Relationship between the expression of angiotensin II receptors type 1 and vasoactive regulators in arterial hypertension

Full Text

АГ – артериальная гипертензия

АОС – антиоксидант

АпоА-1 – аполипопротеин А-1

АпоВ – аполипопротеин B

АПФ – ангиотензинпревращающий фермент

аР – активность ренина

АТ II – ангиотензин II

ИАПФ – ингибитор ангиотензинпревращающего фермента

Ме – медиана

РААС – ренин-ангиотензин-альдостероновая система

СРБ – С-реактивный белок

ЭТ-1 – эндотелин-1

ANP – предсердный натрийуретический пептид

AT1R – рецепторы 1-го типа к ангиотензину II

NO – окись азота

PEROX – перекиси

Введение

В патогенезе артериальной гипертензии (АГ) важное значение имеет состояние ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС), а также депрессорных механизмов, из которых наиболее важными являются окись азота (NO) и брадикинин [1, 2]. Баланс активности указанных факторов во многом определяет уровень артериального давления (АД), при этом повышение активности РААС, в частности ангиотензина II (АТ II), способствует поддержанию АГ и развитию ассоциированных клинических состояний [3]. Эффекты АТ II, связанные с прогрессированием АГ, определяются активацией рецепторов 1-го типа к АТ II (AT1R), приводящей к вазоконстрикции, гипертрофии кардиомиоцитов, пролиферации гладкомышечных клеток сосудистой стенки, стимуляции высвобождения вазопрессина, стимуляции секреции альдостерона и др. [4].

В прогрессировании АГ также немаловажное значение имеет нарушение межклеточных эндотелиальных взаимодействий, опосредованных VE-кадгерином, провоспалительная активация эндотелиоцитов, сопровождающаяся повышением экспрессии молекул адгезии, в частности, ICAM-1, VCAM-1, Е-селектина и т.п. [5–9]. Показано, что провоспалительная активация эндотелия, а также иммунокомпетентных клеток периферической крови поддерживается компонентами РААС, в частности АТ II, что также определяется активацией AT1R и опосредуется внутриклеточной активацией G-белков [10, 11]. При этом поддержанию провоспалительной активности иммунокомпетентных клеток периферической крови также способствует дефицит антиоксидантов (АОС) и избыток эндоперекисей, способствующий окислению липопротеинов крови и их поглощению макрофагами, с последующим их проникновением в сосудистую стенку [12].

Таким образом, с учетом ведущей роли АТ II в патогенезе АГ, а также недостаточно полно исследованного вопроса о взаимосвязи активности РААС с состоянием провоспалительных, метаболических и депрессорных вазоактивных механизмов цель исследования – изучение особенностей экспрессии AT1R у пациентов с АГ на фоне терапии.

Материал и методы

В ходе когортного исследования обследованы 45 пациентов обоих полов (30 мужчин и 15 женщин) с эссенциальной АГ I–II стадии со средним и высоким сердечно-сосудистым риском. Средний возраст обследованных – 50,4 года (47–65 лет). При этом у 18 пациентов диагностирована хроническая болезнь почек (скорость клубочковой фильтрации менее 60 мл/мин/1,73 м²), у 39 – стенокардия напряжения I–II функционального класса, у 18 – признаки гипертрофии миокарда, у 33 – дислипидемия и/или гиперхолестеринемия (уровень холестерина сыворотки ˃5,5 ммоль/л либо уровень липопротеидов высокой плотности ˃3,0 ммоль/л при уровне липопротеидов высокой плотности <1,0 ммоль/л). Контрольная группа включала 15 практически здоровых лиц из числа доноров крови в возрасте 48,9 года (45–59) без патологии сердечно-сосудистой системы (АГ, ишемическая болезнь сердца), а также острой инфекционно-воспалительной патологии и уровнем холестерина сыворотки крови, не превышавшем 5,5 ммоль/л.

Протокол исследования одобрен локальным этическим комитетом ГОУ ВПО «Саратовский военно-медицинский институт». На амбулаторном этапе в качестве гипотензивной терапии больные получали комбинированную терапию ингибиторами ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ) в сочетании с блокаторами кальциевых каналов либо b-адреноблокаторами. В стационаре (среднее пребывание 13,0±2,0 сут) пациенты получали комбинированную гипотензивную терапию (лозартан, 50 мг однократно утром, либо лизиноприл, 10 мг однократно, а также бисопролол, 5 мг), диуретики (индапамид ретард, 1,5 мг однократно); по показаниям – аторвастатин (20 мг однократно), ацетилсалициловую кислоту (100 мг однократно).

