Кардиология №9 / 2012
Воздействие никотина и смол, находящихся в табачном дыме, на процесс атерогенеза
Институт исследования биомедицинских наук, Институт кардиологии, Кафедра биохимии Литовского Университета наук здоровья, Каунас, Ейвениу 4, LT50161
Курение является одним из главных факторов риска атеросклероза и тромбоза. Воздействие никотина и смол на развитие этих процессов исследовано наиболее подробно. Эти вещества табачного дыма изменяют функции тромбоцитов, эндотелия, гладкой мышцы кровеносных сосудов и макрофагов, влияют на активность ферментов антиоксидантной системы, повышая количество окисленных липидов и воздействуя на экспрессию генов. Нарушение функций клеток и изменение активности ферментов способствует формированию атеросклеротических бляшек. Цель этой статьи — обобщение представлений о механизмах, через которые никотин и смолы, находящиеся в табачном дыме, способствуют развитию атеросклероза.
Эпидемиологические исследования убедительно показали, что курение является одним из главных факторов риска развития атеросклероза и тромбоза [1—3]. Несмотря на многочисленные исследования, точный механизм влияния табачного дыма на развитие атеросклероза остается не раскрытым.
Табачный дым содержит около 4000 различных химических веществ [4]. Наибольшую их часть составляет никотин (0,7—4,8%, в зависимости от марки сигарет), монооксид углерода CO (3—6%), диоксид углерода CO2 (10—15%), цианистый водород (0,1—0,2%), смолы — бензапирен, бензен (4,8—65,6 мг на сигарету) [5], радиоактивный полоний, свинец, висмут [1]. В процессе курения формируются свободные радикалы [4]. Какой вклад в развитие атеросклероза вносит каждое из этих веществ, до сих пор неясно. Установлено, что свободные радикалы и бензапирен являются наиболее вредными для дыхательных путей [6]. CO и CO2 присоединяются к гемоглобину и ухудшают обеспечение тканей достаточным количеством кислорода. Кроме того, CO повышает концентрацию некоторых белков в крови (фибриногена, a1-антитрипсина, гаптоглобина, церулоплазмина), что способствует воспалительным реакциям [7]. Из-за воздействия никотина в бо`льшем количестве формируются свободные радикалы, повреждающие митохондриальную ДНК [8, 9] и окисляющие липиды [10—12].
Никотин также действует на нервную систему. Повышая количество допамина в головном мозге, он увеличивает концентрацию адренокортикотропина, кортизола [13], норадреналина [14] и вазопрессина [15] в крови, приводя к сужению коронарных артерий и повышению артериального давления. В процессе атерогенеза важным является воздействие никотина и смол на клетки, находящиеся в контакте с кровью. Никотин активирует тромбоциты [16—20], изменяет количество разных веществ, синтезируемых в клетках эндотелия, в макрофагах, моноцитах [21, 22] и влияет на активность некоторых ферментов [23].
Перечисленные пути воздействия активируют два основных процесса: пролиферативно-воспалительную реакцию на повреждение сосудистой стенки и отложение в ней липидов. Воздействие никотина и смол на эти процессы исследовано лучше других. Цель настоящей статьи — на основе результатов последних исследований обобщить представления о влиянии никотина и смол на развитие атеросклероза.
Направления воздействий никотина и смол
Воздействие никотина и смол на развитие атеросклероза можно разделить на 3 основные группы (рис. 1). Надо отметить, что очень важной мишенью всех воздействий являются тромбоциты, эндотелиоциты, гладкие мышечные клетки (ГМК) кровеносных сосудов, макрофаги и моноциты. Эти структуры подвергаются воздействию никотина через никотиновые рецепторы ацетилхолина [16]. Механизмы влияния смол еще не установлены.
Образование свободных радикалов и их воздействие
Никотин и смолы побуждают образование свободных радикалов, влияя на активность ферментов или на экспрессию генов в тромбоцитах, эндотелиоцитах, ГМК кровеносных сосудов, макрофагах и моноцитах (рис. 2).
Никотин и смолы через разные промежуточные соединения ингибируют эндотелиальную NO-синтазу [23, 24], глутатионпероксидазу [25], активируют ксантиноксидазу [26, 27], липоксигеназу [28], в моноцитах и эндотелиоцитах — NADPH-оксидазу [29]. Оксид азота NO в эндотелиоцитах синтезируется NO-синтазой, коферментом которой является тетрагидробиоптерин [23, 30, 31]. Установлено, что никотин, уменьшая количество тетрагидробиоптерина, побуждает NO-синтазу продуцировать свободные радикалы [30], которые повреждают ДНК [2, 9, 32], а клетки начинают синтезировать больше сосудосужающих и провоспалительных веществ. Кроме того, смолы активируют клетки иммунной системы (моноциты), превращая их в источники свободных радикалов, ко...
