+74991102554
info@actendocrinology.ru

VEGF и ИФР-связывающий белок-3 у пациентов с синдромом обструктивного апноэ сна. Эффект от CPAP-терапии

Введение

  • Синдром обструктивного апноэ сна (СОАС) характеризуется повторяющимся прекращением потока воздуха во время сна из-за коллапса верхних дыхательных путей, приводящим к интермиттирующей гипоксии и фрагментации сна.
    • Распространённость СОАС в популяции составляет от 5% до 15% среди взрослых.
    • Клиника СОАС:
      • Громкий храп
      • Паузы в дыхании во время сна
      • Дневная сонливость
      • Когнитивные нарушения
    • Диагностический стандарт: ночная полисомнография
    • Лечение: применение непрерывного положительного давления в дыхательных путях (CPAP)
  • Накоплено много данных о связи между СОАС и сердечно-сосудистыми заболеваниям (ССЗ).
    • Частота СОАС среди пациентов с ССЗ составляет от 30% до 50%.
    • Многие компоненты СОАС могут способствовать сосудистым нарушениям:
      • Гипоксия
      • Пробуждение из-за обструкции дыхательных путей
      • Фрагментация сна
      • Повторная симпатическая активация
      • Негативное внутригрудное давление
        • Всё это может индуцировать активацию нейрональный, гуморальный, метаболический и воспалительные реакции на стресс.
  • Приверженность лечению CPAP снижает риск развития ССЗ среди пациентов с СОАС.
  • Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) представляет собой цитокин, стимулирующий ангиогенез.
    • Его экспрессия регулируется гипоксия-индуцируемым фактором, который активируется в клетках при гипоксии.
    • Предыдущие исследования показывают роль VEGF в развитии и прогрессии ССЗ.
    • Экспрессия VEGF увеличивается как в эндотелиальных клетках дыхательных путей и бронхиальной гладкой мускулатуры после интермиттирующей гипоксии в течение 24 часов.
    • Повышенная экспрессия VEGF наблюдается в печени и лёгких мышей после 35 дней  интермиттирующей гипоксии.
    • Некоторые исследования демонстрируют повышение сывороточных уровней VEGF у пациентов с СОАС.
  • Белок, связывающий инсулиноподобный фактор 3 (ИФРСБ-3) является наиболее распространённой формой ИФР в сыворотке крови.
    • Циркулирующие уровни ИФРСБ-3 сильно зависят от секреции гормона роста и могут отражать спонтанную секрецию гормона роста у здоровых людей.
    • Снижение сывороточного уровня ИФРСБ-3 ассоциировано с повышенным риском ССЗ, в том числе ИБС и смертности от ССЗ.
    • У детей с СОАС сывороточные уровни ИФРСБ-3 снижаются, что может приводить к задержке роста.
    • Однако связь концентрации этого белка с СОАС в пожилом возрасте не доказана.

Цель исследования

  • Измерение сывороточных уровней VEGF и ИФРСБ-3 у пациентов с СОАС и сравнение этих показателей с данными контрольной группы;
  • изучение связи между антропометрическими показателями и параметрами сна;
  • изучение эффект CPAP-терапии на уровни этих белков.

Материалы и методы

Пациенты и контрольная группа

  • Общее число включённых пациентов 163 (141 мужчина и 22 женщины) с симптомами нарушения дыхания во время сна.
  • Протокол исследования одобрен институциональным комитетом по этике и все участники подписали информированное согласие.
  • Критерии исключения:
    • курение,
    • информация о наличии ССЗ,
    • дислипидемия,
    • сахарный диабет,
    • аллергия,
    • лёгочные и гематологические заболевания,
    • онкологические заболевания,
    • недавние травмы и хирургические вмешательства,
    • инфекционные заболевания,
    • применение системных лекарственных средств (например, гиполипидемические и антиагрегантные препараты).
  • Во время исследования, дополнительными критериями исключения являлись:
    • Значительное изменение ИМТ (увеличение/снижение > 5% относительно начальных исследований),
    • выявленное хроническое заболевание,
    • начало применения системного лечения,
    • хирургическое вмешательство,
    • плохая приверженность к режиму лечения (<4 часов за ночь использование CPAP).

