ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Анализ корреляции содержания цитокинов периферической крови с риском развития сердечно-сосудистых осложнений у больных эссенциальной артериальной гипертензией II стадии
1 Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева, Саранск, Россия
2 Государственный научно-исследовательский институт особо чистых биопрепаратов Федерального медико-биологического агентства, Санкт-Петербург, Россия
Для корреспонденции: Ольга Александровна Радаева
ул. Ульянова, д. 26а, г. Саранск, 430030; ur.liam@97_fybwbltv
Вклад авторов в работу: О. А. Радаева — набор группы пациентов, забор материала для исследования, сбор данных, интерпретация результатов исследования, написание и компьютерная подготовка рукописи; А. С. Симбирцев — планирование и разработка методологии исследования, анализ данных, редактирование текста.
Эссенциальная артериальная гипертензия (ЭАГ) является наиболее распространенным модифицируемым фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний и смерти. По некоторым оценкам, во всем мире более 1 млрд взрослых страдают ЭАГ, и к 2025 г. эта цифра возрастет до 1,5 млрд [1]. В течение многих лет считалось, что поражение органов- мишеней является результатом действия повышенного гидростатического давления на стенки сосудов. В настоящее время в ряде исследований [2–10] изучали цитокиновые звенья развития осложнений ЭАГ (инфаркта миокарда (ИМ), острого нарушения мозгового кровообращения (ОНМК), транзиторного нарушения мозгового кровообращения (ТНМК)), значимых причинных факторов смертности и заболеваемости среди лиц трудоспособного возраста. Не вызывает сомнения, что повреждение органов-мишеней — конечная точка хронического воспалительного процесса на фоне повышенного АД и атеросклеротического поражения сосудов. Тем не менее остается неясным, имеют ли определенные цитокины (или группы цитокинов) независимое прогностическое значение в отношении долгосрочного риска развития сердечно-сосудистых событий у больных ЭАГ II стадии. Целью исследования было изучить корреляцию содержания в сыворотке периферической крови цитокинов у больных ЭАГ II стадии с частотой развития осложнений (ИМ, ОНМК, ТНМК) в последующие 5 лет наблюдения.
ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ
Исследование проводили на базе Регионального сосудистого центра ГБУЗ РМ «Республиканская клиническая больница № 4», ГБУЗ РМ «Республиканская клиническая больница № 3» и кафедре иммунологии, микробиологии, вирусологии ФГБОУ ВО «НИ МГУ им. Н.П. Огарева» в период 2013– 2018 гг. Обследовали 490 больных ЭАГ II стадии, из них 200 пациентов с сопоставимой гипотензивной терапией наблюдали в динамике в течение 5 лет (100 женщин и 100 мужчин, средний возраст пациентов на момент начала исследования — 57,5 ± 1,2 года).
Критерии включения пациентов в исследование: ЭАГ II стадии; длительность заболевания 10–14 лет; трудоспособный возраст (женщины до 60 лет, мужчины до 65 лет); сопоставимые схемы базовой терапии после начала исследования (монотерапия ИАПФ или в комбинации с диуретиками); подписание пациентом добровольного информированного согласия. Критерии исключения из исследования: ассоциированные клинические состояния; сахарный диабет I типа; метаболический синдром; аутоиммунные заболевания, аллергические заболевания; симптоматическая артериальная гипертензия; перенесенные за месяц до начала исследования инфекционные и психические заболевания; алкогольная/наркотическая зависимость; отказ пациента от долгосрочного участия в исследовании. С целью определения прогнозируемого потенциала цитокинов в отношении развития ИМ, ОНМК в последующие 5 лет у 200 пациентов с ЭАГ II стадии (100 мужчин и 100 женщин) в сыворотке периферической крови на момент начала исследования определяли содержание IL1β, IL1α, IL1ra, IL18, IL18BP, IL37, IL6, sIL6r, LIF, sLIFr, IGF-1, IGFBP-1, TNFα, sTNF-RI, sVCAM-1, IL17, IL2, IL4, IL10, TGF-β1, IL8, CX3CL1, CXCL10, INFγ, M-CSF, IL34, VEGF-A, эритропоэтина, а также вазоактивных пептидов: NО, iNOS, eNOS, ADMA, SDMA, Nt-proСNP, Nt-proBNP. Выбор цитокинов обоснован лиганд-рецепторным принципом реализации их эффектов — вышеуказанные цитокины синтезируются клетками сосудистого комплекса и/или органы-мишени обладают рецепторами к ним. Уровень цитокинов сыворотки периферической крови и вазоактивных веществ определяли иммуноферментным методом. В течение последующих 5 лет участников исследования опрашивали по телефону в соответствии с разработанным опросником, фиксировали случаи развития осложнений (ИМ, ОНМК, ТНМК) с последующим сопоставлением с данными амбулаторной карты.
