Исследование гепарансульфатпротеогликана – маркера эндотелиальной дисфункции у медицинских работников (пилотное исследование)

Эндотелиальная дисфункция (ЭД) – универсальный механизм развития многих заболеваний различных систем организма, характеризующийся снижением вазодилатации и развитием провоспалительного и протромботического состояния. Нарушение вазодилатации связано в первую очередь со снижением выработки и биодоступности эндогенного оксида азота (NO). Одним из методов оценки ЭД является измерение уровня маркеров его повреждения в сыворотке крови, таких как гомоцистеин (ГЦ, HCYS), моноцитарный хемотаксический белок‑1(MCP‑1), белки семейства фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и множество других, обладающих не высокой диагностической эффективностью. В последние годы в ряде исследований была показана достоверная связь уровня гепарансульфатпротеогликана (ГСПГ, hHSPG) с повреждением эндотелия при различных острых и хронических заболеваниях.

Цель исследования. Провести пилотное исследование уровня ГСПГ в сравнении с другими биомаркерами повреждения эндотелия в сыворотке крови и выявить корреляцию их уровней со скоростными показателями кровотока и функцией эндотелия в микроциркуляторном русле и крупных сосудах у здоровых медицинских работников.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие здоровые медицинские работники мужского пола (n=21). Проведено измерение уровня ГСПГ, ГЦ, MCP‑1, VEGF‑A в сыворотке крови методом иммуноферментного анализа. По результатам исследования было сформировано две группы: опытная (n=6), со значительным повышением уровня ГСПГ, и контрольная (n=15), с нормальным уровнем этого маркера. В обследуемых группах производилась оценка показателей кровотока и эндотелиальной функции с использованием капилляроскопии бульбарной конъюнктивы, лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) кожи и фотоплетизмографического исследования сосудов верхней конечности.

Результаты исследования. В опытной группе был выявлен высокий уровень ГСПГ, превышающий верхний референсный интервал для этого маркера более чем в 2 раза до значений 26,6 [24,775; 28,15] нг/мл в сравнении с контрольной группой, где уровень этого маркера составил 4,879 [3,84; 6,944] нг/мл (p=0,001). Кроме того, отмечена тенденция к увеличению маркера MCP‑1 в опытной группе 201,96[91,9; 220,2] пг/ мл в сравнении с контрольной 104,91[72,62;127,67] пг/мл (р=0,052). Корреляционный анализ ГСПГ с маркерами ГЦ, MCP‑1, VEGF‑A показал наличие сильной положительной связи между ГСПГ и МСР‑1 (r_s=0,746), а также между ГЦ и VEGF‑А (r_s=0,436) и между МСР‑1 и VEGF‑А (r_s=0,286).

По результатам инструментального исследования гемоциркуляции между группами было выявлено достоверное отличие по характеристикам капиллярного кровотока: снижение плотности капиллярного русла (10,15 [2,57; 11,60]% в основной группе и 14,90 [10,90; 17,00]% – в контрольной (p=0,018)) по данным микроскопии бульбарной конъюнктивы, а также снижение перфузии капиллярного ложа (6,80 [5,39; 15,98] в основной группе и 25,02 [18,9; 32,98] – в контрольной (p=0,005)) и снижение функции эндотелия (0,14 [0,02; 0,31] в основной группе и 0,76 [0,55; 1,04] – в контрольной (p=0,002)) по данным ЛДФ. В ходе плетизмографического исследования отличий по индексу артериальной ригидности (SI) и индексу отражения (RI) выявлено не было. Корреляционный анализ лабораторных и инструментальных показателей ЭД показал наличие умеренной обратной зависимости между уровнем ГСПГ и эндотелиальной функцией (Аэ) по данным ЛДФ (p=0,024, r_s= –0,491).

Заключение. Повышение гепарансульфатпротеогликана представляет собой перспективный маркер ЭД на начальной стадии ее развития в микроциркуляторном русле.

1. Задионченко В.С., Адашева Т.В., Сандомирская А.П. Дисфункция эндотелия и артериальная гипертония: терапевтические возможности. Русский медицинский журнал. 2002; 10 (1): 11–15.

