В соответствии с современными представлениями метаболический синдром (МС) характеризуется наличием центрального ожирения, снижением чувствительности периферических тканей к инсулину и гиперинсулинемией. Актуальность проблемы обусловлена тем, что все составляющие МС являются установленными факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), сочетание этих факторов многократно ускоряет развитие атеросклероза и сахарного диабета (СД) [1-3].
Существует несколько гипотез развития МС, из которых ведущей является теория инсулинорезистентности [1, 3]. По мнению ряда авторов, формированию резистентности к инсулину предшествует дефицит в клетках эссенциальных полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), одной из причин которого может быть нарушение их активного рецепторного (апо В/100) транспорта в составе липопротеидов [4, 5]. Эндогенный недостаток в клетках ПНЖК приводит к изменению физико-химических свойств плазматических мембран, понижению их жидкостности, нарушению функционирования рецепторов к инсулину и транспортных систем поступления в клетку глюкозы.
Другой негативной стороной истощения запасов физиологически важных ПНЖК в мембране клеток является дисфункция синтеза биологически активных метаболитов - эйкозаноидов (простагландины, лейкотриены, тромбоксаны), являющихся ключевыми регуляторами функции эндотелия, иммунокомпетентных клеток, тромбоцитов. Дисбаланс эйкозаноидов в организме становится причиной развития хронического воспаления, артериальной гипертонии (АГ), ишемической болезни сердца [6]. Однако в настоящее время отсутствуют четкие доказательства, подтверждающие патогенетическую роль нарушений состава жирных кислот (ЖК) и их метаболических превращений, дисфункции синтеза эйкозаноидов в механизмах развития МС.
Ввиду большого значения МС в развитии сердечно-сосудистых осложнений профилактика последних должна быть направлена на выявление пациентов с высоким риском развития ССЗ и коррекцию образа жизни таких лиц [2]. В качестве вспомогательного средства для профилактики ССЗ и метаболических нарушений (дислипидемия) применяются препараты, содержащие ω-3 ПНЖК [2]. Это обусловлено гиполипидемическими, антиатерогенными свойствами ω-3 ПНЖК, их модифицирующим влиянием на активность мембраносвязанных ферментов, биосинтез эйкозаноидов [7, 8]. Известные биологические эффекты ω-3 ПНЖК обосновывают использование содержащих их липидных препаратов в профилактике и лечении ишемической болезни сердца, АГ, СД 2-го типа и др.
Цель исследования: изучить состав ЖК плазмы, эритроцитов и уровень эйкозаноидов у пациентов с МС и оценить возможность коррекции метаболических нарушений при курсовом применении препарата ω-3 ПНЖК.
Материалы и методы
В исследовании участвовали 46 человек (20 мужчин, 26 женщин) в возрасте от 21 до 69 лет. Из них 15 человек без компонентов МС, 31 - с М.С. Исследование проводили согласно Хельсинкской декларации (2013) после получения у пациентов информированного согласия. Для диагностики МС использовали критерии, разработанные комитетом экспертов Всероссийского общества кардиологов (2012) [2]. Критериями М.С. считали окружность талии больше 94 см у мужчин и больше 80 см у женщин; уровень артериального давления ≥140/90 мм рт.ст., триглицеридов (ТГ) в сыворотке крови ≥1,7 ммоль/л, холестерина (ХС) липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) <1,0 ммоль/л у мужчин и <1,2 ммоль/л у женщин; уровень глюкозы в сыворотке крови натощак ≥6,1 ммоль/л; нарушение толерантности к глюкозе. Наличие 3 перечисленных критериев и более считали достаточным для постановки диагноза М.С. Критерии исключения: хроническая сердечная недостаточность III-IV функционального класса, фибрилляция предсердий, частая экстрасистолия, нарушения мозгового кровообращения в анамнезе, хронические заболевания желудочно-кишечного тракта, бронхолегочной и мочеполовой сферы в период обострения, эндокринные заболевания, сопровождающиеся развитием АГ и ожирения, заболевания щитовидной железы с нарушенной функцией.
