Реферат на тему:
«Роль оксиду азоту як медіатора запалення і фактора атерогенезу»
Роль оксиду азоту як медіатора запалення і фактора атерогенезу
N0 є одним з найважливіших медіаторів широкого спектру гомеостатичних функцій. Він продукується відповідної синтетазою (N05), яка існує в 3 різних ізоформах - нейрональной (п! ЧО8, тип 1), индуцируемой (ШОЗ, тип 2) та ендотеліальної (еМО8, тип 3). Ізоформа пМО5 бере участь у регуляції активності симпатичної нервової системи, пригнічує її тонус і вираженість впливу на серце і стінку судин [291]. Експресія пМО8 відзначена і за межами центральної і периферичної нервової систем, і N0, що продукується периваскулярними нервами на мозкових артеріях, прямо модулює їх тонус. За допомогою імунних методів було показано, що пМО8 експрес-сіруется також у ендотеліоцитів, в судинних ГМК і в кардіоміоцитах, де вона компартменталізована в саркоплазматі-зації ретикулумі і здійснює аутокрінную регуляцію функції клітин. Її активація в кардіоміоцитах супроводжується збільшенням швидкості розслаблення і пригніченням скоротливості, як базальної, так і стимульованої ізопротеренолом. Навпаки, кардіоміоцити мишей з генетичним відсутністю пМО8 характеризуються вищою сократимостью, уповільненим розслабленням і посиленням скорочувального відповіді на стимуляцію (3-адренорецепторів [14].
У межах серцево-судинної системи ген е> Ю8 експресується ендотеліоцитами, кардіоміоцитами і тромбоцитами. Найбільш потужним активатором експресії еМО5 в ендотелії є ЛФХ, який міститься в окислених ЛПНЩ. При обробці ізольованих ендотеліоцитів пупкової вени людини ЛФХ експресія мРНК еМО5 зростає максимально в 11 разів, збільшується вміст білка еМО5, його активність і продукція N0. Тому у кроликів на початкових етапах атеросклерозу в ендотеліоцита виявляється більш високе, ніж у нормі, вміст білка і! ЧО8. Статини помірно підвищують рівень
Ген 1КО5 експресується практично всіма ядерними клетмі серцево-судинної системи, включаючи ендотеліальні, докардіальние, ка рд ІОМІОЦІТ и і ГМК, але перш за все - запальними клітинами субендотеліального простору (лейкоцитами, фібробластами і огрядними клітинами). Експресія 11ЧО5 в клітинах макрофагальної ряду і ГМК визначає їх цитотоксичну дію, участь в імунній відповіді і запускається цитокінами (ФНП-а, ІЛ-1, ІЛ-2, 1Р1Ч-у) та ЛПР. Тривалість життя мРНК 1МО8 в ізольованих макрофагах становить приблизно 3 год
Функціональна значимість N0, що продукується різними ізоформами N08, різна. Так, через 1-3 діб після оклюзії серединної церебральної артерії розмір зони ІМ і нейрологічні порушення значно менше у мишей, позбавлених 1тМО8. У той же час, введення ним інгібітора € N08 (Ь ^ АМЕ) збільшує розмір ураження. Це означає, що N0, що продукується пМО5, збільшує тяжкість ураження при ішемії мозку, е! ЧО8 - зменшує.
Істотно відмінна функція властива N0, який продукується еNО8. Він є одним з найважливіших факторів регуляції структури та функції стінки судини, володіє здатністю здійснювати ЕЗР, пригнічувати і мітогенний активність ГМК, придушувати адгезивність ендотеліоцитів і клітин крові - тромбоцитів і лейкоцитів. Інгібітори еNО8 порушують реактивність стінки судини, підвищують артеріальний тиск, послаблюють кровотік, посилюють адгезію клітин крові до ендотелію, сприяють розвитку локальних запальних явищ. Крім цього, зниження активності еNО8 супроводжується посиленням локальної продукції в стінці посудини А II, що у ще більшою мірою зменшує біодоступність N0 за допомогою активації NАРН-оксидази ендотеліоцитів, моноцитів і ГМК зі збільшенням продукції СОР. Тому застосування інгібіторів АПФ здатне відновлювати активність еNО8 в стінці судини. У тварин, позбавлених гена еNО8, відзначають підвищення артеріального тиску, Помірну легеневу гіпертензію, різке зростання вмісту реніну в крові. N0 є також регулятором ремоделювання судин у відповідь на зміни потоку крові, і в мишей з відсутністю гена еМО8 відзначають зростання товщини стінки за рахунок вираженої проліферації інтими. У ендотеліоцитів, що регенерують після проведення ангіопластики, відбувається посилена експресія еМО5, і зміст N0 зростає в 6 разів, істотно обмежуючи освіту неоінтими і ремоделювання стінки судини. Пригнічення еМО5 в цих умовах за допомогою Ь-камео супроводжується триразовим посиленням експресії ЕТ-1 і ТСР-3 в ендотеліоцити, зростанням активності АПФ і освіти А II, які мають як хемоаттрактантной, так і мітогенний активністю щодо ГМК з подальшим розвитком рестенозу [232 ].
Крім цього, через N0 реалізується дія судинного ендотеліального фактора росту (УЕСР), і блокатори еМО5 пригнічують міграцію, проліферацію ендотеліоцитів і ангіогенез. Тому у мишей з відсутністю еКО5 хронічна ішемія кінцівки не викликає ангіогенний реакції і збільшення кількості капілярів, як у нормальних тварин, і екзогенне введення УЕОР не відновлює ангіогенез.
Ізоформа 1МО5, індукована цитокінами в ендотеліоцити, ГМК і макрофагах, продукує в 100-1000 разів більше N0 в порівнянні з постійно експресувати еМО5. У малих концентраціях N0 є одним з найважливіших фізіологічних регуляторів, тоді як у високих він стає медіатором запальної реакції і виявляє цітоток-сического дію. N0 швидко зв'язується з гемоглобіном, який переводить його в неактивні продукти - нітрити та нітрати, а також взаємодіє з СОР з утворенням ПОН і інших потужних оксидантів, що мають високу цитотоксичною активністю і беруть участь у пошкодженні органів тканин і порушень їх функції. У зоні ураженого міокарда при ІМ, міокардиті і сепсисі надлишкова продукція N0, викликана експресією 1ТМОЗ в інфільтрованою макрофагах, є причиною дисфункції, пошкодження та апоптозу кардіоміоцитів.
Ізоформа 1МО5 за адекватної стимуляції може індукувати в багатьох клітинах, приводячи до інтенсивного вивільненню N0, який здатний як викликати апоптоз, так і захищати клітини від апоптозу. Перший ефект пов'язаний з його властивостями При ішемії в міокарді відзначають достовірне зменшення експресії мРНК еNО5 і зростання - мРНК ^ NО8; аналогічно змінюється вміст у міокарді білка еNО8 і {N08. В умовах ішемії паралельно зростанню експресії ^ NО8 відбувається підвищення рівня нітритів, і обидва ці ефекту швидко зникають при реперфузії. Джерелом N0 при ішемії є як мігрували клітини крові, так і резидентні макрофаги і огрядні клітини, які здатні дегрануліровать й вивільняти ФНП-а, що запускає експресію {N08, пошкодження міокарда та ендотеліоцитів. Застосування симвастатину на ізольованому серці в умовах 15 хв ішемії і 3 год реперфузії супроводжувалося збереженням експресії мРНК € N08, попередженням зростання експресії мРНК і білка ^ NО5, зменшенням сумарної продукції нітритів, збереженням структури і функції кардіоміоцитів і клітин ендотелію. Ці ефекти визначалися попередженням гноблення еNО8 і зменшення продукції нею N0, так як паралельне застосування Ь-МАМІ повністю усувало захисну дію симвастатину [191].
N0, що продукується {N08, робить також прямий негативний інотропний і цитотоксичний ефекти на кардіоміоцити і відіграє суттєву роль у генезі дисфункції і ремоделювання серця. Встановлено виражена експресія {N08 в міокарді пацієнтів з ІХС, дилатаційною кардіоміопатією (ДКМП), що супроводжується пригніченням скоротливості серця, тоді як застосування селективних інгібіторів {N08 дозволяє істотно нормалізувати його функцію. Особливо це значимо в зв'язку з тим, що індукція {N08 в умовах запалення може відбуватися безпосередньо в кардіоміоцитах в результаті активації НР-кВ прозапальних цитокінів. Показано, що кардіоміоцити мишей здатні індукувати N08 і вивільняти N0 під дією цитокінів типу 1РМ-у та ІЛ-1 (3 або ФНП-а та ІЛ-6 у присутності ЛПС. Цей ефект спостерігали також у мишей з експериментальним імунним міокардитом [161]. Про значимість 11ЧО8 в порушеннях структури і функції міокарда в цих умовах свідчить те, що у мишей з відсутністю його гена розвиток ІМ характеризується менш вираженими порушеннями кардіодінамікі, загибеллю кардіоміоцитів в пери-інфарктної зоні, меншою частотою летальних результатів. Крім цього, порушення скорочувальної функції кардіоміоцитів , що виникають при їх інкубації з ІЛ-1 (3, поєднуються з пропорційним зростанням продукції N0.
