Состояние микроциркуляции и биохимические маркеры эндотелиальной дисфункции после медикаментозного лечения и хирургической коррекции кровотока у больных с атеросклерозом сосудов нижних конечностей

Введение. Атеросклероз сосудов нижних конечностей является одним из распространенных заболеваний, которое может протекать бессимптомно в течение длительного времени. Поздняя клиническая манифестация приводит к снижению качества жизни и нередко сопровождается ампутацией конечностей, особенно при невозможности реваскуляризации. Патофизиологические механизмы развития хронической артериальной недостаточности (ХАН) связаны с эндотелиальной дисфункцией (ЭД), окислительным стрессом и воспалением. Цель данной работы – изучить микроциркуляцию кожи и лабораторные маркеры ЭД у больных с атеросклерозом сосудов нижних конечностей до и после консервативной терапии или хирургического лечения. Материалы и методы. Исследование включало в себя 17 здоровых (44–61 лет) и 38 пациентов (58–75 лет) с атеросклерозом сосудов нижних конечностей, которые были разделены на 4 группы в соответствии со стадией ХАН. Протокол исследования включал в себя биохимические и инструментальные методы исследования для определения функционального статуса системы микрогемоциркуляции. Результаты. Значимые различия в величинах биохимических маркеров и результатов инструментального исследования ЭД были получены в группах с ХАН по сравнению с группой контроля. Обследование пациентов через 2 недели после лечения показало, что прямые эндоваскулярные и реконструктивные методы реваскуляризации нижних конечностей, одномоментное или этапное устранение патологического очага, комплексная консервативная терапия сопровождаются снижением значений лабораторных маркеров дисфункции эндотелия и воспаления и улучшением вазорегуляции микроциркуляторного русла в эндотелиальном и нейрогенном диапазонах частот. Наиболее значительные снижение фактора Виллебранда (от величины 180±56 % до лечения до 128±36 % после), эндотелина (0,37±0,15 пмоль/л до лечения до уровня 0,20±0,08 пмоль/л, гомоцистеина (15±3 мкмоль/л до лечения до уровня 10±2 мкмоль/л) наблюдается в группе с атеросклерозом сосудов нижних конечностей, осложненным некрозом пальцев стоп. Выводы. Таким образом, в результате проведенного исследования установлено, что восстановление магистрального кровотока сопровождается улучшением функции системы микроциркуляции, которое может быть выявлено как по специфическим биомеханическим маркерам, так и инструментальными методами диагностики ЭД.

хроническая артериальная недостаточность, реваскулязизация, термометрия высокого разрешения, эндотелин, гомоцистеин, функция эндотелия

1. Goodall R, Salciccioli JD, Davies AH, Marshall D, Shalhoub J. Trends in peripheral arterial disease incidence and mortality in EU15+ countries 1990-2017. Eur J Prev Cardiol. 2020;Feb 3:2047487319899626. Doi: 10.1177/2047487319899626.

2. Pérez-Cremades D, Cheng HS, Feinberg MW. Noncoding RNAs in Critical Limb Ischemia. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2020;Jan 2: Mar;40(3):523–533. Epub 2020 Jan 2. Doi: 10.1161/ATVBAHA.119.312860.

3. Хронические облитерирующие заболевания артерий нижних конечностей – диагностика и тактика лечения / В. Н. Оболенский, Д. В. Яншин, Г. А. Исаев, А. А. Плотников // Рос. мед. журн. – 2010. – Т. 17. – С. 1049.

4. Rossi M, Capri A. Skin microcirculation in peripheral arterial obliterative disease. Biomed and pharm. 2004;58(6): 427–431. Doi: 10.1016/j.biopha.2004.08.004.

5. Norgren L, Hiatt WR, Dormandy JA, Nehler MR, Harris KA, Fowkes FGR. Inter-Society Consensus for the Management of Peripheral Arterial Disease (TASC II). J. Vasc. Surg. 2007;26(2):81–157. Doi: 10.1016/j.jvs.2006.12.037.

6. Ruggiero D, Paolillo S, Ratta GD et al. Endothelial function as a marker of pre-clinical atherosclerosis: assessment techniques and clinical implications. Italian Monaldi Arch Chest Dis. 2013;80:106–110. Doi: 10.4081/monaldi.2013.71.

