Влияние α-липоевой кислоты на окислительный стресс у пациентов с острым коронарным синдромом

Во всем мире ишемическая болезнь сердца является наиболее частой причиной смерти. Каждый шестой мужчина и каждая седьмая женщина в Европе умирают от инфаркта миокарда (МЗ Украины, 2014). Поэтому поиск эффективных подходов к лечению пациентов с острым коронарным синдромом (ОКС) и профилактике этого заболевания – одна из первоочередных задач здравоохранения. Известно, что в патогенез острого коронарного синдрома непосредственно вовлечена дестабилизация атеросклеротической бляшки. Разрыв бляшки с тромбозом и вазоспазмом является одной из наиболее значимых причин ОКС (Fuster et al., 1992). В свою очередь, в дестабилизации атеросклеротической бляшки, как и в атерогенезе в целом, большую роль играет окислительный стресс (Rajagopalan et al., 1996; Azumi et al., 2002). Результаты исследований показали, что у пациентов с ОКС значительно повышен уровень окислительного стресса по сравнению с пациентами со стабильной стенокардией (Azumi et al., 2002; Szułdrzyński et al., 2010). Окислительный стресс – это состояние, характеризующееся повышенным уровнем внутриклеточных реактивных форм кислорода (РФК), которые вырабатываются активированными тромбоцитами, гладкомышечными клетками сосудов и различными воспалительными клетками при ряде состояний, например тканевой гипоксии (Maritim et al., 2003). Окислительный стресс возникает при нарушении баланса между образованием продуктов окисления и возможностью антиоксидантных систем организма нейтрализовать их. РФК, вырабатываемые в повышенном количестве, принимают участие в дестабилизации атеросклеротической бляшки (Rajagopalan et al,. 1996; Channon, 2002). Продукция РФК может усиливать образование окисленных липопротеинов низкой плотности (оЛПНП). В свою очередь, оЛПНП поглощаются макрофагами, которые после этого превращаются в активированные пенистые клетки. Образование этих клеток является одним из звеньев формирования атеросклеротической бляшки (Azumi et al., 2002). Кроме того, окисление арахидонатов при участии РФК приводит к образованию большого количества изопростанов, изомеров простагландинов. Изопростаны, биоактивные продукты метаболизма арахидоновой кислоты, являются маркерами окислительного стресса. Один из наиболее стабильных изопростанов, 8-изо-простагландин F2α (8-изо-PGF2α), стал «золотым стандартом» измерения окислительного стресса in vivo (Morrow, 2005).

Становится очевидным, что для формирования новых терапевтических подходов к лечению сердечно-сосудистой патологии требуется глубокое изучение и понимание влияния баланса оксидантных – антиоксидантных систем на макро- и микроциркуляторные нарушения (D.M. Arrick). По мнению многих исследователей, предотвращение окислительного стресса, является первичной профилактикой развития сосудистых заболеваний (M.A. Yorek, 2014).

Данные о влиянии окислительного стресса на начало, прогрессирование и последствия сосудистых событий направили внимание клиницистов на использование антиоксидантов, включение которых в схемы терапии больных с сердечно-сосудистыми, цереброваскулярными заболеваниями, а также сахарным диабетом патогенетически обосновано. Однако известно, что такие пациенты, как правило, принимают ряд препаратов, действие которых направлено и на основное заболевание, и на сопутствующую патологию. Ввиду этого с целью избежания полипрагмазии и дополнительных затрат на лечение целесообразно выбирать антиоксиданты, многостороннее клиническое влияние на организм которых доказано. Так, α-липоевая кислота (АЛК) влияет на обмен холестерина, участвует в регулировании липидного и углеводного обмена, способствует утилизации глюкозы в скелетных мышцах независимо от действия инсулина.

α-Липоевая кислота – природное дитиоловое соединение, являющееся кофактором митохондриальной дегидрогеназы и обладающее прекрасными антиоксидантными свойствами. Интересно, что АЛК действует не только как прямой антиоксидант, но и проявляет свои свойства опосредованно: хелатируя металлы и влияя на экспрессию генов, отвечающих за антиоксидантную защиту.

