АПЕЛИН  КАК  МАРКЕР  ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТИ  У  БОЛЬНЫХ  ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ  БОЛЕЗНЬЮ

Демиденко  Анна  Валерьевна

канд.  мед.  наук,  доцент,  доцент  кафедры  пропедевтики  внутренней  медицины  №  1,  основ  биоэтики  и  биобезопасноти  Харьковского  национального  медицинского  университета,  Украина,  г.  Харьков

E-mail: 

APELIN  AS  A  MARKER  OF  AN  INSULIN  RESISTANCE  IN  PATIENTS  WITH  ESSENTIAL  HYPERTENSION

Ganna  Demydenko

MD,  PhD,  associate  professor  of  propedeutics  to  internal  medicine  department  №1,  basis  of  bioethics  and  biosafety  of  Kharkiv  National  Medical  University,  Kharkiv

АННОТАЦИЯ

Целью  исследования  был  анализ  уровня  апелина  в  крови  больных  ГБ  с  инсулинорезистентностью.  Обследовано  94  пациента  с  ГБ.  Использовались  общеклинические,  лабораторные  методы  исследования.  Наличие  инсулинорезистености  установлено  в  54,5  %  случаев,  что  сопровождалось  большей  экспрессией  пептида  апелина,  высоким  риском  развития  СД  2  типа,  выраженными  изменениями  липидограммы  с  более  высоким  индексом  атерогенности.  Возможно  использовать  активность  пептида  в  качестве  маркера  инсулинорезистентности  у  больных  с  гипертонической  болезнью.

ABSTRACT

Aim  of  investigation  was  to  estimate  a  serum  level  of  apelin  in  patients  with  essential  hypertension  and  insulin  resistance.  94  patients  were  examined.  Clinical  and  laboratory  methods  were  used.  Insulin  resistance  was  estimated  in  54,5  %.  It  was  accompanied  by  overexpression  of  apelin,  increased  risk  of  type  2  diabetes  development,  pronounced  changes  in  lipids  and  high  atherogenic  index.  It’s  possible  to  use  apelin  activity  as  a  marker  of  insulin  resistance  in  patients  with  essential  hypertension.

Ключевые  слова:  апелин;  гипертоническая  болезнь;  инсулинорезистентность;  сахарный  диабет  2  типа.

Key  words:  apelin;  essential  hypertension;  insulin  resistance;  type  2  diabetes.

Гипертоническая  болезнь  остается  одной  из  актуальнейших  проблем  современной  кардиологии.  По  данным  статистики,  в  Украине  около  56  %  населения  имеют  заболевания  системы  кровообращения.  Наиболее  распространенной  является  ГБ:  11,9  млн.  людей,  из  которых  5,0  млн.  работоспособного  возраста  [1,  96;  2,  32]. 

В  развитии  и  прогрессировании  ГБ  большая  роль  отводится  нарушениям  углеводного  обмена.  Известно,  что  инсулинорезистентность  (ИР)  при  ГБ  формируется  в  результате  дефектов  рецепторов  к  инсулину,  нарушения  транспорта  глюкозы  на  пострецепторном  уровне  и  изменениях  внутриклеточного  метаболизма  глюкозы.  ИР  развивается  в  скелетных  мышцах,  жировой  ткани  и  печени.  Снижение  чувствительности  периферических  тканей  к  инсулину  вызывает  гипергликемия,  в  ответ  на  это  увеличивается  секреция  инсулина  β-клетками  поджелудочной  железы,  формируется  гиперинсулинемия  (ГИ).  ГИ  способствует  ускорению  реабсорбции  катиона  натрия.  Так  же  инсулин  влияет  на  активность  Na,  K-АТФазы,  Ca,  Mg-АТФазы.  Следствием  ИР  может  быть  увеличение  уровня  внутриклеточного  натрия  и  калия.  В  результате  накопления  этих  катионов,  усиливается  чувствительность  сосудистой  стенки  к  прессорным  эффектам  норадреналина  и  АГ  ІІ.  Кроме  того,  активация  симпатической  нервоной  системы  приводит  к  увеличению  сердечного  выброса  и  констрикции  периферических  кровеносных  сосудов  [6,  с.  347].

