Ожирение и связанные с ним заболевания являются актуальной проблемой XXI в., что обусловлено как минимум двумя обстоятельствами. С одной стороны, избыточная масса тела, сопровождающаяся избыточным накоплением абдоминального жира и развитием метаболического синдрома (МС), отчетливо связана с прогрессированием артериальной гипертонии, сахарного диабета 2 типа, дислипидемии, атеросклероза и ишемической болезни сердца. С другой стороны, интенсивное распространение ожирения и связанных с ним заболеваний среди населения экономически развитых стран значительно увеличивает нагрузку на бюджет здравоохранения. Скорость прироста частоты ожирения в целом среди взрослого населения как за 2000-2005 гг., так и за 2005-2012 гг. составила 0,4% в год [1]. По данным Роспотребнадзора, в России ожирением больны 25% населения, еще у 55% имеется избыточная масса тела, при этом смертность от заболеваний, прямо или косвенно связанных с ожирением, превышает 50%.
За последние 20 лет изменились взгляды на роль жировой ткани в организме: помимо участия в регуляции метаболизма [2, 3], доказана ее способность к продукции особой группы цитокинов - адипоцитокинов или адипокинов, которые не только влияют на обменные процессы на местном, системном уровнях и на чувствительность тканей к инсулину, но и обладают иммунорегуляторными свойствами [4-6]. Жировая ткань содержит уникальный комплекс иммунокомпетентных клеток, включая альтернативно активированные макрофаги, инвариантные натуральные киллеры - Т-клетки, Т-регуляторные клетки [7-9]. При ожирении вследствие усиленной продукции адипоцитами и резидентными макрофагами провоспалительных маркеров, таких как С-реактивный белок (СРБ), интерлейкин-1 (ИЛ-1), интерлейкин-6 (ИЛ-6), интерлейкин-8, фактор некроза опухоли α и других, на фоне подавления продукции противовоспалительных цитокинов, в первую очередь адипонектина и антагониста рецептора ИЛ-1, развивается хроническое асептическое воспаление, в свою очередь усугубляющее нарушение липидного обмена [10-14].
Целью исследования стала оценка изменений и взаимосвязи маркеров воспаления, уровней адипокинов и параметров липидного обмена при избыточной массе тела и ожирении, а также МС у женщин. Полученные данные могут способствовать более качественному выделению групп риска развития МС у пациентов с ожирением и разработке подходов к противовоспалительной терапии ожирения.
Материал и методы
Обследованы 62 женщины в возрасте от 25 до 50 лет вне обострения хронических и острых вирусных заболеваний, без аутоиммунной патологии, с сохраненным менструальным циклом. Все обследованные были разделены на 3 группы: 1-я группа - 20 женщин с индексом массы тела (ИМТ)<27,0 кг/м2 и окружностью талии <80 см; 2-я группа - 20 женщин, имеющих ИМТ>27,0 кг/м2 (избыточную массу тела или ожирение), но без признаков МС; 3-я группа - 22 женщины с ИМТ>27,0 кг/м2 (избыточная масса тела или ожирение) в сочетании с признаками МС - 22 человека.
Для выявления МС у пациентов определяли следующие параметры: центральное (абдоминальное) ожирение (объем талии >80 см), гипергликемия натощак (глюкоза в плазме крови натощак ≥6,1 ммоль/л), повышение уровня триглицеридов >1,69 ммоль/л, артериальная гипертензия в анамнезе (артериальное давление >130/85 мм рт.ст.), снижение уровня липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) <1,2 ммоль/л и повышение уровня липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) >3,0 ммоль/л. Наличие у пациентки центрального ожирения и двух дополнительных критериев являлось основанием для диагностирования у него МС [15].
Биохимические исследования осуществляли с помощью биохимического анализатора "Cobas Integra 800" ("Roche Diagnostics", Швейцария). Для оценки липидного обмена в сыворотке крови определяли следующие показатели: триглицериды, общий холестерин, ЛПВП, ЛПНП, а также рассчитывали коэффициент атерогенности по формуле: (общий холестерин - ЛПВП/ЛПНП). Методом иммуноферментного анализа (ИФА) оценивали изменения уровней липо- и аполипопротеинов, адипокинов с помощью тест-систем: липопротеин, аполипопротеин А-1 (АпоА-1) и аполипопротеин В (АпоВ) ("ASSAY PRO", США), адипонектин ("BioVendor", КНР), лептин ("Diagnostics Biochem Canada Inc", Канада). Для оценки выраженности воспалительного процесса определяли количество общего пула лейкоцитов, относительного содержания нейтрофильных гранулоцитов (Нф) и лимфоцитов (Лф) в крови с помощью гематологического анализатора CELL-DYN Rube ("Abbott", США), дополнительно рассчитывали индекс Нф/Лф как соотношение абсолютного количества соответствующих клеток; уровни ИЛ-1β и ИЛ-6, СРБ в сыворотке крови определяли методом ИФА с помощью тест-систем ("Вектор-БЕСТ", РФ).
