Сравнение количественных и качественных характеристик системы «фактор фон Виллебранда — металлопротеаза ADAMTS13» у больных острым инфарктом миокарда и ишемическим инсультом

Введение

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются одной из ведущих причин заболеваемости и смертности населения в развитых странах. Распространение ССЗ в мире заставило во второй половине ХХ в. говорить об эпидемии ССЗ, что отражает сегодняшнюю картину. В настоящее время смертность от ССЗ занимает лидирующие позиции в мире, ни одна другая причина не приводит к такому количеству смертей, как ССЗ. По оценкам ВОЗ, в 2016 г. от ССЗ умерли 17,9 млн человек, что составило 31 % всех случаев смерти в мире, 85 % этих смертей произошло в результате инфаркта и инсульта [1].

Система гемостаза играет ключевую роль в патогенезе ССЗ, что подтверждено в многочисленных исследованиях. Воздействие на систему гемостаза является основной позицией при консервативном лечении ССЗ. Рассматривая процесс тромбообразования как сложнейшую многокомпонентную системную реакцию организма, зависящую от огромного количества факторов, интерес представляет их взаимодействие. В последние десятилетия ведется изучение физиологического и патологического взаимодействия между металлопротеазой A Disintegrin And Metalloproteinase with ThromboSpondin type 1 motif, member 13 (ADAMTS13) и фактором фон Виллебранда (vWF) на различных клинических моделях. Обсуждаются гипотезы о наличии взаимосвязи между локализацией тромбоза и показателями ADAMTS13 и vWF [2–5]. Высказано предположение, что если значимый дефицит ADAMTS13 лежит в основе тромбообразования при тромботической тромбоцитопенической пурпуре, то умеренный недостаток ADAMTS13 может рассматриваться в качестве фактора риска развития острого инфаркта миокарда (ОИМ) и ишемического инсульта (ИИ) [6]. Дисбаланс в плазме крови в виде низкой активности ADAMTS13 и высокой концентрации vWF может предрасполагать к ССЗ, в частности к ОИМ и ИИ [4][5]. Однако конкретные механизмы, реализующие эту взаимосвязь, не определены. Кроме того, в большинстве исследований оценивали только одну характеристику ADAMTS13 — антиген ADAMTS13 (ADAMTS13:Ag) или активность ADAMTS13 (ADAMTS13:AС) и не исследовали наличие антител к ADAMTS13 (ADAMTS13:АВ). Представление о механизмах взаимодействия в системе vWF и ADAMTS13 может повлиять на понимание о функционировании свертывающей системы крови в целом [5][7].

Цель настоящего исследования — оценить изменения количественных и качественных характеристик ADAMTS13 и антигена vWF (vWF:Ag) у больных ОИМ и ИИ.

Материалы и методы

Исследование выполнено с 05.04.2021 по 28.02.2022 на базе Санкт-Петербургского ГБУЗ «Городская больница № 26». В исследование включили 110 больных в возрасте 42–95 лет (медиана возраста — 64 года), получавших стационарное лечение в связи с ОИМ с элевацией сегмента ST на электрокардиограмме, верифицированным при выполнении коронарографии тромбозом коронарных артерий, а также больные ИИ, у которых при выполнении церебральной ангиографии был выявлен тромбоз интракраниальных отделов брахиоцефальных артерий. При включении в исследование все больные подписали добровольное информированное согласие. Получено положительное заключение локального этического комитета СПб ГБУЗ «Городская больница № 26» (протокол № 1 от 25.02.2021).

Диагнозы ОИМ и ИИ были установлены на основании общепринятых клинических и лабораторно-инструментальных критериев, изложенных в клинических рекомендациях Министерства здравоохранения Российской Федерации «Острый инфаркт миокарда с подъемом сегмента ST электрокардиограммы» [8] и «Ишемический инсульт и транзиторная ишемическая атака у взрослых» [9].