Активуючий ефект протизапальних цитокінів на індукування 1КО8 і синтез N0 істотно зростає при одночасній дії УРП, що певною мірою пояснює його роль у визначенні тяжкості результату ІМ [123].
Експресія 11ЧО8 значно зростає при різних імунних, гострих і хронічних запальних реакціях. У ряді випадків це надає захисний ефект у результаті антимікробної та протипухлинної активності N0. Зокрема, при інфікуванні нормальних мишей бактеріями Имепа в значній частині випадків відзначали спонтанне одужання, тоді як у гомозиготних мишей з відсутністю 11ЧО8 закономірно виникало виражене ураження внутрішніх органів, і тварини гинули.
Однак в інших умовах N0 може надавати шкідливу дію, так як він приймає участь у розвитку локальних запальних реакцій, сепсису і формуванні набряку. Так, у мишей, позбавлених 1МО8, локальний некроз шкіри стопи викликав значно менший набряк, але введення подібним тваринам ЛПС супроводжувалося більш вираженою адгезією і прокатування лейкоцитів у посткапілярних венулах. Це свідчить про те, що продукується 1МО8 N0, поряд із значущістю одного з найважливіших медіаторів запальної реакції, є інгібітором трансендотеліальной міграції лейкоцитів і може надавати протизапальну дію.
У ряді досліджень показано, що спрямованість ефекту активації 11ЧО8 і посилення продукції N0 значною мірою визначається її джерелом. Так, при інкубації з активованими нейтрофілами в кардіоміоцитах мишей зростала інтенсивність оксидантного стресу в поєднанні з швидким угнетеіних нейтрофілів було пов'язано з дією N0 і не спостеріга-р ° у вісь П ри інкубації з нейтрофілами тварин з генетичним Д гутствіем 1МО8. При цьому активність 11ЧО8, які експресуються посередньо в кардіоміоцитах, надавала захисну дію, спос обствовала збереженню реактивності по відношенню до інотропним впливам. У реальних умовах нейтрофіли, що мігрували через стінку посудини, експресують цитокін сс 4-ін-тегрін і через нього адгезується до кардиомиоцитам, сприяючи розвитку в них оксидантного стресу і порушення функції. Цей ефект виникає зв'язано з посиленням експресії 1МО8 в нейтрофілах і, можливо, є його відображенням [215].
Патогенетична роль індукції 1МО8 в судинних ГМК особливо значуща при сепсисі, коли вона є причиною судинного колапсу, а гноблення 11ЧО8 в цих умовах значно покращує гемодинаміку і знижує частоту загибелі тварин. У нормальних мишей протягом 5 годин після введення ЛПС спостерігали різке падіння артеріального тиску і загибель, тоді як у гетерозиготних мишей, позбавлених гена 11ЧО8, АТ знижувався тільки на 30%, у гомозиготних - на 15% при відсутності летальних результатів. Підвищена резистентність до дії ЛПС у мутантних мишей визначалася зменшенням вмісту в крові N0, так як рівень ФНП-а, ІЛ-1 та ІЛ-6 був аналогічним у тварин обох генотипів.
Те, що гіпотензія, що викликається ендотоксинів, пов'язана з активацією 1МО8 і надлишковою продукцією N0, підтверджується здатністю аміногуанідин, селективного інгібітора ^ N08, попереджати як розвиток гіпотензії, так і зростання рівня нітритів / нітратів у плазмі. Припускають, що посилена індукція 1МО8 в умовах ендотоксінового шоку є результатом дії ФНП-а, так як зменшення його продукції за допомогою активованого протеїну С, фізіологічного антикоагулянта, супроводжується зниженням активності 1М08, Зменшенням вивільнення N0 і попередженням розвитку гіпотензії [125].
Встановлено також, що критичне падіння тиску в умовах геморагічного шоку, що виникає при гострій крововтраті і приводить до летального результату, пов'язано не тільки з гіповолемією, але і з активацією фактора Nр-кВ і розвитком каскаду запальних явищ. При цьому різко зростає зі модифіковану форму. Крім цього, при реакції ПОН з СО 2 утворюється ще більш потужний нітрірующій продукт, імовірно нітрозопероксокарбонат ((ЖООСО 2 ").
Одним з механізмів пошкоджуючої дії ПОН є здатність вивільняти з антиоксидантного ферменту церулоплазміну іони міді з наступним проявом властивого їм широкого спектру прооксидантної дії - перетворення СОР в гідроксильний радикал, каталітичного участі в оксидантної модифікації ЛПНЩ, особливо їх глікозилюються-ванної форми, освіти гідроксильного радикала при взаємодії з остокоферолом, участі в освіті цероїду макрофагами у присутності аскорбінової кислоти. Тому високий вміст у сироватці іонів міді (більше 1,02 мл / л) або церулоплазміну, яке зазвичай відзначають в осіб із судинною патологією, особливо при нестабільній стенокардії, поєднується зростанням ризику ІМ більш ніж в 3,5 рази [77].
В останні роки встановлено і альтернативний шлях утворення реактивних сполук азоту за участю МРО - білка, синтезованого в нейтрофілах і моноцитах, і що у великій кількості в атеросклеротично ураженої судинної тканини. МРО може утворювати нітрірующіе проміжні продукти, які перетворюють ЛПНЩ в модифіковану форму, захоплюються макрофагами. Крім цього, ЛПНЩ, виділені з поразки, збагачені хлортірозіном - специфічним продуктом реакції між МРО і гіпохлорістой кислотою (НОС1). Антитіла до нітрохлортірозіну розпізнають епітопи в атерома, локалізація яких збігається з локалізацією мононуклеарних фагоцитуючих клітин. Показано, що МРО також може використовувати нітрит (КО 2 ") - головний кінцевий продукт метаболізму N0, як субстрат для нітрування тирозинових залишків білків та ініціації ПОЛ. ЛПНЩ, які зазнали дії системи (МРО-Н 2 О 2-МО 2), швидко модифікуються і перетворюються у форму, яка інтенсивно захоплюється макрофагами з утворенням пінистих клітин [101].
У пересадженому серце закономірно відзначають прискорену динаміку атеросклеротичного ураження вінцевих артерій. Вона значною мірою визначається розвитком імунного запалення і опосередкована залученням в реакцію 1МО5 і ЦОГ-2, та як віднайдені ними N0 і простаноїди володіють проатерО 'генним дією. Між двома цими ферментними системами існують перехресні взаємини, і N0 у високій концентрації підвищує активність ЦОГ-2, в результаті чого продукуються прозапальні простаноїди і СОР. Як при нативному, так і трансплантаційної атеросклерозі 1М05 і ЦОГ-2 характеризуються спільної локалізацією, переважно - в макрофагальний пінистих клітинах. Експресія ЦОГ-2 встановлена також у ГМК і ендотеліоцитів, включаючи Ен-дотеліоціти уаад Vа5о ^ іт. Фарбування нітротірозіна як маркера освіти і вираженості прооксидантної дії ПОН на тирозинових групи білків також збігається з локалізації з експресією ЦОГ-2 і 11ЧО5. Дія ЦОГ-1 і еМО5 за багатьма параметрами розглядається як антиатерогенну, а ефекти ЦОГ-2 і 1КО8 володіють проатерогенної спрямованістю у зв'язку з високою інтенсивністю продукції і вивільнення простаноїдів та N0.
Значимість индуцируемой ЦОГ-2 і продуктів її активності у визначенні характеру клінічного перебігу ІХС була підтверджена в дослідженні, що включало 5529 пацієнтів з ІХС, яким проводили терапію аспірином. Протягом 5 років спостереження в кожному наступному квартиль вмісту в сечі ТХВ 2 встановлено вірогідне зростання ризику розвитку кінцевих точок кардіальних, співвідношення величин якого при зіставленні показника у верхньому і нижньому квартиля досягало для ІМ становило 2, для коронарної смерті - 3,5.
