Метаболиты оксида азота у больных бронхиальной астмой и сопутствующей артериальной гипертензией

А. Г. Козырев, А. Ю. Гичкин, А. А. Жлоба

МЕТАБОЛИТЫ ОКСИДА АЗОТА У БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ И СОПУТСТВУЮЩЕЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ

Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова

Несмотря на успехи, достигнутые в лечении бронхиальной астмы (БА), это заболевание продолжает характеризоваться значительной частотой тяжелых, инвалидизи-рующих случаев. Зачастую прогноз заболевания и жизни пациента определяется не столько тяжестью течения БА, сколько патогенетически связанной с БА сопутствующей патологией. Весьма часто примером такой патологии у больных БА является артериальная гипертензия (АГ).

Распространённость АГ среди больных БА в последние годы оценивалась на уровне 35% случаев [1]. В настоящее время повышение артериального давления (АД) у больных БА чаще рассматривается как следствие эссенциального заболевания, т. е. гипертонической болезни (ГБ); имеются указания на многочисленные патогенетические связи между этими патологиями. БА и ГБ относятся к заболеваниям, в формировании которых большое значение придаётся развитию дисфункции эндотелия (ДЭ). Наряду с большим количеством исследований, посвящённых ДЭ как у больных АГ, так и у больных БА, данных о состоянии функции эндотелия у пациентов с сочетанной патологией практически нет.

Основной задачей исследования стало изучение метаболитов оксида азота (N0) у пациентов с сочетанной патологией (БА и АГ) путём оценки содержания суммы нитратов и нитритов (N0-+N0—) и 8-нитрозотиолов в плазме.

Материалы и методы исследования. Были обследованы 102 больных БА, в том числе 28 мужчин и 74 женщины. Средний возраст пациентов составил 53,4 ± 0,7 года. В

9 случаях была диагностирована БА лёгкого персистирующего течения (БАл), в 69 — средней степени тяжести (БАс), в 24 — тяжёлого течения (БАт). В 40 случаях у больных БА наблюдалось оптимальное или нормальное АД (подгруппа I). У 14 пациентов была отмечено высокое нормальное АД (подгруппа II). В 48 случаях у больных БА выявлялась АГ, в том числе в 26 случаях — АГ 1 степени (подгруппа III), в 22 — АГ 2 степени (подгруппа IV).

Обследовались амбулаторные пациенты, без клинически выраженных/перенесённых сердечно-сосудистых заболеваний (ишемическая болезнь сердца, инсульты) и поражений почек, никогда не курившие, с уровнем глюкозы натощак в сыворотке в пределах нормальных значений. В исследование включались больные, обращавшиеся к пульмонологу в связи с ухудшением течения БА. Контрольную группу составили 10 здоровых лиц (3 мужчины и 7 женщин, средний возраст 57,1 ± 1,7).

Среди больных БА с сопутствующей АГ 10 пациентов на момент первичного визита регулярно принимали гипотензивные препараты, в том числе в трёх случаях — ингибитор ангиотензинпревращающего фермента (эналаприл), в одном случае — антагонист ангиотензиновых рецепторов (лозартан), в одном — антагонист кальция (нифедипин),

© А. Г. Козырев, А. Ю. Гичкин, А. А. Жлоба, 2010

в 2 — мочегонное средство (индапамид), в одном — в-блокатор (метопролола тартрат), в двух — комбинированное средство (эналаприл и гипотиазид). За 2-5 суток до обследования гипотензивная терапия прерывалась, при невозможности отмены пациенты в исследование не включались.

Пациенты обследовались дважды, до и после лечения обострения БА (промежуток между первичным и повторным обследованиями составлял от 1 до 2 месяцев). Содержание NO-+NO- и S-нитрозотиолов в плазме, мкмоль/л, анализировалось по методу Грисса [2]. Исследование гемодинамических параметров проводилось с помощью ультразвукового сканера экспертного класса GE VIVID7 Dimension (General Electric, США).

