Болезнь виллебранда и атеросклероз

Украинская баннерная сеть

Взаимосвязь фактора Виллебранда с сосудодвигательной
функцией эндотелия у больных с разной степенью выраженности атеросклероза
венечных артерий

М.И. Лутай, И.П. Голикова, С.И. Деяк, В.А. Слободской, Е.А. Немчина

Институт кардиологии им. Н.Д. Стражеско АМН Украины, г. Киев

Ключевые слова: ишемическая болезнь сердца, атеросклероз,
фактор Виллебранда, венечные артерии, коронаровентрикулография, эндотелий,
факторы риска

В настоящее время в патогенезе ишемической болезни сердца (ИБС) и инфаркта
миокарда (ИМ) ведущую роль отводят дисфункции эндотелия сосудов. Дисфункция
эндотелия является ключевым механизмом, инициирующим атерогенез и способствующим
прогрессированию атеросклероза, что в конечном итоге приводит к дестабилизации
атеросклеротической бляшки [2].

В последнее время одним из маркеров дисфункции эндотелия является фактор
Виллебранда (фВ), который впервые был использован в этом качестве В. Boneu
и соавторами [5]. Гипотеза базировалась на наблюдении, что пациенты с периферическим
атеросклерозом имели повышенный уровень фВ и степень повышения коррелировала
с распространенностью поражения сосудов. В дальнейшем связь повышения концентрации
фВ в крови со степенью повреждения эндотелия сосудов была доказана в ряде
экспериментов на моделях при эндотоксинемии и механическом повреждении
эндотелия [13], при механическом нарушении целостности эндотелия сонной
артерии также наблюдали повышение экспрессии фВ после баллонной ангиопластики.

Фактор Виллебранда синтезируется клетками эндотелия и циркулирует в
плазме крови со средним периодом полураспада около 18 ч, его концентрация
составляет примерно 10 мкг/мл [12].

В организме человека фВ выполняет несколько функций. Во-первых, он образует
нековалентный комплекс с VIII фактором свертывания в плазме крови. Этот
комплекс необходим для стабилизации VIII фактора в кровотоке и для его
участия в качестве кофактора в образовании тромба. Во-вторых, он выполняет
роль своеобразного мостика между субэндотелиальными структурами поврежденной
стенки сосуда и тромбоцитами, а также между отдельными тромбоцитами на
этапах адгезии, распластывания и агрегации тромбоцитов [3, 14]. Особая
роль фВ в гемостазе определяется его структурой, представляющей собой серию
различных по размеру (от 500 тыс. до 20 млн дальтон) мультимеров, состоящих
из многократно повторяющихся субъединиц, в которых имеются домены связывания
с гликопротеиновыми (GP) рецепторами тромбоцитов (Ib и IIb/IIIa), коллагеном,
гепарином, VIII фактором свертывания крови.

Фактор Виллебранда обеспечивает адгезию тромбоцитов через рецепторы
GP Ib, а при активации тромбоцитов участвует в образовании мостиков через
рецепторы GP IIb/IIIa. Фактор Виллебранта имеет две группы активных центров:
первые – для соединения с коллагеном и гликозаминогликанами субэндотелиального
матрикса, другие – для связи со специфическими тромбоцитарными рецепторами.
Согласно современным представлениям, фВ взаимодействует, в первую очередь,
с коллагеном и микрофибриллами субэндотелия, в результате чего происходят
конформационные изменения, необходимые для последующего присоединения к
GP Іb тромбоцитов. Таким образом, фВ становится своеобразным мостиком между
тромбоцитом и оголенным субэндотелиальным слоем. Такое его соединение с
тромбоцитарными рецепторами приводит к дальнейшей активации тромбоцитарных
комплексов IIb/IIIa. При этом последние приобретают способность присоединять
как фибриноген, так и фВ. Современными исследованиями установлено, что
в атеросклеротически измененных артериях наибольшую роль в агрегационных
процессах тромбоцитов играет связь фВ с гликопротеинами GP IIb/IIIa [11,
14]. В связи с этим увеличение содержания фВ в плазме крови, наряду с повышением
концентрации фибриногена, можно рассматривать как основной предиктор гиперкоагуляции.

Синтез фВ осуществляется с некоторым “избытком” — не принимающие участие
в выполнении физиологических функций молекулы фВ накапливаются во внутриклеточных
органеллах клеток эндотелия – тельцах Weibel–Palade. В них фВ подвергается
посттрансляционной модификации, мультимеризации, а при необходимости может
быть быстро мобилизован [8, 16].