Статистическую обработку данных осуществляли с помощью программы Statistica 6.0. Данные представлены в виде средних арифметических и стандартного отклонения, минимальных и максимальных значений. В силу характера распределения данных, межгрупповые различия оценивали с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни. Для анализа связи двух признаков использовался анализ ранговой корреляции по Спирмену. Значимость различий принимали за достоверную при p<0,05.
Результаты и обсуждение
Антропометрические данные обследованных женщин представлены в табл. 1.
Анализ маркеров воспаления с учетом общего клинического анализа крови, дополнительного индекса Нф/Лф и уровней провоспалительных цитокинов в сыворотке крови показал, что у обследованных женщин независимо от ИМТ и наличия признаков МС общее содержание лейкоцитов не выходило за рамки референсных значений (табл. 2). Однако имели место отличия в относительном содержании Нф и Лф как внутри групп, так и между группами сравнения. Так, у трети (30%) женщин с ИМТ<27 (1-я группа) была снижена доля Нф в лейкограмме, а у 20% - повышена. У 10% женщин с избыточной массой тела и ожирением без признаков МС (2-я группа) отмечалось снижение, а у 9,1% - повышение относительного содержания Лф по сравнению с нормативными значениями. Разнонаправленные изменения формулы крови приводили и к изменению индекса Нф/Лф, который, по данным многих исследователей, ассоциирован с хроническим воспалением [16, 17]. Во всех группах сравнения зарегистрировано снижение данного индекса по сравнению с референс-значениями, особенно выраженное среди женщин с повышенной массой тела и ожирением с признаками МС (у 54,5% женщин 3-й группы). Значения классического маркера воспаления - скорости оседания эритроцитов (СОЭ), превышали референсные показатели только у женщин с ИМТ>27 (у 20 и 18,2% соответственно во 2-й и в 3-й группах). Повышение уровней СРБ встречалось среди всех обследованных женщин, наиболее выраженное у женщин с избыточной массой тела и ожирением в сочетании с признаками МС (у 81,8%). Случаев повышения уровней провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β и ИЛ-6) в сыворотке крови обследованных женщин практически не наблюдалось. Лишь у 4,5% женщин 3-й группы выявлены повышенные концентрации в крови ИЛ-6.
Однако при анализе средних значений параметров в группах было выявлено, что наиболее выраженные отличия были характерны для СРБ: отмечалось значительное (p<0,001) увеличение уровня данного белка острой фазы в крови женщин с ожирением, независимо от наличия МС: во 2-й и в 3-й группах его концентрация превышала соответственно в 2,8 и 3,1 раза уровень у женщин 1-й группы. Повышение ИМТ также сопровождалось статистически значимым (p<0,01) повышением СОЭ в 1,7 раза. При этом уровень провоспалительного цитокина ИЛ-1β в крови, который, согласно данным литературы, повышается при хроническом воспалении, сопровождающем ожирение и МС, не различался в сравниваемых группах, но содержание ИЛ-6 было статистически значимо выше у женщин с ИМТ>27 независимо от наличия признаков МС, что, по-видимому, объясняется увеличением массы жировой ткани, активно синтезирующей данный цитокин у женщин 2-й и 3-й групп.
Уровень адипокинов и показатели липидного обмена (табл. 3), такие как содержание ЛПНП, липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП), значения коэффициента атерогенности, практически не выходили за уровни референсных значений во всех группах сравнения. Более того, именно у 5% женщин с ИМТ<27 имело место повышение уровня триглицеридов и ЛПНОП, а у 15% был повышен уровень общего холестерина. Однако у 45% женщин данной группы отмечалось повышение протективных ЛПВП, которые, по-видимому, и определяли повышение общего холестерина в крови. Также неоднозначными и разнонаправленными были отклонения от референсных значений уровней АпоА-1 и АпоВ в крови женщин. Так, в контрольной 1-й группе у 25% женщин был повышен уровень АпоВ, участвующего в захвате атерогенных ЛПНП гепатоцитами, а у 35% повышен уровень протективного АпоА-1. Во 2-й группе подобные изменения наблюдались в 20 и 25% случаев. При этом у 20% женщин данной группы имело место снижение содержания АпоВ в крови.
