Введение
Известно, что метаболические нарушения, в том числе абдоминальное ожирение (АО), прямо связаны с возникновением сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и фатальными событиями по их причине [1, 2]. Это обусловлено хроническим системным воспалением, ассоциированным с атерогенезом и сопровождающим АО [3, 4]. Белки легочного сурфактанта SP-A и SP-D (surfactant protein, белок легочного сурфактанта A и D соответственно) являются ключевыми факторами врожденного иммунитета в легких, где их основная функция связана с нейтрализацией микроорганизмов, токсинов и аллергенов. В настоящее время определены механизмы участия SP-A и SP-D в патогенезе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), бронхиальной астмы (БА) и пневмонии. В норме опсонизация и аггрегация патогенных микроорганизмов сурфактантными белками SP-A и SP-D способствуют последующему фагоцитозу и уничтожению этих патогенов. При ХОБЛ, БА и пневмонии отмечается снижение уровней SP-A и SP-D в альвеолярной жидкости, что обусловливает развитие инфекционного процесса в альвеолах, а также повышение показателей этих белков в крови, отражающее степень повреждения альвеолярно-капиллярного барьера [5—8]. При этом SP-A и SP-D экспрессируются и в других органах и системах, установлена их способность к влиянию на экстрапульмональные воспалительные процессы аналогично действию в бронхолегочной системе, а также очевидно, что существуют уникальные внелегочные эффекты этих белков при ССЗ и некоторых дисметаболических состояниях [9]. Так, SP-A существенно влияет на атерогенез, усиливая образование пенистых клеток и увеличивая экспрессию кластера скэвенджер-рецепторов в клеточных мембранах [10]. Следует отметить, что в современной научной литературе имеются единичные сообщения об ассоциациях АО с белками легочного сурфактанта SP-A и SP-D крови [11]. Кроме того, в литературе мы не обнаружили сведений о влиянии АО на связи SP-A и SP-D с курением и артериальной гипертонией (АГ).
Цель исследования — оценить ассоциации белков легочного сурфактанта SP-A и SP-D с метаболическими показателями и некоторыми факторами риска развития хронических неинфекционных заболеваний (курением и АГ) при АО.
Материал и методы
В НИИ терапии и профилактической медицины — филиале ФГБНУ «ИЦИГ СО РАН» обследовано 174 человека (87 мужчин и 87 женщин в возрасте от 45 до 69 лет), жителей Новосибирска, отобранных случайным образом из баз данных скрининговых программ указанного учреждения. Все участники подписали форму информированного добровольного согласия на участие в исследовании.
При антропометрическом исследовании выполнены измерения роста и массы тела. Определение роста проводилось в положении стоя с использованием стандартного ростомера, при этом испытуемые лица находились без верхней одежды и обуви. Масса тела определялась с помощью стандартных весов, также без верхней одежды и обуви, с точностью измерения 0,1 кг. Индекс массы тела (ИМТ) вычисляли по следующей формуле:
ИМТ = масса (кг)/рост (м²).
Дополнительно измерены окружность талии (ОТ) и окружность бедер (ОБ), рассчитано их соотношение (ОТ/ОБ). В качестве критерия для определения наличия АО использовались следующие значения: ОТ ≥80 см для женщин и ≥94 см для мужчин [12].
В процессе исследования обследованным лицам проведено трехкратное измерение уровня артериального давления (АД) на правой руке в положении сидя после 5-минутного отдыха. Измерение осуществляли с помощью осциллометрического автоматического тонометра фирмы OMRON. Между каждым измерением соблюдали интервал 2 мин. Для определения среднего значения использовались результаты трехкратного измерения уровня АД. АГ диагностировали при уровне систолического АД ≥140 мм рт.ст. и/или диастолического АД ≥90 мм рт.ст. согласно Объединенным рекомендациям европейских кардиологических обществ по ведению пациентов с АГ [13] и/или в случае приема гипотензивной терапии в течение предшествующих 2 нед. У всех обследованных лиц определена частота сердечных сокращений (ЧСС).
