Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

ЗНАЧЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАРКЕРОВ В ДИАГНОСТИКЕ СОСУДИСТОЙ ПАТОЛОГИИ

Никитина В.В. 1 Захарова Н.Б. 1 Гладилин Г.П. 1 Каменских Т.Г. 1 Козарезова О.В. 1
1 ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И.Разумовского Минздравсоцразвития России»
В настоящее время продолжается рост сердечно-сосудистой патологии, которая является одной из основных причин смерти среди взрослого населения. Большое значение придается выбору молекулярных маркеров, их значению в формировании сосудистых расстройств. Представлены данные собственных исследований, выявлены молекулярные маркеры, с максимальной чувствительностью и специфичностью участвующие в формировании эндотелиальной дисфункции.
моноцитарный хемоатрактант-1
фактор роста эндотелия сосудов
эндотелии — 1
ИЛ-6
чувствительность
специфичность
1. Молекулы адгезии sVCAM-1 и siCAM-1при различных формах ишемической болезни сердца / Д.Е. Гусев, Е.М. Пальцева, Б.Г. Потиевский, А.В. Родина, Е.В. Никифорова, Е.Г. Пономарь, Н.И. Раичевич, А.Л. Сыркин // Ишеми- ческая болезнь сердца. - 2009. - №2. - С.11-14.
2. Смирнова А.В., Наумичева Н.Н.Солнечная активность и заболевания сердечно-сосудистой системы // Клин. Мед. - 2008. - №1. - С. 10-17.
3. Влияние валсартана, флувастатина XL и их комбинации на артериальное давление, показатели липидного обмена и эндотелиальную функцию у больных гипертонической болезнью / Г.Н. Соболева, О.А. Погорелова, Т.В. Кузнецова, В.П. Масенко, О.А. Фомичева, Н.А. Чернова, А.Н. Рогоза, Т.В. Балахонова, Ю.А. Карпов // Кардиология. - 2007. - №11. - С. 9-13.
4. Шевченко А.О., Эль-Бустани С. Плацентарный фактор роста - маркер неоартериогенеза у больных ИБС // Журнал для врачей «Лаборатория». - М., 2007. - № 4. - С. 3-7.
5. Ansell BJ, et al . Circulation. - 2003. - Vol. 108. - P. 2751-2756.
6. Chazov, EI. The peptide analogue of MCP-1 65-76 sequence is an inhibitor of inflammation / E.I. Chazov, J.D. Bespalova, T.I. Arefieva, N.B. Kukhtina, M.V. Sidorova, S.I. Provatorov, T.L. Krasnikova // Can J Physiol Pharmacol. - 2007. - Vol. 85, № 3-4. - P. 332-340.
7. Primary prevention of ischemic stroke: a guideline from the American Heart Association /American Stroke Association Stroke Council: cosponsored be the Atherosclerotic Peripheral Vascular Disease Interdisciplinary Working Group; Cardiovascular Nursing Council; Clinical Cardiology Council; Nutrition, Physical Activity, and Metabolism Council; and the Quality of Care and Outcomes Research Interdisciplinary Working Group / L.B. Goldstein, R. Adams, M.J. Alberts, L.J. Appel, L.M. Brass, C.D. Bushnell, A. Culebras, T.J. De Graba, P.B. Gorelick, J.R. Guyton, R.G. Hart, G. Howard, M. Kelly - Hayes, J.V. Nixon, R.L. Sacco // Circulation. - 2006. - Vol. 113. - P. 873-923.
8. Khot UN, et al. JAMA. - 2003. - Vol. 290, № 7. - Р. 898-904.
9. Libby P., Ridker P.M., Maseri A. Circulation. - 2002. - №105(9) . - Р. 1135-1143.

Цереброваскулярные нарушения являются распространенной и частой причиной смертности населения во всем мире [4]. Проявлением этих нарушений является атеросклеротическое поражение сосудистого русла. Доля смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в России достигает 56 % [1, 2]. Это свидетельствует о низкой выявляемости, поздней обращаемости пациентов и, как следствие, развитии стойких изменений в сосудистой стенке, приводящих к инвалидизации и смертности населения.

