microcirculationРегионарное кровообращение и микроциркуляцияRegional blood circulation and microcirculation1682-66552712-9756Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1682-6655-2012-11-1-15-20microcirculation-471Research ArticleСтатьиЭндотелиальная дисфункция в патогенезе хронической обструктивной болезни легких на фоне курения и отказа от него.The еndothelial dysfunction in smoker and ex-smoker patients with chronic obstructive pulmonary diseaseЖилаО. В.ZhilaO. V.zhilaoxana@yandex.ruШапороваН. ЛShaporovaN. L.noemail@neicon.ruМеншутинаМ. АMenshutinaM. A.noemail@neicon.ruАчкасоваВ. В.AchkasovaV. V.noemail@neicon.ruКадинскаяМ. И.KadinskayaM. I.noemail@neicon.ruГалкинаО. В.GalkinaO. V.noemail@neicon.ruСанкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. ПавловаРоссияSaint-Petersburg Pavlov State Medical UniversityRussian Federation2012300320121111520Copyright © Жила О.В., Шапорова Н.Л., Меншутина М.А., Ачкасова В.В., Кадинская М.И., Галкина О.В., 20122012Жила О.В., Шапорова Н.Л., Меншутина М.А., Ачкасова В.В., Кадинская М.И., Галкина О.В.Zhila O.V., Shaporova N.L., Menshutina M.A., Achkasova V.V., Kadinskaya M.I., Galkina O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.microcirc.ru/jour/article/view/471

Хроническая обструктивная болезнь легких является одной из ведущих причин заболеваемости и смертности по всему миру, и уровень распространения этого заболевания все еще возрастает. Дисфункция эндотелия является характерной патофизиологической особенностью для ХОБЛ на разных стадиях этого заболевания. Наиболее существенным фактором для развития эндотелиальной дисфункции у больных с ХОБЛ является курение. Курение сигарет может инициировать повреждение эндотелия через непосредственное воздействие на эндотелиальные клетки, так и через высвобождение медиаторов воспаления, и стимулировать экспрессию молекул адгезии и адгезию лейкоцитов на поверхности эндотелиальных клеток. Необходимо оценить системную эндотелиальную дисфункцию у пациентов с ХОБЛ на фоне курения и отказа от него. Анализировался уровень sVCAM-1 методом ИФА, а также показатели ОФВ1, % от должного, ОФВ1/ФЖЕЛ, % от должного, и обратимость бронхиальной обструкции у 34 пациентов (57±6,8 года), разделенных на 3 группы: группа 1 - курящие пациенты с ХОБЛ (n=13), 2 - пациенты с ХОБЛ, отказавшиеся от курения (n=11), 3 - некурящие пациенты с БА (n=10). Уровень sVCAM-1 был достоверно выше у курящих пациентов с ХОБЛ 19,2±4,8 нг/мл в сравнении с некурящими пациентами с ХОБЛ 14,8±2,8 нг/мл и некурящими пациентами с БА 14,2±5,1 нг/мл (p<0,05). Были выявлены статистически значимые различия ОФВ1, % от должного, в группе 1 (48,3±18,8 %) в сравнении с группой 2 (66,2±20,4 %, p=0, 02) и 3 (73,6±5,4 %, p<0,001) и ОФВ1/ФЖЕЛ, % от должного, в группе 3 (79,5±11,9 %, p<0,001) в сравнении с группой 2 (63,1±9,9 %, p=0,003) и 1 (55,8±14,9 %, p<0,001) (p<0,05). Обратимость в группе 3 была статистически выше (16,3±2,8 %) в сравнении с группой 2 (7,1±4,2 %) и 1 (5,2±3,8 %), (p<0,05). Также выявлена значимая корреляция между уровнем sVCAM-1 и возрастом пациентов (n=34, r=0,467, p<0,05). Результаты показали, что у курящих пациентов с ХОБЛ в сравнении с пациентами, отказавшимися от употребления сигарет, более выраженная экспрессия молекулы адгезии (sVCAM-1), что свидетельствует о более выраженной эндотелиальной дисфункции. Меньшая выраженность эндотелиальной дисфункции у пациентов, бросивших курить, свидетельствует об обратимости этих изменений. Механизмы эндотелиальной дисфункции у пациентов с ХОБЛ остаются не конца изученными и требуют более детального исследования для развития новых терапевтических стратегий у пациентов с данной патологией.