Уровни общего холестерина (ОХС), холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС ЛПВП), триглицеридов (ТГ) определяли прямым энзиматическим методом. Уровень ХС низкой плотности (ХС ЛПНП) вычисляли с использованием формулы W. Friedewald (1972):
ХС ЛПНП (ммоль/л) = ОХС – ХС ЛПВП − ТГ/2,2.
Определение уровня глюкозы в крови осуществлено глюкозооксидазным методом Триндера. Рассчитывали индекс триглицериды—глюкоза (TyG) — маркер инсулинорезистентности и кардиометаболического риска, вычисляемый по следующей формуле [14]:
TyG = ln [уровень ТГ натощак (мг/дл) · · глюкоза натощак (мг/дл)]/2.
Методом иммуноферментного анализа (ИФА) с использованием стандартных наборов ELISA (Cloud-Clone Corp., США) на ИФА анализаторе Multiscan EX (Thermo Labsystems Oy, Финляндия) определено содержание сурфактантных SP-A и SP-D в крови.
Сформированная база данных обрабатывалась с использованием пакета статистических программ SPSS, версия 13. Характер распределения количественных признаков определен методом Колмогорова—Смирнова, и на основании полученных результатов использовались параметрические и непараметрические методы статистики. Статистическую значимость различий средних показателей оценивали по t-критерию Стьюдента для нормально распределенных признаков. Для непрерывных показателей описательная статистика приведена как медиана и межквартильный размах — Me [25%; 75%]. Для категориальных переменных результаты представлены как абсолютные и относительные величины (n, %). При оценке сопряженности качественных признаков использовался критерий χ2 Пирсона. Корреляционный анализ проведен с использованием критерия Спирмена, а многофакторный анализ — с помощью ковариационного анализа и бинарной логистической регрессии. Во всех процедурах статистического анализа принимали критический уровень значимости p<0,05.
Исследование одобрено Этическим комитетом Научно-исследовательского института терапии и профилактической медицины — филиала ФГБНУ «ИЦИГ СО РАН» 25.01.22.
Результаты
В зависимости от наличия или отсутствия АО обследованные лица разделены на основную группу — с наличием АО, n=128 (73,6%) и группу сравнения — без АО, n=46 (26,4%). Определены значения низких уровней SP-A и SP-D у обследованных лиц (нижние квартили), для SP-A составившие ≤526 пг/мл у мужчин и ≤882 пг/мл у женщин, для SP-D — ≤1018 нг/мл у мужчин и ≤881 нг/мл у женщин. Результаты клинико-лабораторного обследования представлены в табл. 1.
Таблица 1. Клинико-лабораторная характеристика обследованных лиц
| Показатель | Общая выборка, n=174 | Группа с АО, n=128 | Группа без АО, n=46 | p1—2 |
| Мужской пол, n (%) | 87 (50,0) | 58 (45,3) | 29 (63,0) | 0,029 |
