Cystatin C and target organ damage in arterial hypertension


A.P. Rebrov, A.L. Kuklina

State Budgetary Educational Institution of High Professional Education Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky Ministry of Health of Russia
Aim. Characteristics of interrelations between serum cystattin C level and target organ damage in arterial hypertension
Methods 94 patients with arterial hypertension (age 30 – 65 years) were included into the study. Body mass index (BMI), proteinuria, carotid intima-media thicknesss, serum cytstatin C levels were determined. Echocardiography and 24-hour blood pressure monitoring were performed.
Results. Median serum cystatin C level was (1029,4 ng/ml [772; 1216], min – 350 ng/ml, maximum 2371,95 ng/ml). Serum cystatin C level was asscociated with age, obesity, stage of arterial hypertension, glomerula filtration rate, left ventricular mass myocardial index, carotid intima-media thickness.
Conclusion. Serum cystatin C level is associated with target organ damage in arterial hypertension.

В последние два десятилетия поражению органов-мишеней при артериальной гипертонии (АГ) уделяется особое внимание, т. к. оно было выделено в качестве ключевого критерия, отражающего стадии АГ [1, 2]. При этом основное внимание уделяется поражению сердца, головного мозга, сосудов, в меньшей степени обсуждаются изменения почечной функции. Между тем доказано, что поражение почек значительно увеличивает риск как общей, так и сердечно-сосудистой смертности [3].

В настоящее время дисфункция почек рассматривается как раннее и частое осложнение АГ, важный пусковой и интегрирующий механизм межорганных взаимоотношений, высокочувствительный и информативный маркер прогнозирования сердечно-сосудистых осложнений [4]. Вопрос заключается в возможности выявления почечной дисфункции на самых ранних стадиях нарушения функции почек [5,
6]. С внедрением в клиническую практику новых маркеров дисфункции почек, таких как уровень цистатина С в сыворотке крови, открываются новые возможности выявления поражения почек [6–10].

Цистатин С — негликозилированный белок с молекулярной массой 13,4 кДа и изоэлектрической точкой при рН 9,3. Относится к семейству ингибиторов цистеиновых протеиназ, идентичен пост-гамма-глобулину (post-gamma-globulin); впервые идентифицирован у пациентов с почечной недостаточностью как белок спинномозговой жидкости и мочи [11, 12]. Это белок, который с постоянной скоростью синтезируется всеми клетками, содержащими ядра; свободно фильтруется
через клубочковую мембрану; полностью метаболизируется в почках; не секретируется проксимальными почечными канальцами [13–15].

Будучи ингибитором цистеиновых протеиназ, он блокирует их активность и тем самым осуществляемую ими деградацию внеклеточного матрикса. Таким образом, он стимулирует синтез или распад внеклеточных структур в стенках сосудов (атеросклероз), при ремоделировании миокарда (сердечная
недостаточность (СН), острый коронарный синдром) [11].

Хорошо известно, что в норме сывороточные уровни цистатина С обусловлены постоянной скоростью его синтеза, практически не зависящей от возраста, пола, веса, и постоянной скоростью его выведения из организма, которая определяется преимущественно ренальными функциями [11].

При патологии почек его уровень в крови повышается: чем тяжелее ренальная патология, тем хуже цистатин С фильтруется в почках и тем выше его уровень в крови. Однократное измерение концентрации цистатина С в крови позволяет вычислять значения СКФ с помощью формул [11].

Исходно высокие при рождении уровни цистатина С в первый год жизни снижаются и остаются стабильными до 50 лет, а затем повышаются [11, 16–18]. В большинстве исследований обнаружено, что референтный интервал значений концентрации цистатина С в сыворотке составлял (5 и 99
перцентиль): 0,52–0,90 мг/л (520–900 нг/мл) для женщин со средним значением 0,71 мг/л (710 нг/мл) и 0,56–0,98 мг/л (560–980 нг/мл) – для мужчин, среднее значение – 0,77 мг/л (770 нг/мл) [19]. В широкомасштабном исследовании, включавшем 7596 лиц общей популяции, референтный интервал
цистатина С (1 и 99 перцентиль) составлял 0,57–1,12 мг/л (570–1120 нг/мл) для женщин и 0,60–1,11 мг/л (600–1110 нг/мл) для мужчин [11,20].

Цель исследования – определить взаимосвязи между уровнем цистатина С и поражением органов-мишеней при АГ, включая гипертоническую нефропатию.

