Клиническое значение кальцитонин-ген

Клінічні дослідження
Клінічні дослідження
Клиническое значение кальцитонин-ген-регулирующего
пептида при гипертонической болезни
В.А. ВИЗИР, д. мед. н., профессор; И.Н. ВОЛОШИНА
/Запорожский государственный
медицинский университет/
Резюме
Клінічне значення кальцитонін-ген-регулюючого пептиду при гіпертонічній
хворобі
В.А. Візір, І.М. Волошина
У роботі представлено нові дані щодо визначення рівня кальцитонін-ген-регулюючого пептиду в нормі
та при гіпертонічній хворобі. Обстежено 40 хворих на артеріальну гіпертензію та 6 практично здорових
нормотензивних осіб за допомогою імуноферментного методу. Встановлено, що за гіпертензії рівень нейропептиду є вірогідно нижчим, ніж у нормі, при цьому тісно асоціюється зі статтю, ЧСС та судинною дилатацією, що може свідчити про його участь у фізіологічному контролі кровообігу.
Ключові слова: гіпертонічна хвороба, кальцитонін-ген-регулюючий пептид, діагностика
Summary
Clinical significance of calcitonin gene related peptide in hypertensive patients
V.A. Vizir, I.M. Voloshyna
A new data about human calcitonin gene related peptide plasma level and its role in pathogenesis of
hypertension were obtained. We measured the level of neuropeptide in 40 hypertensive patients and 6 healthy
volunteers by immunofermentative method. The significant decrease of calcitonin gene related peptide level in
hypertensive patients was revealed comparing with healthy volunteers. Beside this the neuropeptide concentration
was closely associated with gender, heart rate and vascular dilatation. Therefore, we suggest that calcitonin
gene related peptide level may be involved in the physiological control of blood flow.
Key words: hypertension, calcitonin gene related peptide, diagnostics
Введение
Кальцитонин-ген-регулирующий пептид (КГРП) представляет
собой 37-аминокислотный нейропептид, который впервые был
выявлен в 1982 году благодаря молекулярным биотехнологиям.
Данный нейропептид был открыт в результате альтернативной
обработки РНК копий, полученных из гена кальцитонина, при
этом мРНК кальцитонина преобладает в основном в щитовидной
железе, в то время как мРНК КГРП выявляется преимущественно
в клетках нервной системы, в небольших безмиелиновых нервных
волокнах типа С и миелиновых типа Aδ на периферии, имеющих
тесный контакт с кровеносными сосудами. Человеческий КГРП
был впервые выделен из ткани щитовидной железы у пациентов
с медуллярной карциномой [8]. Кальцитонин-ген-регулирующий
пептид принадлежит к семейству пептидов, содержащих кальцитонин. К этому семейству можно также отнести такие пептиды,
как адреномедулин и амилин. Кальцитонин является сильным
ингибитором костной резорбции, действуя через рецепторопосредованное подавление функции остеокластов. Влияние
же КГРП на костную резорбцию пока неизвестно. На данный
момент установлены значимые кардиоваскулярные эффекты
нейропептида – мощная артериальная и венозная вазодилатация. Эффекты КГРП нивелируются при применении пептидного
фрагмента КГРП8–37 – антагониста рецептора КГРП, что указывает
на его специфический рецепторно-опосредованный механизм
действия. На клеточном уровне КГРП действует путем стимуляции
аденилатциклазы и накопления цАМФ [2]. Свою максимальную
эффективность проявляет на уровне микроциркуляторного
русла, по вазодилатирующему действию в 10 раз превосходя
простагландины и в 100–1000 раз – классические вазодилататоры
(ацетилхолин, аденозин и субстанция Р). Такая эффективность
КГРП была впервые продемонстрирована при внутрикожном
введении нескольких пикомолей нейропептида, в результате
чего развилась стойкая локальная гиперемия вследствие микрососудистой дилатации. Так, при внутрикожном введении 15 пмоль
нейропептида развивалась эритема длительностью 5–6 часов
[3]. Дальнейшие исследования КГРП показали, что его вазодилатирующая активность широко представлена в ряде органов
и систем, прежде всего в системе мозгового кровообращения,
что указывает на несомненную роль нейропептида в патогенезе
мигрени [6].
Вышеперечисленные исследования, проведенные in vitro,
отражают, несомненно, важную роль КГРП в осуществлении
вазодилататорных механизмов. Проведение исследований активности нейропептида in vivo является также не менее значимым
для определения места КГРП в регуляции сердечно-сосудистой
деятельности. Так, при внутриартериальном введении КГРП в пред-
113
Діабетісерце
ДІАБЕТIСЕРЦЕ
плечье человека значительно снижалось сосудистое сопротивление вследствие вазодилатации [4]. Внутривенное введение
КГРП ассоциировалось с развитием гипотензии, позитивного
инотропного и хронотропного ответа у крыс [1]. Однако введение
нейропептида в желудочки мозга вызывало у крыс повышение
артериального давления вследствие симпатической активации
и высвобождения норадреналина [5].
