Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,791

РОЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА И МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ В ПАТОГЕНЕЗЕ ТРОФИЧЕСКИХ ЯЗВ

Магомедов М.М. 1 Магомедов А.А. 2
1 ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный медицинский университет»
2 ГБУ РД «Республиканская межрайонная многопрофильная больница»
В статье приведены результаты изучения концентрации комплекса матриксной металлопротеиназы-9 и тканевого ингибитора-1 во взаимосвязи с состоянием эндотелиальной дисфункции, прооксидантной и антиоксидантной активности у пациентов с варикозной болезнью, посттромбофлебитической болезнью без трофических язв и у пациентов с хронической лимфовенозной недостаточностью в стадии трофических язв. Обследованию были подвергнуты 88 пациентов. Все пациенты были разделены на 4 группы: 1-я группа - варикозное расширение вен с хронической лимфовенозной недостаточностью в стадии трофических язв (35 пациентов), 2-я группа - посттромбофлебитическая болезнь (20 пациентов), 3-я группа - с варикозным расширением вен без трофических изменений (33 пациента) и 4-я группа контрольная – доноры (10 человек). В стадии обследования обнаружено нарастание концентрации ММП-9/ТИМП-1 пропорционально прогрессированию трофических язв у пациентов с хронической лимфовенозной недостаточностью. При посттромбофлебитической болезни с трофическими язвами и варикозным расширением вен выявлены значимые средние и сильные корреляционные связи уровня ММП-9/ТИМП-1 и общей оксидантной активности, что характеризовано значимостью окислительного стресса в активации металлопротеиназ. Секреторная активность межклеточного матрикса и маркеры окислительного стресса могут являться важными критериями оценки прогноза развития трофических язв и их осложнений.
хроническая лимфовенозная недостаточность
трофическая язва
оксидантный статус
дисфункция эндотелия
матриксные металлопротеиназы.
1. Российские клинические рекомендации по диагностике и лечению хронических заболеваний вен // Флебология. 2013. № 2. С. 6-47.
2. Нимаев В.В., Шамсияв А.Ш., Шевченко А.В. Исследование содержания матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов у боевых с лимфедемой конечностей // Трансляционная медицина. 2017. № 3 С. 32.
3. Магомедов М.М., Магомедов А.А Эндолимфатическая лекарственная терапия в лечении пациентов с варикозными трофическими язвами // Флебология. 2013. Т.7. № 1. С.42-46.
4. Маркелова Е.В., Здор В.В., Романчук А.Л., Бирко О.Н. Матриксные металлопротеиназы и их связь с системой цитокинов, диагностический и прогностической потенциал // Иммунология, аллергология, инфектология. 2016. № 2. С.11-22.
5. Асамова Н.Р., Каримов З.З. Новые перспективы лечения варикозных трофических язв нижних конечностей // Ангиология и сосудистая хирургия 2009. № 3 С. 153-156.
6. Pavlovic М.D. Drug treatment of chronic'venous Wesease. Wien Med. Wochenschr. 2016. Vol. 166. no 9-10. P. 312–319.
7. Yavuz C., Demirtas S., Guclu O., Karahan O., Yazici S., Caliskan A., Ma¬vitas B. An alternative therapy for recurrent stasis ulcers in chronic ve¬nous insufficiency: venocuff. Case Rep. Vasc. Med. 2012. P. 315147.
8. Rabe E., Berboth G., Pannierfet F. Epidemiology of chronic venous diseases. Wien Med. Wochen¬schr. 2016. Vol. 166. no 9-10. P. 260–263.
9. Galis Z.S., Khatri J.J. Matrix metalloproteinases in vascular re¬modeling and atherogenesis: the good, the bad, and the ugly. Circ. Res. 2002. no 90. P. 251–262.
10. Schuller-Petrovic S. Endovenous ablation of saphenous vein varicosis. Wien Med. Wochen-schr. 2016. Vol. 166. no 9-10. P. 297–301.
11. Herouy Y., May A.E., Pornschlegel G., Stetter C., Grenz H., Preissner K.T. et al. Lipodermatosclerosis is characterized by elevated expression and activation of matrix metalloproteinases : implications for venous ulcer formation. J. invest Dermatol. 1998. Vol. 111(5). P. 822-7.
12. Uthoff H., Spinedi L., Lattmann T. et al. Well-Tried and New Ones – update vari¬cose vein treatment 2016. Praxis. 2016. Vol. 105. no 14. P. 813–819.
13. Соловьева Н.И. Матриксные металлопротеиназы и их био¬логические функции // Биоорганическая химия. 1998. № 24. С.245-255.
14. Piérard-Franchimont C., Hermanns-Lê T., Lesuisse M., Piérard G.E. Climatic impact on venous ulcers of the leg. Rev. Med. Liege. 2012. Vol. 67 (11). P. 573-5.
15. Учкин И.Г., Багдасарян А.Г. Современные подходы к лечению венозных трофических язв // Русский медицинский журнал. 2013. № 15 (21). С. 810 - 814.

