающей терапии (ГЗТ). Проспективное рандомизированное контролируемое клиническое исследование HERS (Heart and Estrogen/Progestin Replacement Study) показало, что антиишемический эффект эстрогенов связан с улучшением эндотелиальной функции и активацией синтеза эндотелием простациклина [154]. Однако исследование не доказало благоприятного влияния ГЗТ на первичную профилактику ИБС. Эти результаты частично можно объяснить эффектами прогестерона, который поражает эндотелийзависимую вазодилатацию коронарных артерий [155,156]. Несмотря на то, что эстрогены проявляют ряд эндотелийзависимых эффектов, связанных с вазодилатацией и NO, известно также их протромботическое и провоспалительное действие, что может нейтрализовать другие положительные эффекты [157]. Таким образом, необходимо дальнейшее подтверждение благоприятного действия эстрогенов в профилактике кардиоваскулярных заболеваний у женщин в постменопаузе. В 2004 будут представлены результаты мультицентрового, плацебоконтролируемого, двойного, слепого, ангиографического исследования The Womens Health Initiative NIHsponsored, изучающего влияние эстрогенов на атеросклероз коронарных артерий и кардиоваскулярных заболеваний с помощью ГЗТ [158]. В настоящее время в мире проводится ряд исследований по вторичной профилактике ИБС у женщин, по результатам которых можно будет сделать более определенные выводы по данной проблеме.

Таким образом, в настоящее время происходит накопление новых данных о специфических механизмах эндотелиальной дисфункции при АГ. Происходит дополнение и переосмысление действия традиционных гипотензивных препаратов с точки зрения воздействия на эндотелий, раскрываются механизмы вазопротективного и органопротективного действия кардиоваскулярных препаратов за счет модуляции продукции NO. Все это открывает новые терапевтические горизонты, формирует новые терапевтические мишени при различных кардиоваскулярных заболеваниях в том числе артериальной гипертонии.

http://www.03portal.kz/kardiologiya/20424-disfunkciya-endoteliya-i-arterialnaya-gipertoniya-terapevticheskie-vozmozhnosti

Эндотелиальная дисфункция при артериальной гипертензии Текст научной статьи по специальности «Медицина и здравоохранение»

Похожие темы научных работ по медицине и здравоохранению , автор научной работы — Сторожаков Г.И., Федотова Н.М., Верещагина Г.С., Червякова Ю.Б.,

Текст научной работы на тему «Эндотелиальная дисфункция при артериальной гипертензии»

Эндотелиальная дисфункция при артериальной гипертензии

^ Г.И. Сторожаков, Н.М. Федотова, Г.С. Верещагина, Ю.Б. Червякова

Кафедра госпитальной терапии № 2 Лечебного факультета РГМУ

Впервые мнение о самостоятельной роли эндотелия в регуляции сосудистого тонуса было опубликовано в 1980 г., когда Furchgott Я.Е и /ашаё2Ы 1.У. обнаружили способность изолированной артерии к самостоятельному изменению своего мышечного тонуса в ответ на ацетилхолин без участия центральных (нейрогуморальных) механизмов. Главная роль в этом отводи -лась эндотелиальным клеткам, которые были охарактеризованы авторами как “сердечно-сосудистый эндокринный орган, осуществляющий связь в критических ситуациях между кровью и тканями”.

Последующие исследования доказали, что эндотелий — это не пассивный барьер между кровью и тканями, а активный орган, дисфункция которого является обязательным компонентом патогенеза практически всех сердечно-сосудистых заболеваний, включая атеросклероз, артериальную гипертензию (АГ), ишемическую болезнь сердца (ИБС), хроническую сердечную недостаточность (ХСН). Эндотелий также участвует в патогенезе воспалительных реакций, аутоиммунных процессов, сахарного диабета, тромбоза, сепсиса, роста злокачественных опухолей и т.д. Механизм участия эндотелия в возникновении и развитии различных патологических состояний многогранен и связан не только с регуляцией сосудистого тонуса, но и с участием в процессах атерогенеза, тромбообразова-ния, защиты целостности сосудистой стен-

ки. В упрощенном виде можно выделить три основных стимула, вызывающих “гормональную” реакцию эндотелиальной клетки:

• изменение скорости кровотока (увеличение напряжения сдвига);

• тромбоцитарные медиаторы (серотонин, аденозиндифосфат, тромбин);

• циркулирующие и/или “внутристеночные” нейрогормоны (катехоламины, ва-зопрессин, ацетилхолин, эндотелин, брадикинин, гистамин и др.).

Действие медиаторов и нейрогормонов

осуществляется через специфические рецепторы, расположенные на поверхности клеток эндотелия. Ряд веществ (арахидоно-вая кислота, А-23187) воздействует на эндотелиальную клетку, минуя рецепторы, т.е. непосредственно через клеточную мембрану.

Основными функциями эндотелия являются:

• высвобождение вазоактивных агентов, среди которых оксид азота, эндотелин, ангиотензин I (возможно, и ангиотензин II), простациклин, тромбоксан;

• препятствие коагуляции крови и участие в фибринолизе;

• ферментативная активность (экспрессия на поверхности эндотелиальных клеток ангиотензинпревращающего фермента — АПФ);

• участие в регуляции роста гладкомышечных клеток (ГМК), защита ГМК от вазо-констрикторных влияний.

Эндотелий ежесекундно подвергается внешнему воздействию со стороны множества факторов, “атакующих” его поверхность из просвета сосуда и являющихся стимулами для “гормонального” ответа эндотелиальной клетки.

В норме клетки эндотелия на эти стимулы реагируют усилением синтеза веществ, вызывающих расслабление ГМК сосудистой стенки, — в первую очередь, оксида азота (N0) и его дериватов (эндотелиальные факторы релаксации — ЭФР), а также про-стациклина и эндотелий-зависимого фактора гиперполяризации. Важно отметить, что влияние ЭФР—N0 не ограничивается локальной вазодилатацией, а оказывает также антипролиферативное влияние на ГМК сосудистой стенки. Кроме того, в просвете сосуда этот комплекс оказывает ряд важных системных эффектов, направленных на защиту сосудистой стенки и предупреждение тромбообразования. Он противодействует агрегации тромбоцитов, окислению липопротеидов низкой плотности, экспрессии молекул адгезии (и адгезии моноцитов и тромбоцитов к стенке сосуда), продукции эндотелина и т.д.

