6 курс / Кардиология / Тромбоэмболия легочной артерии

гемодинамических нагрузок на эндотелиальную структуру и функцию было сделано в исследовании in vitro, в которых куль­ тура многослойных человеческих или животных эндотелиоцитов подвергалась воздействию жидкостных механических на­ грузок под тщательным контролем. Исследованиями доказа­ но, что однонаправленный постоянный ламинарный, сосудис­ тый стресс может индуктировать время- и сила-зависимые из­ менения формы клеток в монослойной эндотелиальной куль­ туре, которые хорошо восстанавливались после прекращения нагрузок. Эти индуцированные сдвигающим стрессом измене­ ния сопровождались реорганизацией цитоскелета, которые на­ поминают морфологию аортального эндотелия in vivo (Bell W .R., Simon T.L., DeMets D.L., 2002). Воздействие непостоянных ламинарных сдвигающих стрессов на культуру эндотелия вы­ зывало выраженные изменения в жидкостной фазе эндоцитарной активности, тогда как низкоуравневые турбулентные сдви­ гающие стрессы (1,5 дин/см2), действующие не менее 3 часов, вызывали запуск клеточного цикла в отсутствие патологичес­ ких изменений формы клеток, ретракции или их повреждение (Bell W .R . et al., 2002). В ответ на биомеханические нагрузки (продукция) изменяется метаболическая и синтетическая ак­ тивность эндотелия (арахидоновых метаболитов, компонентов коагуляции и фибринолиза, компонентов экстрацеллюлярного матрикса и вазоактивных медиаторов-ангиотензин-конвер- тирующего фермента, эндотелиального релаксирующего фак­ тора, ЕТ1). Некоторые из наиболее острых стресс-индуциро- ванных изменений, по-видимому, вовлечены в регуляцию фер­ ментов (выделение арахидоновой кислоты кальций-чувствитель- ными фосфолипазами, NO-продукция NO-синтетазой). В слу­ чаях замедленных ответов протекающих з синтезом протеинов de novo, наблюдается ал-регуляция экспрессии генов как пря­ мое следствие воздействия жидкостной механической нагруз­ ки (Shiota Y ., Arikita Н., Horita N., Hiyama J., Ono Т., Ohkawa S., Yamakido М., 2002).

Физиологические величины ламинарного сдвигающегося стресса, воздействующего на эндотелиальные клетки, модули­ руют экспрессию некоторых патофизиологически важных ге­ нов, в том числе тех, которые кодируют tPA,TGF-Bl, а также А- и В-формы PDGF. При ответе на ламинарно-сдвигающий стрессстимулы наблюдаются ап-и даун-типы регуляции эндотелиаль­ ных генов, что является отражением наличия позитивно и нега­ тивно отвечающих участков в промоторных элементах.

Биомеханические стимулы, такие, как ламинарно-сдвига­ ющий стресс, также воздействуют на внутриклеточную кон­ центрацию и степень активности некоторых известных транс­

81

крипционных факторов. Например, немедленно рагирующие гены (c-fos, c-jun, с-myс, egr-1), которые кодируются в куль­ туре эндотелиальных клеток и продуцируемые ими протеины могут быть определены вблизи ядра после воздействия лами- нарно-сдвигающего стресс-стимула (Shiota Y., Arikita Н., Horita N., Hiyama J., Ono Т., Ohkawa S., Yamakido М., 2002). Эндоте­ лий способен производить и секретировать многочисленные субстанции, оказывающие воздействие на те или иные меха­ низмы, регулирующие функции сосудистой стенки и участву­ ющие в поддержании текучих свойсв крови. В физиологичес­ ки функционирующем эндотелии сохраняется равновесие между констрикторными и дилатирующими механизмами, свертыва­ ющими и противосвертывающими, воспалительными и проти­ вовоспалительными, репаративными и повреждающими. Из­ менение этого равновесия приводит к повышению выработки одних веществ и снижению синтеза других или к стимуляции выработки субстанций, которые отсутствуют в нормальных условиях. Потенциально, любая субстанция, производимая эндотелием, может служить маркером его функции. Среди наи­ более широко известных маркеров состояния системы гемоста­ за отражают фактор Виллебранда, растворимый тромбомодулин, Р-селектин, а воспалительной дисфункции — раствори­ мые адгезивные молекулы. Одним из наиболее хорошо изучен­ ных и значимых маркеров повреждения или дисфункции эн­ дотелия является фактор Виллебранда (Blann A.D ., 1998).

