Функционирование сосудистого гемостаза во многом обеспечивает гомеостаз во всем организме млекопитающих [2]. Большое значение в нем имеют синтетические свойства сосудистого эндотелия, вырабатывающего большое количество различных биологически активных веществ, определяющих тонус сосудов, оптимум их морфологии, выраженность сосудистого контроля над процессами гемостаза [2, 14].
Клинические наблюдения за различными категориями больных помогли сформировать современные представления о механизмах регуляции гемостаза при различной патологии [5, 6], пролив свет на их динамику при изолированной артериальной гипертонии (АГ) [15] и при все чаще встречающемся ее сочетании с различными обменными нарушениями [7, 8, 12, 13] и особенно с метаболическим синдромом (МС) [3, 4, 11, 14]. Стало ясно, что для АГ при МС свойственен низкий уровень образования в эндотелиоцитах гемостатически активных веществ, во многом обеспечивающий высокую частоту при этом состоянии тромботических эпизодов [11, 15].
С целью получения знаний для сокращения проявлений вазопатии и минимизации риска тромбозов при АГ были проведены серьезные экспериментальные и клинические наблюдения по оценке отдельных механизмов развития дисфункций стенки сосудов и их роли в патогенезе АГ и МС [14, 15]. Вместе с тем особенности ранних изменений в сосудистом гемостазе 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 работ на лабораторных животных с моделированием у них МС [10]. 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 антиагрегационных нарушений сосудов.
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) [10], 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.
Количество в крови общего холестерина (ХС) и триглицеридов (ТГ) выявлялось при помощи энзиматического колориметрического способа с использованием набора производства «Витал Диагностикум». Содержание в плазме ХС липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) выясняли при помощи набора производства «Ольвекс Диагностикум» энзиматическим колориметрическим способом. Концентрацию ХС липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и ХС липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) устанавливали расчетным путем.
Выраженность 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 эндотелина-1 радиоиммунологическим методом с помощью реактивов фирмы «DRG» (США), а также уровни 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 [9].
Состояние антиагрегационной активности сосудистой стенки определялось в пробе с временной венозной окклюзией по ослаблению параметров агрегации тромбоцитов (АТ) путем расчета индекса степени агрегации тромбоцитов (ИСТАТ) в ходе деления степени агрегации без манжетки на степень АТ с нею и при вычислении индекса показателя АТ (ИПАТ) путем деления показателя агрегации без наложения манжетки на показатель агрегации с манжеткой. Оценка АТ велась на двухканальном лазерном анализаторе АЛАТ2-«БИОЛА» (ЛА230-2, Россия) с АДФ (0,5∙10–4 М), коллагеном (разведение 1:2 основной суспензии), ристомицином (0,8 мг/мл.). 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 получавших фруктозу крыс уже спустя 2 нед. отмечена тенденция к ухудшению липидного состава плазмы, а через 4 нед. она достигла уровня достоверности и в последующем прогрессивно ухудшалась 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.
Оптимальная концентрация метаболитов арахидоновой кислоты в плазме у крыс до получения фруктозы быстро повышалась на ее фоне – 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 нарастанием уровня эндотелина-1 до 12,5 ± 0,36 пг/мл и понижением суммарного количества метаболитов оксида азота на 20,2 %.
Уже через 4 нед. эксперимента у наблюдаемых животных значения ИСТАТ и ИПАТ во всех случаях достоверно снизились, максимально уменьшившись к концу наблюдения для коллагена на 9,7 и 10,5 %, для АДФ на 18,2 и 17,2 %, для ристомицина на 11,2 и 15,0 % соответственно.
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 [15]. В предшествующих исследованиях показано, что и высокое АД, и обменные нарушения участвуют в развитии весьма частых при МС сердечно-сосудистых осложнений [12, 14], делая изучение начальных этапов формирования вазопатии востребованным и теоретиками [6], и практиками медицины [15].
Ввиду комплексности нарушений обмена веществ при длительном избыточном поступлении фруктозы в организм и развития на этом фоне МС фруктозная модель представляется наиболее оправданной для наблюдения наиболее ранних этапов сосудистых дисфункций в условиях формирующегося МС [10].
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 [2, 5].
В ходе формирующегося МС у крыс отмечено нарастание синтеза тромбоксана А2 и эндотелина-1 при депрессии выработки антиагрегантов – простациклина и NO. Это являлось основой снижения ограничивающего влияния сосудистой стенки на адгезию и агрегацию тромбоцитов. 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 тромбоцитарных рецепторов к коллагену Iа – IIа и VI, на что указывало понижение степени торможения АТ с коллагеном 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 [5, 13].
АДФ, относящийся к слабым индукторам агрегации тромбоцитов, в условиях углубляющегося понижения образования в сосудах NO и PGI2 активно взаимодействует с рецепторами их мембраны, вызывает на них все более мощную экспрессию фибриногеновых рецепторов, постепенно усиливая активацию фосфолипазы А2, выщепляющей арахидоновую кислоту из фосфолипидов [15] 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 антиагрегационной способности сосудистого эндотелия за счет депрессии продукции в нем простациклина, оксида азота, антитромбина-III и тканевого активатора плазминогена.
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 19.02.2015.