В определенных ситуациях (например, острая гипоксия) клетки эндотелия, напротив, становятся причиной вазоконстрикции. Это происходит как за счет снижения продукции ЭФР—N0, так и вследствие усиленного синтеза веществ с вазоконстриктор-ным эффектом — эндотелиальных факторов констрикции: сверхокисленных анионов, тромбоксана А2, эндотелина-1 и др.

При длительном воздействии различных повреждающих факторов (гипоксия, интоксикация, воспаление, гемодинамичес-кая перегрузка и т.д.) происходит постепенное истощение и извращение компенсаторной дилатирующей способности эндотелия, и преимущественным ответом эндотелиальных клеток на обычные стимулы становятся вазоконстрикция и пролиферация. Важнейшим фактором эндотели-

альной дисфункции является хроническая гиперактивация ренин-ангиотензин-альдо-стероновой системы (РААС). Огромное значение эндотелия для развития сердечнососудистых заболеваний вытекает уже из того, что основной пул АПФ расположен на мембране эндотелиальных клеток. 90% всего объема РААС приходится на органы и ткани (10% — на плазму), среди которых сосудистый эндотелий занимает первое место, поэтому гиперактивация РААС является непременным атрибутом эндотелиальной дисфункции.

Участие АПФ в регуляции сосудистого тонуса реализуется через синтез ангиотензина II, оказывающего мощное вазоконст-рикторное влияние посредством стимуляции АТ1-рецепторов ГМК сосудов. Другой

механизм, более сопряженный собственно с эндотелиальной дисфункцией, связан со свойством АПФ ускорять деградацию бра-дикинина. Повышение активности АПФ, расположенного на поверхности эндотелиальных клеток, катализирует распад брадикинина с развитием его относительного дефицита. Отсутствие адекватной стимуляции брадикининовых В2-рецепто-

ров клеток эндотелия приводит к снижению синтеза ЭФР—N0 и повышению тонуса ГМК сосудов.

Оценка эндотелиальной функции

Методы определения эндотелиальной функции основываются на оценке способности эндотелия продуцировать оксид азота в ответ на фармакологические (ацетил-холин, метахолин, субстанция Р, брадики-нин, гистамин, тромбин) или физические (изменения кровотока) стимулы, на прямом определении уровня N0, а также на оценке “суррогатных” показателей эндотелиальной функции (фактор Виллебранда, тканевой активатор плазминогена, тромбо-модулин). При этом измеряется действие эндотелий-зависимого стимула на диаметр сосуда и/или кровоток по нему.

Из фармакологических стимулов обычно используют ацетилхолин, а из механических — пробу с реактивной гиперемией (после кратковременной окклюзии крупного сосуда). Действие стимулов изучается при ангиографии (чаще всего — коронарографии), ультразвуковой визуализации с допплеровским измерением кровотока или магнитнорезонансной томографии. Исследование дилатационных свойств артерии складывается из двух этапов: оценки эндотелий-зави-симой вазодилатации (введение ацетилхоли-на или проба с реактивной гиперемией) и эндотелий-независимой вазодилатации (введение экзогенных нитратов — нитроглицерина, нитросорбида, нитропруссида натрия, которые являются аналогами фактора релаксации эндотелия).

Основной неинвазивной методикой, используемой для оценки сосудодвигательной функции эндотелия, служит ультразвуковое исследование высокого разрешения. Наиболее удобным в практическом отношении методом является дуплексное сканирование периферических артерий, в частности оценка диаметра плечевой артерии до и после кратковременной ишемии конечности. Для измерения диаметра сосуда обычно применяют 7—13 МГц линейные датчики с фазированной решеткой переменной частоты, при этом хорошая точность результатов достигается на частоте 10 МГц. Принято считать, что нормальным ответом эндотелия в пробе с реактивной гиперемией служит прирост диаметра плечевой артерии более чем на 10% от исходного. Меньшие значения прироста определяются как дисфункция эндотелия.

Причины эндотелиальной дисфункции

Выполняя большое количество функций посредством множества медиаторных молекул, эндотелий становится уязвимым для повреждающих воздействий, а также претерпевает естественные возрастные изменения. Доказано, что эндотелиальная дисфункция ассоциирована с большим числом

различных факторов и патологических состояний, таких как возраст, постменопауза, гиперхолестеринемия и гипертриглицери-демия, сахарный диабет, курение и артериальная гипертензия.

Выдвигается теория о естественном старении эндотелия, что приводит к нарушению его нормального функционирования. В ряде работ по изучению эндотелиальной функции у больных с АГ разного возраста было показано, что вазодилатация в пробе с реактивной гиперемией по мере старения уменьшается, причем эта динамика более выражена в женской популяции, чем в мужской.

При исследовании половых различий эндотелиальной дисфункции было выявлено, что эндотелиальная дисфункция у женщин с АГ в постменопаузе регистрировалась с той же частотой, что и у мужчин с АГ. В пре-менопаузе у женщин, страдающих АГ, нарушенная функция эндотелия выявлялась реже, чем у мужчин-гипертоников. У женщин с нормальным артериальным давлением (АД) в пременопаузе дисфункция эндотелия не регистрировалась. Авторы связывают полученные результаты с протективным действием эстрогенов на сосудистую стенку.

В экспериментах и в клинических исследованиях доказана взаимосвязь между гипергликемией и эндотелиальной дисфункцией, что обусловлено как непосредственным повреждающим действием повышенных концентраций глюкозы на сосудистую стенку, так и каскадом метаболических реакций, развивающихся при сахарном диабете.

