Эндотелиальная дисфункция у больных с ожирением

Эндотелиальная дисфункция рассматривается как патогенетическое звено при ожирении, которое широко распространено в популяции. Целью обзора является предоставление обновленной информации о патогенетических особенностях и маркерах эндотелиальной дисфункции у пациентов c ожирением. Важным аспектом эндотелиальной дисфункции являются системные нарушения при ожирении, такие как оксидативный стресс, повышение провоспалительных цитокинов – фактора некроза опухоли альфа, интерлейкина-6, активности аргиназы. Обсуждена роль в развитии эндотелиальной дисфункции инсулинорезистентности, а также продукта метаболизма жировой ткани – белка-хемоаттрактанта моноцитов-1. Рассмотрено участие периваскулярной жировой ткани и гипероксии жировой ткани в регуляции воспаления, влияние атерогенных концентраций окисленных липопротеинов низкой плотности, уровня эндогенного асимметричного диметил-L-аргинина на функцию эндотелия при ожирении. Проанализировано изменение лабораторных параметров – эндотелина-1, микроальбуминурии, гомоцистеина и мочевой кислоты. Описаны цитологические (циркулирующие сосудообразующие клетки, эндотелиальные микрочастицы) и инструментальные (эндотелийзависимая вазодилатация, периферическая артериальная тонометрия, толщина комплекса интима-медиа общей сонной артерии, ультразвуковое исследование почек с дуплексным сканированием почечных артерий) методы оценки функции эндотелия. Представлены данные о факторах, влияющих на риск сердечно-сосудистых осложнений – артериальной гипертензии и артериальной жесткости, высокого уровня липопротеинов низкой плотности и триглицеридов, снижения физической активности. В настоящее время определение функции эндотелия у больных с ожирением является важным для прогнозирования патологии сердечно-сосудистой системы. Информация об оценке маркеров эндотелиальной дисфункции у таких пациентов расширит возможности ранней диагностики и профилактики сердечно-сосудистых осложнений.

1. Лындина М. Л., Шишкин А. Н. Клинические особенности эндотелиальной дисфункции при ожирении и роль фактора курения // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2018. – Т. 17, № 2. – С. 20–27.

2. Kwaifa IK, Bahari H, Yong YK, Noor SM. Endothelial Dysfunction in Obesity-Induced Inflammation: Molecular Mechanisms and Clinical Implications // Biomolecules. 2020; 10(2):291. Doi: 10.3390/biom10020291.

3. Obesity, Adipose Tissue and Vascular Dysfunction / M Koenen, MA Hill, P Cohen, JR Sowers // Circ Res. 2021;128(7):951–968. Doi: 10.1161/CIRCRESAHA.

4. Ait-Aissa K, Nguyen QM, Gabani M, Kassan A, Kumar S, Choi S, Khataei AA, SahyounA. TM, Chen Ch, Kassan M. MicroRNAs and obesity-induced endothelial dysfunction: key paradigms in molecular therapy // Cardiovasc Diabetol. 2020;19(1):136. Doi: 10.1186/s12933-020-01107-3.

5. Лындина М. Л., Шишкин А. Н., Тесля О. В. Особенности ранней диагностики эндотелиальной дисфункции у больных с метаболическим синдромом // Вестн. СПбГУ. Сер.: 11. Медицина. – 2014. – № 3. – С. 56–64.

6. Мустафаева А. Г. Взаимосвязь эндотелиальной дисфункции и развития осложнений метаболического синдрома // Казан. мед. журн. – 2018. – Т. 99, № 5. – С. 784–791.

7. Смирнова Н. Н., Куприенко Н. Б., Жестянникова Е. И. Эндотелиальная дисфункция при ожирении у детей // Medicine: theory and practice. – 2019. – № 4. – C. 35–41.

8. Клинико-патогенетическое значение эндотелиальной дисфункции в формировании ожирения у детей / Е. В. Постникова, И. Е. Смирнов, О. И. Маслова, Л. С. Намазова-Баранова // Росс. педиатр. журн. – 2013. – № 5. – C. 36–40.

9. Шляхто Е. В., Негода С. В., Конради А. О. и др. Концепция новых национальных клинических рекомендаций по ожирению // Рос. кардиолог. журн. – 2016. – № 4 (132). – C. 7–13.

10. Lippincott MF, Carlow A, Desai A, Blum A, Rodrigo M, Patibandla S, Zalos Gl, Smith K, Schenke WH, Csako G, Waclawiw MA, Cannon RO. Relation of Endothelial Function to Cardiovascular Risk in Women With Sedentary Occupations and Without Known Cardiovascular Disease // The Am Coll of Cardiol. 2008;102(3):348-352. Doi: 10.1016/j.amjcard.2008.03.069.

11. Чусова Н. А. Роль эндотелиальной дисфункции при ожирении // Международ. студ. науч. вестн. – 2019. – № 5(2). – С. 67.