Около 15 % циркулирующего в крови фВ содержится в тромбоцитах, куда
он пассивно попадает на этапе “отшнуровывания” тромбоцитов от мегакариоцитов,
в которых происходит синтез фВ. Тромбоцитарный фВ не обменивается с плазменным
фактором in vitro и in vivo и не оказывает существенного
влияния на концентрацию фВ в плазме крови. Доказательством этого были результаты
эксперимента по пересадке костного мозга свиньям с дефицитом фВ [6]. Донорский
костный мозг вырабатывал тромбоциты, содержащие количество фВ в пределах
нормы, но в плазме крови уровень фВ не изменился. Кроме того, такой маркер
активации тромбоцитов, как a-тромбоглобулин, не коррелирует с уровнем фВ
[4]. Применение ацетилсалициловой кислоты в целях снижения функциональной
активности тромбоцитов значительно снижет уровень a-тромбоглобулина, не
влияя на содержание фВ [9], что является еще одним доказательством эндотелиального
происхождения фВ.

В настоящее время внимание многих исследователей привлечено к изучению
роли фВ в патогенезе атеросклероза и, в частности, ИБС [1]. По некоторым
данным, отсутствие в крови животных фВ совпадает с отсутствием способности
к развитию экспериментального атеросклероза.

Установлена зависимость между уровнем фВ в крови и клиническими проявлениями
ИБС, что позволяет предположить значимость дисфункции эндотелия в патогенезе
этого заболевания.

Так, у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, выявлен высокий уровень
фВ [7]. Кроме того, величина фВ коррелировала с величиной функционального
класса стенокардии напряжения, не изменяясь в течение суток, в отличие
от других параметров свертывающей системы крови.

А.В. Bridges и соавторы отметили значительное повышение уровня фВ у
пациентов через 90 мин после внутрикоронарной тромболитической терапии.
Выброс фВ при остром инфаркте миокарда может быть обусловлен высвобождением
свободных радикалов, которое происходит при остром инфаркте миокарда или
развитии реперфузионного синдрома, а также “утечкой” фВ из поврежденных
клеток эндотелия [10], ведущей к повышению в плазме уровня этого белка.
После тромболитической терапии с применением тканевого активатора плазминогена
у пациентов с ангиографически подтвержденной проходимостью сосудов происходит
снижение уровня фВ в течение 24 ч послетромболизиса, в отличие от пациентов
с окклюзией артерий.

Таким образом, данные, представленные в литературе, свидетельствуют
о том, что уровень фВ в крови является патофизиологически, экспериментально
и клинически верифицированным маркером дисфункции эндотелия, позволяющим
оценивать наличие и степень выраженности нарушения функционального состояния
эндотелия при различных заболеваниях сердечно-сосудистой системы.

Цель работы – оценить у пациентов с ИБС взаимосвязь между уровнем фактора
Виллебранда в плазме крови и степенью выраженности дисфункции эндотелия
(по результатам “манжеточной” пробы), между его уровнем и степенью выраженности
атеросклероза венечных артерий, а также оценить влияние на уровень фактора
Виллебранда некоторых факторов риска ИБС (артериальной гипертензии, дислипидемии,
курения, сахарного диабета).

Материал и методы

Обследованы 70 мужчин с ИБС в возрасте от 36 до 72 лет (в среднем 55
лет) с различной степенью выраженности атеросклероза венечных артерий.
Из них были 7 больных с сахарным диабетом, 35 пациентов с артериальной
гипертензией. Гиперлипопротеинемия (ГЛП) IIa типа была выявлена у 17 больных,
ГЛП IIb типа – у 25, ГЛП IV типа – у 7 пациентов, у 21 обследованного показатели
липидного обмена были в пределах нормы. Курение в анамнезе было у 20 человек.

Степень поражения венечных артерий оценивали по данным коронаровентрикулографии
(КВГ). Контрольную группу составили 10 человек с интактными по данным КВГ
сосудами.

Уровень фВ определяли с помощью количественного иммуноферментного метода
на анализаторе “Vidas” (“Bivax”, Франция). При этом взятие крови происходит
венопункцией в 0,11 моль/л тринатрий цитрате с соблюдением соотношений
объемов антикоагулянта и взятой крови. Взятие выполняется без использования
шприца. Кровь центрифугируется для получения плазмы без тромбоцитов, затем
переносится в пластиковую пробирку. Реактив для определения фВ представляет
собой носитель твердой фазы, покрытый моноклональными иммуноглобулинами
против фВ. Принцип исследования сочетает двухшаговый иммуноферментный анализ
с конечным флюоресцентным энзимсвязанным анализом. Результат автоматически
рассчитывается прибором относительно калибровочной кривой.

