Патогенез

Роль генетических факторов в развитии АГ.

В настоящее время существуют несколько теорий наследования предрасположенности к АГ.

Моногенная теория основана на предположении о едином для всех больных дефекте в сердечно-сосудистой системе или в механизмах регуляции АД, обусловленных нарушениями на уровне одного гена. Этой теории, однако, противоречат результаты экспериментальных исследований: к настоящему времени получено несколько линий крыс с генетически обусловленной АГ, существенно различающихся по механизмам наследования АГ.

Полигенная теория основана на предположении о дефекте нескольких генов (сочетаний генов), контролирующих развитие сердечно-сосудистой системы (метаболизм сосудистой стенки, определяющий ответ на регулирующие воздействия), или же группы генов, ответственных за функционирование систем регуляции кровообращения, в том числе и АД. Допускается возможность, что у конкретного больного какой-либо генный дефект является доминантным и определяет особенности возникновения, развития и исхода АГ.

Теория пороговой модели генетической предрасположенности к АГ предполагает, что повышение АД отражает сумму нарушений активности различных генов, ни один из которых не является доминантным.

В настоящее время наука еще не располагает достаточными фактическими данными, чтобы отдать предпочтение той или иной гипотезе.

Наиболее важные доказательства того, что в повышении АД задействованы полигенные механизмы, дает биометрический анализ, показывающий существование корреляции между уровнями АД у родственников. Иными словами, у родителей с низким уровнем АД большая вероятность рождения детей с низким АД и наоборот. Эта значимая зависимость может быть объяснена не наличием одного главного опосредующего гена, а лишь полигенных последовательностей, в которых каждый ген оказывает влияние на АД. Регионы хромосом или гены, влияющие на АД, определяются как такие, в которых молекулярная идентичность между сибсами ассоциирована со сходными изменениями АД, наблюдающимися чаще, чем ожидается в соответствии с теорией вероятностей. Сходство может определяться качественно (например оценка случаев АГ у сибсов) или количественно (как производное численных различий уровней АД между сибсами), причем в современных исследованиях для обоих видов оценки используют статистические методы.

Таблица 1.5

Основные патогенетические механизмы развития АГ

Есть ряд заболеваний, сопровождающихся АГ, для которых определены генные последовательности и тип наследования (табл. 1.6).

Ниже приведен перечень агентов, детерминируемых генами, предположительно ответственными за развитие АГ или обусловливающих повышение АД вследствие мутаций: ?

• 6-фосфоглюконатдегидрогеназа;

• АПФ;

• ангиотензиноген;

• рецептор глюкокортикоидов;

• рецептор инсулина;

• комплемент С3Б;

• р2-адренорецептор;

• липопротеинлипаза;

• тип 1А-допаминовый рецептор;

• аш-адренорецептор;

• эндотелиальная NO-синтаза;

• панкреатическая фосфолипаза;

• а2-адренорецептор;

• рецептор ангиотензина II (АТ^;

• G-протеин рз-субъединица;

• простациклинсинтаза;

• гормон роста.

Роль симпатической нервной системы в развитии острого и хронического повышения АД.

Результаты исследований D.J. Reis и соавторов (1984; 1989) позволили установить роль различных ядер симпатической нервной системы в кратко- и долговременной регуляции АД. Контроль АД интегрирован в ростральном вентролатеральном ядре (РВЯ) продолговатого мозга, иногда называемом вазомоторным контролирующим центром. Тела клеток эфферентных стимулирующих сердечно-сосудистую систему симпатических нейронов находятся в субрегионе Сь который взаимодействует с различными центрами ЦНС, получая от них и посылая в них нервные импульсы. Наиболее важные сигналы в РВЯ приходят из смежного nucleus tractus solitarius (NTS), получающего афферентные волокна из баромеханорецепторов каротидного синуса и дуги аорты (аортокаротидные барорефлексы). Сигналы из NTS подавляют симпатическую активность РВЯ, уменьшая острое повышение АД.

Таблица 1.6

Моногенные гипертензии

Ингибирующие барорецепторные системы контролируют активность симпатического звена нервной системы: одна из них отвечает за регулирование АД (аортокаротидные барорефлексы), другая — за изменения сердечного объема (кардиопульмональные барорефлексы). Эти две системы работают согласованно, сохраняя постоянство ОЦК и АД.?