В связи с этим исследование механизмов развития поражения сосудистой стенки является важным этапом создания новых эффективных методов профилактики и лечения сосудистых нарушений [3, 7]. Актуальной становится задача поиска современных механизмов ранней диагностики сосудистых изменений, что значительно повысит показатели медицинской реабилитации, профилактики и качество жизни больных с сосудистой патологией.

В настоящее время в основу лабораторной диагностики поражений сосудистой стенки положено изменение маркеров дисли- попротеинемии, воспаления и эндотелиальной дисфункции. По данным литературы [8], изменения уровней липопротеинов не объясняют всех случаев риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ): 50 % всех коронарных приступов и инсультов происходят в отсутствии гиперхолестеринемии, а 20 % всех сердечно-сосудистых событий происходит при отсутствии какого-либо из основных факторов сердечно-сосудистых рисков [5].

В последние годы особое внимание уделяют исследованию диагностической эффективности определения уровня молекулярных маркеров, характеризующих функциональное состояние эндотелиаль- ной выстилки сосудистого русла. В связи с этим привлекают внимание моноцитарный хемоатрактант - 1 (МСР-1) и фактор роста эндотелия сосудов (ФРЭС), которые отражают взаимосвязанные, но разные стороны патологических процессов, происходящих при сосудистых нарушениях [6].

Целью исследования явилось определение диагностического значения уровня молекулярных маркеров в сыворотке крови при атеросклеротическом поражении сосудистого русла у больных с хронической ишемией 1-2 степени (ХИГМ 1-2 ст.) и сахарным диабетом 1-2 типа (СД 1-2 типа), осложненным диабетической ретинопатией (ДР).

Материалы и методы исследования

Проведено обследование 89 пациентов с ХИГМ 1-2 ст., в возрасте от 28 до 60 лет и 120 пациентов (240 глаз) с СД 1-2 типа, осложненным ДР в возрасте от 18 до 60 лет. Больные находились на обследовании и лечении в клиниках ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздравсоцразвития России.

Неврологический и эндокринологический статусы оценивались по общепринятой схеме.

Группу сравнения составили 18 лиц в возрасте от 18 до 60 лет без клинических проявлений сосудистой патологии.

Критериями включения в группе сравнения было: возраст от 18 до 60 лет, не имеющими СД 1-2 типа и его осложнения, с нормальными значениями артериального давления, а также добровольное согласие людей на участие в исследованиях.

Критерии исключения: возраст старше 60 лет, почечная и печеночная недостаточность, эндокринные нарушения, инфекционные заболевания, энцефалопатии несосудистого генеза, онкологические процессы, экзо-/эндогенная интоксикация, неврологические проявления остеохондроза позвоночника, церебральные жалобы, сосудистые заболевания в анамнезе, признаки хронической церебральной ишемии, нарушение толерантности к глюкозе, алкоголизм.

Исследование липидного профиля (холестерин - ХС, холестерин окисленный липопротеинов низкой плотности - ХС-оЛПНП, холестерин липопротеинов высокой плотности - ХС-ЛПВП, триацилглицериды - ТАГ), С - реактивный белок (СРБ) проводились в сыворотке крови с использованием наборов фирмы DiaSys Diagnostic Systems GmbH, Germany;

Исследование содержания цитокинов (ИЛ-6, МСР-1), эндотелиина-1, фактора роста эндотелия сосудов (ФРЕС) в сыворотке крови было проведено методом твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием тест-систем и реактивов фирм «Вектор-Бест», «Новосибирск» РФ, Biosource, Europe S.A на иммуноферментном анализаторе Stat- Fax - 2100;

Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакетов компьютерных программ Statistica v6.0 (StatSoft Inc.), SPSS 13.0 for Windows Office Excel 2007. Закономерности изменения содержания молекулярных маркеров в биоматериале исследовали методами описательной статистики (непараметрическая статистика с расчетом медианы, квартильного размаха, уровня достоверности различия между группами обследованных по критерию Манна - Уитни).

Все исследования были проведены на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского» Минздравсоцразвития России.

Результаты исследований и их обсуждение

Результаты исследований маркеров дис- липопротеинемии и воспаления в сыворотке крови больных с ХИГМ 1-2 ст. и СД 1-2 типа показали, что некоторые изучаемые показатели (ХС, ХС-оЛПНП, ИЛ-6) относительно группы сравнения изменяются незначительно, но не во всех обследованных группах.