У 15 больных исследовали сосудодвигательную функцию эндотелия с помощью
ультразвуковой оценки динамики кровотока по лучевой артерии во время реактивной
гиперемии. Сосудодвигательнуюфункцию эндотелия оценивали на ультразвуковом
аппарате “Sonos-2500” (“Hewlett Packard”, США) линейным датчиком 5,5–7,5
МГц (разрешающая способность 0,01 мм) по методике [15]. Пациенту за сутки
до начала теста отменяли все вазоактивные препараты (амлодипин – за 5 суток).
В день исследования пациентам нельзя употреблять кофе, чай, спиртные напитки,
сигареты. Утром натощак при температуре воздуха +22 °С больным проводили
сканирование плечевой артерии. Пациент находился в положении лежа на протяжении
10–15 мин, затем при помощи датчика определяли базовый диаметр плечевой
артерии в зоне между эндотелием и средней оболочкой при максимально четком
изображении передней и задней стенки сосуда. Параметры настройки сохраняли
постоянными на протяжении исследования. Реактивной гиперемии достигали
путем накачивания до 200 мм рт. ст. пневматической манжеты, наложенной
на плечо на 5 мин. Все измерения производили в диастоле. Измерение диаметра
плечевой артерии производили на 80-й секунде после компрессии. Изменение
диаметра вычисляли как процентное соотношение диаметра, полученного после
компрессии, и исходного. О сохраненной функции эндотелия свидетельствует
расширение брахиальной артерии (эндотелийзависимая вазодилатация – ЭЗВД)
на 10 % и более, о дисфункции эндотелия – менее 10 %.

Для определения уровня фВ при выполнении “манжеточной” пробы забор крови
производили в горизонтальном положении, непосредственно перед компрессией
плечевой артерии и после пятиминутного пережатия, не снимая манжеты, по
выше описанной методике.

Результаты и их обсуждение

Уровень фВ у обследованных пациентов в среднем составил (79,1±5,0) %.

У больных с ИБС в зависимости от возраста, наличия артериальной гипертензии,
сахарного диабета, типа дислипидемии было выявлено, что фВбыл достоверно
выше у пациентов с сахарным диабетом – (104,7±5,7) % по сравнению с (76,8±5,7)
% у пациентов без диабета (Р<0,05) и у больных сo смешанной ГЛП IIb
типа – (89,7±6,1) % по сравнению с (64,4±8,9) % у больных ИБС с уровнем
липидов в пределах нормы (Р<0,05). Отмечали тенденцию к повышению уровня
фВ у пациентов с ГЛП IIа типа – (76,8±8,9) % по сравнению с (64,4±8,9)
% у больных с уровнем холестерина в пределах нормы (Р>0,05) и у курильщиков
– (87,3±6,7) % по сравнению с (67,5±8,5) % у некурящих (Р>0,05). Возраст,
артериальная гипертензия, гипертриглицеридемия существенного влияния на
уровень фВ не оказывали (рис. 1). (По-видимому, это связано с тем, что
не изучалась зависимость между степенью повышения артериального давления
и триглицеридов с уровнем фВ.)

Рис. 1. Влияние факторов риска (возраста, сахарного диабета,
дислипидемии, артериальной гипертензии, курения) на уровень фактора Виллебранда
у пациентов с ишемической болезнью сердца.

Для оценки уровня фВ в зависимости от степени поражения коронарного
русла по данным КВГ были выделены группы больных с ИБС с поражениями одной,
двух и нескольких венечных артерий, а также группа пациентов, у которых
по данным коронароангиографии были выявлены признаки разрушения атеросклеротической
бляшки. Анализ показал достоверное повышение уровня фВ у больных с ИБС
и поражением нескольких венечных артерий по сравнению с пациентами с одной
пораженной венечной артерией – соответственно (89,3±5,9) и (65,7±9,5) %
(Р<0,05). У пациентов с разрушенной атеросклеротической бляшкой уровень
фВ был достоверно выше, чем у больных со стабильной бляшкой и различной
степенью поражения коронарного русла (Р<0,05–0,01) (рис. 2).