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is one of the leading health problems worldwide and continues to be a major cause of morbidity and mortality in developed countries. Vascular endothelial dysfunction is a characteristic pathological finding of COPD at different stages of the disease. As the most important risk factor of COPD, cigarette smoking may initiate vascular impairment through direct injury of endothelial cells or release of inflammatory mediators. Components of cigarette smoke stimulate adhesion molecule expression and leukocyte adhesion to endothelium cells. The purpose of this work is to find out the role of systemic endothelial dysfunction in patients with COPD.<br />The plasma levels of sVCAM-1 were quantified by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) in 34 age-matched (57±6.8 years): 1 - current smokers (n=13), 2 - ex-smoker (n=11) patients with COPD, and 3 - non-smoker patients with bronchial asthma (n=10). Also we analyzed such indices as FEV1 % predicted, FEV1/FVC, % predicted and reversibility of airflow obstruction, %. The level of sVCAM-1 was higher in smokers 19.2±4.8 ng/ml in comparing with ex-smokers 14.8±2.8 ng/ml and non-smokers with bronchial asthma 14.2±5.1 ng/ml, (p<0.05). The degree of FEV1, % predicted was lower in smoker patients with COPD (48.3±18.8 %) than in ex-smoker patients with COPD (66.2±20.4, p=0,02) and patients with bronchial asthma (73.6±5.4, p<0,001). The extent of FEV1/FVC, % predicted was higher in patients with bronchial asthma (79.5±11.9, p<0.001) in compared with smoker (55.8±14.9, p<0.001) and ex-smoker patients (63.09±9.9, p=0.003) with COPD. The reversibility of airflow obstruction was significant higher in patients with bronchial asthma (16.3±2.8 %) in comparing with smokers (5.2±3.8 %) and ex-smokers (7.1±4.2 %) patients with COPD (p<0.05). Also we found correlation between the age and level of sVCAM-1 was correlated (r=0.467, p<0.05). We can not reject hypothesis that there is reversibility of ED after smoking cessation because the level of sVCAM-1 is decreasing in ex-smoker patients with COPD. The mechanism of endothelial dysfunction in COPD is not fully understood and studying of it is necessary for developing new strategies for the pharmacological therapy of patients with COPD.

ХОБЛэндотелиальная дисфункциякурениемолекулы адгезииsVCAM-1COPDendothelial dysfunctionsmokingadhesion moleculesVCAM-1ReferencesКароли, Н. А. Влияние курения на развитие эндотелиальной дисфункции у больных хронической обструктивной болезнью легких / Н. А. Кароли, А. П. Реброва // Пульмонология. - 2004. - № 2. - C. 70-78.Кароли, Н. А. Влияние курения на развитие эндотелиальной дисфункции у больных хронической обструктивной болезнью легких / Н. А. Кароли, А. П. Реброва // Пульмонология. - 2004. - № 2. - C. 70-78.Петрищев, Н. Н. Дисфункция эндотелия: причины, механизмы и фармакологическая коррекция / Н. Н. Петрищев, Т. Д. Власов. - СПб., 2003.Петрищев, Н. Н. Дисфункция эндотелия: причины, механизмы и фармакологическая коррекция / Н. Н. Петрищев, Т. Д. Власов. - СПб., 2003.Петрищев, Н. Н. Дисфункция эндотелия. Патогенетическое значение и методы коррекции. Типовые формы дисфункции эндотелия / Н. Н. Петрищев, Т. Д. Власов. - СПб., 2007.