В исследование углеводного обмена входило определение содержания в сыворотке крови глюкозы натощак, уровня инсулина иммуноферментным методом («DRG-diagnostics», Германия), рассчитывали индекс НОМА (уровень инсулина натощак, мед/мл уровень глюкозы натощак, ммоль/л /22,5). Липидный состав сыворотки крови оценивали по содержанию в сыворотке крови общего холестерина (ОХС), ТГ, ХС ЛПВП («Ольвекс», Россия). ХС липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) рассчитывали по формуле Фридвальда.
Анализ ЖК плазмы крови и эритроцитов проводили методом газожидкостной хроматографии на газожидкостном хроматографе Shimadzu GC-2010 (Япония). Результаты выражали в процентах от общей суммы ЖК.
Методом иммуноферментного анализа определяли содержание α-фактора некроза опухоли -TNF-α («Genzyme diagnostics», США), эйкозаноидов - тромбоксан В2, 6-кето-простагландин F1α, лейкотриен В4 («Amersham Biosciences», Великобритания) в сыворотке крови.
Пациентам давали рекомендации по коррекции образа жизни, питания. По показаниям назначали антигипертензивную терапию.
В качестве алиментарного (пищевого) источника ПНЖК использовали биологически активную добавку (БАД) из гепатопанкреаса камчатского краба (БАД крусмарин, производитель ООО «Биополимеры», Владивосток). БАД содержит 20% ω-3 ПНЖК, 10% алкилдиацилглицеридов (от общей массы липидов) и комплекс биоантиоксидантов (витамин Е, провитамин А). Суточная доза ω-3 ПНЖК составляла 0,5 г/сут. Курс лечения 6 и 12 мес. Схема лечения: 15 сут с перерывом 15 сут.
Сформированы 4 группы наблюдения: 1-ю группу (контрольная) составили 15 человек без компонентов МС, 2-ю - 31 человек с МС, из них 16 с МС, получавшие препарат ПНЖК в течение 6 мес (3-я группа), и 15 с МС, принимавшие ω-3 ПНЖК курсом 12 мес (4-я группа).
Статистическую значимость различий средних величин определяли по непараметрическим критериям Вилкоксона, Уайта, при нормальном распределении - с помощью критерия Стьюдента. Статистически значимыми считали различия при р<0,05.
Результаты
Обследованные пациенты с МС имели характерные для данного синдромокомплекса клинико-метаболические изменения: увеличение индекса массы тела (ИМТ), соотношения окружности талии и бедер (ОТ/ОБ), уровня артериального давления, концентрации ХС ЛПНП (табл. 1).
Проанализирован состав СЖК плазмы крови у больных МС. В составе СЖК плазмы крови обследованных групп выделено 37 индивидуальных ЖК насыщенных, моноеновых и полиненасыщенных, нормального и изостроения с длиной цепи от С12 до С24, как с четным так и нечетным числом углеродных атомов. В табл. 2 представлены наиболее клинически значимые ЖК плазмы крови. Анализ количественного состава СЖК показал, что у пациентов с МС по сравнению с контрольной группой наблюдается снижение уровней отдельных насыщенных ЖК: миристиновой (14:0; р<0,05), пальмитиновой (16:0; р<0,01), маргариновой (17:0; р<0,05). Доли линолевой (18:2w-6) и α-линоленовой (18:3w-3) увеличивались в 2 раза (р<0,01), что отразилось на повышении суммарного показателя ω-6 Ж.К. Интегральный показатель изменений в ряду ЖК - ИН, рассчитанный как сумма произведений количества двойных связей в каждой ЖК на ее относительное процентное содержание, возрастал (р<0,05). Полученные результаты исследования свидетельствуют, что у лиц с МС изменения в составе СЖК плазмы крови достаточно выражены, причиной чего предположительно является нарушение переноса в крови и поглощение клетками насыщенных и полиеновых Ж.К. Следствием этих процессов может стать дефицит в клетках эссенциальных полиеновых кислот.
