Цель исследования: изучение особенностей метаболического синдрома (МС) у мужчин молодого возраста и его ассоциации с нарушением экспрессии мелатонина и хроническим воспалительным процессом.
Дизайн: одноцентровое обсервационное исследование.
Материалы и методы. Проведено исследование 98 человек в клинике военно-полевой терапии ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова» Минобороны РФ и ФГБУ ВО и Н «Санкт-Петербургский национальный исследовательский академический университет им. Ж.И. Алферова Российской академии наук». Обследовано 98 мужчин молодого возраста, разделенных на две группы. В состав исследуемой группы включили 50 пациентов с МС: окружность талии — 104–108 см, индекс массы тела (ИМТ) — 30–35 кг/м2, артериальной гипертензией 1–2-й степени, средний возраст — 39,0–40,2 года. Группа контроля была представлена 48 практически здоровыми добровольцами: окружность талии — 85,0–87,0 см, ИМТ — 21–23,5 кг/м2, средний возраст — 43,9–44,6 года. Оценивали уровень мелатонина, маркеров хронического воспаления, данных биохимического и общеклинического анализов крови между исследуемыми группами, а также проводили корреляционный анализ между исследуемыми показателями мелатонина дневной и ночной фракции.
Результаты. Обнаружено двукратное снижение уровня мелатонина, повышение уровней провоспалительных интерлейкинов 1 и 6, фактора некроза опухоли α и снижение уровней противовоспалительных интерлейкинов 4 и 6 у лиц молодого возраста с МС, в сравнении с лицами контрольной группы.
Заключение. Установлено, что у мужчин молодого возраста с МС снижение экспрессии мелатонина, на фоне повышения уровней С-реактивного белка и провоспалительных интерлейкинов приводит к развитию и поддержанию хронического воспаления, являющегося фактором риска раннего сосудистого старения, определяющего высокий риск сердечно-сосудистых осложнений.
Ключевые слова: мелатонин, метаболический синдром, С-реактивный белок, сердечно-сосудистые осложнения, хроническое воспаление
Антюхин М.А., Парцерняк А.С., Михайлов А.А. Метаболический синдром у мужчин молодого возраста // Вестник терапевта. 2021. № 2 (49). URL: https://therapyedu.su/statyi/metabolicheskij-sindrom-u-muzhchin-molodogo-vozrasta/(дата обращения: дд.мм.гггг)
Антюхин Максим Александрович (автор для переписки) — слушатель ординатуры 1-го года обучения факультета руководящего медицинского состава по специальности «терапия» Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова. 194044, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6. eLIBRARY.RU SPIN: 3711-4768. httpss://orcid.org/0000-0002-8923-6575. E-mail: ant.maximus@mail.ru
Парцерняк Александр Сергеевич — к. м. н., преподаватель кафедры военно-полевой терапии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова. 194044, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Боткинская, д. 17. eLIBRARY.RU SPIN: 5829-1481. httpss://orcid.org/0000-0002-9721-1319. E-mail: partsernyak@mail.ru
Михайлов Алексей Анатольевич — адъюнкт при кафедре военно-полевой терапии Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова. 194044, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Боткинская, д. 17. eLIBRARY.RU SPIN: 3957-6107. httpss://orcid.org/0000-0001-5656-2764. E -mail: auri8@mail.ru
Metabolic syndrome in young men
M.A. Antyukhin, A.S. Partsernyak, A.A. Mikhailov
S.M. Kirov Military Medical Academy (a Federal Government-funded Military Educational Institution of Higher Education), Russian Federation Ministry of Defense; Russia, St. Petersburg
Study Objective: Our aim was to study the features of the metabolic syndrome (MS) in young men and its association with impaired melatonin expression and chronic inflammatory process.
Study Design: single-center observational study.
Materials and Methods. We conducted a study of 98 people in the clinic of military field therapy of the Military Medical Academy named after S.M. Kirov and the St. Petersburg National Research Academic University named after Zh.I. Alferov. We examined 98 young men and made two groups. The study group included 50 patients with MS: waist circumference ― 104–108 cm, body mass index (BMI) ― 30–35 kg/m2, arterial hypertension 1–2 degrees, average age ― 39.0–40.2 years. The control group consisted of 48 practically healthy volunteers: waist circumference ― 85.0–87.0 cm, BMI ― 21–23.5 kg/m2, average age ― 43.9–44.6 years. We assessed the level of melatonin, markers of chronic inflammation, the results of biochemical and general clinical blood tests between the study groups, and we also carried out a correlation analysis between the studied indicators of melatonin of the day and night fraction.
