Артериальная гипертензия и потребление соли: вклад в ремоделирование сердца

ВВЕДЕНИЕ

Общепринятая точка зрения предполагает, что высокое потребление поваренной соли (>2,0 г/сут) ответственно за одну из каждой десяти смертей от кардиоваскулярных заболеваний в мире [1]. При этом выявляется логарифмически-линейная зависимость между потреблением натрия и вели­чинами артериального давления (АД), тогда как гипертензия рассматривается в качестве важней­шего фактора кардиоваскулярного риска [2, 3]. Отсюда следует, что уменьшение поступления натрия с пищей должно снижать уровень АД и сердечно-сосудистую летальность [4]. Тем не менее, во многих исследованиях последних лет однозначных доказательств справедливости дан­ного положения не получено [2, 5, 6]. Более того, результаты ряда обширных метаанализов наводят на мысль о том, что зависимость между потребле­нием натрия и общей смертностью носит J- или U-образный характер. Риск фатального исхода существенно возрастает при ежесуточном по­ступлении натрия с рационом <3,0 г (<7,5 г пова­ренной соли) или >6,0 г (>15,0 г соли) [7]. Также показано, что радикальное ограничение натрия в рационе может приводить к целому ряду негатив­ных последствий [8].

Невозможно отрицать, что высокое потребле­ние натрия способно оказывать повреждающее воздействие на сердечно-сосудистую систему. Традиционно считалось, что увеличение потре­бления соли способствует задержке воды и экс­пансии объема внеклеточной жидкости, что со­действует развитию АГ по объемзависимому пути и последующему ремоделированию сердца и сосудов. Тем не менее, результаты ряда иссле­дований наводят на мысль, что существующие представления о механизмах негативного воздей­ствия высокого содержания хлорида натрия на кардиоваскулярную систему могут существенно измениться. Кратко их можно сформулировать в терминах прямой «токсичности» хлорида натрия в отношении некоторых органов и тканей. Такой «токсический» эффект NaCl в конечном итоге приводит к ремоделированию компонентов микроциркуляторного русла. Механизм реализуется за счет активации различных пролиферативных, профибротических и провоспалительных цитокинов, сигнальные пути которых в той или иной мере ассоциированы или контролируются изме­нениями экспрессии ряда нуклеарных факторов транскрипции. При этом нарастание резистив- ности мелких сосудов кожи может стать одной из причин, способствующих росту АД, вне зависи­мости от экспансии объема [9, 10]. Тем не менее, многие вопросы о конкретных путях воздействия высокого потребления хлорида натрия на состоя­ние гемодинамики и ремоделирование сердца остаются открытыми, поскольку противоречивы представления не только о механизмах развития данного состояния, но даже об его определении и критериях [9,11].

В связи с этим мы провели исследование, це­лью которого стало изучение влияния рационов питания с разным содержанием хлорида натрия на уровень артериального давления (АД), процес­сы ремоделирования миокарда, параметры гомео­стаза натрия у спонтанно-гипертензивных крыс.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Работа выполнена на взрослых спонтанно- гипертензивных самцах крыс линии SHR (питом­ник «Колтуши» Российской академии наук). Ис­следовано две группы лабораторных животных. Первая включала 24 интактные крысы, получав­шие стандартный пищевой рацион (0,34 % NaCl) в течение 2 мес. Вторая состояла из 25 животных, получавших в течение того же срока рацион с вы­соким (8,0 %) содержанием NaCl. По содержанию белков, жиров и углеводов диеты были идентич­ными. Доступ к воде был свободным.

За сутки до окончания эксперимента у бодр­ствующих крыс осуществляли измерение си­стемного АД манжеточным методом. Подробное описание методики представлено в ранее опу­бликованных материалах [12, 13]. В индивиду­альных метаболических камерах в течение суток у крыс осуществляли сбор мочи и фиксировали суточный диурез. В моче определяли содержа­ние натрия. Животных выводили из эксперимен­та декапитацией под легким эфирным наркозом и осуществляли забор крови для последующего определения содержания сывороточного натрия. Рассчитывали индекс массы миокарда (ИММ, от­ношение массы сердца к массе животного, мг/г) и массы миокарда левого желудочка (ИММЛЖ, отношение массы левого желудочка к массе жи­вотного, мг/г).

Морфологические исследования. Для патоги­стологического исследования фрагменты мио­карда каждого животного фиксировались неза­медлительно после получения образцов ткани в 4% забуференном PBS растворе ПФА, рН 7,4, в течение 24 ч, при комнатной температуре. По­сле стандартной обработки тканевых фрагментов (обезвоживание и пропитка) из парафиновых бло­ков были приготовлены серийные срезы толщи­ной 4-5 мкм. Препараты окрашивались реактивом гематоксилин/эозином и пикрофуксином по Ван- Гизону. Изучение патоморфологических измене­ний проводилось светооптически.

Для статистического анализа использова­ли пакет прикладных статистических программ «Statistica v6.0» («StatSoft Inc», США) Результаты представлены в виде медиана [интерквартильный размах]. Для попарного сравнения независимых групп определяли критерий Манна-Уитни.