2. Патент № RU 2784 998 Российская Федерация МПК A61M16/12 (2006.01) A61K8/22 (2006.01) A61P11/00 (2006.01). Способ лечения дыхательной недостаточности (гипоксемии) больных, перенесших инфекцию вирусом SARS CoV 2:№ 2022106079: заявл. 09.03.2022: опубл. 01.12.2022. Чучалин А.Г., Медведев О.С., Шогенова Л.В., Панин А.А., Варфоломеев С.Д., Селемир В.Д., Ким Т.Г., Свитич А.М., Найдёнов В.И., Пугиев В.Г., Костинов М.П., Хидэки Мурата, Кацуюки Хашимото, Мищенко А.В., Дмитриев Н.Н., Гуфранов Х.Ф., Крючков О.А., Баянова И.В., Гречаник П.М. 2022: 8.

3. Чыонг Т.Т., Шогенова Л.В., Селемир В.Д., Чучалин А.Г. Эффекты ингаляционного оксида азота у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких с гиперкапнической дыхательной недостаточностью и легочной гипертензией.Пульмонология.2022; 32 (2): 216–225. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2022-32-2- 216-2254

4. Патент № RU2806 806 C1 Российская Федерация МПК A61M16/10 (2006.01), A61B5/0205 (2006.01). Способ титрования индивидуальной дозы и оценки эффективности ингаляционной терапии оксидом азота: № 2023104382: заявл. 27.02.2023: опубл. 07.11.2023. Чучалин А.Г., Шогенова Л.В., Селемир В.Д., Гуфранов Х.Ф., Позднякова Д.Д., Нгуен Хоанг Кыонг, Баранова И.А., Ванин А.Ф., Козлов В.И. 2023.

5. Шогенова Л.В., Чучалин А.Г. Респираторный салон как новая организационная модель в здравоохранении. Пульмонология. 2025; 35 (1): 118–124. https://doi.org/10.1809 3/0869-0189-2024-4616

6. Шогенова Л.В. Эффективность и безопасность комплексного применения медицинских газов термического гелиокса, оксида азота и молекулярного водорода у пациентов с обострением хронической обструктивной болезни легких, осложненной гипоксемической, гиперкапнической дыхательной недостаточностью и вторичной легочной артериальной гипертензией в постковидном периоде. Терапевтический архив. 2025; 97 (3): 242–249. https://doi.org/10.26442/00403660.2025.03.203131

7. Суховских А.В., Григорьева Э.В. Протеогликаны в нормальной физиологии и канцерогенезе. Успехи молекулярной онкологии. 2018; 5 (1): 8–25. https://doi.org/10.17650/2313-805Х-2018-5-1-8-25

8. Richter R.P., Odum J.D., Margaroli С., Cardenas J.C., Zheng L., Tripathi K., Wang Z., Arnold K., Sanderson R.D., Liu J., Richter J.R. Trauma promotes heparan sulfate modifications and cleavage that disrupt homeostatic gene expression in microvascular endothelial cells.Front Cell Dev Biol. 2024; 12: 1390794. https://doi.org/10.3389/fcell.2024.1390794

9. Oshima K., Di Gravio C., Yan B., McMurtry S.A., Burke R., Levoir L. M., Kravitz M. S., Stephenson D., Issaian A., Hansen K.C., D’Alessandro A., Douglas I.S., Self W.H., Lindsell C.J., Schildcrout J.S., Schmidt E.P., Shapiro N.I. Endothelial Glycocalyx Degradation in Sepsis: Analysis of the Crystalloid Liberal or Vasopressors Early Resuscitation in Sepsis (CLOVERS) Trial, a Multicenter, Phase 3, Randomized Trial. Ann Am Thorac Soc. 2025;22(9):1382–1393. https://doi.org/10.1513/AnnalsATS.202501-012OC

10. Hankey G.J., Eikelboom J.W. Homocysteine and vascular disease. Lancet. 1999; 354(9176): 407–13. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(98)11058-9

11. Шевченко О.П. Гомоцистеин и его роль в клинической практике (лекция). Клиническая лабораторная диагностика. 2008; (11): 25–32. EDN: JWDVEZ

12. Guieu R., Ruf J., Mottola G. Hyperhomocysteinemia and cardiovascular diseases. Ann Biol Clin (Paris). 2022; 80 (1): 7–14. https://doi.org/10.1684/abc.2021.1694

13. Шмелева В. М. Гипергомоцистеинемия и тромбоз. Тромбоз, гемостазиреология. 2000; 4: 26–29.