Таблица 1. Динамика изучаемых показателей у больных с ХИГМ 1-2 ст. и СД 1-2 типа

Изучаемые показатели

Референтные значения

Группа сравнения

Больные с СД 1-2 типа

Больные с ХИГМ 1-2 ст.

ХС (ммоль/л)

3,0-5,5

5,44 ± 1,12

7,43 ± 2,357**

4,7 ± 1,048

ТАГ(ммоль/л)

0-1,71

1,75 ± 0,83

1,09 ± 0,67

1,69 ± 0,68

ХС-оЛПНП (ммоль/л)

1,68-4,53

3,667 ± 1,075

5,56 ± 2,42**

5,64 ± 1,74**

ХС-ЛПВП (ммоль/л)

0,8-2,2

1,31 ± 0,38

1,57 ± 0,38**

1,07 ± 0,28

Эндотелин-1 (фмольмл)

0,26-0,34

0,82 ± 0,95*

5,68 ± 3,84**

1,82 ± 0,66**

СРБ (мг/мл)

0-10

0,6 ± 0,37

4,41 ± 3,84**

4,6 ± 0,52**

ИЛ-6(пг/мл)

0-10

2,8 ± 1,78

33,99 ± 24,21**

2,63 ± 1,15

Максимальное увеличение показателей (ХС, ХС-оЛПНП, эндотелин-1, ИЛ-6), относительно референтных величин, отмечается в группе, которая представлена больными с СД, осложненным ДР. У больных с ХИГМ 1-2 ст. нарастает, по сравнению с нормальными значениями, только ХС-оЛПНП и эн- дотелин-1. Можно считать, что длительное воздействие на эндотелий повреждающих агентов (свободно-радикальное окисление липидов) ведет к изменению спектра выделяемых им веществ с усилением синтеза одних и торможением продукции других (табл. 1). Именно с активацией процессов перекисного окисления липидов, многие авторы связывают повышенное содержание в кровотоке ХС-оЛПНП [9]. В частности, наблюдаемое повышенние ХС-оЛПНП у всех обследованных больных приводит в последующем к развитию атеросклеротического поражения артерий сосудистого русла.

Примечание: результаты представлены в виде средних значений ± - стандартная ошибка; * - статистически значимое отличие (р < 0, ** - статистически значимое отличие (р < 0,01)  по сравнению с референтными значениями; ** - статистически значимое отличие по сравнению со значениями показателей группы сравнения

Нами обнаружено выраженное увеличение содержания эндотелина - 1, (см. табл. 1) во всех обследованных группах, относительно референтных данных и группы сравнения. Увеличения содержания эндотелина-1 у лиц группы сравнения свидетельствует, по нашему мнению, о наличии у них нарушений в сосудистой стенке, протекающих без клинических проявлений. Других значимых изменений исследуемых лабораторных показателей в группе сравнения выявлено не было.

Из табл. 1 видно, что нарастание содержания СРБ у больных с ХИГМ 1-2 ст. и у больных СД 1-2 типа свидетельствует о наличии слабого воспалительного процесса (Verma, S. 2005).

Учитывая важную роль МСР-1 и ФРЭС в развитии ранних атеросклеротических изменений и в их прогрессировании, нами проведено исследование этих показателей для выявления их роли в формировании сосудистых расстройств (табл. 2).

Таблица 2. Динамика МСР - 1 и ФРЭС у больных с ХИГМ 1-2 ст. и СД 1 и 2 типа

Изучаемые показатели

Группа сравнения

Больные с СД 1-2 типа

Больные с ХИГМ 1-2 ст.

МСР-1 (пг/мл)

84 ± 18,42

102,7 ± 33,7*

189,08 ± 52,76*

ФРЭС (пг/мл)

33,21 ± 20,78

470,17 ± 362,15 *

435,05 ± 343,3*

Примечание : результаты представлены в виде средних значений ± - стандартная ошибка; * - статистически значимое отличие (р < 0,05) по сравнению со значениями показателей группы сравнения.