Активність тромбоцитарної ЦОГ-1, яка продукує РОН 2 ~ попередник ТХА 2, повністю і необоротно пригнічується аспірином у дозі 80-325 мг на добу. Однак индуцируемая ЦОГ-2, які експресуються клітинами стінки судини, значно менш чутлива до аспірину, і для її блокади необхідно не менше 500 мг аспірину на добу. Тому навіть в-умовах блокади ЦОГ-1 8 тромбоцитах судинна ЦОГ-2, експресія якої під впливом прозапальних стимулів зростає у 10-20 разів, продовжує синтезувати РОН 2, з якої в тромбоцитах УЩествляется синтез ТхАз-Це багато в чому визначає резисте-ність до аспірину та високий ризик розвитку гострих коронарних х ° Ит ий у пацієнтів, у яких на фоні прийому аспірину з-раняют високий рівень синтезу ТХА 2 [67]. ЦОГ ЗНаЧальнс> припускали, що постійно експресуються продукує «фізіологічні» простагландини, тоді
як индуцируемая ЦОГ-2 - прозапальні. Проте в даний час вже чітко встановлено, що ЦОГ-2 також має виражені фізіологічні функції і постійно експрессірова-ну в ендотелії; її пригнічення при застосуванні аспірину у високих дозах усуває властиві ендотеліоцитів анти-тромбоцитарний та антитромботичний ефекти і призводить до розвитку протромботичні стану у зв'язку з різким пригніченням синтезу простацикліну. Зокрема, у щурів з гіпертензією селективне пригнічення ЦОГ-2 призводило до зростання АТ та посиленою адгезії лейкоцитів до судинного ендотелію [187]. У малих дозах аспірин пригнічує переважно ЦОГ-1, тоді як ЦОГ-2 продовжує продукувати простациклін, пригнічуючи активність тромбоцитів.
На відміну від домінували раніше уявлень, умови запалення і ГХЕ характеризуються скоріш зростанням, ніж зменшенням продукції N0 [175]. Ослаблення ділататорной функції ендотелію при дії цитокінів, окислених ЛПНЩ, при атеросклеротическом поразку в більшій мірі пов'язане зі зниженням біодоступності N0, ніж із зменшенням сумарної його продукції і вивільнення [188]. Воно відображає інактивацію N0 посилено продукуються СМІТТЯ, джерелом якого є переважно НАОРН-оксидаза мембран ГМК, ендотеліоцитів і запальних клітин. Так, через 18 годин після внутрішньочеревно введення щурам ЛПС у дозі 10 мкг / кг продукція СОР в ізольованих сегментах аорти зростала в 3 рази, перекису водню - в 2 рази. Ці ефекти поєднувалися із збільшенням в 2-3 рази експресії тКЛМА і білка NА ^ РН-ок-сідази і ксантин оксидази. Паралельно відбувалося посилення ПЧО8-залежної продукції N0, а взаємодія СМІТТЯ і N0 в еквімолярних концентраціях супроводжувалося утворенням ПОН, який і визначав дисфункцію ендотелію з вираженою активацією ИР-кВ і зростанням експресії Е-селектину.
При активації лейкоцитів відбувається різке збільшення продукції СМІТТЯ, і в цьому випадку доступність N0 є чинником * обмежує освіту ПОН. Показано, що пошкодження ендотеліоцитів при інкубації з активованими нейтрофіла ми обумовлена головним чином дією ПОН, і блокада ЕN значно його зменшувала й обмежувала нітрування п Р ° ті нов, тоді як донатори N0 посилювали ці ефекти. Крім е. го, лейкоцити здатні прямо вивільняти ПОН, так як в нерофілах і моноцитах при активації ЛПС індукується {N08 і продукується значну кількість N0 [251].
В умовах локального запалення також відзначають посилену експресію в стінці судини 1МО8 та різке зростання сумарної продукції N0, який поєднується з пригніченням еМОЗ і зменшенням утворення нею N0. Ці зміни виникають при дії прозапальних цитокінів (ІЛ-1, ФНП-а, 1РМ-у), бактеріального ЛПС, модифікованих ЛПНЩ. Експресію тКЛМА і білка 1МО8 відзначають майже виключно в клітинах інтими і медії, і видалення ендотелію практично не відбивається на її вираженості. Встановлено, що інкубація культури ГМК в середовищі з додаванням з ІЛ-1 (3 або ФНП-а супроводжувалася вивільненням N0 і супутньої цитотоксичність, і цей ефект попереджався інгібіторами 11ЧО8. Крім цього, ФНП-а здатний індукувати експресію 1МО8 в макрофагах, що обумовлює його провідну роль як кілера патогенних агентів. Продукція великих кількостей N0 в цих умовах, завдяки його цитотоксичної і антибактеріальній дії, є важливою ланкою імунорезистентність.
Зростання активності 11ЧО8 в макрофагах, ГМК і ендотеліоцитів під впливом прозапальних цитокінів поєднується з більш ніж триразовою активацією синтезу тетрагідробіоптеріна - кофактора ПИО8, вміст якого в культурі клітин ендотелію пупкової вени людини при поєднаній стимуляції 1РК-у, ФНП-а та ІЛ-1 зростає більш ніж у 140 разів. У відсутність тетрагідробіоптеріна N08 продукує не N0, а СМІТТЯ, та застосування тетрагідробіоптеріна при оксидантному стресі, ГХЕ, курінні відновлює продукцію N0. При цьому зменшення біодоступності тетрагідробіоптеріна може бути наслідком ° ксідантного стресу і відбуватися під дією ПОН.
Неодноразово підтверджено, що між активністю еNО8 і! ^ О8 існує реципрокного залежність. Тому видалення ендотелію або порушення його функції сприяє появі СТСНКе сос У да активності ^ NО8, так як N0, що продукується ^ 08 в ендотеліоцити, пригнічує експресію {N08 в сосудис-1х ГМК. У дослідженні, проведеному на сонній артерії по кра-* 'показано, що через 7-30 днів після видалення ендотелію в ц ^ чітко зростала експресія ^ NО8, а у щурів з тромбо-ьт,, "Відкритий вона виникала раніше і була значно більш кенной . Зменшення експресії [N08 і продукції N0 під дією тромбоцитів в умовах деендотелізаціі пов'язано з тим, що РООР є природним інгібітором {N08, і тромбоцитопенія або блокада рецепторів тромбоцитів (трапіділ, Рео-про) сприяють посиленню продукції N0 1КО5 і попереджають розвиток неоінтими [132] . Навпаки, посилена експресія 1МО8 в клітинах стінки судини при атеросклерозі і ГХЕ та зростання сумарної продукції N0 супроводжуються за принципом негативного зворотного зв'язку пригніченням активності еМО8 і порушенням ЕЗР. Показано, що як сам N0, так і його екзогенні донатори, пригнічують е! ЧО8, тоді як инактиваторам N0 оксигемоглобін підвищує її активність. Крім того, одним з ефектів N0 у високій концентрації є пригнічення цитохрому Р-450 в ендотеліоцитів і подальше зменшення синтезу ендотелійзалежного фактора гіперполяризації, який визначає вазомоторну активність ендотелію, перш за все резистивних судин.
Проте регуляторний вплив N0 на індукцію гена 11ЧО8 відрізняється в клітинах різного типу. У макрофагах він зменшує експресію білка 1МО8 внаслідок пригнічення фактора КР-кВ, та наявність в макрофагах негативного зворотного зв'язку по N0 забезпечує механізм, що контролює кількість продуцируемого N0 і попереджає його токсичну дію. У той же час, в ГМК N0 не впливає на індукцію гена 11ЧО8, що пояснює стабільно високу продукцію N0 при септичному шоці, що приводить до розвитку гострої судинної недостатності.
У той же час, інтегральне дію 11ЧО8, на думку ряду авторів, можна розглядати як захисне антиатерогенну, так як воно сприяє підтримці гомеостазу ХС. Зокрема, у мишей з генетичним дефіцитом 11ЧО8 системний артеріальний тиск, як і вміст холестерину в крові і частота виявлення атером в стінці аорти, значне вище, ніж у нормальних тварин того ж віку (3, 6, 12 міс.). Припускають, що цей ефект реалізується через здатність N0 попереджати пероксидацію ЛПНЩ, пригнічувати адгезію тромбоцитів, агрегацію лейкоцитів і їх взаємодія з ендотелієм [122].
