MMP-9 level in patients with non-ST-segment elevation acute coronary syndrome as a result of treatment with different doses of atorvastatin


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2020.14.63-67

V.V. Gorban, D.N. Kalashnik

Kuban State Medical University, Krasnodar, Moscow
Background. Cardiovascular diseases are global medical problem. In the development of acute coronary events, including acute coronary syndrome (ACS), oxidative stress with an increased release of matrix metalloproteinases-9 (MMP-9) plays a critical role. However, the dynamics of MMP-9 level under the influence of different doses of statins in patients with ACS requires clarification.
Objective. Evaluation of the oxidative stress indicators and MMP-9 levels in patients with non-ST segment elevation ACS (NSTE-ACS) depending on treatment with different doses of atorvastatin.
Methods. In the conditions of the Kuban State Medical University, 68 patients with NSTE-ACS (mean age – 55.6±3.6 years) were examined. Study design: case series. All patients underwent ECG, determination of the troponin I, MMP-9, malondialdehyde (MDA) and sulfhydryl groups (SH-groups) levels, as well as the blood plasma content of stable NO metabolite – NO2.
Results. Compared with patients with stable angina and the control group, in patients with NSTE-ACS against the background of oxidative stress (according to the SH-groups, MDA, and blood plasma NO2 levels), an increased level of proteolytic and inflammatory activity was revealed, which was confirmed by high MMP-9 concentration. Therapy with atorvastatin was accompanied by minimization of oxidative inflammation and a decrease in MMP-9 levels.
Conclusion. The therapeutic effect of atorvastatin was dose-dependent with the greatest positive anti-inflammatory and antioxidant effect at a dose of 60 mg/day for 4 weeks.
Keywords: matrix metalloproteinase-9, non-ST-segment elevation acute coronary syndrome, atorvastatin, oxidative stress

Введение

Сердечно-сосудистые заболевания, основой которых считается инфаркт миокарда (ИМ), характеризуются значительной распространенностью и смертностью в промышленно развитых странах [1]. Критическим компонентом кардиоваскулярной патофизиологии является экстрацеллюлярный матрикс (ЭЦМ), который служит хранилищем для широкого спектра молекул, выделяющихся в результате повреждения или старения [2]. Главную роль в деградации субстратов ЭЦМ (коллагена, эластина, фибронектина, ламинина, протеогликанов) и не-ЭЦМ (интерлейкина-1β – ИЛ-1β, -6, латентного трансформирующего фактора роста-β, фактора некроза опухолей-α, интерферона γ) миокарда и в ослаблении фиброзной атеросклеротической капсулы играет воспалительный процесс, индуцированный матриксными металлопротеиназами (MMP), особенно MMP-9 [3, 4]. Усиленное высвобождение ММР-9, продуцируемой многими типами клеток (макрофагами, Т-лимфоцитами, эндотелиальными клетками, нейтрофилами, макрофагами, фибробластами), играет ключевую роль в развитии острых коронарных событий, включая острый коронарный синдром (ОКС) [5, 6], ИМ [7, 8], аритмии [9].

Дестабилизация атеросклеротических бляшек с разрушением ЭЦМ остается непредсказуемой, но, сопровождаясь увеличением экспрессии и активности MMP-9, определяет стратегию и пути решения проблемы стабилизации поражения [10–12]. Большое значение имеет изучение динамики показателей ММР-9 у пациентов с кардиоваскулярной патологией, потому что избыточная экспрессия ММР-9 может быть как вредной, так и полезной [13], а уровни MMP-9 в плазме до начала впервые возникших коронарных событий могут иметь прогностическое значение. Циркулирующий ММР-9 увеличивается с 1-го дня и остается повышенным до 7-го дня ИМ, коррелирует с концентрациями ИЛ-6, C-реактивного белка и фибриногена [13]. Этот механизм может представлять важную терапевтическую мишень [14]. В то же время мы до сих пор не до конца понимаем сложность механизмов действия ММР-9 [13] и их участие в развитии различных форм ишемической болезни сердца (ИБС). Имеются данные о значительном снижении уровня ММР-2, а также симптомов сердечной недостаточности при раннем применении аторвастатина [15]. Высказываются предположения о торможении статинами синтеза ММР наряду с подавлением экспрессии медиаторов воспаления, способствующих разрыву поверхности бляшек [16]. Однако вопрос влияния разных доз статинов на систему MMP далек от окончательного разрешения [17, 18].

