Ключевые слова: стабильная стенокардия, нейтрофильные гранулоциты, свободные радикалы, липопротеиды

Одним из звеньев патогенеза атеросклероза является окислительный стресс – активация свободнорадикальных процессов за счет образования активных форм кислорода (АФК). Важным эндогенным источником АФК являются лейкоциты. Вырабатываемые ими свободные радикалы, пероксиды накапливаются в очагах воспаления, особенно в условиях массовой гибели клеток, и оказывают прооксидантное воздействие на эндотелий сосудов, липопротеиды и форменные элементы крови.

В нейтрофильных гранулоцитах (НГ), в отличие от других клеток (моноцитов, макрофагов, лимфоцитов), потребление кислорода и продукция АФК (респираторный взрыв) не являются системой жизнеобеспечения. Этим путем они осуществляют свои эффекторные функции. Будучи исключительно защитной реакцией организма в физиологических условиях, респираторный взрыв НГ способен при выраженном воспалительном процессе вызывать гибель окружающих здоровых клеток, подавлять антиоксидантные механизмы защиты окружающих тканей (в частности эндотелия сосудов) и тем самым способствовать переходу воспаления в хроническую форму [1, 7, 15].

АФК стимулируют окисление липидов, рост гладкомышечных клеток, инициируют экспрессию провоспалительных генов. НГ осуществляют перекисную модификацию липидов путем присоединения сиаловых кислот к апоВ-100. Доказано, что модифицированные частицы липопротеидов способны оказывать провоспалительное действие. В результате модификации в липопротеидах формируются аномальные эпитопы, которые позволяют макрофагам распознавать чужеродные молекулы и удалять их из кровотока, захватывая через скевенджер-рецепторы и образуя в результате пенистые клетки. Особенности метаболизма липидов, модификация липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) нейтрофилами, фагоцитоз атерогенных липопротеидов моноцитами/макрофагами и образование пенистых клеток с последующим их некрозом и необратимым отложением липидов в стенку сосуда являются специфическими для атеросклероза и нуждаются в более глубоком изучении [5, 9, 13, 14]. Данные литературы по функциональному состоянию НГ при ишемической болезни сердца (ИБС) немногочисленны и противоречивы [4, 10, 12, 15]. С одной стороны, это связано, вероятно, с неоднородностью обследуемых групп, с другой – с отсутствием на сегодняшний день единых методик выделения и оценки метаболизма НГ.

Цель работы – изучение кислородзависимого метаболизма нейтрофильных гранулоцитов и возможной связи его с нарушением липидного обмена у больных со стабильной стенокардией.

Материал и методы

Обследованы 43 больных со стабильной стенокардией, которые были разделены в зависимости от функционального класса (ФК) на две группы, идентичные по полу, возрасту и сопутствующим заболеваниям. В 1-ю группу вошли 25 больных со стабильной стенокардией I–II ФК, во 2-ю – 18 больных со стабильной стенокардией III–IV ФК. Контрольную группу составили 9 практически здоровых лиц.

Кислородзависимый метаболизм НГ изучали по уровню супероксиданиона (СОА) в клетках, определяемого в реакции с нитротетразолиевым синим. В результате реакции дисмутации СОА с помощью фермента супероксиддисмутазы преобразуется в перекись водорода, которая в комплексе с миелопероксидазой (МПО), обладает сильным цитотоксическим действием. Активность МПО определяли в бензидиновой реакции по Грехем и Кнолю [2].

Работу проводили с чистой популяцией НГ (в концентрации 1ґ106 клеток на 1 мл питательной среды), получаемой на двойном градиенте плотности фиколл-верографина (1,076 и 1,120). Реакции ставили в полистироловых планшетах. Показатели обеих реакций учитывали на иммуноферментном анализаторе “Stat Fax 300” (“Awareness Technology, Inc.”, США) при длине волны 405 нм. Результаты выражали в единицах оптической плотности (ґ1000).

Учет цитохимических реакций на иммуноферментном анализаторе является удобным, объективным и в большинстве лабораторий доступным способом оценки метаболической активности НГ [8, 11].

Антитела к окисленным ЛПНП (оЛПНП) определяли методом иммуноферментного анализа, используя тест-систему “ImmuLisa” (“IMMCO”, США).

Уровни липопротеидов – холестерина (ХС), триглицеридов (ТГ), ЛПНП, липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) – определяли в лаборатории биохимии Института кардиологии им. Н.Д. Стражеско.