Исследования выполняли в соответствии с требованиями этического комитета ГБОУ ВПО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павло­ва» Минздрава России.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты нашего исследования показали, что уровень АД у крыс, получавших в течение 2 мес рацион с высоким содержанием NaCl, существен­но не отличается от показателя у животных, нахо­дящихся аналогичное время на диете с нормаль­ным содержанием поваренной соли (рис. 1, а). В то же время, ИММ и ИММЛЖ у крыс первой экспериментальной группы были значимо больше (см. рис. 1, б, в).

Концентрация натрия в сыворотке крови была выше у животных, получавших рацион с нормаль­ным содержанием NaCl (рис. 2, а), а концентрация натрия в моче (см. рис. 2, б), диурез (см. рис. 2, в) и суточная экскреция натрия с мочой (см. рис. 2, г) были значимо выше в группе крыс, получавших диету с высоким содержанием поваренной соли.

Морфологическое исследование выявило у взрослых спонтанно-гипертензивных крыс, полу­чавших диету с нормальным содержанием хлори­да натрия, утолщение кардиомиоцитов, разволокнение мышечных волокон и появление отдельных участков гомогенизации цитоплазмы (рис. 3).

У животных получавших рацион с высоким со­держанием поваренной соли, отмечалось нараста­ние степени выраженности гипертрофии волокон кардиомиоцитов, выявлялось небольшое количе­ство двуядерных кардиомиоцитов (рис. 4).

Кроме того, в миокарде крыс данной экспери­ментальной группы наблюдались умеренные пе- риваскулярный фиброз и гипертрофия гладкомы­шечных клеток стенок сосудов (рис. 5).

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты исследования лабораторных жи­вотных, находившихся на рационах со стандарт­ным содержанием белка и высоким или обычным содержанием хлорида натрия, оказались интерес­ными. Мы не обнаружили существенного усугубления гипертензии у спонтанно-гипертензивных крыс, находящихся на высокосолевом рационе в течение 2 мес эксперимента по сравнению с кон­трольной группой, что, в принципе, согласуется с результатами некоторых исследований у людей [14, 15].

Возможно, крысы линии SHR обладают вы­сокой способностью к выведению избытка NaCl, и за время эксперимента у них, скорее всего, не происходит существенной экспансии объема кро­ви, которая могла бы послужить одной из причин роста АД. При этом в данной ситуации у «высоко­солевых» животных, по-видимому, формируются элементы солевого осмотического диуреза, одним из последствий которого является снижение кон­центрации натрия в сыворотке крови.

Не включался в данной ситуации и один из других потенциальных механизмов роста АД, ас­социированный с высоким потреблением хлорида натрия (рост периферического сосудистого сопро­тивления, связанный с ремоделированием лимфо­капиллярной сети, прежде всего кожи).

Возможно, нарастание интерстициальной тоничности побуждает инфильтрирующие макро­фаги к экспрессии TonEBP - фактора транскрип­ции, который повышает продукцию сосудистого эндотелиального фактора роста C (VEGF-C). При высоком потреблении соли также может происходить активация эндотелиальной формы NO-синтазы (NOS3), которая частично опосре­дуется трансформирующим фактором роста бета (TGF-β). Данный механизм рассматривается как компенсаторный, цель его - создать дополнитель­ный резервуар для депонирования ионов натрия [9, 10]. Такое депонирование, наряду с отмечен­ным выше нарастанием экскреции натрия, скорее всего, оказываются достаточными для предотвра­щения увеличения эффективного объема внекле­точной жидкости и. таким образом, создания пре­пятствия росту АД.

Кроме того, активация NOS3 способствует ге­нерации оксида азота, что также, возможно, про­тиводействует усугублению гипертензии [9, 10].

Можно предположить, что эти и другие ком­пенсаторные механизмы у исследованных нами лабораторных животных действуют достаточно надежно, что и препятствует повышению у них АД, несмотря на длительное потребление значи­тельного количества NaCl. При этом результаты морфологических методов дают основания пола­гать, что в миокарде крыс, потреблявших рацион с 8% содержанием хлорида натрия, имеются от­четливые проявления гипертрофии и, возможно, гиперплазии кардиомиоцитов.

Не исключено, что при этом ремоделированию подвергаются и мелкие сосуды миокарда, что мо­жет в дальнейшем усугублять поражение сердца.

Результаты данного исследования и литератур­ные сведения наводят на мысль о том, что высо­кое потребление соли может оказывать прямое негемодинамическое воздействие на миокард, неза­висящее от влияния на уровень АД [16]. Возмож­но, как показало наше предыдущее исследование, проведенное на нормотензивных крысах Wistar, негативное воздействие на сердечно-сосудистую систему высокосолевых рационов частично реа­лизуется через активацию NFkB - ассоциирован­ных сигнальных путей [12]. Не исключено, что не всем больным с АГ необходимо жестко ограничи­вать потребление соли.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные нами данные дают основания предполагать, что содержание крыс линии SHR на рационе с высоким содержанием хлорида на­трия приводит к своеобразному профилю ремо­делирования миокарда, который не определяется исключительно нарастанием артериального дав­ления. Это требует разработки новых подходов к коррекции и профилактике подобных изменений.