Инсулинорезистентность  (ИР)  рассматривается  как  предиктор  развития  таких  патологических  состояний  и  заболеваний,  как  ожирение,  СД  2  типа,  атеросклероз  [9,  с.  460].  ИР  является  независимым  фактором  риска  сосудистых  катастроф,  и  дополнительным  фактором,  ухудшающим  течение  и  прогноз  ГБ.  Продолжаются  интенсивные  исследования  механизма  развития  ИР  и  возможностей  коррекции  при  ГБ.

Внимание  ученых  привлек  относительно  недавно  открытый  пептид,  апелин,  сходный  построению  с  лигандом  ангиотензина  ІІ  1  типа.

Апелин  и  G-белковый  рецептор  (APLNR)  были  открыты  в  1993  году  O'Dowd  и  коллегами  в  процессе  поиска  рецепторов  к  вазопрессину. 

APLNR,  вначале  названный  APJ,  является  377  аминокислотным  7  трансмембранным  доменом  G-протеинового  рецептора,  ген  которого  локализуется  в  11  хромосоме.  APLNR  человека  гомологичен  с  таковым  крыс 
на  74  %.

Физиологическая  и  патофизиологическая  роль  данного  пептида  все  еще  не  изучена  и  неоднозначна.  Одним  из  важных  прогностических  эффектов  апелина  является  влияние  на  углеводный  метаболизм,  т.  к.  идентификация  апелина  как  адипокина  привела  к  выводу  про  связь  апелина  с  инсулиновым  сигнальным  путем.

Связь  апелина  с  глюкометаболическими  нарушениями  подтверждена  в  лабораторных  условиях  несколькими  группами  исследователей  [7,  с.  1592]. 

Boucher  et  al.  продемонстрировали,  что  инсулин  непосредственно  вовлечен  в  механизм  регуляции  синтеза  апелина  на  модели  мышей  in  vivo  и  in  vitro.  Но  статистически  значимой  взаимосвязи  адипоцитарной  экспрессии  транскрипции  гена  апелина  и  глюкозы  не  выявлено  [4,  с.  1769]. 

Остается  ряд  спорных  вопросов  относительно  взаимосвязи  апелина  с  показателями  углеводного,  липидного  обменов,  метаболическими  нарушениями  при  ГБ. 

Цель  исследования:  анализ  уровня  апелина  в  крови  больных  ГБ  в  зависимости  от  наличия  инсулинорезистентности.

Материал  и  методы.  Обследовано  94  пациента  с  ГБ.  Средний  возраст  обследованных  больных  ГБ  составил  58,16±0,66  лет;  мужчин  —  n=42,  59,57±1,16  лет;  женщин  —  n=52,  60,64±1,53  лет.  которые  проходили  обследование  в  Харьковском  городском  центре  диагностики  и  лечения  артериальной  гипертензии  на  базе  терапевтического  отделения  городской  клинической  больницы  №  11  г.  Харькова. 

Верификацию  диагноза,  определение  степени,  стадии  ГБ  проводили  на  основании  клинико-анамнестического  и  лабораторно-иснтрументального  исследований  согласно  критериям  Украинского  общества  кардиологов  и  рекомендаций  Европейского  общества  гипертензии/кардиологов  (ESH/ESH,  2009)  [10,  с.  1231]. 

Оценка  суммарного  10-летнего  риска  развития  сахарного  диабета  2  типа  проводилась  с  использованием  опроса  по  анкете  FINDRISK.

В  исследование  не  включали  пациентов  с  вторичной  АГ,  сопутствующей  аутоиммунной,  эндокринологической  патологией,  с  хроническими  заболеваниями  печени  и  почек,  выраженными  нарушениями  сердечного  ритма  и  проводимости,  острого  коронарного  синдрома,  хронической  сердечной  недостаточности  ІІІ  ст. 

Кровь  для  биохимического  и  иммуноферментного  анализа  набирали  из  локтевой  вены  утром  натощак  после  12-часового  голодания.  Для  контроля  углеводного  обмена  в  сыворотке  крови  определяли  уровень  глюкозы  глюкозооксидазным  методом,  реакцию  оценивали  по  степени  окрашивания  жидкости  хинолином,  интенсивность  которого  пропорциональна  количеству  перекиси  водорода,  образованному  при  окислении  глюкозы.