| Женский пол, n (%) | 87 (50,0) | 70 (54,7) | 17 (37,0) | 0,029 |
| Курение, n (%) | 29 (16,7) | 23 (18,0) | 6 (13,0) | 0,499 |
| Возраст, лет | 56,1±7,2 | 57,1±7,1 | 53,5±6,9 | 0,004 |
| Рост, м | 1,70±0,09 | 1,69±0,09 | 1,70±0,09 | 0,822 |
| Масса тела, кг | 81,5±16,9 | 86,4±15,5 | 68,2±13,0 | <0,001 |
| ИМТ, кг/м² | 28,4±5,8 | 30,2±5,4 | 23,6±3,5 | <0,001 |
| ИМТ ≥30 кг/м², n (%) | 56 (32,2) | 55 (43,0) | 1 (2,2) | <0,001 |
| ОТ, см | 96,9±13,8 | 102,1±11,5 | 82,0±7,5 | <0,001 |
| ОБ, см | 108,7±10,4 | 112,1±9,5 | 99,2±6,0 | <0,001 |
| Индекс ОТ/ОБ | 0,89±0,11 | 0,91±0,08 | 0,81±0,13 | <0,001 |
| Систолическое АД, мм рт.ст. | 132,3±18,8 | 135,5±17,9 | 123,3±18,4 | <0,001 |
| Диастолическое АД, мм рт.ст. | 86,0±12,9 | 87,6±12,3 | 81,6±13,7 | 0,007 |
| Частота сердечных сокращений, уд. в 1 мин | 74,8±9,0 | 75,1±9,0 | 73,9±8,8 | 0,448 |
| Артериальная гипертония, n (%) | 90 (51,7) | 76 (59,4) | 14 (30,4) | 0,001 |
| ОХС, ммоль/л | 5,36±1,26 | 5,33±1,33 | 5,45±1,09 | 0,576 |
| ХС ЛПНП, ммоль/л | 3,15±1,14 | 3,14±1,20 | 3,18±0,96 | 0,842 |
| ХС ЛПВП, ммоль/л | 1,55±0,44 | 1,47±0,41 | 1,76±0,47 | <0,001 |
| Триглицериды, ммоль/л | 1,21 [0,85; 1,84] | 1,28 [0,95; 1,99] | 0,91 [0,72; 1,26] | <0,001 |
| Глюкоза, ммоль/л | 5,80 [5,40; 6,43] | 5,90 [5,40; 6,50] | 5,60 [5,30; 6,05] | 0,032 |
| Глюкоза ≥7,0 ммоль/л, n (%) | 23 (13,2) | 21 (16,4) | 2 (4,3) | 0,043 |
| Индекс TyG | 8,68±0,60 | 8,77±0,62 | 8,41±0,47 | <0,001 |
| SP-A, пг/мл | 1134±560 | 1153±584 | 1082±489 | 0,468 |
| SP-D, нг/мл | 1407±621 | 1442±649 | 1310±528 | 0,217 |
| Низкий уровень SP-A (≤526 пг/мл у мужчин и 882≤ пг/мл у женщин), n (%) | 42 (24,1) | 34 (26,6) | 8 (17,4) | 0,235 |
| Низкий уровень SP-D (≤1018 нг/мл у мужчин и ≤881 нг/мл у женщин), n (%) | 43 (24,7) | 29 (22,7) | 14 (30,4) | 0,197 |
Примечание. Данные представлены в виде n (%), Me [25; 75] и M±SD. ИМТ — индекс массы тела; ОТ — окружность талии; ОБ — окружность бедер; ОХС — общий холестерин; АД — артериальное давление; ХС ЛПНП — холестерин липопротеидов низкой плотности; ХС ЛПВП — холестерин липопротеидов высокой плотности; индекс TyG — индекс триглицериды—глюкоза; SP-A — белок легочного сурфактанта SP-A; SP-D — белок легочного сурфактанта SP-D.
Определено, что в основной группе преобладали женщины, а в группе сравнения — мужчины. Лица с АО были старше, чем лица без АО, с более высокими показателями массы тела, ИМТ, ОТ, ОБ, ОТ/ОБ, артериального давления, триглицеридов, глюкозы, индекса TyG и с меньшим уровнем ХС ЛПВП. Кроме этого у них чаще определяли ИМТ ≥30 кг/м², АГ и уровень глюкозы ≥7,0 ммоль/л.
Результаты проведенного корреляционного анализа представлены в табл. 2.