Критерии включения в исследование: установленный диагноз АГ, возраст 55–75 лет, отсутствие инфаркта миокарда и церебрального инсульта, а также транзиторных ишемических атак в анамнезе в течение 3 мес, предшествующих госпитализации, острых бактериальных и вирусных инфекций, обострения хронической воспалительной патологии внутренних органов, наличие добровольного информированного согласия на участие в исследовании. Критериями исключения являлись обострение хронических воспалительных заболеваний внутренних органов или развитие острых воспалительных заболеваний, декомпенсация сахарного диабета, отказ от участия в исследовании.

Методом иммуноферментного анализа в сыворотке крови пациентов определяли концентрацию NO, AT II, эндотелина-1 (ЭТ-1), ренина и его активности (аР), АОС и перекисей (PEROX), а также AT1R. Также в сыворотке крови оценивали концентрацию растворимой формы ICAM-1, молекулы VCAM-1, VE-кадгерина, Е-селектина, предсердного натрийуретического пептида (ANP, 1–98), аполипопротеинов А1 (АпоА-1) и В (АпоВ). Исследование проводили с использованием реагентов фирмы BenderMedSystems (Австрия). Забор крови для исследования проводили натощак в утренние часы [8].

Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 7.0 (StatSoft, США). Результаты представляли в виде среднего значения (х), медианы (Ме), 25 и 75-го процентилей выборки (25%; 75%). Сравнение межгрупповых значений проводили с использованием U-критерия Манна–Уитни. Характер взаимосвязей между исследуемыми показателями оценивали методом линейного корреляционного анализа.

Результаты

Проведенный анализ показал, что у обследованных пациентов с АГ средняя концентрация в плазме крови растворимой формы AT1R составила 1,02 нг/мл (Ме выборки – 0,82 нг/мл, 25% – 0,68 нг/мл, 75% – 1,53 нг/мл). В группе контроля соответствующие показатели составили 0,56 нг/мл (0,48, 0,42, 0,75 нг/мл). Таким образом, АГ ассоциирована с повышением на 79,8% экспрессии рецепторов к AT1R (р=0,017).

В соответствии с целью исследования основная группа разделена на 2 подгруппы: в 1-ю подгруппу (подгруппа 1) включены пациенты (n=27), уровень растворимой формы рецепторов к АТ II у которых был меньше Ме выборки (менее 0,82 нг/мл), во 2-ю подгруппу (подгруппа 2) вошли пациенты (n=18) с уровнем растворимой формы рецептора ³0,82 нг/мл. Проведенный анализ показал, что в подгруппе 1 уровень АД у пациентов составил 145,0 и 85,0 мм рт. ст., в подгруппе 2 – 169,5 и 90,5 мм рт. ст. (р=0,021). Соотношение числа пациентов с высоким/очень высоким риском в подгруппе 1 составило 4/23, в подгруппе 2 – 2/16 (р=0,48).

Уровень исследованных факторов представлен в табл. 1.

 

