Введение

УДК 612.398.192:/617.58–002.18–88–092:616.13–004.6

Клинические проявления облитерирующего атеросклероза сосудов нижних конечностей и их связь с уровнями биогенных аминов, их предшественников и метаболитов в плазме крови

И.И.Климович, Е.М.Дорошенко

Гродненский Государственный медицинский университет МЗ Республики Беларусь, 230015, Гродно, Горького 80

Институт биохимии НАН Беларуси, г. Гродно, 230009, Гродно, БЛК-50

Abstract

Clinical symptoms of obliterating atherosclerosis of the vessels of lower limbs and their relationship with plasma levels of biogenic amines, their precursors and metabolites

I.I. Klimovich, Ye.M.Doroshenko

Key words: atherosclerosis, lower limbs, catecholamines, serotonin

The formation of the pool of biogenic amines, their precursoss and metabolites in blood plasma of parients with obliterating atherosclerosis of lower limbs has been investigated.

The concentrations of catecholamines, serotonin, acidic metabolites of dopamine, and tryptophan in blood plasma of patients with obliterating atherosclerosis of vessels of lower limbs were investigated. The levels of norepinephrine and epinephrine in plasma of patiens with circulatiry insufficiency were lower while the dopamine level was relatively high. Patients with significant functional insufficiency of regional circulation showed significant decrease of plasma serotonin content. Apparently metabolic disturbances which accompany clinically expressed atherosclerosis include the decrease of synthesis of serotonin by enterochromaffin tissue or acceleration of dioxygenase disintegration of tryptophan in the liver.

Longer duration of illness was accompanied by the decrease in content of tryptophan in plasma.

As early as during I stage of illness the decrease of tryptophan content took place. Also, only in patients with Ist stage of illness the serotonin content was decreased. Lack of the above decrease during II-IV stages might be presumably referred to the alterations in platelet structure and coming out additional amount of serotonin to plasma from platelets. The increase of concentrations of dopamine and DOPAC and decrease – of HVA took place in virtually all stages of illness. Thus, a number of shifts in the content of biogenic amines and related compounds take place as early as during I stage of obliterating atherosclerosis of vessels of lower limbs. Apparently, platelet structure and function alter mainly in II-IV stages of atherosclerosis.

Введение

До настоящего времени не решены задачи: анализ и расшифровка действия основных факторов ОАСНК на уровне биорегуляторных систем, рецепторов и клеток; взаимоотношения между начальными биохимическими сдвигами в организме и морфологическими процессами в сосудах.

Наш особый интерес к изучению закономерностей формирования фонда биогенных аминов и родственных соединений обусловлен тем, что обмен этих соединений довольно жёстко контролируется различными биохимическими и физиологическими механизмами, а сами эти соединения выступают в роли аллостерических регуляторов, нейротрансмиттеров или их предшественников [8,9,11,12].

В настоящее время наиболее распространенной считается четырёхстадийная морфологическая классификация ОАСНК [5], однако, наряду со стадией морфологических изменений считается важным учитывать степень хронической артериальной недостаточности, так как не всегда анатомические изменения в магистральных артериях соответствуют тяжести функциональных нарушений кровотока в нижних конечностях.

Классификация В.И.Бураковского, которой мы пользуемся в настоящей работе [5], учитывает как наличие хронической артериальной недостаточности, так и выраженность анатомических и функциональных изменений сосудистой стенки. Диагностика стадий заболевания и степени ишемии основывается на применении таких высокоинформативных методов исследования, как ангиография, функциональная реовазография, доплерометрия и доплерография [4,5,6].

Материалы и методы

Характеристика клинических исследований

Обследовано 411 больных, из них 359 мужчин и 52 женщин с 1990 по 1997 гг. Общая характеристика больных представлена в таблицах 1—3.

