Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,972

LIPID PEROXIDATION AND ANTIOXIDANT PROTECTION IN ACUTE CORONARY SYNDROME IN MEN

Strelnikova M.V. 1 Sineglazova A.V. 2 Sumerkina V.A. 2
1 State Clinical Hospital "Chelyabinsk Regional Clinical Hospital"
2 South Ural Medical University
98 men were examined with acute coronary syndrome, 68 of them have myocardial infarction, and 30 have unstable angina. The cascade of lipid peroxidation (primary, secondary and final products) and antioxidant protection (superoxide dismutase, serum catalase and erythrocytes, peroxidase, glutathione reductase) were studied in patients. All patients underwent emergency coronary angiography. When analyzing the cascade of prooxidant protection, it was established that the level of secondary lipoperoxides in the isopropanol phase is significantly higher in patients with myocardial infarction than in unstable angina (0.285±0.075u.o.i. and 0.330±0.087u.o.i., p = 0.009), and the level of glutathione reductase on the contrary is decreased (13.4±11.0 IU and 17.7±12.6 IU, p = 0.032). When comparing individuals with myocardial infarction with patients with unstable angina with stenoses, an increase in the secondary products of lipid peroxidation into the isopropanol phase and reduction of glutathione reductase in patients with myocardial infarction (0.27±0.074u.o.i. and 0.33±0.088u.o.i., p=0.004, 17.9±12.3 IU and 13.2±10.9 IU, p=0.019, respectively). It was revealed that in patients with unstable angina with intact coronary arteries the activity of peroxidase was significantly higher than in unstable angina with stenoses (5.7±1.9 mol / l / s and 3.7±1.4 mol / l / s, p=0.020). Correlation analysis shows the reverse association of glutathione reductase with markers of myocardial necrosis (troponin I - rs=-0.399, p=0.041 and creatine phosphokinase of the MB fraction – rs=-0.208, p=0.000), the maximum percentage of constriction (rs=-0.215, р=0.033) and the presence of coronary artery occlusion (rs=-0.226, p=0.008). And also the inverse relationship of peroxidase with the maximum percentage of stenosis and occlusion of the coronary artery (rs=-0.291, p=0.004 and rs=-0.334, p=0.001, respectively). Thus, an increase in lipid peroxides and a decrease in antioxidants in acute coronary syndrome is associated with a more severe lesion of coronary arteries and myocardium.
lipid peroxidation
antioxidant protection
acute coronary syndrome

Современная концепция атерогенеза рассматривает каскад перекисного окисления липидов (ПОЛ), как один из повреждающих коронарную артерию (КА) механизмов [1]. В ряде клинических исследований показана взаимосвязь повышения уровня липопероксидов с тяжестью атеросклероза при ишемической болезни сердца вне острого периода [2; 3], даже несмотря на клиническую стабильность и проводимую терапию [4].

Имеются данные о том, что при остром коронарном синдроме (ОКС), особенно с реперфузией миокарда, возрастает количество свободных радикалов крови, тем самым дополнительно повреждая миокард [5]. Кроме того, на фоне активации ПОЛ, по данным некоторых исследований, снижается антиоксидантная защита (АОЗ), что ухудшает процесс восстановления после инфаркта миокарда [6-9]. В работе Uppal N., Uppal V., Uppal P. продемонстрирована обратная корреляционная взаимосвязь между системами ПОЛ и АОЗ  при ОКС [9]. В то же время при стабильной ишемической болезни сердца (ИБС) наряду с прооксидантами были повышены и уровни антиоксидантов (пероксидазы и супероксиддисмутазы) [4]. Эти данные подчеркивают актуальность изучения особенностей изменений систем ПОЛ-АОЗ при различных вариантах острого коронарного синдрома и поражения КА.

Цель исследования. Оценить профиль показателей перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в зависимости от вида острого коронарного синдрома и наличия стеноза коронарных артерий у мужчин.

Материалы и методы

Исследование проходило на базе кардиологического отделения № 2 ГБУЗ «Челябинская областная клиническая больница» в 2014-2018 гг. Обследовано 98 мужчин с ОКС, средний возраст которых составил 57,7±9,0 лет, в том числе 68 (69,4%) мужчин с диагнозом острый инфаркт миокарда (ИМ) (средний возраст – 58,3±9,6 года) и 30 (40,6%) пациентов – с нестабильной стенокардией (НС) (средний возраст – 56,4±9,0 лет, р=0,188). По данным коронароангиографических данных, у 92 (93,9%) человек диагностированы стенозы КА (из них 42 окклюзии), а 6 (6,1%) мужчин имели интактные коронарные артерии.