Фактор Виллебранда (ФВ) являясь адгезивным гликопроте­ ином, обеспечивает начальную адгезию и плотную фиксацию тромбоцитов к субэндотелию особенно в условиях высокого сдви­ гающего стресса (артериях и микрососудах), обеспечивает свя­ зывание УШ фактора свертываемости с тромбоцитарной мемб­ ранной и регулирует его плазменный уровень.

Фактор Виллебранда синтезируется исключительно сосуди­ стыми эндотелиальными клетками и мегакариоцитами. Эндо­ телиальные клетки способны выделять фактор Виллебранда как в направлении субэндотелия, где он связывается с элементами соединительнотканного матрикса, так и в кровоток, где часть его циркулирует в связанном с УШ фактором виде. Тканевой пул фактора Виллебранда расположен в субэндотелии и тель­ цах Вейбеле-Палладе (органеллы эндотелиальных клеток). Сек­ реция ФВ из телец Вейбеле-Палладе происходит под действи­ ем различных физиологических и потенциально-физиологичес- ких агонистов: тромбин, гистамин, фибрин, комплемент С5а и С5в-9, активные производные кислорода, гипоксия, лейкотриены, физическая нагрузка. Повышенные уровни фактора Вил­ лебранда связаны с тромбофилическими событиями.

82

Плазменный пул фактора Виллебранда имеет преимуще­ ственно эндотелиальное происхождение. Выход больших ко­ личеств фактора Виллебранда в кровь обусловлен гиперфунк­ цией или повреждением эндотелия. Избыточные уровни фак­ тора Виллебранда в крови описывались у пациентов с ишеми­ ческой болезнью и факторами риска атеросклероза, включаю­ щими сахарный диабет, гиперинсулинемию и ожирение, гиперхолестеринемию и гипертриглицеридемию, артериальную гипертензию (Баркаган 3. С., 1998).

Тромбоцитарный пул фактора Виллебранда происходит в основном из мегакариоцитов и не обменивается с плазменным. Выделение тромбоцитарного фактора Виллебранда происходит только при активации тромбоцитов.

Повышение уровня фактора Виллебранда отмечается при многих воспалительных, аутоиммунных заболеваниях и гемо­ литическом уремическом синдроме. Повышенный плазменный уровень фактора Виллебранда является показателем неблагоп­ риятного прогноза, особенно у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, а также у пациентов с периферическим атероскле­ розом. Свидетельством обратимости эндотелиальной дисфунк­ ции является снижение уровня фактора Виллебранда при ак­ тивном лечении таких состояний как гиперхолестеринемия, артериальная гипертензия.

Интегральным гликопротеином мембраны эндотелиальных клеток является тромбомодулин (моллекулярная масса 75000110000 дальтон). Последий обладает высоким сродством к тром­ бину и способен блокировать его прокоагулянтную активность, однако при этом способность тромбина активировать протеины С и S, обладающие антикоагулянтной активностью сохраняется. При повреждении эндотелиальных клеток в кровотоке и в моче появляются растворимые формы тромбомодулина, не обладаю­ щие тромбин-связывающей активностью (Баркаган 3. С., 1998).

В ряде исследований показано повышенные уровни раство­ римого тромбомодулина у пациентов с ишемической болезнью сердца, сахарным диабетом и длительно принимающих пероральны е ан тикоагулянты (Jan sson ,J .H ., et al., 1996). Увеличение растворимого тромбомодулина ассоциируется с антифосфолипидным синдромом (АФС), феноменом Рейно и в мень­ шей степени с интерстициальным заболеванием легких. Кроме того, средняя концентрация растворимого тромбомодулина выше у больных с клиническими проявлениями, чем без них (соответственно — 70,0 ± 36,6 нг/мл и 45,8 ± 29,7 нг/мл; 69,1

± 34,4 нг/мл и 36.8 ± 31,2 нг/мл; р < 0,05). Обнаружена досто­ верная корреляция между концентрацией растворимого тром­ бомодулина и креатинфосфокиназы (р < 0,05). Последнее по

83

мнению Е. JL Насонова (2001) отражает роль ишемических со­ судистых нарушений в развитии мышечного некроза.

Интегральными гликопротеинами мембран эндотелиальных клеток являются адгезивные молекулы. Среди них выделяют группы селектинов (L -селектин, Р-селектин, Е-селектин) и интегринов (межклеточная селективная молекула — 1 (ICAM-1) и адгезивная молекула сосудистых клеток — 1 (VCAM).