Таблица 2. Ассоциации белков сурфактанта SP-A и SP-D крови с клинико-лабораторными показателями
| Ассоциация | Общая выборка, n=174 | Группа с АО, n=128 | Группа без АО, n=46 | |||
| r | p | r | p | r | p | |
| SP-A — Женский пол | 0,206 | 0,006 | 0,141 | 0,113 | 0,395 | 0,007 |
| SP-D — Женский пол | –0,136 | 0,073 | –0,216 | 0,014 | 0,042 | 0,780 |
| SP-A — Масса тела | –0,238 | 0,002 | –0,301 | 0,001 | –0,404 | 0,005 |
| SP-A — Рост | –0,275 | <0,001 | –0,295 | 0,020 | –0,486 | 0,001 |
| SP-A — Окружность талии | –0,196 | 0,010 | –0,280 | 0,001 | –0,380 | 0,010 |
| SP-A — ИМТ | –0,084 | 0,269 | –0,185 | 0,037 | –0,064 | 0,674 |
| SP-A — Индекс ОТ/ОБ | –0,204 | 0,007 | –0,205 | 0,020 | –0,390 | 0,007 |
| SP-A — Глюкоза | –0,204 | 0,007 | –0,239 | 0,007 | –0,046 | 0,760 |
| SP-A — Триглицериды | –0,160 | 0,035 | –0,231 | 0,009 | –0,029 | 0,847 |
| SP-A — Индекс TyG | –0,203 | 0,007 | –0,271 | 0,002 | –0,099 | 0,512 |
| SP-A — ХС ЛПВП | 0,224 | 0,003 | 0,207 | 0,019 | 0,337 | 0,022 |
| SP-A — Курение | 0,011 | 0,883 | 0,098 | 0,272 | –0,340 | 0,021 |
| Низкий SP-A — ИМТ ≥30 кг/м² | χ2=4,32 | 0,031 | χ2=3,15 | 0,058 | χ2=0,210 | 1 |
| Низкий SP-A — ЧСС | –0,150 | 0,048 | –0,159 | 0,073 | –0,158 | 0,294 |
Примечание. SP-A — белок легочного сурфактанта SP-A; SP-D — белок легочного сурфактанта SP-D; ИМТ — индекс массы тела; ОТ/ОБ — окружность талии/окружность бедер; Индекс TyG — индекс триглицериды—глюкоза; ХС ЛПВП — холестерин липопротеидов высокой плотности; ЧСС — частота сердечных сокращений.
В общей выборке SP-A прямо ассоциирован с женским полом, уровнем ХС ЛПВП и обратно — с массой тела, ростом, ОТ, индексом ОТ/ОБ, концентрацией глюкозы и ТГ, TyG, а низкий SP-A прямо сопряжен с ИМТ≥30 кг/м2 и обратно — с ЧСС. В основной группе SP-A также прямо связан с женским полом, ХС ЛПВП и обратно — с массой тела, ростом, ИМТ, ОТ, индексом ОТ/ОБ, глюкозой, ТГ, TyG. Кроме этого SP-D отрицательно коррелировал с женским полом. В группе сравнения SP-A прямо ассоциирован с женским полом, ХС ЛПВП и обратно — с массой тела, ростом, ОТ, индексом ОТ/ОБ, а также с курением. Не определены статистически значимые ассоциации SP-A и SP-D с наличием АГ ни в общей выборке, ни в каждой из анализируемых групп обследованных лиц (p>0,05).
С помощью ковариационного анализа оценено влияние ряда независимых переменных на зависимую переменную SP-A (табл. 3).
Таблица 3. Характеристика моделей ковариационного анализа влияния независимых факторов на значения SP-A
| Выборка для построения модели (зависимая переменная SP-A) | Характеристика модели | F | p |
| Общая выборка, n=174 | Скорректированная модель | 6,069 | 0,001 |
| Независимые переменные: | |||
| женский пол | 4,961 | 0,027 | |
| индекс TyG | 7,540 | 0,007 | |
| масса тела | 0,402 | 0,527 | |
| Группа с АО, n=128 | Скорректированная модель | 8,234 | <0,001 |
| Независимые переменные: | |||
| индекс TyG | 9,155 | 0,003 | |
| масса тела | 3,984 | 0,048 | |
| Группа без АО, n=46 | Скорректированная модель | 4,071 | 0,013 |
| Независимые переменные: | |||
| курение | 4,391 | 0,042 | |
| ХС ЛПВП | 4,225 | 0,046 | |
| масса тела | 0,594 | 0,445 |
Примечание. SP-A — белок легочного сурфактанта SP-A; индекс TyG — индекс триглицериды—глюкоза; ХС ЛПВП — холестерин липопротеидов высокой плотности; АО — абдоминальное ожирение.
Определено, что в общей выборке обследованных зависимая переменная SP-A крови прямо ассоциирована с женским полом и обратно — с TyG, в основной группе SP-A обратно связан с массой тела и TyG, а в группе сравнения — прямо связан с ХС ЛПВП и обратно — с курением.