Результаты и их обсуждение

Проведенные исследования показали, что изменения кислородзависимого метаболизма НГ у больных со стабильной стенокардией различных ФК однонаправлены, но более выражены в группе больных со стабильной стенокардией I–II ФК. Так, у них наблюдали достоверное снижение уровня СОА в клетках (табл. 1) по сравнению с таковыми в контрольной группе и у больных со стабильной стенокардией III–IV ФК. Мы предполагаем, что это может быть связано с усиленной бактерицидной способностью НГ, которые активно выделяют СОА в окружающую среду, а также активной работой супероксиддисмутазы по преобразованию СОА в перекись водорода. Это подтверждает и высокий уровень активности МПО у больных этой группы. У больных со стабильной стенокардией III–IV ФК этот показатель также был высоким, но при нормальном уровне СОА. Несмотря на различные изменения активности СОА и МПО, суммарное количество (СК=МПО+СОА) кислородных метаболитов в обеих группах остается в пределах нормы, что может свидетельствовать о сохранении антиоксидантных механизмов клетки.

Таблица 1 Показатели состояния кислородзависимого метаболизма нейтрофильных гранулоцитов у больных со стабильной стенокардией

Примечание. * – различия показателей достоверны по сравнению с таковыми в контрольной группе (P<0,05).

По нашим данным, большое значение в патогенезе ИБС имеет степень расходования СОА на образование перекисей. Для характеристики этого процесса мы предлагаем вычислять коэффициент расходования (КР=МПО/СОА). Этот показатель оказался более стабильным, чем просто уровни СОА и МПО в клетке.

КР у больных со стабильной стенокардией I–II ФК был выше, а у больных со стабильной стенокардией III–IV ФК достоверно не отличался по сравнению с таковым в контрольной группе. Это может быть следствием снижения функционального потенциала НГ во 2-й группе пациентов, связанного с более тяжелым течением болезни.

Для того чтобы убедиться во взаимосвязи АФК и НГ, а также АФК и уровня липопротеидов в крови больных со стабильной стенокардией, мы провели корреляционный анализ. Выявлены высокие прямые корреляционные связи между уровнем СОА и активностью МПО. В 1-й группе коэффициент корреляции составил 0,6, во 2-й – 0,3. Снижение корреляционных связей между этими показателями у больных 2-й группы свидетельствует о дисбалансе и снижении функционального потенциала.

Нам удалось установить зависимость между показателями функционального состояния НГ у больных со стабильной стенокардией и уровнем липопротеидов (табл. 2). Установлена высокая зависимость между ними только у больных 2-й группы.

Таблица 2 Корреляционный анализ показателей функционального состояния НГ и показателей липидного обмена у больных со стабильной стенокардией III–IV ФК

Примечание. * – р<0,05. КА – коэффициент атерогенности.

Интересен тот факт, что у больных 2-й группы СОА и МПО имеют корреляционные связи с различными липопротеидами. Так, высокий коэффициент корреляции определен между уровнем СОА и ХС, оЛПНП, ЛПВП, между уровнем МПО и ТГ и ЛПНП. Положительная корреляционная связь уровня СОА с уровнем ЛПВП подтверждает необходимость респираторного взрыва для течения нормальных биохимических процессов в организме. Полученная отрицательная корреляция АФК со всеми изучаемыми атерогенными липопротеидами свидетельствует о том, что действие АФК НГ при атеросклерозе направлено, прежде всего, на окисление липопротеидов. Тем самым подтверждается предположение о том, что снижение СОА вклетке связано с выходом этого кислородного радикала в окружающую среду. Кроме того, накопление липопротеидов может вызвать повреждение стенки сосуда.

Как показали результаты Международного фонда клинических исследований [3], любое патологическое состояние является стресс-воздействием на организм и сопровождается окислительными процессами в клетке, которые усиливаются в первые недели заболевания. При хронических заболеваниях, которые характеризуются длительным стрессом, наступает фаза истощения. Однако в случае тяжелого течения болезни, возникновения осложнений, интенсификация метаболизма сохраняется длительное время. Стенку сосуда и миокард, так же как и другие ткани с интенсивным обменом веществ, относят к органам, наиболее уязвимым к повреждению АФК. Поэтому в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний окислительный стресс имеет немаловажное значение.

Таким образом, развитие стабильной стенокардии сопровождается мобилизацией окислительных процессов в НГ. Отмечают более выраженные изменения уровня СОА и МПО у больных со стабильной стенокардией I–II ФК и умеренно измененные показатели у больных со стабильной стенокардией III–IV ФК. Полученная нами высокая корреляционная связь уровней СОА и МПО с показателями липидов сыворотки крови подтверждает активное участие активных форм кислорода НГ в окислении липопротеидов крови.

