ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Peculiarities of lipid metabolism and vascular wall rigidity in ulcerative colitis patients

Kucherova N.Yu., Tsyganova Yu.V., Tarasova L.V.

1) I.N. Ulyanov Chuvash State University, Cheboksary; 2) Republican Cardiological Dispensary of the Ministry of Healthcare of Chuvashia, Cheboksary; 3) Republican Clinical Hospital of the Ministry of Healthcare of Chuvashia, Cheboksary; 4) Institute for Advanced Medical Education of the Ministry of Healthcare of Chuvashia, Cheboksary
Abstract. Nowadays, lots of data concerning the higher incidence of cardiovascular diseases (CVD) in patients with ulcerative colitis (UC) comparatively to the general population, despite the significantly lower incidence of traditional cardiovascular risk factors among them are collected. Existing methods for assessing CVD risk do not cover all aspects through which inflammatory bowel diseases (IBD) potentiate cardiovascular risk, therefore, a targeted study of the pathophysiological links between UC and CVD is necessary to improve methods for assessing the risk of cardiovascular events in this group of patients for their timely prevention.
The aim: to estimate the characteristics of the lipid profile and severity of arterial wall rigidity in UC patients.
Material and methods. A comparative analysis of the lipid profile and cardio-ankle index CAVI was performed in 120 patients with UC. All of them were kept for observation at the Republican Clinical Hospital of the Ministry of Healthcare of Chuvashia.
Results. Patients with UC had lower levels of total cholesterol, low-density and high-density lipoproteins, higher values of cardio-ankle index CAVI than in the control group, as well as a stronger correlation between the rate of increase of this index and age. A high correlation between the degree of excess of CAVI index and the duration and age of onset of the disease was found.
Conclusion. Patients with UC associated with long-term persistent chronic inflammation, have changes in the structure of the vascular wall and endothelium, which is confirmed by detected higher values of CAVI index. Also in this case, qualitative changes in the activity of lipoproteins are observed, which, in combination with the identified changes in lipid profile indexes, determines the presence in this group of patients of a special type of dyslipidemia with a specific combination of quantitative and qualitative indexes that determine its high atherogenicity.

Keywords

ulcerative colitis
high-density lipoproteins
immunoinflammatory process
dyslipidemia
atherogenic coefficient
CAVI index

ВВЕДЕНИЕ

Язвенный колит (ЯК) в настоящее время рассматривается как гетерогенное хроническое рецидивирующее ремитирующее заболевание, возникающее в результате сложного взаимодействия генетических, экологических, социально-поведенческих, иммунологических, микробных факторов и приводящее к формированию воспалительно-деструктивного процесса в слизистой оболочке толстой кишки с развитием кишечных осложнений и внекишечных проявлений.

В последние десятилетия в нашей стране, как и во всем мире, наблюдается неуклонный рост заболеваемости ЯК во всех возрастных группах [1, 2]. По данным прогностических исследований, к 2030 г. заболеваемость ЯК в России увеличится почти в 6 раз и составит 4,1 на 100 тыс. населения, а распространенность достигнет 19,3–29,8 случаев на 100 тыс. населения [3]. Особенно значимо преобладание среди впервые заболевших пациентов активного трудоспособного возраста ‒ 20–40 лет [4].

На настоящий момент накоплены данные о большей частоте сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) у пациентов с ЯК по сравнению с популяцией в целом, несмотря на значительно более низкую встречаемость среди них традиционных факторов кардиоваскулярного риска (ожирения, гиперхолестеринемии, гипертонии) [5–7]. Всеобщая тенденция постарения населения усугубля­ется непрерывным ростом численности пожилой когорты пациентов с ЯК, у которых ССЗ обусловливают значительно более высокую частоту госпитализаций. Учитывая, что как во всем мире, так и в нашей стране ССЗ по-прежнему остаются ведущей причиной смертности, ежегодно преждевременно прерывая жизни около миллиона человек, а также принимая во внимание растущую численность популяции пациентов с ЯК, и в частности пожилой ее части, специалисты прогнозируют возрастание социально-экономического бремени ССЗ у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК) [8–10].

