Особенности течения цитокиновых реакций у больных острым инфарктом миокарда с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа

ТЕРАПИЯ

Особенности течения цитокиновых реакций у больных острым инфарктом миокарда с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа

И.И.Чукаева1, Н.В.Орлова1, Я.Г.Спирякина1, А.Л.Пухальский2, С.Х.Галачиева3

1Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И.Пирогова,

кафедра поликлинической терапии №2 лечебного факультета, Москва

(зав. кафедрой - проф. И.И.Чукаева);

2Медико-генетический научный центр РАМН, Москва

(директор - акад. РАМН, проф. Е.К.Гинтер);

3Городская клиническая больница №13, Москва

Наличие у больных острым инфарктом миокарда сопутствующего сахарного диабета 2 типа чаще приводит к развитию осложненного течения и росту летальных исходов. Изучение динамики цитокинов IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TGF-p, INF-y выявило, что неблагоприятное течение острого инфаркта миокарда на фоне сахарного диабета 2 типа сопровождается достоверно более высокими значениями IL-8, IL-12, TGF-p, чем у больных без сахарного диабета 2 типа на протяжении 14 суток, а также наблюдается задержка нормализации уровней воспалительных показателей. Ключевые слова: инфаркт миокарда, сахарный диабет 2 типа, прогноз, цитокины, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TGF-в, INF-y

Features of the course of cytokine response in patients with acute myocardial infarction with concomitant type 2 diabetes mellitus

I.I.Chukaeva1, N.V.Orlova1, Ya.G.Spiryakina1, A.L.Pukhalskiy2, S.H.Galachieva3

1N.I.Pirogov Russian National Research Medical University, Department of Polyclinic Therapy №2 of Medical Faculty, Moscow

The presence of concomitant type 2 diabetes mellitus in patients with acute myocardial infarction (AMI) most often leads to the complicated course and increased fatalities. The study of dynamics of cytokines IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TGF-p, INF-y revealed that the adverse course of AMI on the background of type 2 diabetes is accompanied by significantly higher values of IL-8, IL-12, TGF-p, than patients without type 2 diabetes for 14 days, and also there is observed a delay in the normalization of the levels of inflammatory indicators.

Key words: myocardial infarction, type 2 diabetes mellitus, prognosis, cytokines, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IL-12, TGF-p, INF-y

Острый инфаркт миокарда (ОИМ) является одним из наиболее тяжелых сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Факторы риска, приводящие к его развитию, являют-

Для корреспонденции:

Орлова Наталья Васильевна, доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры поликлинической терапии №2 лечебного факультета Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И.Пирогова

Адрес: 117997, Москва, ул. Островитянова, 1 Телефон: (495) 674-4675 E-mail: vrach315@yandex.ru

Статья поступила 22.11.2011 г., принята к печати 21.02.2012 г.

ся общими для сердечно-сосудистой патологии. Частота развития ОИМ у больных сахарным диабетом 2 типа (СД-2) в 3-5 раз выше, чем в общей популяции. При СД отмечается быстрое прогрессирование атеросклеротического поражения сосудов и развитие ОИМ в более молодом возрасте [1]. В то же время, факторы риска ССЗ не только приводят к развитию ОИМ, но и оказывают влияние на течение и прогноз заболевания. Изучение факторов, определяющих прогноз заболевания, позволяет выбрать правильную тактику ведения пациента (хирургическую или терапевтическую), темп активизации больного, характер реабилитационных

мероприятий с учетом показателей риска. Выявлено, что смертность от ОИМ при СД-2 возрастает в 2-4 раза. Неблагоприятным остается и поздний прогноз ОИМ, обусловленный частыми повторными инфарктами, фатальными желудочковыми аритмиями и другими осложнениями. Однако механизмы, за счет которых СД-2 утяжеляют течение ОИМ и негативно влияют на прогноз заболеваний, остаются до конца не исследованными. Повышенную смертность больных инфарктом миокарда с сопутствующим сахарным диабетом связывают с различными механизмами, в т.ч. влияющими на функцию и кровоснабжение миокарда, а также на нарушения в системе гомеостаза [2]. Современное изучение развития СД-2 и ОИМ обнаруживает все больше свидетельств роли воспаления в развитии этих заболеваний. Возможно, оценка и коррекция данных процессов могли бы предотвратить развитие осложнений и исход инфаркта миокарда.