Иммуноферментным  методом  с  использованием  набора  реактивов  DRG®  Инсулин  (DRG  Instruments  GmbH,  Германия,  Марбург)  определяли  уровень  инсулина  натощак  и  через  120  мин.  после  стандартной  пероральной  нагрузки  глюкозой  (75  г.). 

Плазматический  уровень  инсулина  натощак,  превышающий  12,2  мкЕд/мл  рассматривался  как  критерий  ИР. 

Также  для  оценки  ИР  использовалась  гомеостатическая  модель,  или  индекс  HOMA  (Homeostasis  Model  Assessment  Insulin  Resistance):  концентрация  инсулина  (мкЕД/мл)  х  глюкоза  натощак  (ммоль/л)  /  22,5.  ИР  устанавливали  при  значении  НОМА  >2,77.

Индекс  Caro  как  отношение  уровня  глюкозы  к  инсулину  натощак.

Липидный  спектр  крови  определяли  по  концентрации  общего  холестерина  (ХС),  триглицеридов  (ТГ),  холестерина  липопротеидов  высокой  плотности  (ХС  ЛПВП)  ферментативным  методом.

Уровень  холестерина  низкой  плотности  (ХС  ЛПНП  рассчитывали  по  формуле)  W.T.  Friedewald:

ХС  ЛПНП  =  ОХС  –  (ХС  ЛПВП  +  ТГ  /  2,22)              1,

где:  ТГ  /  2,22  —  уровень  холестерина  в  составе  липопротеидов  очень  низкой  плотности  (ХС  ЛПОНП)  [8,  с.  238].

Коэффициент  атерогенности  (КА)  рассчитывали  поп  формуле  А.М.  Климова:

КА  =  (ОХС  –  ХС  ЛПВП)  /  ХС  ЛПВП                          2,

где:  ОХС  —  общий  холестерин;

ХС  ЛПВП  —  холестерин  липопротеидов  высокой  плотности.

Уровень  апелина  определялся  в  сыворотке  крови  иммуноферментным  методом  ELISA  с  использованием  набора  реактивов  “Phoenix”,  USA.

Статистическую  обработку  данных  проводили  методами  параметрической  и  непараметрической  статистики.  В  выборках  с  непараметрическим  распределением  данных  результаты  представлены  в  виде  Ме  (Q₂₅-Q₇₅),  где  Ме  —  медиана  (50-й  процентиль),  Q₂₅  та  Q₇₅  —  25-й  і  75-й  процентили  соответственно  (верхний  и  нижний  квартили).  Для  сравнения  результатов  использовали  критерий  Вилкоксона,  критерий  Колмогорова-Смирнова  и  Манна-Уитни,  медианный  тест.  Для  оценки  взаимосвязей  показателей  использовали  коэффициент  ранговой  корреляции  Спирмена.  Нулевую  гипотезу  отбрасывали  при  уровне  достоверности  (р<0,05).

Результаты  исследования  и  обсуждение.

У  57  пациентов  с  ГБ  выявлена  ГИ  (60,0  %  случаев),  что  подтверждает  факт  о  высокой  степени  распространенности  гиперинсулинемии  у  лиц  с  кардиоваскулярной  патологией. 

Больные  ГБ  были  разделены  на  2  группы  в  зависимости  от  уровня  инсулина  натощак.

1-я  группа  57  больных  ГБ  с  уровнем  инсулина  натощак  более  12,2  мкЕд/мл,  возраст  58,0  (51,5;65,0)  лет,  из  которых  21  мужчин,  36  женщин.

2-я  группа:  37  больных  ГБ  с  уровнем  инсулина  натощак  менее  12,2  мкЕд/мл,  возраст  59,5  (49,0;63,0)  лет,  из  которых  19  мужчин  и  18  женщин.

Пациенты  в  группах  достоверно  не  отличались  по  возрасту,  сопоставимы  по  полу.  Следует  отметить,  что  большинство  больных  работоспособного  возраста,  что  подчеркивает  социальную  важность  данной  проблемы. 