Рис. 2. Уровень фактора Виллебранда у больных с ишемической
болезнью сердца в зависимости от степени поражения коронарного русла и
стабильности атеросклеротической бляшки.

При оценке уровня фВ до и после компрессии плечевой артерии в плазме
крови у больных с ИБС не было выявлено существенных различий в изменении
концентрации фВ в зависимости от количества пораженных сосудов. В то время
как значительные различия в концентрации фВ были выявлены у пациентов с
сохраненной функцией эндотелия по сравнению с таковой у больных с дисфункцией
эндотелия.

Так, у пациентов с сохраненной функцией эндотелия наблюдали снижение
уровня фВ после ишемии по сравнению с исходным – с (90,9±14,5) до (64,2±12,2)
%, в то время как у больных с дисфункцией эндотелия отмечали возрастание
его уровня – с (78,02±4,6) до (120±0) % (рис. 3).

Рис. 3. Динамика уровня фактора Виллебранда у пациентов с ишемической
болезнью сердца в зависимости от наличия дисфункции эндотелия при пробе
с реактивной гиперемией.

Выводы

1. Уровень фактора Виллебранда, определяемый в плазме крови у больных с ИБС,
   зависит от степени поражения венечных артерий: при увеличении количества
   пораженных сосудов его уровень повышается, наибольшие его величины наблюдают
   у больных с поражением нескольких венечных артерий.
2. У больных с ИБС и морфологическими признаками разрушения атеросклеротической
   бляшки (по данным коронаровентрикулографии) отмечали достоверное повышение
   уровня фактора Виллебранда по сравнению с таковым у пациентов со стабильными
   атеросклеротическими бляшками.
3. Уровень фактора Виллебранда выше у больных с ИБС и сахарным диабетом, дислипидемиями
   IIb и IIa типов и у курящих по сравнению с таковым у пациентов без этих
   факторов.
4. Изменения уровня фактора Виллебранда отражают функциональное состояние
   эндотелия у больных с ИБС: у пациентов с дисфункцией эндотелия отмечают
   возрастание уровня фактора Виллебранда в среднем на 53,7 % после компрессии
   плечевой артерии, в то время как у больных с сохраненной функцией эндотелия
   отмечают его снижение в среднем на 29,3 %.

Литература

1. Бокарев И.Н., Привалова Е.В., Привалова Н.В. Особенности
   изменения фактора Виллебранда у больных ишемической болезнью сердца //
   Кардиология. – 1988. – Т. 28, № 5. – С. 101-103.
2. Грацианский Н.А. Нестабильная стенокардия, острый коронарный
   синдром. III. Предупреждение обострений ишемической болезни сердца. Статины
   и антибиотики // Кардиология. – 1997. – Т. 37, № 11. – С. 4-17.
3. Поливода С.Н., Черепок А.А. Фактор Виллебранда как маркер
   эндотелиальной дисфункции у пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой
   системы // Укр. ревматол. журн. – 2000. – № 1. – С. 13-17.
4. Bellucci S., Ignatova E., Jaillet N., Boffa M.C. Platelet
   hyperactivation in patient with essential thrombocythemia is not associated
   with vascular endothelial cell damage as judged by the levels of plasma
   thrombomodulin? Protein S, PAI-1, tPA and vWF // Thromb. Haemostasis. –
   1993. – Vol. 70. – P. 736-742.
5. Boneu B., Abbal M., Plante J., Bierme R. Factor VIII complex
   and endothelial damage // Lancet. – 1975. – Vol. 30. – P. 325-333.
6. Bowie E.J.W., Solberg L.A., Fass D.N. et al. Transplantation
   of normal bone marrow into a pig with severe von Willebrand disease //
   J. Clin. Invest. – 1986. – Vol. 78. – P. 26-30.
7. Cortellaro M., Boschetti C., Cofrancesco E. et al. The PLAT
   Study: hemostatic function in relation to atherothrombotic ischemic events
   in vascular disease patients: principial result //Arteroscler. Thromb.
   – 1992. – Vol. 12. – P. 1063-1070.
8. Ewenstein B.M., Warhol M.J., Handin R.I., Pober J.S. Composition
   of the von Willebrand factor storage organelle (Weibel-Palade body) isolated
   from cultured human umbilical vein endothelial cells // J. Cell. Biol.–
   1987. – Vol. 104, № 5. – P. 1432-1433.
9. Green D., Kucuk O., Haring O., Dyer A. The factor VIII complex
   in atherosclerosis: effects of aspirin // J. Chronic. Diseases. – 1982.
   – Vol. 34. – P. 21-26.
10. Mannucci P.M. Von Willebrand factor. A marcer of endothelial
    damage? // Arteroscler. Thromb. Vasc. Biol. – 1998. – Vol. 18. – P. 1359-1362.
11. Montalescot G., Philippe F., Vicaut E. and the French Investigators
    of the ESSENCE Trial. Early increase of von Willebrand factor predicts
    adverse outcome in unstable coronary artery disease // Circulation. – 1998.
    – Vol. 98. – P. 294-299.
12. Over J., Sixma J.J. et al. Survival of 125-iodine labeled
    factor VIII in normals and patients with classical hemophilia. Observations
    on the heterogeneity of human factor VIII // J. Clin. Invest. – 1978. –
    Vol. 62. – P. 223-234.
13. Reldy M.A., Chopek M., Chao S. et al. Injury induces increade
    of von Willebrand factor in rat endothelial cells // Amer. J. Pathology.
    – 1989. – Vol. 134, № 4. – P. 857-864.
14. Ruggery Z.M., Ware J. Von Willebrand factor // FASEB J. –
    1993. – Vol. 52, № 9120. – P. 1005-1011.
15. Sorensen K.E., Celermajer D.S., Georgakopoulos D. et al.
    Impairment of endothelium-dependent dilation is an early event in children
    with familial hypercholesterolemia, and is related to the Lp(a) level //
    J. Clin. Invest. – 1994. – Vol. 93. – P. 50-55.
16. Verweij C.L. Biosynthesis of human von Willebrand factor
    // Haemostasis. – 1988. – Vol. 18, № 4–6. – P. 224-245.