Пациенты и методы

Нами были обследованы 44 пациента с О-образующим ОИМ в возрасте 50-70 лет. Обследованные пациенты находились на лечении в отделениях кардиореанимации и кардиологическом отделении ГКБ №13 г. Москвы. Диагноз ОИМ устанавливали на основании критериев, рекомендованных Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ), включающих клинические данные, повышение кардиоспе-цифических ферментов (тропонина и МВ КФК), изменения электрокардиограммы (ЭКГ) с соответствующей динамикой и данных эхокардиографии (ЭхоКГ).

Из медикаментозной терапии пациенты получали анальгетики, нитраты, бета-блокаторы, ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента (АПФ). Больные с явлениями развившейся левожелудочковой недостаточности получали сердечные гликозиды и мочегонные препараты. Больные были разделены на 2 группы методом случайной выборки (методом «пакета»). В 1-ю группу вошли 20 больных ОИМ без СД-2 , во 2-ю группу - 24 больных ОИМ с СД-2. Больные были сопоставимы между собой по полу, возрасту и проводимой терапии. В исследование не включались пациенты с сопутствующими воспалительными, аутоиммунными и онкологическими заболеваниями.

Всем больным проводился динамический контроль ЭКГ, артериального давления, частоты сердечных сокращений, биохимических показателей крови (тропонина, КФК, МВ-КФК, глюкозы), электролитных показателей крови, общего анализа крови и мочи.

Определение цитокинов (11_-4, !1_-6, 11_-8, 11_-10, 11_-12, ТОР-р, !ЫР-у) проводилось методом твердофазного иммунофер-ментного анализа. Использовались наборы реактивов для иммуноферментного анализа цитокинов человека фирмы «Протеиновый контур» (Санкт-Петербург). Принцип работы набора: в наборах использовались сэндвич-варианты твердофазного иммуноферментного анализа. Для реализации этого варианта были использованы два моноклональных антитела с различной специфичностью к исследуемому ин-терлейкину. Одно из них иммобилизовано на твердой фазе (внутренняя поверхность лунок), второе конъюгировано с биотином. На первой стадии анализа интерлейкин, содержа-

щийся в калибровочных и исследуемых пробах, связывался с антителами, иммобилизованными на внутренней поверхности лунок. На второй стадии анализа иммобилизованный интерлейкин взаимодействовал с конъюгатом вторых антител с биотином. Количество связавшегося конъюгата считается прямо пропорциональным количеству интерлейкина в исследуемом образце. На последней стадии анализа в лунки вносили авидин-пероксидазу. Во время инкубации с субстратной смесью происходило окрашивание раствора в лунках. Степень окраски считается прямо пропорциональной количеству связавшихся меченых антител. После измерения оптической плотности раствора в лунках на основании калибровочной кривой рассчитывалась концентрация интер-лейкина в определяемых образцах.

Полученные данные обработаны на персональном компьютере, на базе Intel Celeron в программной среде Microsoft Excel с использованием встроенного Пакета анализа, который специально предназначен для решения статистических задач. Сравнение средних показателей производили с помощью стандартных методов вариационной статистики медико-биологического профиля.

Исследования выполнены в соответствии с Хельсинской декларацией.

Результаты исследования и их обсуждение

Помимо объема поражения миокарда при инфаркте большое значение для течения и исхода заболевания имеет наличие сопутствующей соматической патологии. Данные проведенных ранее исследований свидетельствуют о более тяжелом течении ОИМ на фоне сопутствующего СД-2, о более частом развитии осложнений и неблагоприятных исходах ОИМ [3]. Анализ клинических групп пациентов, включенных в наше исследование свидетельствует, что в группе больных ОИМ с сопутствующим СД-2 в анамнезе чаще наблюдались артериальная гипертония и ишемиче-ская болезнь сердца. Течение ОИМ у больных с СД-2 более часто имело осложненное течение: в 2 раза чаще наблюдался рецидив инфаркта миокарда в госпитальном периоде, в 1,5 раза чаще - нарушения ритма и проводимости, в 3 раза - кардиогенный шок, в 2 раза чаще - летальный исход заболевания. Нарушение репаративных процессов на фоне сахарного диабета 2 типа отмечается и при других заболеваниях (инсульт, ожоги, послеоперационный период). При сахарном диабете более часто наблюдаются гнойные процессы (гнойно-септические поражения почек, кожи), процесс нормализации наблюдается в основном при нормализации гипергликемии. Аналогичные данные получены при присоединении к стандартному лечению острого инфаркта миокарда инфузии малых доз инсулина. На фоне проводимой терапии отмечалось улучшение прогноза заболевания, снижение таких острофазовых показателей, как С-реак-тивный белок, сывороточный амилоид А, а также ингибитора активатора плазминогена. Одновременно в группе больных, получавших инсулин, определялись более низкие показатели креатинфосфокиназы.