Результати досліджень останніх років свідчать про те »що в ряді патологічних ситуацій активація 11ЧО8 з посиленою продукцією N0 надає захисний ефект і поєднується з пригніченням окремих механізмів запалення та атеросклерозу. Преже "всього, антиатерогенну дію N0 пов'язано з його здатність
пригнічувати клітинну проліферацію. Так, хронічна інгаляція N0 після балонного пошкодження сонної артерії у щурів зменшує ТІМ через 2 тижні на 43%, а одноразове застосування донаторів N0 зменшує вираженість гіперплазії інтими на 77% через 2 тижні після пошкодження судини. На ранніх етапах після трансплантації серця активація 11ЧО8 попереджає ремоделювання судин трансплантата, і її пригнічення супроводжується швидким зростанням товщини інтими і зменшенням судинного просвіту [16]. Про це свідчить у п'ять разів більш виражене зростання ТІМ вінцевих артерій, вдвічі більший вміст в інтимі ГМК, вдвічі більше зменшення судинного просвіту через 55 днів після пересадки серця у мишей з генетичним відсутністю 1МО8.
Захисну роль 11ЧО8 і виділяється нею N0 для розвитку посттрансплантаційному артеріосклерозу пов'язують з пригніченням рекрутізаціі в стінку посудини переважно прозапальних ТИ клітин, ослабленням міграції, проліферації ГМК і утворення ними колагену. Крім цього, N0 у високій концентрації викликає апоптоз макрофагів і ГМК, попереджаючи проліферативні процеси в неоінтими. Тому ре-моделювання вінцевих судин пересадженого серця у генетичної лінії мишей з дефіцитом 1МО8 виражено більшою мірою, ніж у нормальних тварин.
Зв'язок між дисфункцією ендотелію та атеросклерозом багато в чому обумовлена усуненням пригнічуючої дії N0 на проліферацію ГМК. N0, а також всі його донатори здатні пригнічувати проліферацію ГМК, а в більш високих концентраціях викликати їх апоптоз. N0 також пригнічує міграцію і проліферацію ГМК, стимульовані А II, пригнічує продукцію ГМК колагену і фібронектину і індукує апоптоз макрофагів. Показано, що трансфекція гена 1МО8 в стінку артерії після ангіопластики за допо-могою ретровірусу приводила до значного зростання синтезу N0, ослаблення проліферації ГМК і зменшення вираженості стенозирования, а застосування інгібіторів 1МО8 сопро ° Жцалось посиленою проліферацією клітинних елементів ініми і зростанням її товщини більш ніж на 57%.
Здатність 11ЧО8 попереджати гіперплазію клітинних еле нтов інтими і ремоделювання стінки в місці пошкодження 1Хг / ^ а підтверджена також при трансфекції людського гена допомогою аденовірусу в баллонірованную артерію Свір і цьому ефективність імплантації досягала тільки 1%, але продукція нітритів зростала в 100 разів, повністю пригнічуючи освіта неоінтими. Таким чином, навіть дуже незначна додаткова експресія гена 1МО8 істотно модулює судинний відповідь на пошкодження.
Процес ремоделювання стінки судини при пошкодженні включає ряд послідовно та розвитку реакцій. Перш за все, відбувається агрегація і адгезія тромбоцитів до ендотелію у поєднанні з секрецією цитокінів, факторів росту і хемотаксисом лейкоцитів. Тромбоцитарний фактор росту (РВСР) запускає міграцію ГМК з медії в інтиму, фібробластичною фактор росту (РРСР) визначає перший етап їх проліферації після пошкодження, а трансформуючий фактор росту (ТОР-(3) стимулює перетворення ГМК в секреторний фенотип з продукцією колагену, що призводить до утворення позаклітинного матриксу. Проліферація ГМК відзначається вже через 24 годин після пошкодження і продовжується не менше 2 тижнів. Міграція ГМК в інтиму забезпечується 1-РА, який активує ферменти, зокрема - ММРз, руйнують матрикс. Завдяки цьому ГМК на 1-3 - у добу після пошкодження проникають в інтиму, де відбувається їх проліферація. Посилений синтез УЕСР забезпечує регенерацію ендотелію, яка відзначається через 24 годин і триває протягом 6-10 тижнів. Поєднання проліферативного процесу і посиленої продукції матриксних білків завершується потовщенням інтими, якому протистоїть ремоделювання судини , що приводить до збільшення його діаметра.
Всі ці процеси в нормальних умовах перебувають під постійним регуляторним впливом N0, який продукується судинним ендотелієм і перешкоджає адгезії тромбоцитів. Однак при ушкодженні ендотелію основним джерелом N0 в стінці судини стає ПЧО8, який експресується в ГМК, і застосування в цих умовах її інгібітора збільшує в 3 рази адгезію тромбоцитів, в 15 разів - лейкоцитів і на 25% зменшує швидкість кровотоку. Паралельно індукція 1МО8 з вивільненням N0 перешкоджає адгезії моноцитів, активації НР-кВ та експресії гена Усама-1. Крім цього, у тромбоцитах при активації також експресується ПЧО8 і вивільняється N0, що пригнічує їх надмірну агрегацію.
Крім цього, прогресуюча протягом 2 тижнів судинної деендотелізаціі експресія мРНК 1МО8 як в ГМК з медії в інтиму і вираженість проліферативних процесів, а також стимулює міграцію ендотеліоцитів, їх зростання і ангіогенез, і пригнічує апоптоз. На цій підставі було зроблено висновок, що експресія 1МО8 компенсує втрату активності е! ЧО8 в результаті руйнування ендотелію і тому є захисним механізмом, так як послаблює рекрутування моноцитів і нейтрофілів і обмежує запальний процес, Посилення експресії 1НО8 в міокарді визначає також захисний ефект так званого « прекондиціонування »-зменшення вираженості ураження та некрозу міокарда в умовах стійкого припинення його кровопостачання. Стан «прекондиціонування» виникає після попередньої короткочасної ішемії як самого серця, так і різних внутрішніх органів [264]. Показано, що трихвилинна оклюзія верхній мезентеріальні артерії, що передує на 24 год 30-хвилинної повної оклюзія вінцевої артерії, приводила до зменшення розміру зони ризику від 72 до 44%, зони некрозу - від 31 до 23% паралельно зі зниженням активності МРО в міокарді як маркера інфільтрації лейкоцитів. Введення аміногуанідин - інгібітора ПЧО8 - усувало як захисний ефект прекондиціонування, так і пов'язаного з ним гноблення інфільтрації нейтрофілів [287].
Визначено, що прекондиціонування як захисна реакція складається з 2 фаз: ранньої, яка розвивається відразу після короткочасної ішемії, і пізньої, що виникає через 24 год і триває до 3 діб. Основним чинником пізньої фази прекондиціонування є N0, який синтезується як "е! ЧО8, так і 1МО8. Активація еМО8 є також провідним механізмом ранньої фази прекондиціонування, що триває до 3 год і є наслідком дії брадикініну, який здатний підвищувати активність е! ЧО8 більш ніж в 40 разів.
У той же час, у мишей з генетичним відсутністю е! ЧО8 Раннє прекондиціонування зберігається, але значно збільшується тривалість ішемії, необхідної для розвитку за-'Цітного ефекту. Це означає, що механізм раннього прекон-диціонування включає, мабуть, ряд чинників, у поєднанні яких роль N0 полягає в зниженні порогу преконіціонірованія. Зокрема, до числа цих факторів відносяться ^ "8, які утворюються при різних стресових возтвіях, підвищують стійкість міокарда до дії іше й інших тканинах. Проведення на цьому тлі АКШ поєднувалося із значним пригніченням виникає запальної реакції, підвищенням активності е> Ю8 і зниженням - 11ЧО8, менш вираженим зростанням концентрації ІЛ-6 та ІЛ-8 в плазмі через 3 год після втручання поряд із зменшенням тяжкості ураження міокарда [100]. Індукування експресії Н8Р72 в ізольованому серці щура гіпертермією також надавало істотне кар-діопротекторное дію, і відтворення через 24 год ішемії та реперфузії на цьому тлі призводило до достовірно більш повноцінному відновленню функції серця і менш вираженого вивільненню креатинфосфокінази (КФК), ніж у контролі [202].
Таким чином, N0, що продукується 11ЧО8, володіє багатогранним дією - він бере участь в реалізації захисних реакцій, які запускаються цитокінами і активацією імунної системи, володіє антибактеріальною і протипухлинною активністю, але може діяти і як ендогенний інгібітор захисних систем організму, надавати цитотоксичний еф ект на нормальні тканини і викликати клітинний апоптоз. Питання тому, якою мірою функціонування 1МО8 в умовах запалення і атеросклерозу має захисний характер, а в якій сприяє прогресуванню пошкодження, залишається спірним даний час, так як N0 в залежності від концентрації і стимулів, що викликають його продукцію, може мати абсолютно різні спрямованість і вираженість дії.
