|
ОРИГІНАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ УДК 613.26/28:615:616.13-004.6-02-092-053.5/.7 ДОКЛИНИЧЕСКАЯ СТАДИЯ РАЗВИТИЯ АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ: РОЛЬ НУТРИЕНТОЛОГИЧЕСКИХ, ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИХ И ДРУГИХ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В СТРАТИФИКАЦИИ ВЛИЯНИЯ ФАКТОРОВ РИСКА, ДЕТЕРМИНИРУЮЩИХ ПРОГРЕССИРОВАНИЕ ЭТОГО ЗАБОЛЕВАНИЯВ.Н. Залесский, кандидат мед. наук, Национальный научный центр "Институт кардиологии имени академика Н.Д. Стражеско" АМН Украины, Киев РЕЗЮМЕ. Тривалість перебігу доклінічної стадії атеросклерозу обумовлена взаємним впливом генетичних та зовнішньосередовищних чинників, які моделюють прогресування атеросклерозу на ранніх етапах життя дітей та підлітків. Ушкодження ендотелію є критичним чинником ініціації і розвитку атеросклеротичного процесу. Добре відомі та наново виявлені чинники ризику атеросклерозу впливають на організм, починаючи з перших днів життя дитини. Використання неінвазивних методів діагностики функціонального стану ендотеліальної системи (ультразвукові, магніторезонансні, спірально-томографічні дослідження) дозволяють зареєструвати прискорений розвиток структурно-функціональних змін кровоносних судин у дітей після їх народження. Ці дослідження дозволяють виявити маркери прогресування атеросклеротичного процесу і ознаки розвитку майбутніх кардіальних проблем. Модифікація поведінки і способу життя, селективна нутрієнтнасичена дієта, використання специфічних фармакологічних засобів сприяють попередженню і відновленню ранніх судинних порушень у дітей та підлітків. SUMMARY. The long preclinical phase of atherosclerosis involves the interaction of genetic and environmental factors that modulate the progressive of disease from early life. Injury to the endothelial is a critical step in atherosclerosis process. Couvendivual and novel risk factors for coronary artery disease operate from early in life. Noninvasive methods, using mostly ultrasound and spiral computer tomography and magnetize resonance imaeging techniques, hare enables the assessment of early function and structural arterial disease progression even the first decade of life. These measures have been shown to be good surrogate maskers for atherosclerotic disease progression and future clinical cardiovascular events. Lifestyle and dietary modifications as well as pharmacological interventions have beneficial effects in prevention and restoration of the early arterial changes. Атеросклероз отличается довольно длительной фазой бессимптомного развития заболевания, формирующейся в процессе жизни детей и подростков, продолжительность которой существенным образом связана с влиянием на организм генетических и внешнесредовых факторов, детерминирующих прогрессирование этого заболевания. Развивающийся организм ребенка отличается необычной "хрупкостью" и из-за быстрого роста и развития особенно чувствителен к воздействию различных факторов среды обитания. В процессе развития органов и систем, как правило, наблюдаются периоды наибольшей уязвимости или, так называемые, "критические окна" чувствительности [1]. Механизмы обмена веществ у детей, особенно в первые 6–12 месяцев, не сформированы и, следовательно, способность детского организма обезвреживать и выводить вредные вещества ниже, чем у взрослых. Дети, в большей степени чем взрослые, подвержены воздействию вредных внешнесредовых агентов относительно единицы массы или поверхности тела. Поэтому в пересчете на массу тела младенцы и дети младшего возраста пьют больше воды, потребляют больше пищи и вдыхают больше воздуха, чем взрослые. Воздействие нескольких факторов окружающей среды может суммироваться и накапливаться. Например, специального внимания требует наличие остаточного количества различных веществ в детском питании, в частности пестицидов, которые обладают сходным механизмом токсичности (характерным для ингибиторов холинэстеразы) с карбаматами и органическими фосфатами [2]. В США анализ результатов более 80 000 тестов, проведенных в государственных лабораториях, и подробных данных о питании детей показал, что ежедневно 9 из 10 детей в возрасте от 6 месяцев до 5 лет подвергались воздействию комбинации из 13 различных инсектицидов, содержащих органические фосфаты, которые попадали в организм с пищей [3]. Результаты проведенных патоморфологических исследований [4] свидетельствовали о возникновении жировых пятен на поверхности магистральных сосудов и артерий коронарного русла сердца в первой декаде жизни ребенка как следствие влияния прогрессирования процесса