Таблица 1

Распределение обследованных больных по стадиям заболевания

		Стадия ОАСНК
		I	II	III	IV	Всего
кол-во больных		41	252	54	64	411
Пол	м	32	235	44	48	359
	ж	9	17	10	16	52
Возраст	31-40 лет	0	2	0	0	2
	41-59 лет	25	87	15	15	142
	60 и более лет	16	163	39	49	267
Койко-дни (средние)		17,4	19	26,6	28,5	22,9

Таблица 2

Распределение обследованных больных в зависимости от основных перенесенных и сопутствующих заболеваний и оперативных вмешательств

	Стадия ОАСНК
	I	II	III	IV
Перенесенные заболевания и оперативные вмешательства:
инфаркт миокарда	3	13	0	1	17
операция шунтирования	0	20	10	3	33
симпатэктомия	0	2	0	1	3
ампутации	0	0	3	16	19
интимтромбэктомия	0	2	0	1	3
резекция желудка	0	15	1	1	17
инфаркт миокарда и инсульт	0	3	0	2	5
инсульт	1	11	2	3	17
прочие	17	129	11	9	166
Сопутствующие заболевания:
язвенная болезнь желудка и 12-перстной кишки	1	22	1	3	27
сахарный диабет
есть	1	37	9	13	60
нет	40	215	45	51	351

Таблица 3

Распределение обследованных больных в зависимости от наличия или отсутствия ИБС, гипертонической болезни или ожирения

Стадия		1	2	3	4	Всего
ИБС	есть	8	120	30	57	215 (52,3%)
	нет	33	132	24	7	196 (47,7%)
Гипертоническая болезнь	есть	5	48	26	32	111 (27,0%)
	нет	36	204	28	32	300 (73,0%)
Ожирение	есть	3	8	5	7	23 (5,6%)
	нет	38	244	49	57	388 (94,4%)

В диагностике ОАСНК использовали данные общеклинического обследования, реовазографии (реовазографический индекс), УЗИ сосудов (наличие зон окклюзий, прослушивание шума), ангиографии (изъеденность контуров артерий, их сужение или полная облитерация), а также все стандартные лабораторные и биохимические показатели, определяемые в клинике.

I стадия заболевания отмечена у 41 больного (32 мужчины, 9 женщин). В возрасте 41-59 лет было 25 пациентов и старше 60 лет – 16. Сроки лечения этих больных в стационаре составили 17,4 койко-дня.

II стадия заболевания имелась у 252 больных (235 мужчин и 17 женщин), до 40 лет было 2 больных, 41-59 лет – 87, старше 60 лет – 163. Длительность лечения у этой категории больных составила 19 койко-дней. С III стадией болезни лечилось 54 больных, из них 44 мужчины и 10 женщин, в возрасте 41-59 лет – 15 пациентов и свыше 60 лет – 39 больных. Сроки лечения этой категории больных составили 26,6 койко-дня. IV стадия болезни имелась у 64 больных (48 мужчин и 16 женщин). В возрасте 41-59 лет было 15 пациентов и старше 60 лет – 49 больных.

Контрольные группы были сформированы из 10 больных грыжами, от которых получена плазма для определения уровней биогенных аминов и их производных.

Всего обследован 421 человек.

Определение биогенных аминов и их производных в плазме крови

Определение уровней биогенных аминов и их производных проводили в хлорнокислых экстрактах [2]. Образец ткани (20-80 мг) взвешивали и гомогенизировали в 10 объемах 0,2 М HClO₄, содержащей внутренние стандарты: для определения биогенных аминов — 400 нМ ванилиновой кислоты (VA), а также 50 мг/л ЭДТА и 50 мг/л Na₂S₂O₅ в качестве антиоксиданта. Определение концентраций биогенных аминов их предшественников и метаболитов в отделах головного мозга проводили на ВЭЖХ-системе “Waters” (Millipore-Waters, США).

Для определения биогенных аминов, их предшественников и метаболитов использовался метод ион-парной ВЭЖХ: колонка Сепарон SGX C₁₈, 5 мкм, 3х150 мм с предколонкой 3х50 мм; подвижная фаза: 0,1 М KH₂PO₄, 17 мМ CH₃COOH, pH 3,55, гептилсульфонат натрия 200 мг/л, октилсульфонат натрия 200 мг/л, ЭДТА 0,1 мМ, с добавлением 11,5 об.% метанола. Скорость потока 0,5 мл/мин, температура колонки 30°С. Детектирование электрохимическое, потенциал рабочего электрода 0,78 В, постоянная времени 1 с. В описанной системе последовательно элюировались и определены следующие соединения: тирозин (Tyr), норадреналин (NE), адреналин (E), 5-окситриптофан (5-HTP), 3,4-диоксифенилуксусная кислота (DOPAC), норметанефрин (NM), дофамин (DA), 5-оксииндолуксусная кислота (5-HIAA), триптофан (Trp), гомованилиновая кислота (HVA), 3-метокситирамин (3-MT), серотонин (5-HT). В плазме крови содержание триптофана, метаболитов дофамина (DOPAC и HVA) и серотонина проводилось непосредственно в хлорнокислых экстрактах, определение катехоламинов – после их выделения путем селективной адсорбции на нейтральной Al₂O₃ c 3,4-диоксибензиламином в качестве внутреннего стандарта.