Для статистической обработки данных использовали пакет прикладных программ Statisticа 8.0 (StatSoft; версия 8.0). Нормальность распределения показателей определяли с помощью одновыборочного критерия Колмогорова– Смирнова. Полученные данные представлены в виде среднего арифметического (М), стандартного отклонения (SD) и 75% доверительного интервала для среднего (95% ДИ) при нормальном распределении показателей. Для сравнения основных групп использовали t-критерий Стьюдента. Рассчитывали абсолютный и относительный риски развития повреждения органов-мишеней (ИМ, ОНМК, ТНМК) и 95% ДИ с определением чувствительности (Se) и специфичности (Sp). Проводили построение регрессионной модели Кокса с однофакторным и многофакторным анализом.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Проведено сопоставление уровней IL1β, IL1α, IL1ra, IL37, IL18, IL18BP, IL6, sIL6r, LIF, sLIFr, TNFα, sTNF-RI, sVCAM, IL2, IL8, IL4, IL10, IFNγ, IGF-1, IGFBP-1, M-CSF, IL34, VEGF-A, CX3CL1, CXCL10, TGFβ1, IL17A, эритропоэтина в сыворотке периферической крови 200 пациентов с ЭАГ II стадии (на фоне гипотензивной терапии и длительности заболевания 10–14 лет) в зависимости от развития сердечно-сосудистых осложнений в последующие 5 лет наблюдения. Ретроспективный анализ показал предикторное снижение в сыворотке периферической крови содержания IL1ra (р < 0,001) и IL10 (р < 0,001), повышение концентраций IL1β (р < 0,001), TNFα (р < 0,001), M-CSF (р < 0,001) в группе пациентов с развившимися в последующие 5 лет наблюдения сердечно-сосудистыми осложнениями (47 пациентов: из них у 20 больных — ИМ, 14 — ОНМК, 13 — ТНМК) при сравнении с группой без осложнений за анализируемый период (табл. 1). При этом значимых различий средних уровней остальных показателей в группах с осложнениями и без осложнений не было выявлено (р > 0,05).
Дальнейший интерквартильный анализ распределения числа больных с ЭАГ с развитием осложнений через 6–10 лет наблюдения с учетом уровней в сыворотке крови IL1ra, IL10, IL1β, IL6, TNFα, M-CSF показал (табл. 2), что при содержании: IL1ra < 513 пг/мл частота развития осложнений в течение последующих 5 лет возросла в 2,24 раза (р < 0,05) и составила 45% (Sp — 83%, Se — 41,7%), критерий χ2 = 5,25 (р < 0,05), С = 0,33 (связь средней силы); IL10 < 26,3 пг/мл — рост риска в 1,94 раза (р < 0,05), 31% (Sp — 54,9%, Se — 66%), критерий χ2 = 6,26 (р < 0,05), С = 0,17 (связь слабая); IL1β > 18,7 пг/мл —риск увеличился в 2,37 раза (р < 0,05) и был равен 38% (Sp — 59%, Se — 80%), критерий χ2 = 7,59 (р < 0,05), С = 0,22 (связь средней силы); IL6 > 23,8 — увеличение частоты в 1,76 раза (р < 0,05) и, соответственно, 30% (Sp — 54%, Se — 63,8%), критерий χ2 = 6,45 (р < 0,05), С = 0,17 (связь слабая). При концентрации M-CSF в сыворотке периферической крови в интервале (389–453) пг/мл на 5-м году исследования частота развития осложнений (ОНМК, ТНМК, ИМ) в течение последующих 5 лет возросла в 3,87 раза (р < 0,001) по сравнению с уровнями < 389 пг/мл и > 453 пг/мл, что составило 62% (Sp — 81,6%, Se — 66%), критерий χ2 = 32,5 (р < 0,001), С = 0,6 (связь относительно сильная), уровень этого показателя был наиболее выраженным фактором риска по сравнению с другими цитокинами. Интерквартильное сопоставление распределения числа больных с осложнениями на 6–10-й год наблюдения при ЭАГ с учетом уровней в сыворотке крови TNFα на 5-м году исследования достоверных связей между анализируемыми переменными не выявило.