Для исключения новой коронавирусной инфекции (COVID-19) выполняли исследования назофарингеальных мазков методом полимеразной цепной реакции. Критериями исключения, помимо выявления у больных COVID-19, было указание в анамнезе на ранее перенесенные тромбозы, кровотечения, которые требовали обращения за медицинской помощью, наличие злокачественных новообразований и системных заболеваний соединительной ткани.

Задачей исследования было изучить изменения показателей ADAMTS13:Ag, ADAMTS13:AC, ADAMTS13:AB и антигена vWF (vWF:Ag) на протяжении первых 5 сут. от момента установки диагноза у больных ОИМ, обусловленным тромбозом коронарных артерий, и у больных ИИ с тромбозом церебральных артерий. Дизайн исследования представлен на рисунке 1.

После выполнения, в соответствии с медицинскими показаниями, коронароангиографии или церебральной ангиографии, больные были разделены на две группы в зависимости от бассейна тромбоза: коронарный (ОИМ) или церебральный (ИИ).

В первую группу вошли 65 больных ОИМ в возрасте от 42 до 81 года (медиана возраста — 56 лет): 55 мужчин (84,6 %) и 10 женщин (15,4 %). Всем больным данной группы, по результатам коронарографии, были выполнены баллонная ангиопластика и стентирование симптом-связанной артерии. Фармакотерапию назначали с учетом показаний и противопоказаний к применению лекарственных средств [8], она носила персонифицированный характер и включала антиангинальную, гипотензивную, гиполипидемическую (высокие дозы статинов), антитромботическую (ацетилсалициловая кислота, ингибиторы P2Y12-, GPIIb/IIIa-рецепторов тромбоцитов, нефракционированный или низкомолекулярный гепарин), при необходимости — антиаритмическую терапию, инотропную и вазопрессорную поддержку, протезирование витальных функций.

Вторую группу составили 45 больных ИИ: 18 мужчин (40 %) и 27 женщин (60 %) в возрасте от 40 до 95 лет (медиана возраста — 70 лет). Все больные, включенные в группу, имели клинические и нейрорадиологические (ранние косвенные признаки церебральной ишемии по данным компьютерной томографии (КТ), КТ-перфузии, окклюзирующее поражение интракраниальных отделов брахиоцефальных артерий по данным КТ-ангиографии, признаки острого нарушения мозгового кровообращения по ишемическому типу на фоне окклюзии крупной церебральной артерии. Всем больным этой группы для восстановления кровотока была выполнена операция тромбэкстракции из интракраниальных отделов сонных артерий, направленная на восстановление кровотока в церебральных артериях. Фармакотерапию назначали с учетом показаний и противопоказаний к применению лекарственных средств [9], она носила персонифицированный характер, включала гипотензивную, гиполипидемическую, антитромботическую (ацетилсалициловая кислота, ингибиторы P2Y12-рецепторов тромбоцитов, низкомолекулярный гепарин с учетом выраженности неврологического дефицита), нейропротекторную терапию, терапию, направленную на улучшение восстановления неврологических функций, при необходимости — протезирование витальных функций.

У всех больных, включенных в исследование, были определены следующие показатели: vWF:Ag, ADAMTS13:Ag, ADAMTS13:AC и ADAMTS13:AB. Исследовали образцы крови, отобранные в 4 точках исследования. Точка 1 — артериальная кровь, полученная при выполнении коронароангиографии у больных ОИМ и церебральной ангиографии у больных ИИ. Точка 2 — венозная кровь, полученная у этих же больных в этот же момент времени. Точки 3 и 4 — венозная кровь, полученная через 24 ч и 120 ч от момента выполнения коронарографии или церебральной ангиографии. Для исследования в пробирку с цитратом натрия 3,2 % забирали 5 мл крови и центрифугировали (лабораторная центрифуга «Beckman Coulter»). Полученную плазму (два идентичных образца по 1,0 мл) переносили в микроцентрифужные пробирки и замораживали при температуре –20 °С.