«Роль оксиду азоту як медіатора запалення і фактора атерогенезу»
Роль оксиду азоту як медіатора запалення і фактора атерогенезу
N0 є одним з найважливіших медіаторів широкого спектру гомеостатичних функцій. Він продукується відповідної синтетазою (N05), яка існує в 3 різних ізоформах - нейрональной (п! ЧО8, тип 1), индуцируемой (ШОЗ, тип 2) та ендотеліальної (еМО8, тип 3). Ізоформа пМО5 бере участь у регуляції активності симпатичної нервової системи, пригнічує її тонус і вираженість впливу на серце і стінку судин [291]. Експресія пМО8 відзначена і за межами центральної і периферичної нервової систем, і N0, що продукується периваскулярними нервами на мозкових артеріях, прямо модулює їх тонус. За допомогою імунних методів було показано, що пМО8 експрес-сіруется також у ендотеліоцитів, в судинних ГМК і в кардіоміоцитах, де вона компартменталізована в саркоплазматі-зації ретикулумі і здійснює аутокрінную регуляцію функції клітин. Її активація в кардіоміоцитах супроводжується збільшенням швидкості розслаблення і пригніченням скоротливості, як базальної, так і стимульованої ізопротеренолом. Навпаки, кардіоміоцити мишей з генетичним відсутністю пМО8 характеризуються вищою сократимостью, уповільненим розслабленням і посиленням скорочувального відповіді на стимуляцію (3-адренорецепторів [14].
У межах серцево-судинної системи ген е> Ю8 експресується ендотеліоцитами, кардіоміоцитами і тромбоцитами. Найбільш потужним активатором експресії еМО5 в ендотелії є ЛФХ, який міститься в окислених ЛПНЩ. При обробці ізольованих ендотеліоцитів пупкової вени людини ЛФХ експресія мРНК еМО5 зростає максимально в 11 разів, збільшується вміст білка еМО5, його активність і продукція N0. Тому у кроликів на початкових етапах атеросклерозу в ендотеліоцита виявляється більш високе, ніж у нормі, вміст білка і! ЧО8. Статини помірно підвищують рівень
Ген 1КО5 експресується практично всіма ядерними клетмі серцево-судинної системи, включаючи ендотеліальні, докардіальние, ка рд ІОМІОЦІТ и і ГМК, але перш за все - запальними клітинами субендотеліального простору (лейкоцитами, фібробластами і огрядними клітинами). Експресія 11ЧО5 в клітинах макрофагальної ряду і ГМК визначає їх цитотоксичну дію, участь в імунній відповіді і запускається цитокінами (ФНП-а, ІЛ-1, ІЛ-2, 1Р1Ч-у) та ЛПР. Тривалість життя мРНК 1МО8 в ізольованих макрофагах становить приблизно 3 год
Функціональна значимість N0, що продукується різними ізоформами N08, різна. Так, через 1-3 діб після оклюзії серединної церебральної артерії розмір зони ІМ і нейрологічні порушення значно менше у мишей, позбавлених 1тМО8. У той же час, введення ним інгібітора € N08 (Ь ^ АМЕ) збільшує розмір ураження. Це означає, що N0, що продукується пМО5, збільшує тяжкість ураження при ішемії мозку, е! ЧО8 - зменшує.
Істотно відмінна функція властива N0, який продукується еNО8. Він є одним з найважливіших факторів регуляції структури та функції стінки судини, володіє здатністю здійснювати ЕЗР, пригнічувати і мітогенний активність ГМК, придушувати адгезивність ендотеліоцитів і клітин крові - тромбоцитів і лейкоцитів. Інгібітори еNО8 порушують реактивність стінки судини, підвищують артеріальний тиск, послаблюють кровотік, посилюють адгезію клітин крові до ендотелію, сприяють розвитку локальних запальних явищ. Крім цього, зниження активності еNО8 супроводжується посиленням локальної продукції в стінці посудини А II, що у ще більшою мірою зменшує біодоступність N0 за допомогою активації NАРН-оксидази ендотеліоцитів, моноцитів і ГМК зі збільшенням продукції СОР. Тому застосування інгібіторів АПФ здатне відновлювати активність еNО8 в стінці судини. У тварин, позбавлених гена еNО8, відзначають підвищення артеріального тиску, Помірну легеневу гіпертензію, різке зростання вмісту реніну в крові. N0 є також регулятором ремоделювання судин у відповідь на зміни потоку крові, і в мишей з відсутністю гена еМО8 відзначають зростання товщини стінки за рахунок вираженої проліферації інтими. У ендотеліоцитів, що регенерують після проведення ангіопластики, відбувається посилена експресія еМО5, і зміст N0 зростає в 6 разів, істотно обмежуючи освіту неоінтими і ремоделювання стінки судини. Пригнічення еМО5 в цих умовах за допомогою Ь-камео супроводжується триразовим посиленням експресії ЕТ-1 і ТСР-3 в ендотеліоцити, зростанням активності АПФ і освіти А II, які мають як хемоаттрактантной, так і мітогенний активністю щодо ГМК з подальшим розвитком рестенозу [232 ].
Крім цього, через N0 реалізується дія судинного ендотеліального фактора росту (УЕСР), і блокатори еМО5 пригнічують міграцію, проліферацію ендотеліоцитів і ангіогенез. Тому у мишей з відсутністю еКО5 хронічна ішемія кінцівки не викликає ангіогенний реакції і збільшення кількості капілярів, як у нормальних тварин, і екзогенне введення УЕОР не відновлює ангіогенез.
Ізоформа 1МО5, індукована цитокінами в ендотеліоцити, ГМК і макрофагах, продукує в 100-1000 разів більше N0 в порівнянні з постійно експресувати еМО5. У малих концентраціях N0 є одним з найважливіших фізіологічних регуляторів, тоді як у високих він стає медіатором запальної реакції і виявляє цітоток-сического дію. N0 швидко зв'язується з гемоглобіном, який переводить його в неактивні продукти - нітрити та нітрати, а також взаємодіє з СОР з утворенням ПОН і інших потужних оксидантів, що мають високу цитотоксичною активністю і беруть участь у пошкодженні органів тканин і порушень їх функції. У зоні ураженого міокарда при ІМ, міокардиті і сепсисі надлишкова продукція N0, викликана експресією 1ТМОЗ в інфільтрованою макрофагах, є причиною дисфункції, пошкодження та апоптозу кардіоміоцитів.
Ізоформа 1МО5 за адекватної стимуляції може індукувати в багатьох клітинах, приводячи до інтенсивного вивільненню N0, який здатний як викликати апоптоз, так і захищати клітини від апоптозу. Перший ефект пов'язаний з його властивостями При ішемії в міокарді відзначають достовірне зменшення експресії мРНК еNО5 і зростання - мРНК ^ NО8; аналогічно змінюється вміст у міокарді білка еNО8 і {N08. В умовах ішемії паралельно зростанню експресії ^ NО8 відбувається підвищення рівня нітритів, і обидва ці ефекту швидко зникають при реперфузії. Джерелом N0 при ішемії є як мігрували клітини крові, так і резидентні макрофаги і огрядні клітини, які здатні дегрануліровать й вивільняти ФНП-а, що запускає експресію {N08, пошкодження міокарда та ендотеліоцитів. Застосування симвастатину на ізольованому серці в умовах 15 хв ішемії і 3 год реперфузії супроводжувалося збереженням експресії мРНК € N08, попередженням зростання експресії мРНК і білка ^ NО5, зменшенням сумарної продукції нітритів, збереженням структури і функції кардіоміоцитів і клітин ендотелію. Ці ефекти визначалися попередженням гноблення еNО8 і зменшення продукції нею N0, так як паралельне застосування Ь-МАМІ повністю усувало захисну дію симвастатину [191].
N0, що продукується {N08, робить також прямий негативний інотропний і цитотоксичний ефекти на кардіоміоцити і відіграє суттєву роль у генезі дисфункції і ремоделювання серця. Встановлено виражена експресія {N08 в міокарді пацієнтів з ІХС, дилатаційною кардіоміопатією (ДКМП), що супроводжується пригніченням скоротливості серця, тоді як застосування селективних інгібіторів {N08 дозволяє істотно нормалізувати його функцію. Особливо це значимо в зв'язку з тим, що індукція {N08 в умовах запалення може відбуватися безпосередньо в кардіоміоцитах в результаті активації НР-кВ прозапальних цитокінів. Показано, що кардіоміоцити мишей здатні індукувати N08 і вивільняти N0 під дією цитокінів типу 1РМ-у та ІЛ-1 (3 або ФНП-а та ІЛ-6 у присутності ЛПС. Цей ефект спостерігали також у мишей з експериментальним імунним міокардитом [161]. Про значимість 11ЧО8 в порушеннях структури і функції міокарда в цих умовах свідчить те, що у мишей з відсутністю його гена розвиток ІМ характеризується менш вираженими порушеннями кардіодінамікі, загибеллю кардіоміоцитів в пери-інфарктної зоні, меншою частотою летальних результатів. Крім цього, порушення скорочувальної функції кардіоміоцитів , що виникають при їх інкубації з ІЛ-1 (3, поєднуються з пропорційним зростанням продукції N0.