Традиционные методики оценки риска ССЗ охватывают не все аспекты, посредством которых ВЗК потенцируют кардиоваскулярный риск, поэтому необходимо прицельное изучение патофизиологических связей между ЯК и ССЗ для разработки методов оценки риска сердечно-сосудистых событий у соответствующих пациентов для их своевременной и эффективной профилактики [11]. Дислипидемия и измененное состояние сосудистой стенки относятся к общепризнанным факторам инициации и прогрессирования атерогенеза, повышая риск ССЗ [12, 13]. Все изложенное определило цель исследования ‒ оценить особенности липидного профиля и выраженность жесткости артериальной стенки у пациентов с ЯК.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Исследование проводилось на базах БУ Чуваш­ской Республики «Республиканская клиническая больница» минздрава Чувашии, БУ Чувашской Республики «Республиканский кардиологический диспансер» минздрава Чувашии с 2020 по 2023 г.

Критерии включения: возраст от 18 до 57 лет, наличие установленного диагноза ЯК, подписанное согласие на участие в исследовании.

Критерии исключения: возраст старше 57 и младше 18 лет, беременность и кормление грудью, наличие артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца, хронической сердечной недостаточности, сахарного диабета, хронической болезни почек, нарушений тиреоидного статуса, системных заболеваний соединительной ткани (системная красная волчанка, системная склеродермия, ревматоидный артрит), перенесенные острые нарушения мозгового кровообращения, применение гиполипидемической, антигипертензивной, сахароснижающей терапии, гормональных контрацептивов, лечение ингибиторами янус-киназ, отказ пациента от участия в исследовании.

Для проведения работы в соответствии с критериями включения и исключения были отобраны 120 пациентов с установленным диагнозом ЯК, которых разделили на 3 опытные группы, сопоставимые по полу и возрасту:

  • группа 1 ‒ пациенты с дебютом ЯК (впервые выявленный ЯК), не получавшие ранее терапию по поводу этого заболевания;
  • группа 2 – пациенты со стажем заболевания до 5 лет в состоянии клинической ремиссии;
  • группа 3 ‒ пациенты со стажем заболевания более 6 лет в состоянии клинической ремиссии.

Группу контроля образовали 160 здоровых человек, также сопоставимых по возрасту и полу, без признаков поражения кишечника по данным колоноскопии.

Обследование участников было основано на стандарте обследования пациентов с ЯК и включало развернутое исследование показателей липидограммы. У всех пациентов проводилось исследование артериальной жесткости на основе измерения сердечно-лодыжечного сосудистого индекса CAVI (Cardio-Ankle Vascular Index) на аппарате VaSera VS-1500 (Fukuda Denshi, Япония). В расчет брались средние показатели индекса CAVI (CAVI ср.). Группа контроля была дополнительно разбита на возрастные подгруппы 18–29, 30–39, 40–49, 50–57 лет; в каждой из них вычислялось значение медианы (Ме) для индекса CAVI ср., которое далее использовалось в качестве возрастной величины. Группы исследования были сопоставимы по локализации и частоте внекишечных проявлений.

Для статистической обработки полученных результатов была создана электронная база данных с использованием программы Microsoft Excel 2016 (Microsoft, США). Статистический анализ проводился с помощью программы StatTech v. 4.1.0 (разработчик ‒ ООО «Статтех», Россия).

РЕЗУЛЬТАТЫ

При анализе показателей липидного профиля (рис. 1, 2) во всех трех основных группах исследования были выявлены более низкие показатели общего холестерина (ОХС) и липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) по сравнению с контролем (p < 0,001; используемый метод – критерий Краскела – Уоллиса).

21-1.jpg (39 KB)

22-1.jpg (41 KB)

В группах 2 и 3 были также были зарегистрированы более низкие уровни липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП, p < 0,002 и p < 0,001; критерий Краскела – Уоллиса). Значимого различия по уровню триглицеридов (ТГ) в группах исследования найдено не было (p = 0,138; критерий Краскела – Уоллиса), однако в группах 2 и 3 значимо более высокие уровни этого маркера наблюдались у лиц с более высоким индексом «талия/бедра» (рис. 3, 4).

22-2.jpg (62 KB)

Наряду с более низким уровнем проатерогенных фракций липопротеидов у пациентов во всех основных группах исследования оказалось снижено и количество защитных липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) по сравнению с группой контроля (p < 0,001; критерий Краскела – Уоллиса; рис. 5).

