Оптимум функционирования сосудистого гемостаза во многом обеспечивает гомеостаз во всем организме млекопитающих [15]. Огромное значение для него имеют синтетические свойства сосудистого эндотелия, вырабатывающего различные биологически активные вещества, определяющие тонус сосудов, оптимум их морфологии, выраженность ограничивающих влияний на процессы гемостаза [2].
Продолжительные клинические и экспериментальные исследования первичного гемостаза дали возможность сформировать современные представления о механизмах его регуляции при различной патологии [6, 14], пролив свет на их динамику при изолированной артериальной гипертонии (АГ) [3, 14] и при все чаще встречающемся ее сочетании с различными обменными нарушениями [7, 11, 12] и особенно с метаболическим синдромом (МС) [3, 4, 10, 13]. Стало ясно, что для АГ при МС свойственен измененный уровень образования в эндотелиоцитах гемостатически активных веществ (простациклина, фактора Виллебранда, оксида азота), во многом обеспечивающий высокую частоту при этом состоянии тромботических эпизодов [10, 14].
Для поиска подходов по сокращению проявлений вазопатии и минимизации риска тромбозов при АГ были проведены серьезные исследования по оценке отдельных механизмов развития дисфункций стенки сосудов и их роли в патогенезе АГ и МС [10, 13]. Вместе с тем особенности ранних изменений сосудистого контроля над внутрисосудистой активностью тромбоцитов (ВАТ) в дебюте формирования МС нельзя считать окончательно выясненными. Невозможность до конца проследить этот процесс на человеке ввиду выпадения лиц с первыми признаками МС из поля зрения клиницистов диктует необходимость проведения экспериментальных исследований на лабораторных животных с моделированием у них МС [9]. Эти сведения способны послужить основой для клинических исследований, направленных на уточнение патогенетически оправданного момента начала коррекционных воздействий у лиц с ранними признаками МС. С учетом данных обстоятельств, в работе была сформулирована цель: рассмотреть в условиях экспериментального формирования метаболического синдрома процесс развития ослабления сосудистого контроля над ВАТ.
Материалы и методы исследования
В исследование включена 61 крыса. Это самцы линии Вистар в возрасте 2,5–3 мес., полученные от здоровых самок первым-вторым пометом. Масса тела животных на момент взятия в исследование составляла 261,1 ± 1,18 г, окружность их живота 14,7 ± 0,26 см. До исследования все крысы не участвовали ни в каких экспериментах и не переносили никаких заболеваний. Случайным образом все животные были разделены на 2 группы: 32 крысы были взяты в эксперимент и получали в свободном доступе в качестве питья 10 % раствор фруктозы, приготовленный из кристаллической фруктозы (Новапродукт, Россия) [9], а 29 крыс составили группу контроля. Эксперимент продолжался 8 нед. Кровь у экспериментальных животных брали из хвостовой вены в исходе, через 2, 4, 6 и 8 нед. фруктозной нагрузки. Животные из группы контроля обследованы двукратно: в исходе и в возрасте 4,5–5 мес., т.е. одновременно с окончанием наблюдения за экспериментальными крысами. Ввиду отсутствия статистически значимых различий между результатами двух обследований контрольных крыс полученные данные представлены одной цифрой – их средней арифметической.
Масса тела животных определялась путем взвешивания на лабораторных весах и выражалась в граммах. Окружность живота выясняли путем измерения его охвата на уровне середины туловища, выражая в сантиметрах.
Концентрация общего холестерина (ХС) и триглицеридов (ТГ) выявлялась при помощи энзиматического колориметрического способа с использованием набора производства «Витал Диагностикум». Содержание в плазме ХС липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) выясняли энзиматически колориметрически при помощи набора производства «Ольвекс Диагностикум». Концентрации ХС липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и ХС липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) определяли расчетным путем.
Интенсивность перекисного окисления липидов (ПОЛ) в жидкой части крови выявляли по количеству содержащихся в ней тиобарбитуровая кислота (ТБК)-активных продуктов набором «Агат-Мед» и по содержанию ацилгидроперекисей (АГП) с учетом уровня антиокислительной активности (АОА) крови [1]. В плазме обследованных животных определяли содержание тромбоксана В2 и 6-кето-простагландина F1α путем иммуноферментного анализа при помощи наборов фирмы «Enzo Life science» (США). В крови наблюдавшихся крыс выявлялось суммарное содержание метаболитов оксида азота [8].
Состояние сосудистого контроля над ВАТ определяли в пробе с временной венозной окклюзией по ослаблению проявлений ВАТ, регистрируемой с применением фазового контраста [5]. Результаты статистически обработаны критерием (t) Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Исходно нормальная масса тела животных уже спустя 2 нед. эксперимента испытала тенденцию к росту, а с 4 нед. ее увеличение достигло уровня достоверности. Спустя 6 нед. употребления с питьевой водой фруктозы масса тела наблюдаемых крыс достигла 283,4 ± 1,27 г при величине окружности живота 16,4 ± 0,19 см, что свидетельствовало об увеличении у животных объема висцеральной жировой ткани. К моменту окончания эксперимента у наблюдаемых крыс выявлено дополнительное увеличение массы тела на 4,6 %, окружности живота на 4,9 %.
