Этиология. Концепция факторов риска лежит в основе современных представлений об этиологии атеросклероза. Помимо деления на немодифицируемые и модифицируемые, факторы риска атеросклероза разделяют на причинные, предрасполагающие и условные. К причинным факторам относятся курение, АГ, гиперхолестеринемия и/или повышение уровня ХС ЛПНП в крови, низкий уровень ХС ЛПВП, гипергликемия. К предрасполагающим факторам относятся мужской пол, ожирение, гиподинамия, раннее проявление ИБС у ближайших родственников (ИМ или внезапная смерть у мужчин ранее 55 лет, у женщин ранее 65 лет), а также социально-экономические, поведенческие и этнические факторы. К условным факторам относятся повышенный уровень ТГ в крови, высокий уровень липопротеида (а), гипергомоцистеинемия, гиперфибриногенемия, повышенное содержание в крови ингибитора активатора плазминогена.
Патогенез. Современное представление о патогенезе атеросклероза базируется на двух основных гипотезах: липидной гипотезе и гипотезе хронического повреждения эндотелия. Эти гипотезы не исключают друг друга. Механизмы атерогенеза, описанные в каждой из них, тесно взаимосвязаны.
Атеросклеротический процесс начинается с повреждения эндотелия, которое характеризуется нарушением цитоскелета, ослаблением межклеточных связей и изменением расстояния между клетками. Причины первичного повреждения эндотелия разнообразны. К их числу относится усиление механического воздействия крови на сосудистую стенку при АГ. Именно поэтому атеросклеротические бляшки чаще всего образуются в местах ответвления и бифуркации артерий, которые подвергаются наиболее сильному гемодинамическому удару. Кроме того, повреждающее воздействие на эндотелий оказывают различные экзогенные и эндогенные химические факторы: метаболиты табачного дыма, катехоламины, ангиотензин II, продукты перекисного окисления и гликозилирования. Важным фактором первичного повреждения эндотелия является бактериальная и вирусная инфекция с сопутствующими иммунными (аутоиммунными) реакциями.
Параллельно морфологическим нарушениям развивается дисфункция эндотелия, которая выражается в ослаблении его антитромбогенных и антиадгезивных свойств. К участкам поврежденного эндотелия прикрепляются моноциты. Проникая в субэндотелиальное пространство, моноциты трансформируются в макрофаги, которые захватывают модифицированные в результате перекисного окисления ЛПНП и превращаются в пенистые клетки, скопления которых образуют липидные полоски. Окисленные ЛПНП инициируют локальную воспалительную реакцию, следствием которой является гибель эндотелиальных клеток и прогрессирование дисфункции эндотелия. Стимуляция макрофагов и эндотелиальных клеток окисленными ЛПНП способствует высвобождению цитокинов. Воздействуя на гладкомышечные клетки медии, цитокины вызывают их пролиферацию и миграцию в интиму, что сопровождается превращением гладкомышечных клеток в подобие фибробластов с полной или частичной потерей сократительных свойств. Кроме того, цитокины стимулируют секрецию коллагена и других белков соединительной ткани. В результате внутри сосудистой стенки образуется фиброзная капсула, отграничивающая липидное ядро атеросклеротической бляшки от других тканей. В состав липидного ядра атеросклеротической бляшки входят пенистые клетки, внеклеточные липиды в основном ХС и его эфиры, оболочки разрушенных клеток. По мере созревания в атеросклеротических бляшках накапливается кальций.
Липиды это разнообразные вещества, жизненно необходимые для организма человека. Однако нарушение липидного обмена сопряжено с повышенным риском развития атеросклероза. Важная роль дислипидемии в генезе атеросклероза была впервые продемонстрирована в классических экспериментальных исследованиях Н. Н. Аничкова и С. С. Халатова (1912). В последующем значение дислипидемии как фактора риска атеросклероза многократно подтверждалось в исследованиях клинического характера и было изучено детально.
Основными липидами плазмы крови человека являются ТГ, фосфолипиды и ХС. ТГ это сложные эфиры трехатомного спирта глицерина и высших жирных кислот. ТГ служат главным источником энергии для работающих мышц. Время полужизни ТГ в плазме относительно невелико, они быстро гидролизуются и захватываются различными тканями (главным образом, жировой тканью). После приема жирной пищи уровень ТГ в плазме заметно повышается и остается высоким в течение нескольких часов. ХС относится к группе стероидов. Неэстерифицированный (свободный) ХС является структурным компонентом клеточных мембран и участвует в обеспечении их избирательной проницаемости. В организме человека ХС необходим для синтеза желчных кислот, стероидных и половых гормонов. ХС синтезируется в печени из ацилкоэнзима А. Ключевым ферментом синтеза ХС является 3-гидрокси-3-метилглютарил-коэнзим А-редуктаза (ГМГ-КоА-редуктаза). Основным источником экзогенного ХС являются пищевые продукты животного происхождения, однако его поступление в организм извне не является обязательным, так как количества эндогенного, синтезируемого в печени ХС вполне достаточно для полного обеспечения потребности организма. При избытке свободного ХС в клетках печени активируется фермент ацилхолестерин-ацетилтрансфераза, который катализирует образование эфиров ХС, т. е. его метаболически инертной формы, в виде которой создается депо ХС. Фосфолипиды представляют собой сложные эфиры глицерина или сфингозина, содержащие жирные кислоты и фосфорную кислоту. Фосфолипиды вместе с ХС входят в состав клеточных мембран, образуя их структурную основу фосфолипидный бислой.