Проведенный однофакторный анализ (регрессионная модель Кокса) значимости зарегистрированных изменений содержания цитокинов в сыворотке крови больных ЭАГ II стадии (IL1β >18,8 пг/мл; IL1ra < 511 пг/мл; IL6 > 23,8 пг/мл; IL10 < 26,3 пг/мл; 389 пг/мл < M-CSF < 453 пг/мл) в отношении развития сердечно-сосудистых осложнений в последующие 5 лет подтвердил достоверную связь (табл. 3).
Анализ связей всех изучавшихся показателей с вазоактивными веществами (табл. 4, табл. 5) показал, что цитокины с потенциальной предикторной информативностью в отношении риска развития осложнений у больных с ЭАГ II стадии в последующие 5 лет (IL1ra, IL10, IL1β, TNFα, M-CSF), по данным нашего исследования, относятся к группе коррелирующих с содержанием в сыворотке периферической крови вазоактивного вещества — асимметричного диметиларгинина (ADMА). Поэтому при построении регрессионной модели Кокса мы включили ADMA в перечень многофакторного регрессионного анализа для оценки независимости выявленных критериев риска. Это имеет патогенетическое значение и влияет на диагностическую и клиническую ценность зарегистрированных изменений. Концентрация M-CSF в сыворотке периферической крови больных ЭАГ II стадии имеет наибольшую корреляцию с уровнем ADMA. Также в систему многофакторного корреляционного анализа были введены классические факторы риска в соответствии с международными и российскими рекомендациями для определения степени риска развития осложнений при гипертензии. По результатам многофакторного анализа, повышение частоты повреждения органов-мишеней при ЭАГ II стадии в последующий пятилетний период в исследуемой группе было связано с уровнем M-CSF в интервале (389–453) пг/мл (р < 0,001) вне зависимости от гендерной принадлежности, а также с классическим фактором риска — уровнем ЛПНП > 3,0 ммоль/л (р < 0,01) (табл. 6).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
По данным международных исследований, определяются значимые связи между развитием таких осложнений ЭАГ, как ОНМК, ИМ, и содержанием в сыворотке периферической крови ряда цитокинов: IL17, IFNγ, TNFα, IL6 [2, 11], sTNF-RI [9], представителей семейства IL1 [12, 13], хемокинов CXC- семейства [6], LIF [14], семейства IL12 [15] и др. Однако на сегодняшний день проведено ограниченное количество длительных исследований на эту тему и проанализирована динамика малого спектра цитокинов. Учитывая малое число исследований, посвященных роли цитокинов в патогенезе ЭАГ, важно не только изучить динамику того или иного иммунорегуляторного показателя при развитии осложнений. Необходимо определить факторы, сохраняющие статистическую и патогенетическую значимость при введении в патогенетическую модель других цитокинов и классических факторов, рекомендованных для расчета риска развития осложнений у данной категории больных. Полученные в ходе исследования данные показали, что изменения содержания в сыворотке периферической крови больных исследуемой группы IL1ra, IL10, IL1β, IL6, M-CSF были связаны с развитием осложнений (ИМ, ОНМК, ТНМК) в последующие 5 лет. Повышение уровней противовоспалительных цитокинов IL1ra, IL10 коррелировало с меньшим числом осложнений. Корреляции уровней остальных анализируемых цитокинов с риском развития осложнений ЭАГ не выявлено. Есть расхождения с некоторыми данными литературы, указывающими на связь LIF, IL1α и др. с частотой осложнений [10, 14]. Это объясняется различиями критериев включения в разные