Длина теломер у пациентов молодого и среднего возраста: взаимосвязь с сердечно-сосудистыми факторами риска

Значение сердечно-сосудистых факторов риска (ФР) для здоровья и продолжительности жизни не вызывает сомнений. В целом для российской популяции первые четыре позиции в плане атрибутивной смертности занимают артериальная гипертензия (АГ), курение, ожирение и гипергликемия [1]. У лиц младших возрастных групп (от 15 до 49 лет) эта ситуация отличается не намного. В рейтинге наиболее значимых ФР находятся курение на втором месте, АГ на третьем, ожирение на пятом, повышение уровня холестерина на шестом и гипергликемия на восьмом [1].

Постулируется, что борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) должна носить превентивный характер и стартовать с детства и молодости с выявления и коррекции модифицируемых ФР. При этом следует отметить, что распространенность основных сердечно-сосудистых факторов у лиц молодого и среднего возраста достаточно высока. Исходя из результатов исследования ЭССЕ-РФ-2, АГ имеется у 25,5% мужчин и 11,3% женщин в возрасте 25-34 лет и у 44,7% и 29,9% в 35-44 года [2]. Ожирение, диагностированное по индексу массы тела (ИМТ), встречается у 14,3% мужчин и у 10,7% женщин в молодом возрасте и у 28,1 и 24,8% в среднем возрасте [3], а абдоминальное ожирение, определенное по окружности талии (ОТ) ≥102 см у мужчин и ≥88 см у женщин, соответственно, у 11,5 и 15,4% в молодом возрасте и у 22 и 31% — в среднем [3]. Дислипидемия также представляет собой частое состояние среди данной категории населения России: соответственно, 32,9 и 38,8% среди молодежи и 51,3 и 59,3% среди лиц среднего возраста [4].

Метаболические нарушения и лежащее в их основе ожирение стимулируют процессы старения посредством широкого спектра механизмов, в т. ч. синтеза адипокинов и метавоспаления [5]. Процесс старения наряду с генетической нестабильностью, истощением стволовых клеток, эпигенетическим повреждением, митохондриальной дисфункцией характеризуется укорочением теломер [6]. Теломеры являются концевыми фрагментами линейных эукариотических хромосом, которые обеспечивают геномную стабильность и целостность, однако с каждым последующим делением клетки происходит их постепенное укорочение [7]. Чрезмерное уменьшение длины теломер может происходить под воздействием оксидативного стресса и системного воспаления, каждый из которых является важными фактором биологического старения. При критическом укорочении теломер активируются процессы репликативного старения, приводящего к повреждению генома и апоптозу [6][7]. Это, в свою очередь, сопровождается формированием аномалий и приводит к истощению тканевых стволовых клеток и клеток-предшественников, нарушению их структурной целостности и функциональной активности [7].

В исследовании Demanelis K, et al. при измерении длины теломер в 24 типах тканей показаны различные темпы их укорочения в разных типах тканей [6]. Существует согласованное мнение о том, что наиболее доступным и репрезентативным методом является измерение длины теломер лейкоцитов (ДТЛ) [6, 8], которая коррелирует с длинами теломер большинства изученных тканей [6] и рассматривается в качестве генетического маркера старения.

Целью работы стала оценка связи ДТЛ с сердечно-сосудистыми ФР у пациентов молодого и среднего возраста без ССЗ.

Материал и методы

Одномоментное кросс-секционное исследование проведено на базе клиники факультетской терапии № 2 УКБ 4 Сеченовского Университета в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации. Исследование было одобрено локальным этическим комитетом, протокол № 25-22 от 08.12.2022. Все лица, включаемые в исследование, подписали добровольное информированное согласие. Критерием включения в основную группу был возраст от 18 до 50 лет.

Критериями невключения были: наличие симптоматической АГ, клинические проявления заболеваний, связанных с атеросклерозом, клинико-лабораторные проявления хронических заболеваний печени, снижение уровня скорости клубочковой фильтрации <60 мл/мин/1,73 м², протеинурия ≥300 мг/сут., сахарный диабет (СД) 1 и 2 типов, воспалительные заболевания любой локализации, беременность на момент включения в исследование.

В исследование включено 450 пациентов европеоидной расы от 18 до 50 лет, медиана возраста 30 [ 21;42] лет. Все пациенты прошли анкетирование для оценки ФР и возможных критериев исключения, а также подробное антропометрическое исследование с оценкой маркеров ожирения: ОТ, окружность бедер, окружность шеи, ИМТ [9]. Концентрацию показателей гликемии, липидного профиля: общий холестерин, липопротеины низкой плотности, липопротеины высокой плотности и триглицериды определяли с помощью экспресс-анализатора CardioChekPA (США, 2017г). У всех пациентов были рассчитаны интегральные метаболические индексы: VAI [10], BFP [11], BAI [12] и LAP индекс [13].