Результаты и их обмуждение

Содержание биогенных аминов, метаболитов дофамина, а также триптофана при поступлении больных не зависело от возраста, однако у больных старше 60 лет нарушалось нормальное соотношение между концентрациями адреналина и норадреналина (содержание норадреналина было ниже, чем адреналина) (табл. 4).

Таблица 4

Содержание биогенных аминов, их метаболитов в плазме крови больных ОАСНК при поступлении в зависимости от возраста, нМ.

	41–59 лет n=45	60 лет и более n=51
Trp, m М	16,64 ± 2,00	15,75 ± 1,33
HVA	95,9 ± 18,4	75,58 ± 8,12
5-HT	188,0 ± 40,5	81,3 ± 29,4
NE	нет данных	0,5559 ± 0,0832
E	нет данных	0,655 ± 0,139
DOPAC	60,4 ± 18,9	40,31 ± 5,33
DA	нет данных	0,6123 ± 0,0777

Наличие и степень ожирения не оказывали влияния на содержание исследованных соединений в плазме крови больных при поступлении.

При наличии выраженной недостаточности кровообращения у больных наблюдалось повышенное содержание серотонина (табл. 5). Обращает на себя внимание также низкое содержание норадреналина и адреналина при II стадии недостаточности кровообращения, хотя при этом уровень дофамина, являющегося предшественником обоих соединений, был сравнительно высоким. Вероятно, регуляция сосудистого тонуса в этом случае осуществляется в большей степени за счет уровня дофамина, в то время как известно, что ответ на введение адреналина таким больным может быть парадоксальным как на системном уровне, так и на уровне пораженного сосуда [7].

Таблица 5

Содержание биогенных аминов, их метаболитов в плазме крови больных ОАСНК при поступлении в зависимости от наличия и степени недостаточности кровообращения, нМ

	нет n=39	I степень n=45	II степень n=10
Trp, m М	15,45 ± 1,36	16,62 ± 2,39	19,00 ± 2,51
HVA	92,3 ± 10,4	58,8 ± 10,3	51,6 ± 10,8
5-HT	65,2 ± 23,6	92,5 ± 67,8	213 ± 36,7*
NE	0,585 ± 0,0817	нет данных	0,191 ± 0,0443
E	0,628 ± 0,120	нет данных	0,277 ± 0,200
DOPAC	49,55 ± 8,92	38,91 ± 5,39	29,08 ± 6,00
DA	0,530 ± 0,0550	нет данных	0,688 ± 0,287

* – p<0.05 при сравнении с группой “нет недостаточности кровообращения”

Наличие и степень выраженности болевого синдрома не оказывало достоверного влияния на уровни исследованных показателей, однако уровень дофамина при более выраженном болевом синдроме имел тенденцию к повышению (табл. 6). При болях в покое концентрация дофамина оказывалась выше, чем адреналина и норадреналина. Повышение тонуса сосудов за счет увеличения содержания дофамина может усугублять спазм сосудов и вызывать эффект “порочного круга” [7], в результате которого, возможно, болевой синдром и сохраняется в покое.

Таблица 6

Содержание биогенных аминов, их метаболитов в плазме крови больных ОАСНК при поступлении в зависимости от выраженности болевого синдрома, нМ

	при быстрой ходьбе n=69	при обычной ходьбе n=15	в покое n=12
Trp, m М	16,49 ± 2,81	15,94 ± 1,29	15,50 ± 3,46
HVA	73,7 ± 15,7	84,06 ± 9,69	68,2 ± 16,9
5-HT	нет данных	90,7 ± 29,2	16,84 ± 5,13
NE	0,988 ± 0,221	1,87 ± 1,25	0,617 ± 0,252
E	0,8807 ± 0,0553	1,093 ± 0,542	0,814 ± 0,256
DOPAC	22,75 ± 4,56	48,43 ± 7,86	45,77 ± 9,15
DA	0,618 ± 0,216	1,002 ± 0,490	1,077 ± 0,290

При более выраженных функциональных расстройствах кровообращения (дистанция безболевой ходьбы менее 100 м) наблюдается достоверное снижение содержания серотонина в плазме (табл. 7). Этот эффект является еще более показательным, учитывая повышение этого показателя при выраженной недостаточности кровообращения, которая часто наблюдается у таких больных. Очевидно, метаболические расстройства, сопровождающие клинически выраженный атеросклероз, включают в себя уменьшение синтеза серотонина энтерохромаффинной тканью или усиление диоксигеназного расщепления триптофана в печени, вследствие которого происходит нарушение нормального соотношения двух основных путей превращения триптофана в сторону кинуренинового пути [10]. Продукты последнего, возможно, способствуют увеличению болевой чувствительности или снижению переносимости физической нагрузки.

