Артеріальна жорсткість та гіпертонія Клінічна гіпертонія Повний текст
Анотація
За допомогою функціональних та структурних властивостей судин можна оцінити доклінічну стадію судинних розладів. Недавні експериментальні та популяційні дослідження показують, що жорсткість артерій передує розвитку високого кров'яного тиску, і може бути використана для прогнозування майбутніх серцево-судинних подій. Також було показано, що артеріальна жорсткість є оборотною у кількох експериментальних моделях за різних умов. Оскільки зміна жорсткості артерій може запобігти розвитку гіпертонії та інших клінічних захворювань, розуміння біологічних механізмів жорсткості артерій та дослідження потенційних терапевтичних втручань для модуляції артеріальної жорсткості є важливими темами досліджень. Для досліджень та застосування в загальних клінічних умовах важливим кроком є розробка надійних приладів та стандартизованого протоколу вимірювання жорсткості артерій.
Вступ
Стінки великих артерій, особливо аорти, з часом втрачають еластичність, і цей процес призводить до збільшення жорсткості артерій. Скріплення артерій, принаймні частково, відображає поступову фрагментацію та втрату еластинових волокон та накопичення більш жорстких колагенових волокон в артеріальній стінці [1]. Підвищена жорсткість артерій тісно пов’язана з підвищеним ризиком гіпертонії та інших захворювань, таких як хронічні захворювання нирок та інсульт [2]. У цьому короткому огляді я обговорю нещодавній прогрес у зв'язку досліджень артеріальної жорсткості з гіпертонією.
Артеріальна скутість передує гіпертонії
Хоча причинно-наслідковий зв'язок між підвищеною ригідністю артеріальної гіпертензії та складною через багато незрозумілих факторів (наприклад, старіння, дієта, супутні захворювання, стиль життя тощо), останні дослідження на людях та тваринах свідчать про те, що підвищена ригідність артерій може передувати гіпертонії. Наприклад, кілька дослідницьких проектів, що фінансуються NHLBI (Національний інститут серця, легенів та крові) - Інститут NIH (Національний інститут охорони здоров’я), орієнтований на підтримку досліджень серцево-судинної системи, - досліджували часовий та причинний зв’язок між артеріальною ригідністю та гіпертонічною хворобою [3]. ]. Дослідження на п'яти різних моделях тварин дійшли висновку, що жорсткість артерій передує високому кров'яному тиску. Ці тваринні моделі включали: (i) модель ожиріння, що включає дієту, (ii) модель нокауту гена еластину, (iii) схильну до інсультів модель солі щурів Даля, (iv) модель нокауту гена клото і (v ) модель діабету 2 типу. У клінічних дослідженнях послідовна часова послідовність артеріальної жорсткості, що передувала гіпертонії, також спостерігалась у Фармінгемському серцевому когортному дослідженні [4]. Однак біологічні механізми та клітинні процеси, завдяки яким підвищена жорсткість артерій сама по собі може призвести до гіпертонії, досі не вивчені, що спонукає до подальшого дослідження.
Чи оборотна артеріальна жорсткість?
Дослідження як на людях, так і на тваринах показали, що жорсткість артерій оборотна. У мишачої моделі ожиріння, спричиненого дієтою, збільшена швидкість пульсової хвилі (PWV: золотий стандарт in vivo показник жорсткості артерій) у мишей з ожирінням, які годували дієту з високим вмістом жиру/високої сахарози (HFHS) протягом 5 місяців, була знижена до норми після повернення ожирілих мишей до стандартного чау протягом 2 місяців [5]. Протягом 2-місячного періоду показники метаболічних порушень ожиріних мишей, такі як маса тіла, жирова маса та гіперінсулінемія, нормалізувались; ШІН та високий кров’яний тиск також нормалізувались. Далі, Фрай та ін. [6] вивчав потенційний вплив дієтичного ресвератролу на артеріальну жорсткість. Автори встановили, що ресвератрол, поліфенол, який, як відомо, активує деацетилазу сиртуїн-1, запобігає індукованому HFHS запаленню та надмірному продукуванню окислювача в артеріальній стінці, а також супутньому збільшенню ШІН. Цікаво, що введення специфічного активатора сиртуїну-1 (SRT1720) після 8 місяців HFHS знизило PWV до нормальних значень протягом 2 тижнів. Позитивний вплив дієтичного ресвератролу на артеріальну жорсткість додатково повторювався у приматів, які не харчувались висококалорійними дієтами [7], підкреслюючи його трансляційний потенціал у людини.
Використовуючи модель старіння щурів (тобто 20-місячного віку), Steppan et al. [8] вивчав взаємозв’язок між фізичними вправами, активністю тканинної трансглютамінази (TG2) та артеріальною жорсткістю; Відомо, що TG2, фермент, що каталізує білкові зшивки, відіграє роль у жорсткості судин з віком [9]. Автори виявили, що спостерігалося значне придушення вікового збільшення активності TG2, коли тварини піддавались фізичним навантаженням середньої інтенсивності, що корелювало із збільшенням біодоступності оксиду азоту та зменшенням відкладень колагену у позаклітинному матриксі. Цікаво, що ці біохімічні зміни не призвели до суттєвих змін жорсткості судин, що підтверджує гіпотезу про те, що колись сформовані зшивки TG2 можуть мати тривалий період напіввиведення в судинному матриксі. Таким чином, здається, що оборотність жорсткості судин може бути обмежена певною стадією або типом стану судин, що призводить до скутості.