Влияние приема статинов на воспалительный ответ моноцитов у пациентов с атеросклерозом

Полный текст

Введение

В настоящее время в многочисленных исследованиях доказана важная роль клеток врожденного иммунитета в контроле воспаления и аномального липидного обмена при атеросклерозе [11]. В ряде исследований продемонстрирована взаимосвязь поляризации макрофагов с прогрессированием атеросклероза [1]. Провоспалительная активация циркулирующих моноцитов, которые дифференцируются в макрофаги в области атеросклеротических поражений, может быть важным механизмом развития хронического воспаления в патогенезе атеросклероза. Показано, что макрофаги, полученные из ЛПС-стимулированных моноцитов у пациентов с субклиническим атеросклерозом, демонстрируют повышенную секрецию провоспалительных цитокинов, ассоциированную с показателями атеросклероза сонных артерий [6].

Препараты группы ингибиторов 3-гидрокси3-метил-глутарил-КоА редуктазы (статины) являются основными средствами антиатеросклеротической терапии и обладают, помимо гиполипидемического действия, рядом эффектов, замедляющих прогрессирование атеросклероза [7, 10]. В частности, в экспериментальных и клинических исследованиях были показаны антитромботические эффекты статинов, улучшение эндотелиальной функции, подавление поляризации макрофагов по воспалительному типу [8]. В животной модели у крыс с гиперхолестеринемией показано, что терапия статинами приводит к значимому снижению количества макрофагов, дифференцированных по воспалительному фенотипу [3]. Несмотря на то, что плейотропный эффект статинов широко обсуждается в современной литературе, механизмы противовоспалительных эффектов статинов недостаточно изучены.

Целью настоящего исследования явилось изучение воспалительной активации и толерантности иммунного ответа моноцитов/макрофагов у больных с гемодинамически значимым атеросклерозом на фоне терапии гидрофильными и липофильными статинами, а также у пациентов с атеросклерозом, не получающих гиполипидемическую терапию.

Материалы и методы

В исследование включали пациентов с гемодинамически значимым атеросклерозом коронарных артерий, у которых по результатам КАГ выявлен атеросклеротический стеноз в коронарных артериях более 65%, в три группы:

1) получающие терапию атовастатином в течение не менее 12 месяцев до включения в исследование, n = 20;

2) получающие терапию розувастатином в течение не менее 12 месяцев до включения в исследование, n = 20;

3) не получавшие терапию статинами в течение года до включения в исследование, n = 20.

Критерии исключения: сахарный диабет 2-го типа, онкологические заболевания, неконтролируемая артериальная гипертензия, декомпенсированные почечная или печеночная недостаточность, хроническая сердечная недостаточность. Исследование проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией 1975 г. и ее пересмотренной версией 2013 г. Протокол исследования одобрен Локальным этическим комитетом ФГБУ НМИЦ Кардиологии им. акад. Е.И. Чазова МЗ РФ 28 февраля 2022 г., протокол № 277. Все участники предоставили письменные информированные согласия до включения в исследование.

Для характеристики участников исследования оценивали следующие факторы сердечно-сосудистого риска: артериальная гипертензия, курение, гиперлипидемия, повышение массы тела, наличие ССЗ у близких родственников в возрасте младше 60 лет. Показатели липидного профиля крови (концентрации общего холестерина, холестерина липопротеидов высокой и низкой плоатности (ЛПВП, ЛПНП) и триглицеридов) определяли стандартными лабораторными методами. Для определения каротидного атеросклероза проводили ультразвуковое дуплексное сканирование сонных артерий.