Гиперлипидемия ассоциирована с нарушением функции эндотелия, при этом остается неясным, обладают ли липиды прямым повреждающим действием на эндотелий. В дальнейшем эндотелиальная дисфункция служит одним из патогенетических механизмов прогрессирования атеросклероза.

Курение оказывает неблагоприятное влияние на состояние сосудистой стенки

вследствие повреждающего действия никотина. При этом в ряде исследований установлено, что количество выкуриваемых сигарет в день и содержание никотина в них существенно не влияют на тяжесть эндотелиальной дисфункции.

Патогенез эндотелиальной дисфункции при АГ

При АГ у человека было доказано наличие эндотелиальной дисфункции в коронарных, почечных и периферических сосудах. Хроническое ингибирование N0-^^ тазы в эксперименте быстро приводит ко всем органическим последствиям тяжелой и продолжительной АГ, включая атеросклероз и сосудистые органные поражения. Специфическая инактивация гена эндотелиальной N0-синтазы в эксперименте сопровождается увеличением среднего АД примерно на 15—20 мм рт. ст. Эти экспериментальные данные подтверждают роль снижения синтеза NO в регуляции уровня АД.

Экспериментальные данные, касающиеся функции эндотелия при АГ, были получены в основном на крысах, поскольку эта модель — наиболее близкая к эссенциаль-ной АГ у человека. При спонтанной АГ у крыс продукция оксида азота повышается, но это повышение оказывается недостаточным, так как усиливается его инактивация, активируется высвобождение вазо-констрикторных простагландинов, происходит анатомическая перестройка стенки артерии в виде утолщения интимы, что препятствует действию оксида азота на сосудистую стенку.

Исследования эндотелиальной функции у человека при АГ не выявили конкретного и однозначного механизма ее нарушения. Ряд исследователей считают, что при эс-сенциальной АГ дисфункция эндотелия вызвана одновременным повреждением в системе Ь-аргинин—оксид азота и продукцией вазоконстрикторных простагланди-нов, причем нарушение продукции N0 первично, а увеличение уровня вазоконст-

рикторных агентов связано с возрастом. По мнению других авторов, главным механизмом, приводящим к эндотелиальной дисфункции при АГ, является продукция циклооксигеназозависимых простагланди-нов и свободных радикалов кислорода, которые, в свою очередь, вызывают снижение активности оксида азота.

Стимулирующим эффектом на синтез оксида азота обладает увеличение напряжения сдвига на эндотелии. Исследования последних лет показали, что при изменениях скорости кровотока изменяется просвет крупных артерий. Чувствительность артерий к скорости течения крови объясняют способностью эндотелиальных клеток воспринимать действующее на них со стороны текущей крови напряжение сдвига, которое вызывает “сдвиговую деформацию” эндотелиальных клеток. Эту деформацию воспринимают чувствительные к растяжению ионные каналы эндотелия, что ведет к увеличению содержания кальция в цитоплазме и выделению оксида азота.

Данные о состоянии эндотелиальной функции при АГ во многом противоречивы. В ряде работ указывается на большую вариабельность показателей эндотелиальной функции у пациентов с АГ, не позволяющую выявить существенные отличия этих величин от показателей здоровых лиц. С другой стороны, имеется большое количество исследований, продемонстрировавших нарушение сосудодвигательной функции эндотелия при АГ. Возможно, противоречивость результатов исследований функции эндотелия связана с неоднородностью исследуемых групп, отличающихся по возрасту, длительности и тяжести гипертензии, а также выраженности поражения органов-мишеней.

Существуют различные точки зрения на

вопрос о первичном характере эндотелиальной дисфункции при АГ. По данным некоторых авторов, нарушение эндотелий-зависи-мой вазодилатации при АГ является первичным феноменом, так как обнаруживает-

ся у не страдающих повышением АД потомков пациентов с эссенциальной гипертонией. Кроме того, в исследованиях не получена четкая корреляция между выраженностью дисфункции эндотелия и величиной АД, что свидетельствует в пользу первичности нарушений эндотелиальной функции. Об этом же говорят и другие данные, полученные при изучении динамики показателей эндотелиальной функции: снижение уровня АД не приводило к восстановлению нарушенной функции эндотелия.

Другие исследователи считают, что наблюдаемая при АГ дисфункция эндотелия является скорее следствием заболевания, чем его причиной. Нарушение функции эндотелия расценивается как проявление преждевременного старения кровеносных сосудов из-за хронического воздействия повышенного АД. Вследствие развития дисфункции эндотелия возрастает тонус гладких мышц сосудов, что в дальнейшем может приводить к сосудистому ремоделированию.

Ряд исследователей выявили у больных гипертонической болезнью взаимосвязь между нарушением функции эндотелия и факторами риска развития ИБС. При этом с дисфункцией эндотелия коррелировали как модифицируемый фактор (гиперхоле-стеринемия), так и немодифицируемый (семейный анамнез ИБС и АГ). Таким образом, однозначного ответа на вопрос о наследственной детерминированности эндотелиальной дисфункции получено не было.

Получены данные о том, что профиль “non-dipper” (отсутствие характерного ритма снижения АД) при суточном монитори-ровании АД более неблагоприятен в отношении тяжести нарушения функции эндотелия по сравнению с пациентами, имеющими сохраненную суточную динамику АД. Даже кратковременные подъемы АД, которые расценивались при суточном мо-ниторировании АД как “гипертония белого халата”, могут приводить к развитию эндотелиальной дисфункции.

Роль эндотелиальной дисфункции в патогенезе развития и стабилизации АГ во многом остается неясной. Неизвестно, имеется ли у пациентов с АГ врожденная (возможно, наследственная) неполноценность функции эндотелия со склонностью к развитию вазоспастических реакций, приводящих к возникновению и стабилизации гипертензии, или же выявляемая эндотелиальная дисфункция развивается вторично на фоне повреждающего действия высокого АД-

Эндотелиальная дисфункция и поражение органов-мишеней

Длительное повышение АД неблагоприятно отражается на состоянии внутренних органов организма, вызывая их структурные и функциональные изменения. Основными мишенями АГ являются сердце, сосуды, головной мозг, почки.

