МАРКЕРЫ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ: ПАТОГЕНЕТИЧЕСКАЯ РОЛЬ И ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

Аннотация

Эндотелиальная дисфункция (ЭД) считается одним из патогенетических механизмов целого спектра заболеваний. Эффективным способом диагностики ЭД является обнаружение в крови специфических биохимических маркеров, характеризующих состояние сосудистого эндотелия. В настоящем обзоре освещается патогенетическая роль ряда синтезируемых эндотелиоцитами факторов, изменение уровня которых в биологических жидкостях отражает нарушение основных физиологических свойств эндотелия: вазомоторной функции, тромборезистентности, функции регуляции ангиогенеза, барьерной и адгезивной функций. В частности, рассматриваются вопросы участия метаболитов оксида азота, асимметричного диметиларгинина, эндотелина-1, продуктов метаболизма арахидоновой кислоты, фактора фон Виллебранда, тромбомодулина, фактора роста эндотелия сосудов, вазогибина-1 и молекул адгезии в возникновении и развитии ЭД. Показана диагностическая значимость таких факторов, повреждающих эндотелий, как С-реактивный белок, гомоцистеин и 8-гидрокси-2’-деоксигуанозин, при исследовании функции эндотелия. Кроме того, приводятся литературные данные последних лет об информативности определения в клинике упомянутых выше факторов, изменение уровня продукции которых свидетельствует о структурном и функциональном поражении эндотелиальных клеток. Особое внимание уделяется прогностической значимости определения отдельных маркеров ЭД и обсуждается возможность их практического использования для диагностики ЭД при ряде широко распространенных заболеваний. Поиск литературы при написании настоящего обзора осуществляли по базам данных РИНЦ, CyberLeninka, Scopus, Web of Science, MedLine, PubMed за период с 2012 по 2018 гг. с использованием следующих ключевых слов: эндотелиальная дисфункция, оксид азота, асимметричный диметиларгинин, эндотелин-1, простациклин, тромбоксан А2, эпоксиэйкозатриеновые кислоты, фактор фон Виллебранда, тромбомодулин, сосудистый эндотелиальный фактор роста, вазогибин-1, молекулы адгезии, С-реактивный белок, гомоцистеин и 8-гидрокси-2’-деоксигуанозин.

Об авторах

Список литературы

Афонасьева Т.Н. Эндотелиальная дисфункция. Возможности ранней диагностики. Здоровье и образование в XXI веке. 2016; 18(11):101-4.

Гоженко А.И., Кузнецова А.С., Кузнецова Е.С., Быць Т.Н., Сусла А.Б. Эндотелиальная дисфункция в патогенезе осложнений сахарного диабета. Сообщение I. Эндотелиальная дисфункция: этиология, патогенез и методы диагностики. Endokrynologiya. 2017; 22(2):171-81.

Иванов А.Н., Гречихин А.А., Норкин И.А., Пучиньян Д.М. Методы диагностики эндотелиальной дисфункции. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2014; 13(4): 4-11.

Васина Л.В., Петрищев Н.Н., Власов Т.Д. Эндотелиальная дисфункция и ее основные маркеры. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2017;16(1): 4-15.

Storch A.S., de Mattos J.D., Alves R., Galdino I.S., Rocha H.N.M. Methods of endothelial function assessment: description and applications. Int. J. Cardiovasc. Sci. 2017; 30(3): 262-73

Казымлы А.В., Гончарова Н.С., Березина А.В., Наймушин А.В., Моисеева О.М. Исследование сывороточного уровня асимметричного диметиларгинина у больных легочной гипертензией. Артериальная гипертензия. 2014; 20(1):45-52

Klinger J.R. Plasma nitrite/nitrate levels: a new biomarker for pulmonary arterial hypertension? Pulmonary vascular diseases. 2016; 48:1265-7.