7. Pushpakumar S, Kundu S, Sen U. Endothelial dysfunction: the link between homocysteine and hydrogen sulfide. Curr Med Chem. 2014;21:3662–3672. Doi: 10.2174/0929867321666140706142335.

8. Komai H, Higami Y,Tanaka H et al. Impaired flow-mediated endothelium-dependent and endothelium-independent vasodilation of the brachial artery in patients with atherosclerotic peripheral vascular disease. Angiology. 2008;59:5256. Doi: 10.1177/0003319707303442.

9. Kotschy D, Kotschy M, Socha P et al. Selected endothelial hemostatic markers in patients with peripheral arterial disease after endovascular revascularization and restenosis formation. Polish PostepyHig Med Dosw. 2015;69:905–912. Doi: 10.5604/17322693.1164409.

10. Nezami N, Sepehrvand N, Mirchi M et al. Serum and tissue endothelin-1 are independent from intima-media thickness of peripheral arteries in patients with chronic kidney disease. Vascular. 2015;23:382–390. Doi: 10.1177/1708538114551195.

11. Park SJ, Kim H, Park JK. Comparison of Clinical and Hematologic Factors Associated with Stenosis and Aneurysm Development in Patients with Atherosclerotic Arterial Disease. Ann Vasc Surg. 2019 Oct;60:165–170. Doi: 10.1016/j.avsg.2019.03.003.

12. Васина Л. В., Петрищев Н. Н., Власов Т. Д. Эндотелиальная дисфункция и ее основные маркеры // Регионар. кровообращение и микроциркуляция. – 2017. – Т. 16, № 1. С. 4–15. Doi: 10.24884/1682-6655-2017-16-1-4-15.

13. Sreckovic B, Sreckovic VD, Soldatovic I, Colak E, Sumarac-Dumanovic M, Janeski H, Janeski N, Gacic J, Mrdovic I. Homocysteine is a marker for metabolic syndrome and atherosclerosis. Diabetes MetabSyndr. 2017;11(3):179–182. Doi: 10.1016/j.dsx.2016.08.026.

14. Patel S, Celermajer DS. Assessment of vascular disease using arterial flow mediated dilatation. Pharmacol Rep. 2006; 58 Suppl:3–7.

15. Frolow M, Drozdz A, Kowalewska A et al. Comprehensive assessment of vascular health in patients; towards endothelium-guided therapy. Pharmacol Rep. 2015;67:786792. Doi: 10.1016/j.pharep.2015.05.010.

16. Mizeva I, Dumler A, Muraviev N. Changes in the Spectral Characteristics of Plethysmographic Waveforms Due to PAOD. Proceedings of the International Joint Conference on Biomedical Engineering Systems and Technologies. 2014; 4:149–154. Doi: 10.5220/0004747301490154.

17. Stefanovska A, Bracic M, Kvernmo HD. Wavelet analysis of oscillations in the peripheral blood circulation measured by laser Doppler technique. IEEE Trans Biomed Eng. 1999; 46:12301239. Doi: 10.1109/10.790500.

18. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови: рук. для врачей / под ред. А. И. Крупаткина, В. В. Сидорова. – М.: Медицина, 2005. – 256 с.

19. Tankanag AV. Applications of the Adaptive Wavelet Transform for Analyzing Peripheral Blood Flow Oscillations in the Human Skin. Medical Physics. Ed. M. Balcerzyk. NY, Nova Science Publishers, 2013:85–104.

20. Frick P, Mizeva I, Podtaev S. Skin temperature variations as a tracer of microvessel tone. Biomed Signal Proces. 2015;21:1–7. Doi: 10.1016/j.bspc.2015.04.014.

21. Sagaidachnyi A, Fomin A, Usanov D, Skripal F. Realtime technique for conversion of skin temperature into skin blood flow: human skin as a low-pass filter for thermal waves. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering. 2019;22:1009–1019. Doi: 10.1080/10255842.2019.1615058.

22. Podtaev S, Morozov M, Frick P. Wavelet-based correlations of skin temperature and blood flow oscillations. Cardiovasc Eng. 2008;8:185189.