Для исследования ДТЛ из 450 испытуемых "методом случайных конвертов" рандомизировано 45 пациентов (19 мужчин (42%) и 26 женщин (58%)), медиана возраста которых составила 26 [ 21;39] лет.

ДНК лейкоцитов выделяли из образцов цельной крови с помощью набора QIAamp DNA Blood Mini Kit, Qiagen (Германия, 2022) согласно протоколу производителя. Концентрацию ДНК измеряли с помощью флуориметра Qubit 4 (Сингапур, 2020). Для полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (RT-PCR) использовали две пары праймеров: для теломер (teloF и teloR) и однокопийного гена (36B4F и 36B4R), а также олигомеры стандартов telo и 36B4 (QIAamp Blood Mini Kit, Германия, 2022).

Результаты исследования обрабатывались программой Statistica 12.0. (StatSoftInc., США). При статистической обработке данных для переменных с ненормальным распределением рассчитывали медиану, 25-й и 75-й перцентили — Ме [ 25^0/00,75^0/00]. Достоверность различий средних значений оценивали с помощью критерия Манна-Уитни (p(U)) — для переменных с ненормальным распределением. При сравнении частотных показателей для оценки достоверности использовали критерий χ² по Пирсону (р(χ²)). Для выявления и оценки связей между исследуемыми показателями использовался ранговый коэффициент корреляции Спирмана (ρ — при ненормальном распределении признака). Для оценки степени влияния на исследуемый результативный показатель каждого из введенных в модель факторов при фиксированных на среднем уровне других факторах был проведен многофакторный линейный регрессионный анализ.

Результаты

Общая выборка представлена 450 пациентами. Основные характеристики представлены в таблице 1, частота сердечно-сосудистых ФР — на рисунке 1. Достоверные межполовые различия маркеров сердечно-сосудистого риска касались более частой гипертриглицеридемии (p=0,01) и курения (p=0,03), в т. ч. табакокурения (p<0,001) среди мужчин.

Рандомизированные 45 пациентов были сопоставимы с общей группой пациентов (n=450) по возрасту, половому составу, антропометрическим показателям и частоте АГ, ожирения и курения (табл. 1).

Для оценки взаимосвязи ДТЛ с традиционными сердечно-сосудистыми ФР (пол, возраст, курение, уровни артериального давления (АД)), метаболическими факторами, а также интегральными метаболическими индексами был проведен корреляционный анализ. В таблице 2 приведены полученные достоверные корреляционные связи.

Для оценки независимости влияния различных факторов на ДТЛ было построено несколько моделей линейного многофакторного регрессионного анализа. Результаты представлены в таблице 3. Среди традиционных ФР (1 модель) наиболее значимое влияние на ДТЛ оказывали возраст и курение (табл. 3). Из антропометрических маркеров ожирения (2 модель) только окружность шеи достоверно влияла на ДТЛ. При оценке влияния лабораторных метаболических маркеров (3 модель) значимое влияние на ДТЛ оказывали уровни общего холестерина и липопротеинов высокой плотности. Среди интегральных метаболических индексов (4 модель) достоверность влияния на ДТЛ проявили LAP индекс в общей рандомизированной группе (n=45) и VAI среди мужчин (n=20) (табл. 3).

Обсуждение

Оригинальные исследования, в т. ч. отечественных авторов, и метаанализы продемонстрировали, что малая ДТЛ связана с повышенным риском общей смертности (отношение шансов (ОШ) 1,34, 95% доверительный интервал (ДИ): 1,21-1,47), сердечно-сосудистой смертности (ОШ 1,28, 95% ДИ: 1,08-1,52) [8], развития ишемической болезни сердца (ОШ 1,54, 95% ДИ: 1,30-1,83) [8][14] и СД 2 типа [6][8].

В наше исследование было включено 450 молодых пациентов без ССЗ, но с различными сердечно-сосудистыми ФР, частота которых в нашей выборке была сопоставимой с общепопуляционными показателями [3-5]. Для генетического исследования с помощью рандомизации была отобрана сопоставимая по демографическим, антропометрическим и основным клиническим характеристикам группа (n=45), что позволяет экстраполировать полученные результаты анализа ДТЛ на общую выборку.