Большая давность заболевания сопровождается снижением содержания в плазме триптофана (табл. 8). Поскольку последний является незаменимой аминокислотой, снижение его концентрации может быть следствием увеличения скорости его распада, а, учитывая, что содержание серотонина с увеличением давности заболевания также имеет тенденцию к снижению, очевидно, речь идет об активации пирролазного расщепления триптофана (кинуренинового пути). С другой стороны, такая активация может приводить к функциональной недостаточности предшественника в синтезе серотонина (включая серотониновую систему в ЦНС) [10].

Таблица 7

Содержание биогенных аминов, их метаболитов в плазме крови больных ОАСНК при поступлении в зависимости от дистанции безболевой ходьбы, нМ

	более 500 м n=63	от 200 до 500 м n=17	менее 100 м n=16
Trp, m М	19,05 ± 7,94	16,70 ± 1,28	14,42 ± 1,99
HVA	85,5 ± 30,5	79,7 ± 10,7	85,6 ± 14,2
5-HT	118 ± 35,6	82,7 ± 23,6	37,6 ± 15,8*
NE	0,2631 ± 0,0353	1,55 ± 0,334	0,835 ± 0,340
E	0,409 ± 0,224	0,583 ± 0,119	0,918 ± 0,292
DOPAC	49,4 ± 13,4	35,84 ± 5,63	61,9 ± 15,4
DA	0,554 ± 0,135	0,561 ± 0,123	0,704 ± 0,115

* – p<0.05 при сравнении с группой “более 500м”

Таблица 8

Содержание биогенных аминов, их метаболитов в плазме крови больных ОАСНК при поступлении в зависимости от давности заболевания, нМ

	до 1 года n=12	до 5 лет n=60	более 5 лет n=24
Trp, m М	23,30 ± 2,83	15,84 ± 1,36*	13,08 ± 1,80*
HVA	86,9 ± 18,9	93,7 ± 12,9	63,7 ± 10,6
5-HT	139,2 ± 35,0	108,7 ± 22,3	93,3 ± 38,3
NE	0,429 ± 0,152	0,776 ± 0,223	0,557 ± 0,119
E	0,533 ± 0,107	0,678 ± 0,318	0,686 ± 0,134
DOPAC	37,94 ± 6,33	37,68 ± 6,29	59,5 ± 15,2
DA	0,538 ± 0,147	0,417 ± 0,191	0,693 ± 0,126

* – p<0.05 при сравнении с группой “до 1 года”

Анализ формирования фонда биогенных аминов в плазме крови в зависимости от стадии заболевания показал, что уже при I стадии заболевания имеется выраженная тенденция к снижению содержания триптофана (табл. 9). Кроме этого снижено содержание серотонина только при I стадии. Отсутствие этого снижения у больных II–IV стадий (табл. 9-11) можно предположительно отнести на счёт нарушения структуры тромбоцитов и выхода дополнительных количеств серотонина в плазму из тромбоцитов, где его содержание, как известно, очень высокое [1,3].

Что касается показателей, характеризующих систему катехоламинов, то обращает внимание повышенное содержание дофамина (табл. 9), а также 3,4–диоксифенилуксусной кислоты. При всех стадиях заболевания снижено содержание конечного метаболита дофамина – гомованилиновой кислоты. Соотношение концентраций норадреналина и адреналина у больных IV ст. было явно сниженным (табл. 11).

Таким образом, нами обнаружено, что ряд сдвигов в содержании биогенных аминов, их предшественников и метаболитов в плазме крови имеется уже у больных I стадии. Очевидно структура и функции тромбоцитов в I стадии не нарушается, а в последующих II–IV происходит их нарушение.