Первичную культуру моноцитов участников исследования получали из цельной крови методом градиентного центрифугирования в градиенте фиколла с последующей иммуномагнитной сепарацией CD14⁺ моноцитов и использованием колонок и парамагнитных наночастиц (Miltenyi Biotec Inc., США). Выделенные клетки культивировали в двух лунках культурального планшета в количестве 500 тыс. клеток в лунке в среде X-VIVO (Lonza Inc., Германия). В лунке 1 не проводили провоспалительную стимуляцию, оценивали базальную секрецию воспалительных цитокинов TNFα и IL-1β в течение 24 ч после посадки. В лунке 2 проводили провоспалительную стимуляцию клеток с добавлением липополисахарида (ЛПС) в концентрации 1 мкг/мл в течение 24 ч после посадки для оценки ЛПС-стимулированной секреции, далее клетки культивировали в течение 5 суток без воспалительной стимуляции и повторно добавляли ЛПС в концентрации 1 мкг/мл на 24 ч для оценки воспалительного ответа макрофагов на повторную стимуляцию и характеристики толерантности иммунного ответа макрофагов. Концентрацию провоспалительных цитокинов TNFα и IL-1β в образцах культуральной жидкости определяли методом иммуноферментного анализа с использованием коммерческих наборов (R&D Systems Inc., США).

Для статистического анализа полученных результатов использовали пакет программного обеспечения SPSS 27.0 (SPSS, США). Для оценки различий между группами был использован U-критерий Манна–Уитни. Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения, Mean (SD). Корреляционный анализ проводили для оценки взаимосвязи воспалительного ответа моноцитов/макрофагов с факторами риска ССЗ.

Результаты и обсуждение

Группы участников исследования с атеросклерозом коронарных артерий, принимавших аторвастатин или розувастатин более года, а также не получавших гиполипидемическую терапию в течение года до включения в исследование, не отличались достоверно по основным исследованным клиническим и лабораторным показателям. У всех участников исследования выявлен атеросклероз коронарных артерий со степенью стеноза не менее 65% по данным КАГ. Клинико-лабораторные характеристики участников исследования представлены в таблице 1.

 

Таблица 1. Клинико-лабораторные характеристики участников исследования, Mean (SD)

Table 1. Clinical and laboratory characteristics of study participants, Mean (SD)

	Aторвастатин Atorvastatin n = 20	Розувастатин Rosuvastatin n = 20	Без статинов Without statins n = 20
Возраст, годы Age, years	59,9 (6,6) p = 0,155	63,7 (5,5) p = 0,798	63,1 (7,8)
Пол, м/ж Gender, m/f	9/11 p = 0,355	17/3 p = 0,001	9/11
Индекс массы тела, кг/м2 Body mass index, kg/м2	28,7 (2,4) p = 0,078	26,6 (2,9) p = 0,860	26,8 (3,9)
Систолическое АД, мм рт. ст. Systolic BP, mmHg	130 (17) p = 0,569	116 (23) p = 0,248	126 (31)
Диастолическое АД, мм рт. ст. Diastolic BP, mmHg	80 (11) p = 0,950	76 (7) p = 0,144	80 (11)
Курение, % Smoking, %	25 p = 0,731	20 p = 0,478	30
Семейный анамнез ССЗ, % Family history of CHD, %	40 p = 0,753	45 p = 1,0	45
ТИМС ОСА, мм cIMT, mm	0,798 (0,197) p = 0,263	0,810 (0,156) p = 0,758	0,825 (0,157)
Общий холестерин, ммоль/л Total cholesterol, mmol/L	5,2 (0,7) p = 0,117	5,1 (0,8) p = 0,555	4,0 (1,1)
Триглицериды, ммоль/л Triglycerides, mmol/L	1,1 (0,6) p = 0,291	1,4 (0,5) p = 0,884	1,3 (0,9)
ЛПНП, ммоль/л LDL, mmol/L	2,9 (0,8) p = 0,026	3,0 (0,8) p = 0,510	3,1 (0,8)
ЛПВП, ммоль/л HDL, mmol/L	1,5 (0,4) p = 0,535	1,3 (0,4) p = 0,408	1,4 (0,3)

Примечание. Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (Mean (SD)). АД – артериальное давление; ЛПВП – липопротеиды высокой плотности; ЛПНП – липопротеиды низкой плотности; ССЗ – сердечно-сосудистые заболевания; ТИМС ОСА – толщина интимо-медиального слоя общих сонных артерий; р – уровень значимости по отношению к контрольной группе.