23. Shiogai Y, Stefanovska A, McClintock PVE. Nonlinear dynamics of cardiovascular ageing. Phys Rep. 2010;488:51110.

24. Kuliga KZ, McDonald EF, Gush R et al. Dynamics of microvascular blood flow and oxygenation measured simultaneously in human skin. Microcirculation. 2014;21:562573.

25. Stephens DP, Charkoudian N, Benevento JM et al. The influence of topical capsaicin on the local thermal control of skin blood flow in humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2001;281:894901.

26. Johnson JM, Kellogg DL. Local thermal control of the human cutaneous circulation. J Appl Physiol. 2010;109: 12291238.

27. Podtaev S, Stepanov R, Smirnova E et al. Waveletanalysis of skin temperature oscillations during local heating for revealing endothelial dysfunction. Microvasc Res. 2015; 97:109114.

28. Johnson JM, Kellogg DL. Local thermal control of the human cutaneous circulation. J Appl Physiol. 2010; 109:12291238.

29. Parshakov A, Zubareva N, Podtaev S, Frick P. Detection of endothelial dysfunction using skin temperature oscillations analysis during local heating in patients with peripheral arterial disease. Microcirculation. 2016;23(6):406–415. Doi: 10.1111/micc.12283.

30. Agarwal S, Sud K, Shishehbor MH. Nationwide Trends of Hospital Admission and Outcomes Among Critical Limb Ischemia Patients During 2003-2011. J Am Coll Cardiol. 2016; 67;1901–1913.

31. Bath J, Avgerinos E. A pooled analysis of common femoral and profundafemoris endovascular interventions. Vascular. 2016;24:404–413.

32. Smirnova E, Podtaev S, Mizeva I, Loran E. Assessment of endothelial dysfunction in patients with impaired glucose tolerance during a cold pressor test. Diabvasc dis res. 2013;10(6):489–497.

33. Jan YK, Struck BD, Foreman RD, Robinson C. Wavelet analysis of sacral skin blood flow oscillations to assess soft tissue viability in older adults. Microvasc res. 2009;78(2): 162–168.

34. Kvandal P, Landsverk SA, Bernjak A, Stefanovska A, Kvernmo HD, Kirkeboen KA. Low- frequency oscillations of the laser Doppler perfusion signal in human skin. Microvasc Res. 2006;72:120127. Doi: 10.1016/j.mvr.2006.05.006.

35. Parshakov A, Zubareva N, Podtaev S, Frick P. Local Heating Test for Detection of Microcirculation Abnormalities in Patients with Diabetes-Related Foot Complications. Advances in Skin & Wound Care. 2017;30(4):158–166. Doi: 10.1097/01.ASW.0000508635.06240.c9.

36. Taylor LM, De Frang RD, Harris Jr EJ, Porter JM. The association of elevated plasma homocysteine with progression of symptomatic peripheral arterial disease. J Vasc Surg. 1991;13:128–136. Doi: 10.1067/mva.1991.24913.

37. Pawlaczyk KA, Gabriel M, Urbanek T et al. Changes in flow-mediated dilatation in patients with femoropopliteal occlusion receiving conservative and invasive treatment. Kardiol Pol. 2016;74(8):772778. Doi: 10.5603/KP.a2016.0027.

38. Komai H, Higami Y,Tanaka H et al. Impaired flow-mediated endothelium-dependent and endothelium-independent vasodilation of the brachial artery in patients with atherosclerotic peripheral vascular disease. Angiology. 2008;59:5256. Doi: 10.1177/0003319707303442.

39. Hiatt WR, Armstrong EJ, Larson CJ et al. Pathogenesis of the limb manifestations and exercise limitations in peripheral artery disease. Circ Res. 2015;116:1527–1539. Doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.303566.

40. Yao HQ, Wang FJ, Kang Z. Effects of endovascular interventions on vWF and Fb Levels in type 2 diabetic patients with peripheral artery disease. Ann Vasc Surg. 2016;33:159–166. Doi: 10.1016/j.avsg.2015.11.018.

41. Kotschy D, Kotschy M, Socha P et al. Selected endothelial hemostatic markers in patients with peripheral arterial disease after endovascular revascularization and restenosis formation. Polish Postepy Hig Med Dosw. 2015;69:905–912. Doi: 10.5604/17322693.1164409.