rpcardioRational Pharmacotherapy in CardiologyРациональная Фармакотерапия в Кардиологии1819-64462225-3653«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.20996/1819-6446-2019-15-3-328-334rpcardio-1953Research ArticleORIGINAL STUDIESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯVascular Remodeling Markers in Patients with Essential Arterial Hypertension Depending on Presence of Type 2 Diabetes MellitusМаркеры сосудистого ремоделирования у больных гипертонической болезнью в зависимости от наличия сахарного диабета 2 типаДанилогорскаяЮ. А.DanilogorskayaYu. A.

к.м.н., ассистент, кафедра госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Assistant, Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

julia_dan@mail.ruЖелезныхЕ. А.ZheleznykhE. A.

к.м.н., ассистент, кафедра госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Assistant, Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

ПриваловаЕ. А.PrivalovaE. A.

кардиолог, отделение кардиологии №1, УКБ №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, Cardiologist, Department of Cardiology №1, University Hospital №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

БеленковЮ. Н.BelenkovYu. N.

академик РАН, д.м.н., профессор, зав. кафедрой госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences, Head of Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

ЩендрыгинаА. А.ShchendriginaA. A.

к.м.н., ассистент, кафедра госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Assistant, Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

КожевниковаМ. В.KozhevnikovaM. V.

к.м.н., ассистент, кафедра госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Assistant, Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

ШакарьянцГ. А.ShakaryantsG. A.

к.м.н., ассистент, кафедра госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Assistant, Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

ЗекцерВ. Ю.ZektserV. Y.

к.м.н., ассистент, кафедра госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Assistant, Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

ЛишутаА. С.LishutaA. S.

к.м.н., доцент, кафедра госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Associate Professor, Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

ИльгисонисИ. С.IlgisonisI. S.

к.м.н., доцент, кафедра госпитальной терапии №1

119991, Москва, ул. Трубецкая, 8 стр. 2

MD, PhD, Associate Professor, Chair of Hospital Therapy №1

Trubetskaya ul. 8-2, Moscow, 119991 Russia

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)РоссияI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian Federation201901072019153328334Copyright © Danilogorskaya Y.A., Zheleznykh E.A., Privalova E.A., Belenkov Y.N., Shchendrigina A.A., Kozhevnikova M.V., Shakaryants G.A., Zektser V.Y., Lishuta A.S., Ilgisonis I.S., 20192019Данилогорская Ю.А., Железных Е.А., Привалова Е.А., Беленков Ю.Н., Щендрыгина А.А., Кожевникова М.В., Шакарьянц Г.А., Зекцер В.Ю., Лишута А.С., Ильгисонис И.С.Danilogorskaya Y.A., Zheleznykh E.A., Privalova E.A., Belenkov Y.N., Shchendrigina A.A., Kozhevnikova M.V., Shakaryants G.A., Zektser V.Y., Lishuta A.S., Ilgisonis I.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rpcardio.online/jour/article/view/1953