Артериальные барорецепторы играют важную роль в процессе «хронизации» АГ из-за присущей им неспособности реагировать на длительные изменения АД (феномен, известный как барорефлекторное переключение).

Нарушенная чувствительность кардиопульмональных барорецепторов также может иметь большое значение в поддержании длительного повышения активности симпатической нервной системы и АД. На это указывает, в частности, такой факт: при уменьшении МОК у лиц с пограничной АГ активация симпатических нервов более выражена, чем у лиц с нормотензией. В экспериментах на собаках с почечной недостаточностью и АГ при нагрузке объемом отсутствуют как аортокаротидные, так и кардиопульмональные рефлексы. Продемонстрировано также, что нарушение кардиопульмональных рефлексов влияет на повышение активности симпатической нервной системы с возрастом.

Роль стресса в развитии АГ. Стимуляция симпатической нервной системы вследствие психических или физических нагрузок вызывает транзиторное увеличение продукции норадреналина и, соответственно, повышение АД. К наиболее важным стимулам следует отнести физические упражнения, которые кратковременно повышают АД, однако при регулярных занятиях способствуют развитию тренированности и эффективному снижению базальной и стимулированной активности симпатической нервной системы и АД и, следовательно, снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний (рис. 1.1).

Другим важным стимулятором симпатической нервной системы является курение: несмотря на то, что повышение АД после выкуренной сигареты кратковременное, длительное курение может обусловливать длительное повышение АД.

К сильнейшим стрессовым факторам, вызывающим резкое повышение АД, часто с развитием клиники гипертензивного криза, относятся ожоги, травмы головного мозга, хирургические вмешательства, общая анестезия, каждый из которых приводит к выраженной активации симпатической нервной системы.

С конца 70-х годов ХХ в. предметом дискуссий является гипотеза, заключающаяся в том, что у лиц с гиперреакцией на стресс в виде значительного повышения АД и ЧСС и других

Рис 1.1.

Роль активации САС

сердечно-сосудистых реакций высок риск развития хронической АГ. В исследование CARDIA (J.H. Markovitz и др., 1998) были включены более 3300 человек молодого возраста, подвергавшихся эмоциональным нагрузкам (видеоигры). Период наблюдения составил 5 лет. Отмечено, что у мужчин с гиперреакцией на психологическую нагрузку в виде значительного повышения САД (на 10—30 мм рт. ст.) был высок риск развития АГ, в то время как у женщин подобной закономерности не выявлено. Такая же связь обнаружена в исследовании A. Steptoe, M. Marmot (2007) — у нормотензивных людей с замедленной нормализацией САД в постнагрузочный период (использовался ментальный стресс) в течение последующих 3 лет гипертензия развивалась в 3,5 раза чаще, чем у лиц с нормальным снижением АД в восстановительный период.

РААС относится к основным регуляторам сосудистого тонуса, водно-электролитного баланса и уровня АД. В структурном отношении она представляет собой каскадную «гормональную ось», включающую цепь энзиматических реакций, вследствие которых образуются биологически активные пептиды — ангиотензины I, II и III. Изучение содержания ангиотензина II в крови больных с ГБ показало отсутствие корреляции между уровнем АД и концентрацией этого пептида. Вместе с тем установлено, что угнетение РААС с помощью препаратов, блокирующих образование или действие ангиотензина II, обусловливает у большинства больных с ГБ существенное снижение АД (рис.

Эти противоречивые данные находят частичное объяснение в гипотезе, предложенной J. Laragh и соавторами (1973; 1980). Согласно разработанной ими объемно-вазоконстрикторной модели РААС так или иначе принимает участие во всех видах повышения АД. У пациентов с ГБ и высокой активностью ренина в плазме крови РААС непосредственно влияет на вазоконстрикцию и является главным фактором поддержания АГ. У больных с низкой активностью ренина ведущий механизм в повышении АД — это задержка натрия и воды; активность ренина снижена вследствие подавления его секреции увеличенным объемом крови.