Гипертрофия миокарда левого желудочка (ГМЛЖ) — одно из важнейших проявлений поражения сердца как органа-мишени АГ. Распространенность ГМЛЖ зависит от возраста больных (чаще наблюдаясь у лиц старших возрастных групп) и прямо пропорциональна уровню АД и длительности заболевания. В среднем она выявляется у 50% больных АГ.

ГМЛЖ оказывает существенное влияние на характер течения и прогноз заболевания. Риск развития сердечно-сосудистых осложнений у больных с АГ и ГМЛЖ (по данным эхокардиографии) увеличен в 2—6 раз по сравнению с пациентами с нормальной массой миокарда левого желудочка (ЛЖ).

В ряде работ по изучению сердечно-сосудистого континуума было продемонстрировано, что дефицит оксида азота при АГ взаимосвязан с активацией РААС и развитием концентрической ГМЛЖ. У пациентов с АГ регистрировалось достоверное уменьшение эндотелий-зависимого ответа плечевой артерии при наличии ГМЛЖ по сравнению с пациентами без ГМЛЖ. Одна-

ко неясным оставался вопрос о первичности этих изменений. Было высказано предположение, что эндотелий и миокард ЛЖ страдают как органы-мишени при АГ В пользу этого предположения может свидетельствовать и тот факт, что при гипотензивной терапии параллельно со снижением АД уменьшается как масса миокарда ЛЖ, так и выраженность эндотелиальной дисфункции. В то же время в других работах показано, что при достижении целевых значений АД нарушения функции эндотелия сохраняются (хотя и уменьшаются) независимо от состояния гемодинамики и индекса массы ЛЖ.

Нарушение диастолической функции ЛЖ рассматривается как одно из самых ранних поражений сердца при АГ. Изменение диастолической функции связывают с увеличением содержания в миокарде фиброзной ткани, коллагена и нарушением транспорта ионов кальция, что вызывает замедление релаксации и ухудшение растяжимости миокарда ЛЖ.

Убедительных данных о взаимосвязи дисфункции эндотелия и диастолической дисфункции ЛЖ не получено. В экспериментальной работе на животных было показано, что наличие эндотелиальной дисфункции коронарных артерий ухудшает диастолическое расслабление ЛЖ в условиях умеренной АГ. Было высказано предположение о том, что данное нарушение может способствовать развитию диастолической дисфункции ЛЖ. При обследовании больных с ИБС обнаружено, что развитие эндотелиальной дисфункции сопровождается ухудшением диастолической функции ЛЖ. В другом клиническом исследовании было выявлено, что персистен-ция диастолической дисфункции ЛЖ на фоне гипотензивной терапии и нарушение эндотелий-зависимой релаксации артерий у больных с АГ не связаны между собой (не обнаружено какой-либо взаимосвязи между способностью плечевой артерии к вазо-дилатации и показателями фазово-объем-

ной структуры диастолы как исходно, так и на фоне терапии эналаприлом).

Таким образом, можно предположить, что процессы поражения сердца и сосудов при АГ развиваются параллельно, но, возможно, имеется и взаимосвязь повреждающих механизмов. Поэтому необходимы дальнейшие исследования для уточнения связей между эндотелиальной дисфункцией и характером поражения сердца при АГ.

Смертность от сердечно-сосудистых заболеваний увеличивается пропорционально росту систолического и диастолического АД. Степень повышения АД коррелирует с частотой развития такого грозного осложнения АГ, как инсульт. Неблагоприятным прогностическим признаком служит сочетание АГ с атеросклеротическим поражением сонных артерий. Поскольку дисфункция эндотелиальных клеток играет одну из основных ролей в нарушении сосудистого тонуса и дальнейшего атеросклеротического поражения артерий при АГ, некоторые авторы предлагают расценивать нарушение эндотелиальной функции в качестве предиктора развития сердечно-сосудистых катастроф.

Ряд работ, в том числе крупномасштабное исследование PROGRESS, убедительно доказали, что гипотензивная терапия уменьшает риск развития первичных и вторичных инсультов. При этом эффективная профилактика сосудистых осложнений могла быть достигнута как за счет собственно снижения АД, так и вследствие орга-нопротективного действия антигипертен-зивных лекарств.

В последние годы было изучено состояние эндотелиального ответа в пробе с реактивной гиперемией у больных, страдающих АГ и не получавших ранее гипотензивной терапии. По данным этих исследований, наличие дисфункции эндотелия являлось маркером будущих кардиоваскулярных осложнений, включая инсульт, транзиторную ишемическую атаку, инфаркт миокарда,

облитерирующее поражение периферических артерий.

Таким образом, исследования последних лет свидетельствуют о том, что дисфункция сосудистых эндотелиальных клеток играет важную роль в нарушениях сосудистого тонуса. В этой связи функции эндотелия и коррекция их нарушений становятся новыми целями терапии и профилактики артериальной гипертензии и ее осложнений.

Беленков Ю.Н., Мареев В.Ю., Агеев Ф.Т Ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента в лечении сердечно-сосудистых заболеваний. М., 2002.

Бувальцев В.И., Машина С.Ю., Покидышев Д.А. и др. Роль коррекции метаболизма оксида азота в организме при профилактике гипертонического ремоделирования сердечно-сосудистой системы // Рос. кардиол. журн. 2002. № 5. С. 13-19.

Визир В.А., Березин А.Е. Персистенция дисфункции эндотелия и диастолической дисфункции левого желудочка у больных с артериальной гипертензией при лечении энала-прилом // Украинский кардиол. журн. 2003. № 3. С. 12-17.

Джурич Д., Стефанович Е., Тасич Н. и др. Применение тестов реактивности плечевой артерии при оценке дисфункции эндотелия в процессе старения // Кардиология. 2000. № 11. С. 24-27.