Проблема лечебно-диагностической тактики у больных с хронической венозной недостаточностью (ХВН) в стадии трофических изменений и язв остается до конца не решенной и дискутабельной, что обусловлено значительной распространенностью заболевания и часто неадекватно проведенным лечением, во время которого не всегда учитываются патогенетические механизмы болезни [1]. Лечение трофических язв остается одной из наиболее актуальных проблем современной флебологии. Венозные трофические язвы обнаруживают у 1-3% взрослого населения России [1; 2]. По площади трофические язвы венозного генеза хронической венозной недостаточности разделяют на малые (<5 см2), средние (6-20 см2), обширные (50 см2). Изучение отдельных результатов лечения трофических язв нижних конечностей показывает, что заболевание склонно к рецидивам как при использовании оперативных методов, так и консервативной терапии [3; 4]. Наиболее неблагоприятные отдаленные результаты дает чисто консервативная терапия трофических язв нижних конечностей, при которой через 6-12 месяцев после лечения число рецидивов достигает 42,5-58,8% [3; 5; 6]. Механизмы, провоцирующие процесс формирования трофической язвы нижних конечностей и замедляющие процессы ее регенерации, до конца не ясны [5; 7; 8]. Заживление трофической язвы – это сложный последовательный процесс, который характеризуется воспалением, регенерацией, отложением межклеточного матрикса и ремоделированием ткани [3; 9; 10]. Постоянный рост заболеваемости хронической лимфовенозной недостаточностью обуславливает необходимость разработки организационных мероприятий, включающих раннее выявление и своевременное лечение.

Большая частота заболеваний хронической лимфовенозной недостаточностью (ХЛВН) и наличие трофических язв имеет социально-экономическое значение. Так, в европейских странах средства лечения ХЛВН достигают 1,5–2% всех расходов на лечебный процесс [11; 12]. Известные в настоящее время методы консервативного и оперативного лечения трофических язв нижних конечностей, особенно осложненными трофическими язвами, не позволяют добиться полного излечения [10; 13]. Даже после самых радикальных операций на венозной и лимфатической системе у некоторых пациентов остаются отеки, ощущение тяжести в конечности, наблюдаются рецидивы тромбофлебитов, рожистого воспаления, трофических язв [10; 12]. Ряд исследований указывают на то, что у больных в стадии трофических изменений наблюдаются повышение окиси азота (NO) и аргиназы, которая, по мнению авторов, может способствовать липодермосклерозу и образованию трофических язв [14]. Нарушение уровней (NO) является причиной нарушения свободных кислородных радикалов, которые свою очередь оказывают нарушению цитокинов. Эндотелиальная дисфункция является одним из патогенетических механизмов развития трофических изменений нижних конечностей [13]. Сохранение целостности и физиологической активности эндотелия лежит в основе профилактики трофических и язвенных изменений нижней конечности.  

