Инфузия лептина и эндотелиальный вазомоторный ответ (LIVARM)

Введение Высокий ИМТ и особенно индекс жировой массы связаны с повышенным риском ишемической болезни сердца и других сердечно-сосудистых заболеваний, но лежащие в их основе механизмы изучены недостаточно. Эндотелиальная дисфункция предшествует атеросклерозу и представляет собой важную связь между ожирением и сердечно-сосудистыми событиями.

Жировая ткань вырабатывает цитокины и гормоны (адипокины), избыток которых может способствовать развитию сердечно-сосудистых заболеваний за счет провоспалительных, протромботических, дислипидемических и атеросклеротических эффектов.

Лептин представляет собой адипокин с плейотропным эффектом, а уровень циркулирующего лептина положительно связан с количеством жира в организме. Высокий уровень лептина в плазме (гиперлептинемия) связан с развитием атеросклероза, гипертензии и ишемической болезни сердца (ИБС). Лептин активирует специфические лептиновые рецепторы, экспрессирующиеся, помимо других тканей, в сосудистых клетках, что позволяет предположить, что лептин может участвовать в развитии эндотелиальной дисфункции и атеросклероза.

Однако чистый эффект лептина на вазомоторную функцию остается неясным, поскольку сообщалось как о вазодилатации, так и о вазоконстрикции. Лептин индуцирует высвобождение оксида азота (NO) in vitro и вызывает эндотелийзависимую вазодилатацию у мышей, индуцируя эндотелиальную экспрессию NO-синтазы. Кроме того, исследования на людях показали, что инфузия лептина вызывает вазодилатацию. Напротив, другие продемонстрировали индуцированную лептином вазоконстрикцию in vitro и нарушение вазодилатации у собак. Были предложены различные механизмы, вызывающие повышение периферического сосудистого сопротивления, такие как воспаление сосудов, повышенная активность симпатической нервной системы (СНС), повышенная продукция эндотелина-1 (ЭТ-1) и снижение биодоступности оксида азота (NO).

Гиперлептинемия была связана с состояниями измененного фибринолиза, которые часто встречаются при диабете, сердечно-сосудистых заболеваниях и ожирении. Однако остается неясным, влияет ли лептин непосредственно на эндогенную фибринолитическую функцию.

Цель этих исследований состояла в том, чтобы оценить роль лептина в эндотелиальной функции у людей. С этой целью у здоровых мужчин оценивали вазомоторную и фибринолитическую функции в состоянии фармакологически индуцированной гиперлептинемии. В параллельном исследовании функцию эндотелия оценивали у пациентов с установленной ИБС и определяли уровень лептина в плазме.

Материал и методы

Субъекты В Умео, Швеция, были набраны семнадцать здоровых некурящих мужчин-добровольцев, не принимающих какие-либо лекарства (по трое мужчин участвовали как в протоколе 1, так и в протоколе 2). Восемьдесят три пациента с установленной ИБС были набраны из кардиологической амбулаторной клиники Королевского лазарета, Эдинбург, Шотландия, и характеристики этой когорты сообщались ранее. У этих пациентов была стабильная стенокардия и предварительная ангиографическая документация ≥50% стеноза просвета по крайней мере одного крупного эпикардиального коронарного сосуда. От каждого субъекта было получено письменное информированное согласие, и исследования проводились в соответствии с Хельсинкской декларацией.

Венозная окклюзионная плетизмография Субъекты воздерживались от алкоголя в течение 24 часов и от пищи, табака и напитков, содержащих кофеин, по крайней мере, за 4 часа до каждого исследовательского визита. Все исследования проводились в тихой комнате с контролируемой температурой, поддерживаемой на уровне 22-25 градусов Цельсия (ºC). Венозную канюлю 17-G вводили в антекубитальную вену каждой руки, а плечевую артерию недоминантной руки канюлировали иглой 27-G (Cooper's Needle Works Ltd, Великобритания). Двусторонний кровоток предплечья измеряли с помощью венозной окклюзионной плетизмографии с использованием ртутно-силастических тензодатчиков. Артериальное давление и частоту сердечных сокращений измеряли с помощью полуавтоматического неинвазивного сфигмоманометра. Чтобы избежать острых вазомоторных эффектов, все препараты отменялись утром перед каждым исследованием.