Что касается женщин с избыточной массой тела и ожирением в сочетании с признаками МС, у большинства (68,2%) из них наблюдалось повышение уровней АпоВ, хотя в 45,5% случаев имело место и повышение АпоА-1. При этом повышение уровней липопротеина А наблюдалось у 20, 60 и 100% женщин в 1, 2 и 3-й группах соответственно. Все это свидетельствует о необходимости более тщательного подхода к интерпретации результатов (с учетом ИМТ и наличия признаков МС) и расширении перечня параметров липидограмм при обследовании женщин в клинической практике.
Выявленные изменения уровней адипокинов в сыворотке крови обследованных женщин совпали с данными литературы [18]: повышение ИМТ и формирование МС сопровождалось снижением уровня адипонектина. Данный показатель был снижен у 22,7% женщин в 3-й группе и всего у 10% в 1-й группе. В крови всех женщин с ожирением было повышено содержание лептина.
При оценке показателей липидного обмена у женщин с сохраненным менструальным циклом, разделенных на группы в зависимости от ИМТ и наличия признаков МС, были выявлены статистически значимые отличия между группами, подтверждающие известный факт нарушения обмена липидов при ожирении, усиливающегося при МС. Было выявлено статистически значимое по сравнению с контролем повышение уровня триглицеридов (p<0,01), ЛПОНП (p<0,001), коэффициента атерогенности (p<0,001), снижение уровня ЛПВП (p<0,01) в сыворотке крови женщин 2-й и 3-й групп. Причем снижение уровней ЛПВП и повышение значений коэффициента атерогенности было более выражено у женщин 3-й группы. Различий между содержанием АпоА-1 в крови обследованных женщин разных групп не выявлено, а уровни АпоВ были статистически меньшими (p<0,05) у женщин во 2-й группе по сравнению с таковым у пациенток 3-й группы.
Среди изученных адипокинов наибольшие различия между группами были выявлены для лептина, регулирующего количество жировой ткани: его уровень был в 3 раза выше (p<0,001) в крови женщин 2-й и 3-й групп по сравнению с показателем обследованных из 1-й группы. Содержание адипонектина, являющегося противовоспалительным цитокином, было снижено (p<0,05) у женщин с ИМТ>27 кг/м2.
Нами был проведен корреляционный анализ (495 пар показателей) между уровнем маркеров воспаления, адипокинов и показателями липидного обмена у женщин в зависимости от ИМТ и наличия признаков МС. Различия в сравниваемых группах проявились в изменениях количества и направленности выявленных корреляционных связей для большинства параметров, за исключением уровней общего холестерина и содержания ЛПНП. При этом в 1-й и 3-й группах было выявлено больше совпадений в характере взаимосвязей показателей (7 пар), чем у женщин, входящих в 1-ю, 2-ю группы и 2-ю, 3-ю (всего по 2 пары однонаправленно изменяющихся показателей). Мы предполагаем, что это может свидетельствовать о сложном и неоднозначном характере взаимовлияния цитокинов и адипокинов в организме, нелинейной зависимости нарушения липидного профиля от выраженности процессов хронического воспаления при избыточной массе тела, ожирении , а также при развитии МС. Так, у женщин 1-й и 3-й групп увеличение уровня триглицеридов в крови сопровождалось снижением протективных ЛПВП (r=-0,44; р<0,025 и r=-0,57; р<0,001 в 1-й и 3-й группах соответственно), повышением атерогенных ЛПНП (r=1,0; р<0,001) и коэффициента атерогенности (r=0,87 и r=0,66; р<0,001 соответственно). Установлена положительная корреляция между значениями коэффициента атерогенности и содержанием общего холестерина (r=0,47 и r=0,52; р<0,025 в 1-й и 3-й группах соответственно), а также высокоатерогенных ЛПОНП в крови (r=0,88 и 0,66; р<0,001). Одно-направленно изменялись уровни атерогенного белка ApoB и атерогенной липопротеидной частицы липопротеина А (r=0,46 и 0,43; р<0,05 в 1-й и 3-й группах соответственно), а также таких маркеров воспаления, как относительное содержание нейтрофильных гранулоцитов и уровня СРБ в крови (r=-0,54 и -0,45; р<0,25 соответственно).