Основные процессы матрикса и ремоделирования регулируются матриксными металлопротеиназами и тканевыми ингибиторами матриксных металлопротеиназ [14]. Активируются металлопротеиназы и их ингибиторы в ответ на действие оксидантного стресса, цитокиновой активности и нарушения межклеточных контактов [15]. В отделяемом из трофических язв обнаружена более высокая концентрация металлопротеиназ ММР-2 [8; 10]. Однако результаты исследования биопсий трофических язв венозной этиологии противоречивы [8]. Исследования биопсии длительно незаживающих трофических язв показали повышенный уровень активной формы ММР-9 по сравнению с биоптатами свежей язвы [12; 14]. При обследовании дермы и периульцинозной зоны венозных язв также обнаружено повышение иммунной активности внеклеточного индуктора ММР, а также мембранных матриксных металлопротеиназ 1-2 [6; 8].          

Вопросы прогноза развития трофических расстройств при ХЛВН могут быть решены с внедрением современных методик с изучением содержания матриксных металлопротеиназ (ММР) и их ингибиторов в крови.

Определение окислительного стресса, дисфункция эндотелия и секреторной активности межклеточного матрикса может быть критерием оценки тяжести хронической лимфовенозной недостаточности в стадии трофических язв.

Цель исследования: изучение взаимосвязей матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора, состояния оксидантного статуса в перспективном плане, оценка прогноза скорости прогрессирования трофических язв нижних конечностей.

Материалы и методы исследования. Обследованию были подвергнуты 88 пациентов.

1-я группа - варикозное расширение вен с хронической лимфовенозной недостаточностью в стадии трофических язв, 35 пациентов. 2-я группа - посттромбофлебитическая болезнь в стадии трофических язв, 20 пациентов, 3-я группа - с варикозным расширением вен без трофических изменений, 33 пациента, и 4-я группа контрольная – доноры, 10 человек.

В обследование вошли 52 женщины и 36 мужчин, в возрасте от 28 до 78 лет. Длительность существования заболевания от 3 месяцев до 9 лет. Клиническая характеристика пациентов четырех групп, которые близкие по возрасту, полу и сопутствующей патологии, у больных с трофическими нарушениями и язвами в сравнении с пациентами без трофических изменений (контрольная группа) имеет картину частных жалоб и выраженной боли (38,1% пациентов против 2,1%), отеков (43,8% против 0%) и хромоты (8,5% против 0%).   У 89,8% пациентов отеки 1 и 2 группы не поднимались выше верхней трети голени. У 30 (62,5%) человек с посттромбофлебитической болезнью, с рецидивирующим течением трофической язвы отмечался отек всей конечности вследствие присоединившегося лимфостаза. Распространенность пигментации липодермосклероза была в основном локализованной (69,3%), тем не менее большинство пациентов 2 группы имели тромбоз глубоких вен более 2 см в диаметре (45,6%) длительностью свыше 4 месяцев (78,6%). Кроме того, у половины больных с тромбозом глубоких вен (45,5%) наблюдались многоразовые рецидивы, и в большинстве из них (89,6%) язвы были одинокими. У этих пациентов последний рецидив трофической язвы длился более 3 лет, в язвах были слабо выражены признаки эпителизации и регенерации. Вокруг язв развился обширный индуративный и рубцовый процесс. У 85,9% больных имелись открытые трофические язвы. У 62,8% больных размер наибольшей язвы был больше 58 см2.

У 32 (36,4%) пациентов были сопутствующие заболевания. Среди них чаще всего встречались заболевания сердечно-сосудистой системы: кардиосклероз, ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия. Реже встречались хронический бронхит, узловой зоб, хронический пиелонефрит у 6 (6,8%) больных. Критериями исключения для пациентов были облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей, сахарный диабет, а также прием нестероидных противовоспалительных препаратов, антикоагулянтов и диуретиков. После подписания информационного согласия каждому пациенту проводилось полное клиническое обследование.

Таким образом, маркеры эндотелиальной дисфункции и секреторной активности межклеточного матрикса могут явиться дополнительным критерием оценки тяжести ХЛВН. Изучение взаимосвязей этих маркеров с состоянием оксидантного статуса организма в перспективном плане оценивает скорость прогрессирования ХЛВН, выделяя группу риска пациентов с трофическими осложнениями и для контроля эффективности лечения хронической лимфовенозной недостаточности в стадии трофической язвы.