23-1.jpg (78 KB)

Вследствие значимо более низкого уровня ЛПВП, несмотря на более низкие значения ОХС и ЛПНП, у пациентов во всех группах исследования были выявлены более высокая концентрация холестерина атерогенных фракций в сыворотке крови (ХС-неЛПВП) и более высокий показатель индекса атерогенности (p < 0,001; критерий Краскела – Уоллиса; рис. 6).

При измерении сердечно-лодыжечного сосудистого индекса CAVI в группе исследования 1 в сравнении с контролем достоверных различий по показателю CAVI ср. установлено не было, тогда как в группах 2 и 3 отмечались более высокие значения этого параметра, чем у участников контрольной группы сопоставимого возраста (p < 0,001; рис. 7).

23-2.jpg (29 KB)

Степень отклонения (превышения) индекса CAVI от должных возрастных величин в группах исследования 2 и 3 значимо коррелировала с возрастом пациентов, причем в группе 3 (больные с более продолжительным стажем ЯК) такая связь имела более выраженный характер (рис. 8).

При анализе взаимосвязи выраженности отклонения (превышения) индекса CAVI от должных возрастных величин и особенностей клинического течения ЯК в этих же группах исследования была установлена значимая прямая корреляционная связь данного показателя со стажем заболевания и обратная – с возрастом дебюта ЯК. Степень корреляционной связи оказалась значимо выше в группе исследования 3 (рис. 9, 10).

24-1.jpg (101 KB)

При статистическом анализе взаимосвязи показателей липидного профиля и выраженности отклонения (превышения) индекса CAVI от должных возрастных показателей была найдена умеренной и заметной тесноты обратная связь с уровнем ЛПВП, более выраженная в группе исследования 3.

ОБСУЖДЕНИЕ

В нашем исследовании у пациентов с ЯК выявлены более низкие показатели проатерогенных фракций липопротеидов, которые сочетаются со значимо более низкими показателями защитных ЛПВП. По данным последних исследований, изменения количественного состава липопротеидов у пациентов с ВЗК сопровождаются также существенными изменениями их функциональных характеристик [14]. Длительно персистирующее хроническое воспаление в кишечнике приводит к повышению уровня провоспалительных цитокинов (фактора некроза опухоли-альфа, интерлейкинов 1, 6, 8), активации процесса клеточного окисления и накоплению в субэндотелиальном слое высокоатерогенных окисленных ЛПНП [15, 16]. Такие ЛПНП значительно дольше, чем нативные, задерживаются во внеклеточном матриксе интимы и активнее фагоцитируются макрофагами; это обусловливает их большую значимость в инициации и прогрессировании атеросклеротического процесса. Окислению подвергаются не только атерогенные фракции липопротеидов, но и защитные ЛПВП, которые при этом существенно снижают свою активность в обратном транспорте атерогенных фракций липопротеидов из эндоплазматического ретикулума периферических клеток в клетки печени для их утилизации. У окисленных ЛПВП снижается антиоксидантная активность, что влечет за собой длительное поддержание оксидативного стресса в тканях. Таким образом, даже при выявленном нами более низком уровне ЛПНП у пациентов с ЯК они обладают существенно более высокой атерогенностью, которая может значимо повышаться в периоды обострения заболевания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, у пациентов с ЯК наблюдается особенный тип дислипидемии, который обусловлен специфическим сочетанием количественных и качественных показателей липидного профиля, определяющим его высокую атерогенность при достаточно низких общих показателях по сравнению с общей популяцией.