исследования (гендерное соотношение, возраст, сопоставимая гипотензивная терапия, достижение целевых уровней АД и др.) и подчеркивает высокую значимость степени однородности группы наблюдения, влияющую на патогенетическую значимость полученных данных. Важно отметить, что, по результатам нашего исследования, только цитокины, коррелирующие с содержанием ADMA, являются потенциальными предикторами повреждения органов- мишеней у больных ЭАГ II стадии при длительности патологии 10–14 лет (на фоне гипотензивной терапии). ADMA — метилированный аналог L-аргинина (субстрата для синтеза NO), конкурентно ингибирует функциональную активность eNOS [16], что снижает образование NO и его доступность для вазорелаксации и вазопротекции [17]. Данная патогенетическая цепочка важна, на сегодняшний день многие научные платформы подчеркивают актуальность расширения информации о роли ADMA и SDMA в развитии патологических процессов. В ходе работы определено, что M-CSF является единственным независимым критерием из спектра анализируемых цитокинов, обладающим высокой предикторной информативностью в отношении повышения риска развития ОНМК, ИМ, ТНМК у больных ЭАГ II стадии при длительности патологии 10–14 лет (на фоне гипотензивной терапии), в том числе при сравнении с ADMA и классическими факторами риска. Это еще раз подтверждает приоритет цитокина в корреляционной патогенетической модели M-CSF–ADMА с дальнейшим каскадом реакций прогрессирования. Ранее нами были опубликованы данные о прямой корреляции уровня M-CSF > 453 пг/мл и содержания в сыворотке периферической крови VEGF-A, что соотносилось по данным коронарографии с выраженным коллатеральным кровообращением в миокарде и может объяснять снижение частоты ИМ у пациентов с данными характеристиками [18], суммарно влияя на общий риск осложнений. M-CSF через рецептор M-CSFR-1 способен активировать МАР-киназы, которые играют ключевую роль в производстве VEGF-А посредством активации ERK, повышая промоторную активность p38 и JNK, стабилизируя мРНК VEGF-А, при этом данные эффекты дозозависимы [19].
ВЫВОДЫ
В ходе исследования получены данные, доказывающие, что изменения содержания цитокинов в сыворотке периферической крови больных ЭАГ II стадии: IL1β > 18,8 пг/мл, IL1ra < 511 пг/мл, IL6 > 23,8 пг/мл, IL10 < 26,3 пг/мл, коррелируют с пятилетней частотой развития осложнений (ИМ, ОНМК, ТНМК) у больных ЭАГ II стадии при длительности патологии 10–14 лет (на фоне гипотензивной терапии). При этом только M-CSF в интервале 389–453 пг/мл имеет статистически независимые характеристики в отношении развития кардиальных и цереброваскулярных осложнений. Несмотря на теоретическую значимость полученных результатов, необходимо отметить, что при высокой специфичности (81%) содержания M-CSF в интервале 389–453 пг/мл в сыворотке периферической крови больных ЭАГ II стадии при длительности патологии 10–14 лет (на фоне гипотензивной терапии) в отношении формирования ИМ, ОНМК, ТНМК зарегистрирована относительно низкая чувствительность этого показателя (66%) в рамках предикции осложнений, что требует введения дополнительного критерия, связанного с данным цитокином и повышающего диагностическую (практическую) ценность. Требуется дополнительное изучение роли индивидуальных характеристик, в частности генетического компонента (полиморфных вариантов генотипа CSF1R ТС/СА rs386693509: ТС/СА) в реализации выявленных связей при прогредиентном течении заболевания.