Адгезивные молекулы принимают участие в фиксации кле­ ток крови (лимфоцитов, нейтрофиллов) к поверхности эндоте­ лия и облегчают их миграцию в субэндотелий. Экспрессия ад­ гезивных молекул на поверхности эндотелиальных клеток сти­ мулируется под действием различных медиаторов воспаления, таких как цитокины, интерлейкины, гистамин и др., а также в определенной мере зависит от характера воздействия потока крови на сосудистую стенку (сдвигающий стресс). Повышение уровня растворимых адгезивных молекул наблюдается при воспалительном процессе, при повреждении эндотелия или при изменении характера кровотока.

В отличие от других адгезивных молекул Р-селектин содер­ жится также в а-гранулах тромбоцитов и при их активности может появляться на наружной мембране.

По данным Blann A.D .et al., (1997) плазменный уровень Р- селектина в большей мере отражает степень активации тром­ боцитов и поэтому используется как маркер их активности при различных состояниях. В проводимых в настоящее время ис­ следованиях оценивается роль эндотелиальных маркеров (Р- селектин, Е-селектин, ICAM -1,VCAM ) в оценке характера те­ чения атеросклеротического процесса и связанных с ним фак­ торов риска. Так, по данным некоторых исследований, повы­ шенный уровень Р-селектина определяется у пациентов с ар­ териальной гипертензией (Lip G.Y.et al., 1997) и определяет более высокий риск повторных событий у пациентов после инфаркта миокарда (Blann A.D .et al., 1996), имеются сообще­ ния о повышении уровня растворимого Е-селектина у пациен­ тов с рестенозом после периферической ангиопластики (Belch J. JF., et al., 1997), повышение уровня Е-селектина и ICAM сочетаются с атеросклеротическими изменениями сонных ар­ терий и клинически выраженной ИБС (Folson A .R ., 1998). Увеличение концентрации растворимого VCAM-1 хорошо кор­ релирует с распространенностью атеросклеротического пора­ жения сосудов (К . Peter et al., 1997). К. Nakai и соавт. (19.95) обнаружили повышение уровня VCAM-1 у больных с атерос­ клеротическим поражением аорты и выявили корреляцию между ним и выраженностью экспрессии информационной РН К УСАМ в сосудистой стенке. С другой стороны, по дан­

84

ным N. Morisaki соавт. (1997) при ИБС наблюдается существен­ ное увеличение ICAM-1, в то время, как концентрация УСАМ не отличается от нормы. При этом повышение ICAM-1 являет­ ся независимым фактором риска ИБС, а нарастание уровня VCAM-1 коррелирует с возрастом больных.

Увеличение уровня Р-селектина обнаружено у больных с атеросклерозом периферических сосудов, атеросклерозом, артериальной гипертензией, инсультом. Несмотря на то, что при тромботических осложнениях отмечается увеличение как Р-селектина, так и (5-тромбоглобулина, корреляция между ними очень слабая (В. Chond et.al., 1994).

Известно,что эти маркеры отражают различные механиз­ мы активации тромбоцитов. Кроме того, при заболеваниях сер­ дечно-сосудистой системы не отмечено связи между фактором Виллебранда и Р-селектином (G-Lip et.al., 1995; A . Blann et al., 1995). Согласно данных К. Kaikita и соавт. (1995), спазм коронарных артерий сопровождается возрастанием уровня Р- селектина в крови, полученной из коронарного синуса. В от­ дельных исследованиях показано, что Р-селектин является маркером активации тромбоцитов.

В ответ на эндотелиальное повреждение первыми отвечают тромбоциты. Под действием внешних и внутренних стимулято­ ров осуществляется активация, изменение формы тромбоцитов.

Различают семь основных фаз тромбоцитарных реакций и взаимодействий: адгезия, распластавание, реакция высвобож­ дения и агрегация, ретракция кровяного сгустка, экспониро­ вание 3-го пластиночного фактора и активация каскадов свер­ тывающей системы крови.

Тромбоциты или кровяные пластинки, представляют собой безъядерные клеточные компоненты крови, основной функци­ ей которых является обеспечение процесса первичного гемос­ таза в местах повреждения сосудистого русла.

