Thickness of epicardial adipose tissue as a predictor of cardiovascular risk

Full Text

Введение Ожирение является одним из основных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. В отличие от таких модифицируемых факторов риска, как артериальная гипертензия, дислипидемия и курение, ожирение труднее поддается коррекции, и его распространенность продолжает расти, приобретая характер эпидемии [1]. Однако известно, что не всегда повышенная масса тела ассоциируется с высоким сердечно-сосудистым риском и ухудшением прогноза [1, 2]. Традиционные показатели для определения наличия и степени ожирения, такие как окружность талии, индекс массы тела, имеют низкую пороговую специфичность и могут способствовать гипердиагностике. Этим объясняется возрастающий интерес к прямой оценке висцерального жира [3]. Физиология эпикардиальной жировой ткани Эпикардиальная жировая ткань (ЭЖТ) представляет собой белый висцеральный жир, располагающийся между миокардом и висцеральным перикардом, который сосредоточен преимущественно в атриовентрикулярной и межжелудочковой борозде, вдоль коронарных артерий, вокруг предсердия, за правым желудочком и за верхушкой левого желудочка [4]. В отличие от эпикардиального жира (ЭЖ) перикардиальный жир расположен за пределами висцерального перикарда и на внешней поверхности париетального перикарда. Несмотря на близость этих двух жировых тканей, они существенным образом отличаются по своей функции и строению. ЭЖ покрывает поверхности обоих желудочков сердца и составляет около 20% от их общей массы, в среднем 50 г [5]. Кровоснабжение ЭЖТ осуществляется из ветвей коронарных артерий, в то время как питание перикардиальной жировой ткани осуществляется посредством некоронарных артерий [6]. Немаловажным моментом является отсутствие фасции, отделяющей миокард от ЭЖТ, вследствие чего ЭЖ и миокард имеют общую микроциркуляцию и тесно взаимодействуют между собой [7]. Небольшое количество ЭЖ может также расти внутри миокарда [6]. Функция ЭЖ На сегодняшний день активно изучается ЭЖТ человека с точки зрения ее функциональной значимости. Предполагается, что она обладает такими функциями, как механическая, метаболическая, термогенная, эндокринная/паракринная [6, 8]. В нормальных физиологических условиях ЭЖТ производит противовоспалительные или антиатеросклеротические цитокины, такие как адипонектин и адреномедуллин. Адипонектин является противовоспалительным цитокином, который увеличивает чувствительность к инсулину, участвует в снижении циркулирующих свободных жирных кислот (СЖК) и содержания внутриклеточных триглицеридов в печени и мышцах [5, 9]. Уровень адипонектина ниже у людей с ожирением и у пациентов с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний [9]. Он был описан как цитокин, наделенный антидиабетическими, антиатерогенными, антиоксидантными и противовоспалительными свойствами [10]. В отличие от адипонектина, адреномедуллин вырабатывается в разных органах, включая почки, легкие и сердце [6]. Он выполняет значительную кардиопротективную функцию, включающую вазодилатацию, натрийурез, стимуляцию выработки оксида азота [11]. В норме существует баланс между выработкой про- и противовоспалительных активных агентов, который при ожирении нарушается. Известно, что периваскулярная концентрация цитокинов выше, чем в подкожной жировой ткани, и может локально ускорять атеросклеротический процесс путем усиления эндотелиальной дисфункции, оксидативного стресса, локальной клеточной пролиферации гладких мышц, апоптоза и неоваскуляризации [12-14]. Показана связь между количеством ЭЖ и признаками нестабильности коронарных атеросклеротических бляшек [15]. Результаты значительного числа исследований показали, что ЭЖ может функционировать аналогично бурой жировой ткани, вырабатывая тепло для защиты миокарда и коронарных артерий при гипотермии [16]. Бурая жировая ткань содержит митохондрии с большим количеством разобщающего белка-1 (UCP1 - термогенин), который специфичен для митохондрий бурого жира [6]. Он необходим для выработки тепла при несократительном термогенезе и для адаптации животных и человека к низким температурам [5]. Выяснено, что содержание термогенина (UCP1) и связанных с ним генов выше в ЭЖ, чем в жировых отложениях других частях тела, таких как область живота, бедер и подкожной жировой клетчатки [16]. В связи с этим роль ЭЖТ в термогенезе сердечной мышцы