Были получены данные, подтверждающие признаки хронического асептического воспаления при избыточной массе тела и ожирении, выявлены однонаправленные положительные корреляции между СОЭ и уровнем СРБ в крови женщин с повышенным ИМТ вне зависимости от наличия или отсутствия признаков МС (r=0,52 и 0,53; р<0,025 в 1-й и 3-й группах соответственно), а также между ИМТ и уровнями провоспалительных цитокинов ИЛ-1β и ИЛ-6 в 3-й группе (r=0,37 и 0,44; р<0,05 соответственно). Во 2-й и 3-й группах также была установлена тесная прямая зависимость между ИМТ и уровнем лептина в крови (r=0,63; р<0,001 и r=0,58; р<0,01 соответственно).
Нарушение липидного обмена и развитие хронического воспаления при избыточной массе тела и ожирении было дополнительно подтверждено выявленными различиями в общей структуре корреляционных связей между показателями липидограммы, уровнем маркеров воспаления и адипокинов в сравниваемых группах: максимальное количество корреляций (положительных -39, или 7,9%; отрицательных - 16, или 3,5%) было установлено в группе женщин с нормальной массой тела, а минимальное - в группе женщин с ожирением и МС (положительных - 19, или 3,8%; отрицательных - 10, или 2,0%). При этом большее число взаимосвязей было выявлено между параметрами липидограммы и маркерами воспаления.
Таким образом, проведенный анализ изменений и взаимосвязей маркеров воспаления, уровней адипокинов и параметров липидного обмена при избыточной массе тела, ожирении и МС у женщин выявил наличие признаков хронического воспаления, выраженность которого возрастает при развитии МС. Показано прогрессивное увеличение уровней СРБ, провоспалительных цитокинов, лейкоцитоза и СОЭ с увеличением ИМТ и наличием признаков МС с одновременным увеличением продукции адипокинов, прежде всего лептина, жировой тканью, которое сопровождается разнообразными нарушениями липидного обмена. Все это свидетельствует о необходимости дальнейшего изучения механизмов взаимодействия между цитокинами и адипокинами при избыточной массе тела и ожирении и поиска оптимальных показателей, позволяющих адекватно оценивать выраженность воспалительного процесса и проводить при необходимости противовоспалительную терапию на ранних этапах заболевания.
Литература
1. Мартинчик А.Н., Батурин А.К., Кешабянц Э.Э., Пескова Е.В. Гендерные и возрастные особенности и тенденции распространения ожирения среди взрослого населения России в 19942012 гг. // Вопр. питания. 2015. Т. 84. № 3. С. 50-57.
2. Шварц В. Жировая ткань как эндокринный орган // Пробл. эндокринол. 2009. Т. 55. № 1. С. 38-44.
3. Bastien M., Poirier P., Lemieux I., Despres J.P. Overview of epidemiology and contribution of obesity to cardiovascular disease // Prog. Cardiovasc. Dis. 2014. Vol. 56, N 4. P. 369-381.
4. Симбирцев А.С. Цитокины в патогенезе инфекционных и неинфекционных заболеваний человека // Мед. акад. журн. 2013. № 3. С. 18-41.
5. Curat C.A., Wegner V., Sengenes C. et al. Macrophages in human visceral adipose tissue: increased accumulation in obesity and a source of resistin and visfatin // Diabetologia. 2006. Vol. 49. P. 744747.
6. Exley M., Hand L.E. O'Shea D., Lynch L. The interplay between the immune system and adipose in obesity // J. Endocrinol. 2014. Vol. 16. URL: http://www.mccir.ls.manchester.ac.uk/newsandevents/JOE-13-0516. (date of access: 11.05.2015).
7. Салихова А.Ф., Фархутдинова Л.М. Иммунологические особенности ожирения и их взаимосвязь с нарушениями углеводного и липидного обмена // Мед. иммунол. 2013. Т. 15, № 5. С. 465-470.
8. Ghazarian M., Luck H., Revelo X.S., Winer S., Winer D.A. Immunopathology of adipose tissue during metabolic syndrome // Turk. J. Patol. 2015. Vol. 31 P. 172-180. URL: http://www.turkjpath.org/ pdf/pdf_TPD_1756.pdf. (date of access: 18.06.2015).
9. Majdoubi A., Kishta O.A., Thibodeau J. Role of antigen presentation in theproductionofpro-inflammatorycytokinesin obeseadiposetissue// Cytokine. 2016. Vol. 4. URL: Multiple-sclerosis-research.blogspot.com.tr/ S1043-4666(16)30023-0.10.1016/j.cyto.2016.01.023. (date of access: 06.05.2015).