12. Engin AB, Engin A. Endothelial Dysfunction in Obesity. Obesity and Lipotoxicity // Advances in Experimental Medicine and Biology. 2017:345–379. Doi: 10.1007/978-3-319-48382-5.

13. Mohamed AA, Shousha WGh, Zaki ME, El-Bassyouni HT, El-Hanafi H, Abdo SM. Inflammatory and endothelial dysfunction indices among Egyptian females with obesity classes I-III // Biosci Rep. 2020;40(9):1-8. Doi: 10.1042/BSR20192910.

14. Параметры эндотелиальной дисфункции и инсулинорезистентности больных метаболическим синдромом до и после снижения массы тела / А. М. Мкртумян, Е. В. Бирюкова, Н. В. Маркина, М. А. Гарбузова // Ожирение и метаболизм. – 2008. – № 1. – С. 18–22.

15. Para I, Albu A, Porojan MD. Adipokines and Arterial Stiffness in Obesity // Medicina (Kaunas). 2021;57(7):653. Doi: 10.3390/medicina57070653.

16. Singh M, Benencia F. Inflammatory processes in obesity: focus on endothelial dysfunction and the role of adipokines as inflammatory mediators // Int Rev Immunol. 2019; 38(4):157–171. Doi: 10.1080/08830185.

17. Sartipy P, Loskutoff DJ. Monocyte chemoattractant protein 1 in obesity and insulin resistance // Proc Natl Acad Sci USA. 2003;100(12):7265–7270. Doi: 10.1073/pnas.1133870100.

18. Virdis A, Colucci R, Bernardini N, Blandizzi C, Taddei S, Masi S. Microvascular Endothelial Dysfunction in Human Obesity: Role of TNF-α // J Clin Endocrinol Metab. 2019; 104(2):341–348. Doi: 10.1210/jc.2018-00512.

19. Роль оксида азота и эндотелина–1 в развитии ишемических нарушений мозгового кровообращения / А. Ю. Рябченко, А. М. Долгов, Е. Н. Денисов, Н. Г. Гуманова // Невролог. вестн. – 2014. – № 1. – С. 34–37.

20. Васина Л. В., Петрищев Н. Н., Власов Т. Д. Эндотелиальная дисфункция и ее основные маркеры // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2017. – № 16 (1). – C. 4–15.

21. Schinzari F, Cardillo C. Intricacies of the endothelin system in human obesity: role in the development of complications and potential as a therapeutic target // Can J Physiol Pharmacol. 2020;98(9):563–569. Doi: 10.1139/cjpp-2019-0651.

22. Tanaka T, Narazaki M, Kishimoto T. IL-6 in Inflammation, Immunity, and Disease // Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2014;6(10). Doi: 10.1101/cshperspect. a016295.

23. Mahdi A, Kövamees O, Pernow J. Improvement in endothelial function in cardiovascular disease - Is arginase the target? // Int J Cardiol. 2020;(301):207–214. Doi: 10.1016/j.ijcard.2019.

24. Engin A. Endothelial Dysfunction in Obesity // Adv Exp Med Biol. 2017;(960):345–379. Doi: 10.1007/978-3-319-48382-5_15.

25. He Q, Gao Z, Yin J, Zhang J, Yun Z, Ye J. Regulation of HIF-1{alpha} activity in adipose tissue by obesity-associated factors: Adipogenesis, insulin, and hypoxia // American Journal of Physiology: Endocrinology and Metabolism. 2011;(300):877–885. Doi: 10.1152/ajpendo.00626.2010.

26. Panzhinskiy E, Ren J, Nair S. Protein tyrosine phosphatase 1B and insulin resistance: Role of endoplasmic reticulum stress/reactive oxygen species/nuclear factor kappa B axis // PLoS One. 2013;8. Doi: 10.1371/journal.pone.0077228.

27. Forstermann U, Sessa WC. Nitric oxide synthases: Regulation and function // European Heart Journal. 2012; (33):829–837. Doi: 10.1093/eurheartj/ehr304.

28. Avci E, Karabulut A, Alp AG, Baba B, Bilgi C. Crucial markers showing the risk of coronary artery disease in obesity: ADMA and neopterin // J Med Biochem. 2020;39(4):452–459. Doi: 10.5937/jomb0-24683.

29. Лындина М. Л., Шишкин А. Н. Сосудистые нарушения при ожирении: факторы риска и клинические особенности // Juvenis Jscientia. – 2018. – № 2. – С. 9–12.

30. Kajikawa M, Maruhashi T, Kishimoto Sh, Hashimoto H, Takaeko Y, Yamaji T, Harada T, Hashimoto Y, Han Y, Kihara Y, Hida E, Chayama K, Goto Ch, Yusoff FM, Nakashima A, Higashi Y. Association of Body Mass Index with Endothelial Function in Asian Men // Int J Cardiol. 2021;(324):186–192. Doi: 10.1016/j.ijcard.2020.09.029.