В исследованиях последних лет установлена связь нарушения углеводного обмена с воспалением, что подтверждается корреляцией показателей чувствительности к инсули-

Особенности течения цитокиновых реакций у больных острым инфарктом миокарда с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа

Таблица 1. Динамика содержания провоспалительных цитокинов у больных острым инфарктом миокарда с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа

Сутки ОИМ !1_-6 !1_-8 Цитокины, пг/мл !1_-12 !ЫР-у

1-е ОИМ (п = 20) 87,06 ± 4,14 21,58 ± 4,2 95,38 ± 2,04 33,74 ± 2,44

ОИМ+СД-2 (п = 24) 44,71 ± 2,8* 42,18 ± 1,22** 115,14 ± 0,35* 49,59 ± 1,85**

7-е ОИМ (п = 20) 189,75 ± 3,21 23,68 ± 3,74 128,52 ± 1,28 71,30 ± 3,92

ОИМ + СД-2 (п = 24) 48,91 ± 2,33* 46,13 ± 1,94* 144,21 ± 0,2* 61,34 ± 1,66*

14-е ОИМ (п = 20) 139,54 ± 2,35 34,34 ± 2,34 75,53 ± 2,5 40,72 ± 4,24

ОИМ + СД-2 (п = 24) 126,99 ± 3,73* 52,49 ± 2,13** 178,19 ± 0,97* 73,98 ± 1,58*

21-е ОИМ (п = 20) 33,5 ± 2,63 34,34 ± 2,34 - 29,15 ± 1,71

ОИМ + СД-2 (п = 24) 48,0 ± 1,98 96,04 ± 1,4** - 31,75 ± 0,94

*р < 0,05, **р < 0,001 по сравнению с группой пациентов без сопутствующего СД-2.

ну, содержанием его натощак, уровнями гликемии и маркерами воспаления: СРБ, фибриногеном и лейкоцитами.

В результате проведенного исследования, было выявлено, что при ОИМ с первых суток заболевания наблюдается рост уровня цитокинов 11_-6, 11_-12, !РЫ-у, с максимальными значениями для 11_-12 и !ЫР-у на 7-е сутки, а для 11_-6, ТСР-р -на 14-е сутки инфаркта миокарда. К 21-м суткам ОИМ происходит нормализация показателей большинства изучаемых цитокинов [4]. Динамика провоспалительных цитокинов у больных ОИМ соответствует данным развития воспалительного ответа при других инициирующих факторах, таких как инфекция и травма. Цитокины непосредственно участвуют в регуляции воспалительной реакции, обладают синергичным и перекрестным взаимодействием. 11_-6 индуцирует синтез БОФ, в том числе СРБ и СЗ-компонента комплемента. Подъем с первых суток ОИМ 11_-6 подтверждает его регуля-торную функцию. !1_-8 вызывает стимуляцию лизосомальных ферментов нейтрофилов, стимулирует ангиогенез и регулирует фагоцитоз непосредственно в зоне некроза с последующими репаративными функциями. Динамика 11_-12 и !ЫР-у си-нергична и связана со способностью 11_-12 усиливать синтез !ЫР-у, который в свою очередь способен также активировать макрофаги в отношении некротизированных тканей.

Изучение динамики цитокинов у больных с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа выявило более высокие уровни !ЫР-у на 1-е и 14-е сутки инфаркта миокарда, чем у больных без СД-2 (табл. 1). При наличии СД-2 пик уровня !ЫР-у приходился на 14-е сутки, в отличие от динамики цито-кина при ОИМ без сахарного диабета 2 типа, с максимумом на 7-е сутки. К 21-м суткам отмечалось снижение уровня цитокина.

При анализе динамики провоспалительного цитокина !1_-6 было выявлено, что наличие сахарного диабета 2 типа у больных ОИМ приводит к менее выраженному подъему уровня цитокина на 1-е и 7-е сутки ИМ, чем у больных без СД-2 (табл. 1).

При оценке динамики !1_-8 у больных ОИМ с наличием сахарного диабета 2 типа отмечались значительно более высокие показатели в течение всего периода наблюдения (табл. 1). К 21-м суткам у больных с сопутствующим СД-2 отмечалось нарастание уровня цитокина в отличие от динамики !1_-8 у больных ОИМ без СД-2, у которых наблюдалась нормализация показателя.