Активуючий ефект протизапальних цитокінів на індукування 1КО8 і синтез N0 істотно зростає при одночасній дії УРП, що певною мірою пояснює його роль у визначенні тяжкості результату ІМ [123].
Експресія 11ЧО8 значно зростає при різних імунних, гострих і хронічних запальних реакціях. У ряді випадків це надає захисний ефект у результаті антимікробної та протипухлинної активності N0. Зокрема, при інфікуванні нормальних мишей бактеріями Имепа в значній частині випадків відзначали спонтанне одужання, тоді як у гомозиготних мишей з відсутністю 11ЧО8 закономірно виникало виражене ураження внутрішніх органів, і тварини гинули.
Однак в інших умовах N0 може надавати шкідливу дію, так як він приймає участь у розвитку локальних запальних реакцій, сепсису і формуванні набряку. Так, у мишей, позбавлених 1МО8, локальний некроз шкіри стопи викликав значно менший набряк, але введення подібним тваринам ЛПС супроводжувалося більш вираженою адгезією і прокатування лейкоцитів у посткапілярних венулах. Це свідчить про те, що продукується 1МО8 N0, поряд із значущістю одного з найважливіших медіаторів запальної реакції, є інгібітором трансендотеліальной міграції лейкоцитів і може надавати протизапальну дію.
У ряді досліджень показано, що спрямованість ефекту активації 11ЧО8 і посилення продукції N0 значною мірою визначається її джерелом. Так, при інкубації з активованими нейтрофілами в кардіоміоцитах мишей зростала інтенсивність оксидантного стресу в поєднанні з швидким угнетеіних нейтрофілів було пов'язано з дією N0 і не спостеріга-р ° у вісь П ри інкубації з нейтрофілами тварин з генетичним Д гутствіем 1МО8. При цьому активність 11ЧО8, які експресуються посередньо в кардіоміоцитах, надавала захисну дію, спос обствовала збереженню реактивності по відношенню до інотропним впливам. У реальних умовах нейтрофіли, що мігрували через стінку посудини, експресують цитокін сс 4-ін-тегрін і через нього адгезується до кардиомиоцитам, сприяючи розвитку в них оксидантного стресу і порушення функції. Цей ефект виникає зв'язано з посиленням експресії 1МО8 в нейтрофілах і, можливо, є його відображенням [215].
Патогенетична роль індукції 1МО8 в судинних ГМК особливо значуща при сепсисі, коли вона є причиною судинного колапсу, а гноблення 11ЧО8 в цих умовах значно покращує гемодинаміку і знижує частоту загибелі тварин. У нормальних мишей протягом 5 годин після введення ЛПС спостерігали різке падіння артеріального тиску і загибель, тоді як у гетерозиготних мишей, позбавлених гена 11ЧО8, АТ знижувався тільки на 30%, у гомозиготних - на 15% при відсутності летальних результатів. Підвищена резистентність до дії ЛПС у мутантних мишей визначалася зменшенням вмісту в крові N0, так як рівень ФНП-а, ІЛ-1 та ІЛ-6 був аналогічним у тварин обох генотипів.
Те, що гіпотензія, що викликається ендотоксинів, пов'язана з активацією 1МО8 і надлишковою продукцією N0, підтверджується здатністю аміногуанідин, селективного інгібітора ^ N08, попереджати як розвиток гіпотензії, так і зростання рівня нітритів / нітратів у плазмі. Припускають, що посилена індукція 1МО8 в умовах ендотоксінового шоку є результатом дії ФНП-а, так як зменшення його продукції за допомогою активованого протеїну С, фізіологічного антикоагулянта, супроводжується зниженням активності 1М08, Зменшенням вивільнення N0 і попередженням розвитку гіпотензії [125].
Встановлено також, що критичне падіння тиску в умовах геморагічного шоку, що виникає при гострій крововтраті і приводить до летального результату, пов'язано не тільки з гіповолемією, але і з активацією фактора Nр-кВ і розвитком каскаду запальних явищ. При цьому різко зростає зі модифіковану форму. Крім цього, при реакції ПОН з СО 2 утворюється ще більш потужний нітрірующій продукт, імовірно нітрозопероксокарбонат ((ЖООСО 2 ").
Одним з механізмів пошкоджуючої дії ПОН є здатність вивільняти з антиоксидантного ферменту церулоплазміну іони міді з наступним проявом властивого їм широкого спектру прооксидантної дії - перетворення СОР в гідроксильний радикал, каталітичного участі в оксидантної модифікації ЛПНЩ, особливо їх глікозилюються-ванної форми, освіти гідроксильного радикала при взаємодії з остокоферолом, участі в освіті цероїду макрофагами у присутності аскорбінової кислоти. Тому високий вміст у сироватці іонів міді (більше 1,02 мл / л) або церулоплазміну, яке зазвичай відзначають в осіб із судинною патологією, особливо при нестабільній стенокардії, поєднується зростанням ризику ІМ більш ніж в 3,5 рази [77].
В останні роки встановлено і альтернативний шлях утворення реактивних сполук азоту за участю МРО - білка, синтезованого в нейтрофілах і моноцитах, і що у великій кількості в атеросклеротично ураженої судинної тканини. МРО може утворювати нітрірующіе проміжні продукти, які перетворюють ЛПНЩ в модифіковану форму, захоплюються макрофагами. Крім цього, ЛПНЩ, виділені з поразки, збагачені хлортірозіном - специфічним продуктом реакції між МРО і гіпохлорістой кислотою (НОС1). Антитіла до нітрохлортірозіну розпізнають епітопи в атерома, локалізація яких збігається з локалізацією мононуклеарних фагоцитуючих клітин. Показано, що МРО також може використовувати нітрит (КО 2 ") - головний кінцевий продукт метаболізму N0, як субстрат для нітрування тирозинових залишків білків та ініціації ПОЛ. ЛПНЩ, які зазнали дії системи (МРО-Н 2 О 2-МО 2), швидко модифікуються і перетворюються у форму, яка інтенсивно захоплюється макрофагами з утворенням пінистих клітин [101].
У пересадженому серце закономірно відзначають прискорену динаміку атеросклеротичного ураження вінцевих артерій. Вона значною мірою визначається розвитком імунного запалення і опосередкована залученням в реакцію 1МО5 і ЦОГ-2, та як віднайдені ними N0 і простаноїди володіють проатерО 'генним дією. Між двома цими ферментними системами існують перехресні взаємини, і N0 у високій концентрації підвищує активність ЦОГ-2, в результаті чого продукуються прозапальні простаноїди і СОР. Як при нативному, так і трансплантаційної атеросклерозі 1М05 і ЦОГ-2 характеризуються спільної локалізацією, переважно - в макрофагальний пінистих клітинах. Експресія ЦОГ-2 встановлена також у ГМК і ендотеліоцитів, включаючи Ен-дотеліоціти уаад Vа5о ^ іт. Фарбування нітротірозіна як маркера освіти і вираженості прооксидантної дії ПОН на тирозинових групи білків також збігається з локалізації з експресією ЦОГ-2 і 11ЧО5. Дія ЦОГ-1 і еМО5 за багатьма параметрами розглядається як антиатерогенну, а ефекти ЦОГ-2 і 1КО8 володіють проатерогенної спрямованістю у зв'язку з високою інтенсивністю продукції і вивільнення простаноїдів та N0.
Значимість индуцируемой ЦОГ-2 і продуктів її активності у визначенні характеру клінічного перебігу ІХС була підтверджена в дослідженні, що включало 5529 пацієнтів з ІХС, яким проводили терапію аспірином. Протягом 5 років спостереження в кожному наступному квартиль вмісту в сечі ТХВ 2 встановлено вірогідне зростання ризику розвитку кінцевих точок кардіальних, співвідношення величин якого при зіставленні показника у верхньому і нижньому квартиля досягало для ІМ становило 2, для коронарної смерті - 3,5.