31. Peterson SJ, Shapiro JI, Thompson El, Singh Sh, Liu L, Weingarten JA, O’Hanlon K, Bialczak A, Bhesania SR, Abraham NG. Oxidized HDL, Adipokines, and Endothelial Dysfunction: A Potential Biomarker Profile for Cardiovascular Risk in Women with Obesity // Obesity (Silver Spring). 2019;27(1):87–93. Doi: 10.1002/oby.22354.

32. Esposito J, Ciotola M, Schisano B, Gualdiero R, Sardelli L, Misso L, Giannetti G, Giugliano D. Endothelial microparticles correlate with endothelial dysfunction in obese women // Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2006;91(9):3676–3679. Doi: 10.1210/jc.2006-0851.

33. Esposito K, Ciotola M, Schisano B, Gualdiero R, Sardelli L, Misso L, Giannetti G, Giugliano D. Endothelial microparticles correlate with endothelial dysfunction in obese women // J Clin Endocrinol Metab. 2006;(91):3676–3679. Doi: 10.1210/jc.2006-0851.

34. Дружилов М. А., Кузнецова Т. Ю. Толщина эпикардиального жира как инструмент прогнозирования осложненного ожирения // Journal of Biomedical Technologies. – 2015. – № 2. – С. 49–58.

35. Falaschetti E, Hingorani AD, Jones A, Charakida M, Finer N, Whincup P, Lawlor DA, Smith GD, Sattar N, Deanfield JE. Adiposity and cardiovascular risk factors in a large contemporary population of pre-pubertal children // European Heart Journal. 2010;31(24):3063–3072. Doi: 10.1093/eurheartj/ehq355.

36. Watanabe S, Tagawa T, Yamakawa K, Shimabukuro M, Ueda S. Inhibition of the rennin-angiotensin system prevents free fatty acid-induced acute endothelial dysfunction in humans // Arterioscleros. Thrombos. Vascul. Biol. 2005;(25):2376–2383. Doi: 10.1161/01.ATV.0000187465.55507.85.

37. Deanfield JE, Halcox JP, Rabelink TJ. Endothelial function and dysfunction: testing and clinical relevance // Circulation. 2007;(115):1285–1295. Doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.652859.

38. Hijmering ML, Stroes ESG, Olijhoek J, Hutten BA, Blankestijn PJ, and Rabelink TJ. Sympathetic activation markedly reduces endothelium-dependent, flow-mediated vasodilation // Journal of the American College of Cardiology. 2002; 39(4):683–688. Doi: 10.1016/S0735-1097(01)01786-7.

39. Loot АE, Schreiber JG, Fisslthaler B, Fleming I. Angiotensin II impairs endothelial function via tyrosine phosphorylation of the endothelial nitric oxide synthase // Journal of Experimental Medicine. 2009;206(13):2889–2896. Doi: 10.1084/jem.20090449.

40. Nofer JR, Kehrel B, Fobker M, Levkau B, Assmann G, Eckardstein AV. HDL and arteriosclerosis: beyond reverse cholesterol transport // Atherosclerosis. 2002;161(1):1–16. Doi: 10.1016/s0021-9150(01)00651-7.

41. Skilton MR, Celermajer DS. Endothelial dysfunction and arterial abnormalities in childhood obesity // International Journal of Obesity. 2006;(30):1041–1049. Doi: 10.1038/sj.ijo.0803397.

42. Padilla J, Woodford ML, Lastra-Gonzalez G, Martinez-Diaz V, Fujie Sh, Yang Y, Lising A. MC, Ramirez-Perez FI, Aroor AR, Morales-Quinones M, Ghiarone Th, Whaley-Connell A, Martinez-Lemus LA, Hill MA, Manrique-Acevedo C. Sexual Dimorphism in Obesity-Associated Endothelial // ENaC Activity and Stiffening in Mice. 2019;160(12):2918–2928. Doi: 10.3390/medicina57070653.

43. Toth PP. Activation of intracellular signaling systems by high-density lipoproteins // Journal of Clinical Lipidology. 2010;4(5):376–381. Doi: 10.1016/j.jacl.2010.08.011.

44. Man AWC, Li H, Xia N. Impact of Lifestyles (Diet and Exercise) on Vascular Health: Oxidative Stress and Endothelial Function // Oxid Med Cell Longev. 2020:1–22. Doi: 10.1155/2020/1496462.

45. Li TY, Rana JS, Manson JE, Willett WC, Stampfer MJ, Colditz GA, Rexrode KM, Hu FB. Obesity as compared with physical activity in predicting risk of coronary heart disease in women // Circulation. 2006;(113):499–506. Doi: 10.1056/NEJM199711203372102.

46. Boumiza S, Chahed K, Tabka Z, Jacob M, Norel X, Ozen G. MMPs and TIMPs levels are correlated with anthropometric parameters, blood pressure, and endothelial function in obesity // Sci Rep. 2021;11(1):20052. Doi: 10.1038/s41598-021-99577-2.