Терапия БА проводилась в соответствии с рекомендациями GINA, 2006. При необходимости гипотензивного лечения пациентам назначалось лечение лизиноприлом по 10 мг в сутки или амлодипином по 5 мг в сутки (или их фиксированной комбинацией —

10 мг лизиноприла и 5 мг амлодипина в сутки) в соответствии с ESH-ESC Guidelines, 2007. В случае гиперхолестеринемии, требующей медикаментозной коррекции, пациентам назначался симвастатин в суточной дозе 20 мг.

Статистическую обработку полученных данных проводили общепринятыми методами с использованием программы STATISTICA 6,0. Математическое обеспечение работы включало расчёт среднего арифметического значения (М) и стандартной ошибки (m). Достоверность различий, полученных при сравнении групп, оценивалась по t-критерию. Для выяснения степени взаимосвязи изучаемых показателей рассчитывались коэффициенты корреляции (r).

Результаты и обсуждение. Анализ распределения обследованных больных в зависимости от степени тяжести БА и наличия/степени АГ показал, что более тяжёлое течение БА ассоциировалось с большей вероятностью сопутствующей АГ, табл. 1.

Таблица 1. Распределение обследованных больных в зависимости от степени тяжести БА и степени АГ

Группы пациентов I II III IV Итого

Б Ал 4

БАс 29

Б Ат 7

Проводившееся лечение сопровождалось положительной динамикой показателей проходимости дыхательных путей, АД и липидного спектра. На фоне гипотензивной терапии (41 пациент) целевой уровень систолического АД был достигнут в 75,0% случаев, диастолического АД — в 80,6% случаев. Гиполипидемическое лечение (23 пациента, в том числе 13 пациентов, получавших в то же время гипотензивную терапию) приводило к нормализации липидного спектра в 73,3% случаев.

Анализ содержания N0-+N0— и 8-нитрозотиолов в плазме не выявил достоверных различий между всей группой больных БА, как при первичном, так и при повторном обследовании, и контрольной группой, табл. 2.

Таблица 2. Содержание NO2 +NO3 и S-нитрозотиолов у обследованных лиц, мкмоль/л

Группы пациентов Обследование NO^+NOg S-нитрозотиолы

Б А, п=102 До лечения 31,85 ±4,00 21,23 ± 3,12

После лечения 37,90 ±4,37 20,08 ±2,64

Контрольная группа, п=10 35,10 ±9,48 9,29 ±3,52

Больные БА из подгрупп II и III характеризовались более высокими концентрациями N0-+N0— и 8-нитрозотиолов в плазме в сравнении с другими подгруппами, табл. 3. Были выявлены достоверные различия, р<0,05, в содержании N0-+N0— до начала лечения между подгруппой III, 39,99 ± 8,26 мкмоль/л, и подгруппами I и IV, 23,61 ± 3,13 мкмоль/л и 20,05 ± 3,58 мкмоль/л соответственно.

Таблица 3. Содержание N02^+N0.^ и Э-нитрозотиолов у обследованных больных БА с учётом сопутствующей АГ, мкмоль/л

Подгруппы больных БА Обследование К02П+К03" З-нитрозотиолы

I, п=40 До лечения V 0 У 23,61 ±3,13 15,95±2,90

После лечения 27,33±3,51 ^ 18,29±4,59

II, п=14 До лечения 58,81 ±21,21 44,51±13,74

После лечения 45,65±11,99 29,04±10,75

III, п=26 До лечения 39,99±8,26 19,44±7,60

После лечения 61,93±13,32 13,55±2,65

IV,п=22 До лечения >| н 1 20,05±3,58 17,81±3,60

После лечения 25,49±5,77 > 24,31±4,69

Контрольная группа, п=10 35,10±9,48 9,29±3,52

Примечание: —— — различия между подгруппами достоверны, р<0,05.

