Окисно-індуковані порушення при артеріальній гіпертензії у дітей та підлітків і їх корекція : Окислительно-индуцированные нарушения при артериальной гипертензии у детей и подростков и их коррекция

summary

Матеріал та методи дослідження. Обстежено 150 дітей віком від 10 до 18 років з АГ, які перебували на лікуванні у стаціонарному відділенні Київського міського центру вегетативних дисфункцій на базі ревмокардіологічного відділення ДКЛ №6.

План обстеження дітей включав загальноклінічне дослідження, а також додаткові інструментальні методи. Загальноклінічне дослідження включало вивчення скарг, збирання анамнезу захворювання, анамнезу життя з поглибленим вивченням спадкового анамнезу з обтяженістю за захворюваннями серцево-судинної системи, об’єктивне обстеження, загальноприйняті лабораторні дослідження (загальний аналіз крові і сечі, аналіз крові на цукор, біохімічний аналіз крові, аналіз сечі за Нечипоренком та Зимницьким тощо), інструментальні дослідження – електрокардіографія (ЕКГ), кардіоінтервалографія (КІГ), реоенцефалографія (РЕГ), ультразвукове дослідження органів черевної порожнини (УЗД) і щитоподібної залози.

Психофізіологічний статус обстежених оцінювали за психологічними та нейропсихологічними тестуванням з використанням шкали депресії Бека, тривоги Шихана, Торонтської шкали оцінки алекситимії. Сумарний бал якості життя та ступеня тяжкості захворювання розраховували за стандартною анкетою, яка включала шкали оцінки  фізичного та емоційного стану, вираженості больового синдрому.

Додаткові інструментальні, біохімічні та біофізичні методи дослідження включали добове моніторування артеріального тиску (ДМАТ) для підтвердження АГ; визначення швидкості генерування супероксидних радикал-аніонів  та рівнів вмісту оксиду азоту в компонентах крові; визначення швидкості накопичення маркерів окисних пошкоджень гуаніну ДНК (8-oxodGu, 8-oxoG) у сечі; визначення активності матриксних металопротеїназ (ММП-2 та ММП-9) у сечі, визначення рівнів ендотелій-похідного вазоактивного фактора ЕТ-1.

Добове моніторування артеріального тиску і пульсу проводили з використанням моніторів тиску «АВРМ-02/M» фірми «МEDITECH» (Угорщина) з плечовою манжеткою. Вивчали такі параметри ДМАТ як середні добові значення систолічного артеріального тиску  (САТ), діастолічного артеріального тиску (ДАТ), середнього артеріального тиску (АТср), пульсового артеріального тиску (ПАТ), частоти серцевих скорочень (ЧСС): САТср, ДАТср, АТср, ПАТср, ЧССср, максимальні та мінімальні значення САТ, ДАТ, ПАТ, ЧСС, коефіцієнти варіації (КВ) САТ і ДАТ в денний і нічний час (КВ_Д, КВ_Н), індекси часу (ІЧ) гіпертензії САТ і ДАТ в денний і нічний час (ІЧ_Д, ІЧ_Н), добові індекси (ДІ) САТ і ДАТ.

 Визначення   швидкості генерування О₂^. NAD(P)H-оксидазою проводили з використанням спінового уловлювача 1-гідрокси-2,2,6,6-тетраметил-піперидин-1-оксилу та методу електронного парамагнітного резонансу (ЕПР). Рівні синтезу NO індуцибельною синтазою NO нейтрофільних гранулоцитів вимірювали з використанням спінового уловлювача диетилдитіокарбамату (фірми  “Sigma”) та методу ЕПР при температурі рідкого азоту (77К).

 Для визначення швидкості утворення маркерів окисних пошкоджень гуаніну в ДНК (8-oxoG, 8-охоdGu) проводили твердофазну екстракцію окиснених гуанінових основ ДНК із сечі, ідентифікацію і кількісну оцінку їх вмісту методом спектрофотометрії.