Затейщиков А. А., Затейщиков Д.А. Эндотелиальная регуляция сосудистого тонуса: методы исследования и клиническое значение // Кардиология. 1998. № 9. С. 26-32. Затейщиков Д.А., Минушкина Л.О., Кудряшова О.Ю. и др. Функциональное состояние эндотелия у больных артериальной гипертензией и ишемической болезнью сердца // Кардиология. 2000. № 6. С. 14-17.

Иванова О.В., Балахонова ТВ., Соболева Г.Н. и др. Состояние эндотелий-зависимой вазо-дилатации плечевой артерии у больных гипертонической болезнью, оцениваемое с помощью ультразвука высокого разрешения // Кардиология. 1997. № 7. С. 41-46.

Небиеридзе Д.В., Оганов Р.Г. Дисфункция эндотелия как фактор риска атеросклероза: клиническое значение ее коррекции // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2003. Т. 2. № 3. С. 86-89.

Парфенов В.А. Клиническое руководство по артериальному давлению и профилактике инсульта // Неврологический журн. 2001. № 5. С. 54-57.

Соболева Г.Н., Рогоза А.Н., Карпов Ю.А. Дисфункция эндотелия при артериальной гипертонии: вазопрессивные эффекты Р-бло-каторов нового поколения // Рус. мед. журн. 2001. Т. 9. № 18. С. 24-28.

Шляхто Е.В., Конради А.О., Захаров Д.В. и др. Структурно-функциональные изменения миокарда у больных гипертонической болезнью // Кардиология. 1999. № 2. С. 49-55.

Celermajer D.S., Sorensen K.E., Gooch V.M. et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis // Lancet. 1992. V. 340. P. 1111-1115.

Fruchgott R.F., Zawadzki J.V. The obligatory role of endothelial cells in the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine // Nature. 1980. V. 288. P. 373-376.

Hurlimann D., Ruschitzka F., Luscher TF. The relationship between endothelium and the vessel wall // Eur. Heart J. Suppl. 2002. № 4. P. 1-7.

Iiyama K., Nagano M., Yo Y. et al. Impaired endothelial function with essential hypertension assessed by ultrasonography // Amer. Heart J. 1996. V. 132. P. 779-782.

Luscher TF. on behalf of the Steering Committee and the Investigators of the ENCORE Trials “Endothelial dysfunction as a therapeutic target” // Eur. Heart J. Suppl. 2000. № 2. P. 20-25.

McCarthy P.A., Shah A.M. Endothelial dysfunction blunts left ventricular relaxant effect of captopril in pressure-overload hypertrophy // J. Moll. Cell. Cardiology. 1998. № 30. P. 178.

Pepine C.J., Celermajer D.S., Drexler H. Vascular Health as a Therapeutic Target in Cardiovascular Disease. Gainesville, 1998.

Taddei S., Virdis A., Mattei P. et al. Hypertension causes premature aging of endothelial function in humans // Hypertension. 1997. № 29. P. 736-743.

http://cyberleninka.ru/article/n/endotelialnaya-disfunktsiya-pri-arterialnoy-gipertenzii

Дисфункция эндотелия и артериальная гипертония: терапевтические возможности

Профессор В.С. Задионченко, к.м.н. Т.В. Адашева, А.П. Сандомирская

МГМСУ им. Н.А. Семашко

В настоящее время известно, что эндотелий контролирует сосудистый тонус, рост гладкомышечных клеток, тромбообразование, фибринолиз и многие другие процессы. Установлено, что эндотелий регулирует сосудистый тонус через освобождение сосудорасширяющих и сосудосуживающих факторов и модулирует сократительную активность гладкомышечных клеток [512]. К эндотелиальным факторам дилатации относятся: фактор гиперполяризации эндотелия, простациклин I2 (PGI2), монооксид азота (NO), натрийуретический пептид С типа, адреномедулин. К факторам констрикции эндотелин, тромбоксан А2, простагландин F2a, эндопероксиды и другие [9,10,12].

NO является основным вазодилататором, препятствующим тоническому сокращению сосудов нейронального, эндокринного или локального происхождения (табл. 1) [9,10,14,15,16,17].

В физиологических условиях преобладает освобождение релаксирующих факторов. В нормально функционирующем эндотелии низкие уровни NO постоянно высвобождаются для поддержания кровеносных сосудов в состоянии дилатации. Однако в определенных кровеносных сосудах (периферические вены и крупные церебральные артерии) нормальный эндотелий предрасположен к высвобождению сосудосуживающих веществ (супероксид анион, тромбоксан А2). При различных сосудистых заболеваниях способность эндотелиальных клеток освобождать релаксирующие факторы уменьшается, тогда как образование сосудосуживающих факторов сохраняется или увеличивается, т.е. формируется состояние, определяемое как дисфункция эндотелия [9,10,18].

Оксид азота является старой молекулой, которая присутствует в природе уже около ста миллионов лет и отлично сохранилась за весь период эволюции биологических видов. Это очень лабильная молекула, время полужизни которой составляет всего несколько секунд. NO является эссенциальным агентом для связи между различными типами клеток, составляющими сердечнососудистую систему, регулирует почечный и кардиоваскулярный гомеостаз [10,19,20,21,22].

В физиологических условиях NO постоянно вовлечен в адаптацию сосудистой системы к повышенным метаболическим потребностям, физическим нагрузкам [6]. При заболеваниях избыток NO отвечает за увеличение периферической вазодилатации при вазоплегическом шоке, а недостаток NO может приводить к тяжелым заболеваниям, включая артериальную гипертонию, ишемическую болезнь сердца и атеросклероз [9,10,23,24,25].

NO предотвращает адгезию и агрегацию тромбоцитов, адгезию моноцитов, влияет на структуру сосуда, что защищает сосудистую стенку и предотвращает ремоделирование сосудов при различных патологических состояниях [9,26,27,28].