В общей выборке обследованных лиц проведен регрессионный анализ, в бинарную логистическую регрессию в качестве зависимой включена дихотомическая переменная «низкий SP-A», а как независимые переменные — «ИМТ≥30 кг/м²» и «ЧСС». Определено, что модель корректно сгруппировала 75,9% случаев (χ²=10,59, p=0,005), а низкий уровень SP-A прямо ассоциирован с ИМТ≥30 кг/м² (Exp (B)=2,47; ДИ 1,17—5,20, p=0,018) и обратно — с ЧСС (Exp (B)=0,95; ДИ 0,91—0,99, p=0,016).
Обсуждение
В настоящем исследовании выявлено, что среди обследованных людей в возрасте от 45 до 69 лет в группе АО преобладали женщины. Это обусловлено тем, что у женщин, находящихся в периодах пре- и постменопаузы, отмечаются ослабление влияния эстрогенов на ткани и дисбаланс половых гормонов в сторону андрогенов. Такая неблагоприятная метаболическая динамика сопровождается изменением телосложения и формированием абдоминального (андроидного) типа ожирения [15, 16].
Определенные нами прямые связи SP-A крови с женским полом в общей выборке лиц в возрасте 45—69 лет и в группе людей без АО, а также обратная ассоциация SP-D с женским полом в группе АО корреспондируются с результатами ранее проведенного исследования, продемонстрировавшего влияние эстрогенов у женщин на уровни SP-A и SP-D в крови [17]. Ранее установлено, что у женщин с сохраненной репродуктивной функцией выработка SP-A в парабазальном слое эндотелиальных клеток влагалища регулируется эстрогенами и прогестероном [18]. Полагаем, что обнаруженное нами с помощью ковариационного анализа прямое влияние женского пола на значения SP-A крови в общей выборке обследованных лиц также связано с подобным регуляторным эффектом эстрогенов и прогестерона, только на уровне гладкомышечных клеток артерий, где определяется экспрессия SP-A [19].
При анализе результатов исследования мы не обнаружили статистически значимых различий в уровнях SP-A и SP-D в крови у людей с наличием и отсутствием АО. Однако в общей выборке обследованных низкий уровень SP-A крови (≤526 пг/мл у мужчин и ≤882 пг/мл у женщин) прямо сопряжен с ожирением (ИМТ≥30 кг/м²), а по результатам ковариационного анализа — зависит от его наличия. Этот результат соответствует данным ранее проведенного исследования (E. Kashtanova и соавт., 2022), в котором продемонстрировано, что у мужчин и женщин с хроническим бронхитом на фоне АО уровень SP-A крови ниже на 21% по сравнению с лицами без АО (p<0,05), при этом группы не различались по уровню SP-D [11]. Кроме того, у пациентов с БА отмечается более низкое содержание SP-A в бронхоальвеолярной жидкости при ожирении, что обусловлено, вероятно, воздействием экспериментально определенного на фоне этого состояния повышенного уровня фактора некроза опухоли α [20]. Изменения в секреции адипокинов из дисфункциональной жировой ткани при ожирении способствуют развитию системного воспаления низкой степени выраженности и ослаблению местного иммунитета в легких со снижением уровней SP-A и SP-D в бронхоальвеолярной жидкости [21, 22]. Вероятно, хроническое воспаление при ожирении определяет снижение уровня SP-A не только в бронхоальвеолярной жидкости, но и в крови.