В подгруппе II концентрация N0-+N0— до лечения, 58,81 ±21,21 мкмоль/л, превышала значения в подгруппе I, 23,61 ± 3,13 мкмоль/л, и в подгруппе IV, 20,05 ± 3,58 мкмоль/л, р<0,05. Уровень 8-нитрозотиолов до начала лечения в подгруппе II, 44,51 ± 13,47 мкмоль/л, был значительно выше в сравнении с подгруппами I и IV, 15,95 ± 2,90 мкмоль/л и 17,81 ± 3,60 мкмоль/л соответственно, р<0,05. При повторном исследовании концентрация N0-+N0— в подгруппе III оставалась более высокой, 61,93 ± 13,32 мкмоль/л, в сравнении с подгруппами I и IV, 27,33 ± 3,51 мкмоль/л и 25,49 ± 5,77 мкмоль/л соответственно, р<0,05.

Чтобы снизить возможное влияние респираторной патологии на содержание метаболитов N0 в плазме, были проанализированы показатели только больных БАс, табл. 4. Уровень N0-+N0— у больных БАс в подгруппе I был меньше по отношению к контрольной группе, 19,56 ± 2,73 мкмоль/л и 35,10 ± 9,48 мкмоль/л соответственно, р<0,05. Больные БАс из подгруппы III характеризовались, как до начала лечения, так и после, более высокими уровнями N0-+N0—, 48,17± 11,56 мкмоль/л и 73,93± 18,41 мкмоль/л соответственно, по сравнению с больными БАс из подгруппы I, 19,56 ± 2,73 мкмоль/л и 27,94 ± 3,72 мкмоль/л соответственно, р<0,05. После лечения содержание N0-+N0— в подгруппе III было выше по сравнению с подгруппой IV, 25,30 ± 8,41 мкмоль/л, р<0,05. Содержание 8-нитрозотиолов после лечения у больных БАс из подгруппы II, 22,79 ± 4,66 мкмоль/л, было выше по отношению к контрольной группе, 9,29 ± 3,52 мкмоль/л р<0,05. Уровень 8-нитрозотиолов после лечения у больных БАс из подгруппы IV, 28,82 ± 6,46 мкмоль/л, был выше в сравнении с аналогичной харак-

Таблица 4- Содержание N0—+N0— и 8-нитрозотиолов у обследованных больных БА с учётом сопутствующей АГ, мкмоль/л

Подгруппы больных БА Обследование К02П+К03" 8-нитрозотиолы

I, п=29 До лечения > ^ 19,56±2,73 16,02±3,23

После лечения 27,94±3,72 18,22±6,13

II, п=8 До лечения 34,07±12,04 28,27±12,06

После лечения 43,63±14,11 22,79±4,66

III, п=17 До лечения 48,17±11,56 15,04±4,41

После лечения 73,93±18,41 15,02±3,30

IV, п=15 До лечения 22,74±4,35 14,17±3,24

После лечения 25,30±8,41 . 1 > 28,82±6,46

Контрольная группа, п=10 > ^ 35,10±9,48 > 9,29±3,52 1

Примечание: — различия между подгруппами, между подгруппами и контрольной

группой достоверны, р<0,05.

теристикой до начала лечения, 14,17 ± 3,24 мкмоль/л, и характеристикой контрольной группы, 9,29 ± 3,52 мкмоль/л, р<0,05.