Поступила 19.09.2003 г.

Correlation between level of von Willebrand factor
and vasomotional function of endothelium in patients with different severity
of coronary atherosclerosis

М.I. Lutay, I.P. Golikova, S.I. Deyak, V.A. Slobodskoy, E.А. Nemchina

The aim of the study was to estimate correlation between intensity
of coronary atherosclerosis (according to angiography data) and level of
von Willebrand factor (vWF) (as a marker of endothelial dysfunction) in
patients with coronary artery disease (CAD). Another goal was to evaluate
influence of cardiovascular risk factors on the level of vWF. For this
purpose such conditions as arterial hypertension, dyslipidemia, smoking
and diabetes mellitus have been considered as risk factors.

70 males with mean age of 55 years were studied. All of them had
history of CAD with various intensity of coronary atherosclerosis. The
level of vWF was estimated by quantitative enzyme immunoassay. The average
level of vWF was (79,1±5,0) %, corresponding to the range of physiologic
fluctuation. The degree of endothelial dysfunction was established in accordance
to the Celermayer-Sorensen method. Data analysis was performed, taking
into account patients’ age, presence of arterial hypertension, diabetes
mellitus and dyslipidemia (various types). It was clearly recognized that
vWF was reliable higher in patients with multi-vessel disease (diagnosed
by angiography), in persons with diabetes mellitus and with type IIb dyslipidemia.
The tendency to elevation of vWF level was observed in patients with type
IIa dyslipidemia and in smokers. In patients with destruction of atherosclerotic
plaque the reliably increased level of vWF was established, in comparison
with those with stable plaque, regardless of the extent of coronary atherosclerosis.
Group of 15 patients was studied separately. The level of vWF was estimated
before and after 5 minute compression of brachial artery in this group.
At the same time the degree of endothelial dysfunction was established.
Considerable differences were established between patients with normal
endothelial function and patients with endothelial dysfunction. In patients
with normal endothelial function we observed reduction of vWF level, whereas
in patients with endothelial dysfunction augmentation of its level was
noted. Our data suggest that level of vWF in patients with CAD depends
on extent of coronary artery lesion. With increase of the number of damaged
arteries the level of vWF also increases, and its maximum value is observed
in patients with multi-vessel disease. Destruction of atherosclerotic plaque
causes relevant augmentation of vWF level in comparison with patients with
stable plaque. In patients with CAD and diabetes mellitus, type IIb and
IIa dyslipidemias and in smokers the level of vWF is higher. Arterial hypertension,
patients’ age and hypertriglyceridemia haven’t revealed a significant influence
on the level of vWF. In patients with endothelial dysfunction increase
of the level of vWF was observed after 5 minute compression of brachial
artery, while in patients with normal endothelial function its lowering
was marked.