Материал и методы

В исследование включены 94 пациента обоего пола с установленным диагнозом АГ, находившиеся на лечении в кардиологическом отделении ГУЗ “Областная клиническая больница”(Саратов, 2010–2012). Диагноз АГ был установлен клинически, подтвержден данными суточного мониторирования артериального давления (СМАД). Критерии включения в исследование: информированное согласие
больного, возраст от 30 до 65 лет. Критерии исключения: наличие заболеваний, способных вызывать развитие вторичной нефропатии; тяжелая СН (НIIБ и больше, ф. к. IV); перенесенные инфаркт миокарда, инфаркт мозга или кровоизлияние в головной мозг в последние 6 месяцев; расслаивающаяся аневризма аорты; наличие злокачественных новообразований, полихимиотерапия и облучение в последние 3 года; наличие урологических заболеваний; наличие ВИЧ, гепатита В, С, туберкулеза; гиперурикемия; иные хронические заболевания в фазе обострения; беременность и период
лактации; вторичные АГ.

Для оценки функционального состояния почек у всех пациентов определен креатинин сыворотки крови по методу Яффе на биохимическом анализаторе Hitachi 912 с использованием реагентов фирмы DiaSys, исследован общий анализ мочи, изучена суточная протеинурия, выполнены проба
Нечипоренко, УЗИ почек, дуплексное исследование почечных артерий. Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) рассчитана по формулам Кокрофта–Голта (Cockroft–Gault), MDRD (Modification of Renal Disease Study) и клиники Майо (Мayo).

Помимо вышеперечисленных исследований пациентам дважды (с разницей в 3 месяца) проведена количественная оценка мочевой экскреции альбумина иммунотурбидиметрическим методом. Рассчитывалось отношение альбумин/креатинин (Ал/Кр) в утренней порции мочи. Экскреция альбумина с мочой считалась повышенной при показателе Ал/Кр более 2,5 мг/ммоль у мужчин и более
3,5 мг/ммоль у женщин [21].

Помимо общего и биохимического анализов крови проведены ЭКГ, ЭхоКГ, для определения толщины слоя интимамедиа и наличия атеросклеротических бляшек – дуплексное исследование (ДИ) сонных артерий в месте бифуркации последней и на 1 см выше и ниже его, выполнено суточное мониторирование АД и частоты пульса.

Концентрация цистатина С в плазме определена иммуноферментным методом (ELISA) с использованием набора Human Cystatin C ELISA производства фирмы BioVendor (Чехия). Результаты представлены в нг/мл.

Статистическая обработка полученных данных проведена с использованием пакета программ STATISTICA 6.0, Microsoft Excel. Для проверки соответствия распределения признака нормальному использовали методы Колмогорова–Смирнова и Шапиро–Уилка; нормальным считали при р > 0,5. Для
описания нормально распределенных количественных признаков использовано среднее значение признака и среднее квадратичное отклонение; для описания признаков, распределение которых отличается от нормального, указаны медиана, нижний и верхний квартили. Для сравнения двух
групп с нормальным распределением количественного признака определен критерий Стьюдента для независимых групп, при отклонении от нормального – метод сравнения Манна–Уитни. Корреляцию изучали с помощью метода Спирмена. Для анализа ассоциаций качественных признаков осуществлено построение таблиц сопряженности и подсчет критерия χ². Сравнение относительных частот в двух группах проведено при анализе различий между двумя пропорциями, а также при построении таблицы 2 х 2 (критерий χ² с поправкой Йетса). Различия и корреляционные взаимосвязи считали статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты и обсуждение

Всего в исследование были включены 94 пациента (58,5 % женщин, 41,5 % мужчин) в возрасте 30–65 лет. Средний возраст составил 50,20 ± 8,46 года. Клинически значимое ожирение (ИМТ > 30) выявлено у 50 (53,2 %) пациентов, средний ИМТ составил 31,36 ± 4,86 кг/м2. Абдоминальное ожирение (объем талии (ОТ) – более 88 см у женщин и 102 см у мужчин) имели 76,4 % женщин, 25,6 % мужчин.

АГ 1-й стадии установлена для 4 % пациентов, 2-й и 3-й – для 4 и 21,3 % пациентов соответственно. Средний возраст времени дебюта АГ составил 41,34 ± 10,84 года, средняя длительность АГ на момент исследования – 8,38 ± 7,95 года. Продолжительность АГ до 5 лет установлена для 52,1 % пациентов, от 5 до 10 лет – для 12,8 % , от 10 до 15 лет – для 16 %, более 15 лет – для 18,1 % пациентов.