Цель работы: исследовать уровни ММР-9 у больных ОКС без подъема сегмента ST (ОКС БП ST) и выявить влияние разных доз аторвастатина на ММР-9 и показатели, характе-ризующие состояние оксидативного стресса.

Методы

Были обследованы 68 пациентов (47 мужчин и 21 женщина) с ОКС БП ST (средний возраст – 55,6±3,6 года) со сроком дестабилизации течения заболевания не более суток. Сорока восьми пациентам диагностирована нестабильная (прогрессирующая) стенокардия (НС), 20 – Q-негативный ИМ. Все больные, получавшие стандартную терапию (ацетилсалициловую кислоту, β-адреноблокатор, ингибитор аниотензинпревращающего фермента, низкомолекулярный гепарин), были разделены на три группы в зависимости от назначенной дозы аторвастатина: 22 пациента 1-й группы – 20 мг/сут; 24 пациента 2-й группы – 40 мг/сут, 22 пациента 3-й группы – 60 мг/сут. В группу сравнения вошли 30 больных ИБС со стабильной стенокардией напряжения II функционального класса, контрольную группу составили 15 практически здоровых лиц. Все обследованные лица были сопоставимыми по возрасту и полу.

Помимо опроса, физикального и общеклинического обследований всем пациентам были проведены электрокардиография (ЭКГ) в 12 стандартных отведениях и исследование уровней тропонина-I. Содержание ММР-9 в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом с использованием тест-систем ММР-9 – «QuantikineТМ; R&D Systems» (Великобритания). Про- и антиоксидантный статус крови оценивали по содержанию малонового диальдегида (МДА) и сульфгидрильных групп (SH-групп). Определение МДА в сыворотке крови проводили по реакции с тиобарбитуровой кислотой, SH-групп – с реактивом Эллмана [19]. Содержание стабильного метаболита NO (NO2) в плазме крови определяли спектрофотометрическим методом по реакции Грисса [20]. Лабораторные исследования проводили при поступлении больных в стационар и после 4 недель лечения.

Статистическую обработку проводили, используя программы MS Excel 10 и Wizard-Statistics (США). При нормальном распределении в сравниваемых группах использовали критерий Стьюдента (t-критерий) с представлением данных в виде среднего значения (Х), стандартной ошибки среднего значения (m) и указаний статистически значимого уровня p<0,05.

Результаты

В исследовании не было выявлено различий уровня ММР-9 в сыворотке крови между пациентами со стабильной стенокардией и лицами контрольной группы (p>0,05). У больных ОКС БП ST значения ММР-9 были статистически значимо выше не только по сравнению с контрольной группой, но и с пациентами со стабильной стенокардией (см. рисунок). Повышенные концентрации ММР-9 у больных ОКС БП ST по сравнению с больными стабильной стенокардией напряжения свидетельствовали об участии данной ММР в дестабилизации течения ИБС, что подтверждается другими авторами [21]. Однако положительный опыт применения статинов с целью уменьшения продукции ММР при ОКС [22] требует изучения дозозависимых эффектов препаратов этой группы.