гиперхолестеринемии у беременных. Имеются инструментальные подтверждения, свидетельствующие о влиянии внутренних и внешнесредовых факторов на развитие атеросклероза у детей раннего возраста. Данные УЗИ-, МРТ- и специальной КТ-исследований отобранных популяционных групп подтверждают вредное влияние факторов сердечно-сосудистого риска на развитие эндотелиальной выстилки сосудов и на ускорение прогрессирования у них развития атеросклеротического процесса [5–9]. В представленном аналитическом сообщении описаны возможности инструментальной диагностики (морфофункционального состояния эндотелия при развитии атеросклеротического процесса) на доклинической стадии его развития, детерминанты раннего прогрессирования атеросклероза, их влияние на сосудистый фенотип, а также роль терапевтических (нутриентологических, фармакологических и др.) вмешательств в стратификации влияния факторов риска, детерминирующих прогрессирование этого заболевания. Анализ возможностей современных методов диагностики эндотелиальной дисфункции Эндотелиальная выстилка кровеносных сосудов регулирует сосудистый тонус, процессы гемостаза, пролиферацию сосудистой стенки, её проницаемость и регенерацию. Дисфункция эндотелия развивается уже на ранних или доклинических этапах атеросклеротического процесса у детей, а значит исследование состояния эндотелия методами инструментальной неинвазивной диагностики является достаточно оправданным и становится все более необходимым у лиц данной группы риска. Метод ультразвукового исследования (УЗИ) высокого разрешения (проба с реактивной гиперемией) позволяет исследовать вазомоторные реакции плечевой артерии или поверхностной бедренной артерии [10]. Проба с реактивной гиперемией предусматривает оценку объёмных скоростей кровотока на фоне создания сосудистой компрессии/декомпрессии с применением вазодилятирующих фармакологических агентов (эндотелийзависимых и эндотелийнезависимых) или без него. Исследования начинают после 10–15-минутного пребывания пациента в горизонтальном положении. В качестве стимула расширения плечевой артерии, опосредованного эндотелием, используется реактивная гиперемия. Для этого в манжете дистальнее изучаемого участка в течение 4–10 минут создается давление 200–300 мм.рт.ст. (фаза компрессии), затем давление устраняется (фаза декомпрессии). При этом в проксимальном сегменте плечевой артерии происходит увеличение кровенаполнения и скорости кровотока ("реактивная гиперемия"). Через 30—90 сек. после декомпрессии плечевой артерии (это время максимальной её дилятации) измеряется её диаметр. Для измерения диаметра сосуда допплеровский датчик располагают продольно на фиксированном участке верхней (чаще на 2–15 см выше локтевой ямки) или нижней конечности, при измерении сразу после бифуркации общей бедренной артерии на поверхностную бедренную артерию [11]. Одновременно с этим измеряется артериальное давление, регистрируется электрокардиограмма. Реакцию эндотелия плечевой артерии оценивают как разницу между её диаметром в покое и при гиперемии, соотнесённую с диаметром в покое в процентном выражении. Прижизненную неинвазивную визуализацию образования атеросклеротических изменений поверхности аорты и коронарных сосудов у детей и подростков проводят методами компьютерной томографии: магниторезонансной (МРТ) [8] и спиральной (СКТ) [9]. Эти методики позволяют осуществлять популяционный скриннинг атеросклеротических изменений и индивидуальный прижизненный анализ морфологии, состояния активности и целостности атеросклеротической бляшки, а также визуализировать в сочетании с позитронно-эмисионной томографией процессы её "уязвимости" у "бессимптомных" пациентов молодого возраста. Томографические методы диагностики также помогают осуществлять контроль эффективности проводимой терапии в клинических условиях. Одним из методов оценки эндотелиальной дисфункции является оценка содержания в крови биологически активных веществ, отражающих функциональное состояние эндотелия, его биосинтетические свойства. Так, в научной медицинской практике широко применяется изучение содержания конечных метаболитов оксида азота [12], Метод фазово-контрастной микроскопии [21] позволяет подсчитать количество циркулирующих "слущенных" эндотелиоцитов, прогениторных эндотелиоцитов и микрочастиц в крови, что удобно для использования в клинике. Метод дает оценку клеточной реакции эндотелия при различных патологических состояниях, зависимость количественного показателя циркулирующих эндотелиоцитов от других изучаемых факторов (продукция цитокинов, адгезивных молекул, вазоконстрикторов), что расширяет представления о механизмах клеточного