Литература

1. Барабой В.А., Сутковой Д.А. Окислительно-антиоксидантный гомеостаз в норме и патологии.– К.: Чернобыльинтеринформ, 1997. – 422 с.
2. Бутенко З.А., Глузман Д.Ф., Зак К.П. и др. Цитохимия и электронная микроскопия клеток крови и кроветворных органов. – К.: Наукова думка, 1974. – 248 с.
3. Казимирко В.К., Мальцев В.И., Бутылин В.Ю., Горобец Н.И. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная терапия. – К.: Морион, 2004. – 159 с.
4. Кремнева Л.В., Абатурова О.В., Шалаев С.В. Нарушения функциональной активности полиморфноядерных лейкоцитов при гиперлипидемии у больных ИБС и возможность их коррекции фенофибратом // Кардиология. – 1998. – Т. 38, № 5. – С. 42-44.
5. Лутай М.И. Атеросклероз: современный взгляд на патогенез // Укр. кардіол. журн. – 2004. – №1. – С. 22-34.
6. Манухина Е.Б., Лямина Н.П., Долотовская П.В. и др. Роль оксида азота и кислородных свободных радикалов в патогенезе артериальной гипертензии // Кардиология. – 2002. – № 11. – С. 73-84.
7. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. Очерки о нейтрофиле и макрофаге. – Новосибирск.: Наука, 1983. – 256 с.
8. Новиков П.Д., Новикова Н.Д. Диагностика аллергии в реакции выброса МПО под влиянием аллергена // Иммунопатология. – 2002. – № 1. – С. 63-69.
9. Титов В.Н. Атеросклероз – патология полиеновых жирных кислот // Клин. лаб. диагн. – 2001. – № 1. – С. 3-9.
10. Юнатов Г.И., Доценко Э.А., Путилина Т.А. и др. Взаимосвязь иммунной и липидтранспортной систем организма // Иммунопатология. – 1999. – № 1. – С. 38-43.
11. Apoptosis and cell proliferation. – 2nd ed. – Boehring Manheim GmbH, Biochemica, 1998.– 143 p.
12. Deservi S., Mazzone A., Ricevuti G. et al. Clinical and angiographic correlates of leukocyte activation in unstable angina // Amer. Coll. Cardiology. – 1995. – Vol. 26. – P. 1146-1150.
13. Kristal B., Shurtz-Swirrski R., Chezar J. et al. Participation of peripheral polymorphonuclear leucocytes in the oxidative stress and inflammation in patients with essential hypertension // Amer. J. Hypertension. – 1998. – Vol. 11. – P. 921-928.
14. Laudmesser U., Harrison D. Oxidant stress as a marker for cardiovascular events // Circulation. – 2001. – Vol. 104, № 22. – P. 2638-2640.
15. Mehta J., Dinerman J., Mehta P. et al. Neutrophil function in ischemic heart disease // Circulation. – 1989. – Vol. 79, № 3. – P. 549-556.

Free radical processes in neutrophile granulocytes in stable angina

T.I. Gavrilenko, N.A. Ryzhkova, A.N. Lomakovskiy, Ye.M. Kornilina, I.P. Parkhomchuk

Oxidative stress is a part of atherosclerosis pathogenesis, being an activation of free radical processes due to formation of active forms of oxygen. The important endogenic source of free oxygen radicals are leucocytes. Peroxides are collected in the locuses of an inflammation, which is related to mass destruction of cells, and render prooxydant influence on endothelium, lipoproteins and blood cells. Our work has been directed at studying oxygen-dependent metabolism of neutrophils and its possible communication with infringement of lipid exchange in patients with a stable angina. 43 patients with a stable angina of various functional classes and practically healthy 9 persons have been surveyed. Oxygen-dependent metabolism of neutrophils was studied at level of superoxidanion and myeloperoxidase in these cells. The work was carried out with pure population of neutrophils received on double gradient of density. The research has shown that decreasing level of superoxidanion and rising activity of myeloperoxidase in cells was observed in patients with stable angina. Changes of neutrophils oxygen-dependent metabolism are unidirectional in patients of various functional classes, but are more expressed in patients with stable angina of 1 and 2 functional classes. Moderately expressed changes in patients with 3 and 4 functional classes are probably connected with decrease of functional potential of cells. The high correlation of superoxidanion and myeloperoxidase levels with serum lipids testify to participation of active forms of oxygen of neutrophils in oxidation of lipoproteins.