Многообещающими оказались результаты экспериментов с
αКГРП- ген-дефектными мышами. Несмотря на то, что одни исследователи не выявили отличий в уровне артериального давления
у αКГРП-ген-дефектных мышей по сравнению с особями контрольной группы [7], в другом опыте у животных с дефектным
геном αКГРП было отмечено повышение как ЧСС, так и артериального давления вследствие активации симпатической нервной
системы, которая определялась по уровню метаболитов катехоламинов в моче [9].
Полученные данные свидетельствуют о том, что КГРП может
играть важную гомеостатическую роль в контроле артериального давления, однако на сегодняшний день накоплено недостаточно данных относительно участия данного нейропептида в
патогенезе артериальной гипертензии (АГ).
Целью данной работы явилось изучение активности
кальцитонин-ген-регулирующего пептида в норме и у пациентов
с гипертонической болезнью ІІ стадии.
Таблица 1. Уровень кальцитонин-ген-регулирующего пептида в группах
обследованных лиц
Значение, нг/мл
Пациенты с гипертоническтой
болезнью (n=40)
Нормотензивные
лица (n=15)
В целом по группе
0,92±0,18
1,46±0,15*
Мужчины
0,82±0,07
1,34±0,11
Женщины
1,04±0,08^
1,49±0,12
При гипертензии I степени
0,96±0,11
–
При гипертензии ІI степени
1,01±0,12
–
При гипертензии IІІ степени
0,88±0,15
–
Таблица 2. Взаимосвязь механической функции эндотелия, частоты
сердечных сокращений и уровня кальцитонин-ген-регулирующего пептида
Уровень
кальцитонин-генрегулирующего
пептида, нг/мл
>10 %
1,47±0,15
0–10 %
1,08±0,09
<0 (констрикция)
0,87±0,08
ЧСС, уд./мин.
<60
1,36±0,04
60–90
0,16±0,06
>90
0,89±0,17
Примечание:* – p<0,05.
114
(131) / 2009
Материалы и методы исследования
Обследовано 40 пациентов (21 мужчина, 19 женщин) в возрасте 53±2,4 года с диагнозом «гипертоническая болезнь ІІ стадии»
согласно рекомендациям Украинской ассоциации кардиологов.
Длительность заболевания в группе обследуемых составила
12±3,1 года. Первая степень АГ зарегистрирована у 19 пациентов
(47,5 %), АГ II степени – у 12 больных (30 %), III степени – у
9 обследованных (22,5 %). Средний уровень «офисного» артериального давления по группе составил 148±4,3/97±2,6 мм рт. ст.
Контрольную группу составили 15 практически здоровых
нормотензивных лиц (8 мужчин и 7 женщин) в возрасте 51±2,7 года.
Средний уровень АД в контрольной группе составил
120±2,5/74±2,6 мм рт. ст.
Для определения уровня КГРП в плазме крови использовали
стандартный набор Peninsula (США) для иммуноферментного
анализа. Перед забором крови за 48 часов отменяли какую-либо
медикаментозную терапию.
Способность к вазодилатации у обследуемых лиц определяли путем проведения пробы с реактивной гиперемией на плечевой артерии.
Все обследованные пациенты и волонтеры дали письменное
согласие на участие в исследовании.
Статистическую обработку данных осуществляли с помощью
программы Statistica 6.0 для Windows. Результаты представляли в
виде среднего значения (М), 95 % доверительного интервала,
ошибки средней (m). Достоверность различий количественных
данных оценивалась параметрическими (t-критерий Стьюдента)
и непараметрическими методами (χ2 Пирсона).
Результаты и их обсуждение
Примечания:* – p<0,05 в сравнении с больными артериальной гипертензией;
^ – p<0,05 в сравнении с пациентами той же группы.
Вазодилатация в
пробе с реактивной
гиперемией, %
№5
Коэффициент
корреляции
r=0,48*
r=-0,52*
Анализ полученных результатов показал, что у пациентов с
гипертонической болезнью наблюдается достоверное снижение уровня КГРП по сравнению с нормотензивными лицами
(табл. 1). При этом степень артериальной гипертензии не
оказывала существенного влияния на персистенцию нейропептида. Была также выявлена взаимосвязь между полом и уровнем
КГРП – более низкие показатели отмечались у мужчин в группе
с гипертонической болезнью.