Содержание матриксных металлопротеиназ и их тканевого ингибитора определяли в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа с использованием коммерческого набора ММП-9/ТИМП-1 Bioscience (Австрия).

Общую оксидантную активность (ООА) и общую антиоксидантную активность (ОАА) вычисляли колориметрическим методом. Исследование функции эндотелия сосудов и определение стабильных метаболитов оксида азота в сыворотке крови выполняли по протоколу формы Biogenesis (Англия). Протокол исследования был одобрен этическим комитетом Дагестанского государственного медицинского университета. Все пациенты были проинформированы о методе вмешательства, и было получено их письменное информированное согласие.

Статистическая обработка данных. Статистическая обработка полученных результатов осуществлялась с помощью пакета стандартных компьютерных программ (Microsoft Excel и Statistica Statsoft, США). Оценивали средние значения М, их стандартные отклонения (SD) и ошибки (m), а также коэффициент корреляционной зависимости (r). Уровень достоверности (р) устанавливали проверкой гипотез о равенстве центров распределения двух выборок (t-критерий Стьюдента). Результаты оценивали как достоверные, начиная со значений р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. У всех пациентов с хронической венозной недостаточностью в стадии трофических язв при поступлении в клинику имел место дисбаланс общего оксидантного стресса: общая оксидантная активность хронической венозной недостаточности в стадии трофических язв составляла 18.11± 0.28 (Р<0.001), ПТФБ в стадии трофических язв 19.68 ± 0.08 (р<0.05), а варикозное расширение вен без трофических изменений 13.11± 0.01 (р< 0.05), больше, чем у доноров (табл. 1).

Снижение антиоксидантов усугублялось у пациентов с посттромбофлебитической болезнью в стадии трофических язв, уровень антиоксидантной активности у пациентов был ниже, чем в контроле у пациентов с хронической венозной недостаточностью и варикозным расширением вен. В динамике аналогичное различие во всех группах было выявлено и по уровню метаболитов оксида азота (NO) (табл. 1).

Таблица 1

Основные показатели общей оксидантной активности и общей антиоксидантной активности, концентрация комплекса ММП-9/ТИМП-1 и метаболитов NO у исследуемых групп (М±м)

Показатель

Контрольная группа, п=10

ХЛВН в стадии трофической язвы

ПТФБ в стадии трофической

язвы

ВРВ без трофических язв

Общая оксидантная активность (ООА), %

11,15±0,31

18,11±0,28

Р<0,001

19,68±0,18

Р<0,001

13,11±0,61

Р<0,001

Общая антиоксидантная активность (ОАА), %

126,81±1,08

99,8±0,27

Р<0,001

80,18±0,49

Р<0,001

113,91±0,91

Р<0,001

ООА/ОАА

0,064±0,012

0,171±0,017

Р<0,001

0,851±0,023

Р<0,001

0,131±0,019

Р<0,001

ММП-9/ТИМП-1, нг/мл

2,91±0,18

10,78±0,71

Р<0,001

11.11±0,18

Р<0,001

4,98±0,71

Р<0,001

Оксид азота (NO),

мкмоль/л

48,11±0,78

30,78±0,68

Р<0,001

27,18±0,18

Р<0,001

33,18±0,75

Р<0,001

Примечание: использован t-критерий Стьюдента.

В динамике общая оксидантная активность при хронической венозной недостаточности в стадии трофических язв составляла 99.8 ± 0.27 (р<0.001) ПТФС в стадии трофических язв 80.18± 0.49(р<0.001), а при варикозном расширении вен 113.91 ± 0.91(р<0.05), что показывает резкое снижение антиоксидантной активности по сравнению с контролем.

Увеличение общей оксидантной активности происходило на фоне снижения антиоксидантного потенциала.

Усугубление дисбаланса оксидантного статуса с максимальной выраженностью при посттромбофлебитической болезни в стадии трофических язв свидетельствовало об активном участии этой системы в патологическом процессе.

Исходя из этой позиции, увеличение оксидантного индекса более 0,15 можно рассматривать как фактор риска прогрессирования трофических язв у пациентов с варикозным расширением вен нижних конечностей.