Промежуточный диагноз ОКС ставился на основании сочетания типичного болевого синдрома за грудиной и измененных данных электрокардиографии (ЭКГ). Далее производилась дифференцировка на ИМ и НС. ИМ был установлен на основании положительных маркеров некроза миокарда (тропонин I и креатинфосфокиназа фракция МВ (КФК-МВ)), при отрицательных маркерах выставлялась НС [10; 11]. Тропонин I и КФК-МВ определялись на автоматической иммунохемилюминесцентной системе IMMULITE 2000 XPi.

Всем пациентам проведено детальное объективное и лабораторно-инструментальное обследование в соответствии с Приказом МЗ РФ от 15 ноября 2012 г. № 918н «Об утверждении Порядка оказания медицинской помощи больным с сердечно-сосудистыми заболеваниями».

Экстренная коронароангиография (КАГ) была произведена на аппаратах SIEMENS Artis Zee Floor и Toshiba Infinix CF-i/SP посредством правого или левого трансрадиального доступа с помощью контрастного вещества (Ультравист, Оптирей) под местной анестезией 2% лидокаина. За окклюзию принималось сужение КА на 100% [12].

Все пациенты в стационаре получали медикаментозную терапию в соответствии со стандартами оказания медицинской помощи (антиагреганты, антикоагулянты, антигипертензивные препараты, статины).

Параметры перекисного окисления липидов (ПОЛ) в сыворотке крови определяли по методике Волчегорского И.А. с соавт. (1989) спектрофотометрически с раздельной регистрацией липопероксидов в гептановой [г] и изопропанольной [и] фазах липидного экстракта. Результаты выражали в единицах индексов окисления (е.и.о.) – Е232220 (относительное содержание диеновых конъюгатов – ДК), Е228220 (уровень кетодиенов и сопряженных триенов – Кд и СТ), Е400220 (относительное содержание шиффовых оснований – ШО).

Измерение активности антиоксидантной защиты (АОЗ) в сыворотке крови проводили на спектрофотометре «СФ 104»: пероксидазы – по методу Попова Т. (1971), глутатионредуктазы – по Асатиани В.С. (1969), каталазы – по Королюк и др. (1988), супероксиддисмутазы (СОД) – по Чевари С., Чаба И., Секей Й. (1985).

Дизайн исследования – одномоментное, когортное. Научно-исследовательская работа выполнена в соответствии с Хельсинкской декларацией и одобрена этическим комитетом ФГБОУ ВО «ЮУГМУ» Минздрава России. От всех обследованных получено информированное согласие на участие в исследовании.

Статистическая обработка проводилась с использованием лицензионного пакета программ SPSS 22,0. Количественные и порядковые данные обработаны с помощью дескриптивной статистики и представлены в виде средней арифметической и её средней ошибки (M±m). Межгрупповые различия оценены по U-критерию Манна-Уитни. Для оценки взаимосвязи показателей проведен непараметрический корреляционный анализ по Спирмену. Для изучения межгрупповых различий по качественным показателям применяли χ2 Пирсона. Качественные данные представлены абсолютным количеством больных (n) и их процентными долями (%). Проверка статистических гипотез проводилась при уровне значимости р=0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

При анализе каскада ПОЛ в зависимости от вида ОКС установлено, что у лиц с ИМ достоверно выше содержание вторичных продуктов ПОЛ в изопропанольной фазе и существенно выше уровень конечных липопероксидов в гептановой фазе (табл. 1).

Таблица 1

Средние показатели продуктов перекисного окисления липидов у мужчин с инфарктом миокарда и нестабильной стенокардией (M±m)

ПОЛ

НС

(n = 30)

ИМ

(n = 68)

р

Е232/220 [г] (е.и.о.)

0,592 ± 0,087

0,572 ± 0,091

0,203

Е232/220 [и] (е.и.о.)

0,514 ± 0,079

0,534 ± 0,088

0,192

Е278/220 [г] (е.и.о.)

0,113 ± 0,063

0,110 ± 0,052

0,975

Е278/220 [и] (е.и.о.)

0,285 ± 0,075

0,330 ± 0,087

0,009

Е400/220 [г] (е.и.о.)

0,054 ± 0,027

0,068 ± 0,036

0,099

Е400/220 [и] (е.и.о.)

0,033 ± 0,019

0,031 ± 0,018

0,836

Примечание: Е232/220 [г] – первичные продукты ПОЛ в гептановой фазе; Е232/220 [и] - первичные продукты ПОЛ в изопропанольной фазе; Е278/220 [г] – вторичные продукты ПОЛ в гептановой фазе; Е278/220 [и] – вторичные продукты ПОЛ в изопропанольной фазе; Е400/220 [г] – конечные продукты ПОЛ в гептановой фазе; Е400/220 [и] – конечные продукты ПОЛ в изопропанольной фазе.