Уровень !1_-12 у больных с сахарным диабетом 2 типа был статистически выше, чем у больных 1-й группы на 1-е и 14-е сутки инфаркта миокарда.

При изучении динамики противовоспалительного цитоки-на !1_-4 у больных ОИМ с сахарным диабетом не было отме-

чено статистически достоверных различий с показателями у больных без СД-2 (табл. 2).

Наличие сопутствующего сахарного диабета у больных ОИМ приводило к резкому снижению противовоспалительного цитокина !1_-10 с достоверными отличиями на 1-е и 7-е сутки ИМ. К 14-м и 21-м суткам уровень !1_-10 во 2-й группе был выше, однако различия не были статистически достоверными (табл. 2).

Анализ уровней ростового фактора ТСР-р выявил, что сопутствующий сахарный диабет 2 типа приводит к изменению динамики цитокина. В отличие от имеющего места снижения к 7-м суткам уровня ТСР-р у больных без факторов риска, сахарный диабет приводил к планомерному подъему показателя с максимальными значениями на 7-й день ОИМ. К 14-м суткам наблюдения уровни цитокинов выравнивались, хотя оставались несколько более высокими у больных с сахарным диабетом.

На фоне сопутствующего сахарного диабета нами отмечались более высокие уровни !ЫР-у, !1_-8 и достоверно более низкие значения !1_-10. Отмечалась депрессия !1_-6 в течение первых 2 недель наблюдения с последующим достоверным повышением значений. Инсулин ингибирует выработку цитокинов !1_-1 и !1_-6, следовательно, при гипоинсулинемии возникает пролонгация действия цитокинов, приводя к гиперреактивности воспалительных реакций. В первые часы ОИМ, в результате стрессовой реакции и развития гипергликемии, возможна ответная супрессия !1_-6 в ответ на временную компенсаторную гиперинсулинемию. Повышенный уровень провоспалительных цитокинов у больных ОИМ с сопутствующим СД-2 может быть логичным следствием более низких концентраций противовоспалительных цито-кинов, в частности, достоверно более низкого !1_-10.

Установлено, что в механизмах повышения окислительного стресса при СД-2 типа участвует не только гипергликемия, но и гиперинсулинемия. Гиперинсулинемия активирует симпатическую нервную систему и вызванное катехолами-

Таблица 2. Динамика содержания противоспалительных цитокинов у больных острым инфарктом миокарда с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа

Сутки ОИМ Цитокины, пг/мл

!1_-4 !1_-10 ТСР-р

1 ОИМ (п = 20) 2,90 ± 1,07 1 7,64 ± 4,36 29,91 ± 0,71

ОИМ + СД-2 (п = 24) 2,28 ± 0,95 1,77 ± 1,01* 34,57 ± 0,73* 7 ОИМ (п = 20) 5,12 ± 0,98 18,76 ± 4,0 25,07 ± 0,34

ОИМ + СД-2 (п = 24) 2,83 ± 1,11 3,01 ± 2,13* 48,40 ± 0,7* 14 ОИМ (п = 20) 3,01 ± 5,24 0,73 ± 3,53 44,03 ± 0,63

ОИМ + СД-2 (п = 24) 3,26 ± 0,34 6,39 ± 2,99 48,55 ± 0,81* 21 ОИМ (п = 20) 2,98 ± 1,52 3,92 ± 3,12 -

ОИМ + СД-2 (п = 24) 1,74 ± 0,73 4,98 ± 0,26 -

*р < 0,05 по сравнению с группой пациентов без сопутствующего СД-2.

ном образование свободных радикалов. Свободные радикалы активируют транскрипционный фактор №-кВ, ускоряют апоптоз и повышают образование липопротеидов низкой плотности. Фактор №-кВ усиливает тромбогенную трансформацию эндотелия сосудистой стенки, опосредует высвобождение ТЫР-а и 11_-1 [5].