Отчётливых корреляционных связей между содержанием метаболитов N0 и показателями АД у всей группы обследованных больных БА выявлено не было. При анализе данных только тех пациентов, у которых до лечения систолическое давление в лёгочной артерии (СДЛА) было ниже 28 мм рт. ст., наблюдалась отрицательная корреляционная зависимость между содержанием 8-нитрозотиолов до лечения и величиной систолического АД, г=— 0,47, р=0,009. Преимущественно это относилось к больным БА с нормальным уровнем АД (подгруппа I), г=— 0,54, р=0,048; среди других подгрупп больных БА, отличавшихся по степени тяжести БА и стадии ГБ, границы достоверности не достигались. Коэффициент корреляции для больных БА с нормальным уровнем АД и уровнем СДЛА до лечения ниже 27 мм рт. ст. составлял уже -0,63, р=0,022, при СЛЛА ниже 26 мм рт. ст. равнялся -0,69, р=0,027, а ниже 25 мм рт. ст. достигал -0,96 (в последнем случае это относилось и к систолическому, и к диастолическому АД, соответственно р=0,011 и р=0,009). Возможно, что при исключении влияния фактора лёгочной гипертензии низкое содержание метаболитов N0 в плазме крови ассоциировалось с более высокими цифрами АД, хотя и не превышавшими физиологических значений. После лечения у больных с нормальным уровнем АД отмечалась отрицательная корреляционная зависимость между содержанием N0-+N0— и уровнем АД, систолического, г=—0,43, р=0,013, и диастолического, г=— 0,36, р=0,040.

На содержание метаболитов N0 оказывали влияние показатели липидного спектра крови. У больных БА из подгруппы I при обследовании до начала лечения установлена корреляционная зависимость между концентрациями 8-нитрозотиолов и липопроте-идов высокой плотности (г=0,59, р=0,001), липопротеидов низкой плотности (г=—0,45, р=0,015), коэффициентом атерогенности (г=-0,40, р<0,033). В подгруппе II до начала лечения наблюдалась корреляционная зависимость между уровнями N0-+N0— и ли-

попротеидов высокой плотности (г=0,60, р=0,024). После периода лечения у больных БА из подгруппы III отмечена связь между показателями 8-нитрозотиолов и липопро-теидов низкой плотности (г=-0,74, р=0,036).

Полученные результаты иллюстрируют развивающиеся нарушения функции эндотелия у пациентов с сочетанной патологией. Известно, что оксид азота (N0) является важнейшим из вазодилататоров, вырабатываемых эндотелием [3]. N0 представляет собой нестабильную молекулу. Механизмы его инактивации включают в себя реакцию окисления молекулярным кислородом с образованием нитритов (N0-), окисляющихся в присутствии оксигемоглобина, в свою очередь, до нитратов (N0—). Взаимодействие высоких концентраций N0 с супероксиданионом (О—) ведёт к образованию пероксинит-рита (0N00-), обладающего цитотоксическими свойствами. Продуктами реакции N0 с тиолсодержащими белками являются 8-нитрозотиолы, выполняющие функции накопления и транспортировки оксида азота к молекулам-мишеням. С другой стороны, избыточное накопление 8-нитрозотиолов может приводить к токсическому повреждению клеток [4].

У пациентов с АГ в сравнении с нормотензивными контрольными лицами отмечается либо отсутствие изменений [5], либо умеренное снижение содержания N0—+N0— в плазме [6]. Напротив, мы наблюдали некоторое повышение концентраций метаболитов N0 у больных БА с высоким нормальным АД и АГ 1 степени. Указанные изменения, вероятно, были следствием компенсаторной реакции в ответ на состояние гипоксии. Известно, что хроническая гипоксия приводит к подавлению продукции N0, несмотря даже на повышение экспрессии N0-синтаз [7]. Однако, ранние (или умеренно выраженные) стадии обсуждаемых заболеваний могут, видимо, сопровождаться реакцией на гипоксию, проявляющейся повышением концентрации метаболитов оксида азота. Нитриты и нитраты расцениваются как своеобразные резервуары, из которых, в особенности в условиях гипоксии, происходит восстановление N0 [8, 9]. У некоторых пациентов повышение содержания 8-нитрозотиолов способно сохраняться и после улучшения показателей бронхиальной проходимости и АД, что, очевидно, также отражает резервирование N0. Относительно низкие уровни метаболитов N0 у больных БА с оптимальным и нормальным АД объяснимы отсутствием у них значительных эндотелиальных изменений и возможностью регуляции сосудистого тонуса меньшими концентрациями изученных веществ. У больных БА с АГ 2 степени, напротив, развивающаяся дисфункция эндотелия уже не позволяет, вероятно, существенно повысить содержание метаболитов N0.