У крыс, получавших фруктозу, уже спустя 2 нед. отмечена тенденция к ухудшению липидного состава плазмы, а через 4 нед. она достигла уровня достоверности, в последующем прогрессивно ухудшаясь до окончания эксперимента. При этом уже через 2 нед. экспериментального воздействия у крыс найдено достоверное понижение АОА плазмы и нарастание в ней АГП и ТБК-активных продуктов, продолжавшееся в течение всего срока потребления фруктозы.
Исходно оптимальная концентрация метаболитов арахидоновой кислоты в плазме у крыс, получавших фруктозу, быстро нарушалась – уже через 4 нед. эксперимента найден их дисбаланс, достигший своего максимума к 8 нед. – тромбоксан В2 суммарно возрос на 37,3 %, при понижении 6-кето-простагландина F1α на 21,8 %. Это сопровождалось у наблюдаемых крыс понижением суммарного количества метаболитов оксида азота на 20,2 %.
Уже через 2 нед. воздействия большинство характеристик ВАТ у экспериментальных крыс имели достоверную отрицательную динамику. Спустя 4 нед. потребления фруктозы все показатели ВАТ оказались достоверно усилены, что усугублялось до конца эксперимента. К 8 нед. наблюдения у них отмечено снижение дискоцитов до 61,3 ± 0,24 % и нарастание всех активных форм кровяных пластинок до 38,7 ± 0,23 %. В ходе эксперимента число свободно идущих по крови крыс мелких агрегатов (14,6 ± 0,08 на 100 свободных тромбоцитов), а также средних и больших агрегатов (2,3 ± 0,06 на 100 свободных тромбоцитов) также увеличилось.
На фоне проведения пробы с временной ишемией венозной стенки у экспериментальных крыс также выявлено неуклонное повышение числа активных кровяных пластинок и их агрегатов. Кроме того, в их плазме, взятой на фоне временной венозной окклюзии, количество дискоцитов за 8 нед. нагрузки фруктозой понизилось до 70,8 ± 0,18 % при увеличении суммы активированных тромбоцитов, числа свободно плавающих по крови агрегатов любых размеров значимо возросли, что говорило о существенном ослаблении контроля сосудистой стенки над ВАТ.
В настоящее время имеются достаточно полные представления об участии стенки сосудов в различных процессах, в т.ч. в развитии кардиальной патологии [2]. В современных цивилизованных странах МС является важной причиной инвалидизации и смертности [14]. В предшествующих исследованиях показано, что и высокое АД, и обменные нарушения участвуют в развитии весьма частых при МС сердечно-сосудистых осложнений [11, 15], делая изучение начальных этапов формирования вазопатии востребованным и теоретиками [6], и практиками медицины [14].
В результате свободного доступа наблюдаемых крыс к раствору фруктозы у животных отмечено быстрое повышение массы тела за счет скопления жировой ткани в абдоминальной области. Это происходило параллельно с нарушением липидного спектра крови животных и активацией в ней ПОЛ, свойственных для МС, и согласовывалось с предшествующими исследованиями [15]. Становилось ясно, что усиление ПОЛ в крови вызывало у крыс повреждение эндотелиоцитов, облегчавшее проникновение ХС в стенку сосуда, инициирующее атеросклероз и создающее условия для последующего тромбоза [13].
В ходе формирующегося МС у крыс отмечено нарастание синтеза тромбоксана А2 при депрессии выработки антиагрегантов – простациклина и NO. Это являлось основой снижения ограничивающего влияния сосудистой стенки на ВАТ. При этом избыточно образующийся в этих условиях на мембранах тромбоцитов плазменный тромбопластин ускоряет тромбинообразование, ведет к дальнейшему росту агрегатов кровяных пластинок и ускорению образования на них волокон фибрина [5], постепенно ускоряя гемостаз.
У наблюдаемых животных можно констатировать постепенное ослабление контроля сосудов над плотностью тромбоцитаных рецепторов к коллагену Iа – IIа и VI, на что указывало понижение степени ослабления ВАТ в условиях временной венозной окклюзии. Это сопровождается нарастанием активности фосфолипазы С, стимуляцией синтеза диацилглицерола и протеинкиназы С с последующим выраженным фосфолирированием протеинов сократительной системы [7]. В этих условиях инозитолтрифосфат начинает все активнее стимулировать поступление Са2+ из депо кровяных пластинок, способствуя все более выраженному сокращению актомиозина. Кроме того, избыточная адгезия кровяных пластинок у наблюдаемых животных была также связана с нарастанием в эксперименте синтеза в их сосудах фактора Виллебранда и усилением его взаимодействия с рецепторами к нему (Iв) – на мембране тромбоцитов [12]. При этом постепенно усиливающееся ослабление образования в сосудах NO и PGI2 слабее взаимодействует с рецепторами их мембраны, что вызывает на них все более мощную экспрессию фибриногеновых рецепторов, постепенно усиливая активацию фосфолипазы А2, выщепляющей арахидоновую кислоту из фосфолипидов [14] для синтеза повышенного количества тромбоксана А2.
Заключение
В экспериментальных условиях фруктозной нагрузки выяснено, что одновременно с нарастанием массы тела и развитием биохимических нарушений, свойственных для МС, возникает углубляющееся ослабление антиагрегационного контроля сосудистого эндотелия над ВАТ за счет депрессии продукции в нем простациклина и оксида азота.
Рецензенты:Жукова Л.А., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой эндокринологии, Курский государственный медицинский университет, г. Курск;
Громнацкий Н.И., д.м.н., профессор кафедры внутренних болезней № 2, Курский государственный медицинский университет, г. Курск.
Работа поступила в редакцию 24.02.2015.