Скорость пульсовой волны, опосредованная потоком дилатация и толщина интима-медиа сонной артерии для оценки сердечно-сосудистого риска в популяции с метаболическим синдромом

Juan Antonio Suárez-Cuenca; Jesús Montoya-Ramírez; Juan Ariel Gutiérrez-Buendía; Eduardo Vera-Gómez; Alejandro Hernández-Patricio; Mauricio Erik Vargas-Cuautle; José Manuel Chavarría-Santana; Sara Alejandra Zaragoza-Galicia; Verania Fernanda Hernández-Barrón; Javier Franco-Pérez; María Angélica Díaz-Aranda; Atzín Suá Ruíz-Hernández; Juan Antonio Pineda-Juárez; Mónica Escamilla-Tilch; José Gutiérrez-Salinas; Christian Gabriel Toledo-Lozano; Silvia García; Paul Mondragón-Terán

doi:10.3791/65842

Методическая статья

Скорость пульсовой волны, опосредованная потоком дилатация и толщина интима-медиа сонной артерии для оценки сердечно-сосудистого риска в популяции с метаболическим синдромом

2K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/65842

⸱

27 сентября 2024 г.

Juan Antonio Suárez-Cuenca¹ , Jesús Montoya-Ramírez² , Juan Ariel Gutiérrez-Buendía¹ , Eduardo Vera-Gómez¹ , Alejandro Hernández-Patricio¹ , Mauricio Erik Vargas-Cuautle² , José Manuel Chavarría-Santana¹ , Sara Alejandra Zaragoza-Galicia¹ , Verania Fernanda Hernández-Barrón¹ , Javier Franco-Pérez¹ , María Angélica Díaz-Aranda¹ , Atzín Suá Ruíz-Hernández¹ , Juan Antonio Pineda-Juárez³ , Mónica Escamilla-Tilch³ , José Gutiérrez-Salinas¹ , Christian Gabriel Toledo-Lozano¹ , Silvia García¹ , Paul Mondragón-Terán³

¹Experimental Metabolism and Clinical Research Laboratory, Clinical Research Department; Laboratory of Biochemistry and Experimental Medicine, National Medical Center “20 de Noviembre”, ISSSTE, ²Bariatric Surgery Department, National Medical Center “20 de Noviembre”, ISSSTE, ³Regenerative Medicine and Tissue Engineering Laboratory, Coordination of Research, National Medical Center “20 de Noviembre”, ISSSTE

В этой статье

Краткое содержание

Эндотелиальное/сосудистое старение и атерогенез являются ключевыми механизмами, способствующими развитию сердечно-сосудистых заболеваний. В настоящем протоколе описаны методы оценки артериальной жесткости, эндотелиальной дисфункции и атерогенеза у пациентов с сопутствующими факторами риска, которые имеют высокую ценность в области сердечно-сосудистых исследований.

Аннотация

Скорость пульсовой волны (СРПВ), опосредованная потоком дилатация (FMD) и толщина интима-медиа сонной артерии (CIMT) являются признанными методами, используемыми в научных и клинических условиях для оценки артериальной жесткости, функции эндотелия и субклинического атерогенеза. Эти измерения могут отражать сосудистые заболевания и атеросклеротическое прогрессирование, которые являются основными причинами неблагоприятных сердечно-сосудистых событий. Эти методы особенно ценны для определения сердечно-сосудистой дисфункции среди популяций с различными факторами риска, такими как сахарный диабет, гипертония и другие состояния, связанные с метаболической дисфункцией. Они обеспечивают неинвазивный и надежный источник информации, дополняющий клиническую практику. Раннее выявление, оценка риска и принятие терапевтических решений в отношении сердечно-сосудистых заболеваний могут быть достигнуты, что в конечном итоге способствует улучшению результатов лечения пациентов. Традиционные инструменты оценки сердечно-сосудистых заболеваний не выявляют, влияет ли метаболический синдром на ранние субклинические сердечно-сосудистые заболевания у пациентов с ожирением. Недавние исследования подчеркнули важность включения артериальной жесткости и эндотелиальной функции в комплексную оценку сердечно-сосудистой системы. Таким образом, целью настоящего исследования является описание методов, которые предоставляют информацию о раннем субклиническом старении сосудов, эндотелиальной дисфункции и атерогенных заболеваниях, что позволяет проводить васкулярно-целевую стратификацию риска среди популяций с ожирением и различными метаболическими профилями.

Введение

Ожирение является серьезной проблемой здравоохранения во всем мире из-за связанных с ним осложнений, таких как гипертония, дислипидемия, заболевания печени, атеросклероз, инсулинорезистентность и сахарный диабет 2 типа (СД2), а также повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ)¹.

Совокупность этих состояний, известная как метаболический синдром (РС), является основной причиной патогенеза ССЗ, который является одной из ведущих причин смерти, на долю которой приходится до 30% всех смертей во всем мире^. Люди с ожирением имеют более высокую потребность в кислороде и питательных веществах во всем организме из-за повышенной потребности в кровоснабжении, что приводит к значительным гемодинамическим изменениям. Эти изменения могут привести к снижению доступности оксида азота (NO), увеличению окислительного стресса и дисфункции эндотелия сосудов ^3,4,5.