Показано, что АЛК может уменьшать повреждение миокарда и сохранять сердечную функцию при ишемически-реперфузионном повреждении (ИРП) (Schonheit et al., 1995; Wang et al., 2011), и эти же механизмы вовлечены в угнетение α-липоевой кислотой ИРП-индуцированного окислительного стресса. Вместе с тем, на сегодняшний день большинство исследований, посвященных изучению действия АЛК, сфокусированы на ИРП, в то время как механизмы и влияние АЛК на ишемию миокарда без реперфузии изучены далеко не в полной мере.

В экспериментальных исследованиях продемонстрировано, что АЛК увеличивает приблизительно на 60% активность митохондриальной альдегиддегидрогеназы-2 (АЛДГ2) (Wenzel et al., 2007). АЛДГ2 – основной фермент, ответственный за окисление ацетальдегида при метаболизме этанола, – отвечает также за окисление и нейтрализацию ароматических и алифатических альдегидов (Bosron and Li, 1986; Ohsawa et al., 2003; Vasiliou and Nebert, 2005; Bian et al., 2010). В одном исследовании показано, что окислительный стресс, вызванный гипергликемией, угнетает активность и экспрессию АЛДГ2, а введение антиоксидантов приводит к уменьшению этих изменений (Wang et al., 2011). Другие исследователи продемонстрировали, что повышение экспрессии АЛДГ2 может снижать выработку РФК и обеспечивать защиту от окислительного стресса (Choi et al., 2011; Hu et al., 2011).

Эффективность АЛК показана в ряде клинических исследованиий. Так, например, у пациентов с сахарным диабетом АЛК (600 мг в сутки, 8 недель) потенцировала эффект ИАПФ, способствовала улучшению функции эндотелия и уменьшала протеинурию (S.T. Rahmah, 2011). АЛК (300 мг 2 раза в сутки, 4 месяца) также улучшала субклиническую дисфунцию левого желудочка у бессимптомных пациентов с сахарным диабетом 1 типа (S.K. Hegazy et al., 2013). Клиническая эффективность АЛК продемонстрирована у пациентов с инсультом (А.Б. Гехт, 2002), в том числе у пожилых больных с сопутствующим сахарным диабетом (L. Zhao et al., 2014); хронической ишемией мозга (Э.Ю. Соловьева и соавт., 2008) и другими заболеваниями.

Rui-Jian Li, Wen-Qing Ji, Jiao-Jiao Pang et al. предположили, что АЛК, повышая активность АЛДГ2, может ингибировать окислительный стресс, вызванный ишемией, у пациентов с ОКС. Чтобы изучить эту гипотезу, авторы отобрали пациентов с ОКС, которым не была проведена реваскуляризация. Прежде всего, исследователи оценили влияние АЛК на активность АЛДГ2 и уровень 8-изо-PGF2α, а потом применили корреляционный анализ для определения связи между изменением активности АЛДГ2 и уровнем 8-изо- PGF2α.

Методы

вверх

Пациенты

В исследование были включены 63 пациента (52 мужчины и 11 женщин в возрасте от 49 до 72 лет), госпитализированные в отделение неотложной помощи больницы Qilu при Шаньдунском университете с сентября 2011 по март 2012 г. Критериями включения были: симптомы, указывающие на сердечную ишемию, плюс изменения на кардиограмме (депрессия или кратковременная элевация на ≥ 1 мм сегмента ST или изменение зубца Т в ≥ 2 отведениях) или положительные результаты на тропонин I на момент госпитализации и/или при последующих обследованиях. Пациенты с ОКС, которым на протяжении одной недели после госпитализации было проведено чрескожное коронарное вмешательство, были исключены из исследования. К другим критериям исключения относились: острая инфекция; использование антиоксидантов, варфарина, иммунодепрессантов, цитотоксических или противовоспалительных средств (например, нестероидных противовоспалительных препаратов, стероидных гормонов); тяжелые заболевания, такие как онкологическая патология, аутоиммунные заболевания, почечная, печеночная недостаточность или сердечная недостаточность (III/IV функциональный класса по NYHA).