На амбулаторном этапе постоянную терапию получали 66 % больных, медиана длительности терапии составила 1,6 года. Из пациентов, проводивших постоянное лечение, иАПФ принимали 64,5 % больных, АРА – 16,1 %, БКК – 24,2 %, β-адреноблокаторы – 61,3 %, диуретики – 59,7 % больных. При этом значительной частью пациентов не был достигнут целевой уровень АД – как систолического (САД),
так и диастолического (ДАД) (табл. 1). Четверым больным СМАД не удалось провести из-за плохой переносимости исследования.

Таблица 1. Распределение больных с повышенным индексом времени (> 30 %) при СМАД.

Почти у половины обследованных пациентов было выявлено гипертоническое сердце 1–3-й стадий: 1-й стадии – у 7,5 %, 2-й – у 14,9 %, 3-й – у 27,7 %. Помимо АГ часть пациентов страдали различными формами ИБС и некоронарогенными заболеваниями сердца: перенесенный инфаркт миокарда – 14,9 %
(из них 71,4 % трансмуральный) больных; аритмический вариант ИБС – 1,1 %, стенокардия напряжения – 17 % (чаще 2–3-й ф. к.), компенсированный порок сердца атеросклеротического генеза – 1,1 % больных. Около половины пациентов имели хроническую сердечную недостаточность (ХСН):
I стадия – у 45 %, IIа – у 5,3 % (большинство – II и III ф. к.).

Среди обследованных пациентов постоянно курили 21,3 % больных, 66 % пациентов страдали отягощенной наследственностью по сердечно-сосудистым заболеваниям, 30,9 % больных не могли указать данные о наличии сердечно-сосудистых заболеваний у родственников первой линии родства.

При проведении общепринятых рутинных методов обследования не выявлено нарушений функции почек у 68,1 % обследованных пациентов. Обнаружены снижение СКФ по формулам Кокрофта–Голта и MDRD и удельного веса мочи у 24,47 % пациентов, МАУ (по данным суточной протеинурии) –
у 6,4 %, значимая протеинурия – у 1,1 % больных. В связи с этим части пациентов диагностирована гипертоническая нефропатия и определена стадия хронической болезни почек (ХБП) по классификации K/DOQI (2007): 1-я стадия – у 25 (26,6 %) пациентов, 3-я – у 3 (3,19 %). Предпочтение отдано значениям СКФ, рассчитанным по формуле Кокрофта–Голта при нормальной массе тела, по MDRD – при ИМТ > 30 кг/м2.

Распределение пациентов по значению СКФ, рассчитанному с помощью формул Кокрофта–Голта, MDRD и Майо, а также их средний возраст приведены в табл. 2.

При пересчете СКФ по формуле клиники Майо была выявлена гиперфильтрация (ГФ) у 22 (23,4 %) пациентов,

что сопоставимо с данными других авторов [22]. К ГФ относили значения СКФ выше верхней границы нормы СКФ для конкретной возрастной группы пациентов в соответствии с рекомендациями National Kidney Foundation (NKF). Средний возраст пациентов данной группы составил 50 ± 4,7 года. Результаты исследования HARVEST продемонстрировали, что ГФ ведет к развитию МАУ и является маркером метаболического риска. Формула Майо предпочтительна для определения гиперфильтрации, т. к. ее использование правомерно как для здоровых лиц, так и для пациентов с ХБП и ХПН [23].

У большинства обследованных нами пациентов при применении более тонкой количественной оценки мочевой экскреции альбумина и креатинина иммунотурбидиметрическим методом выявлено патологическое соотношение альбумин/креатинин мочи: у 33 (60,0 %) женщин и у 26 (66,7 %)
мужчин. При этом доля лиц с патологическим соотношением альбумин/креатинин мочи среди пациентов с СКФ > 90 мл/мин и СКФ = 89–60 мл/мин составила 63,6 и 59,1 % соответственно, а среди больных с СКФ < 60 мл/мин – 100 %. СКФ рассчитывалась по формуле Кокрофта–Голта при нормальной
массе тела и по MDRD при ИМТ > 30 кг/м2.

Медиана уровня цистатина С в сыворотке крови лиц, страдавших АГ, составила 1029,4 нг/мл [772; 1216], минимум – 350 нг/мл, максимум – 2371,95 нг/мл. Выявлена взаимосвязь между уровнем цистатина С в сыворотке крови и возрастом (R = 0,361; p = 0,0005). Известно, что исходно высокие при рождении уровни цистатина С в первый год жизни снижаются и остаются стабильными до 50 лет, затем повышаются [11, 16–18]. Нами выявлено повышение концентрации цистатина С в сыворотке крови у мужчин с гипертензией в возрасте до 50 лет (табл. 3), что не может быть обусловлено возрастным повышением его уровня. Среди обследованных женщин такой закономерности не обнаружено.