Атеросклеротические заболевания являются основными сердечно-сосудистыми заболеваниями и представляют собой основную причину смертности во всем мире. Это клиническое проявление множественных возможных факторов, включая генетические факторы и факторы окружающей среды⁶. Было показано, что люди с метаболическими нарушениями, такими как резистентность к инсулину или преддиабет, имеют значительно более высокую распространенность и частоту коронарного атеросклероза, чем здоровые люди. Кроме того, закупоренные кровеносные сосуды с высокой липидной бляшкой были обнаружены еще до появления клинических проявлений метаболической дисфункции 7,8,9,10.

Артериальная жесткость, эндотелиальная дисфункция и атерогенез были описаны как важные факторы развития сердечно-сосудистых заболеваний. Эти процессы связаны со старением сосудов и образованием атерогенных бляшек в критических сосудах, таких как коронарные, сонные артерии или артерии конечностей. Трансляционные исследования показали, что артериальная жесткость, эндотелиальная дисфункция и атерогенез связаны с распространенным повреждением сосудов, вызванным хроническим воспалением, снижением выработки NO и окислительным стрессом^11,12.

Измерение скорости пульсовой волны сонной артерии бедренной артерии (cfСРПВ) представляет собой золотой стандарт для измерения артериальной жесткости. cfСРПВ можно измерить с помощью сонного тонометра одновременно с манжетой для ног для захвата формы волны артериального давления на сонной и бедренной артериях. Затем программное обеспечение может выполнить расчет скорости путем вычисления D/Δt, где D — расстояние прохождения между участками пульса сонной и бедренной артерии, а Δt — временная задержка от пикового R-волны ЭКГ до подножия соответствующей формы волны давления между сонной и бедренной осциллограммами. Повышенная жесткость центральных артерий, таких как аорта, вызывает более высокую скорость выброшенного импульса из левого желудочка через артерии, а также более быстрое возвращение отраженного давления с последующим повышением давления при выбросе левого желудочка, что потенциально снижает перфузию коронарных артерий. Таким образом, cfPWV может быть полезен в качестве маркера ишемической болезни сердца, инсульта и сердечно-сосудистых заболеваний^13,14.

Аналогичным образом, анализ пульсовой волны (PWA) является неинвазивным сосудистым параметром, который оценивает характеристики центральной волны давления, где систолическое и диастолическое артериальное давление аорты являются основными переменными. Измеряя артериальную жесткость и эластичную податливость, PWA отражает артериальную растяжимость, которая тесно связана с сердечно-сосудистым риском. Этот метод позволяет измерять такие параметры, как индекс аугментации, который позволяет прогнозировать тяжесть сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний коронарных артерий. Индекс аугментации можно описать следующим образом: ранняя артериальная волна возникает после выброса левого желудочка, а последующая отраженная волна исходит с периферии. Скорость этих волн увеличивается в зависимости от артериальной жесткости, и если отраженная волна достигает центральной аорты рано, систолическое давление в аорте увеличивается. Это известно как увеличенное давление (AP), в то время как его процентное соотношение к пульсовому давлению известно как индекс увеличения. PWA может быть измерена с помощью метода аппланационной тонометрии, предполагающего небольшое сжатие плечевой артерии так, чтобы ее трансмуральное давление было равно нулю. На этом этапе можно измерить среднее артериальное давление. После масштабирования формы волны артериального давления анализируется систолическая часть формы сигнала AP, а также учитываются биометрические и демографические данные 15,16,17. В частности, метод аппланационной тонометрии (SphygmoCor) показал приемлемую повторяемость и значимую корреляцию с инвазивной катетеризацией аорты при определении СРПВ аорты, а также хорошее соответствие рекомендациям Общества артерий 18,19,20.

Другие сосудистые тесты, такие как проточно-опосредованная дилатация (FMD) и толщина интима-медиа сонной артерии (CIMT), представляют собой неинвазивные методы, выполняемые с помощью ультрасонографии с линейными датчиками. Эти процедуры оценки полезны для оценки здоровья сосудов, в частности, эндотелиальной дисфункции и субклинического атерогенеза соответственно. Оба показали прогностическую способность к сердечно-сосудистым событиям. Ящур обычно считается отражением эндотелий-зависимой артериальной функции, в первую очередь опосредованной оксидом азота. Он служит суррогатным маркером здоровья сосудов и был использован неинвазивно для сравнения групп субъектов и оценки влияния вмешательств на людей²¹.

Целью настоящего исследования является описание использования методов, позволяющих определить маркеры, отражающие раннее субклиническое старение сосудов, эндотелиальную дисфункцию и атерогенные заболевания. Такая информация позволяет стратифицировать риск среди групп населения с ожирением и различными метаболическими профилями. Эти методы могут быть полезны для определения сердечно-сосудистых повреждений и прогноза, а также для оценки сосудистых и атерогенных реакций на фармакологические и нефармакологические вмешательства, особенно среди популяций с метаболическими факторами риска.

Протокол

Комитет по этике институциональных исследований Национального медицинского центра «20 de Noviembre» ISSSTE утвердил этот протокол (ID No 386.2013). Всем включенным в исследование пациентам было предоставлено письменное информированное согласие. Подробная информация об оборудовании и программном обеспечении, использованном в данном исследовании, приведена в Таблице материалов.