Качественный состав ЖК липидов эритроцитов у обследуемых групп представлен 31 компонентом индивидуальных ЖК с длиной углеродной цепи от С12 до С24, как с четным так и нечетным числом углеродных атомов, нормального и изостроения, насыщенных, моно- и полиеновых. У пациентов с МС исследование состава ЖК липидов эритроцитов выявило повышение доли насыщенных (миристиновая - 14:0, стеариновая - 18:0, эйкозановая - 20:0) на фоне снижения ПНЖК (α-линоленовая - 18:3n-3, линолевая - 18:2ω-6, арахидоновая - 20:4ω-6, эйкозапентаеновая - 20:5ω-3) (табл. 3). Обнаружено увеличение относительного уровня кислоты Мида (20:3ω-9), компенсаторный синтез которой происходит при дефиците ω-6 и ω-3 ПНЖК [4]. Показано снижение суммарного показателя ω-6 (р<0,05).
Уменьшение содержания арахидоновой и эйкозапентаеновой кислот в эритроцитах указывает на нарушение в эйкозаноидном цикле и увеличение синтеза оксилипинов с выраженными вазоконстрикторными (тромбоксан А2) и провоспалительными (лейкотриен В4) свойствами.
Действительно, исследование уровней эйкозаноидов в сыворотке крови у пациентов с МС показало повышение концентраций 6-кето-простагландина F1α (р<0,001), лейкотриена B4 (р<0,001), тромбоксана В2 (р<0,001) по сравнению с таковыми в контрольной группе (см. табл. 2). Повышенный уровень лейкотриенов, являющихся сильнейшими медиаторами аллергических и воспалительных процессов, а также установленное высокое содержание TNF-α в крови у пациентов с МС указывают на активацию воспалительных реакций (см. табл. 1). Выявленное повышение уровня 6-кето-простагландина F1α - мощного вазодилататора у пациентов с МС, свидетельствует о запуске компенсаторных механизмов, поддерживающих сохранение баланса между образованием про- и противовоспалительных оксилипинов. Однако попытка организма самостоятельно поддерживать динамическое равновесие между лейкотриенами и простагландинами имеет ограничения, что может стать решающим этапом в запуске механизмов ССЗ, СД и других заболеваний, часто развивающихся у лиц с М.С. Это подтвердилось гиперпродукцией тромбоксана В2 у лиц с МС, что указывает на подключение механизмов формирования МС, таких как вазоконстрикция и гиперкоагуляция [5].
Выявленные нарушения в составе ЖК клеток крови и в синтезе эйкозаноидов при формировании МС обосновывают применение препаратов, действие которых направлено на восстановление липидной структуры цитомембраны и нормализацию образования эйкозаноидов. В этом контексте целесообразно применение липидных препаратов, содержащих ω-3 ПНЖК. В работе использована БАД из гепатопанкреаса камчатского краба, содержащая 20% ω-3 ПНЖК, 10% алкилдиацилглицеролов и комплекс биоантиоксидантов. Клинико-метаболические эффекты данного препарата обусловлены не только гиполипидемическими эффектами ω-3 ПНЖК, но и доказанным антитромболитическим, мембранотропным, иммуномодулирующим действием алкилдиацилглицеридов. Соответственно выбор дозы применяемого липидного комплекса основывался на содержании в нем как ПНЖК, так и высокоактивных алкилдиацилглицеридов.
Обследование лиц с МС через 6 и 12 мес приема алиментарных ω-3 ПНЖК выявило отчетливую положительную динамику большинства контролируемых показателей (см. табл. 1, 3). Прием препарата из липидов гепатопанкреаса краба хорошо переносился пациентами. Не зарегистрировано побочного неблагоприятного действия, случаев повышения предельного уровня аланинаминотрансферазы и аспартатаминотрансферазы, которые являются критерием прекращения приема препарата. У большинства пациентов за время наблюдения снизилась масса тела на 3-8 кг. Отмечено снижение уровней инсулина, соответственно снизился индекс НОМА до целевых. Липидмодулирующее действие выразилось в нормализации концентраций ОХС, ТГ, снижении уровня ХС ЛПНП и увеличении уровня ХС ЛПВП (см. табл. 1).