Таблица 1. Исходный уровень исследованных факторов в подгруппах
Фактор	Подгруппа 1 (n=27)		Подгруппа 2 (n=18)
	х	Ме (25; 75%)	х	Ме (25; 75%)
NO, мкмоль/л	21,6	21,3 (19,7; 23,2)	23,4	23,1 (19,9; 25,4)
Ренин, нг/мл	3,37	3,7 (2,8; 3,9)	4,41	4,7 (4,1; 4,7)
AT II, пг/мл	22,9	22,0 (20,0; 24,1)	33,9	36,7 (30,7; 37,3)
АпоА-1, г/л	1,06	1,0 (0,9; 1,3)	0,83	0,8 (0,7; 0,9)
АпоВ, г/л	1,12	1,0 (0,9; 1,4)	1,42	1,5 (1,3; 1,5)
E-селектин, нг/мл	1,95	1,9 (1,7; 3,6)	2,89	3,1 (2,4; 3,6)
VCAM-1, нг/мл	462,9	455,4 (439,9; 476,0)	598,8	611,5 (574,5; 644,7)
ICAM-1, нг/мл	281,0	276,4 (267,2; 294,2)	430,0	384,9 (296,3; 556,3)
VE-кадгерин, нг/мл	0,9	0,9 (0,8; 1,1)	0,44	0,4 (0,2; 0,6)
ЭТ-1, пг/мл	0,3	0,3 (0,3; 0,3)	0,45	0,5 (0,4; 0,6)
СРБ, мг/л	2,92	2,9 (2,6; 3,6)	5,08	5,0 (3,8; 6,2)
аР, нг/мл	1,75	1,6 (1,3; 2,2)	2,11	2,2 (1,8; 2,3)
АПФ, нг/мл	20,3	20,7 (15,5; 25,7)	16,2	15,6 (13,8; 16,9)
ANP, пг/мл	50,5	46,4 (34,5; 56,5)	123,3	152,6 (58,6; 153,5)
АОС, ммоль/л	1,74	1,8 (1,6; 1,9)	1,35	1,3 (1,2; 1,4)
ИАПФ, нмоль/л	1,5	1,5 (1,3; 1,7)	1,68	1,5 (1,5; 1,7)
PEROX, мкмоль/л	280,2	287,5 (187,7; 349,8)	363,3	354,7 (342,3; 396,6)
AT1R, мг/мл	0,66	0,7 (0,5; 0,8)	1,57	1,6 (1,5; 1,7)

Проведенный анализ показал, что высокая экспрессия AT1R сопровождалась повышением уровня ренина на 30,8% (р=0,0005), АТ II – на 48,1% (р=0,00001), Е-селектина – на 47,9% (р=0,0001), VCAM-1 – на 29,1% (р=0,00001), ICAM-1 – на 52,9% (р=0,00001), ЭТ-1 – на 48,8% (р=0,0005), ИАПФ – на 13,6% (р=0,047), С-реактивного белка (СРБ) – на 74,1% (р=0,00002), а эндоперекисей – на 29,7% (р=0,009). Кроме того, высокий уровень экспрессии рецепторов к АТ II ассоциирован с повышением на 143,9% (р=0,0001) уровня ANP и на 27,5% (р=0,009) – концентрации АпоВ. На этом фоне отмечали снижение концентрации АпоА-1 на 21,6% (р=0,027), АПФ – на 20,1% (р=0,1), уровня АОС – на 22,3% (р=0,00001), VE-кадгерина – на 50,9% (р=0,00001).

Указанные изменения, как отмечено выше, сопровождались повышенным уровнем АД.

Таким образом, повышение уровня AT1R в 2,37 раза ассоциировано с активацией вазопрессорных и иммуновоспалительных механизмов патогенеза АГ, а также более выраженной АГ и дисфункцией эндотелия. Уровень исследованных факторов на фоне проводимой терапии представлен в табл. 2.

Таблица 2. Содержание исследованных факторов в подгруппах на фоне проводимой гипотензивной терапии
Фактор	Подгруппа 1 (n=27)		Подгруппа 2 (n=18)
	х	Ме (25; 75%)	х	Ме (25; 75%)
NO, мкмоль/л	22,1	21,7 (20,6; 23,7)	23,8	22,4 (20,4; 25,4)
Ренин, нг/мл	3,29	3,5 (2,6; 3,7)	4,28	4,4 (4,1; 4,5)
AT II, пг/мл	22,2	21,7 (19,1; 23,1)	32,6	35,8 (27,5; 36,1)
АпоA-1, г/л	1,08	1,1 (0,9; 1,3)	0,91	0,9 (0,7; 1,0)
АпоВ, г/л	1,1	1,1 (0,9; 1,4)	1,35	1,4 (1,3; 1,4)
E-селектин, нг/мл	1,93	1,8 (1,6; 3,4)	2,8	3,0 (2,4; 3,4)
VCAM-1, нг/мл	461,5	454,2 (442,0; 474,7)	580,2	603,6 (568,5; 641,5)
ICAM-1, нг/мл	297,4	274,6 (264,5; 294,3)	407,2	383,9 (296,7; 487,3)
VE-кадгерин, нг/мл	0,9	0,9 (0,8; 1,1)	0,45	0,4 (0,2; 0,6)
ЭТ-1, пг/мл	0,3	0,3 (0,3; 0,3)	0,44	0,5 (0,4; 0,6)
СРБ, мг/л	2,91	3,2 (2,3; 3,3)	4,97	5,2 (3,9; 6,1)
аР, нг/мл	1,78	1,6 (1,4; 2,2)	1,68	1,5 (1,3; 1,8)
АПФ, нг/мл	20,5	21,3 (15,2; 25,6)	16,5	16,6 (14,2; 17,4)
ANP, пг/мл	51,5	52,7 (36,2; 55,8)	123,5	154,5 (61,3; 163,3)
АОС, ммоль/л	1,69	1,8 (1,6; 1,9)	1,47	1,4 (1,3; 1,6)
ИАПФ, нмоль/л	1,41	1,4 (1,3; 1,6)	1,44	1,4 (1,3; 1,6)
PEROX, мкмоль/л	244,3	257,3 (164,8; 284,2)	332,7	341,2 (307,2; 363,3)
AT1R, мг/мл	0,64	0,6 (0,6; 0,8)	1,57	1,6 (1,5; 1,8)

На фоне терапии в группе с высоким уровнем экспрессии AT1R отметили снижение аР на 20,3% (р=0,013), эндоперекисей – на 8,4% (р=0,038), ИАПФ – на 14,6% (р=0,02). На этом фоне отмечен рост концентрации АпоА-1 на 8,5% (р=0,036), АОС-1 – на 8,6% (р=0,036), ICAM-1 – на 5,3% (р=0,05). Концентрация остальных факторов существенно не изменялась. В подгруппе с низкой экспрессией AT1R на фоне лечения отмечали снижение эндоперекисей на 12,8% (р=0,031), ИАПФ – на 5,5% (р=0,044) без существенных различий концентраций других показателей.

Проведенный анализ также показал, что в подгруппе с исходно низкой экспрессией AT1R уровень АД к исходу лечения составил 135,5±2,5 и 80,0±2,5 мм рт. ст., в подгруппе с исходно высокой экспрессией – 145,5±3,0 и 87,5±2,5 мм рт. ст., при этом данные различия носили статистически значимый характер (р=0,052).

Обсуждение

РААС играет ключевую роль в физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы, при этом большинство функций ключевого компонента – АТ II – опосредуется AT1R. Избыточная активация указанного рецептора вызывает задержку натрия и воды, повышение АД, ремоделирование сосудистого русла, приводя к повреждению органов-мишеней, включая почки, нервную систему, сосудистый эндотелий [14]. Очевидно, что активация указанных патофизиологических механизмов, с одной стороны, находится в зависимости от продукции АТ II, а с другой – от уровня экспрессии соответствующих рецепторов на клетках органов-мишеней. При этом сигнальный путь AT1R задействует вторичные посредники – G-белки, передающие сигнал от рецептора на фосфолипазу С для реализации физиологических функций АТ II [4, 10]. Отрицательная обратная связь в данной сигнальной системе реализуется с помощью протеина RGS2, блокирующего активность субъединицы G-белка – Gq/11 [13].

В исследовании выявлена ассоциация уровня растворимой формы AT1R, отражающая уровень его экспрессии, с уровнем АГ, а также концентрацией ренина, ЭТ-1, АТ II. При этом на фоне повышенной активации РААС в группе с высокой экспрессией AT1R также отмечается повышение уровня ANP более чем в 2 раза от уровня верхней границы нормы, очевидно, определяющееся повышением секреции АТ II, а также увеличением объема циркулирующей крови вследствие задержки натрия и воды. Вместе с тем на фоне терапии ИАПФ имеющее место повышение уровня ИАПФ в сочетании со снижением уровня АПФ в целом свидетельствует об эффективности проводимой гипотензивной терапии. При этом ограничение активности AT1R на фоне приема лозартана сопровождается угнетением митоген-активируемого/ стресс-активируемого (МАРК/SAPK)-сигнальных путей, в частности протеинкиназ ASK1 и JNK3, что указывает на их важную роль в формировании эффектов АТ II, в частности провоспалительную активацию иммунокомпетентных клеток и эндотелия, позволяя считать указанные факторы молекулярными мишенями терапии пациентов с АГ [14, 15].

Повышение экспрессии AT1R связано с повышением уровня АпоВ, СРБ, эндоперекисей и молекул адгезии, а также снижением АпоА, уровня VE-кадгерина и АОС, что позволяет говорить об имеющих место взаимосвязях между активностью РААС и дислипидемией, а также воспалительным процессом сосудистой стенки и нарушением антиоксидантного статуса.

Ассоциация уровня растворимой формы AT1R с такими предикторами неблагоприятного исхода заболевания, как молекула адгезии VCAM-1, имеющая доказанную связь с 5-летней смертностью у пациентов с АГ, позволяет говорить о прогностической роли AT1R у обследованных больных [16]. В этой связи экспрессию молекул адгезии, в частности VCAM-1 и VE-кадгерина, а также АОС и уровня NO можно рассматривать в качестве терапевтических мишеней у пациентов с высоким уровнем экспрессии AT1R [11, 16, 17].

Вместе с тем результаты проведенного исследования свидетельствуют о том, что медикаментозная гипотензивная терапия не в полной мере корригирует рассмотренные патогенетические механизмы, в частности определяющие поражение органов-мишеней, что свидетельствует о целесообразности расширения спектра применяемых терапевтических методов у таких пациентов. В связи с вышеуказанным можно отметить стимулирующее влияние низкоинтенсивных микроволн частотой 1 ГГц на процессы антиоксидантной защиты, противовоспалительную активность иммунокомпетентных клеток крови, а также их способность влиять на внутриклеточные механизмы передачи рецепторной информации, в том числе компоненты MAPK/SAPK-сигнальных путей и G-белков, включая протеин RGS2 [18–20]. Использование микроволн в комплексном лечении АГ способно усиливать действие лекарственных препаратов, в частности, ускорять нормализацию дислипидемии, снижать экспрессию молекул адгезии и AT1R [21].

Заключение

1. АГ, сочетающаяся с клинически значимыми сердечно-сосудистыми заболеваниями, ассоциирована с повышенной экспрессией рецепторов к AT1R, повышенным уровнем ренина, АТ II, Е-селектина, VCAM-1, ICAM-1, ЭТ-1, ИАПФ, СРБ, эндоперекисей, уровнем ANP и АпоВ, наблюдающимся на фоне снижения уровня АпоА-1, АПФ, АОС и VE-кадгерина. Выявленные изменения позволяют говорить о взаимосвязи молекулярных механизмов реализации эффектов АТ II с нарушениями перекисного окисления/антиоксидантной защиты, обмена липидов и провоспалительной активацией эндотелия.
2. На фоне проводимой терапии в группе с высокой экспрессией AT1R имело место снижение активности ренина плазмы, эндоперекисей и ИАПФ, чему соответствовало повышение уровня АпоА-1, АОС и ICAM-1. При этом у пациентов с низкой экспрессией AT1R отметили снижение эндоперекисей и ИАПФ. Уровень АД к исходу лечения значимо различался в исследуемых подгруппах, оставаясь более высоким у пациентов с исходно высокой экспрессией AT1R (145,5±3,0 и 87,5±2,5 и 135,5±2,5 и 80,0±2,5 мм рт. ст. соответственно).
3. Проводимая медикаментозная терапия не оказывает значимого влияния на ряд важных патогенетических механизмов развития поражений органов-мишеней, в частности активность иммуновоспалительного процесса и экспрессию молекул сосудистой адгезии. С учетом имеющихся различий в характере выявленных нарушений с целью прогнозирования достижения целевых показателей при назначении гипотензивной терапии у пациентов с АГ целесообразно учитывать особенности экспрессии AT1R.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interests. The authors declare that there is not conflict of interests.

About the authors

Anna V. Logatkina

Tula State University

Author for correspondence.
Email: Logatkina_a@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3397-136X

Graduate Student

Russian Federation

Viktor S. Nikiforov

Mechnikov North-Western State Medical University

Email: viktor.nikiforov@szgmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-7862-0937

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation

Stanislav S. Bondar'

Tula State University

Email: stos34@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2749-8366

Graduate Student

Russian Federation

Igor' V. Terekhov

Tula State University

Email: trft@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6548-083X

Graduate Student

Russian Federation

Vladimir K. Parfeniuk

Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky

Email: parfenyk0111@mail.ru

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation

References

Supplementary files