Количественную оценку vWF:Ag выполняли с использованием тест-системы «HemosiIL» на автоматическом анализаторе «ACL Elite Pro» (Instrumentation Laboratory, США). Количественный (ADAMTS13:Ag) и качественный (ADAMTS13:AC) показатели, а также ADAMTS13:AB исследовали иммуноферментным методом на анализаторе «Infinite®F50» (Tecan, Англия). В исследовании использовали реагенты фирмы «TECHNOZYM».

Для оценки полученных результатов использовали референсные интервалы, установленные производителем лабораторных реагентов для применяемых методов исследования: vWF:Ag — 50–160 %; ADAMTS13:Ag — 0,41–1,41 ME/мл; ADAMTS13:AC — 0,4–1,3 ME/мл и ADAMTS13:AB — 0,1–12 ME/мл.

Статистический анализ. Статистический анализ выполнили с применением программы «StatPlus Pro 7.6.1» (AnalystSoft Inc., Канада). Для оценки значимости различий между группами использовали U-критерий Манна – Уитни. Для оценки значимости различий зависимых выборок использовали критерий знаков для парных выборок. Различия считали статистически значимыми при уровне значимости p < 0,05. Данные в тексте и таблицах представлены в виде медианы и межквартильного интервала [МКИ].

Результаты

Медианы показателя vWF:Ag образцов артериальной и венозной крови, взятой при поступлении (точки исследования 1 и 2), не имели различий как в группе больных ОИМ, так и в группе больных ИИ (рис. 2).

При этом различия этих показателей при сравнении между двумя изучаемыми группами были статистически значимыми (197 % [ 132–240] и 202 % [ 142,3–256,9] против 149,3 % [ 128–193] и 146,3 % [ 124,8–201]; p = 0,017; p = 0,003 для точек исследования 1 и 2 соответственно). В группе больных ИИ медиана показателя vWF:Ag не выходила за верхнюю границу референсного интервала, в то время как в группе больных ОИМ — превышала ее. В точке исследования 3 (24 ч от момента выполнения ангиографии) в группе больных ИИ зарегистрировано статистически значимое, выходящие за верхнюю границу референсного интервала, увеличение медианы показателя vWF:Ag (p = 0,008 и p = 0,019, для точки 1 (149,3 % [ 128–193]) и точки 3 (199,8 % [ 144,5–230]); точки 2 (146,3 % [ 124,8–201]) и точки 3 (199,8 % [ 144,5–230]) соответственно), при этом различия при сравнении с показателем vWF:Ag в точке 3 для группы больных ОИМ не отмечалось. Данная закономерность для группы больных ИИ также имела место в точке исследования 4 (120 ч от момента выполнения ангиографии) (p = 0,002 для точек 1 (149,3 % [ 128–193]) и 4 (203,5 % [ 176,5–329,3]) и для точек 2 (146,3 % [ 124,8–201]) и 4 (203,5 % [ 176,5–329,3])). При этом показатель vWF:Ag для группы больных ОИМ в точке 4 (178,9 % [ 144,8–211,7]) был статистически значимо ниже (p = 0,005) по сравнению с таковым для группы больных ИИ (203,5 % [ 176,5–329,3]).

У больных ОИМ показатель ADAMTS13:Ag был статистически значимо выше в образцах артериальной крови (1,25 ME/мл [ 1,14–1,28] и 1,1 ME/мл [ 0,97–1,29] для точек 1 и 2 соответственно; p = 0,031). В группе больных ИИ такая закономерность не отмечалась. Медиана показателя ADAMTS13:Ag у больных ОИМ во всех точках исследования (1,25 [ 1,14–1,28]; 1,1 ME/мл [ 0,97–1,29]; 1,13 ME/мл [ 1,05–1,27]; 1,27 ME/мл [ 1,19–1,34]) была статистически значимо выше, при сравнении с аналогичными результатами у больных ИИ (0,96 ME/мл [ 0,86–1,09]; 1,01 [ 0,88–1,12]; 1,02 [ 0,89–1,14]; 1,01 [ 0,88–1,12]; р = 0,001; p = 0,027; p = 0,003; p = 0,001 соответственно) (рис. 3).

