Как известно, ожирение является одним из основных факторов риска раннего развития атеросклероза и, следовательно, сердечно-сосудистых осложнений. Распространенность этого заболевания среди детей и подростков возрастает с угрожающей скоростью в течение последних двух десятилетий, что составляет огромное бремя для системы здравоохранения. Повышенный риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний при ожирении традиционно коррелирует с основными факторами риска, такими как сахарный диабет, артериальная гипертензия и гиперлипидемия. Основополагающие механизмы сочетанного воздействия ожирения и основных факторов риска с сердечно-сосудистыми заболеваниями до сих пор не вполне понятны, но нельзя исключить, что хроническое неспецифическое воспаление играет существенную роль в данном патологическом процессе.
С другой стороны, формирование атеросклероза является медленным процессом и начинается за несколько лет до манифестации клинических симптомов. Патологические изменения дебютируют уже в первом и втором десятилетиях жизни у людей, находящихся в группе риска, и проявляются обычно после третьего–четвертого десятка жизни. Этот факт побудил клинических исследователей на протяжении многих лет разрабатывать эффективные скрининговые тесты для раннего выявления, вмешательства и предотвращения или, по крайней мере, замедления формирования атеросклероза до того, как он станет необратимым заболеванием.
Установлено, что эндотелиальная дисфункция (ЭД) представляет собой раннюю обратимую стадию развития атеросклероза. Выявлено, что как ожирение, так и сахарный диабет тесно связаны с ЭД и последующим образованием атеросклеротических изменений.
Хроническое неспецифическое субклиническое системное воспаление также отмечено и при сахарном диабете, и при ожирении. У таких пациентов в сыворотке крови выявляют высокий уровень воспалительных цитокинов и других маркеров, таких как интерлейкин-6 (IL-6), фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α), C-реактивный белок, альфа-1-кислый гликопротеин (AGP) и некоторые другие. Повышенное содержание маркеров воспаления в сыворотке крови было тесно связано с ухудшением функции эндотелия у лиц с ожирением и сахарным диабетом, что свидетельствует об ассоциации обоих этих заболеваний с состоянием хронического системного воспаления, которое, в свою очередь, вызывает ЭД. Многочисленные исследования также показали, что индекс реактивной гиперемии (reactive hyperemia index — RHI) является качественным неинвазивным показателем ЭД.
В последнее время появился интерес к использованию биомаркеров в моче в качестве неинвазивного скринингового теста для мониторинга результатов выявления системных заболеваний. Такие маркеры при ожирении, нарушении метаболизма и сахарном диабете 2-го типа значительно коррелируют с наличием заболеваний почек и сосудистых повреждений у взрослого населения. Дети и подростки представляют подгруппу, где описанный неинвазивный подход является наиболее желательным. В то время как сывороточные воспалительные маркеры изучали у детей с ожирением в педиатрической практике, данные о маркерах в моче у подростков без диабета, с избыточной массой тела или ожирением были скудными.
В связи с этим группой американских ученых из педиатрического отделения Научного центра здоровья Техасского технического университета (Department of Pediatrics, Texas Tech University Health Science Center — TTUHSC), США, проведено исследование, целью которого было изучение биомаркеров ЭД и воспаления в моче у подростков с избыточной массой тела или ожирением, а также сравнение показателей эндотелина-1 (ET-1) и биомаркеров ЭД в моче с ранее стандартизованным неинвазивным тестом RHI для обеспечения основы для новой методики неинвазивного скрининга и мониторинга. Результаты данной работы опубликованы 22 марта 2017 г. в журнале «BMC Obesity» (BioMed Central — научная платформа по издательству научных журналов по биологии, медицине и биомедицине).
Для проведения данного исследования ученые привлекли 63 лица детского и юношеского возраста 10–20 лет с нормальным и повышенным индексом массы тела (20 и 14 человек соответственно), а также с установленным ожирением (29 пациентов) из вышеуказанного учреждения.
В начале исследования были оценены антропометрические (рост и масса тела), биологические (артериальное давление, частота сердечных сокращений и уровень физической подготовки) характеристики, образ жизни (диетические привычки, курение и ежедневная физическая активность) и психологические переменные. Кроме того, в первый день исследования были собраны образцы утренней мочи участников и измерены биомаркер ЭД и четыре биомаркера неспецифического воспаления.
Анализ диетических предпочтений не показал существенной разницы между тремя группами испытуемых в потреблении белков, жиров и углеводов, но установлено большее употребление углеводов у представителей именно мужского пола, причем с возрастом показатель увеличивался.
В результате выявлено, что уровень TNF-α в моче был значительно выше у участников с установленным ожирением по сравнению с группой с нормальной массой тела. Содержание ET-1 было наивысшим в группе с ожирением, а также выше в группе пациентов с избыточной массой тела по сравнению с группой с нормальной массой тела. Аналогичным с ET-1 образом обстояла ситуация и с AGP.
Воспалительные маркеры, а именно TNF-α, IL-6 и AGP, достоверно и положительно коррелируют друг с другом и с ET-1. Эта значимая корреляция отмечалась также при тестировании отдельно в подгруппах, сформированных по массе тела. Между группами исследования не было различий в уровнях RHI, однако, как отметили авторы, существовали некоторые половые различия у здоровых подростков с нормальной массой тела в уровнях ET-1 в анализе мочи и RHI, которые впоследствии значительно нивелируются у лиц с избыточной массой тела и ожирением.
В заключение авторы сделали выводы, что, так как ожирение ассоциировано с хроническим воспалительным состоянием, то повышенный уровень TNF-α в анализе мочи может использоваться как неинвазивный инструмент для контроля выраженности данного неспецифического воспаления, а ET-1 является таким же чувствительным тестом для определения ЭД, как и RHI.
- Singh R., Verma A., Aljabari S., Vasylyeva T.L. (2017) Urinary biomarkers as indicator of chronic inflammation and endothelial dysfunction in obese adolescents. BMC Obes., 4: 11.
Олег Мартышин