Нами выявлено достоверное увеличение ФРЭС в образцах сывороток крови больных во всех обследованных группах, по отношению к группе сравнения. Аналогичные изменения обнаружены нами и с МСР-1.

Для выявления маркеров, с максимальной чувствительностью и специфичностью участвующих в формировании эндотели- альной дисфункции при изучаемой патологии, был проведен ROC-анализ.

ROC-анализ включает в себя построение характеристических кривых, на которых ось Y отражает чувствительность показателя, а ось X - 100 % специфичность (рис. 1). Диагностический маркер рассматривается как эффективный при нижней границе доверительного интервала площади > 0,5 значения достоверности р < 0,05 (нулевая гипотеза - площадь под кривой равна 0,5). ROC-анализ дает представление об интегральной диагностической эффективности, позволяя отобрать наиболее значимые маркеры и отсеять малоинформативные, кроме того, ROC-анализ количественного диагностического признака позволяет выбрать оптимальный диагностический уровень маркера, основанный на подборе чувствительности и специфичности.

Площадь под кривой к 1 не приближается, низкие показатели статистической достоверности (табл. 3), указывают на то, что эндотелин-1 диагностически не значим при изучаемой патологии. При определении диагностического уровня при патологии ХИГМ 1-2 ст. этот показатель дает относительно низкую чувствительность и специфичность (рис. 2).

ROC - кривая эндотелина - 1 при ХИГМ 1-2 степени

 

1- Специфичность

Рис. 1. Чувствительность и специфичность эндотелина-1 для диагностики ХИГМ 1-2 степени относительно группы сравнения

ROC-кривая эндотелина-1 при СД 1-2 типа, осложненном ДР

1 - Специфичность

Рис. 2. Чувствительность и специфичность эндотелина-1 для диагностики СД 1-2 типа, осложненного ДР

Анализ результатов, представленных в табл. 3 показал, что близкая к 1 площадь под кривой, а также высокие значения статистической достоверности, выявлены при СД 1-2 типа. Характеристики построенной кривой, позволили нам на следующем этапе обработки данных, выделить диагностический уровень этого показателя с высокими значениями чувствительности и специфичности.

Таблица 3

Доверительный интервал эндотелина - 1, ( %) при ХИГМ 1-2 степени и СД 1-2 типа, осложненном ДР

Показатель

Площадь (AUC)

р

95 % доверительный интервал

Эндотелин - 1 ХИГМ 1-2 ст.

0,755 ± 0,077

< 0,009

0,64 - 0,95

Эндотелин-1 СД 1-2 типа

0,94 ± 0,033

< 0,001

0,88 - 1,01

Анализ диагностической эффективности ФРЭС показал достоверную значимость изучаемого показателя у обследуемых нами больных (рис. 3, 4). В обоих случаях ФРЭС обладает высокими диагностическими характеристиками (табл. 4). Следовательно, можно предположить, что реконструкция эндотелия под влиянием фактора роста при данных патологиях является более специфичной, чем активация макрофагально-мо- ноцитарного звена и, следовательно, ФРЭС быстрее реагирует на сосудистую патологию, что положительно влияет на диагностическую чувствительность.


Рис. 3. Чувствительность и специфичность ФРЭС для диагностики ХИГМ 1-2 степени

Рис. 4. Чувствительность и специфичность ФРЭС для диагностики СД 1-2 типов, осложненного ДР

 

Таблица 4

Доверительный интервал ФРЭС и МСР ( %) при ХИГМ 1-2 типов и СД 1-2 типа,  осложненном ДР

Показатель

Площадь (AUC)

Р

95 %-й доверительный интервал

ФРЭС ХИГМ 1-2 ст.

0,991 ± 0,011

< 0,001

0,971-1,012

ФРЭС СД 1-2 типа

0,98 ± 0,012

< 0,003

0,85-0,98

MCP-1 ХИГМ 1-2 ст.

0,987 ± 0,038

< 0,014

0,96-1,014

МСР-1 СД 1-2 типа

0,7 ± 0,01

< 0,09

0,51-0,89

При сравнении методом ROC-анализа уровней МСР-1 при ХИГМ 1-2 степени и СД 1-2 типов, осложненном ДР относительно группы сравнения, обнаружено, что наибольшими диагностическими характеристиками МСР-1 обладает при ХИГМ 1-2 степени (см. табл. 4).