Представляет интерес то обстоятельство, что в отношении концентраций метаболитов N0 больные БА с высоким нормальным давлением были схожи скорее с больными с АГ 1 степени, чем с пациентами с оптимальным и нормальным АД. Это согласуется с представлением о том, что высокое нормальное АД относится к пограничным состояниям и в сравнении с оптимальным АД является фактором риска развития сердечнососудистых осложнений [10].

Повышение уровня метаболитов N0 на ранних стадиях может иллюстрировать как действие воспалительных и гипоксических стимулов, так и сохранённую способность к индукции N0-синтазы. Напротив, по мере прогрессирования заболеваний и степени дисфункции эндотелия происходит уменьшение базального уровня метаболитов N0 и конкурентное его связывание в условиях повышенного образования свободных радикалов.

Учитывая существенные изменения обмена N0 у пациентов с АГ, при исследовании содержания метаболитов оксида азота у больных БА следует учитывать присутствие и стадию сопутствующей кардиологической патологии.

1. Демко И. В., Гордеева Н. В., Петрова М. М., Артюхов И. П. Особенности клинической картины и лечения бронхиальной астмы, сочетающейся с заболеваниями сердечно-сосудистой системы // Тер. Архив. 2007. №9. С. 60-65.

2. Жлоба А. А., Каминская Л. Ю., Рожкова С. А. Анализ продуктов NO-синтазной активности в плазме крови с использованием метода Грисса // Нефрология. 2003. Т. 7. Прил. 1.

C. 180-181.

3. Филиппова Н. А., Каминская Л. Ю., Михаленкова И. В. Продукты NO-синтазной активности и воспаление дыхательных путей: метаболизм, патофизиологическая роль при аллергических заболеваниях (обзор литературы) // Клиническая лабораторная диагностика. 2006. №8. С. 3-9.

4. Dahm C. C., Moore K., Murphy M. P. Persistent S-nitrosation of complex I and other mitochondrial membrane proteins by S-nitrosothiols but not nitric oxide or peroxynitrite: implications for the interaction of nitric oxide with mitochondria // J. Biol. Chem. 2006. Vol. 281. № 15. Р. 1005610065.

5. Higashino H., Miya H., Mukai H., Miya Y. Serum nitric oxide metabolite (NO(x)) levels in hypertensive patients at rest: a comparison of age, gender, blood pressure and complications using normotensive controls // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2007. Vol. 34. №8. P. 725-731.

6. Моисеева О. М., Александрова Л. А., Емельянов И. В., Лясникова Е. А., Меркулова Н. К., Иванова Т. Г., Жлоба А. А. Роль оксида азота и его метаболитов в регуляции сосудистого тонуса при гипертонической болезни // Артериальная гипертензия. 2003. Т. 9. № 6. С. 202-205.

7. Le Cras T. D., McMurty I. F. Nitric oxide production in the hypoxic lung // Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2001. Vol. 280. №4. L575-L582.

8. Lundberg J. O., Weitzberg E. NO generation from nitrite and its role in vascular control // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2005. Vol. 25. №5. Р. 915-922.

9. Gladwin M. T., Raat N. J. H., Shiva S., Dezfulian C., Hogg N. Nitrite as a vascular endocrine nitric oxide reservoir that contributes to hypoxic signaling, cytoprotection, and vasodilation // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2006. Vol. 291. №5. Р. H2026-H2035.

10. Vasan R.S., Larson M. G., Leip E.P., Evans J. C., O’Donnell C.J., Kannel W.B., Levy

D. Impact of high-normal blood pressure on the risk of cardiovascular disease // N. Engl. J. Med. 2001. Vol. 345. №18. P. 1291-1297.

Статья поступила в редакцию 15 июня 2010 г.