Note. Data are presented as mean and standard deviation (Mean (SD)). BP, blood pressure; CHD, coronary heart disease; cIMT, carotid intima-media thickness; HDL, high density lipoproteins; LDL, low density lipoproteins; р, significance level in comparison with the control group.

 

Для характеристики провоспалительной активации и толерантности иммунного ответа макрофагов была измерена базальная, ЛПС-стимулированная и повторно стимулированная секреция цитокинов TNFα и IL-1β, результаты представлены в таблицах 2 и 3.

 

Таблица 2. Секреция TNFα в первичной культуре моноцитов/макрофагов участников исследования

Table 2. TNFα secretion in primary culture of monocytes/macrophages of study participants

TNFα, пг/мл TNFα, pg/mL	Aторвастатин Atorvastatin n = 20	Розувастатин Rosuvastatin n = 20	Без статинов Without statins n = 20
Базальная секреция Basal secretion	143 (142) p = 0,396	64 (32) p = 0,031	200 (257)
ЛПС-стимулированная секреция LPS-stimulated secretion	3939 (1717) p = 0,460	3680 (2391) p = 0,345	4611 (3625)
Повторно стимулированная секреция Re-stimulated secretion	113 (52) p = 0,845	82 (42) p = 0,031	117 (56)

Примечание. Данные представлены в виде среднего значения и стандартного отклонения (Mean (SD)). ЛПС – липополисахарид, р – уровень значимости по отношению к группе без статинов.

Note. Data are presented as mean and standard deviation (Mean (SD)). LPS, lipopolysaccharide; р, significance level in comparison with the group without statins.

 

Таблица 3. Секреция IL-1β в первичной культуре моноцитов/макрофагов участников исследования

Table 3. IL-1β secretion in primary culture of monocytes/macrophages of study participants

IL-1β, пг/мл IL-1β, pg/mL	Aторвастатин Atorvastatin n = 20	Розувастатин Rosuvastatin n = 20	Без статинов Withou statins n = 20
Базальная секреция Basal secretion	107 (55) p = 0,302	72 (37) p = 0,020*	136 (108)
ЛПС-стимулированная секреция LPS-stimulated secretion	1061 (736) p = 0,002*	1004 (743) p = 0,001*	1841 (720)
Повторно стимулированная секреция Re-stimulated secretion	113 (58) p = 0,468	81 (21) p = 0,416	96 (77)

Примечание. См. примечание к таблице 2.

Note. As for Table 2.

 

Базальная секреция TNFα и IL-1β у пациентов, получающих статины, была ниже, чем у пациентов, которые не получали гиполипидемическую терапию в течение последнего года, при этом в группе пациентов, получающих розувастатин, секреция обоих цитокинов была достоверно ниже. ЛПС-стимулированная секреция TNFα и IL-1β после 24 инкубации культивируемых клеток с ЛПС также была ниже в группах пациентов, получающих статины, но только секреция IL-1β была достоверно ниже в группах аторвастатина и розувастатина по сравнению с группой без статинов. Повторно стимулированная секреция IL-1β не отличалась достоверно между группами, повторно стимулированная секреция TNFα была достоверно ниже в группе розувастатина по сравнению с группами аторвастатина и без статинов.

Для оценки взаимосвязи воспалительного ответа моноцитов и традиционных факторов риска ССЗ на фоне терапии статинами был проведен корреляционный анализ. В группе аторвастатина выявлена корреляция базальной секреции TNFα с уровнем общего холестерина и ЛПНП, R = 0,589, p = 0,006 и R = 0,489, p = 0,034 соответственно. В группе розувастатина выявлена отрицательная корреляция секреции IL-1β с уровнем ЛПВП в сыворотке крови, R = 0,464, p = 0,039.