Дизайн исследования

Протокол 1. Десяти здоровым добровольцам мужского пола рекомбинантный человеческий лептин (Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США) вводили внутриартериально в возрастающих дозах 80, 800 и 8000 нг/мин (по 6 минут каждая). В конце каждой дозы определяли частоту сердечных сокращений, артериальное давление, кровоток в предплечье, концентрацию лептина, антигена тканевого активатора плазминогена (tPA) и антигена ингибитора активатора плазминогена типа 1 (PAI-1).

Протокол 2. В двойном слепом рандомизированном перекрестном исследовании десять здоровых мужчин-добровольцев дважды получали внутриартериальные инфузии либо лептина (800 нг/мин), либо физиологического раствора с интервалом между посещениями не менее 2 недель. Кровоток в предплечье измеряли в руках, получавших и не получавших инфузию, в начале исследования и через равные промежутки времени во время одночасовой инфузии лептина/солевого раствора. После этого одновременно с внутриартериальными инфузиями лептина/солевого раствора вводили четыре сосудорасширяющих средства; брадикинин (эндотелийзависимый вазодилататор, высвобождающий tPA) в дозах 100, 300 и 1000 пмоль/мин (Clinalfa Ltd, Швейцария), ацетилхолин (эндотелийзависимый вазодилататор, не высвобождающий tPA) в дозах 5, 10 и 20 мкг/мин (Clinalfa Ltd , Швейцария), нитропруссид натрия (эндотелий-независимый вазодилататор) в дозах 2, 4 и 8 мкг/мин (лаборатории Дэвида Булла, Великобритания) и верапамил (эндотелий-независимый вазодилататор) в дозах 10, 30, 100 мкг/мин (Abbott UK Ltd) в течение 6 минут при каждой концентрации. Сосудорасширяющие средства вводили в рандомизированном порядке с 15-минутным периодом вымывания физиологическим раствором между каждым препаратом. Верапамил всегда вводили в конце из-за его длительного вазомоторного эффекта.

Венозную кровь получали из рук, которым вводили и не вводили, на исходном уровне, до и во время введения брадикинина, через 60 минут и в конце протокола исследования.

Протокол 3. У пациентов с ИБС (n=83) измеряли билатеральный кровоток в предплечьях до и во время внутриартериальной инфузии субстанции Р (эндотелийзависимый вазодилататор, высвобождающий tPA) со скоростью 2, 4 и 8 пмоль/мин (Clinalfa Ltd, Швейцария), ацетилхолин в дозах 5, 10 и 20 мкг/мин (как указано выше) и нитропруссид натрия в дозах 2, 4 и 8 мкг/мин (как указано выше) в течение 6 минут при каждой концентрации. Брадикинин не назначался, поскольку многие субъекты лечились ингибированием ангиотензинпревращающего фермента, что заметно усиливало его сосудорасширяющее и фибринолитическое действие. Вазодилататоры вводили в рандомизированном порядке с 15-минутным периодом вымывания физиологическим раствором между каждым препаратом. Образцы венозной крови получали до и во время внутриартериальной инфузии субстанции Р для определения фибринолитических маркеров.

Венозные пробы и анализы Образцы венозной крови натощак отбирали в пробирки, содержащие подкисленный забуференный цитрат или тринатрийцитрат. Образцы собирали сразу на лед и центрифугировали при 2000 g в течение 30 мин. Бестромбоцитарную плазму и сыворотку перед анализом хранили при температуре -80°C. Концентрации мозгового натрийуретического пептида (BNP), холестерина и глюкозы определяли в соответствии с клинической практикой, а также высокочувствительный C-реактивный белок (hsCRP) с помощью высокочувствительного анализа с использованием иммунонефелометрии с усилением частиц (нефелометр Behring BN II). Концентрации лептина в плазме измеряли с помощью радиоиммуноанализа с двойными антителами (Millipore, Billerica, Massachusetts, USA). Коэффициенты вариации внутри и между анализами были менее 5% как при низких (2–4 нг/мл), так и при высоких (10–15 нг/мл) концентрациях лептина. Концентрации антигена tPA и PAI-1 в плазме определяли с помощью иммуноферментного анализа (Coaliza®, Chromogenix Ltd), а активность tPA в плазме - фотометрическим методом (Coatest tPA, Chromogenix Ltd). Коэффициенты вариации для фибринолитических анализов составили 5,9% и 12% для антигена и активности tPA соответственно и 6,2% для антигена PAI-1. Предполагаемое чистое высвобождение tPA (антиген и активность) рассчитывали, как описано ранее, после каждой дозы брадикинина или вещества P, как произведение потока плазмы в предплечье, подвергнутого инфузии, и разницы в уровнях плазмы между предплечьями, которым вводили и не подвергали инфузии.