Таблица 9

Содержание биогенных аминов и их метаболитов в плазме крови больных ОАСНК I и II ст., нМ

	Контрольная группа n=10	I ст. n=13	II ст. n=45
Trp, m М	26,2 ± 5,11	16,02±4,79*	15,85±1,71*
HVA	131,5 ± 18,6	60,47±5,62*	68,9±13,4*
5-HT	176,2 ± 23,6	55,2±4,25*	185,7±20,7
NE	2,18 ± 0,418	1,225±0,424	3,54±1,01
E	0,551 ± 0,101	0,895±0,0921	1,75±0,22
NE/E	3,96	1,36	2,02
DOPAC	5,11 ± 1,007	14,88±1,46*	41,64±4,93*
DA	0,198 ± 0,042	0,218±0,0287	1,91±0,27*

* p< 0,05 при сравнении с контролем

Таблица 10

Содержание биогенных аминов и их метаболитов в плазме крови больных ОАСНК III ст., нМ

	Контрольная группа n=10	III ст. n=18
Trp, m М	26,2 ± 5,11	18,39±3,73*
HVA	131,5 ± 18,6	56,3±27,0*
5-HT	176,2 ± 23,6	232,92±24,10
NE	2,18 ± 0,418	2,70±0,49
E	0,551 ± 0,101	0,587±0,278
NE/E	3,96	4,57
DOPAC	5,11 ± 1,007	52,7±13,4*
DA	0,198 ± 0,042	0,894±0,1489*

* p< 0,05 при сравнении с контролем

Таблица 11

Содержание биогенных аминов и их метаболитов в плазме крови больных ОАСНК IV ст., нМ

	Контрольная группа n=10	IV ст n=20
Trp, m М	26,2 ± 5,11	13,03±1,55*
HVA	131,5 ± 18,6	85,7±14,5*
5-HT	176,2 ± 23,6	224,36±24,78
NE	2,18 ± 0,418	0,552±0,166*
E	0,551 ± 0,101	0,702±0,234
NE/E	3,96	0,79*
DOPAC	5,11 ± 1,007	36,30±6,41*
DA	0,198 ± 0,042	0,806±0,111*

* p< 0,05 при сравнении с контролем

Литература

1. Адамчик А. С., Копытенко И. И., Крашутский В. В. Состояние антитромбогенных свойств стенки сосудов и внутрисосудистая активация тромбоцитов при атеросклерозе периферических артерий // Сов. медицина, 1991, N 5. – С.52-53

2. Дорошенко Е.М. Формирование фонда биогенных аминов и нейроактивных аминокислот в головном мозге крыс при алкогольной интоксикации и отмене этанола. Автореф. дисс. … канд. биол. наук. Минск, 1994. — 20с.

3. Некоторые показатели тромбоцитарной активности больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей / Якунин Г.А., Кургузов О.П., Лаврова Л.А., Новикова А.Н. // Лаб.дело.— 1990.—№3.—С.77-78

4. Проблемы атеросклероза // Сб.научн.трудов под ред. Е.И.Чазова.— М.,1991, 152с.

5. Сердечно-сосудистая хирургия: (руководство) / Бураковский В.И., Бокерия Л.А., Бухарин В.А. и др.; под ред. В.И.Бураковского, Л.А.Бокерия.— М., 1989.— 750 с.

6. Чазов Е.И. Эволюция методов диагностики сердечно-сосудистых заболеваний // Мед. новости.— 1995.— №1.— С.6-10.

7. Шанина Е.Ю. Оценка состояния дистального артериального русла у больных облитерирующим атеросклерозом по данным ультразвуковых методов исследования.: [Докл.] Международной конференции “Актуальные вопросы ультразвуковой диагностики”. М., 19-21 марта 1997 г. // Ультразвуковая диагностика, 1997, №2 С.42-43.

8. Amino Acids (Chemistry, Biology, Medicine) / Ed. Lubec C., Rosental J.A. — N.Y.: Escom, 1990. — 1196 p.

9. Bender D.A. Amino Acid Metabolism. - N.Y.: J. Willey & Sons, 1975. - 234 p.

10. Chaouloff P., Kennett G.A., Surrurrier B. Amino acid analysis demonstrates that increased plasma tryptophan causes the increase of brain tryptophan during exercise in the rat // J. Neurochem. — 1986. — Vol. 46,N 5. — P. 1647-1650.

11. De Feudis F.V., Mandel P. Amino Acid Neurotransmitters. - N.Y.: Acad.Press, 1981. - 571 p.

12. Perry T. Cerebral amino acid pools // Hand. Neurochem. - N.Y., 1982. - P. 151-180.

Поступила 30 августа 2001 года