Концентрації латентних та активних форм ММП-2 та ММП-9 визначали методом зимографії в 12% поліакриламідному гелі з додецилсульфатом натрію і 0,1% желатину як субстрату. Протеолітичну активність оцінювали за вимірюванням площі зони лізису, використовуючи для порівняння стандартний набір ММП-2 і ММП-9. Результати оцінювали за стандартною програмою.

Вимірювання рівнів ендотелій-похідного вазоактивного фактора ЕТ-1 в сироватці крові обстежуваних дітей проводили імуноферментним методом ELISA. Рівні вмісту ЕТ-1 досліджуваних зразків оцінювали при зіставленні з стандартними розведеннями синтетичного ЕТ-1.

Усім обстежуваним дітям основної групи проведено лікування за схемою, яка включала засоби з групи антигіпертензивних препаратів та антиоксидантних засобів. До схеми терапії хворих з порушенням добового профілю артеріального тиску у вигляді САГ входили антигіпертензивні препарати з групи β-блокуючих засобів - небілет в дозі 2,5-5 мг/добу або інгібіторів ангіотензинперетворюючого ферменту – еналаприл в дозі 0,1 мг/кг/добу для дітей  та 5-40 мг/добу для підлітків і енергетичний антиоксидантний комплекс кудесан. Небілет призначали хворим з АГ із симпатикотонією у вихідному вегетативному тонусі за даними кардіоінтервалографії, еналаприл – обстежуваним з ваготонією. Кудесан призначали в дозі 0,5 мл (10 крапель, що містять 15 мг Коензиму Q₁₀ та 2,25 мг токоферолу ацетату). Хворі з порушенням добового профілю артеріального тиску у вигляді ЛАГ одержували кудесан в дозі 0,5 мл. Тривалість курсу терапії становила 4 тиж.

Діти групи порівняння одержували стандартну антигіпертензивну терапію, що включала при порушенні добового профілю артеріального тиску у вигляді САГ антигіпертензивні препарати з групи β-блокуючих засобів - небілет в дозі 2,5-5 мг/добу або інгібіторів ангіотензинперетворюючого ферменту – еналаприл в дозі 0,1 мг/кг/добу для дітей та 5-40 мг/добу – для підлітків. Небілет призначали хворим з АГ із симпатикотонією у вихідному вегетативному тонусі за даними кардіоінтервалографії, еналаприл – обстежуваним з ваготонією.  Крім того,  усіх хворим із САГ і ЛАГ основної групи групи та групи порівняння рекомендовано заходи для корекції способу життя, зниження маси тіла. Тривалість курсу терапії становила 4 тиж. Після завершення лікування усім обстежуваним дітям проведено повторне обстеження, що включало оцінку клінічного та психофізіологічного стану, ДМАТ і визначення показників, які характеризують рівень окисних змін в організмі.

Результати дослідження та їх обговорення. Під спостереженням перебувало 150 дітей з АГ у віці від 10 до 18 років. Серед обстежених було 94 (62,6%) хлопчики та 56 (37,3%) дівчаток з АГ, що підтверджує дані літератури щодо більшого поширення АГ серед осіб чоловічої статі (М.М. Коренєв та співавт., 2008). Середній вік обстежених дітей з АГ становив (14,66±1,63) року; середній вік хлопчиків становив (15,09±1,38) року, дівчаток – (14,5±1,66) року. Більшість обстежених становили діти віком 12-15 років.

За результатами проведеного ДМАТ, обстежених поділено на три групи. У 82 (39%) дітей виявлено порушення добового профілю артеріального тиску (ДПАТ) у вигляді стабільної артеріальної гіпертензії, у 68 (32%) – ЛАГ; у 60 (29%) дітей - нестабільний профіль АТ (НестАТ).

 В процесі дослідження встановлено, що основними скаргами хворих з АГ були: головний біль – у 111 (74%), запаморочення – у 74 (49,3%), біль в ділянці серця  – у 62 (41,3%), метеочутливість – у 99 (66%), швидка втомлюваність - у 109 (72,6%). Головний біль, запаморочення, метеочутливість виявлено у більшості обстежених із стабільним профілем АТ.