Результаты настоящего исследования демонстрируют противовоспалительную эффективность статинов, которая выражается в подавлении секреции противовоспалительных цитокинов, культивируемыми макрофагами пациентов с атеросклерозом, причем в группе розувастатина показано статистически значимое снижение секреции в отличие от группы аторвастатина, в которой результаты не достигли статистической достоверности. В другом исследовании, направленном на сравнение эффективности липофильных и гидрофильных статинов, также показано значимое снижение секреции провоспалительных цитокинов в модели in vitro, при этом аторвастатин был достоверно более эффективен [9]. Однако исследование проводилось на первичной культуре моноцитов-макрофагов, полученных от здоровых доноров. Секреция цитокинов, индуцированная ЛПС, определялась после инкубации клеток со статинами, т. е. данный метод не учитывает особенностей воспалительной активации моноцитов у пациентов с атеросклерозом.

Ранее было показано, что статины вызывают различные провоспалительные реакции на клеточных и животных моделях. Липофильные статины, в частности аторвастатин, влияют на регуляторные пути в моноцитах, которые контролируют продукцию воспалительных цитокинов [2, 5]. Одним из механизмов противовоспалительного действия аторвастатина является ингибирование функции инфламмасом NLRP3, которые являются источником медиаторов воспаления, в частности провоспалительных цитокинов TNFα и IL-1β [4]. В других исследованиях показано, что в моноцитах пациентов с атеросклерозом на фоне терапии розувастатином значимо повышена экспрессия маркеров поляризации макрофагов по М2-фенотипу, в частности противовоспалительных медиаторов ССL18 и IL-10 [12].

Заключение

Результаты настоящего исследования демонстрируют противовоспалительную эффективность статинов, выражающуюся в снижении секреции провоспалительных цитокинов TNFα и IL-1β культивируемыми моноцитами/макрофагами пациентов с выраженным коронарным атеросклерозом, получающих терапию аторвастатином и розувастатином, по сравнению с пациентами с атеросклерозом, не получавшими терапию статинами. При этом наиболее выраженное и статистически достоверное снижение секреции TNFα и IL-1β наблюдалось в группе пациентов, получающих розувастатин. Таким образом, розувастатин можно рассматривать как препарат выбора для патогенетической терапии и профилактики атеросклероза и ассоциированных сердечно-сосудистых заболеваний, однако требуются дополнительные исследования с большим количеством участников, более длительным сроком терапии и более широким спектром исследуемых цитокинов.

Об авторах

Т. В. Кириченко

ГНЦ РФ ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»; ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени академика Е.И. Чазова» Министерства здравоохранения РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: t-gorchakova@mail.ru

к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории клеточной и молекулярной патологии сердечно-сосудистой системы; научный сотрудник лаборатории медицинской генетики

Россия, Москва; Москва

И. Ю. Юдина

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова»

Email: t-gorchakova@mail.ru

к.м.н., доцент кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

М. В. Лукина

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова»

Email: t-gorchakova@mail.ru

к.м.н., доцент кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского, врач – клинический фармаколог Университетской клинической больницы № 1

Россия, Москва

Т. Б. Андрущишина

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова»

Email: t-gorchakova@mail.ru

к.м.н., доцент кафедры клинической фармакологии и пропедевтики внутренних болезней Института клинической медицины имени Н.В. Склифосовского, врач – клинический фармаколог Университетской клинической больницы № 1

Россия, Москва

И. В. Живодерников

ГНЦ РФ ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»

Email: t-gorchakova@mail.ru

к.б.н., научный сотрудник лаборатории клеточной и молекулярной патологии сердечно-сосудистой системы

Россия, Москва

Ю. В. Маркина

ГНЦ РФ ФГБНУ «Российский научный центр хирургии имени академика Б.В. Петровского»

Email: t-gorchakova@mail.ru

к.м.н., старший научный сотрудник лаборатории клеточной и молекулярной патологии сердечно-сосудистой системы

Россия, Москва

Список литературы

Дополнительные файлы