В настоящем исследовании в общей выборке обследованных, основной группе и группе сравнения выявлены многочисленные обратные связи SP-A с антропометрическими показателями (рост, масса тела, ОТ, индекс ОТ/ОБ). Кроме этого, в общей выборке и группе людей с АО SP-A крови обратно ассоциирован с метаболическими показателями — уровнями глюкозы, триглицеридов и индексом TyG. В исследовании F. Ortega и соавт. (2013) обнаружено, что у лиц с ожирением без сахарного диабета снижена экспрессия гена SP-D в жировой ткани и адипоцитах. Экспрессия гена SP-D в жировой ткани обратно ассоциирована с ИМТ, окружностью талии, процентным содержанием жировой ткани, уровнем глюкозы крови натощак, уровнем диастолического АД; аналогичные связи определены и для экспрессии SP-D в жировой ткани [23]. В нашем исследовании не определены ассоциации уровня SP-D в крови с антропометрическими и метаболическими показателями при АО, однако с помощью ковариационного анализа установлена отрицательная связь массы тела с уровнем SP-A в крови при АО, а также отрицательная ассоциация маркера инсулинорезистентности (ИР) — индекса TyG с SP-A крови в общей выборке и группе лиц с АО. Известно, что гиперинсулинемия, возникающая при ИР и прямо связанная с АО, вызывает комплекс различных осложнений, таких как АГ, дислипидемия и атеросклероз [24—26]. Ранее продемонстрировано, что чувствительность к инсулину у людей обратно связана с уровнем SP-A в крови [27], однако в другом клиническом исследовании ассоциации SP-A и SP-D крови с индексом ИР HOMA-IR не определены, что, как полагают авторы, связано с различной методологией определения ИР [28]. Ввиду того, что инсулин ингибирует экспрессию гена SP-A и блокирует выработку этого сурфактантного белка в эндотелиальных клетках [29], считаем, что обратные ассоциации массы тела и индекса TyG с уровнем SP-A в крови при АО, определенные нами с помощью ковариационного анализа, обусловлены ИР, и, как следствие этого, гиперинсулинемией.
В настоящем исследовании обнаружено, что курение является фактором риска развития хронических неинфекционных заболеваний, обратно влияющим на уровень SP-A в крови у людей без АО. Известно, что курение значительно снижает экспрессию SP-A и SP-D в бронхоальвеолярной жидкости, клетках легких, альвеолоцитах II типа и альвеолярных макрофагах [30, 31], вместе с тем сведения о влиянии курения на содержание в крови этих сурфактантных протеинов противоречивы [5, 32, 33]. По мнению W. Mazur и соавт. (2011), такая вариабельность сведений о влиянии курения на уровни сурфактантных белков в крови может быть обусловлена многими причинами: генетической неоднородностью и этнической принадлежностью обследованных лиц, влиянием окружающей среды, различиями полового и возрастного состава обследуемых лиц, а также влиянием сопутствующих заболеваний и медикаментозной терапии [33]. Возможно, при отсутствии АО курение способствует снижению уровня SP-A в крови, однако, по нашему мнению, требуется дальнейшее уточнение этого механизма.
Выводы
1. Уровень SP-A в крови прямо ассоциирован с женским полом в общей выборке мужчин и женщин в возрасте 45—69 лет, а также у лиц без АО. С помощью ковариационного анализа в общей выборке мужчин и женщин в возрасте 45—69 лет, а также у лиц без АО установлена прямая связь женского пола с уровнем SP-A, что обусловлено, вероятно, влиянием эстрогенов и прогестерона на уровень этого сурфактантного белка в крови.
2. В общей выборке мужчин и женщин в возрасте 45—69 лет низкий уровень SP-A крови прямо сопряжен с ожирением, а его наличие увеличивает вероятность высокого уровня SP-A в крови в 2,47 раза.
3. Полученные результаты отражают различия в факторах, влияющих на содержание SP-A в крови при наличии и отсутствии АО. При АО обратное воздействие на уровень SP-A оказывают метаболические характеристики (масса тела и индекс TyG), а при его отсутствии на этот сурфактантный белок отрицательно влияет курение и положительно — уровень ХС ЛПВП.
Участие авторов: концепция и дизайн исследования — К.Ю. Николаев; сбор и обработка материала — И.А. Косарев, Н.Ф. Дадашова; статистический анализ данных — К.Ю. Николаев, Я.К. Лапицкая, Н.Ф. Дадашова; написание текста — И.А. Косарев, Я.К. Лапицкая; редактирование — К.Ю. Николаев.
Исследование проведено за счет гранта Российского научного фонда № 22-25-00670.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.