Оксид азота образуется под действием фермента NOсинтазы (NOS) путем окисления терминального атома азота гуанидина в Lаргинине под каталитическим влиянием Са/кальмодулиназависимой изоформы фермента NOсинтазы [29]. NOсинтаза существует в виде трех основных изоформ, которые получили свое название по типу клеток, в которых они были впервые обнаружены. Эти изоформы очищены, клонированы и охарактеризованы на молекулярном уровне: нейрональная NOсинтаза (nNOS или NOS I), эндотелиальная NOсинтаза (eNOS или NOS III) и NOсинтаза макрофагов или индуцибельная NOсинтаза (iNOS или NOSII) [30]. Нейрональная и эндотелиальная NO синтазы являются ферментами со стабильной активностью (т.е. стационарными, конститутивными), в то время как активность макрофагальной или индуцибельной NOсинтазы в большей степени регулируется цитокинами. Эндотелиальная NOсинтаза стабильно экспрессируется в эндотелиальных клетках, помимо этого, она была обнаружена в клетках эпителия почечных канальцев, в пирамидных клетках гиппокампа и в других клетках [31,32,33].

Основная мишень NO в сосудистой системе гем растворимой гуанилатциклазы. Активируя гуанилатциклазу, NO увеличивает образование цГМФ в гладкомышечных клетках, тромбоцитах. цГМФ является главным внутриклеточным мессенджером в сердечнососудистой системе и обусловливает расслабление сосудов, торможение активности тромбоцитов и макрофагов [34,35].

Эндотелиальная дисфункция и артериальная гипертония

При артериальной гипертонии у человека была доказана эндотелиальная дисфункция для периферической, коронарной микро и макроциркуляции и почечного кровотока [51,52,53,54,55]. Хроническое ингибирование NO синтазы в эксперименте быстро приводит ко всем органическим последствиям тяжелой и продолжительной артериальной гипертензии, включая атеросклероз и сосудистые органные поражения [37]. Эти экспериментальные данные подтверждают вовлечение NO в регуляцию АД, следовательно его недостаток может приводить к гипертензии. Специфическая инактивация гена эндотелиальной NOсинтазы сопровождается увеличением среднего АД примерно на 1520 мм рт.ст. [38]. Доказано, что пациенты, страдающие гипертонией, имеют меньший вазодилатирующий ответ на интраартериальное введение ацетилхолина по сравнению с контрольной нормотензивной группой [39]. Установлено наличие поражения эндотелийзависимой вазодилатации при эссенциальной гипертонии, которая, повидимому, обусловлена нарушением синтеза и освобождением NO [40]. Есть данные о связи повреждений системы LаргининNO с увеличением вазоконстрикторных простагландинов. Доказано, что увеличение вазоконстрикторных простагландинов и свободных радикалов вызывает уменьшение активности NO. Однако еще остается множество вопросов о роли NO, механизмах его влияния на формирование и течение артериальной гипертонии [9,10,44,71].

при спонтанной АГ крыс (модель, наиболее близкая к эссенциальной АГ человека) продукция NO повышается, но недостаточно, возможно, изза усиления его инактивации, повышенного освобождения вазоконстрикторных простагландинов или благодаря таким анатомическим изменениям, как утолщение интимы, которое ингибирует действие NO на сосудистую стенку [9,10,37, 41,42,43].

на модели АГ у сольчувствительных крыс, получающих высокосолевой корм, не выявлено повышения вазоконстрикторных простаноидов, что доказывает уменьшение продукции NO [9,10,71].

при эссенциальной АГ эндотелиальная дисфункция вызвана одновременным повреждением в системе LаргининNO и продукцией констрикторных простагландинов, причем нарушение продукции NO первично, а увеличение вазоконстрикторов связано с возрастом [9,10].

главным механизмом, приводящим к эндотелиальной дисфункции при АГ, является продукция циклогеназозависимых простагландинов и свободных радикалов кислорода, которые вызывают снижение активности NO [9,10,44].

Однако изменения эндотелиальной регуляции сосудистого тонуса у больных артериальной гипертонией далеко не однозначны. Существуют различные точки зрения на вопрос первичности эндотелиальной дисфункции при артериальной гипертонии [45,46]. По данным некоторых авторов, наблюдаемая при АГ дисфункция эндотелия является, скорее, следствием заболевания, чем его причиной, представляя преждевременное старение кровеносных сосудов изза хронического воздействия высокого АД [37,41,43,47].

Другие исследователи считают, что нарушение эндотелийзависимой вазодилатации при АГ является первичным феноменом, так как, вопервых, обнаруживается у потомков пациентов с эссенциальной гипертонией без повышенного артериального давления, вовторых, отсутствует четкая корреляция с величиной АД, в третьих, не нормализуется при снижении [48,49,50].

NO и сосудистое ремоделирование

Эндотелий освобождает вещества, которые поддерживают баланс между ингибированием и стимуляцией факторов роста. NO относится к факторам, ингибирующим рост. Дисфункция эндотелия с дефицитом NO, повышением экспрессии факторов роста, локальных вазоактивных веществ, протеинов и протеиназ матрикса может привести к сосудистому ремоделированию, повреждению структуры сосуда [9,10].

Гипертензивные сосуды имеют утолщение средней оболочки, уменьшение просвета и увеличение внеклеточного матрикса. Увеличение массы гладкомышечных клеток повышает степень вазоконстрикции в ответ на нейрогормоны, приводит к повышению периферического сосудистого сопротивления и таким образом способствует стабилизации и усугублению артериальной гипертонии [56].

Изменение структуры сосудов с нарушением функции ведет к таким осложнениям, как ишемия миокарда, инсульт, почечная недостаточность и т.д. [56,57].

Эндотелиальная дисфункция и инсулинорезистентность

Наличие тесной взаимосвязи между метаболическими нарушениями и кардиоваскулярными заболеваниями не вызывает сомнения. Существует множество исследований, рассматривающих тонкие механизмы влияния инсулинорезистенности и гиперинсулинемии на уровень АД [58,59,60]. Установлено, что симпатическая нервная система и путь LаргининаNO играют главную роль в посредничестве действия инсулина на сердечнососудистую систему [59].

