В регуляции эндотелиально-вазальной системы организма принимают участие важнейшие протеолитические системы крови - калликреин-кининовая (ККС) и ренин-ангиотензиновая (РАС), регулирующие синтез и деградацию вазоактивных пептидов - брадикинина и ангиотензина II [2; 3]. Нарушение каких метаболических путей, протеолитических и медиаторных каскадов приводит к развитию дисфункции эндотелия не ясно.
Целью нашего исследования является выяснение молекулярных механизмов развития дисфункции эндотелия при артериальной гипертонии.
Были обследованы 68 больных АГ (средний возраст 54,9±2,9 лет): у 9 больных (13,2%) отмечена первая степень АГ, у 19 больных (27,9%) - вторая и у 40 больных (58,8%) - третья степень АГ. По фактору суммарного стратификационного риска 89,5% больных АГ имели высокую, а 10,5% - очень высокую степень риска. По результатам пробы с реактивной гиперемией, являющейся «золотым стандартом» определения состояния эндотелия [4], нами показано, что у 63,2% больных АГ отсутствуют признаки дисфункции эндотелия, и они составили 1-ю клиническую группу, у 36,8% больных с АГ отмечено нарушение эндотелийзависимой вазодилатации (ЭЗВД), и они составили 2-ю клиническую группу. Контролем служили практически здоровые добровольцы (n=30), сопоставимые по возрасту и полу с больными клинических групп.
В сыворотке крови определяли основные показатели калликреин-кининовой и ренин-ангиотензиновой систем: активность калликреина (К) (КФ 3.4.21.8) и содержание прекалликреина (ПК) [5], ингибиторную активность a1-протеиназного ингибитора (a1-ПИ) и a2-макроглобулина (a2-МГ), суммарную активность сериновых протеиназ [6], ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) (КФ 3.4.15.1) [7]. Обработку полученных данных проводили общепринятыми методами медицинской статистики с использованием U-критерия Манна-Уитни с применением пакета прикладных программ Statistica 6.1. Статистически достоверными считали отличия, соответствующие оценке ошибки вероятности р<0,05.
Результаты исследования показали, что у больных первой клинической группы активность калликреина на 49,0% (pa<0,05) выше, а содержание прекалликреина на 33,4% (pa<0,05) ниже соответствующих показателей в контрольной группе. Активность АПФ у больных с АГ без ЭД на 22,5% (pa<0,05) превышает таковую в контрольной группе. Суммарная активность сериновых протеиназ у больных АГ без дисфункции эндотелия не отличалась от контрольных величин. Обращает на себя внимание увеличение антипротеолитического потенциала крови у больных АГ без нарушения сосудодвигательной функции эндотелия. Так, у этих больных ингибиторная активность - a2-МГ и a1-ПИ была на 28,6% (pa<0,05) и 41,2% (pa<0,05), соответственно, выше контрольных значений. Таким образом, при артериальной гипертонии, не осложненной развитием эндотелиальной дисфункции, активация калликреина, а следовательно, и продукция брадикинина ограничивается увеличением ингибиторной активности a2-МГ и a1-ПИ и активности АПФ.
Нарушение эндотелийзависимой вазодилатации у больных второй клинической группы сопровождалось увеличением активности калликреина на 63,4% (pb<0,05) по сравнению с таковым у больных артериальной гипертонией без ЭД. Развитие эндотелиальной дисфункции и высокий уровень активности калликреина у этих больных компенсируется увеличением на 21,1% (pb<0,05) содержания прекалликреина и снижением ингибиторной активности a2-макроглобулина на 27,8 (pb<0,05) по сравнению с соответствующими показателями у больных артериальной гипертонией без ЭД. Активность АПФ, суммарная активность сериновых протеиназ и ингибиторная активность a1-протеиназного ингибитора у больных артериальной гипертонией с нарушением эндотелийзависимой вазодилатации не отличается от таковой без признаков ЭД.
Таким образом, активация калликреинообразования у больных второй клинической группы не ограничена повышением ингибиторного звена ККС, что приводит к истощению ее адаптивного потенциала, дефициту вазодилатирующих факторов и, как следствие, к развитию эндотелиальной дисфункции.