Критерии включения/исключения пациента:
Пациенты были старше 18 лет с диагнозом морбидное ожирение (индекс массы тела [ИМТ] >40 кг/м² или ИМТ >35 кг/м² с заболеваниями, связанными с ожирением, такими как сахарный диабет, гипертония или обструктивное апноэ сна/гипопноэ) и кандидатами на бариатрическую хирургию. Пациенты были исключены, если они применяли терапию для снижения веса в течение 6 месяцев до включения в исследование, имели значительные воспалительные заболевания, тяжелые заболевания почек и/или печени, активное злокачественное новообразование, беременность или признаки сердечно-сосудистых заболеваний (либо сообщали о себе, либо у них диагностировали ишемическую болезнь сердца, ишемическую болезнь сердца, структурные аномалии миокарда, кардиологические вмешательства или они проходили лечение по любому из этих состояний).

1. Оценка кардиометаболического профиля

ПРИМЕЧАНИЕ: Выборка исследования, использованная для этого эксперимента, включала 21 пациента с метаболически здоровым ожирением (MHO) и 25 метаболически нездоровых пациентов с ожирением (MUO), определяемых по отсутствию или наличию метаболического синдрома, соответственно. Участники были в возрасте от 43 ± 9 лет, с ИМТ 45 ± 7,8 кг/м², 78% из них были женщинами. Наиболее распространенными сопутствующими заболеваниями были сахарный диабет 2 типа, системная артериальная гипертензия и/или дислипидемия. Выборка должна была соответствовать возрасту.

Оценка кардиометаболического профиля
1. Получить демографические и антропометрические характеристики, такие как возраст, пол, рост, вес, хронические заболевания (СД2, гипертония и т.д.), употребляемые лекарства. Рассчитайте ИМТ, разделив вес на квадрат роста. Получите окружность талии, измерив расстояние между нижней точкой последнего ребра и гребнем подвздошной кости.
2. Выполнение рутинных клинических биохимических тестов, включая глюкозу, инсулин, функциональные пробы печени и липидный профиль²².
3. Обозначают пациентов как MUO или MHO, в зависимости от наличия или отсутствия метаболического синдрома соответственно.
  ПРИМЕЧАНИЕ: Метаболический синдром диагностируется в соответствии с критериями NCEP/ATP III²³. У пациента диагностируется метаболический синдром, если у него наблюдаются по крайней мере три из следующих пяти факторов риска:
4. Абдоминальное ожирение (окружность талии >102 см у мужчин или >88 см у женщин). (2) Уровень триглицеридов в сыворотке крови ≥150 мг/дл (1,7 ммоль/л). (3) Уровень холестерина ЛПВП <40 мг/дл (1,0 ммоль/л) у мужчин или <50 мг/дл (1,3 ммоль/л) у женщин. (4) Систолическое артериальное давление ≥130 мм рт.ст. или диастолическое артериальное давление ≥85 мм рт.ст. (5) Уровень глюкозы в плазме натощак ≥100 мг/дл (5,6 ммоль/л).

2. Сосудистое старение (артериальная ригидность)

ПРИМЕЧАНИЕ: Сосудистое старение можно оценить с точки зрения жесткости аорты, которая определяется пульсовым давлением в центральной аорте и скоростью пульсовой волны сонной артерии и бедренной артерии (cfPWV). В настоящее время cfPWV является золотым стандартом для определения артериальной жесткости¹³.