Петрищев, Н. Н. Дисфункция эндотелия. Патогенетическое значение и методы коррекции. Типовые формы дисфункции эндотелия / Н. Н. Петрищев, Т. Д. Власов. - СПб., 2007.Aird, W. C. Spatial and temporal dynamics of the endothelium / W. C. Aird // J. Thromb. Haemost. - 2005. - № 3. - Р. 1392-1406.Aird, W. C. Spatial and temporal dynamics of the endothelium / W. C. Aird // J. Thromb. Haemost. - 2005. - № 3. - Р. 1392-1406.Andreassen, H. Chronic obstructive pulmonary disease as a systemic disease: an epidemiological perspective / H. Andreassen, J. Vestbo // Eur Respir. J. - 2003. - № 22. - Suppl. 46. - Р. 2s-4s.Andreassen, H. Chronic obstructive pulmonary disease as a systemic disease: an epidemiological perspective / H. Andreassen, J. Vestbo // Eur Respir. J. - 2003. - № 22. - Suppl. 46. - Р. 2s-4s.Asero, V. The puzzling relationship between cigarette smoking, reduced respiratory function, and systemic inflammation / V. Asero [et al] // Chest. - 2005. - № 128. - Р. 3772-3773.Asero, V. The puzzling relationship between cigarette smoking, reduced respiratory function, and systemic inflammation / V. Asero [et al] // Chest. - 2005. - № 128. - Р. 3772-3773.Barbem, J. A. Pulmonary vascular abnormalities and ventilation perfusion relationship in mild chronic obstructive pulmonary disease / J. A. Barbem [et al] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 1994. - № 149. - Р. 423-429.Barbem, J. A. Pulmonary vascular abnormalities and ventilation perfusion relationship in mild chronic obstructive pulmonary disease / J. A. Barbem [et al] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 1994. - № 149. - Р. 423-429.Barua, R. S. Dysfunctional endothelial nitric oxide biosynthesis in healthy smokers with impaired endothelium-dependent vasodilatation / R. S. Barua [et al] // Circulation. - 2001. - № 104. - Р. 1905-1910.Barua, R. S. Dysfunctional endothelial nitric oxide biosynthesis in healthy smokers with impaired endothelium-dependent vasodilatation / R. S. Barua [et al] // Circulation. - 2001. - № 104. - Р. 1905-1910.Barks, J. L. TNF-alpha and IL-4 synergistically increase vascular cell adhesion molecule-1 expression in cultured vascular smooth muscle cells / J. L. Barks [et al] // J. Immunol. - 1977. - № 159. - Р. 4532-4538.Barks, J. L. TNF-alpha and IL-4 synergistically increase vascular cell adhesion molecule-1 expression in cultured vascular smooth muscle cells / J. L. Barks [et al] // J. Immunol. - 1977. - № 159. - Р. 4532-4538.Butler, R. Cigarette smoking in men and vascular responsiveness / R. Barks [et al] // Br. J. Clin. Pharmacol. - 2000. - № 52. - Р. 145-149.Butler, R. Cigarette smoking in men and vascular responsiveness / R. Barks [et al] // Br. J. Clin. Pharmacol. - 2000. - № 52. - Р. 145-149.Cella, G. Plasma markers of endothelial dysfunction in pulmonary hypertension / G. Cella [et al] // Chest. - 2001. - № 120. - Р. 1226-1230.Cella, G. Plasma markers of endothelial dysfunction in pulmonary hypertension / G. Cella [et al] // Chest. - 2001. - № 120. - Р. 1226-1230.Cirillo, P. Nicotine induces tissue factor expression in cultured endothelial and smooth muscle cells / P. Cirillo [et al] // J. Thromb. Haemost. - 2006. - № 4. - Р. 453-458.Cirillo, P. Nicotine induces tissue factor expression in cultured endothelial and smooth muscle cells / P. Cirillo [et al] // J. Thromb. Haemost. - 2006. - № 4. - Р. 453-458.Corre, F. Smoking and leucocyte-counts. Results of an epidemiological survey / F. Corre [et al] //Lancet. - 1971. - № 2 (7725). - Р. 632-634.Corre, F. Smoking and leucocyte-counts. Results of an