Study Results. We found a twofold decrease in the level of melatonin, an increase in the levels of pro-inflammatory interleukins 1, 6, tumor necrosis factor α and a decrease in anti-inflammatory interleukins 4, 6 in young people with MS compared with those in the control group.
Conclusion. It was found that in young men with MS, the expression of melatonin decreased, the levels of C-reactive protein and pro-inflammatory interleukins increased, this leads to the development and maintenance of chronic inflammation, which is a risk factor for early vascular aging, which determines the high risk of cardiovascular complications.
Keywords: metabolic syndrome, melatonin, chronic inflammation, cardiovascular complications, C-reactive protein
М.А. Антюхин, А.С. Парцерняк, А.А. Михайлов
ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации; Россия, г. Санкт-Петербург
Метаболический синдром (МС) представляет собой совокупность метаболических нарушений, включающих абдоминальное ожирение, гипергликемию, гипертриглицеридемию, АГ и низкий уровень холестерина ЛПВП, которые в сочетании значительно повышают риск развития хронических заболеваний, в первую очередь СД 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) [23].
За последние четыре десятилетия распространенность МС среди мирового населения увеличилась в 8 раз [14]. На данный момент 25% взрослого населения США в возрасте от 20 до 70 лет страдают МС. В Российской Федерации 40% населения имеют 2 компонента МС, 11% ― 3 и более его составляющих. Высока распространенность данного патологического состояния среди больных ожирением ― 49%; среди лиц с нарушенной толерантностью к глюкозе частота МС составляет 50%, а при СД ― 80% [3].
Распространенность МС существенно разнится по полу, этнической принадлежности и возрасту. Более 40% людей старше 60 лет страдают МС, однако данная нозология не менее актуальна для молодых. Согласно последним исследованиям, МС встречается у каждого десятого мужчины в возрасте от 20 до 40 лет [10].
Критерии метаболического синдрома
В соответствии с рекомендациями National Cholesterol Education Program ATP III (Adult Treatment Panel III) [22], основаниями для МС являются три или более критерия:
Наличие хотя бы одного из критериев не позволяет полностью исключить вероятность наличия МС и является причиной для углубленного поиска других метаболических нарушений, поэтому необходимо тщательно проводить сбор анамнеза и общий осмотр, которые должны быть дополнены лабораторно-инструментальными исследованиями.
Биохимический анализ крови должен включать HbA1c для скрининга инсулинорезистентности и СД 2 типа. Необходимо также выполнить липидограмму для оценки уровня триглицеридов, ЛПВП и ЛПНП. Исследование уровня СРБ, ферментов печени, гормонов щитовидной железы и мочевой кислоты проводят, чтобы исключить соматическую или инфекционную патологию. Кроме того, может потребоваться ряд инструментальных исследований, таких как ЭКГ и ЭхоКГ для оценки признаков ишемии, ремоделирования миокарда, а также эластометрия, чтобы определить степень фиброза печени. ЭКГ с нагрузочными пробами, стресс-ЭхоКГ и стресс-однофотонную эмиссионную КТ целесообразно проводить при подозрении на скрытую ишемию миокарда [21, 22].
Этиология метаболического синдрома у молодых мужчин
Основными причинами возникновения и развития МС являются малоподвижный образ жизни и расстройства пищевого поведения, которые, в свою очередь, приводят к увеличению объема висцерального жира и нарушению толерантности к глюкозе [4]. МС в значительной степени повышает риск развития ССЗ, неалкогольной жировой болезни печени, деменции и других заболеваний [11].
Одним из важных факторов риска развития МС у молодых мужчин является наличие СД 2 типа у близких родственников. Более того, у молодых людей с нормальной толерантностью к глюкозе, но с диабетом в семейном анамнезе отмечаются более высокие значения глюкозы плазмы натощак и триглицеридов, что определяет повышенный риск СД 2 типа и метаболических нарушений [13, 16].