Таблица 2. Распределение значений СКФ у обследованных пациентов.

Таблица 3. Уровень цистатина С в сыворотке крови у мужчин и женщин до и после 50 лет
по сравнению со средними показателями референтных интервалов.

Таблица 4. Медиана уровня цистатина С в сыворотке крови у пациентов с различной
длительностью артериальной гипертензии.

Таблица 5. Уровень (медиана) цистатина С в сыворотке крови у пациентов и значения СКФ.

Кроме того, среди женщин незначительное повышение уровня цистатина С по сравнению с медианой референтных значений здоровых людей наблюдалось при длительности гипертензии до 10 лет, а при большей продолжительности заболевания уровень цистатина С значительно повышался, у мужчин же высокий уровень цистатина С регистрировался уже на ранних стадиях гипертензии (табл. 4).

Нами были выявлены обратные взаимосвязи между уровнем цистатина С и величиной СКФ, рассчитанной по формулам Кокрофта–Голта и MDRD (табл. 5); между уровнем цистатина С и величиной СКФ, рассчитанной по формуле Майо (R = -0,293; p = 0,0051).

В настоящее время опубликованы результаты исследований, посвященных сравнению точности и надежности исследования креатинина и цистатина С как индикаторов СКФ. Мета-анализ, обобщающий 46 статей и 8 отчетов, содержащих результаты наблюдений около 4500 пациентов
и лиц контрольных групп, показал, что цистатин С дает более точное приближение к реальным (измеряемым), чем креатинин, значениям СКФ [24, 25].

В проспективном исследовании в течение 3,1 года (медианное значение) наблюдали 101 пациента с первой стадией гипертензии. СКФ определяли с помощью цистатина С по формуле Хоука, измеряли альбумин в моче и кровяное давление. У лиц с СКФ в верхней тертили (> 115 мл/мин/1,73 м2
гиперфильтрация) альбуминурия развивалась чаще. Значения СКФ по креатинину (формулы Кокрофта–Гаулта и MDRD) такой прогнозирующей способностью не обладали. Было высказано предположение, будто полученные данные могут свидетельствовать в пользу того, что определение СКФ по цистатину С на ранних стадиях гипертензии является более чувствительным методом для прогнозирования развития микроальбуминурии, чем определение клиренса креатинина, и в
данной клинической группе гиперфильтрация предшествует микроальбуминурии [11, 26].

В нашем исследовании не выявлено достоверных взаимосвязей между толщиной паренхимы почек, измеренной при УЗИ, максимальной скоростью кровотока по почечным артериям при ДИПА и уровнем МАУ, концентрацией креатинина крови и СКФ. Однако были установлены взаимосвязи между уровнем цистатина С и максимальной скоростью кровотока в почечных артериях (v max, см/с) (R = 0,415; p = 0,003), с толщиной паренхимы почек (R = 0,226; p = 0,0347).

В процессе исследования были выявлены взаимосвязи между уровнем цистатина С сыворотки крови, стадией и риском АГ (R = 0,335; p = 0,0013 и R = 0,334; p = 0,0013 соответственно), стадией и ф. к. СН (R = 0,244; p = 0,0204 и R = 0,208; p = 0,0492 соответственно), т. е. с наличием поражения органов-
мишеней и ассоциированных клинических состояний. Установлена взаимосвязь между уровнем цистатина С и объемом талии пациентов ([ОТ] R = 0,272; p = 0,0094). По данным некоторых авторов, у практически здоровых лиц уровни сывороточного цистатина С положительно связаны с показателями ОТ и процентным содержанием жира в теле [11, 18]. В недавнем сравнительном исследовании, включившем 237 лиц, не имевших ожирения, и 248 пациентов, страдавших ожирением, обнаружено повышение сывороточного цистатина С у пациентов с ожирением, при этом независимо от пола и
СКФ. У пациентов с ожирением экспрессия гена цистатина С в адипозных тканях была в 2–3 раза выше, чем у лиц без ожирения. Повышение синтеза цистатина С в адипозных тканях дает вклад в повышение цистатина С в сыворотке. Существенно, что различия в сывороточных уровнях циста-
тина С при ожирении и без такового были достоверными и после поправок на курение, дислипидемию, гипертензию, наличие сахарного диабета 2 типа и лекарственную терапию. Принципиально, что при снижении СКФ у пациентов с ожирением и у пациентов без такового наблюдалось параллельное повышение сывороточного цистатина С и в тех и в других случаях. Авторы делают вывод, что концентрации циркулирующего цистатина С отражают ренальный статус вне зависимости от степени ожирения [11, 27].