epidemiological survey / F. Corre [et al] //Lancet. - 1971. - № 2 (7725). - Р. 632-634.Davis, J. W. Effects of tobaccoо and non-tobacco cigarette smoking on endothelium and platelets / J. W. Davis [et al] // Clin. Pharmacol. Ther - 1985. - № 37. - Р. 529-533.Davis, J. W. Effects of tobaccoо and non-tobacco cigarette smoking on endothelium and platelets / J. W. Davis [et al] // Clin. Pharmacol. Ther - 1985. - № 37. - Р. 529-533.Dustin, M. L. Supergene families meet the immune system / M. L. Dustinm D. E. Staunton // Immunol. Today. - 1988. - № 9. - Р. 213-215.Dustin, M. L. Supergene families meet the immune system / M. L. Dustinm D. E. Staunton // Immunol. Today. - 1988. - № 9. - Р. 213-215.Franciosi, L. G. Markers of exacerbation severity in chronic obstructive pulmonary disease / L. G. Franciosi [et al] // Respir. Res. - 2006. - № 7. - Р. 74.Franciosi, L. G. Markers of exacerbation severity in chronic obstructive pulmonary disease / L. G. Franciosi [et al] // Respir. Res. - 2006. - № 7. - Р. 74.Franciosi, L. G. Markers of disease severity in chronic obstructive pulmonary disease / L. G. Franciosi [et al] // Pulm. Pharmacol. Ther. - 2006. - № 19. - Р. 189-199.Franciosi, L. G. Markers of disease severity in chronic obstructive pulmonary disease / L. G. Franciosi [et al] // Pulm. Pharmacol. Ther. - 2006. - № 19. - Р. 189-199.Finkelstein, E. I. Inhibition of neutrophil apoptosis by acrolein: a mechanism of tobacco-related lung disease? / D. I. Finkelstein // Am. Journal of Physiology. - 2001. - № 281. - Р. L732-L739.Finkelstein, E. I. Inhibition of neutrophil apoptosis by acrolein: a mechanism of tobacco-related lung disease? / D. I. Finkelstein // Am. Journal of Physiology. - 2001. - № 281. - Р. L732-L739.Gan, W. Q. Association between chronic obstructive pulmonary disease and systemic inflammation: a systematic review and a metaanalysis / W. Q. Gan [et al] // Thorax. - 2004. - № 59. - Р. 574-580.Gan, W. Q. Association between chronic obstructive pulmonary disease and systemic inflammation: a systematic review and a metaanalysis / W. Q. Gan [et al] // Thorax. - 2004. - № 59. - Р. 574-580.Gan, W. Q. The interactions between cigarette smoking and reduced lung function on systemic inflammation / W. Q. Gan, S. F. Man, D. D. Sin // Chest. - 2005. - № 127. - Р 558-564.Gan, W. Q. The interactions between cigarette smoking and reduced lung function on systemic inflammation / W. Q. Gan, S. F. Man, D. D. Sin // Chest. - 2005. - № 127. - Р 558-564.Gearing, A. J. H. Circulating adhesion molecules in disease / A. J. H. Gearing, W. Newman // Immunology Today. - 1994. - № 14. - Р. 506-512.Gearing, A. J. H. Circulating adhesion molecules in disease / A. J. H. Gearing, W. Newman // Immunology Today. - 1994. - № 14. - Р. 506-512.Geng, Y. Effects of nicotine on the immune response. I. Chronic exposure to nicotine impairs antigen receptor-mediated signal transduction in lymphocytes / Y. Geng [et al] // Toxicology and Applied Pharmacology. - 1995. - № 135. - Р. 268-278.Geng, Y. Effects of nicotine on the immune response. I. Chronic exposure to nicotine impairs antigen receptor-mediated signal transduction in lymphocytes / Y. Geng [et al] // Toxicology and Applied Pharmacology. - 1995. - № 135. - Р. 268-278.Horace, M. The function of cell adhesion molecules in lung inflammation: more questions than answers / M. Horace [et al] // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. - 