повреждения сосудистой стенки. Наибольшее распространение в ранней диагностике атеросклероза у детей получила технология УЗИ-визуализации, позволяющая оценивать эластические свойства сосудистой стенки, а также толщину интимы-медии и проводить тщательный анализ размеров атеросклеротического поражения. Оказалось, что значение показателя интимы-медии находится в прямо пропорциональной взаимосвязи с традиционными факторами риска атеросклероза: курение, повышение артериального давления и содержания липидов в крови, которые являются независимыми предикторами будущих кардиальных событий, в том числе инфаркта миокарда, ишемического инсульта [22, 23]. Фактор снижения эластических свойств сосудистой стенки может оцениваться неинвазивным путем с помощью такого показателя как скорость пульсовой волны, который отражает время прохождения ею определённого отрезка артериального сосуда эластического типа. Hirai и соавторы [10] отметили прямую зависимость между снижением эластических свойств стенки аорты и степенью выраженности изменений коронарных сосудов по данным коронарографии. Laurent и соавт. [11] показали, что высокая скорость пульсовой волны в аорте также ассоциируется с высокой распространённостью сердечно-сосудистых заболеваний и смертностью от них. Несмотря на высокую эффективность УЗИ-визуализирующих технологий, используемых в качестве инструмента выполнения единичных исследований, отсутствие стандартизации этих технологий для оценки степени выраженности атеросклеротических изменений у детей и подростков пока ограничивает их клиническое применение. Многие факторы риска, в том числе гиперхолестеринемия, курение, диабет, артериальная гипертензия вызывают у детей и подростков преждевременное развитие атеросклеротического процесса. При осуществлении скриннинговых исследований уровней холестерина оказалось, что его эффект на сосудистый эндотелий у подростков является дозозависимым, а также обусловлен длительностью его воздействия [24]. Эксперименты с наследственной гиперхолистеринемией у животных показали ее важную роль в развитии заболеваний коронарных сосудов атеросклеротического генеза. Эндотелиальная дисфункция и снижение эластических свойств сосудистой стенки также были зарегистрированы у детей раннего возраста [25]. Эти вредные эффекты усугублялись в присутствии других факторов риска развития ишемической болезни сердца [26]. В длительном проспективном исследовании [27] отмечены определенные взаимосвязи между повышенными уровнями холестерина у детей и усилением риска возникновения коронарных событий к середине их полного периода жизни. В недавно выполненной работе Wiegman и соавт. [28] продемонстрирован процесс быстрого прогрессирования утолщения стенки общей сонной артерии у детей-гетерозигот с гиперхолестеринемией семейного типа и установлены важные детерминанты данного прогрессирования, какими являются возраст, пол и уровень липопротеинов низкой плотности (ЛПНП). По мнению авторов, полученные данные свидетельствовали о том, что методы ранней терапии таких пациентов детского и юношеского возраста могут упредить развитие холестеринсвязанных изменений в сосудистой стенке. Артериальная гипертензия не свойственна детям и подросткам и, поэтому, когда она обнаруживалась в исключительных случаях, это могло свидетельствовать о врождённой патологии почек. Наследственные влияния и гиперинсулинемия также могут играть важную роль в возникновении артериальной гипертензии и её осложнений у молодых [29]. Дисфункция эндотелия отмечена у детей и подростков с артериальной гипертензией [30]. Кроме того, наряду с эндотелиальной дисфункцией у детей раннего возраста с эссенциальной гипертензией зарегистрированы ранние структурные изменения стенки сосудов, а также изменения её эластических свойств [29, 30]. Litwin и соавт. [31] отметили роль предикторов пульсового давления, индекса массы тела и биохимических факторов риска (уровень холестерина и др.) в возникновении ранних патологических изменений сосудистой стенки у "гипертензивных" пациентов детского возраста. Дисфункция эндотелия, рост индекса массы тела и утолщение сосудистой стенки зарегистрированы у детей с диабетом Повышение уровня лептина и инсулинозависимого фактора Курение (как активное, так и пассивное) дозозависимо промотирует эндотелиальную дисфункцию в довольно ранние периоды жизни ребёнка [37]. Хотя тонкие механизмы ендотелиоцитарного взаимодействия табачного токсина мало изучены, отмечается центральная роль радикалсвязаного влияния окислительного стресса в прогрессировании атеросклеротического процесса. Этот свободнорадикальный механизм является результатом