Активність тромбоцитарної ЦОГ-1, яка продукує РОН 2 ~ попередник ТХА 2, повністю і необоротно пригнічується аспірином у дозі 80-325 мг на добу. Однак индуцируемая ЦОГ-2, які експресуються клітинами стінки судини, значно менш чутлива до аспірину, і для її блокади необхідно не менше 500 мг аспірину на добу. Тому навіть в-умовах блокади ЦОГ-1 8 тромбоцитах судинна ЦОГ-2, експресія якої під впливом прозапальних стимулів зростає у 10-20 разів, продовжує синтезувати РОН 2, з якої в тромбоцитах УЩествляется синтез ТхАз-Це багато в чому визначає резисте-ність до аспірину та високий ризик розвитку гострих коронарних х ° Ит ий у пацієнтів, у яких на фоні прийому аспірину з-раняют високий рівень синтезу ТХА 2 [67]. ЦОГ ЗНаЧальнс> припускали, що постійно експресуються продукує «фізіологічні» простагландини, тоді
як индуцируемая ЦОГ-2 - прозапальні. Проте в даний час вже чітко встановлено, що ЦОГ-2 також має виражені фізіологічні функції і постійно експрессірова-ну в ендотелії; її пригнічення при застосуванні аспірину у високих дозах усуває властиві ендотеліоцитів анти-тромбоцитарний та антитромботичний ефекти і призводить до розвитку протромботичні стану у зв'язку з різким пригніченням синтезу простацикліну. Зокрема, у щурів з гіпертензією селективне пригнічення ЦОГ-2 призводило до зростання АТ та посиленою адгезії лейкоцитів до судинного ендотелію [187]. У малих дозах аспірин пригнічує переважно ЦОГ-1, тоді як ЦОГ-2 продовжує продукувати простациклін, пригнічуючи активність тромбоцитів.
На відміну від домінували раніше уявлень, умови запалення і ГХЕ характеризуються скоріш зростанням, ніж зменшенням продукції N0 [175]. Ослаблення ділататорной функції ендотелію при дії цитокінів, окислених ЛПНЩ, при атеросклеротическом поразку в більшій мірі пов'язане зі зниженням біодоступності N0, ніж із зменшенням сумарної його продукції і вивільнення [188]. Воно відображає інактивацію N0 посилено продукуються СМІТТЯ, джерелом якого є переважно НАОРН-оксидаза мембран ГМК, ендотеліоцитів і запальних клітин. Так, через 18 годин після внутрішньочеревно введення щурам ЛПС у дозі 10 мкг / кг продукція СОР в ізольованих сегментах аорти зростала в 3 рази, перекису водню - в 2 рази. Ці ефекти поєднувалися із збільшенням в 2-3 рази експресії тКЛМА і білка NА ^ РН-ок-сідази і ксантин оксидази. Паралельно відбувалося посилення ПЧО8-залежної продукції N0, а взаємодія СМІТТЯ і N0 в еквімолярних концентраціях супроводжувалося утворенням ПОН, який і визначав дисфункцію ендотелію з вираженою активацією ИР-кВ і зростанням експресії Е-селектину.
При активації лейкоцитів відбувається різке збільшення продукції СМІТТЯ, і в цьому випадку доступність N0 є чинником * обмежує освіту ПОН. Показано, що пошкодження ендотеліоцитів при інкубації з активованими нейтрофіла ми обумовлена головним чином дією ПОН, і блокада ЕN значно його зменшувала й обмежувала нітрування п Р ° ті нов, тоді як донатори N0 посилювали ці ефекти. Крім е. го, лейкоцити здатні прямо вивільняти ПОН, так як в нерофілах і моноцитах при активації ЛПС індукується {N08 і продукується значну кількість N0 [251].
В умовах локального запалення також відзначають посилену експресію в стінці судини 1МО8 та різке зростання сумарної продукції N0, який поєднується з пригніченням еМОЗ і зменшенням утворення нею N0. Ці зміни виникають при дії прозапальних цитокінів (ІЛ-1, ФНП-а, 1РМ-у), бактеріального ЛПС, модифікованих ЛПНЩ. Експресію тКЛМА і білка 1МО8 відзначають майже виключно в клітинах інтими і медії, і видалення ендотелію практично не відбивається на її вираженості. Встановлено, що інкубація культури ГМК в середовищі з додаванням з ІЛ-1 (3 або ФНП-а супроводжувалася вивільненням N0 і супутньої цитотоксичність, і цей ефект попереджався інгібіторами 11ЧО8. Крім цього, ФНП-а здатний індукувати експресію 1МО8 в макрофагах, що обумовлює його провідну роль як кілера патогенних агентів. Продукція великих кількостей N0 в цих умовах, завдяки його цитотоксичної і антибактеріальній дії, є важливою ланкою імунорезистентність.
Зростання активності 11ЧО8 в макрофагах, ГМК і ендотеліоцитів під впливом прозапальних цитокінів поєднується з більш ніж триразовою активацією синтезу тетрагідробіоптеріна - кофактора ПИО8, вміст якого в культурі клітин ендотелію пупкової вени людини при поєднаній стимуляції 1РК-у, ФНП-а та ІЛ-1 зростає більш ніж у 140 разів. У відсутність тетрагідробіоптеріна N08 продукує не N0, а СМІТТЯ, та застосування тетрагідробіоптеріна при оксидантному стресі, ГХЕ, курінні відновлює продукцію N0. При цьому зменшення біодоступності тетрагідробіоптеріна може бути наслідком ° ксідантного стресу і відбуватися під дією ПОН.
Неодноразово підтверджено, що між активністю еNО8 і! ^ О8 існує реципрокного залежність. Тому видалення ендотелію або порушення його функції сприяє появі СТСНКе сос У да активності ^ NО8, так як N0, що продукується ^ 08 в ендотеліоцити, пригнічує експресію {N08 в сосудис-1х ГМК. У дослідженні, проведеному на сонній артерії по кра-* 'показано, що через 7-30 днів після видалення ендотелію в ц ^ чітко зростала експресія ^ NО8, а у щурів з тромбо-ьт,, "Відкритий вона виникала раніше і була значно більш кенной . Зменшення експресії [N08 і продукції N0 під дією тромбоцитів в умовах деендотелізаціі пов'язано з тим, що РООР є природним інгібітором {N08, і тромбоцитопенія або блокада рецепторів тромбоцитів (трапіділ, Рео-про) сприяють посиленню продукції N0 1КО5 і попереджають розвиток неоінтими [132] . Навпаки, посилена експресія 1МО8 в клітинах стінки судини при атеросклерозі і ГХЕ та зростання сумарної продукції N0 супроводжуються за принципом негативного зворотного зв'язку пригніченням активності еМО8 і порушенням ЕЗР. Показано, що як сам N0, так і його екзогенні донатори, пригнічують е! ЧО8, тоді як инактиваторам N0 оксигемоглобін підвищує її активність. Крім того, одним з ефектів N0 у високій концентрації є пригнічення цитохрому Р-450 в ендотеліоцитів і подальше зменшення синтезу ендотелійзалежного фактора гіперполяризації, який визначає вазомоторну активність ендотелію, перш за все резистивних судин.
Проте регуляторний вплив N0 на індукцію гена 11ЧО8 відрізняється в клітинах різного типу. У макрофагах він зменшує експресію білка 1МО8 внаслідок пригнічення фактора КР-кВ, та наявність в макрофагах негативного зворотного зв'язку по N0 забезпечує механізм, що контролює кількість продуцируемого N0 і попереджає його токсичну дію. У той же час, в ГМК N0 не впливає на індукцію гена 11ЧО8, що пояснює стабільно високу продукцію N0 при септичному шоці, що приводить до розвитку гострої судинної недостатності.
У той же час, інтегральне дію 11ЧО8, на думку ряду авторів, можна розглядати як захисне антиатерогенну, так як воно сприяє підтримці гомеостазу ХС. Зокрема, у мишей з генетичним дефіцитом 11ЧО8 системний артеріальний тиск, як і вміст холестерину в крові і частота виявлення атером в стінці аорти, значне вище, ніж у нормальних тварин того ж віку (3, 6, 12 міс.). Припускають, що цей ефект реалізується через здатність N0 попереджати пероксидацію ЛПНЩ, пригнічувати адгезію тромбоцитів, агрегацію лейкоцитів і їх взаємодія з ендотелієм [122].