Динамика корреляционного анализа в контрольной группе связи между концентрациями ММП-9/ТИМП-1 и антиоксидантной активности, ММП-9/ТИМП-1 и NO оказались не выраженными.

При варикозном расширении вен и посттромбофлебитической болезни в стадии трофических язв с ХЛВН были регистрированы значимые средние и сильные прямые связи (табл. 2).

Таблица 2

Динамика корреляционной связи и изменения активности ММП-9/ТИМП-1 и общей оксидантной активности ОАА в группах исследования

Показатель

Контроль,

n = 10

Группа исследования

ХЛВН   в стадии трофической язвы

ПТФБ в стадии трофической язвы

ВРВ без трофических язв

ООА/ОАА

– 0,16

– 0,89

– 0,98

– 0,78

ММП-9/ТИМП-1/ОАА

0,24

– 0,84

– 0,86

– 0,79

ММП-9/ТИМП-1/ООА

0,12

0,86

0,96

– 0,71

ММП-9/ТИМП-1/NO

– 0,10

– 0,84

– 0,71

– 0,69

 

Уровень ММП-9/ТИМП-1 во всех группах исследования по отношению к контролю увеличился пропорционально тяжести посттромбофлебитической болезни в стадии трофических язв. У пациентов с посттромбофлебитической болезнью и варикозным расширением вен с ХЛВН в стадии трофических язв концентрация комплекса ММП-9/ТИМП-1 увеличилась в 2,8 и 3,6 раза соответственно и статистически значимо отличалась от варикозного расширения вен без проявлений трофических язв (р<0.001). Наибольший уровень ММП-9/ТИМП-1 наблюдался у пациентов с посттромбофлебитической болезнью в стадии трофических язв. Эти изменения свидетельствовали о прогрессировании осложнений ХЛВН с риском развития рецидива и рожистого воспаления.

Анализ проведенных исследований показывает, что дисфункция эндотелия связана с оксидантным стрессом и нарушением строения экстрацеллюлярного матрикса лимфатической и венозной стенки сосудов.

Таким образом, дальнейшее изучение роли ООА и ОАА и системы матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов у больных ХЛВН представляется важным не только для прогнозирования осложнений и разработки новых методов лечения.

В трофической язве имеются нарушения процессов свободнорадикального окисления, сопровождающиеся снижением активности общей антиоксидантной системы защиты, повышением продукции свободных радикалов, а также накоплением первичных и конечных продуктов липопероксидации, провоцирующей необратимость изменения мембранных структур клеток при ВРВ и ПТФС. Как отмечалось выше, характерными изменениями хронической венозной недостаточности в стадии трофических язв являются мобилизация лейкоцитов, ремоделирование тканей, фиброз периульцирозной зоны. Эти изменения являются типичными для патологических состояний хронической венозной недостаточности в стадии трофических язв. У пациентов с хронической венозной недостаточностью был выявлен высокий уровень ММР-9 по сравнению с контролем, увеличивающейся пропорционально степени тяжести заболевания.

При сравнении больных одного и того же клинического класса С6 по СЕАР наблюдается повышенный уровень ММР-9 и относительное снижение TIMP-1. Эти данные свидетельствуют об активно протекающем процессе у больных хронической венозной недостаточностью в стадии трофических язв. Оксидантный стресс является провоцирующим фактором прогрессирования хронической венозной недостаточности с резким снижением антиоксидантного статуса.

Выводы

  1. Изучение качественных, количественных характеристик металлопротеиназ и их ингибиторов представляет собой перспективные направления, которые позволят разработать новые подходы к диагностике и лечению хронической лимфовенозной недостаточности в стадии трофических язв.
  2. Нарастание уровня ММП-9 и их ингибиторов у пациентов ПТФБ сопряжено с усугублением развития трофических язв.
  3. Окислительный стресс приводит к активации матриксных металлопротеиназ с наличием значимых корреляционных связей.

Библиографическая ссылка

Магомедов М.М., Магомедов А.А. РОЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА И МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ В ПАТОГЕНЕЗЕ ТРОФИЧЕСКИХ ЯЗВ // Современные проблемы науки и образования. – 2019. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=28533 (дата обращения: 17.11.2019).


Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074