Оценка давления в аорте
ПРИМЕЧАНИЕ: Оценка давления в аорте выполняется с помощью устройства для измерения отражения артериальной волны и анализа пульсовой волны (PWA), на котором определяются параметры формы волны центрального аортального давления.
1. Создайте профиль пациента в программном обеспечении устройства и введите такие данные, как идентификатор пациента, имя, дата рождения, пол и рост.
2. Уложите пациента в положение лежа на спине не менее чем на 5 минут перед началом оценки.
3. Поместите плечевую манжету и закрепите ее вокруг руки пациента с центром плечевой артерии, следя за тем, чтобы центр манжеты и сердца находились на одном уровне.
4. Устройство автоматически выполняет PWA. Нажмите кнопку запуска . Манжета в первый раз автоматически надуется для определения систолического и диастолического давления на плече. Затем манжета сдуется и снова надуется, чтобы захватить форму волны PWA.
5. Получение PWA с помощью аппланационной тонометрии, которая позволяет регистрировать периферический пульс и генерировать формы волн центрального аортального давления. Периферийные места для аппланационной тонометрии включают плечевые или лучевые артерии.
6. После масштабирования формы волны артериального давления проанализируйте систолическую часть формы волны, в том числе учитывая биометрические и демографические данные.
  ПРИМЕЧАНИЕ: Программное обеспечение рассчитывает на основе формулы K· ПСА· (1 + Ts/Td), где Psa — площадь под систолической частью кривой над конечным диастолическим давлением, Ts и Td — длительности систолы и диастолы соответственно, а K — константа, связанная с ударным объемом^24,25.
7. Рассчитайте индекс аугментации, следуя приведенному ниже ПРИМЕЧАНИЕМ.
  ПРИМЕЧАНИЕ: Ранняя артериальная волна возникает после выброса левого желудочка, с последующей отраженной волной, исходящей с периферии. Скорость этих волн увеличивается в зависимости от артериальной жесткости, и если отраженная волна достигает центральной аорты рано, систолическое давление в аорте увеличивается. Это называется увеличенным давлением, в то время как его процентное соотношение к пульсовому давлению известно как индекс увеличения (Aix).
8. Получить автоматический отчет о тесте, содержащий параметры аорты, включая среднюю форму волны центрального давления: SP (аортальное систолическое давление), DP (диастолическое давление в аорте), PP (аортальное пульсовое давление), MAP (среднее артериальное давление) и HR (частота сердечных сокращений); клинические параметры, которые представлены на гистограмме; а также в Экс-ан-Провансе.
Выполнение определения cfPWV методом аппланационной тонометрии (SphygmoCor)
1. Поместите бедренную манжету вокруг бедра пациента как можно выше, убедившись, что трубка находится по центру верхней части ноги.
2. Найдите сонный пульс на шее пациента ниже челюсти. Попросите пациента слегка повернуть голову в сторону; При необходимости положите подушку ниже шеи, чтобы обеспечить поддержку. Как только пульс сонной артерии будет обнаружен в наиболее сильном воспринимаемом месте, нанесите на кожу пациента индикаторную метку.
3. Получите три измерения. Во-первых, расстояние между сонным пульсом и надгрудинной выемкой; во-вторых, расстояние между надгрудинной выемкой и бедренной манжетой; и, наконец, расстояние между бедренной артерией путем пальпации пульса в паху пациента и бедренной манжетой.
  ПРИМЕЧАНИЕ: Все расстояния должны быть измерены по прямым линиям (без изгибов тела пациента) и должны быть представлены в миллиметрах.
  1. Затем введите информацию о трех расстояниях в программное обеспечение cfPWV.
4. Поместите наконечник тонометра на место, где ранее располагался пульс сонной артерии. Затем нажмите кнопку СТАРТ . Датчик автоматически обнаружит пульс сонной артерии и запишет форму импульса, как только будет зарегистрирован регулярный паттерн. Устройство синхронизирует оба импульса (сонный и бедренный) для определения волновых импульсов и оценки cfPWV и времени прохождения импульса (рис. 1).
5. Убедитесь, что программное обеспечение автоматически выполняет расчет скорости путем вычисления D/Δt, где D — расстояние прохождения между участками пульса сонной и бедренной артерии, а Δt — временная задержка от пиковой R-волны ЭКГ до основания соответствующей формы волны давления между формой волны сонной артерии и бедренной артерии.
6. Оцените тест контроля качества, о котором сообщает устройство, чтобы определить, являются ли измерения приемлемыми.
  ПРИМЕЧАНИЕ: Держите кончик тонометра как карандаш, чтобы обеспечить максимальную устойчивость. Регулировка давления и положения на тонометре должна быть деликатной и мягкой для получения точных измерений, которые будут обозначены зеленым или желтым цветом верхней линии на экране и осциллограммах; В противном случае цвет станет красным, что говорит о необходимости снижения давления тонометра (если индикатор уровня давления идет вверх) или повышения давления тонометра (если показатель идет вниз). Оператор должен убедиться в том, что на сонных сериях имеется четко определенный восходящий удар, так как это важная характеристика, которая будет использоваться для определения cfPWV. Перед началом определения важно расположить экран компьютера в удобном для оператора месте. Если экран находится в месте, где оператору трудно его видеть, это может затруднить сбор данных. Устройству потребуется не менее 10 с последовательных одновременных сигналов пульсов сонной и бедренной артерии, и он будет автоматически захватывать сигналы; тем не менее, в некоторых обстоятельствах оператору придется регистрировать пульсовые волны вручную (рис. 2).

3. Эндотелиальная дисфункция (проточно-опосредованная дилатация [FMD])

ПРИМЕЧАНИЕ: Тест опосредованной потоком дилатации (FMD) - это неинвазивный метод оценки здоровья сосудов; Он особенно полезен для оценки функции эндотелия и был описан как полезный инструмент для прогнозирования будущих сердечно-сосудистых событий^. Она проводится с помощью ультразвукового исследования с линейным датчиком.

Выполнение протокола FMD в соответствии с международными рекомендациями²⁶. Используйте сфигмоманометр и поместите манжету вокруг правого предплечья.
Поместите линейный преобразователь высокого разрешения в B-режиме, соединенный с совместимым программным обеспечением для анализа, на плечевой артерии.
Сканируйте в продольном направлении на 5-10 см выше локтя. Получите наиболее четкое изображение переднего и заднего интимальных интерфейсов в B-режиме и определите исходный диаметр артерии.
Удерживайте датчик в одной и той же точке, чтобы обеспечить постоянство места измерения.
Окклюзируйте на 5 мин с помощью манжеты артериального давления, достигая давления на 30-50 мм рт.ст. выше определенного систолического давления.
После сдувания манжеты выполните непрерывную запись продольного изображения плечевой артерии в течение 3 мин, а затем снова определите диаметр.
Рассчитайте FMD как процентное изменение относительно диаметра сосуда до надувания манжеты следующим образом: (пиковый диаметр − базовый диаметр) / базовый диаметр (пиковый диаметр − базовый диаметр) / базовый диаметр (пиковый диаметр − базовый диаметр) / базовый диаметр x 100 (рис. 3). FMD% измеряет способность артерий реагировать на высвобождение эндотелиального оксида азота во время реактивной гиперемии (проточно-опосредованной)²⁷.
Дальнейшая оценка эндотелиальной дисфункции путем определения NO в плазме крови (набор для анализа оксида азота, коммерчески доступный) по результатам иммуноферментного анализа.
1. Подготовьте стандартную кривую и образцы, затем добавьте их в лунки в пробирной пластине.
2. Добавьте нитратредуктазу и кофактор фермента и инкубируйте в течение 60 минут при комнатной температуре, чтобы превратить нитрат в нитриты.
3. Добавьте усилители и реагенты Грисса; затем развивайте при комнатной температуре в течение 10 минут, позволяя нитритам превратиться в темно-фиолетовое соединение азохромофора, которое точно отражает количество NO.
4. Анализ в микропланшетном ридоре путем измерения оптической плотности 540 нм.