При  графическом  отбражении  уровня  инсулина  натощак  у  больных  с  ГБ  (рис.  1),  обращает  внимание  разброс  данных  в  группе  с  показателями  инсулина  более  12,2  мкМЕд/мл,  что  может  быть  связано  с  длительностью  заболевания,  степенью  выраженности  сопутствующих  глюко-метаболических  нарушений.  Во  2-й  группе  уровень  инсулина  достоверно  коррелировал  с  весом  (r=0,30;  <0,05),  ИМТ  (r=0,38;  <0,05),  ОТ(r=0,29;  <0,05),  ОБ(r=0,29;  <0,05),  что  согласуется  с  данными  литературы  о  прогностической  роли  инсулина  в  развитии  ожирения.

Анамнестические  данные,  показатели  периферической  гемодинамики,  лабораторного  обследования  представлены  в  таблице  1.

У  больных  1-й  группы  зафиксирован  более  длительный  анамнез  ГБ,  что  может  свидетельствовать  о  постепенном  развитии  синдрома  ИР  по  мере  прогрессирования  ГБ.  Анализируя  показатели  периферической  гемодинамики,  выявлено  достоверно  более  высокие  показатели  САД  в  группе  больных  с  ИР. 

Рисунок  1.  показатели  инсулина  натощак  в  группах:  0  —  больные  с  ГБ  без  ИР;  1  —  пациенты  с  ГБ  и  ИР

Таблица  1. 

Сравнительная  характеристика  анамнестических  данных,  показателей  периферической  гемодинамики,  антропометрии  у  больных  ГБ  в  зависимости  от  наличия  инсулинорезистентности

Анализ  антропометрических  данных  показал  достоверное  увеличение  веса  и  ИМТ  в  группе  больных  с  ГБ  и  ИР.  Так  же  для  пациентов  с  ГБ  и  ИР  был  характерен  абдоминальный  тип  распределения  ожирения,  показатели  ОТ  достоверно  превышали  таковые  в  группе  больных  с  ГБ  без  ИР.  Как  известно,  абдоминальное  ожирение  является  независимым  фактором  риска  развития  СД  2  типа  и  предиктором  сердечно-сосудистых  осложнений.

Результаты  опроса  по  шкале  FINDRISK  показали,  что  пациенты  с  ИР  набрали  большее  количество  баллов  (рис.  2).  Это  свидетельствует  о  достоверно  более  высоком  риске  развития  СД  2  типа  в  течение  последующих  10  лет  у  данной  категории  больных.

Рисунок  2.  Количество  баллов  по  результатам  опроса  анкеты  FINDRISK  у  больных  в  зависимости  от  наличия  синдрома  инсулинорезистентности

Достоверные  корреляционные  взаимосвязи  антропометрических  показателей  и  баллов  FINDRISK  позволяют  сделать  вывод  о  прогностической  валидности  опросника  FINDRISK  для  выявления  групп  повышенного  риска  развития  СД  2  типа.  Так,  в  группе  больных  ГБ  без  ИР  выявлена  положительная  корреляция  баллов  FINDRISK  с  возрастом  (r=0,37;  <0,05),  весом  (r=0,33;  <0,05),  ИМТ  (r=0,51;  <0,05),  ОТ(r=0,55;  <0,05),  ОБ(r=0,48;  <0,05).  У  пациентов  с  ГБ  и  ИР  выявлены  прямые  взаимосвязи  баллов  FINDRISK  с  возрастом  (r=0,35;  <0,05);  -  весом  (r=0,41;  <0,05);  —  ИМТ  (r=0,49;  <0,05);  —  ОТ  (r=0,39;  <0,05);  —  ОБ  (r=0,50;  <0,05).  Учитывая  корреляционные  взаимосвязи  баллов  FINDRISK  с  антропометрическими  показателями,  можно  сделать  вывод  о  патогенетической  роли  ожирения  в  развитии  СД  2  типа.

Анализ  данных  лабораторного  обследования  показал  выраженные  глюко-метаболические  изменения  у  больных  с  ГБ.  Детальный  анализ  показателей  углеводного  и  липидного  обменов  у  больных  ГБ  в  зависимости  от  наличия  ИР  представлены  в  таблице  2.