У больных с нормальной активностью ренина вазоконстрикторный и объемный механизмы также участвуют в поддержании АГ. У этих больных, несмотря на то что ренин-натриевые профили находятся в нормальных пределах, уровень ренина неадекватно высок для данного состояния натриевого баланса и данного уровня АД, то есть имеет место непропорциональное соотношение между вазоконстрикторным и объемным факторами, что может способствовать поддержанию повышенного уровня АД.

К настоящему времени установлено, что активация РААС, помимо повышения АД, является фактором риска развития осложнений АГ. По данным J. Laragh (1996), у больных с АГ и одинаковым уровнем АД, но различной активностью ренина в плазме крови частота развития ИБС или инсульта в течение 5 лет наблюдения составляет 11% в группе пациентов с умеренным повышением активности ренина и 14% — с его значительной активацией, однако такие осложнения редко бывают у больных с низким уровнем активного ренина в плазме крови.

Рис 1.2.

Система ренин — ангиотензин — альдостерон

Повышенная активность РААС является также независимым фактором риска развития ИБС и ее осложнений. Очевидно, это связано со значительной ролью РААС в процессах атерогенеза, гипертрофии и патологического ремоделирования миокарда. Установлено, что ангиотензин II оказывает атерогенное действие, стимулируя миграцию макрофагов и нейтрофильных гранулоцитов в сосудистую стенку, повышая окисление ХС и ЛПНП. В итоге это приводит к эндотелиальной дисфункции с нарушением высвобождения NО и активацией синтеза мощного вазоконстрикторного агента эндотелина-1, цитокинов и факторов роста, играющих важную роль в структурном ремоделировании сердца и сосудов.

Эйкозаноиды играют роль как про-, так и антигипертензивных субстанций. Их вклад в регуляцию АД не поддается однозначной трактовке как из-за многочисленности этих веществ, так и вследствие их разнонаправленного биологического действия. К прогипертензивным эйкозаноидам относятся, в частности, тромбоксан А2 (ТхА2) и простагландин Н2 (ПГН2). Во многих исследованиях показано, что изменения в системе простагландинов (ПГ) классов Е1 и Г2а выявляются еще на этапе пограничной АГ и характеризуются повышением их суммарного уровня и смещением соотношения в сторону преобладания прессорных фракций. При прогрессировании заболевания суммарный уровень вышеуказанных фракций снижается, однако сохраняется преобладание прессорных простагландинов, причем отмечается снижение модулирующего влияния ПГЕ1 на симпатическую нейротрансмиссию.

У здоровых людей чрезмерной активации вышеназванных прогипертензивных эйкозаноидов противостоит система антигипертензивных простагландинов — ПГЕ2 и ПП2.

Продукты метаболизма арахидоновой кислоты оказывают значительное влияние на кровеносные сосуды и транспорт ионов, модуляцию и опосредование действия вазоактивных гормонов. Таким образом, они также являются частью системы контроля АД.

Вторичными посредниками действия ангиотензина II служат и липоксигеназные субстанции, в частности 12-гидроксипероксиэйкозатетраеновая кислота и продукт ее пероксидации 12-гидроксиэйкозатетраеновая кислота, которые способны также подавлять синтез ПП2.

Медиаторы сосудистой стенки и АГ. Известно, что эндотелий является высокоактивным клеточным слоем, осуществляющим многие метаболические функции, в частности регуляцию тонуса сосудов, тромбоцитарного гемостаза, процессов коагуляции, миграции и пролиферации гладкомышечных клеток стенки сосудов.

Эндотелиальные клетки способны продуцировать как медиаторы с вазодилатирующей активностью (оксид азота и простациклин), так и вазоконстрикторы (тромбоксан А, эндотелин). Следовательно, изменения функции клеток эндотелия, выработки ими специфических медиаторов могут быть существенным звеном патогенеза нарушений регуляции тонуса сосудов.

В начале 80-х годов ХХ в. появились сообщения о том, что эндотелиальные клетки, полученные из аорты быка и выращенные в культуре тканей, продуцируют вазоконстрикторный пептид, который был выделен из супернатанта культуры клеток эндотелия и назван эндотелином-1 (ЭТ-1). Эндотелины представляют семейство регуляторных пептидов, состоящих из 21 ами-нокислоты, и имеют несколько изоформ: ЭТ-1, ЭТ-2, ЭТ-3 и ЭТ-в.