1998. - Vol. 19. - Р. 533-536.Horace, M. The function of cell adhesion molecules in lung inflammation: more questions than answers / M. Horace [et al] // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. - 1998. - Vol. 19. - Р. 533-536.Hughes, D. A. Numerical and functional alteration in circulatory lymphocytes in cigarette smokers / D. A. Hughes [et al] // Clinical and Experimental Immunology. - 1985. - № 61. - Р. 459-466.Hughes, D. A. Numerical and functional alteration in circulatory lymphocytes in cigarette smokers / D. A. Hughes [et al] // Clinical and Experimental Immunology. - 1985. - № 61. - Р. 459-466.Johnson-Leger, C. The parting of the endothelium: miracle, or simply a junctional affair? / C. Johnson-Leger [et al] // Journal of Cell Science. - 2000. - № 113. - Р. 921-933.Johnson-Leger, C. The parting of the endothelium: miracle, or simply a junctional affair? / C. Johnson-Leger [et al] // Journal of Cell Science. - 2000. - № 113. - Р. 921-933.Johnson, P. A role for the cell adhesion molecule CD44 and sulfation in leukocyte-endothelial cell adhesion during an inflammatory response? / P. Johnson [et al] // Biochemical Pharmacology. - 2000. - № 59. - Р. 455-465.Johnson, P. A role for the cell adhesion molecule CD44 and sulfation in leukocyte-endothelial cell adhesion during an inflammatory response? / P. Johnson [et al] // Biochemical Pharmacology. - 2000. - № 59. - Р. 455-465.Kanazawa, H. Possible effects of vascular endothelial growth factor in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease / H. Kanazawa [et al] // Am. J. Med. - 2003. - № 114 (5). - Р. 354-358.Kanazawa, H. Possible effects of vascular endothelial growth factor in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease / H. Kanazawa [et al] // Am. J. Med. - 2003. - № 114 (5). - Р. 354-358.Koechlin, C. Does systemic inflammation trigger local exercise-induced oxidative stress in COPD? / C. Koechlin [et al] // Eur. Respir. J. - 2004. - № 23. - Р. 538-544.Koechlin, C. Does systemic inflammation trigger local exercise-induced oxidative stress in COPD? / C. Koechlin [et al] // Eur. Respir. J. - 2004. - № 23. - Р. 538-544.Mannino, D. M. Obstructive lung disease and low lung function in adults in the United States: data from the National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-1994 / D. M. Mannino // Arch. Intern. Med. - 2000. - № 160. - Р 1683-1689.Mannino, D. M. Obstructive lung disease and low lung function in adults in the United States: data from the National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-1994 / D. M. Mannino // Arch. Intern. Med. - 2000. - № 160. - Р 1683-1689.Nair, S. Changes in platelet glycoprotein receptors after smoking - a flow cytometric study / S. Nair // Platelets. - 2001. - № 12. - Р. 20-26.Nair, S. Changes in platelet glycoprotein receptors after smoking - a flow cytometric study / S. Nair // Platelets. - 2001. - № 12. - Р. 20-26.Oudijk, E.-J. D. Systemic inflammation in chronic obstructive pulmonary disease / E.-J. D. Oudijk, J.-W. J. Lammers, L. Koenderman // Eur. Respir. J. - 2003. - № 22. - Suppl. 46. - Р. 5s-13s.Oudijk, E.-J. D. Systemic inflammation in chronic obstructive pulmonary disease / E.-J. D. Oudijk, J.-W. J. Lammers, L. Koenderman // Eur. Respir. J. - 2003. - № 22. - Suppl. 