Giles L.V., Tebbutt S.J., Carlsten C., Koehle M.S. The effect of low and high-intensity cycling in diesel exhaust on flow-mediated dilation, circulating NOx, endothelin-1 and blood pressure. PLoS ONE. 2018; 13(2): e0192419.

Neves J.A., Neves J.A., de Cassia Meneses Oliveira R. Biomarkers of endothelial function in cardiovascular diseases: hypertension. J. Vasc. Bras. 2016; 15;(3): 224-33.

Bitla A.R, Kiranmayi V.S., Krishna G.S, Srinivasa Rao P.V.L., Reddy N., Sivakumar V. Nitric oxide status in patients with chronic kidney disease. Indian J. Nephrol. 2015; 25(5): 287-91.

Завьялова О.В., Спиваковский Ю.М., Черненков Ю.В., Лукина О.А. Васкулоэндотелиальный фактор роста и некоторые показатели эндотелиальной дисфункции у больных с хроническими воспалительными заболеваниями гастродуоденальной зоны. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2015; 116(4):44-7.

Кубышева Н.И., Постникова Л.Б., Соодаева С.К., Новиков В.В., Шумилова С.В, Касатова Е.С. и др. Значение растворимых молекул клеточной адгезии, метаболитов оксида азота, эндотелина-1 и их ассоциаций как маркеров прогрессирования воспаления при ХОБЛ. Клиническая медицина. 2017; 9(2):105-17.

Окрут И.Е., Конторщикова К.Н., Шакерова Д.А. Клинико-лaбораторная оценка эндотелиальной дисфункции и активности свободнорадикального окисления при раке молочной железы. Медицинский альманах. 2012; 2(21): 68-70.

Rokotyanskaya E.A., Malyshkina A.I., Nazarov S.B., Smirnova E.V., Sytova L.A., Panova I.A. Markers of endothelial dysfunction as criteria for differential diagnosis of hypertensive disorders in pregnant women. Clinical medicine. 2016;8(3):75-9

Сергеева О.Н., Чеснокова Н.П., Понукалина Е.В., Рогожина И.Е., Глухова Т.Н. Патогенетическая взаимосвязь эндотелиальной дисфункции и нарушений коагуляционного потенциала крови при беременности, осложненной развитием преэклампсии. Вестник РАМН. 2015; 7 (5): 599-603

d’El-Rei J., Cunha A.R., Trindade M., Neves M.F. Beneficial Effects of Dietary Nitrate on Endothelial Function and Blood Pressure Levels. International Journal of Hypertension. 2016; Article ID 6791519.

Tousoulis D., Georgakis M.K., Oikonomou E., Papageorgiou N., Zaromitidou M., Latsios G. et al. Asymmetric Dimethylarginine: Clinical Significance and Novel Therapeutic Approaches. Curr. Med. Chem; 2015; (22): 2871-901.

Zhang S., Zhang S., Wang H., Wu W., Ye Y. Arginine methylation dysfunction increased risk of acute coronary syndrome in coronary artery disease population. Medicine. 2017; 96: 7:е6074.

Eiselt J., Rajdl D., Racek J., Vostry M., Rulcová K., Wirth J. Asymmetric Dimethylarginine and Progression of Chronic Kidney Disease — a One-Year Follow-Up Study. Kidney Blood Press Res. 2014; 39: 50-7.

Ozdogan O., Cekic B. Is There a Correlation Between Plasma Levels of Asymmetric Dimethylarginine (ADMA) Levels and Atherosclerosis in Type 2 Diabetes Patients in Turkey? The Medikal Bulletin Sisli Etfal Hospital. 2017; 51(1): 63-70.

Willeit P., Freitag D.F., Laukkanen J.A., Chowdhury S., Gobin R., Mayr M. et al. Asymmetric Dimethylarginine and Cardiovascular Risk: Systematic Review and Meta- Analysis of 22 Prospective Studies. J. Am. Heart Assoc. 2015; (4): е001833.