В то же время, показатель ADAMTS13:AC (рис. 4) во всех точках исследования был статистически значимо выше у больных ИИ, по сравнению с группой больных ОИМ: 1,36 ME/мл [ 0,96–1,56] и 0,99 ME/мл [ 0,85–1,2], p = 0,01; 1,46 ME/мл [ 1,12–1,67] и 1,08 ME/мл [ 0,98–1,46], р = 0,003; 1,47 ME/мл [ 1,21–1,67] и 1,12 ME/мл [ 0,94–1,33], р = 0,001; 1,46 ME/мл [ 1,24–1,68] и 1,11 ME/мл [ 0,89–1,23], р = 0,001 для точек 1, 2, 3 и 4 соответственно. Кроме того, у ряда больных из обеих групп показатель ADAMTS13:AC выходил за пределы верхнего референсного уровня. Как видно из данных, представленных в таблице 1, в группе больных ИИ повышение значений ADAMTS13:AC во всех контрольных точках исследования обнаружено более чем у половины больных, в то время как у больных ОИМ это явление встречалось реже. При этом медиана показателя ADAMTS13:AC, рассчитанная для подгруппы больных ИИ, и повышенным значением ADAMTS13:AC, была статистически значимо больше, при сравнении с аналогичным показателем для подгруппы больных ОИМ и повышенным значением ADAMTS13:AC.

Кроме того, в группе больных ОИМ отмечено статистически значимое увеличение медианы показателя ADAMTS13:Ag в точке исследования 4 по сравнению с точками исследования 2 и 3 (1,27 ME/мл [ 1,19–1,34] против 1,1 ME/мл [ 0,97–1,29] и 1,13 ME/мл [ 1,05–1,27]; p = 0,001 и p = 0,002 соответственно).

При сопоставлении показателей vWF:Ag в группах больных ИИ и ОИМ, разделенные на подгруппы с высокими и нормальными значениями ADAMTS13:AC (табл. 2), значимых различий не выявлено, за исключением точки 4 у больных ОИМ.

При исследовании показателя ADAMTS13:AB выявлены следующие закономерности (рис. 5): медиана показателя ADAMTS13:AB в группе больных ОИМ была значимо больше во всех точках исследования при сравнении с таковой для группы больных ИИ (3,72 ME/мл [ 3,04–10,2] против 2,89 ME/мл [ 1,47–5,92], р = 0,005; 4,21 ME/мл [ 2,83–15,47] против 2,6 ME/мл [ 1,46–5,21], р = 0,001; 4,08 ME/мл [ 2,29–11,4] против 2,08 ME/мл [ 1,46–4,56], р = 0,001; 4,73 ME/мл [ 3,37–10,7] против 3,76 ME/мл [ 1,85–5,28], р = 0,001; для точек 1, 2, 3 и 4 соответственно). У ряда больных из обеих исследуемых групп значения показателя ADAMTS13:AB находились выше верхней референсной границы, при этом данное явление чаще отмечалось у больных ОИМ (табл. 3).

Обсуждение

В группе больных ОИМ выявлено увеличение значения vWF:Ag, выходившее за верхнюю границу референсного интервала (рис. 2), что являлось ожидаемым результатом [10]. В то время как у больных ИИ этот показатель был значимо ниже в точках 1 и 2, при сравнении с группой больных ОИМ, и только через сутки (точка 3) значение vWF:Ag у больных ИИ значимо увеличивалось, достигая максимума в точке исследования 4 и значимо превышало аналогичный показатель у больных ОИМ. Выявленное в настоящем исследовании отсутствие значимого увеличения показателей vWF:Ag у больных ИИ позволяет предположить, что повышение значения vWF:Ag в большей степени отражает реакцию организма на стресс и, в меньшей степени, — процесс тромбообразования.