14. Arnadottir M., Hultberg B. Homocysteine in renal disease. In: Homocysteine in health and disease. UK, Cambridge: Cambridge University Press.2001: 321–330.

15. Cho B.J., Bae S.H., Park S.M., Shin M.C., Park I.W., Kim H.K., Kwon S. Comparison of systemic conditions at diagnosis between central retinal vein occlusion and branch retinal vein occlusion. PLoS One. 2019; 14 (8): e0220880. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0220880

16. Zagzag D., Zhong H., Scalzitti J.M., Laughner E., Simons J.W., Semenza G.L. Expression of hypoxia inducible factor 1alpha in brain tumors: association with angiogenesis, invasion, and progression. Cancer. 2000; 88 (11): 2606–18. PMID: 10861440

17. Dziedzic R., Zaręba L., Iwaniec T., Kubicka–Trząska A., Romanowska–Dixon B., Bazan–Socha S., Dropiński J. High prevalence of thrombophilic risk factors in patients with central retinal artery occlusion. ThrombJ. 2023; 21(1): 81. https://doi.org/10.1186/s12959-023-00525-z

18. Колотов К. А., Распутин П. Г. Моноцитарный хемотаксический протеин 1 в физиологии и медицине. Пермский медицинский журнал. 2018; 35 (3): 99–105.https://doi.org/10.17816/pmj35399-105

19. Казаков С. П., Заботина Т. Н., Кушлинский Н. Е. Соотношения (индексы) цитокинов, молекул межклеточной адгезии в плазме крови и их диагностическая эффективность у больных с аутоиммунными тиреоидитами, аденомами и раком щитовидной железы. Медицинский вестник МВД. 2010;(6): 25–29. EDN: NTJVCP

20. Казаков С.П. Уровень цитокинов, молекул межклеточной адгезии в плазме крови и их диагностическая эффективность при аутоиммунных и онкологических заболеваниях щитовидной железы. Медицинская иммунология. 2010; 12(6): 559–564.

21. Banisadr G., Gosselin R.D., Mechighel P., Kitabgi P., Rostène W., Parsadaniantz S.M. Highly regionalized neuronal expression of monocyte chemoattractant protein 1 (MCP 1/CCL2) in rat brain: evidence for its colocalization with neurotransmitters and neuropeptides. J Comp Neurol. 2005; 489 (3): 275–92. https://doi.org/10.1002/cne.20598

22. Конович Е.А., Широких К.Е., Шапина М.В., Халиф И.Л. Факторы роста (G CSF, GM–CSF) и хемокины (MCP 1, MIP 1β) в толстой кишке при тяжелой форме язвенного колита. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2016; 26 (5):74–81.https://doi.org/10.22416/1382-4376-2016-5-74-81

23. Granata F., Frattini A., Loffredo S., Del Prete A., Sozzani S., Marone G., Triggiani M. Signaling events involved in cytokine and chemokine production induced by secretory phospholipase A2 in human lung macrophages. Eur J Immunol. 2006; 36 (7): 1938–50. https://doi.org/10.1002/eji.200535567

24. Yoshimura T., Leonard E.J. Human monocyte chemoattractant protein 1 (MCP 1). Adv Exp Med Biol. 1991; 305: 47–56. https://doi.org/10.1007/978-1-4684-6009-4_6

25. Никитина В.В., Захарова Н.Б. Значение МСР 1 как предиктора сосудистых нарушений. Саратовский научно медицинский журнал. 2010; 6 (4): 786–790.