Дослідження багатьох авторів свідчать про те, що зміна тих чи інших показників психологічного стану є невід’ємною складовою будь-яких соматичних захворювань (І.Б. Дерманов, 2002). Нами проаналізовано рівні ситуативної та особистістної тривожності у всіх обстежених. Виявлено їх підвищення в усіх дітей з АГ та збільшення рівня ситуативної тривожності  залежно від тривалості захворювання.

У дітей з САГ був вищий рівень алекситимії  - (71±4) бали порівняно з хворими з ЛАГ – (51±2) бали (р<0,05) та із здоровими дітьми (44±1) бали (р<0,01). Рівень алекситимії у хворих з ЛАГ також перевищував значення в групі контролю - (51±2) бали проти (44±1) бали (р<0,05). У всіх дітей з АГ виявлено підвищений рівень депресії. Ступінь тяжкості захворювання був вищим у дітей із САГ порівняно з обстежуваними з ЛАГ та групою контролю. Показник якості життя був приблизно однаковим у обстежених із САГ та ЛАГ та значно нижчим, ніж у здорових дітей. Таким чином, у дітей з АГ  зниження показника якості життя формується в результаті порушень таких психофізіологічних показників, як депресія, алекситимія, тривожність.

Генерування підвищених концентрацій супероксидних радикал-аніонів за участю специфічних ферментативних систем дихального ланцюга мітохондрій та клітин гранулоцитарного ряду в стінці судин відіграє важливу роль в зміні сигнальних механізмів, які регулюють контроль за проникністю стінки судини, адгезію прозапальних білків, ріст та апоптоз клітин, контроль за прозапальним гомеостазом та антикоагулянтними механізми. Підвищений рівень утворення О₂^. нейтрофільним  гранулоцитами крові бере участь в розвитку патофізіологічного феномена, відомого як ендотеліальна дисфункція з наступним пошкодженням стінки судини, наростанням процесів неспецифічного запалення.

Нами проаналізовано рівні NAD(P)H-оксидазної активності нейтрофільних гранулоцитів крові дітей з АГ. Рівень швидкості генерування супероксидних радикал-аніонів нейтрофільними гранулоцитами крові у дітей з САГ становив (2,83±0,81) нмоль/1∙10³ клітин·хв, з ЛАГ – (2,16±0,23) нмоль/1∙10³ клітин·хв (р>0,05), що вище порівняно із значенням в контролі   – (0,67±0,06) нмоль/1∙10³ клітин·хв (р<0,05). Високий рівень генерування О₂^. нейрофілами крові свідчить про активацію цих клітин в організмі дітей з АГ як ланки окисно-залежних механізмів пошкодження на молекулярному рівні (ДНК, білки) та стінки судин, що зумовлює необхідність застосування терапевтичних заходів для корекції швидкості генерування О₂^..   

Одночасно з підвищенням рівнів NAD(P)H-оксидазної активності нейтрофільних гранулоцитів крові у всіх дітей з АГ виявлено збільшення рівнів утворення оксиду азоту цими клітинами - біологічно активної молекули, що виконує широкий спектр таких функцій, як регуляція судинного тонусу, контроль за процесами запалення специфічного та неспецифічного характеру, регуляція агрегаційної функції тромбоцитів і нейтрофільних гранулоцитів.  У дітей із САГ показник становив (7,81±1,75) нмоль/1∙10⁶клітин·хв, з ЛАГ – (4,61±0,92) нмоль/1∙10⁶клітин·хв (р>0,05), що вище контрольного значення (1,17±0,24) нмоль/1∙10⁶клітин·хв (р<0,05).

Підвищене утворення NO в організмі дітей з АГ супроводжується його функціональним дефіцитом за рахунок нейтралізуючого впливу супероксидних радикал-аніонів з утворенням потужного окисника перокиснітриту (Feletou et al., 2005). Це призводить до посилення пошкоджень як за рахунок відсутності протективного впливу NO, так і під впливом пероксинітриту.   