4. Субклинический атерогенез (толщина интима-медиа сонной артерии [CIMT])

ПРИМЕЧАНИЕ: Пациенты должны быть размещены в удобном положении лежа на спине, при этом голова должна быть повернута, чтобы обнажить яремную вену и сонную артерию; Свернутое полотенце или подушка под шеей можно использовать, чтобы лучше обнажить сонную артерию.

Протокол измерения толщины интима-медиа сонной артерии (CIMT) в соответствии с экспертным консенсусом^28,29 выполняется следующим образом: с помощью ультразвукового зонда с частотой 4,0 МГц можно определить сосудистые структуры шеи, такие как сонная артерия и яремная вена, а также щитовидную железу в поперечной ориентации у основания шеи.
Определите местоположение правой сонной артерии, используя поперечную ориентацию датчика, двигаясь в головном направлении, пока не будет идентифицирована сонная луковица и разветвление внутренней и наружной сонной артерии. Затем поверните преобразователь на 90°, чтобы добиться продольного обзора сонной артерии.
Определите толщину интима-медиа сонной артерии, измерив расстояние между границами intima-lumen и медиа-адвентиция в диапазоне 1 см дистальнее луковицы сонной артерии (рис. 4).
ПРИМЕЧАНИЕ: Протокол не включает последующее наблюдение, лекарства или вмешательства.

Результаты

Субъекты были классифицированы как MHO и MUO на основе их кардиометаболических профилей. В группе MUO наблюдалась более высокая распространенность хронических заболеваний, таких как системная артериальная гипертензия, сахарный диабет 2 типа (СД2) и дислипидемия. Аналогичным образом, фенотип MUO показал повышенные уровни глюкозы и HbA1c, а также различия в триглицеридах и общем холестерине (Таблица 1).

Затем оценивали сосудистое старение, отражающее артериальную жесткость и эндотелиальную дисфункцию, определяемую по параметрам гемодинамики аорты, ящуру и оксиду азота (NO) соответственно. Кроме того, субклинический атеросклероз оценивали с помощью измерения CIMT (табл. 2).

В группе MUO наблюдались более низкие значения ящура (4,87% ± 1,80% против 7,32% ± 2,90%, p = 0,001; Таблица 2) и NO плазмы (154,3 мкМ/л ± 6,15 мкМ/л против 170,6 мкМ/л ± 4,97 мкМ/л, p = 0,04; Таблица 2 и Рисунок 5) по сравнению с группой МЗО. Тем не менее, не было обнаружено статистических различий в параметрах гемодинамики аорты и CIMT.

figure-results-1
Рисунок 1: Схематическое изображение оценки скорости пульсовой волны сонной артерии и бедренной артерии. На этом рисунке показана методология оценки скорости каротидно-бедренной пульсовой волны (СРПВ), ключевой показатель артериальной жесткости и здоровья сердечно-сосудистой системы. Сонная сонная артерия и определение бедренного пульса представлены как неотъемлемые этапы в системе измерения артериальной СРПВ. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-2
Рисунок 2: Формы волн пульса сонной и бедренной артерии, определенные для оценки скорости пульсовой волны сонной артерии и бедра. Показано время (ось x) и амплитуда формы волны (ось y). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-3
Рисунок 3: Проточно-опосредованная дилатация (FMD). Оценка диаметра плечевой артерии (А) до или (В) после окклюзии артерии для определения функции эндотелия путем расчета дилатации. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-4
Рисунок 4: УЗИ сонной артерии для определения толщины интима-медиа (CIMT). Важно сделать три измерения с переднего, бокового и заднего углов. Определение CIMT проводится с обеих сторон шеи пациента. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

figure-results-5
Рисунок 5: Функциональные тесты эндотелия. Сравнение опосредованной потоком дилатации (FMD, слева) и оксида азота в плазме (NO, справа) у пациентов с MHO и MUO. Метаболический синдром значительно снижает биодоступность NO; Таким образом, артерии этих пациентов имеют сниженную способность расширяться после нагрузки во время теста на ящур. *p < 0,05. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.