При проведении дуплексного исследования сонных артерий увеличение толщины комплекса интима-медиа более 0,9 мм выявлено у 79,7 % обследованных пациентов, атеросклеротические бляшки обнаружены у 22 %. При этом определена взаимосвязь между уровнем цистатина С и толщиной ком-
плекса интима-медиа на 1 см выше и ниже бифуркации сонных артерий (R = 0,393; p = 0,0021 и R = 0,472; p = 0,0002 соответственно).

Структурная целостность и нормальное функционирование стенок сосудов в большой степени зависят от таких белков внеклеточного матрикса, как эластин и коллаген. В норме именно цистатин С, будучи ингибитором цистеиновых протеиназ, предотвращает развитие атеросклеротических повреждений. А нарушение баланса между активностью этих протеиназ и их ингибитором цистатином С ведет к атерогенезу [24, 28, 29]. В составе нормальных артерий цистатин С легко обнаруживается, а в атеросклеротически измененных участках его уровень сильно снижен. Чем выше сывороточный цистатин С в крови, тем ниже его концентрация в артериях и тем выше неблагоприятные кардиоваскулярные исходы [24]. По мнению некоторых авторов, “контринтуитивная связь” между повышенным уровнем цистатина С в крови и его низкой концентрацией в атеросклеротических
повреждениях указывает на компенсаторный механизм, представляющий собой безуспешную попытку снижения проатерогенной активности цистеиновых протеиназ в стенках артерий за счет повышения циркулирующих уровней цистатина С [24, 30, 31].

У обследованных нами пациентов выявлены взаимосвязи между уровнем цистатина С и массой мио-
карда ЛЖ (ММЛЖ) (R = 0,377; p = 0,0003), индексом массы миокарда ЛЖ (ИММЛЖ) (R = 0,306; p = 0,0035). По данным авторов исследования, в котором у взрослых пациентов изучались повышенные концентрации цистатина С, последние были независимо от других параметров связаны с массой ЛЖ, концентрической гипертрофией миокарда и с толщиной стенки, что свидетельствует о возможности использования определения цистатина С для выявления лиц с преклиническими структурными нарушениями сердца [24, 32].

В нашем исследовании установлены взаимосвязи между уровнем цистатина С и фракцией изгнания ЛЖ (R = -0,423; p = 0,00003), конечным систолическим размером (R = 0,314; p = 0,0028), конечным диастолическим объемом (R = 0,242; p = 0,0215), конечным систолическим объемом (R = 0,315; p = 0,0027), размерами левого (R = 0,239; p = 0,0232) и правого (R = 0,247; p = 0,0188) предсердий, диастолическим размером правого желудочка (R = 0,222; p = 0,0364), толщиной передней стенки правого желудочка (R = 0,406; p = 0,000086). Таким образом, выявлены взаимосвязи между параметрами ремоделирования сердца и уровнем цистатина С сыворотки крови. Аналогичные взаимосвязи отмечены в исследовании 4453 пациентов, наблюдавшихся в течение 8 лет, ранее не
имевших СН: уровни цистатина С были линейно связаны с риском развития систолической СН, диастолическая СН была взаимосвязана только с самыми высокими концентрациями цистатина С [24, 33].

Выводы

1. У пациентов с АГ выявлены взаимосвязи между уровнем цистатина С и поражением органов-мишеней, наличием ассоциированных клинических состояний (гипертрофией миокарда ЛЖ, появлением СН, гипертонической нефропатии, атеросклеротических бляшек).

2. У мужчин до 50 лет повышенные концентрации цистатина С как проявление поражения почек при АГ выявляются раньше, чем у женщин, а повышение уровня цистатина С более выражено.

3. У больных АГ установлены взаимосвязи между уровнем цистатина С и толщиной комплекса интима-медиа сонных артерий, наличием в них атеросклеротических бляшек, с параметрами ремоделирования сердца.


About the Autors


Rebrov A.P. – professor, head of hospital therapy department of Medical Faculty, State Budgetary Educational Institution of High Professional Education Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky Ministry of Health of Russia, Ph.D.
E-mail: andreyrebrov@yandex.ru;
Kuklina A.L. – Ph.D. Student at hospital therapy department of Medical Faculty, State Budgetary Educational Institution of High Professional Education Saratov State Medical University named after V. I. Razumovsky Ministry of Health of Russia


Similar Articles


Бионика Медиа