Исходя из проведенного анализа, можно предложить точки отсечения (cuf of) для эн- дотелина-1, ФРЭС и МСР-1.

В табл. 5 приведены выбранные диагностические уровни молекулярных маркеров с указанием соответствующих им показателей диагностической значимости (чувствительности и специфичности по отношению к группе сравнения).

Таблица 5

Диагностический порог, чувствительность и специфичность молекулярных маркеров при сосудистой патологии


Показатель

Величина cut off (диагностический уровень)

Чувствительность

Специфичность

ХИГМ 1-2 ст.

СД 1-2 типа

ХИГМ 1-2 ст.

СД 1-2 типа

ХИГМ 1-2 ст.

СД 1-2 типа

Эндотелин-1

0,89 фмольмл

1,15 фмольмл

68 %

90 %

77 %

92 %

ФРЭС

92,3 пг/мл

123,4пг/мл

98 %

99 %

92 %

97 %

МСР-1

123,9 пг/мл

64,5 пг/мл

96 %

40 %

87 %

93 %


Рис. 5. Чувствительность и специфичность МСР-1 для диагностики ХИГМ 1-2 степени, относительно группы сравнения

Анализ полученных нами результатов позволяет сделать вывод о том, что изучаемые нами молекулярные маркеры могут использоваться для определения степени тяжести повреждения сосудистой стенки. Особого внимания заслуживает ФРЭС, так как именно он реагирует наиболее максимально при определении диагностических уровней у больных с сосудистой патологией.

Интересным оказался факт изменения МСР-1, при СД 1 и 2 типов, осложненного ДР. МСР-1 показал высокий уровень специфичности в сыворотке крови на фоне низкой чувствительности при незначительном нарастании этого хемокина в крови. По-видимому, у больных СД 1 и 2 типов воспалительный процесс на сосудах сетчатки глаза приводит к активации моноцитарно-макрофагальной системы и подъему МСР-1. Именно здесь, в сосудах сетчатки глаза, МСР-1 играет роль клеточного посредника контроля активации и миграции различных клеток крови (моноцитов, нейтрофилов, В-лимфоцитов) к очагу воспаления. Возможно, это один из универсальных механизмов ответной реакции сосудистой стенки.

В связи с этим при исследовании уровня МСР-1 в биологической жидкости глаз: слезной жидкости, стекловидном теле, он будет иметь очень высокую чувствительность и специфичность.

 

1 - Специфичность 1 - Специфичность

Рис. 6. Чувствительность и специфичность ФРЭС для диагностики СД 1-2 типов, осложненного ДР

 

Высокие значения диагностических уровней эндотелина-1 свидетельствуют о признаках нарушения функционального состояния эндотелия, а также его дисфункции как при ХИГМ 1-2 степени, так и при СД 1-2 типа, что подтверждается повышением уровня ФРЭС.

ФРЭС оказался наиболее чувствительным и специфичным фактором, концентрация которого в крови увеличивается при наличии воспалительного процесса, сопровождающегося повышенной пролиферацией и реорганизацией микроциркуляторного русла.

Выводы

  1. ФРЭС является значимым маркером для оценки сосудистой патологии.
  2. Уровень эндотелина-1 служит дополнительным показателем сосудистой патологии и должен использоваться совместно с более специфичными маркерами, а в частности с ФРЭС.
  3. МСР-1 можно использовать только как дополнение с более специфичными маркерами.

Рецензенты:

  • Пучиньян Д.М., д.м.н., профессор, зам. директора по научной работе ФГУ «СарНИ- ИТО», г. Саратов;
  • Бородулин В.Б., д.м.н., профессор, зав. кафедрой биохимии ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрав- соцразвития России.

Работа поступила в редакцию 09.06.2011.


Библиографическая ссылка

Никитина В.В., Захарова Н.Б., Гладилин Г.П., Каменских Т.Г., Козарезова О.В. ЗНАЧЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАРКЕРОВ В ДИАГНОСТИКЕ СОСУДИСТОЙ ПАТОЛОГИИ // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 9-3. – С. 456-461;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=28533 (дата обращения: 28.03.2024).

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 = 1,674