как прямого, так и опосредованного действия табачного дыма и табакассоциированых эндогенных субстанций соответственно [38]. Среди дополнительных факторов риска атеросклероза у детей следует выделить системное воспаление, ожирение, семейный анамнез, генетические и пренатальные факторы. Роль системного воспаления в развитии процесса атерогенеза и в возникновении дисфункции эндотелия общеизвестны. Провоспалительные реакции у детей могут протекать на фоне ожирения и вялотекущих инфекционных процессов (хронический периодонтит), а также дисфункции эндотелия, ускоряя развитие атеросклероза [39, 40, 41]. Ожирение, или избыточная масса тела, с каждым годом принимает черты ускоренного процесса. От 13% до 14% детей в возрасте 6–11 лет и подростков в возрасте 12–18 лет страдают повышенной массой тела [42]. Вместе с нездоровым рационом питания, недостаток физической активности становится одним из основных факторов риска ожирения, увеличивая риск развития сердечно-сосудистых заболеваний в будущем. По данным ВОЗ [43] во Франции доля 10-летних детей с избыточной массой тела и ожирением увеличилась с 10% в 1991 году до 13% в 2000 году. В Венгрии в 1999 году 20% детей в возрасте 11–14 лет имели избыточную массу тела и 6% — повышенное артериальное давление. Кроме того, привычка к сидячему образу жизни в детском возрасте повышает риск развития диабета, артериальной гипертензии, дисфункции эндотелия, атеросклероза и, в конечном итоге, ведёт к преждевременной смерти [44]. Наследственная природа преждевременного развития симптомов ишемической болезни сердца у молодых здоровых субъектов является важным фактором риска возникновения кардиальных событий в будущем [45]. Утолщение интимы-медии общей сонной артерии у детей в семьях с отягощённой наследственностью также способствует возникновению у них инфаркта миокарда в будущем [46]. В многочисленных генетических исследованиях отмечена существенная роль кандидатных генов, контролирующих ранние и поздние стадии развития атеросклероза [47]. Однако молекулярно-генетические механизмы реакций инициализации и прогрессирования атеросклеротического процесса до настоящего времени полностью не изучены. Это обусловлено сложностью анализа модифицирующих влияний генетических и внешнесредовых факторов окружающей среды на полиморфизм генов. Так, 298 Asp-аллельные полиморфизмы гена эндотелиальной NO-синтетазы способны влиять на контроль предиспозиции эндотелиальной дисфункции у курящих [48]. Вставки\делеции в процессе полиморфизма гена ангиотензинпревращающего фермента явились независимыми факторами риска артериальной гипертензии у молодых индивидов, но не утолщение интимы-медии у детей с диабетом I типа. Мутации гена рецепторов липопротеинов низкой плотности у детей с отягощённой наследственностью к развитию атеросклероза оценивали в качестве независимых факторов риска повышения у них толщины интимы-медии стенки общей сонной артерии. Полиморфизмы генов апо-липопротеина Е (331 75 с\g; 1100 c\t; 3206 t\g), фибриногена Известно, что у детей, рожденных с малой массой тела, обнаруживались признаки дисфункции эндотелия на фоне снижения эластических свойств стенки артериальных сосудов в первой декаде их жизни [50]. По-видимому, роль пренатальных факторов достаточно важна в процессе "препрограммирования" кардиоваскулярного здоровья детей раннего возраста [51]. Все эти данные свидетельствуют в пользу необходимости формирования полноценных нутриентзависимых и других лечебных программ с целью стратификации влияния факторов риска развития ускоренного атерогенеза на доклинической стадии развития атеросклероза у детей. Диетические и другие лечебные мероприятия в предупреждении и восстановлении ранних сосудистых изменений у детей и подростков Раннее выявление факторов, индуцирующих атеросклеротический процесс на доклинической стадии его развития, а также лучшее понимание механизмов его трансформации необходимы для формирования лечебных программ помощи детям в раннем возрасте (таблица). Диетические L-аргининсодержащие добавки улучшали нарушенную функцию эндотелия при её регистрации в области а.brachialis у молодых добровольцев с гиперхолестеринемией [52, 53]. Другие нутриенты в составе биодобавок, в том числе фолиевая кислота, восстанавливали дисфункцию эндотелия у детей с высоким риском возникновения кардиоваскулярных заболеваний в будущем [54]. Хотя фолиевая кислота достоверно снижала уровень гомоцистеина, выступающего в качестве фактора риска атеросклероза, в целом, фолаты улучшали нарушенную функцию сосудистого эндотелия у детей с гипергомоцистинемией [55]. Низкожировые диеты, содержащие повышенное