Одним из главных регуляторов, связанных с цитокинами острой фазы, является инсулин. Клетки печени реагируют на многие факторы через их клеточно-поверхностные рецепторы. Воспалительные медиаторы можно разделить на 4 группы: цитокины типа 11_-6; цитокины типа 11_-1 (включая 11_-1а, !1_-1р, ТЫР-а,ТЫР-р); глюкокортикоиды и факторы роста (включая инсулин). Цитокины действуют как первичные стимуляторы синтеза острофазовых белков, в то время как глюкокортикоиды - больше, как модуляторы действия цитокинов [6, 7]. Адекватный баланс между этими путями будет приводить к разрешению реакции острой фазы воспаления. Инсулин ослабляет стимуляцию выработки 11_-1 и 11_-6 гепатоцитами. Таким образом, при недостаточности инсулина возникает пролонгированное действие цитокинов, увеличивая длительность воспалительной реакции. Клинические и лабораторные данные свидетельствуют о более длительном и выраженном течении различных заболеваний, сопровождающихся воспалением, у больных сахарным диабетом. Неблагоприятное течение коррелирут с более высокими показателями уровней С-реактивного белка (СРБ), фибриногена, амилоида и других реактантов острой фазы. Отмечено, что уровни СРБ и 11_-6 коррелируют со степенью гипергликемии у больных с СД-2, снижаясь при компенсации сахаров.

В целом, более выраженный цитокиновый ответ у больных ОИМ с сопутствующим СД-2 совпадал с аналогичным развитием воспалительной реакции при осложненном течении ОИМ. Полученные результаты позволяют предположить, что нарушение цитокиновой реакции, независимо от инициирующего фактора, обусловливает развитие осложнений у больных ОИМ.

Выводы

Наличие у больных ОИМ сопутствующего СД-2 чаще приводит к развитию осложненного течения - нарушениям ритма и проводимости, развитию недостаточности кровообращения, рецидивам ИМ. У больных ОИМ на фоне СД-2 возрастает летальность. Неблагоприятное течение ОИМ на фоне СД-2 сопровождается достоверно более высокими значениями !1_-8, !1_-12, ТйР-р, чем у больных без СД-2 на

протяжении 14 суток. На фоне СД-2 у больных ОИМ наблюдалась задержка нормализации уровней воспалительных показателей.

Исследование выполнено в рамках приоритетного направления развития «Профилактика, диагностика и лечение заболеваний, связанных с нарушением кровообращения и гипоксией» Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И.Пирогова.

Литература

1. Александров А.А. Инфаркт миокарда и сахарный диабет: «Мюнхенский сговор» // Болезни сердца и сосудов. 2007. Т.2. №2. С.3-14.

2. Балоболкин М.И. Диабетология. М., 2000. 114 с.

3. Мкртумян А.М. Кардиоваскулярные осложнения сахарного диабета 2-го типа и особенности коррекции углеводного обмена // Сердце. 2003. Т.2. №6. C.266-271.

4. Вектор-Бест [Офиц. сайт]. URL: http://www.vector-best.ru/publ/booklet/cytocine. php (дата обращения 05.09.2011).

5. Arna1ich Р., Hernanz А., Lopez-Maderuelo 0. et al. Enhanced acute-phase response and oxidative stress in older adults witl1 type II diabetes // Нотт. Metab. Res. 2000. V.32. P.407-412.

6. Lindsay R.S., Krakoff J., Hanson R.L. et al. Gamma globulin levels predict type 2 diabetes in the Pima Indian population // Diabetes. 2001. V.50. P.1598-1603.

7. Кобалава Ж.Д., Толкачева В.В., Игнатьев И.В. и др. Клинико-генетические аспекты нарушений углеводного обмена и эффективность их коррекции мок-сонидином и метформином у больных артериальной гипертонией // Тер. архив. 2005. №1. C.46-52.

Информация об авторах:

Чукаева Ирина Ивановна, доктор медицинских наук,

профессор, заведующая кафедрой поликлинической терапии №2

лечебного факультета Российского национального исследовательского

медицинского университета им. Н.И.Пирогова

Адрес: 117997, Москва, ул. Островитянова, 1

Телефон: (495) 674-4968

E-mail: chukaeva@mail.ru

Спирякина Яна Геннадиевна, кандидат медицинских наук,

ассистент кафедры поликлинической терапии №2 лечебного факультета

Российского национального исследовательского

медицинского университета им. Н.И.Пирогова

Адрес: 117997, Москва, ул. Островитянова, 1

Телефон: (495) 674-4968

E-mail: janezo@yandex.ru

Пухальский Александр Леонидович, доктор медицинских наук,

главный научный сотрудник, заведующий лабораторией

Медико-генетического научного центра РАМН

Адрес: 115478, Москва, ул. Москворечье, 1

Телефон: (499) 612-8124

E-mail: osugariver@med-gen.ru

Галачиева Светлана Харумовна, заведующая отделением кардиологии Городской клинической больницы №13 Адрес: 115280, Москва, ул. Велозаводская, 1/1 Телефон: (495) 674-5121