Сбор данных

  • Учитывалась информация об:
    • анамнезе,
    • использовании лекарственных средств на момент исследования,
    • курении,
    • употреблении алкоголя.
  • Всем участникам проводилось измерение антропометрических параметров:
    • рост и вес измерялись в сантиметрах и килограммах,
    • ИМТ рассчитывался по стандартной формуле,
    • окружность шеи, талии и тазобедренной область были измерены при помощи стандартных протоколов.
  • В рамках рутинного клинического обследования для исключения заболеваний лёгких, сердечно-сосудистой системы были проведены:
    • ФВД,
    • рентгенография грудной клетки,
    • анализ газового состава артериальной крови,
    • измерение артериального давления,
    • ЭКГ в 12 отведениях,
    •  полисомнография.
      • Все субъекты находились в клинике Alice ® 4, Philips Respironics, Murrysville, PA, USA с 22:00 по 6:00 часов.
      • Проводились:
        • электроэнцефалограмма,
        • электроокулограмма,
        • ЭМГ,
        • ЭКГ совместно с пульсовой оксиметрией и воздушным потоком,
        • индуктивная плетизмография (определение движения грудной клетки и передней стенки брюшной полости).
      • Гипопноэ, апноэ и записи электроэнцефалограммы оценивались визуально.
      • Записи апноэ, гипопноэ и электроэнцефалограммы визуально оценены и вручную описаны с помощью стандартных критериев.
      • Апноэ определено как полное прекращение потока воздуха в течение ≥ 10 секунд.
      • Гипопноэ определено как сокращение на 50% потока воздуха ≥ 10 секунд, сопровождаемое десатурацией ≥4% или возбуждением, записанным при помощи электроэнцефалограммы.
      • Создан индекс Апноэ-гипопноэ (ИАГ), который рассчитывался как число апноэ и гипопноэ в час во время сна.
      • Индекс десатурации кислорода (ИДК) определялся при десатурации оксигемоглобина не менее 3% в час в течение полисомнографии
      • СОАС классифицирована как мягкая (ИАГ: 5-15 в час), умеренная (ИАГ: 15-30 в час) и тяжёлая (ИАГ: >30 в час).
      • Пациенты с центральным апноэ были исключены
      • Пациенты с СОАС, которые приняли терапию CPAP, прошли второе исследование сна для титрования CPAP.
      • Оптимальное давление CPAP определено как значение давления, при которых отсутствовали нарушения дыхания во время сна, пробуждения и эпизоды десатурации.

Проводимые мероприятия

  • Всем пациентам, получающим терапию CPAP, было назначено повторное обследование через 1, 3 и 6 месяцев.
  • Через 6 месяцев обновлялась информация об:
    • анамнез настоящего заболевания,
    • ИМТ,
  • Приверженность к терапии определяли по отношению количеству часов, записанных в устройстве, к ночам в период с начала терапии.
    • По приверженности к терапии пациенты были классифицированы:
      • Хорошая комплаентность (использование аппарата ≥4 часов за ночь)
      • Плохая комплаентность (использование аппарата ˂4 часов за ночь)
        • Участники с плохой комплаентностью были исключены из исследования

Биохимические параметры

  • Исходно, образцы крови брались утром натощак (после 12 часов голодания), после завершения полисомнографии.
    • Кровь брали из локтевой вены, центрифугировали в течении 10 минут со скоростью 3000 в минуту.
      • Затем супернатант хранили при температуре -80°C до проведения анализа.
    • Концентрации VEGF и ИФРСБ-3 в плазме измеряли с помощью ELISA.
  • Через 6 месяцев, у пациентов, включенных в исследование, повторно забиралась кровь на анализ.

Статистический анализ

  • Анализ проводился при помощи версии 17.0 IBM Статистического пакета для социальных наук (SPSS). Непрерывные переменные были проверены на распределение с помощью теста Колмогорова-Смирнова.
  • Значения выражались как среднее ± стандартное отклонение или медиана для переменных с или без нормального распределения соответственно.
  • Корреляция проанализирована при помощи коэффициента корреляции Пирсона.
    • Сравнения между средствами были изучены с помощью t-теста Стьюдента. Влияние лечения на параметры участников исследования изучали парными критериями Стьюдента.
    • Значимость двустороннего распределения определялась при p < 0.05.