Очевидно, что частое употребление в пищу фаст-фуда и джанк-фуда характерно для молодых лиц. Данный тип питания провоцирует гипергликемию, гиперинсулинемию, гипертриглицеридемию и повышенное отложение жировой ткани, что в свою очередь приводит к МС [16]. Не менее важным этиологическим фактором МС является снижение мышечной силы. Так, в исследовании университета города Манитоба (Канада) было обнаружено, что низкая мышечная сила у мужчин младше 40 лет имеет более негативные и выраженные кардиометаболические последствия, чем у мужчин старшего возраста [19].
Патогенез и последствия метаболического синдрома
При МС в результате нарушенного клеточного дыхания и чрезмерной продукции активных форм кислорода окислительный стресс участвует в развитии хронического воспаления, инсулинорезистентности и СД 2 типа [12, 21].
При лабораторном исследовании у мужчин молодого возраста с МС на фоне хронического воспаления определяются высокие титры провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β, ИЛ-5, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10, ИЛ-12, ИЛ-18, ФНО-α) и СРБ, которые участвуют в развитии резистентности к инсулину путем активации стрессовых киназ в мышечных и жировых клетках [6].
МС является триггером развития атеросклероза, ключевую роль в инициации и прогрессировании которого принимает окислительный стресс [7]: так, внеклеточные, модифицированные за счет окислительного воздействия липопротеины, плазмы инициируют местные и адаптивные иммунные реакции в интиме, где воспалительные клетки путем секреции провоспалительных хемокинов и цитокинов активируют циркулирующие лейкоциты и местные эндотелиальные клетки. Окислительная модификация липопротеинов приводит к образованию окисленных фосфолипидов и других липидных медиаторов, которые инициируют дальнейшее воспаление и атерогенез в интиме артерий, в том числе на фоне сниженной экспрессии мелатонина [8].
Таким образом, МС является одной из причин ускоренного сосудистого старения, способствует развитию ССЗ в раннем возрасте и осложнений, связанных с ними. В крупномасштабном исследовании CARDIA по изучению риска развития сердечно-сосудистых заболеваний у лиц молодого возраста за 25-летний период изучали связь между МС и маркерами клеточного старения: числом копий митохондриальной ДНК, лейкоцитов и длиной теломер.
Было продемонстрировано, что скорость истощения теломер в основном регулируется генетическими факторами, однако может ускоряться под действием окислительного стресса, провоспалительных цитокинов, а также эндокринной и вегетативной дисфункций [15, 18]. Активные формы кислорода вызывают окислительное повреждение митохондриальной ДНК, что отрицательно влияет на функцию митохондрий, приводя к клеточной дисфункции, мутациям и преждевременному старению у лиц молодого возраста [17].
Еще одной точкой приложения воспалительного процесса у лиц с МС является ЦНС, особенно гипоталамус [6]. По данным исследования клиники «Шарите» (Берлин, Германия), у молодых людей с ожирением количество микроглии гипоталамуса в несколько раз выше в сравнении со здоровыми людьми с ИМТ менее 25 кг/см2 [5]. Ряд научных публикаций указывает на ведущую роль воспаления, инициированного диетой с высоким содержанием жиров, в повреждении гематоэнцефалического барьера, что является непосредственной причиной повышения проницаемости периферических иммунных клеток и цитокинов в ЦНС с последующим за этим дебютом нейродегенеративных заболеваний, например болезни Паркинсона [9].
Не менее важной составляющей здорового образа жизни является регулярный 7–8-часовой сон [2]. Ночной образ жизни, суточная работа, синдром обструктивного апноэ сна и диссомния ответственны за развитие и прогрессирование МС [7]. В исследовании NHANES (национальном обследовании состояния здоровья и питания) у мужчин молодого возраста была обнаружена взаимосвязь между продолжительностью сна и МС, которые совместно увеличивают риск ССЗ и летальных исходов [20].
Результаты данного исследования возможно объяснить тем, что у лиц с МС наблюдается снижение концентрации мелатонина, секреция которого регулируется в основном уровнем освещенности окружающего пространства [1]. Мелатонин является одним из наиболее важных эндогенных антиоксидантов, имеющих также противоопухолевые и противовоспалительные свойства. Нарушение его экспрессии отрицательно влияет на углеводный и липидный обмены, тем самым стимулирует развитие инсулинорезистентности при ожирении и МС [2].