Пациентов рандомизировали в две группы: группа АЛК (n = 33) и группа сравнения (n = 30). Пациентам группы АЛК вводили внутривенные инъекции α-липоевой кислоты в дозе 600 мг каждый день в течение 5 дней, а пациентам группы сравнения – инъекции солевого раствора. Все больные обеих групп получали также обычное лечение согласно с обновленными национальными рекомендациями по лечению ОКС; такое лечение включало аспирин (100 мг/день), клопидогрель (75 мг/день) и статины (аторвастатин 20 мг/день).

Исследование было одобрено местным комитетом по вопросам этики. Все пациенты дали информированное согласие на участие в исследовании.

Лабораторные исследования

Образцы крови брали у всех пациентов в момент госпитализации (0 ч), через 24 часа и через 1 неделю после начала лечения. Процедуры взятия и хранения образцов проводили по стандартным методикам. В сыворотке крови пациентов определяли следующие параметры:

• содержание 8-изо-PGF2α,
• уровень С-реактивного белка с помощью высокочувствительного теста (вчСРБ),
• ферментативную активность АЛДГ2 (которую оценивали с помощью мониторинга образования NADH¹ из NAD+).

¹ Никотинамидадениндинуклеотид – кофермент, имеющийся во всех живых клетках. Существует в окисленной (NAD+) и восстановленной (NADH) формах.

Для определения изучаемых маркеров использовали доступные на рынке стандартизированные наборы и оборудование для проведения соответствующих тестов.

Статистический анализ

Все данные представлены как среднее ± стандартная ошибка среднего. Для сравнения групп использовали t критерий Стьюдента, для категориальных данных – критерий хи-квадрат. Корреляции между двумя переменными отображали с помощью коэффициентов Пирсона и Спирмена. Статистически значимыми считали различия при двухстороннем уровне p < 0,05.

Результаты

вверх

Общие характеристики пациентов

Между изучаемыми группами не было различий по возрасту, соотношению полов, показателям артериального давления, наличию диабета, вредных привычек (курения и злоупотребления алкоголем), семейному анамнезу относительно сердечно-сосудистых заболеваний или по принимаемым препаратам во время пребывания в больнице (таблица). Кроме того, в начале исследования не было достоверных различий между группами по показателям липидов, глюкозы, тропонина I, аланинаминотрансферазы и креатинина в сыворотке крови.

Лабораторные параметры

В начале исследования (0 ч) статистических различий между группой АЛК и группой сравнения не наблюдалось относительно активности АЛДГ2 (4,31 ± 1,79 vs 4,23 ± 2,28 нмоль NADH/мин/мг соответственно; p > 0,05) и содержания 8-изо-PGF2α (1347,30 ± 215,37 vs 1276,03 ± 240,10 пг/л; p > 0,05). При этом активность АЛДГ2 в группе АЛК против группы сравнения была достоверно выше через 24 ч (9,21 ± 2,41 vs 6,66 ± 2,20 нмоль NADH/мин/мг белка соответственно; p < 0,01) и спустя одну неделю после начала лечения (7,26 ± 1,56 vs 5,39 ± 2,27 нмоль NADH/мин/мг белка; p < 0,05) (рис. 1).

Рисунок 1. Зависимое от времени увеличение активности АЛДГ2 в сыворотке крови пациентов, принимающих α-липоевую кислоту

 

Рисунок 1. Зависимое от времени увеличение активности АЛДГ2 в сыворотке крови пациентов, принимающих α-липоевую кислоту

Рисунок 2. Зависимое от времени снижение содержания 8-изо-PGF2α в сыворотке крови пациентов, принимающих α-липоевую кислоту

 

Рисунок 2. Зависимое от времени снижение содержания 8-изо-PGF2α в сыворотке крови пациентов, принимающих α-липоевую кислоту