Aim. To study some vascular remodeling markers in hypertensive patients depending on the presence of type 2 diabetes mellitus.Material and methods. The study included patients with essential hypertension 1-2 degrees of increase in blood pressure with/without type 2 diabetes (30 and 32 patients respectively). Using photoplethysmography in combination with reactive hyperemia test structural and functional markers of vascular remodeling were determined: in large vessels – stiffness index and phase shift; in microvessels – reflection index and the occlusion index. Using the computer video capillaroscopy of the nail bed the density of the capillary network at rest, after venous occlusion and after the test with reactive hyperemia was determined. ELISA was used for determining the level of humoral markers of endothelium dysfunction and vascular bed remodeling: metalloproteinase 9, metalloproteinase 9 inhibitor, E-selectin, endothelin, transforming growth factor (TGF-β1), endothelial growthfactor A.Results. In compare with hypertensive patients in hypertensive patients with type 2 diabetes significantly higher stiffness index values (11.15 [10.05; 12.35] vs 10.15 [8.83; 11.83] m/s; p=0.04) were found as well as significantly lower (p=0.00) capillary network density at rest (26.4 [24.2; 27.6] vs 35.1 [33.0; 45.0] cap/mm2; p=0.00) after the tests with reactive hyperemia (29 [24; 33.3] vs 40.0 [35.0;43.3] cap/mm2; p=0.00) and venous occlusion (32.5 [27.8; 34.5] vs 40.0 [33.0; 45.0] cap/mm2). In hypertensive patients with type 2 diabetes significantly higher levels of TFG-β1 (11648 [4117.8; 37933.8] vs 3938.5 [1808.8; 7694] pg/ml; p=0.00) and significantly lower levels of endothelin-1 (0,46 [0,29;1,3] vs 1.73 [0.63; 2.30] ng/ml; p=0.01) was detected in compare with hypertensive patients without type 2 diabetes.Conclusion. In both groups some signs of vascular remodeling were found at the level of both large arteries and microvessels (arterioles and capillaries). However, the group of hypertension + type 2 diabetes mellitus had statistically significantly more pronounced changes in arterial stiffness, capillary network density, as well as humoral markers levels of fibrosis and endothelial dysfunction. 

Цель. Изучить морфофункциональные и гуморальные маркеры сосудистого ремоделирования у больных артериальной гипертонией (АГ) в зависимости от наличия сахарного диабета (СД) 2 типа.Материал и методы. В исследование включены больные АГ с повышением артериального давления (АД) 1-2 степени с/без СД 2 типа (30 и 32 человека, соответственно). У всех пациентов оценивали морфо-функциональные параметры сосудистого ремоделирования методом фотоплетизмографии крупных сосудов (индекс жесткости, сдвиг фаз) и микроциркуляторного русла (индекс отражения, индекс окклюзии). С помощью компьютерной видеокапилляроскопии ногтевого ложа определялась плотность капиллярной сети (ПКС) в покое и после пробы с венозной окклюзией и реактивной гиперемией. Определение уровня гуморальных маркеров эндотелильной дисфункции и ремоделирования сосудистого русла (металлопротеиназа 9, ингибитор металлопротеиназы 9, E-селектин, эндотелин, трансформирующий фактор роста [ТФР-β1], эндотелиальный фактор роста А) проводилось с помощью иммуноферментного анализа.Результаты. В группе больных АГ+СД 2 типа по сравнению с больными только АГ выявлены статистически значимо более высокий индекс жесткости (11,15 [10,05; 12,35] против 10,15 [8,83; 11,83] м/с; р=0,04) и статистически значимо более низкая ПКС как в покое (26,4 [24,2; 27,6] против 35,1 [33,0; 45,0] кап/мм2; p=0,00), так и после пробы с реактивной гиперемией (29 [24; 33,3] против 40,0 [35,0; 43,3] кап/мм2; p=0,00) и венозной окклюзией (32,5 [27,8; 34,5] против 40,0 [33,0; 45,0] кап/мм2; p=0,00). При сравнении уровней маркеров эндотелиальной дисфункции в группе АГ+СД 2 типа определялись статистически значимо более высокие уровни ТФР-β1 (11648 [4117,8; 37933,8] против 3938,5 [1808,8; 7694] пг/мл; p=0,00) и статистически значимо более низкие уровни эндотелина-1 (0,46 [0,29;1,3] против 1,73 [0,63; 2,3] нг/мл; p=0,01), чем в группе больных только АГ.Заключение. В обеих группах были выявлены признаки сосудистого ремоделирования на уровне как крупных артерий, так и сосудов микроциркуляторного русла (артериол и капилляров). Однако в группе АГ+СД 2 типа отмечались статистически значимо более выраженные изменения параметров артериальной жесткости, плотности капиллярной сети, а также уровней гуморальных маркеров фиброза и эндотелиальной дисфункции.

