Ваш регион

Москва

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

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].

Экспериментальные данные:

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].

Клинические данные:

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].

Ингибиторы АПФ

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

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 Ca2+ 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].

 
 
 
 

Ваш комментарий

 
 
Задать вопрос
Самое популярное

Когда и как потерять девственность

Девственность и куриное яйцо. Какая между ними связь? А такая, что жители племени куаньяма, что живет на границе с Намибией, в древности лишали девочек девственности при помощи куриного яйца. Ненамно

Всё о температуре тела

Температура тела - комплексный показатель теплового состояния организма человека, отражающий сложные отношения между теплопродукцией (выработкой тепла) различных органов и тканей и теплообменом между

10 способов сбросить 5 кг

Небольшие изменения в питании и образе жизни помогут изменить ваш вес. Хотите сбросить лишние килограммы? Не переживайте, вам не придется морить себя голодом или делать изнурительные упражнения. Иссл

О насНаши клиентыРеклама медицинских центровМаркетинг для салонов красоты и SPA
Рейтинг Nedug.Ru - клиники Москвы, клиники Петербурга
© 2000-2020 Nedug.Ru. Информация на этом сайте не призвана заменить профессиональное медицинское обслуживание, консультации и диагностику. Если вы обнаружили у себя симптомы болезни или плохо себя чувствуете, то необходимо обратиться к врачу для получения дополнительных рекомендаций и лечения. Все замечания, пожелания и предложения присылайте на [email protected]