Таблица  2.

Параметры  углеводного,  липидного  обменов,  уровень  апелина,  показатели  ИР  у  больных  с  ГБ  в  зависимости  от  наличия  ИР

Показатели  глюкозы,  инсулина  натощак  и  после  проведения  ОГТТ  у  больных  ГБ  с  ИР  достоверно  превышали  таковые  у  пациентов  с  ГБ  без  ИР.  Индексы  ИР  достоверно  отличались  между  группами.  Так  же  выявлена  дислипидемия  у  всех  больных  с  ГБ,  но  при  сравнении  параметров  липидного  обмена  между  группами  в  зависимости  от  наличия  ИР,  установлено  достоверно  более  выраженные  изменения  липидограммы  с  более  высоким  индексом  атерогенности  у  лиц  с  ГБ  и  сопутствующей  ИР.

Корреляционный  анализ  в  группах  показал  как  прямую,  так  и  обратную  взаимосвязь  параметров  липидного  и  углеводного  обмена.  Так,  в  группе  больных  с  ГБ  без  ИР  прослеживается  достоверная  взаимосвязь  индексов  ИР  с  параметрами  липидограммы:  НОМА  —  ХСЛПНП  (r=0,35,  <0,05);  Caro  —  ТГ  (r  =  –0,40;  <0,05).  В  группе  лиц  с  ГБ  и  ИР  уровень  гликозилированного  гемоглобина  коррелировал  с  антропометрическими  показателями:  —  ИМТ  (r=0,52;  <0,05);  -  ОТ  (r=0,37;  <0,05);  -  ОБ  (r=0,30;  <0,05).

Исследование  активности  апелина  показало  достоверное  увеличение  уровня  пептида  у  больных  ГБ  в  сравнении  с  группой  контроля  (0,24  (0,15;  0,46)  против  0,13(0,12;  0,17)  р<0,001). 

Рисунок  3.  Активность  апелина  у  больных  ГБ  в  зависимости  от  наличия  синдрома  ИР

Анализ  уровня  апелина  в  группах  ГБ  в  зависимости  от  наличия  синдрома  ИР  показал  более  высокий  уровень  пептида  у  лиц  с  ИР  (рис.  3).  Данный  феномен  связан  непосредственно  с  уровнем  инсулина  в  крови,  что  подтверждает  непосредственное  влияние  апелина  сигнальный  путь  инсулина.  Выявлены  корреляционные  связи  апелина  с  индексом  ИР  Caro  (r  =  –0,38;  <0,05)  и  уровнем  инсулина  натощак  (r  =  0,49;  <0,05).  Установлено,  что  инсулин  контролирует  в  адипоцитах  экспрессию  генов,  отвечающих  за  синтез  апелина.  Выявлено  достоверную  позитивную  корреляцию  адипоцитарной  экспрессии  транскрипции  гена  апелина  и  уровня  инсулина  у  грызунов  [4,  с.  1766].  Группой  ученых  установлено,  что  корреляция  апелина  с  ИР  обусловлена  гиперинсулинемией  [11,  с.  227].

В  группе  больных  ГБ  без  ИР  установлена  корреляционная  взаимосвязь  уровня  апелина  с  Hb_A1c  (r=0,52  <0,05).  В  эксперименте  показано,  что  апелин  способствует  усвоению  глюкозы  мышечными  клетками,  культивированными  скелетными  мышцами  и  жировыми  клетками  [3,  с.  25].  Введение  апелина  мышам  привело  к  улучшению  чувствительности  к  глюкозе  на  основании  проведенного  ОГТТ  [5,  с.  440].

Таким  образом,  на  основании  полученных  данных  и  анализа  литературных  источников,  возможно  сдылать  вывод  о  том,  что  апелин  непосредственно  вовлечен  в  регуляцию  углеводного  обмена  у  больных  с  ГБ,  обладает  способностями  улучшать  чувствительность  к  инсулину  и  глюкозе.  Экспрессия  апелина,  наблюдающаяся  при  инсулинорезистентности  имеет  компенсаторный  характер.

Выводы:

1.  Выявлено  повышение  уровня  апелина  у  больных  гипертонической  болезнью  в  сравнении  с  группой  контроля.