сосудистое ремоделированиеартериальная жесткостьсахарный диабет 2 типаартериальная гипертензияэндотелиальная дисфункцияvascular remodelingarterial stiffnessdiabetes mellitus type 2hypertensionendothelial dysfunctionReferencesKearney P.M., Whelton M., Reynolds K., et al. Global burden of hypertension: analysis of worldwide data. Lancet.2005;365:217-23.19. DOI:10.1016/S0140-6736(05)17741-1.Kearney P.M., Whelton M., Reynolds K., et al. Global burden of hypertension: analysis of worldwide data. Lancet.2005;365:217-23.19. DOI:10.1016/S0140-6736(05)17741-1.Тарасенко Н.А. Сахарный диабет: действительность, прогнозы, профилактика. Современные Проблемы Науки и Образования. 2017;6 [цитировано 08.05.2019]. Доступно на: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27144.Tarasenko N.A. Diabetes mellitus: reality, prognosis, prevention. Modern Problems of Science and Education. 2017;6 [cited by May 05, 2019]. Available from: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27144 (In Russ.)Kozakova M., Palombo C. Diabetes Mellitus, Arterial Wall, and Cardiovascular Risk Assessment. Int J Environ Res Public Health. 2016;13(2):201. DOI:10.3390/ijerph13020201.Kozakova M., Palombo C. Diabetes Mellitus, Arterial Wall, and Cardiovascular Risk Assessment. Int J Environ Res Public Health. 2016;13(2):201. DOI:10.3390/ijerph13020201.2013 ESH/ESC Guidelines for the management of arterial hypertension. The Task Force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2013;34;2159-219. DOI:10.1093/eurheartj/eht151.2013 ESH/ESC Guidelines for the management of arterial hypertension. The Task Force for the management of arterial hypertension of the European Society of Hypertension (ESH) and of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2013;34;2159-219. DOI:10.1093/eurheartj/eht151.Castorena-Gonzalez J.A., Staiculescu M.C., Foote C., Martinez-Lemus L.A. Mechanisms of the inward remodeling process in resistance vessels: Is the actin cytoskeleton involved ? Microcirculation. 2014;21(3):219-29. DOI:10.1111/micc.12105.Castorena-Gonzalez J.A., Staiculescu M.C., Foote C., Martinez-Lemus L.A. Mechanisms of the inward remodeling process in resistance vessels: Is the actin cytoskeleton involved ? Microcirculation. 2014;21(3):219-29. DOI:10.1111/micc.12105.Yasmin, McEniery C.M., Wallace S., et al. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), MMP-2, and serum elastase activity are associated with systolic hypertension and arterial stiffness. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2005;25(2):372. DOI:10.1016/j.amjcard.2005.03.072.Yasmin, McEniery C.M., Wallace S., et al. Matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), MMP-2, and serum elastase activity are associated with systolic hypertension and arterial stiffness. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2005;25(2):372. DOI:10.1016/j.amjcard.2005.03.072.Tan J., Huan Q., Xing X., et al. Impact of the metalloproteinase-9/tissue inhibitor of metalloproteinase-1 system on large arterialstiffness in patients with essential hypertension. Hypertens Res. 2007;30(10):959-63. DOI:10/1291/hypres.30959.Tan J., Huan Q., Xing X., et al. Impact of the metalloproteinase-9/tissue inhibitor of metalloproteinase-1 system on large arterialstiffness in patients with essential hypertension. Hypertens Res. 2007;30(10):959-63. DOI:10/1291/hypres.30959.Niemirska A., Litwin M., Trojanek J., et al. Altered matrix metalloproteinase 9 and tissue inhibitor of metalloproteinases 1 levels in children with primary hypertension. J Hypertens. 