В настоящее время установлен и тот факт, что инсулинорезистентность и эндотелиальная дисфункция, в том числе продукция NO, являются тесно ассоциированными состояниями. Однако четко проследить причинноследственные связи этих процессов пока не удается.

Инсулин обладает сосудистым протективным эффектом за счет активации фосфатидилинозитол3киназы в эндотелиальных клетках и микрососудах, что приводит к экспрессии гена эндотелиальной NOсинтазы и высвобождению NO эндотелиальными клетками и инсулинобусловленной вазодилатации. Инсулин также содействует повреждающим сосудистым эффектам через митогенактивированную протеинкиназу за счет стимуляции различных факторов роста, что ведет к пролиферации и миграции гладкомышечных клеток, продукции ими активатора плазминогена1 и усилению процессов сосудистого ремоделирования и атеросклероза [60,61,62,63,64].

При инсулинорезистентности показано уменьшение инсулинопосредованной и поражение эндотелийзависимой вазодилатации. Представленные данные дают основание полагать, что эндотелиальная дисфункция является интегральным аспектом синдрома инсулинорезистентности и способствует ее усугублению, увеличению реактивности сосудов, что ведет к кардиоваскулярным осложнениям [58,60].

Дискутируется вопрос о причинноследственных взаимосвязях синдрома инсулинорезистентности и эндотелиальной дисфункции. Несомненно, инсулинорезистентность и эндотелиальная дисфункция, в том числе продукция NO, тесно связаны друг с другом и формируют порочный круг, приводящий к метаболическим и кардиоваскулярным заболеваниям.

Таким образом, эндотелий является новой терапевтический мишенью при лечении сердечнососудистых заболеваний. И одним из путей коррекции эндотелиальной дисфункции является фармакологическая стимуляция эндотелийзависимого высвобождения монооксида азота [6568].

Вмешательства, корригирующие эндотелиальную дисфункцию при артериальной гипертонии

Немедикаментозные методы воздействия

Нефармакологические вмешательства (диета, физические нагрузки, отказ от курения), направленные на коррекцию эндотелиальной дисфункции, рекомендованы для пациентов АГ [69].

В экспериментальных исследованиях было выявлено, что диета с высоким содержанием жира приводит к развитию гипертонии за счет повышенного образования свободных радикалов кислорода (супероксид анионов), инактивирующих NO [70].

Установлено, что благоприятный эффект на функцию сосудистого эндотелия оказывают полиненасыщенные жирные кислоты, антиоксидантые витамины (особенно токоферол и аскорбиновая кислота), фолиевая кислота, а также Lаргинин. Они улучшают эндотелийзависимую вазодилатацию как у пациентов с высоким риском кардиоваскулярных заболеваний, так и у здоровых без факторов риска [9,10,69]. Высокое потребление соли подавляет действие NO в периферических резистивных сосудах на моделях АГ у животных [71]. В клинических исследованиях у пациентов с сольчувствительной АГ показано снижение продукции NO [72].

Физические упражнения вызывают увеличение NO, как у нормотоников, так и у пациентов с АГ [73,74]. В экспериментальных исследованиях на животных выявлено, что после физических нагрузок происходит повышение эндотелиальной NOсинтазы, увеличение продукции NO. Также на фоне физических нагрузок было выявлено существование обратной связи: увеличение эндотелиального NO стимулировало экспрессию супероксиддисмутазы, которая защищает NO от разрушения свободными радикалами кислорода [75].

Курение является одним из факторов риска кардиоваскулярных заболеваний и вызывает повреждение эндотелиальной функции [9,

Обсуждаются, по крайней мере, два основных механизма влияния ингибиторов АПФ (иАПФ) на эндотелиальную функцию [9,10, 81,82].

Известно, что иАПФ приводят к увеличению тканевого брадикинина. Вазопротективные, антипролиферативные и антисклеротические свойства и, кроме того, острые вазодилататорные эффекты иАПФ можно объяснить эндотелийзависимыми реакциями, связанными со свойствами иАПФ предотвращать расщепление брадикинина. Брадикинин является мощным стимулятором высвобождения эндотелийзависимых расслабляющих факторов, таких как оксид азота, эндотелийзависимый фактор гиперполяризации и простациклин (PGI2). Эндотелиальный фактор гиперполяризации представляет собой нестойкий метаболит арахидоновой кислоты, его высвобождение зависит от концентрации внутриклеточного кальция и кальциймодуллина, и его влияние на эндотелийзависимое расслабление связано с размером сосудов и наиболее значительно в небольших артериях. Простациклин, образуясь в эндотелиальных клетках., активирует аденилатциклазу гладкомышечных клеток, увеличивая образование цАМФ, расслабляющий эффект которого усиливает вазодилатацию, вызываемую NO [8185]. Усиление эндотелийзависимой релаксации в ответ на повышение локального брадикинина объясняет острые вазодилатирующие эффекты иАПФ у больных с гипорениновой АГ [9,10,86].

Другим механизмом воздействия иАПФ на эндотелиальную функцию является блокада образования ангиотензина II (АТ II), который рассматривается как индуктор окcидантного стресса. Экспериментально продемонстрировано увеличение образования активных форм кислорода (супероксид анион) под действием АT II. Механизмы действия АT II на продукцию супероксид аниона связаны со стимуляцией НАДФН/НАДН оксидаз [87]. Таким образом, снижение АТ II приводит к уменьшению оксидантного стресса, продукты которого снижают активность NO. Ангиотензин II во многом обладает противоположным действием по отношению к NO и в настоящее время признается практически его антагонистом. Ингибирование ангиотензинпревращающего фермента может восстанавливать баланс между двумя вазоактивнами системами ангиотензина II и оксида азота.