65-1.png (49 KB)

Так, по данным нашего исследования изменения уровней ММР-9 в сыворотке крови у больных 1-й группы до и после лечения аторвастатином в дозе 20 мг/сут в течение 4 недель были статистически недостоверными (p>0,05). Применение аторвастатина в дозе 40 мг/сут больными 2-й группы также не привело к статистически значимому снижению концентрации ММР-9 относительного ее исходного уровня (р=0,108). Между пациентами 2-й и 1-й групп уровни ММР-9 после 4-недельного лечения также статистически не различались (р=0,41). В результате лечения аторвастатином 60 мг/сут уровень ММР-9 снизился и оказался статистически значимо ниже по сравнению с его исходной величиной в 3-й группе и величинами показателя в 1-й группе после лечения (табл. 1).

Такие результаты могут свидетельствовать об определенной специфичности ММП-9 для оценки противовоспалительного эффекта аторвастатина в этой группе больных.

65-2.png (165 KB)

Наши данные служат подтверждением исследования S. Blankenberg et al., считающих ММР-9 маркером оценки эффективности лечения больных ОКС [23]. Далее оказалось, что у больных ОКС БП ST на фоне лечения аторвастатином (табл. 2) уменьшение содержания маркера эндогенного синтеза NO (нитрита) в 1-й и 2-й группах было незначительным (p>0,05) и только в 3-й группе наблюдалось статистически значимое снижение нитрита на 27,6% (p=0,012).

По показателю МДА в сыворотке крови после курсового лечения аторвастатином обнаружено его статистически значимое понижение в каждой из групп исследования: в 1-й – на 28,5% (p=0,025), во 2-й – на 23,1% (p=0,02) и наиболее выраженное (на 52%) – в 3-й (p=0,01). Положительный терапевтический эффект аторвастатина носил дозозависимый характер не только на прооксидантные (МДА), но и на антиоксидантные (SH-группы) маркеры. Так, концентрация SH-групп достигала статистически значимого увеличения во 2-й (на 21,4%; p=0,02) и более выраженного – в 3-й группах (на 27,2%; p=0,01). Исходя из этого, можно предположить, что гуморальные показатели, характеризующие состояние оксидативного стресса, должны служить мишенью терапевтических воздействий [24].

Обсуждение

Таким образом, у больных ОКС БП ST повышение протеолитической активности подтверждается увеличением концентрации ММР-9. Эти изменения происходят на фоне оксидативного стресса, создающего условия как для активации синтеза индуцибельной NO, так и для его ускоренного разрушения [25, 26]. Применение аторвастатина в высоких дозах оказывает более выраженное влияние на генерацию MMP-9, что может способствовать локальному снижению воспалительного статуса в сосудах человека и специализированной терапии атеросклероза [10]. Определенная специфичность ММР-9 позволяет и впредь изучать ее для оценки противовоспалительной эффективности статинов с целью улучшения прогнозирования и результатов фармакотерапии ИБС [27, 28].

Выводы

Установлено значительное повышение концентрации ММР-9 в сыворотке крови больных ОКС БП ST, что свидетельствует об их участии в процессе дестабилизации течения ИБС.

Аторвастатин оказывает дозозависимый противовоспалительный и значимый антиоксидантный эффект у больных ОКС БП ST в дозе 60 мг/сут в течение 4-недельного лечения.

Генерацию ММР-9 можно рассматривать в качестве специфического маркера противовоспалительного действия аторвастатина при ОКС БП ST.

Вклад авторов. Концепция и дизайн исследования – В.В. Горбань, Д.Н. Калашник. Сбор и обработка материала – Д.Н. Калашник. Статистическая обработка данных – Д.Н. Калашник. Написание текста – Д.Н. Калашник, В.В. Горбань. Редактирование – В.В. Горбань.


About the Autors


Corresponding author: Vitaly V. Gorban, Dr. Sci. (Med.), Head of the Department polyclinic therapy, Kuban Medical University, Krasnodar, Russia; gorbanvv@mail.ru 
Address: 4, Mitrofan Sedin str., Krasnodar 350063, Russian Federation


Бионика Медиа