При исследовании АОЗ показано, что у мужчин c ИМ активность глутатионредуктазы достоверно ниже, чем при НС (табл. 2). При этом в 110 случаях из 111 у мужчин с ОКС глутатионредуктаза имела сниженное референсное значение.

Таблица 2

Средние показатели антиоксидантной защиты у мужчин с острым коронарным синдромом (M±m)

АОЗ

НС

(n = 30)

ИМ

(n = 68)

р

Пероксидаза (моль/л/сек)

4,1 ± 1,5

3,7 ± 1,4

0,249

Глутатионредуктаза (МЕ)

17,7 ± 12,6

13,4 ± 11,0

0,032

Каталаза сыворотки (мкат/л)

16,6 ± 6,5

17,4 ± 6,6

0,226

Каталаза эритроцитов (мкат/л)

26,5 ± 6,3

25,3 ± 6,2

0,532

СОД (усл. ед/мл)

0,75 ± 0,46

0,65 ± 0,37

0,436

 

Анализ структуры коронароангиографических данных установил, что при ИМ чаще встречаются стенозы КА в отличие от НС (табл. 3). Вероятность стеноза КА при ИМ достоверно выше, чем при НС (ОШ=13,4; ДИ 95% [1,5; 122,4].

Таблица 3

Структура коронарографических данных у мужчин с инфарктом миокарда и нестабильной стенокардией

ОКС

Стенозов нет (n=6)

Стенозы КА (n=92)

р

N

%

N

%

НС (n=30)

5

16,7

25

83,3

0,004

ИМ (n=68)

1

1,5

67

98,5

0,004

 

При сопоставлении показателей систем ПОЛ и АОЗ установлено, что пероксидаза при НС со стенозами имеет достоверно более низкий уровень, чем при НС с интактными коронарными артериями. В то же время у лиц с ИМ активность глутатионредуктазы ниже, а уровень вторичных продуктов ПОЛ в изопропанольной фазе, напротив, выше, чем при НС со стенозами. А также наблюдается более низкий уровень пероксидазы при ИМ со стенозами по сравнению с НС без коронарных стенозов (табл. 4).

Таблица 4

Особенности перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у мужчин с острым коронарным синдромом (М±m)

ПОЛ и АОЗ

НС без стенозов

(n=5)

НС со стенозами

(n=25)

ИМ со стенозами

(n=67)

р1-2

р1-3

р2-3

Группа

1

2

3

Е232/220 [г] (е.и.о.)

0,602±0,109

0,590±0,084

0,571±0,091

0,589

0,352

0,268

Е232/220 [и] (е.и.о.)

0,530±0,036

0,510±0,085

0,534±0,088

0,706

0,797

0,171

Е278/220 [г] (е.и.о.)

0,148±0,104

0,106±0,052

0,109±0,050

0,385

0,363

0,775

Е278/220 [и] (е.и.о.)

0,315±0,081

0,279±0,074

0,330±0,088

0,355

0,864

0,004

Е400/220 [г] (е.и.о.)

0,049±0,025

0,055±0,028

0,067±0,036

0,522

0,258

0,194

Е400/220 [и] (е.и.о.)

0,034±0,019

0,032±0,019

0,031±0,018

0,829

0,797

0,996

Пероксидаза (моль/л/сек)

5,7±1,9

3,8±1,2

3,7±1,4

0,002

0,020

0,702

Глутатионредуктаза (МЕ)

17,0±15,4

17,9±12,3

13,2±10,9

0,829

0,683

0,019

Каталаза сыворотки (мкат/л)

14,8±5,8

17,0±6,7

17,5±6,6

0,516

0,340

0,271

Каталаза эритроцитов (мкат/л)

25,2±3,2

26,8±6,8

25,4±6,2

0,914

0,983

0,551

СОД (усл. ед/мл)

0,81±0,51

0,74±0,45

0,66±0,36

0,706

0,464

0,641

Примечание: М – среднее арифметическое, m – средняя ошибка среднего арифметического, р1-2 – уровень достоверности при сравнении групп «НС без стенозов» и «НС со стенозами», р1-3 – уровень достоверности при сравнении групп «НС без стенозов» и «ИМ со стенозами», р2-3 – уровень достоверности при сравнении групп «НС со стенозами» и «ИМ со стенозами».

При корреляционном анализе получена прямая связь уровня вторичных продуктов ПОЛ в изопропанольной фазе с наличием ИМ и уровнем тропонина I. А также прямая взаимосвязь содержания первичных продуктов липероксидации в гептановой фазе с уровнем КФК-МВ. В то же время установлена обратная корреляция содержания глутатионредуктазы с наличием ИМ, уровнем маркеров некроза миокарда (КФК-МВ, тропонин I) и степенью стеноза КА. И прямая взаимосвязь пероксидазы с тяжестью поражения КА. Эти результаты отражают роль дисбаланса системы ПОЛ-АОЗ в повреждении миокарда при ОКС (табл. 5, 6).