	Метаболически здоровое ожирение (MHO)	Метаболически нездоровое ожирение (MUO)	*Значение P*
	n = 21	n = 25	*Значение P*
Возраст	43,3 ± 7,63	46,7 ± 7,75	0.0695
Мужской пол	5 (23.8)	9 (36)	0.5223
Системная артериальная гипертензия	7 (33.3)	19 (76)	0.0067*
Сахарный диабет 2 типа	1 (4.8)	17 (68)	<0,0001*
Дислипидемия	3 (14.3)	16 (64)	0.0009*
ИМТ	46.27 ± 4.86	47.61 ± 6.90	0.2288
Глюкоза	90.59 ± 2.46	100,4 ± 3,38	0.0273*
HbA1c	5.514 ± 0.10	6,186 ± 0,19	0.0053*
Инсулин	26.68 ± 3.6	46.64 ± 9.57	0.2723
Триглицеридов	109,5 ± 7,82	197,1 ± 37,15	0.0005*
HDLc	49,86 ±5,38	40 ± 1.72	0.1163
ЛПНП	115,9 ± 7,095	115,3 ± 8,23	0.7131
Общий холестерин	186,7 ± 6,47	167,7 ± 11,84	0.0392*
Категориальные переменные сравнивались с помощью точного теста Фишера; в то время как количественные переменные сравнивались с помощью 2-way, независимого U-манна-Уитни или T-критерия, в соответствии с оценкой нормальности. Статистическую значимость рассматривали при p<0,05. Сокращения: ИМТ; Индекс массы тела, HbA1c, гликированный гемоглобин A1c

Таблица 1: Исходные характеристики пациентов. В таблице сравниваются исходные характеристики пациентов с MUO (метаболически нездоровое ожирение) и MHO (метаболически здоровое ожирение).

	Метаболически здоровое ожирение (MHO)	Метаболически нездоровое ожирение (MUO)	p
	n = 21	n = 25	p
Систолическое давление в аорте (мм рт.ст.)	121,1 ± 3,77	119,7 ± 2,93	0.9608
Диастолическое давление в аорте (мм рт.ст.)	79,9 ± 2,56	75.96 ± 1.79	0.515
AIX (%)	26 ± 3.16	30.08 ± 2.19	0.2823
Скорость пульсовой волны (м/с)	6,089 ± 0,32	6,854 ± 0,26	0.3154
Ящур (%) ^&	7.32 ± 2.90	4.87 ± 1.80	0.0011*
CIMT (мм)	0,69 ± 0,02	0,704 ± 0,03	0.933
Оксид азота (мкМ/л)	170,6 ± 4,97	154,3 ±6,15	0.0443*
Количественные переменные сравнивали с помощью 2-факторного, независимого U-манна-Уитни или Т-критерия в соответствии с оценкой нормы. Статистическую значимость рассматривали при p<0,05. Сокращения: AIX – индекс аугментации; FMD – проточно-опосредованная дилатация; CIMT – толщина Cartid intima-media. (&) Из-за ограниченного физического пространства в нашей лаборатории, показанные данные ящура были получены в сидячем положении, что может изменить значение ящура, поскольку измерение ящура рекомендуется проводить в положении лежа на спине.

Таблица 2: Оценка сердечно-сосудистого риска. В таблице сравниваются факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с MUO (метаболически нездоровое ожирение) и MHO (метаболически здоровое ожирение).

Обсуждение

Забота о здоровье сосудов, а также понимание и управление риском сердечно-сосудистых заболеваний имеют важное значение для профилактики, раннего вмешательства и снижения глобального бремени сердечно-сосудистых заболеваний. В связи с этим совместное использование методов оценки эластичности и податливости артериальной стенки (включая гемодинамические параметры аорты, cfPWV для артериальной жесткости и индекс аугментации), продукции эндотелиального оксида азота и атеросклероза обеспечивает более полную оценку. Эти методы очень полезны для трансляционных исследований, определения характеристик факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний и оценки сердечно-сосудистых заболеваний в клинических испытаниях, тем самым улучшая наше понимание здоровья сосудов и прогрессирования сердечно-сосудистых^{заболеваний и} заболеваний коронарных артерий^.

Например, опосредованная потоком дилатация (FMD) была использована для лучшего понимания эндотелиальных и сосудистых последствий, вызванных COVID-19, для характеристики эндотелиальной дисфункции при нарушениях иммунной системы, таких как системная красная волчанка, и для изучения того, способствует ли повреждение эндотелия гипертонии и сердечно-сосудистому риску при гиперурикемии 32,33,34.

Кроме того, в других исследованиях изучалось влияние изменений образа жизни, таких как физические упражнения и изменения в питании, на артериальную жесткость, функцию эндотелия и CIMT. Используя эти инструменты, исследователи могут объективно измерить эффективность вмешательств и отслеживать изменения в состоянии артериального здоровья^{с течением времени}.

В настоящем исследовании сравнивались маркеры, отражающие старение сосудов в популяциях с кардиометаболическим риском. Интересно, что в группе с более высоким кардиометаболическим риском наблюдалось значительное нарушение функции эндотелия, что определялось уровнями ящура и NO, в то время как разницы в прогрессировании атеросклероза по данным CIMT не наблюдалось.

Здесь результаты исследования ящура согласуются с результатами других исследований ^36,37, подтверждая влияние метаболического риска на реакцию на расширение сосудов. Отсутствие связи между ящуром и ЦИМТ может быть связано с временным лагом между эндотелиальной дисфункцией и последующим развитием сосудистых поражений. Кроме того, эндотелиальная дисфункция, вероятно, связана с воспалительными реакциями, в то время как морфологические изменения в структуре сосудов могут быть связаны с внеклеточным^{ремоделированием}. Это говорит о том, что люди с метаболическим синдромом могут проявлять различные реакции на терапию, направленную на сосудистую функцию, в то время как на прогрессирование атеросклероза могут влиять другие факторы. Это подчеркивает важность использования нескольких биомаркеров для всесторонней оценки общего состояния сосудов.