2.  Наличие  инсулинорезистености  у  больных  с  гипертонической  болезнью  установлено  в  54,5  %  случаев,  что  сопровождалось  большей  экспрессией  пептида  апелина.

3.  Достоверные  корреляции  апелина  с  параметрами  углеводного  обмена  позволяют  использовать  активность  пептида  в  качестве  маркера  инсулинорезистентности  у  больных  с  гипертонической  болезнью.

4.  Наличие  инсулинорезистентности  у  больных  с  гипертонической  болезнью  повышает  риск  равития  сахарного  диабета  2  типа.

Список  литературы:

1.Артеріальна  гіпертензія.  Оновлена  та  адаптована  клінічна  настанова,  заснована  на  доказах  (2012  рік)  /  Робоча  група  з  артеріальної  гіпертензії  Української  асоціації  кардіологів  //  Артеріальна  гіпертензія.  —  2012.  —  №  1(21).  —  С.  96—152.

2.Горбась  І.М.  Програма  профілактики  та  лікування  артеріальної  гіпертензії  в  Україні:  підсумки  виконання  /  І.М.  Горбась  //  Здоров’я  України.  —  2011.  —  №  3(18).  —  С.  32—34. 

3.Attane  C.  Apelin  stimulates  glucose  uptake  but  not  lipolysis  in  human  adipose  tissue  ex  vivo  /  C.  Attane,  D.  Daviaud,  C.  Dray  et  al.  //  J.  Mol.  Endocrinol.  —  2011.  —  №  46(1).  —  Р.  21—28.

4.Boucher  J.А  Newly  Identified  Adipokine  Up-Regulated  by  Insulin  and  Obesity  //  J.  Boucher,  B.  Masri,  D.  le  Daviaud,  S.  Gesta,  C.  Guigne´,  A.  Mazzucotelli,  I.  Castan-Laurell,  I.  Tack,  B.  Knibiehler,  C.  Carpe´ne´,  Y.  Audigier,  J.  Saulnier-Blache,  P.  Valet  Apelin.  Endocrinology.  —  2005.  —  №  146(4).  —  Р.  1764—1771.

5.Dray  C.  Apelin  stimulates  glucose  utilization  in  normal  and  obese  insulin-resistant  mice  /  C.  Dray,  C.  Knauf,  D.  Daviaud  [et  al.]  //  Cell.  Metab.  —  2008.  —  №  8(5).  —  Р.  437—445.

6.Ferrannini  E.  Insulin  and  Blood  Pressure:  Connected  on  a  Circumference?  /  E.  Ferrannini  //  Hypertension.  —  2005.  —  Vol.  45.  —  Р.  347—348.

7.Glassford  A.J.  HIF-1  regulates  hypoxia-  and  insulin-induced  expression  of  apelin  in  adipocytes  /  A.J.  Glassford,  P.  Yue,  A.Y.  Sheikh  [et  al.]  //  Am.J.  Physiol.  Endocrinol.  Metab.  —  2007.  —  №  293(6).  —  Р.  1590—1596.

8.Gotto  A.M.  Contemporary  diagnosis  and  treatment  of  lipid  disorders  /  A.M.  Gotto.  Pennsylvania  :  Handbooks  in  Health  Care  Co.,  2001.  —  238  p.

9.Henry  P.  Impaired  fasting  glucose,  blood  pressure  and  cardiovascular  disease  mortality  /  P.  Henry,  F.  Thomas,  A.  Benetos  [et  al.]  //  Hypertension.  —  2002.  —  Vol.  40.  —  P.  458—463.

10.Mancia  G.  Reappraisal  of  European  guidelines  on  hypertension  management:  a  European  Society  of  Hypertension  Task  Force  document  /  G.  Mancia,  S.  Laurent,  E.  Agabiti-Rosei  [et  al.]  //  J.  Hypertension.  —  2009.  —  Vol.  27.  —  P.  2121—2158.

11.Xu  S.  Apelin  and  insulin  resistance:  another  arrow  for  the  quiver?  /  S.  Xu,  P.S.  Tsao,  Yue  P.  //  J.  Diabetes.  —  2011.  —  №  3(3).  —  Р.  225—231.