В последнее время все большее внимание уделяется влиянию хронического воспаления в кишечнике на компоненты сосудистой стенки и функцию эндотелия за счет гиперактивации иммунной системы. Циркулирующие провоспалительные интерлейкины 1, 6, фактор некроза опухоли-альфа вызывают экспрессию молекул адгезии (1САМ, VCAM, РЕСАМ, CD40 и Р-, Е- и L-селектина) на поверхность сосудистых клеток, способствуя трансэндотелиальной миграции лейкоцитов (лимфоцитов и моноцитов), стимулированию производства матриксных металлопротеиназ и тем самым запуская процесс ремоделирования сосудистой стенки [17]. Выявленные нами повышенные показатели индекса СAVI у пациентов с ЯК подтверждают значимое влияние хронического воспаления на состояние сосудистой стенки. При этом зафиксированное более значимое изменение показателей у пациентов с более длительным стажем и более ранним дебютом ЯК подтверждает связь длительности и интенсивности воспалительного процесса с выраженностью проатерогенного воздействия заболевания. На измененных клетках эндотелия и в тканях сосудистой стенки у пациентов с ЯК возможны значительно более ранняя инициация и агрессивное течение атеросклеротического процесса.

References

1. Agrawal M., Jess T. Implications of the changing epidemiology of inflammatory bowel disease in a changing world. United European Gastroenterol J. 2022; 10(10): 1113–20.

https://doi.org/10.1002/ueg2.12317. PMID: 36251359. PMCID: PMC9752308.

2. Kaplan G.G., Windsor J.W. The four epidemiological stages in the global evolution of inflammatory bowel disease. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021; 18(1): 56–66. https://doi.org/10.1038/s41575-020-00360-x. PMID: 33033392. PMCID: PMC7542092.

3. Веселов А.В., Белоусова Е.А., Бакулин И.Г. с соавт. Оценка экономического бремени и текущего состояния организации лекарственного обеспечения пациентов с иммуновоспалительными заболеваниями (на примере язвенного колита и болезни Крона) в Российской Федерации. Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. 2020; 28(S2): 1137–1145. (Veselov A.V., Belousova E.A., Bakulin I.G. et al. Assessment of the economic burden and the current state of the organization of drug provision for patients with immunoinflammatory diseases (using the example of ulcerative colitis and Crohn’s disease) in the Russian Federation. Problemy sotsial’noy gigieny, zdravookhraneniya i istorii meditsiny = Problems of Social Hygiene, Healthcare and the History of Medicine. 2020; 28(S2): 1137–1145 (In Russ.)). EDN: IKHWYH.

4. Peery A.F., Crockett S.D., Murphy C.C. et al. Burden and cost of gastrointestinal, liver, and pancreatic diseases in the United States: Update 2018. Gastroenterology. 2019; 156(1): 254–272.e11.

https://doi.org/10.1053/j.gastro.2018.08.063. PMID: 30315778. PMCID: PMC6689327.

5. Czubkowski P., Osiecki M., Szymanska E., Kierkus J. The risk of cardiovascular complications in inflammatory bowel disease. Clin Exp Med. 2020; 20(4): 481–91.

https://doi.org/10.1007/s10238-020-00639-y. PMID: 32785793. PMCID: PMC7568702.

6. Chen B., Collen L.V., Mowat C. et al. Inflammatory bowel disease and cardiovascular diseases. Am J Med. 2022; 135(12): 1453–60.

https://doi.org/10.1016/j.amjmed.2022.08.012. PMID: 36058305.

7. Weissman S., Sinh P., Mehta T.I. et al. Atherosclerotic cardiovascular disease in inflammatory bowel disease: The role of chronic inflammation. World J Gastrointest Pathophysiol. 2020; 11(5): 104–13.

https://doi.org/10.4291/wjgp.v11.i5.104. PMID: 32832194. PMCID: PMC7403753.

8. Федеральная служба государственной статистики. Хорошее здоровье и благополучие. Доступ: https://rosstat.gov.ru/sdg/data/goal3 (дата обращения – 28.03.2024). (Federal State Statistics Service (Russia). Good health and well-being. URL: https://rosstat.gov.ru/sdg/data/goal3 (date of access – 28.03.2024) (In Russ.)).

9. Butter M., Weiler S., Biedermann L. et al. Clinical manifestations, pathophysiology, treatment and outcome of inflammatory bowel diseases in older people. Maturitas. 2018; 110: 71–78.

https://doi.org/10.1016/j.maturitas.2018.01.015. PMID: 29563038.

10. Барановский А.Ю., Кондрашина Э.А. Клинические особенности воспалительных заболеваний кишечника (язвенный колит, болезнь Крона) в гериатрической практике. Успехи геронтологии. 2019; 32(5): 837–842. (Baranovsky A.Yu., Kondrashina E.A. Clinical features of inflammatory bowel diseases (ulcerative colitis, Crohn’s disease) in geriatric practice. Uspekhi gerontologii = Advances in Gerontology. 2019; 32(5): 837–842 (In Russ.)). EDN: KBREMH.