Zhuravlyova L.A., Lopina N.V. Asymmetrical dimethylarginine level and its importance in diagnostic of coronary atherosclerosis. Klіnіchnі doslіdzhennya. 2016; (28): 45-50.

Zobel E.H., von Scholten B.J., Reinhard H., Persson F., Teerlink T., Hansen T.W. et al. Symmetric and asymmetric dimethylarginine as risk markers of cardiovascular disease, all-cause mortality and deterioration in kidney function in persons with type 2 diabetes and microalbuminuria. Cardiovasc. Diabetol. 2017; (16): 88.

Rajendran P., Rengarajan T., Thangavel J., Nishigaki Y., Sakthisekaran D., Sethi G. et al. The Vascular Endothelium and Human Diseases. Int. J. Biol. Sci. 2013; 9(10):1057-69.

Соколов Е.И., Гришина Т.И., Штин С.Р. Влияние фактора Виллебранда и эндотелина-1 на формирование тромботического статуса при ишемической болезни сердца. Кардиология. 2013; (3):25-30

Davenport A.P., Hyndman K.A., Dhaun N., Southan C., Kohan D.E., Pollock J.S., Pollock D.M., Webb D.J., Maguire J.J. Endothelin. Pharm. rev. 2016; 68: 357-418

Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Каня О.В., Дремина Н.Н., Лушникова Е.Л., Непомнящих Л.М. Значение повышения продукции эндотелина при инфаркте миокарда. Фундаментальные исследования. 2015; (1):1281-7.

Степанова Ю.И., Гончар И.А. Эндотелин-зависимые эффекты при цереброваскулярной патологии ишемического генеза. Медицинские новости. 2013;10: 12-8.

Molchanova E.E. The possibilities of non-pharmacological correction of endothelial dysfunction in the acute period of ischemic stroke. Амурский медицинский журнал. 2016; (3-4): 91-2.

Omanwar S., Gupta C., Dhyani N., Saidullah B. NO (Nitric Oxide) to Type 2 Diabetes Induced Endothelial Dysfunction: Crosstalk with ET-1 (Endothelin-1). J. of Toxicol. 2017; 2(1): е555578.

Sorrentino F.S., Matteini S., Bonifazzi C., Sebastiani A., Parmeggiani F. Diabetic retinopathy and endothelin system: microangiopathy versus endothelial dysfunction. Eye. 2018; 32:1157-1163. doi:10.1038/s41433-018-0032-4

Majed B.H., Khalil R.A. Molecular Mechanisms Regulating the Vascular Prostacyclin Pathways and Their Adaptation during Pregnancy and in the Newborn. Pharmacol. Rev. 2012; 64(3): 540-82.

Polverino F., Celli B.R., Owen C.A. COPD as an endothelial disorder: endothelial injury linking lesions in the lungs and other organs? Pulmonary Circulation. 2018; 8(1):1-18.

Wang N., Vendrov K.C., Simmons B.P., Schuck R.N., Stouffer G.A., Lee C.R. Urinary 11-dehydro-thromboxane B2 levels are associated with vascular inflammation and prognosis in atherosclerotic cardiovascular disease. Prostaglandins and Other Lipid Mediators. 2018; 134: 24-31.

Каратеев А.Е., Алейникова Т.Л. Эйкозаноиды и воспаление. Современная ревматология. 2016; 10(4): 73-86

Duflot T., Pereira T., Roche C., Iacob M., Cardinael P., El-Gharbi Hamza N. A sensitive LC-MS/MS method for the quantification of regioisomers of epoxyeicosatrienoic and dihydroxyeicosatrienoic acids in human plasma during endothelial stimulation. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2017; 409(7): 1845-55.

Wu M.D., AtkinsonT.M., Lindner J.R. Platelets and von Willebrand factor in atherogenesis. BLOOD. 2017; 129 (11): 1415-19.