Результаты

  • Общее число участников, включённых в исследование – 96
    • Мужчины – 87
    • Женщины – 9
  • Схема процедуры представлена в схеме №1
  • После PSG участники разделены на 2 группы:
    • Пациенты с СОАС (ИАГ >15 в час), включающая 65 пациентов (60 мужчин и 5 женщин)
    • Контрольная группа (ИАГ <5 в час), включающая 31 пациента (27 мужчин и 4 женщин).
      • Эти 2 группы не различались по показателям возраста и ИМТ.
  • Как и ожидалось, у пациентов с СОАС значения ИАГ и ИДК оказались значительно выше, а средняя сатурация оксигемоглобина (средняя SpO2) и минимальная сатурация оксигемоглобина (минимальная SpO2) – ниже во время сна, относительно контрольной группы.
    • Антропометрические параметры и характеристики сна и контрольной группы представлена в таблице №1
  • На исходном уровне, сывороточный уровень VEGF был значительно выше у пациентов с СОАС относительно контрольной группы (398,4 ± 229 vs. 229,9 ± 149,8 пг/мл, соответственно p < 0.001), в то время как уровень ИФРСБ-3 был ниже (1,41 ± 0.56 vs. 1.61 ± 0.38 пг/мл, соответственно, p = 0.039).
    • Также, обе группы имели схожие показатели полного анализа крови.
  • У пациентов с СОАС, сывороточная концентрация VEGF положительно коррелирует со значениями ИАГ (r=0.336, p=0.001) и ИДК (r=0.282, p=0.007),
    • Одновременно, корреляции с средним и минимальным SpO2 не наблюдалось
    • Не наблюдалось корреляции между ИФРСБ-3 и параметрами сна.
    • Корреляция между VEGF и ИАГ показана в таблице №2
  • После 6 месяцев CPAP-терапии, уровень VEGF снизился (p<0.001), а уровень ИФРСБ-3 повысился (p<0.001) (таблица 3а и 3б).