Цель исследования: изучение особенностей МС у мужчин молодого возраста и его ассоциации с нарушением экспрессии мелатонина и хроническим воспалительным процессом.
Материалы и методы
Исследование проводили на базе ФГБУ высшего образования и науки «Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук» с соблюдением этических принципов Хельсинской декларации [24].
Всего в работе было обследовано 98 мужчин молодого возраста. В состав исследуемой группы включили 50 пациентов с МС: окружность талии (ОТ) ― 104–108 см, ИМТ ― 30–35 кг/м2, ожирение 1–2-й степени, АГ 1–2-й степени, средний возраст ― 39,0–40,2 года. Выборка группы контроля была представлена 48 практически здоровыми добровольцами: ОТ ― 85,0–87,0 см, ИМТ ― 21–23,5 кг/м2, средний возраст ― 43,9–44,6 года.
Критерии включения в исследование: возраст от 25 до 44 лет, наличие МС.
Для постановки диагноза МС в работе были использованы следующие критерии: ОТ более 94 см; АД > 140/90 мм рт. ст. и нарушение толерантности к глюкозе ― повышение уровня глюкозы плазмы через 2 часа после перорального глюкозотолерантного теста [22].
Критерии исключения из исследования: возраст старше 44 лет и младше 25 лет, хронические заболевания в стадии обострения, инфекционные, аутоиммунные, онкологические, гематологические заболевания, СД 1 и 2 типов, заболевания щитовидной железы, прием глюкокортикоидов, гипертоническая болезнь, добровольный отказ пациента.
Всем участникам исследования провели общий анализ крови, общий анализ мочи; в биохимическом анализе крови оценивали уровни глюкозы, общего холестерина, ЛПНП, триглицеридов, ЛПВП, инсулина, а также определяли титр 6-гидроксимелатонин-сульфата (6-СОМТ) в ночной и дневной порциях мочи. Концентрацию СРБ и содержание ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α определяли иммунотурбидиметрическим методом.
Обработку экспериментальных данных проводили на персональном компьютере с использованием программных пакетов Statistica 11. Взаимосвязи между исследуемыми показателями анализировали с помощью корреляционного анализа (r-Пирсона). Различия считались статистически значимыми при p < 0,05.
Результаты
В исследовании изучали экспрессию 6-СОМТ в дневное и ночное время суток у молодых мужчин с МС и у практически здоровых мужчин (рис. 1).
Рис. 1. Сравнительная характеристика исследуемых групп по показателю 6-гидроксимелатонин-сульфат (6-СОМТ).
* Здесь и в рисунке 2: отличия от контрольной группы статистически значимы (p < 0,05)
Анализ результатов титра 6-СОМТ в исследуемых группах показал двукратное снижение обеих фракций (день–ночь) у молодых мужчин с МС (6-СОМТ день: 624,7–671,3 нг/мл, 6-СОМТ ночь: 1129–1160,2 нг/мл при p < 0,05) в сравнении с практически здоровыми мужчинами контрольной группы (6-СОМТ день: 1324,4–1365,3 нг/мл, 6-СОМТ ночь: 2360,4–2411,3 нг/мл), показатели которых не выходили за пределы референсных значений.
Оценка изменений провоспалительной и противовоспалительной активности цитокинов и СРБ представлена на рисунке 2.
Рис. 2. Сравнительная характеристика исследуемых групп по показателям провоспалительной и противовоспалительной активности
У пациентов с МС отмечено увеличение экспрессии провоспалительных цитокинов и СРБ: так, уровень ИЛ-1 был повышен более чем в 2,5 раза по сравнению с группой контроля (5,5–5,9 пг/мл и 0,6–0,7 пг/мл соответственно, p < 0,05), ИЛ-6 ― в 3,5 раза (15,2–15,6 пг/мл и 4,2–4,6 пг/мл соответственно, p < 0,05) и ФНО-α ― в 4,2 раза (32–32,7 пг/мл и 7,3–8 пг/мл соответственно, p < 0,05). Кроме того, в исследуемой группе наблюдалось 9-кратное увеличение СРБ по сравнению с группой контроля (6,1–6,5 пг/мл и 0,5–0,9 пг/мл соответственно, p < 0,05), являющееся косвенным признаком высокого риска сердечно-сосудистых осложнений у мужчин молодого возраста с МС.