26. Singh S., Anshita D., Ravichandiran V. MCP 1: Function, regulation, and involvement in disease. Int Immunopharmacol. 2021; 101 (Pt B): 10759. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2021.107598

27. Казаков С.П., Иванов С.Ю., Мудров В.П., Мураев А.А., Ямуркова Н.Ф., Скуинь Л.М., Степанова Е.Н., Рябова В.М., Ибрагимова Ю.Ш., Антонов И.И. Клинико иммунологическая диагностика и терапия хронического парадонтита: учебное пособие. Москва: Эко Пресс; 2022: 136. ISBN: 978-5-6047081-5-6. EDN: DUBYZT

28. Мудров В. П., Демяшкин Г. А., Фоменков И. С., Мяндиев М. С., Иванов С. Ю., Казаков С.П. Терапия парадонтита фактором роста эндотелия сосудов на основе гидрогеля: иммуногистохимичекая характеристика. Лабораторная медицина.2023; (1–2): 39–44. https://doi.org/10.58953/15621790_2023_14_1-2_39

29. Campochiaro P. A., Hackett S. F. Ocular neovascularization: avaluable model system. Oncogene. 2003; 22 (42): 6537–48.https://doi.org/10.1038/sj.onc.1206773

30. Carmeliet P. Mechanisms of angiogenesis and arteriogenesis. Nat Med. 2000; 6 (4): 389–95. https://doi.org/10.1038/74651

31. Curtis L.H., Hammill B.G., Schulman K.A., Cousins S.W. Risks of mortality, myocardial infarction, bleeding, and stroke associated with therapies for age related macular degeneration. Arch Ophthalmol. 2010; 128 (10): 1273–9. https://doi.org/10.1001/archophthalmol.2010.223

32. Gariano R.F., Gardner T.W. Retinal angiogenesis in development and disease. Nature. 2005; 438 (7070): 960–6. https://doi.org/10.1038/nature04482

33. Gariano R.F. Cellular mechanisms in retinal vascular development. ProgRetin Eye Res. 2003; 22 (3): 295–306. https://doi.org/10.1016/s1350-9462(02)00062-9

34. Ferrara N. Role of vascular endothelial growth factor in physiologic and pathologic angiogenesis: therapeutic implications. SeminOncol. 2002; 29 (6Suppl 16): 10–4. https://doi.org/10.1053/sonc.2002.37264

35. Schlingemann R.O., Witmer A.N. Treatment of retinal diseases with VEGF antagonists. Prog Brain Res. 2009; 175: 253–67. https://doi.org/10.1016/S0079-6123(09)17517-9

36. Witmer A.N., Vrensen G.F., Van Noorden C.J., Schlingemann R.O. Vascular endothelial growth factors and angiogenesis in eye disease. ProgRetin Eye Res. 2003; 22 (1): 1–29. https://doi.org/10.1016/s1350-9462(02)00043-5

37. Robinson C.J., Stringer S.E. The splice variants of vascular endothelial growth factor (VEGF) and their receptors. J Cell Sci. 2001; 114 (Pt 5): 853–65. https://doi.org/10.1242/jcs.114.5.853

38. Bhisitkul R.B. Vascular endothelial growth factor biology: clinical implications for ocular treatments. Br J Ophthalmol. 2006; 90 (12): 1542–7. https://doi.org/10.1136/bjo.2006.098426

39. Schlingemann R.O., van Hinsbergh V.W. Role of vascular permeability factor/vascular endothelial growth factor in eye disease. BrJOphthalmol. 1997; 81 (6): 501–1. https://doi.org/10.1136/bjo.81.6.501

40. Патент № RU132699U1 Российская Федерация МПК A61B3/00. Офтальмологический капилляроскоп: № 2013118451/14: заявл. 22.04.2013: опубл. 27.09.2013. Хейло Т.С., Кузнецов М.И., Гуденко С.А., Кузнецов А.П. 2013:9.

41. Крупаткин А.И., Сидоров В.В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно тканевых систем: колебания, информация, нелинейность: руководство для врачей. Москва: ЛЕНАНД; 2022: 496.

42. Макарова М.А., Авдеев С.Н. Артериальная ригидность и эндотелиальная дисфункция у больных хронической обструктивной болезнью легких. Пульмонология. 2011; (4): 109–117.https://doi.org/10.18093/0869-0189-2011-0-4-109-117

43. Баврина А.П. Современные правила использования методов описательной статистики в медико биологических исследованиях. Медицинский альманах. 2020; 63 (2): 95–105. EDN: UCVXIX

44. Mukaka M.M. Statistics corner: A guide to appropriate use of correlation coefficient in medical research. MalawiMedJ. 2012; 24 (3): 69–71. PMID: 23638278; PMCID: PMC3576830