В нашей работе проведена оценка связи ДТЛ с сердечно-сосудистыми ФР. Результаты корреляционного и регрессионного анализа показали связь ДТЛ как с традиционными ФР, такими как возраст, курение, широкий спектр липидных параметров, концентрация глюкозы, уровень диастолического АД, так и антропометрическими маркерами ожирения и интегральными метаболическими индексами, отражающими совокупность антропометрических и биохимических показателей и тем самым метаболически неблагоприятное ожирение.

Взаимосвязь ДТЛ с возрастным фактором продемонстрирована в работе Fyhrquist F, et al. [15], что подтверждает концепцию, в рамках которой ДТЛ рассматривают в качестве маркера старения организма. Курение — еще один несомненный фактор, способствующий по данным литературы укорочению ДТЛ, что подтверждается как результатами когортных исследований [14][15], так и метаанализа [16].

Литературные данные о связи ДТЛ с метаболическими ФР ССЗ более противоречивы. С одной стороны, имеется достаточное количество публикаций, подтверждающих наличие связей ДТЛ с различными характеристиками ожирения, в т. ч. ИМТ, ОТ, окружностью бедер, массой жировой ткани [17]. В субисследовании в рамках National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) также была продемонстрирована связь с различными маркерами ожирения [18]. В существенном количестве работ имеются данные о связи ДТЛ с параметрами липидного обмена [7][18]. В противоположность этому в работе Koriath M, et al. связь ДТЛ с липидными показателями, уровнем АД и ИМТ выявлена не была [19]. Следует подчеркнуть, что включенные в эти исследования когорты существенно отличалась от нашей: более старшим возрастом (57 и 60 лет, соответственно), большей частотой ожирения и АГ [19]. Влияние возрастного показателя может быть существенным, по данным литературы связь ДТЛ с метаболическими параметрами наиболее выражена в молодом возрасте и с его увеличением угасает [18].

В России работы аналогичные нашей практически не проводились. В исследовании Стражеско И. Д. и др. 2016г в когорте пациентов со средним возрастом 51,5±13,3 лет также оценивалась связь ДТЛ с рядом сердечно-сосудистых ФР [20]. Продемонстрированы сходные с полученными в нашей работе связи с возрастом, ОТ и уровнем глюкозы. Однако следует подчеркнуть, что в данной работе участвовала существенно более старшая выборка по сравнению с нашей, а у 16,5% пациентов имелся СД. При этом авторами продемонстрировано, что как концентрация глюкозы, так и само наличие СД являются значимыми независимыми маркерами малой ДТЛ [20].

В качестве механизма влияния метаболических нарушений на ДТЛ в литературе обсуждается активация инсулинорезистентности [17][20], системного метавоспаления [18][20] и окислительного стресса [20], тогда как эстрогены и эндогенные антиоксиданты способны тормозить укорочение ДТЛ [21].

Значение эстрогенов для сохранения ДТЛ позволяет высказать предположение о гендерных особенностях функционирования теломер. Действительно, в ряде работ выявлены различия между мужчинами и женщинами. Так, в метаанализе 2014г показано, что у женщин ДТЛ больше [21], однако эти гендерные различия менее очевидны в молодом возрасте [22]. Это, по-видимому, может быть обусловлено гормональной эволюцией женского организма, тогда как особенно выраженное укорочение ДТЛ с возрастом наблюдалось у мужчин [22]. Следует подчеркнуть, что обследованная группа была представлена лицами со средним возрастом 46,1 лет. Это соответствует возрасту до наступления менопаузы у женщин с сохранной эстрогенпродуцирующей функцией яичников, что, по-видимому, оказало влияние на полученные результаты. В субанализе Cheng YY, et al. результатов исследования NHANES в выборке пациентов с метаболическим синдромом со средним возрастом 56,6 лет связь укорочения ДТЛ с увеличением уровня триглицеридов и количеством компонентов метаболического синдрома выявлена только у женщин [18].

В нашем исследовании также выявлены некоторые гендерные различия взаимосвязей ДТЛ с метаболическими показателями. Наравне с достаточно невысокими, но достоверными коэффициентами корреляции ДТЛ с интегральными метаболическими индексами LAP и BAI (-0,4 и -0,32, соответственно), получен существенно более высокий коэффициент для корреляции ДТЛ с индексом VAI, но только в группе мужчин (-0,57), что требует дальнейшего исследования для уточнения полученных результатов.

Заключение

Таким образом, наличие у лиц молодого и среднего возраста без ССЗ и СД связей длины теломер с ФР свидетельствует об их участии в процессах не только формирования заболеваний сердца и сосудов, но и в биологическом старении, что подчеркивает важность своевременного выявления и коррекции модифицируемых факторов, в т. ч. кардиометаболических нарушений.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.