11. Xiao Y., Powell D.W., Liu X., Li Q. Cardiovascular manifestations of inflammatory bowel diseases and the underlying pathogenic mechanisms. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2023; 325(2): 193–211.

https://doi.org/10.1152/ajpregu.00300.2022. PMID: 37335014. PMCID: PMC10979804.

12. Oliveira A.C., Cunha P.M.G.M., Vitorino P.V.O. et al. Vascular aging and arterial stiffness. Arq Bras Cardiol. 2022; 119(4): 604–15.

https://doi.org/10.36660/abc.20210708. PMID: 36287415. PMCID: PMC9563886.

13. Xiang Q., Tian F., Xu J. et al. New insight into dyslipidemia-induced cellular senescence in atherosclerosis. Biol Rev Camb Philos Soc. 2022; 97(5): 1844–67.

https://doi.org/10.1111/brv.12866. PMID: 35569818. PMCID: PMC9541442.

14. Kudinov V.A., Alekseeva O.Yu., Torkhovskaya T.I. et al. High-density lipoproteins as homeostatic nanoparticles of blood plasma. Int J Mol Sci. 2020; 21(22): 8737.

https://doi.org/10.3390/ijms21228737. PMID: 33228032. PMCID: PMC7699323.

15. Wu P., Jia F., Zhang B. et al. Risk of cardiovascular disease in inflammatory bowel disease. Exp Ther Med. 2017; 13(2): 395–400.

https://dx.doi.org/10.3892/etm.2016.3966. PMID: 28352306. PMCID: PMC5348671.

16. Бабаева Г.Г., Бабаев З.М. Частота выявления некоторых маркеров эндотелиальной дисфункции у больных с воспалительными заболеваниями кишечника. Терапевтический архив. 2018; 90(4): 12–16. (Babayeva G.G., Babayeva Z.M. Frequency of detection of some markers of endothelial dysfunction in patients with inflammatory bowel diseases. Terapevticheskiy arkhiv = Therapeutic Archive. 2018; 90(4): 12–16 (In Russ.)).

https://doi.org/10.26442/terarkh201890412-16. EDN: YVQZQA.

17. Миронова О.Ю., Исайкина М.А., Хасиева С.А. Атеросклероз и сердечно-сосудистый риск у пациентов с воспалительными заболеваниями кишечника. Терапевтический архив. 2021; 93(12): 1533–1538. (Mironova O.Yu., Isaikina M.A., Khasieva S.A. Аtherosclerosis and cardiovascular risk in patients with inflammatory bowel disease. Terapevticheskiy arkhiv = Therapeutic Archive. 2021; 93(12): 1533–1538 (In Russ.)).

https://doi.org/10.26442/00403660.2021.12.201225. EDN: HJJJXN.

About the Authors

Nadezhda Yu. Kucherova, MD, postgraduate student of the Department of hospital therapy, I.N. Ulyanov Chuvash State University, cardiologist at the advisory clinic of the Republican Cardiological Dispensary of the Ministry of Healthcare of Chuvashia. Address: 428000, Cheboksary, 29a Fedora Gladkova St.
E-mail: nadezda_kan@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-9500-3719
Yulia V. Tsyganova, MD, PhD (Medicine), associate professor of the Department of hospital therapy, I.N. Ulyanov Chuvash State University. Address: 428015, Cheboksary, 45 Moskovsky Highway.
E-mail: j.v.tsyganova@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8339-9496
Larisa V. Tarasova, MD, Dr. Sci. (Medicine), associate professor, head of the Department of hospital therapy, I.N. Ulyanov Chuvash State University, professor of the Department of public health and healthcare, Institute for Advanced Medical Education of the Ministry of Healthcare of Chuvashia, head of the Department of gastroenterology, Republican Clinical Hospital of the Ministry of Healthcare of Chuvashia. Address: 428015, Cheboksary, 45 Moskovsky Highway.
E-mail: tlarisagast18@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1496-0689

Similar Articles