На моделях гипертензии у животных и при эссенциальной гипертонии у человека доказано, что иАПФ улучшают ацетилхолинопосредованную и брадикининобусловленную дилатацию артерий различной локализации (эпикардиальные артерии и микрососуды у пациентов с ИБС и АГ, плечевая артерия, сосуды почек) [8894]. Способность иАПФ улучшать эндотелиальную функцию и тормозить процессы атерогенеза впервые продемонстрирована в исследовании TREND [93]. Это первое клиническое исследование, подтвердившее данные многочисленных экспериментальных работ о наличии у иАПФ эндотелиймодулирующих и антиатеросклеротических свойств. В 6ти месячном рандомизированном исследовании у 129 больных с ИБС изучали способность квинаприла восстанавливать нарушенную функцию коронарных артерий, которую оценивали с помощью пробы с внутрикоронарным введением ацетилхолина при коронарографии. Выявлено уменьшение на 1020% степени выраженности вазоконстрикторных реакций после 6ти месячной терапии [95].

Блокаторы рецепторов ангиотензина II

Основным механизмом действия на систему NO блокаторов ангиотензиновых рецепторов у больных АГ является, повидимому, блокада АТ1рецепторов, приводящая к снижению продукции супероксидных радикалов, уменьшению связывания NO и его накоплению. Так как стимуляция АТ1рецепторов способствует образованию супероксидов, инактивирующих NO, а стимуляция АТ2рецепторов приводит к вазодилатации и натрийурезу за счет активации системы брадикинина, NO, цГМФ, то направленность эффекта ангиотензина ІІ (усиление синтеза или инактивация NO) зависит от того,

Данные экспериментальных исследований о влиянии блокаторов ангиотензиновых рецепторов на NO разноречивы. Так, на фоне назначения лозартана у крыс со спонтанной гипертензией J. Cachoeiro и соавт. (1995) не обнаружили усиления синтеза NO (об интенсивности образования NO судили по содержанию его клеточного медиатора цГМФ в аорте). Другие исследователи наблюдали увеличение уровня цГМФ в аорте крыс со спонтанной АГ под влиянием лозартана, из чего сделан вывод об усилении синтеза NO [105]. На такой же модели АГ предварительное введение лозартана полностью предотвращало влияние ангиотензина II на образование супероксид аниона [106]. Установлено, что у крыс со спонтанной АГ повреждение синтеза NO в надпочечниках способствовало возникновению и поддержанию гипертензии. Доказано, что лозартан регулировал увеличение нейрональной NOсинтазы в надпочечниках у крыс, восстанавливая таким образом синтез NO [107]. Клинические исследования пациентов с эссенциальной АГ показали улучшение эндотелиальной функции резистивных артерий на фоне терапии лозартаном за счет увеличения NO [108]. Имеются данные, что на фоне применения ирбесартана у пациентов с АГ происходит повышение активности NOсинтазы в плазме и эритроцитах и увеличение концентрации стабильных метаболитов NO [109,110]. Доказано, что кандесартан у пациентов с эссенциальной АГ вызывал улучшение эндотелийзависимой релаксации плечевой артерии за счет усиления тонического выделения NO [111]. Назначение валсартана приводило к улучшению эндотелиальной функции, нормализации активности почечной ксантилоксидоредуктазы, увеличению продукции брадикининопосредованного NO в почках [112]. Экспериментальные исследования на крысах установили, что в ответ на уменьшение натрия и инфузию валсартана происходит увеличение ангиотензина II, который стимулирует АТ2рецепторы, что запускает каскад брадикинина и NO [113].

Антагонисты кальция дигидропиридинового ряда (АК) в эксперименте и в клинических исследованиях улучшают эндотелийзависимую вазодилатацию за счет увеличения NO (нифедипин, амлодипин, лацидипин, пранидипин, фелодипин) [114129]. Установлено, что уменьшение Ca 2+ в цитозоле и вазодилатация на фоне АК обусловлены не только снижением трансмембранного поступления ионов кальция в гладкомышечные клетки сосудов, но также и NOцГМФопосредованным механизмом в эндотелиальных клетках [121]. Выявлено несколько механизмов увеличения NO на фоне антагонистов кальция. Прандипин достоверно увеличивал цГМФ в гладомышечных клетках, культивированных одновременно с эндотелиальными клетками и не влиял на базальную экспрессию эндотелиальной NO синтазы в эндотелиальных клетках; не оказывал эффекта при наличии ингибитора NO синтазы (NGmonomethylLarginine). Однако прандипин регулировал активность супероксид дисмутазы в эндотелиальных клетках, уменьшая разрушение NO в стенке сосуда [128]. Очевидно, что основным механизмом увеличения NO является антиоксидантное действие АК, увеличение активности супероксиддисмутазы, уменьшение разрушения NO [125,128]. В эксперименте установлено, что лацидипин регулировал экспрессию генов эндотелиальной NOS и увеличивал уровень эндотелиальной NOсинтазы в ткани аорты [122,123,127].

Такие свойства АК дигидропиридинового ряда, как антиатеросклеротические (усиление гидролиза холестерина, снижение внутриклеточной аккумуляции липидов), антипролиферативные (подавление миграции и пролиферации гладкомышечных клеток и макрофагов), в определенной мере антиагрегационные и обусловлены NO эффектом.

В настоящее время продолжается исследование ENCORE II (Endothelial dysfunction as a therapeutic target), которое продемонстрирует влияние антагонистов кальция и статинов на функцию эндотелия, а также позволит оценить связь дисфункции эндотелия и ее фармакологического восстановления с течением заболеваний коронарных артерий [128].

Другие гипотензивные препараты

Тиазидные диуретики приводили к повышению нейрональной NOсинтазы в maculae densa и эндотелиальной NOсинтазы в почечных сосудах в экспериментальной модели DOCAсолевой АГ у крыс, вызванной введением дезоксикортикостерона и хлорида натрия [139].

http://www.nedug.ru/news/%D0%BF%D0%BE%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%80%D0%BD%D0%BE_%D0%BE_%D0%B7%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B2%D1%8C%D0%B5/2001/2/16/%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%84%D1%83%D0%BD%D0%BA%D1%86%D0%B8%D1%8F-%D1%8D%D0%BD%D0%B4%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%8F-%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%B3%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BF%D0%B5%D0%B2%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B5

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *