Соотношение субпопуляций моноцитов у пациентов с острым инфарктом миокарда и сахарным диабетом 2 типа

Размещено на http://www.allbest.ru/

3

Соотношение субпопуляций моноцитов у пациентов с острым инфарктом миокарда и сахарным диабетом 2 типа

Г.А. Кухарчик¹, д-р мед. наук, профессор

Л.Б. Гайковая¹, д-р мед. наук, профессор

Л.А. Сорокин², заведующий отделением

А.И. Ермаков¹, врач

О.К. Лебедева¹, аспирант

¹Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова

²СПб ГБУЗ «Городская больница Святой преподобномученицы Елизаветы»

(Россия, г. Санкт-Петербург)

Аннотация

Развитие острого инфаркта миокарда сопровождается развитием системной воспалительной реакции. Ключевым звеном системного воспалительного ответа является активация моноцитарно-макрофагального комплекса. По экспрессии антигенов CD14 и CD16 на поверхности моноцитов разделяют моноциты 1 типа - «классические», CD14+CD16-, с провоспалительным фенотипом, - и 2 типа - «неклассические», CD14-CD16+, участвующие в процессах восстановления тканей. Соотношение этих двух систем влияет на активность атеросклероза и тяжесть течения острого инфаркта миокарда. Нарушение обмена глюкозы влияет на созревание и активность моноцитов и может приводить к дисбалансу процессов воспаления и репарации.

В настоящее исследование был включен 71 пациент с острым инфарктом миокарда: 1 группа - 33 пациента, госпитализированных с острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST кардиограммы, 2 группа - 38 пациентов, госпитализированных с острым коронарным синдромом без подъема сегмента ST кардиограммы. Всем пациентам на 1-е, 3-е и 14-е сутки проводилось определение уровня лейкоцитов, моноцитов и субпопуляций моноцитов методом проточной цитофлоуметрии. Было установлено, что у пациентов 1 группы относительное содержание моноцитов 2 типа ниже по сравнению с пациентами 2 группы. У пациентов 2 группы без сахарного диабета содержание моноцитов 2 типа выше по сравнению с пациентами с сахарным диабетом из этой группы и всеми пациентами 1 группы. Таким образом, у пациентов острым инфарктом миокарда, госпитализированных с острым коронарным синдромом со стойким подъемом сегмента ST кардиограммы и у пациентов с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа вне зависимости от вида острого коронарного синдрома наблюдается гиперактивность моноцитов с провоспалительными свойствами.

Ключевые слова: острый инфаркт миокарда, острый коронарный синдром, моноциты, сахарный диабет 2 типа, системная воспалительная реакция

обмен глюкоза инфаркт моноциты воспаление

Острый инфаркт миокарда (ОИМ) приводит к развитию системной воспалительной реакции (СВР), связанной с выбросом цитокинов и инфильтрацией лейкоцитами зоны инфаркта. Моноциты служат пусковым механизмом воспалительной реакции [1]. В 1989 г. было установлено, что популяция моноцитов неоднородна [2]. В последующие годы проводилось исследование субпопуляций моноцитов и функций, которые они выполняют. Были выделены две группы в зависимости от способа активации: классические моноциты 1 типа (Мон1) и моноциты 2 типа, активируемые по альтернативному пути (Мон2) [3]. Мон1 экспрессируют СD14 и не экспрессируют CD16 на своей поверхности - моноциты CD14++CD16-. Они вырабатывают большое количество провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ИЛ-6 и др.), проявляют высокую фагоцитарную активность и, таким образом, обладают высокой цитотоксичностью. В их задачи входит разрушение патогенных микроорганизмов и злокачественных клеток. Им противопоставлены Мон2 (CD14dimCD16++), которые выделяют противовоспалительные цитокины (ИЛ-10) и факторы роста, стимулируют процессы регенерации.

Баланс этих двух систем важен при восстановлении поврежденных тканей организма. Пул моноцитов активируется при развитии ОИМ. Течение ОИМ, процесс рубцевания и постинфарктного ремоделирования зависит от лейкоцитов, цитокинов и хемокинов, которые могут оказывать как благоприятное, так и негативное влияние [3, 4, 5, 6]. Уровень моноцитов 2 типа коррелирует с тяжестью течения ОИМ и неблагоприятным прогнозом у пациентов после ОИМ [1]. У пациентов с ОИМ, поступающих с острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST кардиограммы (ОКСпST), трансмуральное повреждение миокарда, как правило, связано с тотальным тромбозом инфаркт-ассоциированной артерии (ИАА), в отличие от пациентов с ОКС без стойкого подъема сегмента ST кардиограммы (ОКСбпST). Более тяжелое поражение миокарда у пациентов с ОКСпST, может приводить к более выраженной СВР по сравнению с пациентами с ОКСбпST [7].

Сахарный диабет 2 типа (СД2) является одним из факторов риска развития ОИМ и ассоциирован с худшим прогнозом у пациентов этой группы. Хроническая гипергликемия оказывает негативное влияние на иммунную систему, приводит к дисбалансу в её структуре. По результатам ряда исследований установлено, что у пациентов с СД2 повышена активность моноцитов и провоспалительных цитокинов, включая ФНО-а и ИЛ-6 [8, 9, 10, 11].

Материалы и методы

В исследование был включен 71 пациент, поступивший в региональный сосудистый центр г.Санкт-Петербурга с диагнозом ОИМ. Все пациенты были проинформированы о проводимом исследовании и подписали письменное информированное согласие.

Определение уровня моноцитов и циркулирующих эндотелиоцитов проводилось методом цитофлоуметрии на проточном цитометре FC500 и на гематологическом анализаторе LH750 Beckman Coulter. Для анализа использована панель Beckman Coulter Cytodiff^ТМ, включающая 6 моноклональных антител CD36-FITC, CD2-PE, CD294-PE, CD19-ECD, CD16-PC5, CD45-PC7. Анализ проводился на первые, третьи и четырнадцатые сутки течения ОИМ. Для оценки соотношения провоспалительных и противовоспалительных моноцитов определяли отношение количества Мон2 (CD16+) к Mон1 (CD16-) - Мон2/Мон1, а также содержания Мон2 к общему количеству моноцитов (Мон2/Мон общ.).

Статистическая обработка проводилась с помощью пакета STATISTICA 10.0. Для сравнения средних показателей использовали непараметрические статистические методы (критерий Манна-Уитни).

Результаты исследования

В группу исследования вошли 23 женщины и 48 мужчин. Средний возраст женщин составил 73,35 (64; 79,5) лет, мужчин - 64,6 (57; 74), p=0,002. Пациенты были разделены на две группы. В 1 группу вошли 33 пациента с ОИМ, госпитализированных с ОКСпST, а во 2 группу - 38 пациентов с ОИМ, госпитализированных с ОКСбпST. Всем пациентам была выполнена диагностическая коронарография. По данным коронарографии у 31 пациента с ОКСпST был выявлен тромбоз инфаркт-связанной артерии с тотальной окклюзией и у 2 пациентов - пристеночный тромбоз. Диагноз СД2 был установлен у 36 пациентов.

При оценке динамики уровня моноцитов и их субпопуляций было установлено, что средний уровень моноцитов, Мон1 и уровень Мон2 в обеих группах сопоставим на 1-е и 3-и и 14-е сутки ОИМ. При этом у пациентов с ОКСбпST отношение Мон2/Мон1 у пациентов с ОКСбпST было выше, чем у пациентов с ОКСпST: в 1-е сутки 0,09(0,08; 0,10) vs 0,07(0,04; 0,09), p=0,03; на 3-е сутки 0,11(0,08; 0,14) vs 0,09(0,058; 0,12), p=0,07; на 14-е сутки 0,10(0,07; 0,14) vs 0,07(0,05; 0,09), p=0,04. Также отношение числа Мон2 к общему количеству моноцитов у пациентов с ОКСбпST было выше по сравнению с пациентами с ОКСспST: 7,98 (7,58; 9,25) vs 6,17(3,93; 8,38), p=0,03, в первые сутки; 10,10 (7,23; 12,51) vs 8,39(5,47;10,7), p=0,08, на 3-е сутки; 8,79 (6,28; 12,00)vs6,6(5,09;8,19), p=0,04, на 14-е сутки (табл. 1).

Таблица 1. Динамика уровня лейкоцитов, моноцитов и их субпопуляций у пациентов с ОКС

У больных СД 2 из 1 группы и больных СД 2 из 2 группы средние уровни Мон1 и Мон2, отношения Мон2/Мон1 и Мон2/Мон общ. на 1-е, 3-е и 14-е сутки ОИМ не различались. В 1 группе больных у пациентов с СД 2 типа и пациентов без нарушений углеводного обмена показатели Мон1 и Мон2 в 1-е, 3-е и 14-е сутки ОИМ оставались сопоставимыми. Во 2 группе больных у пациентов без СД2 отношения Мон2/Мон1 и Мон2/Мон общ. на 14-е сутки были выше по сравнению с пациентами с СД2 (табл. 2).

Таблица 2. Соотношение субпопуляций моноцитов у пациентов с ОКС в зависимости от наличия СД2

Примечание: р¹ - при сравнении между группами пациентов с СД2: с ОКСпST и с ОКСбпST; р ² - при сравнении между группами пациентов без СД2: с ОКСпST и с ОКСбпST; р ³ - при сравнении пациентов с ОКCпST: с и без СД2; р ⁴ - при сравнении пациентов с ОКСбпST: с и без СД2

Обсуждение

Результаты настоящего исследования подтверждают, что у пациентов с тромбозом ИАА увеличивается количество моноцитов с провоспалительными свойствами. Сопутствующая гипергликемия у пациентов с ОКСпST не оказывает дополнительного влияния на отношение числа моноцитов 2 типа к числу моноцитов 1 типа. Это может быть связано с тем, что тромбоз коронарной артерии приводит к более массивному поражению миокарда и, ожидаемо, более выраженной СВР, включающей преобладание моноцитов с провоспалительными свойствами. Внутрисосудистый тромбоз ассоциирован с активацией моноцитов и образованием моноцитарно-тромбоцитарных агрегатов [4, 9].

Инсулинорезистентность оказывает влияние на созревание моноцитов и макрофагов, что приводит к изменению их функции и нарушению баланса между провоспалительным и противовоспалительным моноцитами. Хроническая гипергликемия вызывает эпигенетические изменения в моноцитах и развитие у них провоспалительного фенотипа [11]. По полученным нами данным у пациентов с СД2 имеет место преобладание провоспалительного звена моноцитарной системы как у пациентов с ОКСпST, так и у пациентов с ОКСбпST.

У пациентов с ОКСбпST без СД2 отношение числа моноцитов 2 типа к числу моноцитов 1 типа, а также доля моноцитов 2 типа от общего числа моноцитов выше по сравнению с пациентами, страдающими СД2. Это может свидетельствовать о большей активности репаративных процессов у пациентов без СД2 с одной стороны, и преобладанием провоспалительных моноцитов у пациентов с СД2 с другой стороны, что согласуется с данными Shirai T. et al [12]. Анализ динамики субпопуляций моноцитов у пациентов с ОИМ свидетельствует о большей активности провоспалительного звена моноцитарной системы у пациентов с осложненным течением атеросклероза и CД 2 типа.

Заключение

Таким образом, у пациентов с острым инфарктом миокарда, госпитализированных с острым коронарным синдромом со стойким подъемом сегмента ST кардиограммы, и у пациентов с сопутствующим сахарным диабетом 2 типа вне зависимости от вида острого коронарного синдрома наблюдается гиперактивность моноцитов с провоспалительными свойствами.

Библиографический список

1. Seropian I.M. [et al.]Inflammatory markers in ST-elevation acute myocardial infarction. // European Heart Journal. Acute Cardiovascular Care. - 2016 - Vol. 5 - №4. - P. 382-395

2. Passlick B., Flieger D., Ziegler-Heitbrock H.W. Identification and characterization of a novel monocyte subpopulation in human peripheral blood // Blood. - 1989. - Vol. 74. - P. 2527-2534.

3. Weber C. Role and analysis of monocyte subsets in cardiovascular disease. Joint consensus document of the European Society of Cardiology (ESC) Working Groups “Atherosclerosis & Vascular Biology” and “Thrombosis” // Thrombosis and Haemostasis. - 2016. - Vol. 116. - P. 626-637.

4. Nahrendorf M., Pittet M.J. Swirski F.K. Monocytes: protagonists of infarct inflammation and repair after myocardial infarction // Circulation. - 2010. - Vol. 121.--№22. - P. 2437-2445.

5. Swirski F.K., Nahrendorf M. Leukocyte behavior in atherosclerosis, myocardial infarction, and heart failure // Science. - 2013. -Vol. 339. - P. 161--166.

6. Tapp L.D. The CD14++CD16+ monocyte subset and monocyte-platelet interactions in patients with ST-elevation myocardial infarction // L.D. Tapp, E. Shantsila, B.J. Wrigley, B. Pamukcu et al. // Journal of thrombosis and Haemostasis. - 2012. - Vol. 10. - Is. 7. - P. 1231-1241.

7. Thygesen K. [et al.] Third universal definition of myocardial infarction. // European Heart Journal. - 2012. - Vol. 33. - P. 2551--2567.

8. Odegaard A.O. Oxidative stress, inflammation, endothelial dysfunction and incidence of type 2 diabetes // A.O. Odegaard, D.R. Jacobs, O.A. Sanchez, D.C. Goff Jr. et al. // Cardiovascular Diabetology. - 2016. - Vol. 15. - Is. 51. [Электронный ресурс] // URL.: https://doi.org/10.1186/s12933-016-0369-6

9. Mann D.L. [et al.] Braunwald's Heart Disease: A Textbook of Cardiovascular Medicine. - 10 Ed. - Elsevier Saunders. - 2015.

10. ESC Guidelines on diabetes, pre-diabetes, and cardiovascular diseases developed in collaboration with the EASD // European Heart Journal. - 2013. - Vol. 34. - Is. 39. - P. 3035-3087.

11. Diabetes propels the risk for cardiovascular disease: sweet monocytes becoming aggressive? J.A. van Diepen [et al.]// Cellular and Molecular Life Sciences - 2016 - Vol.73 - Is.24 - P.4675-4684.

12. Shirai T. [et al.] The glycolytic enzyme PKM2 bridges metabolic and inflammatory dysfunction in coronary artery disease. // The Journal of Experimental Medicine. - 2016. - Vol. 213. - Is. 3. - P. 337-354.

Размещено на Allbest.ru