количество оливкового масла, овощей, фруктов оказались эквивалентными средиземноморской диете и часто рекомендуются для детского рациона питания в целях стратификации повышенного кардиоваскулярного риска. Различные компоненты этих диет также благотворно влияют на эндотелиальную дисфункцию. В дальнейшем перспективными представляются новые или оптимизированные известные терапевтические программы у детей, которые могут позволить оказывать тормозящее (ингибирующее) влияние на ранние фазы развития атеросклеротического процесса. Подобные исследования имеют реальный клинический интерес, так как позволяют оптимизировать программы стиля поведения и образа жизни у индивидов с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, а также предупреждать развитие атеросклероза у детей в будущем [56]. Из многоцентровых исследований EARLY [61] и других работ известно, что антиоксидантная терапия с витаминами С и Е восстанавливает дисфункцию эндотелия у детей с гиперлипидемией. Однако витамины С и Е, обладая синергизмом в антиоксидантном действии, способствуют уменьшению NO-зависимой вазодилятации, а также снижению системных провоспалительных реакций и содержания в крови маркерных белков гипертромбообразования и фибринолиза [57]. Многие исследователи считают необходимым шире использовать возможности адаптации стиля поведения и образа жизни, а также отдельных фармакологических препаратов для снижения влияния факторов риска, детерминирующих ускоренное развитие атеросклероза в молодом возрасте. Известна роль физической активности, аэробики и фитнеса в ослаблении влияния факторов риска возникновения и развития сердечно-сосудистых заболеваний [58, 59]. Физические упражнения на протяжении 6-недельного цикла способствовали развитию эндотелийзависимой дилятации и повышению продукции оксида азота, а также положительно коррелировали со снижением выраженности дисфункции эндотелия у молодых добровольцев, склонных к развитию у них ишемической болезни сердца [59]. Другие модификации стиля поведения и образа жизни, включающие редукцию массы тела у полных индивидов молодого возраста и борьбу с курением, также приводили к снижению содержания в крови провоспалительных белков и активации эндотелия [60]. Сравнительно недавно появились первые свидетельства эффективности проведения ранней липидснижающей терапии для восстановления функции эндотелия у детей с гиперхолестеринемией семейного типа [62, 64]. Wiegman и соавт. [64] представили данные рандомизированных исследований, свидетельстувующие о том, что двухлетняя терапия провастатином индуцировала достоверную регрессию атеросклеротических изменений на общей сонной артерии у детей с семейным анамнезом. В то же время, в рамках доказательной медицины, терапия статинами пока ещё не является рекомендованной для лечения детей и подростков с гиперхолестернемией и может получить более широкое применение при дальнейшем отборе групп высокого риска [62]. У этой же категории пациентов проведена апробация методов лечения растительными стеролами, однако, на контрасте с терапией статинами, положительного влияния на функцию сосудистого эндотелия не отмечено [63]. Генная терапия сегодня является многообещающим направлением лечебных воздействий в терапии сердечно-сосудистых заболевание [65]. Количество различных генов, включающее гены-активаторы антиоксидантных ферментов и противоспалительных цитокинов, выполняющие роль молекул-мишеней для генной терапии заболеваний кровеносных сосудов и миокарда, быстро растёт. На моделях атеросклероза у животных показана эффективность таргетной генной терапии [47], однако перспективы будущего генной терапии атеросклероза на ранних его стадиях развития ещё только намечаются [66]. Заключение Хорошо известные и вновь выявленные факторы риска атеросклероза на доклинической стадии его развития способствуют разрушению целостности эндотелиального покрова и промотируют структурные изменения проатерогенной геометрии сосудистого русла [77]. Неинвазивные методы, пока на основе использования в основном УЗИ-технологий, позволяют дать оценку ранним функциональным и структурным доклиническим изменениям, отражающим ускоренное развитие атеросклеротического процесса у детей и подростков. Важными лечебными стратегиями контроля развития атеросклероза у детей раннего возраста остаются модификация поведения и образа жизни, регулярные физические нагрузки, селективные нутриентсодержащие диеты, специфические фармакологические препараты, генно-терапевтические подходы, которые позволяют надеяться на успешную профилактику атеросклероза на его доклинической стадии развития в будущем. Литература |