При артериальной гипертонии эндотелий как высокоорганизованная регуляторная система выступает, с одной стороны, в качестве наиболее рано повреждаемого органа-мишени, а с другой - как орган, реализующий многие звенья патогенеза гипертонии. Особую роль в развитии артериальной гипертонии играет гиперактивация ренин-ангиотензиновой системы и главный эффектор этой системы - ангиотензин II. Свое мощное вазоконстрикторное действие ангиотензин II реализует через стимуляцию ангиотензиновых рецепторов 1 типа, локализованных на эндотелиальных и гладкомышечных клетках, что приводит к гиперпродукции мощного вазоконстриктора эндотелина-1 и ингибитора активатора-плазминогена 1-го типа (PAI-1). Увеличение продукции ангиотензина II, с другой стороны, стимулирует ангиотензиновые рецепторы 2 типа, что запускает каскад брадикинина и NO. Кроме того, ангиотензин II усиливает апоптоз эндотелиоцитов и вызывает миграцию и пролиферацию гладких миоцитов, что имеет большое значение в сосудистом ремоделировании. Вышеуказанные изменения приводят к состоянию хронической активации эндотелия, трансформирующейся в дальнейшем в дисфункцию эндотелия.
Одним из важных механизмов развития и прогрессирования повреждений эндотелия и развития дисфункции эндотелия, по-видимому, является активация калликреин-кининовой системы крови при ослаблении контроля над активностью калликреина со стороны пула ингибиторов. В настоящее время контактная система активации прекалликреина рассматривается как триггерный механизм, запускающий активацию всех пяти протеолитических систем плазмы крови: свертывающей, фибринолитической, системы комплемента, а также калликреин-кининовой и ренин-ангиотензиновой, кооперативное действие которых обеспечивает процессы адаптации и защиты организма [8; 9]. Несмотря на резкое увеличение в сыворотке крови активности калликреина - фермента, освобождающего из высокомолекулярного кининогена брадикинин - мощный вазодилататор, в свою очередь, являющийся стимулятором высвобождения и других эндотелийзависимых вазодилататоров, таких как оксид азота и простациклин (PGI2), у больных обеих клинических групп отмечается рост артериального давления. Это связано, по-видимому, с увеличением активности АПФ, разрушающего брадикинин и освобождающего ангиотензин II, а также с нарушением рецепторных механизмов. Необходимо отметить, что независимо от брадикинина, реализующего свое воздействие через два вида брадикининовых рецепторов В1 и В2, калликреин также вносит свой вклад в регуляцию эндотелиальной системы через рецепторы, активируемые протеиназами (protease-activated receptors (PARs) [10].
Одной из причин активации протеолиза при развитии артериальной гипертонии является нарушение регуляции протеиназ, в частности, нарушение баланса в системе протеиназы-ингибиторы. В этой связи наиболее информативными являются не отдельные показатели активности протеолитических ферментов и их ингибиторов, а коэффициенты их соотношения, непосредственно отражающие протеолитический потенциал сыворотки крови. a2-Макроглобулин и a1-протеиназный ингибитор являются важнейшими факторами защиты эндотелия от деструктивного воздействия эндогенных протеиназ. Так, индекс ингибиторов (a1-ПИ/a2-МГ) у больных первой клинической группы, несмотря на то что ингибиторная активность a2-МГ и a1-ПИ была на 28,6% (pa<0,05) и 41,2% (pa<0,05), соответственно, выше контрольных значений, не отличался от такового в контрольной группе. У больных второй клинической группы отмечено увеличение индекса ингибиторов на 26,1% (pb<0,05) по сравнению с таковым у больных с артериальной гипертонией без признаков ЭД. Увеличение индекса ингибиторов у этих больных связано со снижением ингибиторной активности a2-макроглобулина в сыворотке крови. Необходимо отметить, что a2-макроглобулин является основным переносчиком многих белков, ферментов и цитокинов, а его различные конформационные формы модулируют деление и апоптоз клеток, процессы свертывания крови, ремоделирования тканей [9].
Таким образом, дисбаланс в системе протеиназы, ингибиторы ключевых протеолитических систем крови - калликреин-кининовой и ренин-ангиотензиновой, истощение их адаптивного потенциала играют ведущую роль в развитии дисфункции эндотелия при артериальной гипертонии.
Рецензенты:
Сашенков С.Л., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии Челябинской государственной медицинской академии, г. Челябинск.
Спиридонов А.М., д.м.н., профессор, главный врач «Центра гигиены и эпидемиологии Самарской области», г. Самара.