2016;34(9):1815-22. DOI:10.1097/HJH.0000000000001024.Niemirska A., Litwin M., Trojanek J., et al. Altered matrix metalloproteinase 9 and tissue inhibitor of metalloproteinases 1 levels in children with primary hypertension. J Hypertens. 2016;34(9):1815-22. DOI:10.1097/HJH.0000000000001024.Weigert K., Brodbeck K., Klopfer H.U., Häring E.D. Schleicher Angiotensin II induces human TGF-β1 promoter activation: similarity to hyperglycaemia. Diabetologia. 2002;45:890-8. DOI:10.1007/s00125-002-0843-4.Weigert K., Brodbeck K., Klopfer H.U., Häring E.D. Schleicher Angiotensin II induces human TGF-β1 promoter activation: similarity to hyperglycaemia. Diabetologia. 2002;45:890-8. DOI:10.1007/s00125-002-0843-4.Pohlers D., Brenmoehl J., Löffler I., et al. TGF-βand fibrosis in different organs — molecular pathway. Biochimica et Biophysica Acta. 2009;1792:746-56. DOI:10.1016/j.bbadis.2009.06.004.Pohlers D., Brenmoehl J., Löffler I., et al. TGF-βand fibrosis in different organs — molecular pathway. Biochimica et Biophysica Acta. 2009;1792:746-56. DOI:10.1016/j.bbadis.2009.06.004.Harvey A., Montezano A.C., Lopes R.A., et al. Vascular Fibrosis in Aging and Hypertension: Molecular Mechanisms and Clinical Implications. Can J Cardiol. 2016;32(5):659-68. DOI:10.1016/j.cjca.2016.02.070.Harvey A., Montezano A.C., Lopes R.A., et al. Vascular Fibrosis in Aging and Hypertension: Molecular Mechanisms and Clinical Implications. Can J Cardiol. 2016;32(5):659-68. DOI:10.1016/j.cjca.2016.02.070.Fels J., Jeggle P., Liashkovich I., et al. Nanomechanics of vascular endothelium. Cell Tissue Res. 2014;355:727-37. DOI:10.1007/s00441-014-1853-5.Fels J., Jeggle P., Liashkovich I., et al. Nanomechanics of vascular endothelium. Cell Tissue Res. 2014;355:727-37. DOI:10.1007/s00441-014-1853-5.Adeva-Andany M.M., Ameneiros-Rodríguez E., Fernández-Fernández C., et al. Insulin resistance is associated with subclinical vascular disease in humans. World J Diabetes. 2019;10(2):63-77. DOI:10.4239/wjd.v10.i2.63.Adeva-Andany M.M., Ameneiros-Rodríguez E., Fernández-Fernández C., et al. Insulin resistance is associated with subclinical vascular disease in humans. World J Diabetes. 2019;10(2):63-77. DOI:10.4239/wjd.v10.i2.63.Cardoso C.R., Salles G.F. Aortic Stiffness as a Surrogate Endpoint to Microand Macrovascular Complications in Patients with Type 2 Diabetes. Int J Mol Sci. 2016;17:piiE2044. DOI:10.3390/ijms17122044.Cardoso C.R., Salles G.F. Aortic Stiffness as a Surrogate Endpoint to Microand Macrovascular Complications in Patients with Type 2 Diabetes. Int J Mol Sci. 2016;17:piiE2044. DOI:10.3390/ijms17122044.Shah A.S., Urbina E.M. Vascular and Endothelial Function in Youth with Type 2 Diabetes Mellitus. Curr Diab Rep. 2017;17(6):36. DOI:10.1007/s11892-017-0869-0.Shah A.S., Urbina E.M. Vascular and Endothelial Function in Youth with Type 2 Diabetes Mellitus. Curr Diab Rep. 2017;17(6):36. DOI:10.1007/s11892-017-0869-0.Патент РФ №2012156011/14, 24.12.2012. Беленков Ю.Н., Щендрыгина А.А., Привалова Е.В. и др. Способ оценки состояния сосудистого русла у здоровых лиц с факторами риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и больных сердечно-сосудистыми заболеваниями. Патент России №2508900 С1.2014. Бюллетень №7.The patent of the Russian Federation №2012156011/14; Dec 24, 2012. Belenkov Y.N., Schendrygina A.A., Privalova E.V., et al. A method for assessing the state of the vascular bed in healthy individuals with risk factors for developing cardiovascular diseases and patients with cardiovascular diseases. The patent of Russia №2508900 С1.2014. Bulletin №7 (In Russ.)Chen Q., Min J., Feng Y., et al. Matrix metalloproteinases: inflammatory regulators of cell behaviors in vascular formation and remodeling. Mediators Inflamm. 