Утворення РФК безперервно відбувається в організмі і є фізіологічно збалансованим за рахунок активності ендогенних антиоксидантних систем. Однак у разі екстремального підвищення продукування РФК, що виявлено нами при АГ, виникають пошкодження, в тому числі ДНК, білків, ліпідів. Ендогенні оксидні пошкодження макромолекул, насамперед ДНК, спричинюють розвиток індукованої нестабільності геному. З усіх азотистих основ ДНК  гуанін найбільш чутливий до окисних впливів, а продукт його окиснення 8-гідрокси-2-дезоксигуанозин найчастіше зустрічається в ДНК різних органів і тканин та є маркером окисного пошкодження ДНК (Gorbunova еt al., 2007).  

 Нами виявлено в усіх дітей з АГ підвищені рівні показників окисного пошкодження гуаніну ДНК – 8-охоG та 8-oxodGu. У дітей із САГ рівень 8-оксогуаніну порівняно з групою контролю становив (8,66±1,73) нмоль/доба·кг маси тіла проти (2,11±0,13) нмоль/доба·кг маси тіла (р<0,05); у дітей з ЛАГ – (7,09±1,49) нмоль/доба·кг маси тіла та (2,11±0,13) нмоль/доба·кг маси тіла відповідно (р<0,05). Рівень утворення 8-oxodGu у хворих із САГ становив (10,31±4,48) нмоль/доба·кг маси тіла, з ЛАГ – (13,23±4,34) нмоль/доба·кг маси тіла (р>0,05), що перевищує показник в контрольній групі – (2,15±0,78) нмоль/доба·кг маси тіла (р<0,05).

Встановлено позитивний кореляційний зв’язок між показниками 8-охоG та швидкістю генерування супероксидних радикал-аніонів нейтрофільними гранулоцитами крові у дітей із САГ (r=0,653, р<0,05) та ЛАГ (r=0,512, р<0,05). Зокрема, між рівнями  8-oxodGu та  швидкістю генерування супероксидних радикал-аніонів нейтрофільними гранулоцитами крові - у дітей із САГ (r=0,472, р<0,05) та з ЛАГ (r=0,675, р<0,05), що свідчить про посилення пошкоджень ДНК в організмі дітей з АГ у разі наростання генерування О₂^..

Наступним етапом дослідження була оцінка рівнів  дезінтеграційних змін в структурах стінки судин, що формуються під безпосереднім активуючим впливом РФК на судиноспецифічні форми матриксних металопротеїназ (ММП-2, ММП-9) та проявом їх пошкоджувального впливу на макроструктурному рівні. Так, рівні активності ММП-2 у хворих із САГ та ЛАГ становили (0,31±0,14) мкг/мл та (0,6±0,18) мкг/мл, відповідно, що перевищує значення показника в контролі - (0,09±0,03) мкг/мл (р<0,05).

Зареєстровано підвищені рівні вмісту й іншої судиноспецифічної форми ММП – ММП-9. Рівень активності ММП-9 у дітей із САГ - (1,29±0,08) мкг/мл порівняно з контролем – (0,09±0,01) мкг/мл (р<0,01) та хворих з ЛАГ - (2,0±0,18) мкг/мл проти (0,09±0,01) мкг/мл (р<0,01) є вищий, ніж в групі контролю. При цьому активність ММП-9 у дітей з ЛАГ вища, ніж у дітей із САГ (р<0,05), що свідчить про більш активні ремоделюючі та дезінтеграційні процеси в стінці судин у дітей з ЛАГ та їх стабілізацію при САГ.  

Крім ММП, в ремоделюванні стінки судин при АГ бере участь ендотелій-похідний вазоактивний фактор ЕТ-1, який одночасно з безпосереднім вазоконстрикторним впливом регулює ріст та проліферацію ендотеліальних клітин і клітин гладеньких м’язів судин (He et al., 2007). Нами виявлені підвищені рівні ЕТ-1 в плазмі крові в усіх обстежених з АГ. Рівень ЕТ-1 у дітей із САГ (9,19±1,23) пг/мл та з ЛАГ - (6,24±0,47) пг/мл перевищував показники групи контролю - (2,31±0,45) пг/мл (р<0,05).