Несмотря на более низкие значения показателя vWF:Ag в группе больных ИИ по сравнению с аналогичным показателем у больных ОИМ в точках исследования 1 и 2, медиана показателя ADAMTS13:AC в группе больных ИИ была статистически значимо выше, по сравнению с больными ОИМ, и это различие было значимо во всех четырех точках исследования. При этом, несмотря на преобладание в группе больных ИИ больных с показателями ADAMTS13:AC, выходящими за верхнюю границу референсного интервала (табл. 2), отсутствовали статистически значимые различия между показателями vWF:Ag при сравнении подгрупп больных с высокими и нормальными значениями ADAMTS13:AC как в группе больных ИИ, так и в большинстве точек исследования у больных ОИМ (исключение — точка 4). Полученные результаты подтверждают ранее высказанную концепцию о том, что для активации ADAMTS13 необходимо взаимодействие с конформационно-активной (нитевидной) формой молекулы vWF, а собственно увеличение концентрации vWF:Ag не является достаточным стимулом для активации ADAMTS13 [7][10].

При анализе изменений показателя ADAMTS13:Ag установлено, что он был значимо больше во всех точках исследования у больных ОИМ по сравнению с больными ИИ, однако значения данного показателя не выходили за пределы референсного интервала у больных обеих групп (рис. 3). Это свидетельствует о том, что активность ADAMTS13 является более значимой характеристикой этого фермента в реализации механизма, противостоящего процессу образования тромба. Однако пока остается неясным, почему при исследовании двух клинических моделей обнаружены различия в величинах активности ADAMTS13 и концентрации ADAMTS13:Ag, и имеют ли данные различия какую-либо взаимосвязь с локализацией тромбоза.

При тромботической тромбоцитопенической пурпуре у взрослых больных имеет место значительное снижение ADAMTS13:AC вследствие действия специфических антител, фиксирующихся, главным образом, на спейсорном домене ADAMTS13 и блокирующих протеолитическую функцию металлопротеазы по отношению к vWF [7]. В этой связи вызывает интерес обнаруженное в настоящем исследовании статистически значимое увеличение показателя ADAMTS13:AB во всех точках наблюдения в группе больных ОИМ по сравнению с аналогичными показателями у больных ИИ (рис. 5). Более того, у больных ОИМ показатель ADAMTS13:AB чаще, чем у больных ИИ, выходил за верхнюю границу референсного интервала (табл. 3).

Можно предположить, что именно более высокие значения ADAMTS13:AB у больных ОИМ являются причиной снижения показателя ADAMTS13:AC в этой группе. Механизм выработки анти-ADAMTS13 антител в настоящее время остается неясным [7]. Ранее обсуждалось [11], что для продукции антител, направленных против ADAMTS13, необходимо конформационное изменение этого фермента, открывающее скрытые (криптические) эпитопы. Для этого требуется более или менее длительное взаимодействие ADAMTS13 со своим специфическим субстратом — vWF, причем находящимся в активной, нитевидной конформации. Можно высказать предположение, что чем дольше существует протромботическая ситуация, например, воспалительная реакция, значительное атеросклеротическое поражение стенок сосудов, тем чаще осуществляются конформационные переходы мультимеров vWF в открытую конформацию вследствие фиксации к поверхности измененного эндотелия и/или атеросклеротической бляшке и дальнейшего раскручивания под влиянием силы сдвига крови, с последующей активацией ADAMTS13, которая, в свою очередь, переходит в открытую конформацию и обнажает криптические эпитопы, служащие триггером для выработки антител.

Таким образом, при исследовании двух патогенетических моделей тромбообразования, различающихся, в том числе, по локализации тромбоза, продемонстрировано, что изменения показателя vWF:Ag в данных группах больных не находятся в видимой взаимосвязи с количественными и качественными характеристиками ADAMTS13. В то же время, увеличение показателя ADAMTS13:AB отмечалось с большей частотой у больных ОИМ по сравнению с больными ИИ. Представляется логичным предположить, что более высокая концентрация антител к ADAMTS13 у больных ОИМ может рассматриваться как причина уменьшения активности показателя ADAMTS13:AC у этой группы больных.