Применение алиментарных ω-3 ПНЖК в течение 6 мес положительно влияло на состав ЖК липидов эритроцитов (см. табл. 3). Выявлено снижение доли насыщенных ЖК (17:0, 20:0), повышение доли линолевой (18:2ω-6) и ее метаболита γ-линоленовой (18:3ω-6), эйкозапентаеновой (20:5ω-3) кислот, кислоты Мида (20:3ω-9). Увеличение концентрации 20:5ω-3, являющейся предшественником вазоактивных оксилипинов, в мембране эритроцитов способствует улучшению реологических свойств крови, функции эндотелия сосудистой стенки, модуляции активности иммунной системы. Повышение уровня 18:2ω-6, 18:3ω-6, показателя ИН ЖК свидетельствует об улучшении физико-химических и структурно-функциональных свойств мембраны, активации зависимых от фосфолипидов ферментативных систем, оптимизации работы рецепторного аппарата клетки.
В группе обследованных пациентов с МС, получавших липидный комплекс из гепатопанкреаса камчатского краба в течение 12 мес, изменение состава ЖК липидов эритроцитов характеризовалось снижением концентраций пальмитиновой (16:0) и маргариновой (17:0) кислот. Динамика состава ПНЖК липидов эритроцитов в результате пролонгированного действия биологически активной добавки была направлена на увеличение доли олеиновой (18:1ω-9), линолевой (18:2ω-6), арахидоновой (20:4ω-6), эйкозапентаеновой (20:5ω-3) кислот. Выявлено повышение суммы ω-3 ПНЖК. Положительная динамика указанных показателей у больных свидетельствует о стабилизации клеточной мембраны и метаболических процессов в эйкозаноидном цикле под влиянием липидов гепатопанкреаса краба. Накопление ω-3 ПНЖК в липидах эритроцитов у лиц, принимавших БАД в течение 12 мес, является результатом формирования физиологического баланса между алиментарным поступлением и расходованием ПНЖК в процессе жизнедеятельности клетки.
Обсуждение
Полученные результаты исследования показали, что развитие МС сопровождается изменением состава СЖК и эстерифицированных ЖК плазмы и клеток крови, одной из причин которой может быть нарушение их активного транспорта, что приводит к изменению структуры клеточных мембран, понижению функциональной активности зависимых от инсулина транспортеров глюкозы, нарушению синтеза оксилипинов и их дисбалансу. Смещение динамического равновесия биосинтеза цитопротективных и цитотоксических эйкозанойдов в сторону последних, нарушение функционирования рецепторов к инсулину инициирует механизмы развития и прогрессирования метаболических осложнений, становится одним из главных компонентов формирования ССЗ, СД и др.
В результате исследования получены убедительные данные о позитивном влиянии препарата ω-3 ПНЖК и алкилдиацилглицеридов, полученного из липидов гепатопанкреаса камчатского краба, на углеводный и липидный состав крови у больных с М.С. Длительный прием биопрепарата, содержащего комплекс биологически активных липидов, позволил нормализовать большинство контролируемых показателей, что свидетельствует о влиянии ω-3 ПНЖК и алкилдиацилглицеридов на основные звенья М.С. Выявлена способность липидного комплекса проявлять ярко выраженные мембранотропные свойства, обусловленные способностью компонентов БАД включаться в клеточные мембраны, позитивно модулировать состав Ж.К. Полученные результаты исследования служат основанием рассматривать липиды из гепатопанкреса камчатского краба как высокоэффективное лечебно-профилактическое средство при М.С. При этом доказано, что курсовое применение алиментарных ПНЖК, в течение как 6 мес, так и 12 мес одинаково положительно влияет на все метаболические параметры при М.С. Следовательно, оптимальный курс приема ω-3 ПНЖК при МС может не превышать 6 мес.
Заключение
Полученные результаты свидетельствуют о важной роли ЖК и их метаболитов в патогенезе МС и целесообразности включения алиментарных ω-3 ПНЖК в комплекс профилактических и терапевтических мероприятий при МС.
Конфликт интересов отсутствует.