Содержание 8-изо-PGF2α, наоборот, было достоверно ниже в группе АЛК против группы сравнения через 24 ч (1007,86 ± 195,11 vs 1138,68 ± 208,03 пг/л соответственно; p < 0.05) и спустя одну неделю после начала лечения (852,09 ± 200,29 vs 1002,29 ± 184,44 пг/л соответственно; p < 0,05) (рис. 2). Корреляционный анализ Спирмана показал, что снижение содержания 8-изо-PGF2α отрицательно коррелировало с повышенной активностью АЛДГ2 как через 24 ч (r = −0,6234, p < 0,001) (рис. 3A), так и через одну неделю после начала лечения (r = −0,3941, p = 0,0014) (рис. 3Б).

Рисунок 3. Отрицательная корреляция между активностью АЛДГ2 и содержанием 8-изо-PGF2α в зависимости от временного периода

 

Рисунок 3. Отрицательная корреляция между активностью АЛДГ2 и содержанием 8-изо-PGF2α в зависимости от временного периода

Через 24 ч после начала лечения не было обнаружено достоверных различий в содержании вчСРБ между группой АЛК и группой сравнения (12,13 ± 3,70 vs 14,46 ± 4,14 мг/л соответственно; p > 0,05), но после одной недели лечения уровень вчСРБ был достоверно снижен в группе АЛК против группы сравнения (3,48 ± 2,02 vs 5,53 ± 3,39 мг/л; p < 0,01) (рис. 4). Не обнаружено корреляционных связей между показателями вчСРБ и АЛДГ2.

Рисунок 4. Уровень С-реактивного белка, измеренного высокочувствительным методом, у пациентов, принимающих α-липоевую кислоту, и пациентов группы сравнения

 

Рисунок 4. Уровень С-реактивного белка, измеренного высокочувствительным методом, у пациентов, принимающих α-липоевую кислоту, и пациентов группы сравнения

Обсуждение

вверх

В проведенном исследовании R.-J. Li et al. оценивали содержание 8-изо-PGF2α, маркера окислительного стресса, в сыворотке крови пациентов, госпитализированных в связи с ОКС. Исследователи провели сравнение выраженности окислительного стресса между группой пациентов, получающих АЛК, и группой сравнения. Также анализировали активность фермента АЛДГ2 и ее изменения в ходе лечения у пациентов обеих групп.

АЛК – природное соединение, которое является кофактором многих ферментов, например пируватдегидрогеназы и α-кетоглутаратдегидрогеназы (Dudek et al., 2008; Ghibu et al., 2009a). АЛК и ее восстановленная дитиоловая форма, дигидролипоевая кислота, являются мощными антиоксидантами (Ghibu et al., 2009b). Роль антиоксидантов при ОКС только начинает изучаться. В представленной работе R.-J. Li et al. с целью исключения эффектов ишемически-реперфузионного повреждения в исследование были включены пациенты с ОКС, которым не проводили реваскуляризацию. У этих пациентов изучали влияние АЛК на повышенный уровень 8-изо-PGF2α и возможные механизмы такого воздействия, описанные другими авторами (Azumi et al., 2002; Szułdrzyński et al., 2010). Маркер окислительного стресса 8-изо-PGF2α – это биологически активная молекула. Она способствует развитию атеросклероза и подавляет ангиогенез путем активирования тромбоксановых рецепторов (Benndorf et al., 2008), вовлеченных в активацию тромбоцитов (Davi and Patrono, 2007). Более того, показано, что повышенное содержание 8-изо-PGF2α является независимым фактором риска атеросклероза (Schwedhelm et al., 2004). В исследовании, представленном в этом обзоре, АЛК достоверно снижала уровень 8-изо-PGF2α у пациентов с ОКС. Это может служить доказательством тому, что АЛК защищает миокард при ишемическом поражении от окислительного стресса.