представляет значительный интерес и активно изучается. Традиционно принято считать, что СЖК являются основным метаболическим ресурсом для сердечной мышцы. Процесс b-окисления СЖК происходит в митохондриях кардиомиоцитов, которые обеспечивают около 70% внутриклеточных запасов аденозинтрифосфата (АТФ) [17]. Дополнительно АТФ кардиомиоциты получают за счет анаэробного окисления глюкозы. В норме эти процессы сбалансированы. ЭЖТ имеет более высокий уровень освобождения и поглощения СЖК по сравнению с подкожным и другими висцеральными жировыми отложениями [18]. Поскольку выработка энергии в сердечной мышце находится в прямой зависимости от окисления СЖК, увеличение метаболизма СЖК именно в ЭЖТ активно поддерживает процесс сохранения энергетического баланса в миокарде, особенно в условиях высокой потребности. СЖК в ЭЖ могут свободно проходить через интерстиций коронарных артерий и попадают в коронарный кровоток с последующим проникновением в миокард [6]. Хотя ЭЖ считается весомым источником энергии для миокарда, точная степень его вклада остается неизвестной. Механическая функция ЭЖ заключается в особенности его расположения и его физических свойствах. ЭЖ находится в атриовентрикулярной или межжелудочковой бороздах и обычно сопровождает основные ветви коронарных артерий. Он достаточно эластичен и хорошо сжимается, что может механически защитить коронарную артерию от чрезмерного сдавления при работе сердечной мышцы и сокращении самой артерии [19]. В то же время значительное увеличение толщины ЭЖ ведет к возрастанию массы обоих желудочков, что может повышать нагрузку на сердце и способствовать гипертрофии левых камер сердца [20]. ЭЖТ и кардиоваскулярный риск Негативные механизмы ЭЖТ, которые могут оказывать влияние на функцию и структуру сердца, продолжают активно изучаться. Представляют интерес исследования, демонстрирующие наличие висцерального ожирения и гипертрофированной ЭЖТ как значимого фактора в хроническом асептическом воспалении жировой ткани, которое проявляется в виде клеточной инфильтрации макрофагов и Т-лимфоцитов [21, 22]. Одними из основных клеток-катализаторов, вызывающих и поддерживающих асептическое воспаление в жировой ткани, являются макрофаги [22]. Было обнаружено, что пациенты с выраженной ишемической болезнью сердца (ИБС) имеют больше классических активированных провоспалительных макрофагов типа M1 и меньше противовоспалительных макрофагов типа М2 в ЭЖ по сравнению с лицами без ИБС [21]. Но не только макрофаги активно принимают участие в воспалительном процессе. Т-лимфоциты и тучные клетки, которые были обнаружены в ЭЖ, также вносят весомый вклад в воспалительный процесс у пациентов с ИБС [6]. Данные инфильтративные лейкоциты реагируют на врожденные воспалительные сигналы через Toll-подобные рецепторы и продуцируют воспалительные цитокины (интерлейкин-1, -6, фактор некроза опухоли a и моноцит-хемоаттрактант-1) [23]. В условиях висцерального ожирения адипоциты активно продуцируют воспалительные адипокины и могут рассматриваться как неотъемлемые компоненты иммунной системы [24]. Наибольший интерес представляют такие воспалительные адипокины, как резистин и лептин. Они стимулируют и активно поддерживают процесс асептического воспаления в жировой ткани человека при коронарной болезни сердца [25]. Определенную роль в развитии асептического воспаления в жировой ткани, инсулинорезистентности и прогрессировании коронарной болезни сердца играют оксидативный стресс и эндотелиальная дисфункция [26]. У больных с ИБС для ЭЖ характерны более высокая экспрессия матричной РНК генов, участвующих в оксидативном стрессе, и более высокий уровень активных форм кислорода по сравнению с подкожно-жировой тканью [27]. Поскольку активные формы кислорода стимулируют хроническое воспаление, активация процесса оксидативного стресса может стимулировать воспалительные сигналы в ЭЖТ и способствовать развитию и прогрессированию ИБС. Измерение ЭЖ Толщина ЭЖТ может быть измерена путем трансторакальной эхокардиографии, сердечной компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). МРТ считается «золотым стандартом» для оценки толщины и массы ЭЖТ, анализа объема желудочков и массы миокарда [3, 26]. При этом в настоящее время все большее значение придается оценке толщины ЭЖТ с помощью трансторакальной эхокардиографии как более доступного метода, характеризующегося хорошей воспроизводимостью