Дисфункция эндотелия и ангиогенез при сахарном диабете и артериальной гипертензии

В последние годы все большее внимание исследователей стало уделяться возможной роли эндотелиальных клеток сосудистого русла в развитии органной патологии. Клетки эндотелия — самый первый барьер между циркулирующей кровью и тканями, регулирующий проникновение жидкости и растворенных в ней веществ, макромолекул, клеточных элементов и лекарств из крови в прилежащую ткань.

Перечень функций эндотелия и их нарушений в условиях воздействия патологических факторов перечислены в табл. 5.1.

Из данных табл. 5.1 следует, что эндотелий сосудов выполняет не только барьерную функцию, но и является гормонально-активной тканью, вырабатывающей большое количество биологически активных веществ.

СД представляет собой классическую модель поражения микро- и макрососудистого русла, что проявляется в развитии его типичных осложнений: ДР у 80-90 % больных, ДН у 35-40 % больных, атеросклероза магистральных сосудов у 70 % больных.

Рис. 5.1. Причины поражения сосудов при СД: ЭТ-1 — эндотелин-1; ГМК— гладкомышечные клетки

Причина такого системного поражения сосудов при СД вполне ясна — хроническое воздействие гипергликемии, сопутствующей АГ и дислипидемии (рис. 5.1).

В настоящее время четко установлена взаимосвязь между степенью гипергликемии и патологией сосудов. На основании проведенных многоцентровых клинических исследований (DCCT, UKPDS) Европейская группа по изучению сахарного диабета установила, что риск диабетической ангиопатии низкий при идеальной компенсации СД (при уровне гликозилированного гемоглобина (HbAlc) < 6,5 % (норма до 6,2 %)), умеренный — при HbAlc от 6,6 до 7,5 % и высокий — при плохой компенсации метаболических нарушений (HbAlc > 7,5%). В то же время механизмы, посредством которых гипергликемия приводит к изменению сосудистой стенки, до конца не изучены. Если ранее патогенез микрососудистых осложнений СД — нефропатии и ретинопатии, как правило, рассматривался порознь, изолированно друг от друга, то в настоящее время представляется более вероятным, что патогенез этих осложнений един и связан с повреждающим воздействием гипергликемии на основную клетку-мишень — эндотелий сосудов.

и а ру шеи не ауторегул я ц и и

усиление гидравлическою давления (shear stress)

Рис. 5.2. Механизмы развития дисфункции эндотелия при АГ: ЭТ-1 — эндотелии-1; ШК— гладкомышечные клетки

при СД обусловлена тем, что эндотелиальные клетки как крупных, так и мелких сосудов являются инсулиннезависимыми клетками (т. е. не требующими присутствия инсулина для транспорта в них глюкозы). Поэтому в условиях гипергликемии глюкоза может беспрепятственно проникать в эндотелий сосудов, вызывая дисфункцию его клеток.

Другим мощным фактором патологического воздействия на эндотелий сосудов является артериальная гипертензия. Под влиянием высокого гидравлического давления (так называемый стресс-сдвига, или shear-stress) происходит механическое повреждение клеток эндотелия, что приводит к неадекватному синтезу этими клетками различных биологически активных веществ (рис. 5.2). В норме в случае повышения уровня АД сосуды различных органов и тканей спазмируются, чтобы не допустить передачи высокого АД к органу. Этот процесс носит название ауторегуляция кровотока. Однако при СД ауторегуляция тонуса сосудов нарушена, и даже при высоком АД они остаются расширенными, что приводит к беспрепятственной трансмиссии повышенного гидравлического давления на сосудистое русло органов-мишеней. В результате органный кровоток и сила гидравлического воздействия на клетки увеличивается, что и приводит к нарушению их функции.

Функциональная перестройка эндотелия при воздействии патологических факторов проходит несколько стадий:

I стадия — повышенная синтетическая активность клеток эндотелия, эндотелий работает как «биосинтетическая машина».

II стадия — нарушение сбалансированной секреции факторов, регулирующих тонус сосудов, систему гемостаза, процессы межклеточного взаимодействия. На этой стадии нарушается естественная барьерная функция эндотелия, повышается его проницаемость для различных компонентов плазмы.

III стадия — истощение эндотелия, сопровождающееся гибелью клеток, их слущиванием и замедленным процессом регенерации эндотелия.