Тромбоциты образуются в результате фрагментации цитоп­ лазмы мегакариоцитов в костном мозге и частично в легочных капиллярах. Около 1/3 всей массы тромбоцитов находятся в селезенке (селезеночный пул). При спленомегалии этот пул возрастает, что может приводить к перераспределительной тромбоцитопении. При стимуляции адренорецепторов селезенки (физическая нагрузка, стресс) происходит выброс тромбоцитов в циркуляцию, что приводит к временному тромбоцитозу.

Продолжительность жизни тромбоцитов человека составляет 7-10 дней. В крови здоровых людей содержится 170-350 тыс. тромбоцитов.

Адекватность реакции сосудистой стенки при повреждении и ее нормальное функционирование без повреждающих >воз­

85

действий зависит от количественного и качественного состоя­ ния тромбоцитов, потому что одной из основных функций тром­ боцитов является ангиотрофическая. Ежедневно около 15% циркулирующих тромбоцитов «изливает» свое содержимое эн­ дотелиальным клеткам, чтобы поддерживать их функциональ­ ную полноценность. При недостаточном содержании тромбо­ цитов в крови и их качественных дефектах наступает дистро­ фия эндотелия, что позволяет выходить эритроцитам из ка­ пилляров диапедезным путем (экстравазаты, петехии).

При повреждении сосудистой стенки в просвет сосуда экс­ понируются компоненты субэндотелия, главным из которых является коллаген, и тромбоциты при участии фактора Вил­ лебранда быстро адгезируют (прилипают) к поврежденному участку.

Реакцию адгезии опосредуют мембранные белки тромбоци­ тов, гликопротеиды (ГП ) Ia-IIa и VI, являющиеся рецепторами коллагена, и ГП А 1в, являющимся рецептором фактора Вил­ лебранда. Параллельно процессу адгезии происходит актива­ ция тромбоцитов. Среди соединений, которые способны акти­ вировать тромбоциты, физиологически наиболее важными яв­ ляются коллаген, локализованный в субэндотелиальных струк­ турах, АД Ф , высвобождающийся из поврежденных клеток, и тромбин, образующийся в участке повреждения в результате инициации каскада свертывания (рис. 3.1).

Механизм активации тромбоцита

Агрегация тромбоцитов

Рис. 3.1 Механизм активации тромбоцитов

Веществом, способным инициировать связывание фактора Виллебранда с мембранным гликопротеидом Ів-ІХ тромбоци­ тов и таким образом вызывать их агрегацию, является ристоцетин. В то же время такие соединения, как адреналин, фак­ тор активации тромбоцитов, иммунные комплексы и некото­ рые другие, также могут способствовать активации тромбоци­ тов. Вещества активирующие тромбоциты (агонисты или ин­ дукторы), взаимодействуют со специфическими рецепторами на поверхности тромбоцитов и проявляют свое активирующее действие через систему вторичных посредников, стимулируя фосфолипазу С, образование фосфоинозитидов и диацилгли­ церина, активацию протеинкиназы С и повышение концентра­ ции цитоплазматического кальция. Таким образом, с помощью вторичных посредников происходит передача сигнала внутрь тромбоцита, приводящая к изменениям практически всех внут­ риклеточных систем кровяных пластинок.

Одной из таких систем является цитоскелет тромбоцитов, в результате перестройки которого происходит и изменение дискоидной формы пластинок на сферическую, образование псев­ доподий, распластывание адгезированных тромбоцитов и сек­ реция путем экзоцитоза содержимого а-гранул (низкомолеку­ лярные соединения — АД Ф , серотонин, Са2+ и др.) и гранул (белки-фибриноген, тромбоспондин, Р-тромбоглобулин, 4-й пла­ стиночный фактор и др). Повышение внутриклеточного Са2+ приводит к активации Са2+-зависимой фосфолиназы А-2, от­ щеплению от мембранных фосфолипидов арахидновой кисло­ ты и последующему образованию из нее тромбоксана А2 при участии ферментов циклооксигеназы и тромбоксансинтетазы. Секретируемые из активированных тромбоцитов АД Ф и тромбоксан А2, по принципу положительной обратной связи, спо­ собствуют дальнейшему усилению активации и вовлечению в процесс новых циркулирующих тромбоцитов. Одним из важ­ нейших следствий активации тромбоцитов является модифика­ ция комплекса мембранных гликопротеидов Пв-ІІІб, который в результате конформационных изменений приобретает способ­ ность к связыванию фибриногена. В результате этого фибрино­ ген, взаимодействующий с гликопротеидами ІІв-ІІІа, образует «мостики» между активированными тромбоцитами и, таким образом, происходит склеивание или агрегация кровяных плас­ тинок, завершающаяся формированием в зоне повреждения со­ судистой стенки тромбоцитарного, или белого, тромба.