46. - Р. 5s-13s.Peinado, V. Endothelial dysfunction in pulmonary arteries of patients with mild COPD / V. Peinado [et al] // Am. J. Physiol. - 1998. - № 274. - Р. L908-L913.Peinado, V. Endothelial dysfunction in pulmonary arteries of patients with mild COPD / V. Peinado [et al] // Am. J. Physiol. - 1998. - № 274. - Р. L908-L913.Pinto-Plata, V. M. C-reactive protein in patients with COPD, control smokers and nonsmokers V. M. Pinto-Plata [et al] // Thorax. - 2006. - № 61. - Р. 23-28.Pinto-Plata, V. M. C-reactive protein in patients with COPD, control smokers and nonsmokers V. M. Pinto-Plata [et al] // Thorax. - 2006. - № 61. - Р. 23-28.Pitzer, J. E. Neutrophil activation in smokers / J. E. Pitzer, G. J. Del Zoppo, G. W. Schmid-Schonbein // Biorheology. - 1996. - № 33. - Р. 45-58.Pitzer, J. E. Neutrophil activation in smokers / J. E. Pitzer, G. J. Del Zoppo, G. W. Schmid-Schonbein // Biorheology. - 1996. - № 33. - Р. 45-58.Rolan, M. Sputum and plasma endothelin-1 levels in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease / M. Rolan [et al]// Thorax. - 2001. - № 56. - Р. 30-35.Rolan, M. Sputum and plasma endothelin-1 levels in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease / M. Rolan [et al]// Thorax. - 2001. - № 56. - Р. 30-35.Schwartz, J. Cigarette smoking and peripheral blood leukocyte differentials / J. Schwartz, S. T. Weiss // Annals of Epidemiology. - 1994. - № 4. - Р. 236-242.Schwartz, J. Cigarette smoking and peripheral blood leukocyte differentials / J. Schwartz, S. T. Weiss // Annals of Epidemiology. - 1994. - № 4. - Р. 236-242.Scott, D. A. The influence of tobacco smoking on adhesion molecule profiles / D. A. Scott, R. M. Palmer // Tobacco Induced Diseases. - 2002. - Vol. 1. - № 1. - Р 7-25.Scott, D. A. The influence of tobacco smoking on adhesion molecule profiles / D. A. Scott, R. M. Palmer // Tobacco Induced Diseases. - 2002. - Vol. 1. - № 1. - Р 7-25.Spruit, M. A. Low-grade systemic inflammation and the response to exercise training in patients with advanced COPD / M. A. Spruit [et al]//Chest. - 2005. - № 128. - Р 3183-3190.Spruit, M. A. Low-grade systemic inflammation and the response to exercise training in patients with advanced COPD / M. A. Spruit [et al]//Chest. - 2005. - № 128. - Р 3183-3190.U. S. Surgeon General. The health consequences of smoking: a report of the Surgeon General. Washington, DC: Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion, Office on Smoking and Health. - 2004.U. S. Surgeon General. The health consequences of smoking: a report of the Surgeon General. Washington, DC: Department of Health and Human Services, Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Chronic Disease Prevention and Health Promotion, Office on Smoking and Health. - 2004.Voelkel, N. F. Vascular endothelial growth factor in the lung / N. F. Voelkel, R. W. Vandivier, R. M. Tuder // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. - 2006. - № 290 (2). - Р. L209-L221.Voelkel, N. F. Vascular endothelial growth factor in the lung / N. F. Voelkel, R. W. Vandivier, R. M. Tuder // Am. J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. - 2006. - № 290 (2). - Р. L209-L221.Wouters, E. F. Local and systemic inflammation in chronic obstructive pulmonary disease / E. F. Wouters // Proc. Am. Thorac. Soc. - 2005. - № 2. - Р. 26-33.Wouters, E. F. Local and systemic inflammation in chronic obstructive pulmonary disease / E. F. Wouters // Proc. Am. Thorac. Soc. - 2005. - № 2. - Р. 26-33.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.