Таблица 5

Взаимосвязь содержания продуктов ПОЛ с клинико-лабораторными характеристиками острого коронарного синдрома у мужчин

 

Е232/220 [г]

Е232/220 [и]

Е278/220 [г]

Е278/220 [и]

Е400/220 [г]

Е400/220 [и]

ИМ

rs = -0,129

р = 0,205

rs = 0,133

р = 0,193

rs = 0,003

р = 0,976

rs = 0,266

р = 0,008

rs = 0,168

р = 0,099

rs = -0,021

р = 0,838

КФК-МВ

rs = -0,229

р = 0,024

rs = -0,013

р = 0,901

rs = 0,005

р = 0,961

rs = 0,141

р = 0,167

rs = 0,118

р = 0,250

rs = -0,043

р = 0,674

Тропонин I

rs = -0,170

р = 0,098

rs = 0,059

р = 0,566

rs = -0,046

р = 0,653

rs = 0,261

р = 0,010

rs = -0,015

р = 0,886

rs = 0,006

р = 0,956

Примечание: rs – коэффициент корреляции Спирмена; р – уровень достоверности.

Таблица 6

Взаимосвязь показателей АОЗ с клинико-лабораторными и коронароангиографическими характеристиками ОКС у мужчин

 

Пероксидаза

Глутатион-редуктаза

Каталаза сыворотки

Каталаза эритроцитов

 

СОД

Наличие ИМ

rs = -0,117

р = 0,251

rs = -0,217

р = 0,032

rs = 0,123

р = 0,228

rs = -0,063

р = 0,535

rs = -0,082

р = 0,433

Уровень КФК-МВ

rs = -0,145

р = 0,155

rs = -0,208

р = 0,041

rs = 0,045

р = 0,659

rs = 0,023

р = 0,821

rs = -0,069

р = 0,518

Уровень тропонина I

rs = -0,096

р = 0,351

rs = -0,399

р = 0,000

rs = 0,129

р = 0,210

rs = 0,004

р = 0,968

rs = -0,114

р = 0,285

Макси-мальный стеноз КА

rs = -0,291

р = 0,004

rs = -0,215

р = 0,033

rs = 0,103

р = 0,311

rs = -0,011

р = 0,914

rs = -0,109

р = 0,302

Наличие окклюзии КА

rs = -0,334

р = 0,001

rs = -0,226

р = 0,008

rs = 0,116

р = 0,254

rs = -0,052

р = 0,608

rs = -0,056

р = 0,594

Примечание: rs – коэффициент корреляции Спирмена; р – уровень достоверности.

При сниженной активности пероксидазы окклюзии встречаются достоверно чаще, чем при стенозах КА (n=26; 76,5% и n=16; 40%; р=0,002). Шанс окклюзии КА при снижении уровня пероксидазы выше, чем при нормальном ее значении (ОШ=4,9 ДИ 95%; [1,8; 13,4]).

Таким образом, полученные нами данные согласуются с результатами проведенных ранее исследований, продемонстрировавших связь активации ПОЛ и снижения АОЗ с более серьезным прогнозом при ИМ [6-10]. Выявленные в данной работе факты об увеличении вторичных и конечных продуктов ПОЛ наряду со снижением показателей АОЗ при ИМ свидетельствуют о дисбалансе этих двух систем у лиц с ИМ, проявляющемся в недостаточной (относительной и/или абсолютной) выработке факторов АОЗ. Что в свою очередь приводит к более тяжелому повреждению миокарда, о чем свидетельствуют выявленные взаимосвязи с уровнем тропонина I. Тогда как при НС, напротив, наблюдается повышение антиоксидантных ферментов, что приводит к замедлению скорости свободнорадикального окисления и, соответственно, торможению повреждающего действия на миокард. Полученные результаты полностью согласуются с описанными в литературе данными о взаимодействии систем ПОЛ-АОЗ [1].

Выводы

  1. Активация перекисного окисления липидов и снижение антиоксидантной защиты (пероксидазы и глутатионредуктазы) у мужчин ассоциируется с тяжестью поражения коронарных артерий и миокарда при остром коронарном синдроме.
  2. При инфаркте миокарда в отличие от нестабильной стенокардии наблюдается достоверное повышение вторичных продуктов перекисного окисления липидов и снижение факторов антиоксидантной защиты.
  3. Снижение уровня пероксидазы увеличивает шанс развития окклюзии коронарной артерии.