Некоторые проблемы могут возникнуть во время измерений артериальной жесткости, ящура и CIMT, если оборудование не соответствует требованиям или окружающая среда не подходит. Для валидации рекомендуется оценить межнаблюдательную и внутринаблюдательную вариабельность. Кроме того, некоторые ограничения этих методов включают: (1) полученные результаты могут применяться к конкретным сосудистым функциям и анатомическим областям, таким образом, не отражая общее состояние сосудов; (2) точность измерений может зависеть от оператора, а результаты могут варьироваться в пределах одного и того же человека с течением времени из-за таких факторов, как состояние гидратации, положение тела и недавние приемы пищи; (3) Хотя тесты могут указывать на наличие артериальной жесткости, эндотелиальной дисфункции или ускоренного атерогенеза, они могут не дать представления об основных причинах. Кроме того, здоровье сосудов является динамичным и может меняться с течением времени, и измерения могут не отражать полный профиль риска сердечно-сосудистых заболеваний человека. Продолжающиеся исследования улучшают наше понимание этих измерений, а усовершенствования в методах измерения и интерпретации все еще развиваются.

В заключение следует отметить, что гемодинамические параметры аорты, ящур и CIMT представляют собой полезные, неинвазивные диагностические инструменты для оценки сердечно-сосудистого здоровья и заболеваний.

Раскрытие информации

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

Авторы благодарят за поддержку Институциональную программу Е015.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
Прибор для измерения отражения артериальной волны и анализа пульсовой волны	ATCOR	SphygmoCor	Analyzer пульсовой волны для центрального давления. Он содержит плечевую манжету и бедренную манжету
Microplate Reader для впитывания, Sunrise	Tecan	30190079	Режим обнаружения: Поглощение; Диапазон длин волн: 340 нм - 750 нм; Длина волны фильтра: 405 нм, 450 нм, 492 нм, 620 нм; Планшет Формат 96 лунок
Набор для анализа оксида азота	Abcam	ab65328	Набор для анализа оксида азота, колориметрический, Abcam Cat. ab65328 для 96-луночных планшетов
Portatil ultrasound для измерения ящура	Sonolife	MED 36-13	Ультразвуковой линейный преобразователь
Программное обеспечение для FMD WirelessUSG	SonoStarMed Technologies	WirelessUSG v. 3.6.52	Программное обеспечение, используемое для измерения диаметра артерии для FMD
Программное обеспечение, используемое для расчета параметров сосудов по Waveform Анализ	ATCOR	SphygmoCor XCEL	Программное обеспечение используется для интеграции профиля пациента, анализа формы волны, расчета PWA, СРПВ и других сосудистых параметров
Sphygmomanometer	Homecare	ANEROIDE 1000	100% хлопок саморегулирующийся браслет с крючком, индикатор взрослой артерии манжеты.
Ультразвуковое исследование для измерения CIMT	Philips	EPIQ7L12-3 Широкополосный преобразователь линейной матрицы	Линейный преобразователь (Broadband Linear Array Transducer)