Кулик Е.Г., Павленко В.И., Нарышкина С.В. Фактор Виллебранда и дисфункция сосудистого эндотелия у больных хронической обструктивной болезнью легких. Амурский медицинский журнал. 2017; 1(17):41-3

Mahmood I.A., Hamdan F.B., Al-Tameemi W.F. Role of endothelial dysfunction in relation to prothrombogenesis in polycythemia vera. Iraqi J. Hematol. 2018; 7: 8-13.

Budzyń M., Iskra M., Turkiewicz W., Krasiński Z., Gryszczyńska B., Kasprzak M.P. Plasma concentration of selected biochemical markers of endothelial dysfunction in women with various severity of chronic venous insufficiency (CVI) — A pilot study. PLoS ONE. 2018; 13(1): e0191902.

Page A.V., Liles W.C. Biomarkers of endothelial activation dysfunction in infectious diseases. Virulence. 2013; 4(6): 507-16.

Kudo I.K., Toyofuku T.T, Inoue Y. The Relationship between Endothelial Dysfunction and Endothelial Cell Markers in Peripheral Arterial Disease. PLoS ONE. 2016; 11(11): e0166840.

Lin J.J., Hsiao H.J., Chan O.W., Wang Y., Hsia S.H., Chiu C.H. Increased serum thrombomodulin level is associated with disease severity and mortality in pediatric sepsis. PLoS ОNE. 2017; 12(8): e0182324.

Costache M.I., Mihai I., Iordache S., Ene D., Costache C.A., Săftoiu A. VEGF expression in pancreatic cancer and other malignancies: a review of the literature. Rom. J. Intern. Med. 2015; 53(3):199-208.

Герштейн Е.С., Кушлинский Д.Н., Терешкина И.В., Ермилова В.Д., Овчинникова Л.К., Галдава Д.Э., Кузнецова О.В. Фактор роста эндотелия сосудов и опухоли женской репродуктивной системы. Часть 1. Рак молочной железы. Онкогинекология. 2015; (1): 34-41.

Попков В.М., А.Н. Понукалин, Захарова Н.Б. Фактор роста эндотелия сосудов в диагностике метастазов мышечно-инвазивного рака мочевого пузыря. Онкоурология. 2016; 12(2): 53-7.

Герштейн Е.С., Кушлинский Д.Н., Терешкина И.В., Ермилова В.Д., Овчинникова Л.К., Галдава Д.Э., Кузнецова О.В. Фактор роста эндотелия сосудов и опухоли. Женской репродуктивной системы. Часть 2. Рак яичников и эндометрия. Онкогинекология. 2015; (2): 4-11.

Ребров А.П., Патрикеева Д.А., Захарова Н.Б., Карпова О.Г., Оксеньчук А.Н. Диагностическое значение определения факторов ангиогенеза и показателей цитокинового состава в сыворотке крови и моче у пациентов с системной склеродермией. Терапевтический архив. 2014;(5): 18-25.

Мельникова Ю.С., Макарова Т.П. Эндотелиальная дисфункция как центральное звено патогенеза хронических болезней. Казанский медицинский журнал. 2015; 96(4): 659-665.

Гончар И.А., Прудывус И.С., Степанова Ю.И. Экспрессия сосудистого эндотелиального фактора роста у пациентов с острым ишемическим инсультом. Журнал неврологии и психиатрии. 2013; 3(2): 25-9.

Miyashita H., Watanabe T., Hayashi1 H., Suzuki Y., Nakamura T., Ito S. et al. Angiogenesis Inhibitor Vasohibin-1 Enhances Stress Resistance of Endothelial Cells via Induction of SOD2 and SIRT1. PLoS ONE. 2012; (7): e46459.

Takeda E., Suzuki Y. Sato Y. Age-associated downregulation of vasohibin-1 in vascular endothelial cells. Aging Cell. 2016; (15): 885-92.

Tor II C., Hida Y., Shindoh M., Akiyama K., Ohga N., Maishi N. et al. Vasohibin-1 as a Novel Prognostic Factor for Head and Neck Squamous Cell Carcinoma. Anticancer research. 2017;(37):1219-26.