Эндотелины являются мощными вазоконстрикторами, продуцируемыми эндотелием сосудов. Роль ЭТ в патогенезе АГ еще недостаточно изучена: в одних работах отмечено нормальное содержание этих пептидов в плазме крови при экспериментальной АГ, в других — парадоксальное снижение ответа сосудов на их введение. Однако большинство исследователей полагают, что эффекты ЭТ играют важную роль в патогенезе АГ. Исследования, проведенные с использованием ингибиторов эндотелинпревращающего фермента (ЭПФ) или блокаторов рецепторов ЭТ, свидетельствуют, что ЭТ вносят существенный вклад в поддержание повышенного АД ^шЛег ТЬ е! а1., 1993). Однако уровень циркулирующего ЭТ-1 не всегда определяет регуляцию тонуса сосудов при АГ, поскольку основным механизмом его действия является локальное влияние на стенку сосуда.

Роль почек в развитии АГ. Уровень АД регулируется почками посредством механизма давление — натрийурез: повышение системного АД (и соответственно перфузионного давления в почках) вызывает усиление натрийуреза и диуреза, благодаря чему объем внеклеточной жидкости, ОЦК и сердечный выброс уменьшаются до такого уровня, который обеспечивает возвращение АД к исходному. По мнению А.С. Guyton и соавторов, в этом заключается механизм долгосрочной регуляции АД. Он действует по принципу обратной связи, то есть уровень АД влияет на натрийурез, который в свою очередь определяет значение системного АД.

При ГБ функциональные параметры почки относительно системного АД существенно смещены, поэтому полный объем экскреции воды и солей возможен лишь при повышенном уровне АД. Снижение АД по механизму обратной связи активирует прессорные механизмы, возвращая его к требуемому для сохранения водно-солевого гомеостаза, то есть почка становится фактором поддержания постоянно повышенного уровня АД (Постнов Ю.В.) (рис. 1.3).

Рис. 1.3.

Почка — и причина, и жертва гипертензии

Сравнительно недавно B.M. Brenner и S. Anderson (1992) предложили гипотезу, объясняющую влияние почек на развитие АГ уменьшением количества функционирующих нефронов, которое может быть врожденным или приобретенным вследствие хронического заболевания или хирургического вмешательства. Уменьшение количества нефронов и связанное с этим снижение экскреции натрия и воды неотвратимо приводят к увеличению ОЦК и АД. Эссенциальная гипертензия обусловлена, по крайней мере отчасти, сокращением суммарной фильтрующей поверхности почек вследствие уменьшения количества гломерул или фильтрующей площади в каждой гломеруле. Задержка натрия почками и повышение АД в свою очередь дают толчок к повышению давления в капиллярах клубочков и их склерозированию. Последнее еще больше уменьшает фильтрующую площадь гломерул, замыкая порочный круг.

Каждая почка содержит около 1 млн нефронов. Их количество может колебаться от 500 тыс. до 1,2 млн. Новые нефроны не образуются после рождения, но их количество начинает уменьшаться в процессе нормального старения после 30-летнего возраста. B.M. Brenner и S. Anderson полагают, что люди, родившиеся с относительно небольшим количеством нефронов (менее 700 тыс. в каждой почке), предрасположены к развитию АГ, в то время как те, у кого количество нефронов находится на верхней границе распределения, имеют наиболее низкие значения АД в пределах физиологической нормы. Гипертензия может развиваться и при нормальном количестве функционирующих нефронов, если происходит уменьшение фильтрующей площади в каждом нефроне. Уменьшение площади базальной мембраны (и соответственно площади фильтрации) приводит к задержке натрия и воды и повышению АД. Следовательно, основной патогенетической детерминантой эссециальной гипертензии авторы гипотезы считают врожденное уменьшение количества функционирующих нефронов и/или их фильтрующей поверхности, что приводит к снижению способности почек экскретировать натрий и воду, особенно в условиях нагрузки солью. Вторичная гипертензия, связанная с заболеванием почек, обусловлена приобретенным уменьшением количества функционирующих нефронов.