Ссылки

Csige, I., et al. The impact of obesity on the cardiovascular system. J Diabetes Res. 2018, 3407306(2018).
McAloon, C. J., et al. The changing face of cardiovascular disease 2000-2012: An analysis of the World Health Organization Global Health Estimates data. Int J Cardiol. 224, 256-264 (2016).
Virdis, A. Endothelial dysfunction in obesity: Role of inflammation. High Blood Press Cardiovasc Prev. 23 (2), 83-85 (2016).
Medina-Leyte, D. J., et al. Endothelial dysfunction, inflammation and coronary artery disease: Potential biomarkers and promising therapeutical approaches. Int J Mol Sci. 22 (8), 3850(2021).
Mikael, L. R., et al. Vascular aging and arterial stiffness. Arq Bras Cardiol. 109 (3), 253-258 (2017).
Liang, Y., et al. The Mechanisms of the development of atherosclerosis in prediabetes. Arq Bras Cardiol. 22 (8), 4108(2021).
Açar, B., et al. Association of prediabetes with higher coronary atherosclerotic burden among patients with first diagnosed acute coronary syndrome. Angiology. 70, 174-180 (2019).
Amano, T., et al. Abnormal glucose regulation is associated with lipid-rich coronary plaque: Relationship to insulin resistance. JACC Cardiovasc Imaging. 1, 39-45 (2008).
Fan, J., Watanabe, T. Atherosclerosis: Known and unknown. Pathol Int. 72 (3), 151-160 (2022).
Coutinho, M. S. S. A. Abdominal adiposity and intima-media carotid thickness: An Association. Arq Bras Cardiol. 112 (3), 228-229 (2019).
Zanoli, L., et al. Arterial stiffness in the heart disease of CKD. J Am Soc Nephrol. 30 (6), 918-928 (2019).
Boutouyrie, P., et al. Arterial stiffness and cardiovascular risk in hypertension. Circ Res. 128 (7), 864-886 (2021).
Ben-Shlomo, Y., et al. Aortic pulse wave velocity improves cardiovascular event prediction: An individual participant meta-analysis of prospective observational data from 17,635 subjects. J Am Coll Cardiol. 63 (7), 636-646 (2014).
Butlin, M., Ahmad, Q. Large artery stiffness assessment using SphygmoCor technology. Pulse. 4 (4), 180-192 (2017).
Choi, J., Kim, S. Y., Joo, S. J., Kim, K. S. Augmentation index is associated with coronary revascularization in patients with high Framingham risk scores: A hospital-based observational study. BMC Cardiovasc Disord. 19 (15), 131(2015).
Doupis, J., Papanas, N., Cohen, A., McFarlan, L., Horton, E. Pulse wave analysis by applanation tonometry for the measurement of arterial stiffness. Open Cardiovasc Med J. 10, 188-195 (2016).
Saugel, B., et al. Cardiac output estimation using pulse wave analysis-physiology, algorithms, and technologies: A narrative review. Br J Anaesth. 126 (1), 67-76 (2021).
Grillo, A., et al. Short-term repeatability of non-invasive aortic pulse wave velocity assessment: comparison between methods and devices. Am J Hypertens. 31 (1), 80-88 (2017).
Salvi, P., et al. Non-invasive estimation of aortic stiffness through different approaches. Hypertension. 74 (1), 117-129 (2019).
Milan, A., et al. Current assessment of pulse wave velocity: Comprehensive review of validation studies. J Hypertens. 37 (8), 1547-1557 (2019).
Thijssen, D. H., et al. Assessment of flow-mediated dilation in humans: A methodological and physiological guideline. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H2-H12 (2011).
Costa Pereira, L. M., et al. Assessment of cardiometabolic risk factors, physical activity levels, and quality of life in stratified groups up to 10 years after bariatric surgery. Int J Environ Res Public Health. 16 (11), 1975(2019).
Grundy, S. M., Hansen, B., Smith, S. C. Jr, Cleeman, J. I., Kahn, R. A. Clinical management of metabolic syndrome: Report of the American Heart Association/National Heart, Lung, and Blood Institute/American Diabetes Association conference on scientific issues related to management. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24 (2), e19-e24 (2004).
Williams, R. R., Wray, R. B., Tsagaris, T. J., Kuida, H. Computer estimation of stroke volume from aortic pulse contour in dogs and humans. Cardiology. 59 (6), 350-366 (1974).
Kouchoukos, N. T., Sheppard, L. C., McDonald, D. A. Estimation of stroke volume in the dog by a pulse contour method. Circ Res. 26 (5), 611-623 (1970).
Corretti, M. C., et al. Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery: A report of the International Brachial Artery Reactivity Task Force. J Am Coll Cardiol. 39 (2), 257-265 (2002).
Atkinson, G., Batterham, A. M. The percentage flow-mediated dilation index: A large-sample investigation of its appropriateness, potential for bias and causal nexus in vascular medicine. Vasc Med. 18 (6), 354-365 (2013).
Touboul, P. J., et al. Mannheim carotid intima-media thickness consensus (2004-2006). An update on behalf of the Advisory Board of the 3rd and 4th Watching the Risk Symposium, 13th and 15th European Stroke Conferences, Mannheim, Germany, 2004, and Brussels, Belgium, 2006. Cerebrovasc Dis. 23, 75-80 (2007).
Touboul, P. J., et al. Mannheim carotid intima-media thickness and plaque consensus (2004-2006-2011). An update on behalf of the advisory board of the 3rd, 4th, and 5th watching the risk symposia at the 13th, 15th and 20th European Stroke Conferences, Mannheim, Germany, 2004, Brussels, Belgium, 2006, and Hamburg, Germany, 2011. Cerebrovasc Dis. 34, 290-296 (2012).
Thijssen, D. H. J., et al. Expert consensus and evidence-based recommendations for the assessment of flow-mediated dilation in humans. Eur Heart J. 40 (30), 2534-2547 (2019).
Lucas-Herald, A. K., Christian, D. Carotid intima-media thickness is associated with obesity and hypertension in young people. Hypertension. 79 (6), 1177-1179 (2022).
Mansiroglu, A. K., Seymen, H., Sincer, I., Gunes, Y. Evaluation of endothelial dysfunction in COVID-19 with flow-mediated dilatation. Arq Bras Cardiol. 119 (2), 319-325 (2022).
Sincer, I., et al. Association between serum total antioxidant status and flow-mediated dilation in patients with systemic lupus erythematosus: an observational study. Anatol J Cardiol. 15 (11), 913-918 (2015).
Sincer, I., et al. Significant correlation between uric acid levels and flow-mediated dilatation in patients with masked hypertension. Clin Exp Hypertens. 36 (5), 315-320 (2014).
Nakanishi, K., et al. Carotid intima-media thickness and subclinical left heart dysfunction in the general population. Atherosclerosis. 305, 42-49 (2020).
Klobučar, I., et al. Associations between endothelial lipase, high-density lipoprotein, and endothelial function differ in healthy volunteers and metabolic syndrome patients. Int J Mol Sci. 24 (3), 2073(2023).
Sandoo, A., et al. The association between functional and morphological assessments of endothelial function in patients with rheumatoid arthritis: a cross-sectional study. Arthritis Res Ther. 15 (5), R107(2013).
Toyoda, S., et al. Relationship between brachial flow-mediated dilation and carotid intima-media thickness in patients with coronary artery disease. Int Angiol. 39 (5), 433-442 (2020).