Обсуждение

  • Полученные результаты подтверждают повышенный риск ССЗ у пациентов с СОАС, что подтверждается значительным повышением уровня VEGF и снижением ИФРСБ-3, относительно контрольной группы.
  • Через 6 месяцев CPAP-терапии происходило снижение уровня VEGF и повышение ИФРСБ-3.
  • Эти результаты подтверждают выводы предыдущих публикаций, показывающих повышение сывороточного уровня VEGF у пациентов с СОАС.
    • В исследовании Ma и соавт., у пациентов с СОАС при тяжёлой гипоксии определялись значительно более высокие уровни VEGF относительно пациентов с СОАС при умеренной гипоксии и контрольной группы
    • Такие же результаты были получены и в других исследованиях.
    • У пациентов с СОАС наблюдается положительная корреляция между сывороточным уровнем VEGF и ИАГ и ИДК.
      • Ma и соавт., ранее показали положительную корреляцию между VEGF и ИАГ (r=0.34, p < 0,05).
        • В этом же исследовании, степень ночной десатурации также коррелирует с VEGF (r=0.67, p <0.01)
  • Множество механизмов могут приводить к увеличению продукции VEGF при СОАС
    • Ночная гипоксия вероятно является самым важным из них.
    • Дополнительные факторы, которые могут приводить к повышенной экспрессии гена VEGF, являются свободные радикалы кислорода и эндотелиин.
      • Или же отсутствие ингибиторного эффекта индуцированного оксидом азота на экспрессию гена VEGF благодаря снижению продукции оксида азота у пациентов с СОАС.
  • Teramoto c соавт., сообщали о значительном снижении сывороточного уровня VEGF у пациентов с СОАС после улучшения ночной гипоксии при помощи оксигенации.
  • Хотя состояния, такие как онкологические, воспалительные заболевания, хирургические вмешательства и травмы могут увеличиваться уровень VEGF,
    • в данном исследовании обе группы пациентов не имели коморбидных заболеваний.
  • Важно отметить, что 6 месяцев CPAP-терапии приводили к снижению VEGF, что показывает дополнительный положительный эффект CPAP терапии.
    • Lavie c соавт., обнаружили значительное снижение уровня VEGF после 1 года применения назальной CPAP-терапии у 10 пациентов с СОАС, соблюдающих регламент терапии
      • В тоже время у пациентов нарушающих правила терапии CPAP этого снижения не наблюдалось.
    • Авторы предположили, что снижение уровня VEGF может быть связано с уменьшением ночной гипоксии.
  • С другой стороны, предыдущие исследования показали, что отказ от применения CPAP терапии на 1 неделю приводило к увеличению дневной экскреции с мочой норадреналина.
    • Это отражает повышение активности симпатической нервной системы, однако это не ассоциировано с увеличением циркулирующего уровня VEGF.
      • Тем не менее не ясно, достаточно ли перерыва в терапии на 1 неделю для повышения концентрации VEGF или же необходим более длительный период.
  • Выявлено снижение уровня ИФРСБ-3 у пациентов с СОАС относительно контрольной группы.
    • Концентрация ИФРСБ-3 повышался после 6 месяцев терапии CPAP.
    • Эти результаты согласуются с данными Nieminen c соавт., которые сравнивали сывороточный уровень ИФРСБ-3 между 30 детей с СОАС, 40 детей с первичным храпом и контрольной группой, состоящей из 35 детей.
      • Уровень циркулирующего ИФРСБ-3 значительно ниже у детей с СОАС по сравнению с контрольной группой, но не отличался от группы с храпом.
      • В этом же исследовании уровень ИФРСБ-3 значительно вырос после аденотонзиллэктомии у 19 детей с СОАС.
    • В перекрёстном исследовании пожилого населения (средний возраст 77 лет), не было  показано значительной связи между СОАС и уровнем ИФРСБ-3.
      • Анализ чувствительности, после исключения пациентов с диабетом, показал СОАС средней тяжести обратно пропорционально связан с уровнем ИФРСБ-3 у женщин, но не у мужчин.
      • Авторы считают, что значительной связи между нарушения дыхания во время сна и ИФРСБ-3 у пожилых людей нет, в отличие от молодых.
  • Сильными сторонами данного исследования являются:
    • однородность популяции пациентов,
    • отсутствие сопутствующих заболеваний,
    • исключения пациентов с низкой комплаентностью
  • Потенциальные методологические ограничения:
    • Уровень VEGF измерялся в образцах сыворотки.
      • Это важно, т.к. уровень VEGF в сыворотке выше, чем в образцах плазмы из-за высвобождения VEGF из тромбоцитов и лейкоцитов при свёртывании крови.
    • Тем не менее, это ограничение применяется как для пациентов с СОАС, так и для контрольной группы, оно не могло повлиять на различия между этими двумя группами.
    • Кроме того, Gozal c соавт., отметили устойчивую связь между VEGF в сыворотке и концентрации в плазме у пациентов с СОАС
      • Это подтверждает, что образцы сыворотки могут быть использованы у пациентов при устранении нарушении дыхания во сне при условии, что нет заболеваний, влияющих на лейкоциты и тромбоциты у пациентов.

Сывороточный уровень VEGF повышен у пациентов с СОАС, в то время как уровень ИФРСБ-3 оказался ниже, чем в контрольной группе

  • После 6 месяцев CPAP-терапии наблюдалось снижение первого и повышение второго.
  • Эти результаты позволяют использовать уровень VEGF как маркёр гипоксии и активности заболевания у пациентов с СОАС.
  • У данных пациентов увеличение уровня VEGF и снижение ИФРСБ-3 могут быть использованы как новые индексы, которые обозначают повышенный риск ССЗ.
  • Также это исследование показывает высокую эффективность CPAP терапии у пациентов с СОАС, однако необходимы более длительные исследования с большим количеством участников.

Источник:

  1. Archontogeorgis K, Nena E, Papanas N, et al. Serum Levels of Vascular Endothelial Growth Factor and Insulin-like Growth Factor Binding Protein-3 in Obstructive Sleep Apnea Patients: Effect of Continuous Positive Airway Pressure Treatment. The Open Cardiovascular Medicine Journal. 2015;9:133-138. doi:10.2174/1874192401509010133.

 

Tags: , , , , , , , , , , , , ,

Добавить комментарий