В то же время в группе нормотензивных лиц вышеуказанные
факторы не влияли на уровень нейропептида, что может свидетельствовать о стабильности гомеостаза практически
здоровых лиц.
При анализе активности нейропептида в зависимости от
вазодилатирующей способности артерий оказалось, что более
низкий уровень КГРП тесно ассоциировался с нарушением
механической функции эндотелия (в пробе с реактивной гиперемией) и большей частотой сердечных сокращений (табл. 2).
Полученные результаты подтверждают экспериментальные
данные об участии КГРП в патогенезе артериальной гипертензии. Взаимосвязь нейропептида и способности к вазодилатации
можно пояснить тем, что, выделяясь из периферических окончаний афферентных нейронов в кровеносные сосуды, КГРП способствует их расширению.
Тот факт, что высвобождение нейропептида ингибируется
активацией α2-адренорецепторов, позволяет судить о вазопротекторной роли КГРП при гипертензии [11]. Негативно коррелируя
с ЧСС, данный нейропептид может являться маркером контроля
активности парасимпатической нервной системы, что также
Клінічні дослідження
Клінічні дослідження
подтверждается данными о персистенции катехоламинов у КГРПдефектных животных.
Таким образом, активность кальцитонин-ген-регулирующего
пептида может играть важную протективную роль в патогенезе
гипертонической болезни, что предопределяет целесообразность его дальнейшего изучения в клинической практике.
Выводы
1. Кальцитонин-ген-регулирующий пептид проявляет
вазоактивные свойства при гипертонической болезни.
2. У гипертензивных пациентов уровень кальцитонин-генрегулирующего пептида достоверно ниже по сравнению
с нормотензивными лицами.
3. Концентрация нейропептида тесно коррелирует с вазодилатирующей функцией эндотелия и частотой сердечных
сокращений, что позволяет судить о его возможном участии в физиологическом контроле кровообращения.
Литература
1.
2.
Bell D., McDermott B.J. Calcitonin gene-related peptide stimulates a positive
contractile response in rat ventricular cardiomyocytes / D. Bell, B.J. McDermott //
J. Cardiovasc. Pharmacol. – 1994. – V. 23. – P. 1011–1021.
3. Calcitonin gene-related peptide is a potent vasodilator / S.D. Brain, T.J. Williams,
J.R. Tippins et al. // Nature. – 1985. – V. 313. – P. 54–56.
4. Calcitonin gene-related peptide: exploring its vasodilating mechanism of action
in humans / J.N. De Hoon, P. Pickkers, P. Smits et al. // Clin. Pharmacol. Ther. –
2003. – V. 73. – P. 312–321.
5. Stimulation of noradrenergic sympathetic outflow by calcitonin gene-related
peptide / L.A. Fisher, D.O. Kikkawa, J.E. Rivier et al. // Nature. – 1983. – V. 305. –
P. 534–536.
6. Goadsby P.J., Edvinsson L., Ekman R. Release of vasoactive peptides in the extracerebral circulation of humans and the cat during activation of the trigeminovascular
system / P.J. Goadsby, L. Edvinsson, R. Ekman // Ann. Neurol. – 1988. – V. 23. –
P. 193–196.
7. Mice lacking alpha-calcitonin gene-related peptide exhibit normal cardiovascular regulation and neuromuscular development / J.T. Lu, Y.J. Son, J. Lee et al. //
Mol. Cell Neurosci. – 1999. – V. 14. – P. 99–120.
8. Isolation and characterization of human calcitonin gene-related peptide / H.R. Morris, M. Panico, T. Etienne et al. // Nature. – 1984. – V. 308. – P. 746–748.
9. Elevated sympathetic nervous activity in mice deficient in alphaCGRP / Y. Oh-hashi,
T. Shindo, Y. Kurihara et al. // Circ. Res. – 2001. – V. 89. – P. 983–990.
10. Characterization of CGRP1 and CGRP2 receptor subtypes / R. Quirion, D. van Rossum, Y. Dumont et al. // Ann. NY Acad. Sci. – 1992. – V. 657. – P. 88–105.
11. Alpha 2-adrenergic receptor activation inhibits calcitonin gene-related peptide
expression in cultured dorsal root ganglia neurons / S.C. Supowit, D.M. Hallman,
H. Zhao, D.J. Dipette // Brain Res. – 1998. – V. 782. – P. 184–193.
Bell D., McDermott B.J. Calcitonin gene-related peptide in the cardiovascular system: characterization of receptor populations and their (patho)physiological significance / D. Bell, B.J. McDermott // Pharmacol. Rev. – 1996. – V. 48. – P. 253–288.
115