Активированные тромбоциты принимают также участие в образовании фибринового сгустка, ускоряя работу коагуляци­ онного каскада. Катализатором реакций свертывания крови является 3-й пластиночный фактор, представляющий собой

87

фосфолипиды, появляяющиеся на поверхности активирован­ ных тромбоцитов.

Фазы активации тромбоцитов:

♦Индукция: сопровождается стимуляцией процессов, про­ текающих на мембране в результате встречи индуктора с ре­ цепторами.

♦Трансмиссия: происходит передача возбуждения с мемб­ раны на структуры, ответственные за специфические реакции тромбоцитов.

♦Развертывание специфических реакций тромбоцитов:

изменение формы, адгезия, агрегация, секреция и реакция высвобождения, синтез простагландиновых эндоперекисей и тромбоксана, консолидация и ретракция тромбоцитарной проб­ ки, а также включение тромбоцитов в процесс свертывания крови (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Специфические реакции тромбоцитов

Активация тромбоцитов под влиянием индукторов агрега­ ции осуществляется чрезвычайно быстро (0,1 с.). Основными стимуляторами адгезивно-агрегационной функции тромбоци­ тов являются турбулентное движение крови в зоне пораже­ ния или стенозирования сосудов, коллаген, А Д Ф (рис. 3.3), адреналин, тромбоксан А2, серотонин. Главным кофактором адгезии тромбоцитов к субэндотелию является фактор Вил­ лебранда, входящий в состав V III фактора свертывания. Для реализации этого процесса также необходимы ионы Са2+, M g2+.

88

Рис. 3.3 Механизм активации тромбоцитов

Начинается процесс активизации с взаимодействия индук­ тора со специфическим рецептором тромбоцитов (схема 3.1). Рецепторы тромбоцитов-гликопротеиды (GP) с различной моллекулярной массой (GPIa, ІІа, Пв, Ilia, и т. д.), располагаются на поверхности мембран и в открытой канальцевой системе, и обладают специфичностью и полимодальностью (способностью реагировать на действие различных индукторов).

Различают первичные и вторичные рецепторы. Первичные рецепторы реагируют непосредственно на действие индуктора, а вторичные становятся доступными в процессе активации тром­ боцитов (В. И. Черный, Т. П. Кабанько, И. В.Кузнецова, 2000). Ключевая роль в агрегации принадлежит тромбоцитарным GP Ilb/IIIa рецепторам, которые могут присоединять фибриноген, ФВ, протеины плазмы, участвующие в агрегации. Адгезия и аггрегация осуществляется за счет экспозиции рецепторов GP Ilb/IIIa к Ф В и фибриногену, образующим при участии ионов кальция мост между тромбоцитами или между тромбоцитами и поврежденной стенкой. Адгезия тромбоцитов осуществляет­ ся главным образом благодаря фактору Виллебранда, а аггре­ гация — фибриногену.

Присоединение индуктора аггрегации к своему рецептору активизирует фосфолипазу С, которая в свою очередь способ­ ствует: высвобождению ионов кальция из системы плотных канальцев в цитоплазму; активизации фосфолипазы А2.

В цитоплазме свободные ионы кальция соединяются с кальцийсвязывающим белком-кальмодулином. Образовавшийся комплекс — *кальмодулин-Са * стимулирует фосфолиназу А2, активирует контрактильные белки (актин, миозин и др.) для усиления ретрактильных свойств и реакции дегрануляции, ингибирует аденилатциклазу, стимулирует активность фосфодиэстеразы. Ряд реакций способствует метаболизму цАМ Ф до неактивного соединения АМ Ф (схема 3.1).

Снижение содержимого цАМ Ф вызывает агрегацию тром­ боцитов.

Ионизированный кальций способствует активации тромбо­ цитов, особенно на этапе трансмиссии, за счет поддержания активности мембранных фосфолипаз А2 и С, экспрессии на поверхности клетки рецепторов GP Ilb/IIIa, ингибирования аденилатциклазного и гуанилатциклазного путей, адгезивной спо­ собности, секреции и высвобождения внутриклеточных гра­ нул. Большинство из перечисленных эффектов воспроизводит­ ся при образовании комплекса « кальмодулин-Са2+*.

Активация тромбоцитарной фосфолипазы А2 при воздей­ ствии индукторов адгезии на тромбоциты и высвобождение внут-

90