Проведенный корреляционный анализ выявил отрицательную связь средней силы между 6-СОМТ (ночь) и СРБ (r = –0,69; p < 0,05), указывающая на взаимозависимость сниженного уровня мелатонина и активации воспалительного процесса у мужчин молодого возраста с МС.
Лечение метаболического синдрома
В соответствии с современными представлениями лечение МС направлено на устранение состояний и факторов риска, способствующих его развитию. Пациенты должны отказаться от вредных привычек: курения, употребления алкоголя в гепатотоксичных дозах (более 40 г/сут для мужчин и более 20 г/сут для женщин). С целью профилактики ожирения необходимо соблюдать гипокалорийную сбалансированную диету, потреблять не более 2000–2200 ккал/сут, пищу принимать дробно ― 3–5 раз в сутки и включать в рацион продукты с высоким содержанием триптофана ― аминокислоты, являющейся субстратом для синтеза мелатонина [1]. Такими продуктами являются сыр, рыба, мясо, бобовые, творог, грибы, овес, сушеные финики, кунжут, кедровый орех. Для снижения степени АГ на начальном этапе пациентам с МС следует ограничить потребление поваренной соли до 3–5 г/сут.
Важно повышать уровень физической активности и регулярно выполнять аэробные упражнения по 30–60 мин в день (это могут быть прогулки быстрым шагом, езда на велосипеде и др.), так, чтобы в общей сложности получалось 150–300 мин в неделю. Аэробные упражнения полезно комбинировать с силовыми. Если изменение образа жизни не даст эффекта, то возможна фармакотерапия ожирения (орлистатом, сибутрамином, лираглутидом в дозе 3 мг), целью которой является не только снижение массы тела, но и формирование правильных пищевых привычек.
Пациентам с выраженным, особенно морбидным, ожирением при безуспешности таких подходов, как изменение образа жизни и фармакотерапия, следует рассмотреть бариатрическое хирургическое вмешательство. Наиболее часто выполняется лапароскопическое регулируемое бандажирование желудка, лапароскопическое шунтирование желудка, лапароскопическая рукавная гастрэктомия. Бариатрическая хирургия показана пациентам с ИМТ ≥ 40 кг/м2 или пациентам с ИМТ ≥ 35 кг/м2 в совокупности с другими ассоциированными с ожирением заболеваниями (СД, АГ, неалкогольной жировой болезнью печени, синдромом сонного апное и др.) [22].
С целью снижения риска ССЗ у пациентов молодого возраста с МС в комплексе лечебно-профилактических мероприятий показана нормализация режима сна и бодрствования (сон не менее 7 часов) с соблюдением уровня освещенности помещения не более 30 люкс [2] и физическая активность средней интенсивности (работа в саду, плавание, бег трусцой и т.д.), которая на фоне нормализации сна и изменения стереотипа питания позволяет нормализовать жировой и углеводный обмены [21].
При неэффективности немедикаментозных методов коррекции гиперлипидемии проводят коррекцию статинами средней или высокой интенсивности (40–60–80 мг/сут). При недостижении целевых показателей уровня триглицеридов необходимо скорректировать терапию и рассмотреть целесообразность применения эзетимиба или фибратов [22].
Заключение
Метаболический синдром (МС), не являясь отдельным заболеванием, представляет собой совокупность метаболических нарушений, которые повышают риск СД 2 типа, сердечно-сосудистых и многих других заболеваний. В связи с прогнозируемым увеличением к 2030 году общего числа пациентов с диабетом и ожирением раннее выявление МС приобретает жизненно важное значение. В результате проведенного исследования было обнаружено снижение экспрессии мелатонина, на фоне повышения уровней СРБ и провоспалительных интерлейкинов, ответственных у мужчин молодого возраста с МС за развитие и поддержание хронического воспаления, являющегося фактором риска раннего сосудистого старения и раннего дебюта сердечно-сосудистых заболеваний.
Предыдущая статья
Уважаемые коллеги! В очередном выпуске электронного журнала «Вестник терапевта» представлены акту...
Следующая статья
Г.В. Семикова, В.С. Мозгунова, Е.Н. Остроухова, А.Н. Арефьева, А.Р. Волкова ФГБОУ ВО...
Сайт журнала «Вестник терапевта» содержит материалы, предназначенные для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.