Sano R., Kanomata N., Suzuki S., Shimoya K., Sato Y., Moriya T. et al. Vasohibin-1 Is a Poor Prognostic Factor of Ovarian Carcinoma. Tohoku J. Exp. Med. 2017; 243; (2):107-14.

Fukumitsu R., Minami M., Yoshida K., Nagata M., Yasui M., Higuchi S. et al. Expression of Vasohibin-1 in human carotid atherosclerotic plaque. J. Atheroscler Thromb. 2015;22(9): 942-8.

Hinamoto N., Maeshima Y., Saito D., Yamasaki H., Tanabe K., Nasu T. et al. Urinary and Plasma Levels of Vasohibin-1 Can Predict Renal Functional Deterioration in Patients with Renal Disorders. PLoS ONE. 2014; 9(6): e96932.

Белокопытова И.С., Москалец О.В., Палеев Ф.Н., Зотова О.В. Диагностическое значение растворимых молекул адгезии sICAM-1 и sVCAM-1 при ишемической болезни сердца. Атеросклероз и дислипидемии. 2013; 4: 62-5.

Воробьева Е.Н., Воробьев Р.И., Шарлаева Е.А., Фомичева М.Л., Соколова Г.Г., Казызаева А.С., Батанина И.А. Дисфункция эндотелия при сердечно-сосудистых заболеваниях: факторы риска, методы диагностики и коррекции. Acta Biologica Sibirica. 2016; 2(1): 21-40.

Steyers C. M., Miller F. J., Jr. Endothelial Dysfunction in Chronic Inflammatory Diseases. Int. J. Mol. Sci. 2014; 15: 11324-49.

Schlesinger M., Bendas G. Vascular cell adhesion molecule-1 (VCAM-1) — an increasing insight into its role in tumorigenicity and metastasis. Int. J. Cancer. 2015; (136): 2504-14.

Блинова Т.В., Рахманов Р.С., Страхова Л.А., Колесов С.А. К вопросу о прогностической значимости С-реактивного белка. Медицинский альманах. 2016; 2(42): 39-43

Strang F., Schunkert H. C-Reactive Protein and Coronary Heart Disease: All Said — Is Not It? Mediators of Inflammation. 2014; Article ID 757123.

Leuzzi G., Galeone C., Taverna F., Suatoni P., Morelli D., Pastorino U. C-reactive protein level predicts mortality in COPD: a systematic review and meta-analysis. Eur. Respir. Rev. 2017; 26: e160070.

Shrotriya S., Walsh D., Bennani-Baiti N. et al. C-reactive protein is an important biomarker for prognosis tumor recurrence and treatment response in adult solid tumors: a systematic review. PLoS ONE. 2015; 10: e0143080.

Lai W.K.C., Kan M.Y. Homocysteine-Induced Endothelial Dysfunction. Ann. Nutr. Metab. 2015; 67: 1-12.

Murmu M., Karun M.K.P., Dash S., Singh L.K., Kar A., Mishra P.K. Study of serum homocysteine level in cases of non-diabetic ischemic stroke. Int. J. Res. Med. Sci. 2018; 6(5): 1611-6.

Бабаева Г.Г., Бабаев З.М. Частота выявления некоторых маркеров эндотелиальной дисфункции у больных с воспалительными заболеваниями кишечника. Терапевтический архив. 2018; 4:12-6

Mahat R.K., Singh N., Gupta A., Rathore V. Oxidative DNA Damage and Carotid Intima Media Thickness as Predictors of Cardiovascular Disease in Prediabetic Subjects. J. Cardiovasc. Dev. Dis. 2018; 5(15).

Di Minno A., Turnu L., Porro B., Squellerio I., Cavalca V., Tremoli E., Di Minno M. N.D. 8-Hydroxy-2-Deoxyguanosine Levels and Cardiovascular Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis of the Literature. Antioxidants & Redox signaling. 2016; 24(10).

Ключевые слова