Результати досліджень останніх років свідчать про те »що в ряді патологічних ситуацій активація 11ЧО8 з посиленою продукцією N0 надає захисний ефект і поєднується з пригніченням окремих механізмів запалення та атеросклерозу. Преже "всього, антиатерогенну дію N0 пов'язано з його здатність
пригнічувати клітинну проліферацію. Так, хронічна інгаляція N0 після балонного пошкодження сонної артерії у щурів зменшує ТІМ через 2 тижні на 43%, а одноразове застосування донаторів N0 зменшує вираженість гіперплазії інтими на 77% через 2 тижні після пошкодження судини. На ранніх етапах після трансплантації серця активація 11ЧО8 попереджає ремоделювання судин трансплантата, і її пригнічення супроводжується швидким зростанням товщини інтими і зменшенням судинного просвіту [16]. Про це свідчить у п'ять разів більш виражене зростання ТІМ вінцевих артерій, вдвічі більший вміст в інтимі ГМК, вдвічі більше зменшення судинного просвіту через 55 днів після пересадки серця у мишей з генетичним відсутністю 1МО8.
Захисну роль 11ЧО8 і виділяється нею N0 для розвитку посттрансплантаційному артеріосклерозу пов'язують з пригніченням рекрутізаціі в стінку посудини переважно прозапальних ТИ клітин, ослабленням міграції, проліферації ГМК і утворення ними колагену. Крім цього, N0 у високій концентрації викликає апоптоз макрофагів і ГМК, попереджаючи проліферативні процеси в неоінтими. Тому ре-моделювання вінцевих судин пересадженого серця у генетичної лінії мишей з дефіцитом 1МО8 виражено більшою мірою, ніж у нормальних тварин.
Зв'язок між дисфункцією ендотелію та атеросклерозом багато в чому обумовлена усуненням пригнічуючої дії N0 на проліферацію ГМК. N0, а також всі його донатори здатні пригнічувати проліферацію ГМК, а в більш високих концентраціях викликати їх апоптоз. N0 також пригнічує міграцію і проліферацію ГМК, стимульовані А II, пригнічує продукцію ГМК колагену і фібронектину і індукує апоптоз макрофагів. Показано, що трансфекція гена 1МО8 в стінку артерії після ангіопластики за допо-могою ретровірусу приводила до значного зростання синтезу N0, ослаблення проліферації ГМК і зменшення вираженості стенозирования, а застосування інгібіторів 1МО8 сопро ° Жцалось посиленою проліферацією клітинних елементів ініми і зростанням її товщини більш ніж на 57%.
Здатність 11ЧО8 попереджати гіперплазію клітинних еле нтов інтими і ремоделювання стінки в місці пошкодження 1Хг / ^ а підтверджена також при трансфекції людського гена допомогою аденовірусу в баллонірованную артерію Свір і цьому ефективність імплантації досягала тільки 1%, але продукція нітритів зростала в 100 разів, повністю пригнічуючи освіта неоінтими. Таким чином, навіть дуже незначна додаткова експресія гена 1МО8 істотно модулює судинний відповідь на пошкодження.
Процес ремоделювання стінки судини при пошкодженні включає ряд послідовно та розвитку реакцій. Перш за все, відбувається агрегація і адгезія тромбоцитів до ендотелію у поєднанні з секрецією цитокінів, факторів росту і хемотаксисом лейкоцитів. Тромбоцитарний фактор росту (РВСР) запускає міграцію ГМК з медії в інтиму, фібробластичною фактор росту (РРСР) визначає перший етап їх проліферації після пошкодження, а трансформуючий фактор росту (ТОР-(3) стимулює перетворення ГМК в секреторний фенотип з продукцією колагену, що призводить до утворення позаклітинного матриксу. Проліферація ГМК відзначається вже через 24 годин після пошкодження і продовжується не менше 2 тижнів. Міграція ГМК в інтиму забезпечується 1-РА, який активує ферменти, зокрема - ММРз, руйнують матрикс. Завдяки цьому ГМК на 1-3 - у добу після пошкодження проникають в інтиму, де відбувається їх проліферація. Посилений синтез УЕСР забезпечує регенерацію ендотелію, яка відзначається через 24 годин і триває протягом 6-10 тижнів. Поєднання проліферативного процесу і посиленої продукції матриксних білків завершується потовщенням інтими, якому протистоїть ремоделювання судини , що приводить до збільшення його діаметра.
Всі ці процеси в нормальних умовах перебувають під постійним регуляторним впливом N0, який продукується судинним ендотелієм і перешкоджає адгезії тромбоцитів. Однак при ушкодженні ендотелію основним джерелом N0 в стінці судини стає ПЧО8, який експресується в ГМК, і застосування в цих умовах її інгібітора збільшує в 3 рази адгезію тромбоцитів, в 15 разів - лейкоцитів і на 25% зменшує швидкість кровотоку. Паралельно індукція 1МО8 з вивільненням N0 перешкоджає адгезії моноцитів, активації НР-кВ та експресії гена Усама-1. Крім цього, у тромбоцитах при активації також експресується ПЧО8 і вивільняється N0, що пригнічує їх надмірну агрегацію.
Крім цього, прогресуюча протягом 2 тижнів судинної деендотелізаціі експресія мРНК 1МО8 як в ГМК з медії в інтиму і вираженість проліферативних процесів, а також стимулює міграцію ендотеліоцитів, їх зростання і ангіогенез, і пригнічує апоптоз. На цій підставі було зроблено висновок, що експресія 1МО8 компенсує втрату активності е! ЧО8 в результаті руйнування ендотелію і тому є захисним механізмом, так як послаблює рекрутування моноцитів і нейтрофілів і обмежує запальний процес, Посилення експресії 1НО8 в міокарді визначає також захисний ефект так званого « прекондиціонування »-зменшення вираженості ураження та некрозу міокарда в умовах стійкого припинення його кровопостачання. Стан «прекондиціонування» виникає після попередньої короткочасної ішемії як самого серця, так і різних внутрішніх органів [264]. Показано, що трихвилинна оклюзія верхній мезентеріальні артерії, що передує на 24 год 30-хвилинної повної оклюзія вінцевої артерії, приводила до зменшення розміру зони ризику від 72 до 44%, зони некрозу - від 31 до 23% паралельно зі зниженням активності МРО в міокарді як маркера інфільтрації лейкоцитів. Введення аміногуанідин - інгібітора ПЧО8 - усувало як захисний ефект прекондиціонування, так і пов'язаного з ним гноблення інфільтрації нейтрофілів [287].
Визначено, що прекондиціонування як захисна реакція складається з 2 фаз: ранньої, яка розвивається відразу після короткочасної ішемії, і пізньої, що виникає через 24 год і триває до 3 діб. Основним чинником пізньої фази прекондиціонування є N0, який синтезується як "е! ЧО8, так і 1МО8. Активація еМО8 є також провідним механізмом ранньої фази прекондиціонування, що триває до 3 год і є наслідком дії брадикініну, який здатний підвищувати активність е! ЧО8 більш ніж в 40 разів.
У той же час, у мишей з генетичним відсутністю е! ЧО8 Раннє прекондиціонування зберігається, але значно збільшується тривалість ішемії, необхідної для розвитку за-'Цітного ефекту. Це означає, що механізм раннього прекон-диціонування включає, мабуть, ряд чинників, у поєднанні яких роль N0 полягає в зниженні порогу преконіціонірованія. Зокрема, до числа цих факторів відносяться ^ "8, які утворюються при різних стресових возтвіях, підвищують стійкість міокарда до дії іше й інших тканинах. Проведення на цьому тлі АКШ поєднувалося із значним пригніченням виникає запальної реакції, підвищенням активності е> Ю8 і зниженням - 11ЧО8, менш вираженим зростанням концентрації ІЛ-6 та ІЛ-8 в плазмі через 3 год після втручання поряд із зменшенням тяжкості ураження міокарда [100]. Індукування експресії Н8Р72 в ізольованому серці щура гіпертермією також надавало істотне кар-діопротекторное дію, і відтворення через 24 год ішемії та реперфузії на цьому тлі призводило до достовірно більш повноцінному відновленню функції серця і менш вираженого вивільненню креатинфосфокінази (КФК), ніж у контролі [202].
Таким чином, N0, що продукується 11ЧО8, володіє багатогранним дією - він бере участь в реалізації захисних реакцій, які запускаються цитокінами і активацією імунної системи, володіє антибактеріальною і протипухлинною активністю, але може діяти і як ендогенний інгібітор захисних систем організму, надавати цитотоксичний еф ект на нормальні тканини і викликати клітинний апоптоз. Питання тому, якою мірою функціонування 1МО8 в умовах запалення і атеросклерозу має захисний характер, а в якій сприяє прогресуванню пошкодження, залишається спірним даний час, так як N0 в залежності від концентрації і стимулів, що викликають його продукцію, може мати абсолютно різні спрямованість і вираженість дії.