В связи с тем что липиды плазмы крови являются гидрофобными соединениями и не растворяются в водных средах, они транспортируются в виде особых сферических частиц липопротеидов. Ядро такой частицы состоит из эфиров ХС и ТГ, оболочка из свободного ХС, фосфолипидов и белков аполипопротеинов. Аполипопротеины обладают сродством к различным рецепторам и ферментативной активностью. Липопротеиды плазмы крови различаются по размеру, плотности, белковому составу и электрофоретической активности. Выделяют пять классов липопротеидов: хиломикроны (ХМ), липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеиды промежуточной плотности (ЛППП), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Основные характеристики липопротеидов плазмы крови
ХМ самые крупные частицы, содержат преимущественно ТГ. Основная функция ХМ перенос ТГ из кишечника, где происходит их всасывание, в кровь и затем к месту использования в качестве источника энергии. В периферических капиллярах большая часть ТГ, содержащихся в ХМ, расщепляется под воздействием липопротеидлипазы до жирных кислот и глицерина. Жирные кислоты утилизируются миоцитами или, подвергшись реэстерификации, откладываются в жировой ткани в виде ТГ. Остаточные, или ремнантные, частицы ХМ, содержащие ХС, поступают в печень, где полностью разрушаются. Атерогенность ХМ не доказана, однако ремнанты ХМ являются атерогенными. ЛПОНП по сравнению с ХМ имеют меньшие размеры, содержат меньше ТГ, но больше ХС, фосфолипидов и белка. ЛПОНП образуются главным образом в печени и служат для переноса эндогенных ТГ из печени в мышцы. После гидролиза ТГ, содержащихся в ЛПОНП, они, как и ХМ, преобразуются в ремнантные частицы (или ЛППП), которые затем переносятся в печень. ЛППП являются атерогенными и могут поглощаться макрофагами. В отличие от ремнантов ХМ, ЛППП в печени не утилизируются, а под влиянием печеночной липопротеидлипазы трансформируются в ЛПНП, которые содержат максимальное количество ХС и характеризуются наибольшей атерогенностью.
Каждая частица ЛПНП содержит одну макромолекулу аполипопротеина В-100, которым опосредуется связывание ЛПНП со специфическим рецептором. После связывания с рецептором частица ЛПНП захватывается печеночной клеткой, где происходит ее лизосомное разрушение. Количество рецепторов ЛПНП, расположенных на одной клетке, варьирует от 15 до 70 тыс. Образование рецепторов ЛПНП регулируется с помощью механизма, чувствительного к содержанию внутриклеточного ХС, по принципу обратной связи. Поэтому при избыточном поступлении в организм пищевого ХС, который захватывается клетками печени из ремнантов ХМ и включается во внутриклеточный пул свободного ХС, количество рецепторов ЛПНП уменьшается. Вследствие этого происходит накопление ХС ЛПНП в плазме крови. Недостаточное количество рецепторов ЛПНП может быть обусловлено и генетическим дефектом, что является причиной семейной (наследственной) гиперхолестеринемии.
ЛПВП синтезируются в печени и кишечнике. Эти частицы захватывают ХС в клетках организма и переносят его в печень, обеспечивая так называемый «обратный транспорт холестерина». Обладая собственным антиоксидантным действием, ЛПВП препятствуют окислению ЛПНП. Кроме того, ЛПВП способны стимулировать продукцию эндотелием простациклина соединения, обладающего сосудорасширяющим и антиагрегационным эффектами. Таким образом, ЛПВП препятствуют развитию атеросклероза.
Помимо пяти основных классов липопротеидов выделяют еще липопротеид (а). Частицы липопротеида (а) по липидному составу идентичны ЛПНП, но дополнительно содержат аполипопротеин (а) полиморфный белок, по структуре близкий к плазминогену. Изолированные частицы липопротеида (а) способны к спонтанной агрегации, увеличение их содержания в плазме крови ассоциируется с повышенным риском коронарного тромбоза.
Концентрацию общего ХС, ХС ЛПВП и ТГ в плазме (сыворотке) крови определяют химическими или ферментативными методами. Для определения концентрации ХС ЛПОНП и ЛПНП применяется расчетный метод. Наиболее важный для выбора лечебной тактики параметр уровень ХС ЛПНП рассчитывается по формуле W. T. Friedwald [и др.]:
или
Формула применима при уровне ТГ, не превышающем 4,5 ммоль/л.
ЛПВП синтезируются в печени и кишечнике. Эти частицы захватывают ХС в клетках организма и переносят его в печень, обеспечивая так называемый «обратный транспорт холестерина». Обладая собственным антиоксидантным действием, ЛПВП препятствуют окислению ЛПНП. Кроме того, ЛПВП способны стимулировать продукцию эндотелием простациклина соединения, обладающего сосудорасширяющим и антиагрегационным эффектами. Таким образом, ЛПВП препятствуют развитию атеросклероза.
Помимо пяти основных классов липопротеидов выделяют еще липопротеид (а). Частицы липопротеида (а) по липидному составу идентичны ЛПНП, но дополнительно содержат аполипопротеин (а) полиморфный белок, по структуре близкий к плазминогену. Изолированные частицы липопротеида (а) способны к спонтанной агрегации, увеличение их содержания в плазме крови ассоциируется с повышенным риском коронарного тромбоза.