Измерение содержания вчСРБ – это стандартный метод для выявления системного воспаления. Во многих исследованиях показано, что у пациентов с ОКС уровень вчСРБ ассоциируется с последующими сердечными событиями. Что касается изменений уровня вчСРБ под влиянием АЛК в описываемом исследовании, то, в отличие от 8-изо-PGF2α, его снижение наблюдалось лишь через одну неделю лечения. На основе этого можно предположить, что влияние АЛК на воспаление более медленное, чем на окислительный стресс, что может быть результатом угнетения окислительного стресса.

В своих предыдущих работах авторы описываемого исследования продемонстрировали, что активность и экспрессия АЛДГ2 может быть подавлена окислительным стрессом, вызванным гипергликемией (Wang et al., 2011). Другие авторы показали, что АЛК может увеличивать активность АЛДГ2 приблизительно на 60% (Wenzel et al., 2007). Результаты R.-J. Li et al. продемонстрировали, что сниженный уровень 8-изо-PGF2α находится в отрицательной корреляционной связи с повышенной активностью АЛДГ2. Это свидетельствует о том, что повышение активности упомянутого фермента – один из механизмов регуляторных эффектов АЛК. Эти данные согласуются с результатами других авторов. Так, было показано, что АЛК модулирует ИРП через активацию АЛДГ2 и что это регуляторное воздействие АЛК зависит от сигнального пути, опосредуемого протеинкиназой С (He et al., 2012). Таким образом, результаты исследований свидетельствуют о положительном влиянии АЛК на механизмы, отвечающие за подавление окислительного стресса и защиту организма от его воздействия.

Выводы

вверх

Накопленные на сегодня данные свидетельствуют, что применение α-липоевой кислоты в лечении пациентов с острым коронарным синдромом является эффективным подходом, заслуживающим, несомненно, большего внимания в клинической практике. Доказано, что окислительный стресс играет непосредственную роль в атерогенезе в целом и, в частности, в дестабилизации атеросклеротической бляшки – одной из наиболее значимых причин острого коронарного синдрома.

Результаты проведенного исследования показали, что применение α-липоевой кислоты у пациентов с острым коронарным синдромом приводило к достоверному уменьшению содержания 8-изо-простагландина F2α – молекулы, являющейся классическим маркером окислительного стресса и представляющей собой независимый фактор риска атеросклероза. Также продемонстрировано, что вследствие применения α-липоевой кислоты достоверно повышалась активность альдегиддегидрогеназы-2 – фермента, ответственного за защиту организма от окислительного стресса. Более того, отмечено, что повышение активности альдегиддегидрогеназы-2 находилось в достоверной отрицательной корреляции со снижением содержания 8-изо-простагландина F2α. Все указанные изменения наблюдались как после 24 часов лечения, так и через 7 дней терапии.

Таким образом, результаты проведенного исследования доказывают, что α-липоевая кислота уменьшает окислительный стресс у пациентов с острым коронарным синдромом. Это свидетельствует о том, что α-липоевая кислота имеет защитное действие на миокард при ишемическом поражении. Следует также отметить, что в этом исследовании эффективность АЛК проявилась даже после краткосрочного лечения. Ввиду этого можно ожидать, что более длительное лечение препаратом, рекомендуемое в инструкциях, будет иметь еще более выраженный эффект.

Полученные данные несомненно важны для врача-практика, так как включение α-липоевой кислоты в лечение больных с острым коронарным синдромом дает возможность влиять на процессы, лежащие в основе развившейся патологии – окислительный стресс и его неблагоприятные последствия. Подавление окислительного стресса с помощью α-липоевой кислоты при остром коронарном синдроме позволит уменьшить ишемическое повреждение миокарда и предотвратить его дальнейшее прогрессирование. Это в целом поможет сделать лечение более эффективным и добиться более быстрого наступления положительных результатов, что в свою очередь повлечет за собой сокращение сроков терапии.

Реферативный обзор подготовлен по материалам: Li R.J., Ji W.Q., Pang J.J., Wang J.L., Chen Y.G., Zhang Y. Alpha-lipoic acid ameliorates oxidative stress by increasing aldehyde dehydrogenase-2 activity in patients with acute coronary syndrome (Tohoku J Exp Med. 2013; 229 (1): 45-51)