и отсутствием радиационного облучения. Для измерения толщины ЭЖТ используется парастернальная позиция по длинной и короткой осям левого желудочка. За ЭЖ принято считать эхонегативное пространство между правым желудочком и париетальным перикардом. Межжелудочковая перегородка и корень аорты выбираются как основные анатомические ориентиры. Рекомендуется выполнять измерение толщины ЭЖТ на расстоянии 2 см от межжелудочковой перегородки не менее чем в 3 сердечных циклах с последующим вычислением среднего значения. Некоторые авторы анализируют более 3 сердечных циклов [28]. Для получения среднего значения толщины ЭЖТ необходимо сложить измерения, выполненные по длинной и короткой осям левого желудочка. Изначально измерение толщины ЭЖТ выполнялось во время конечной систолы желудочков, так как измерения в конце диастолы вызывают небольшие затруднения из-за выраженной деформации и давления на ЭЖТ. В то же время измерение толщины ЭЖТ в конце диастолы оправдано соответствием полученных результатов при эхокардиографическом исследовании с КТ или МРТ сердца. Также эхокардиографическая оценка ЭЖТ в конце диастолы, непосредственно перед R-волной на электрокардиографии, была бы удобной с точки зрения стандартизации [26, 28]. Поскольку измерения, выполненные в конце систолы, существенно выше по сравнению с измерениями, полученными в конце диастолы, при интерпретации толщины ЭЖТ необходимо обращать внимание на протокол исследования в публикациях. В настоящее время не существует порогового значения для толщины ЭЖТ. В литературе встречается много противоречий в отношении толщины ЭЖТ и степени ее влияния на прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний. Представляется интересным тот факт, что толщина ЭЖТ, измеренная во время конечной систолы, составляет минимум 1,1 и максимум - 22,6 мм при среднем значении 7 мм у мужчин и 6,5 мм - у женщин (у здоровых добровольцев) [29]. При измерении в конце диастолы среднее значение толщины ЭЖТ составило 6,4 мм (1,1-16,6 мм) у больных с ИБС [30] и 4,7±1,5 мм - у бессимптомных пациентов [31]. Толщина ЭЖТ, измеренная в конце диастолы, более 5 мм рассматривается как независимый предиктор развития субклинического атеросклероза, метаболического синдрома, низкого коронарного резерва и гипертензии [26]. В то же время указанное значение толщины ЭЖТ не может рассматриваться в качестве порогового, так как это не было изучено в крупных многоцентровых исследованиях. При интерпретации полученных значений толщины ЭЖ следует учитывать, что на толщину ЭЖТ могут влиять возраст, пол, раса и в какую фазу сердечного цикла было выполнено измерение. Кроме того, следует помнить о ряде технических ограничений эхокардиографической оценки толщины ЭЖТ, в частности большей межисследовательской вариабельности, по сравнению с КТ и МРТ, а также трансторакальном акустическом окне, ограничивающем возможности визуализации ЭЖ. Несмотря на указанные трудности, на сегодняшний день основным методом для измерения ЭЖТ остается эхокардиография. Заключение ЭЖТ - особенное висцеральное жировое депо с уникальными анатомическими и функциональными возможностями. Это важный источник биомолекул, который также выполняет роль секреторного органа. Толщина и объем ЭЖ могут быть измерены с помощью эхокардиографии, КТ или МРТ. Имеются данные о том, что объем и толщина ЭЖТ связаны со степенью и тяжестью метаболического синдрома и ИБС, поэтому измерение толщины ЭЖТ можно использовать как прогностический маркер кардиометаболических заболеваний. К сожалению, на сегодняшний день не существует результатов крупных популяционных исследований по влиянию ЭЖТ на развитие и прогрессирование ИБС. Предполагается, что данные исследования позволят найти новые терапевтические подходы для лечения сердечно-сосудистых заболеваний.

About the authors

A. V Davydova

A.S.Lukashevskiy Kamchatka Regional Hospital. 630003, Russian Federation

Petropavlovsk-Kamchatsky, Leningradskaya ul., 112

V. S Nikiforov

I.I.Mechnikov State Northwestern Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: viktor.nikiforov@szgmu.ru
191015, Russian Federation, Saint Petersburg, ul. Kirochnaia, d. 41

Yu. S Khalimov

S.M.Kirov Military Medical Academy of the Ministry of Defence of the Russian Federation

Email: yushkha@gmail.com
194044, Russian Federation, Saint Petersburg, ul. Akademika Lebedeva, d. 6

References

Supplementary files