2013;2013:928315. DOI:10.1155/2013/928315.Chen Q., Min J., Feng Y., et al. Matrix metalloproteinases: inflammatory regulators of cell behaviors in vascular formation and remodeling. Mediators Inflamm. 2013;2013:928315. DOI:10.1155/2013/928315.Castro M.M., Tanus-Santos J.E. Inhibition of matrix metalloproteinases (MMPs) as a potential strategy to ameliorate hypertension-induced cardiovascular alterations. Curr Drug Targets. 2013;14(3):335-43. DOI:10.2174/1389450111314030005.Castro M.M., Tanus-Santos J.E. Inhibition of matrix metalloproteinases (MMPs) as a potential strategy to ameliorate hypertension-induced cardiovascular alterations. Curr Drug Targets. 2013;14(3):335-43. DOI:10.2174/1389450111314030005.Sandstrom J., Vasan R..S Circulating biomarkers of extracellular matrix remodeling and risk of atherosclerotic events. Curr Opin Lipidol. 2006;17(1):45-53. DOI:10.1097/01.mol.0000203891.34890.b5.Sandstrom J., Vasan R..S Circulating biomarkers of extracellular matrix remodeling and risk of atherosclerotic events. Curr Opin Lipidol. 2006;17(1):45-53. DOI:10.1097/01.mol.0000203891.34890.b5.Hlubocka Z., Umnerová V., Heller S.,et al.Circulating intercellular cell adhesion molecule-1, endothelin-1 and von Willebrand factor-markers of endothelial dysfunction in uncomplicated essential hypertension: the effect of treatment with ACE inhibitors. J Hum Hypertens. 2002;16(8):557-62. DOI:10/1038/sj.jhh.1001403.Hlubocka Z., Umnerová V., Heller S.,et al.Circulating intercellular cell adhesion molecule-1, endothelin-1 and von Willebrand factor-markers of endothelial dysfunction in uncomplicated essential hypertension: the effect of treatment with ACE inhibitors. J Hum Hypertens. 2002;16(8):557-62. DOI:10/1038/sj.jhh.1001403.Taqueti V.R., Di Carli M.F. Coronary microvascular disease Pathogenic Mechanism and Therapeutic options. J Am Coll Cardiol. 2018;72(21):2625-2641. DOI:10.1016/j.jacc.2018.09.042.Taqueti V.R., Di Carli M.F. Coronary microvascular disease Pathogenic Mechanism and Therapeutic options. J Am Coll Cardiol. 2018;72(21):2625-2641. DOI:10.1016/j.jacc.2018.09.042.Belin de Chantemèle E.J., Vessières E., Guihot A.L., et al. Type 2 diabetes severely impairs structural and functional adaptation of rat resistance arteries to chronic changes in blood flow Cardiovasc Res. 2009;81(4):788-96. DOI:10.1093/cvr/cvn334.Belin de Chantemèle E.J., Vessières E., Guihot A.L., et al. Type 2 diabetes severely impairs structural and functional adaptation of rat resistance arteries to chronic changes in blood flow Cardiovasc Res. 2009;81(4):788-96. DOI:10.1093/cvr/cvn334.Mulvany M.J. Small artery remodelling in hypertension: causes, consequences and therapeutic implications. Med Biol Eng Comput. 2008;46(5):461-7. DOI:10.1007/s11517-008-0305-3.Mulvany M.J. Small artery remodelling in hypertension: causes, consequences and therapeutic implications. Med Biol Eng Comput. 2008;46(5):461-7. DOI:10.1007/s11517-008-0305-3.Sonoyama K., Greenstein A., Price A., et al. Vascular remodeling: implications for small artery function and target organ damage. Ther Adv Cardiovasc Dis. 2007;1(2):129-37. DOI:10.1177/1753944707086358.Sonoyama K., Greenstein A., Price A., et al. Vascular remodeling: implications for small artery function and target organ damage. Ther Adv Cardiovasc Dis. 2007;1(2):129-37. DOI:10.1177/1753944707086358.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.