Endokrynologia Pediatryczna Pediatric Endocrinology

Transkrypt

1 Głowińska-Olszewska B. i inni: Porównanie profilu ryzyka sercowo-naczyniowego u otyłych i nieotyłych nastolatków z nadciśnieniem tętnicznym krwi... Vol. 9/2010 Nr 1(30) Endokrynologia Pediatryczna Pediatric Endocrinology Porównanie profilu ryzyka sercowo-naczyniowego u otyłych i nieotyłych nastolatków z nadciśnieniem tętniczym krwi. Badanie na podstawie markerów osoczowych oraz ultrasonograficznej oceny wczesnych zmian miażdżycowych Comparison of Cardiovascular Risk Profile in Non-obese and Obese Hypertensive Adolescents. Study Based on Plasma Biomarkers and Ultrasonographic Assessment of Early Atherosclerosis Changes Barbara Głowińska-Olszewska, Artur Bossowski, Włodzimierz Łuczyński, Kornel Semeran, Joanna Tołwińska Klinika Pediatrii, Endokrynologii, Diabetologii z Pododdziałem Kardiologii, Uniwersytet Medyczny w Bałymstoku Adres do korespondencji: dr hab. Barbara Głowińska-Olszewska, ul. Waszyngtona 17, Białystok, Polska, tel./fax: # , bglowinska@poczta.onet.pl Słowa kluczowe: nadciśnienie tętnicze, IMT, FMD, LVM, dysfunkcja śródbłonka, nastolatki, ryzyko sercowo-naczyniowe Key words: hypertension, IMT, FMD, LVM, endothelial dysfunction, adolescents, cardiovascular risk STRESZCZENIE/ABSTRACT Cel. Ocena stanu naczyń krwionośnych, masy mięśniowej lewej komory serca, stężenia osoczowych markerów aktywacji śródbłonka oraz stanu zapalnego u nastolatków z nadciśnieniem tętniczym (NT), ze szczególnym uwzględnieniem wpływu otyłości na wartości tych parametrów. Materiał. W badaniu brało udział 59 nastolatków z nowo rozpoznanym nadciśnieniem tętniczym, w średnim wieku 15,1 ± 2,1. Badanych podzielono na dwie grupy: w pierwszej znalazło się 35 pacjentów z otyłością, do drugiej zakwalifikowano 24 pacjentów bez otyłości. Grupę kontrolną stanowiło 25 zdrowych ochotników ze średnią wieku 15,1 ± 2. Metody. Przy pomocy metod ultrasonograficznych zmierzono i oceniono wskaźniki: grubości błony środkowo-wewnętrznej (IMT), rozszerzalności tętnicy ramiennej FMD (flow mediated dilation), masy lewej komory serca (LVM). Oceniono także stężenia molekuł adhezyjnych, interleukin zapalnych, lipidów i insulinooporność. Wyniki. U pacjentów z NT i otyłością w porównaniu z grupą kontrolną i grupą bez otyłości stwierdzono wyższe poziomy trójglicerydów (TG), IL-6, TNF-alfa, sicam-1, selektyny-e, większą insulinooporność mierzoną wskaźnikiem HOMA. FMD był niższy, a IMT wyższy w obu grupach z NT w stosunku do grupy kontrolnej. Wskaźnik masy lewej komory (LVMi) był również większy w obu grupach z NT, przy czym najwyższe wartości odnotowano u nieotyłych z NT. FMD ujemnie korelował z wartościami ciśnienia tętniczego, wskaźnikiem HOMA i sicam-1. Wskaźnik IMT korelował dodatnio z wartościami ciśnienia tętniczego krwi, HOMA, sicam-1 i se-selektyną. Wnioski. U nieotyłych nastolatków z NT stwierdzono te same wczesne patologiczne 55

2 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):55-64 zmiany w układzie sercowo-naczyniowym co u ich otyłych rówieśników, chociaż niewątpliwie parametry metaboliczne i stopień zapalnej aktywacji śródbłonka, mierzony stężeniem biomarkerów we krwi, były wyższe u otyłych. Endokrynol. Ped. 9/2010;1(30): Purpose. To investigate vascular status, left ventricle mass, plasma biomarkers of endothelial activation and inflammation in hypertensive (HT) adolescents with particular attention to compare nonobese with obese patients in the limelight of increasing knowledge of high cardiovascular risk in these children. Materials. 59 newly recognized, HT adolescents aged 15.1 ± 2.1 yrs were divided according to their diagnosis into: 24 nonobese HT and 35 obese HT adolescents and compared to 25 healthy volunteers, aged 15.1 ± 2. Methods. Using ultrasound IMT (intima media thickness), FMD (flow mediated dilation) and LVM (left ventricle mass) were assessed. Adhesion molecules and inflammatory interleukins, together with lipids and insulin resistance were also studied. Results. HT obese adolescents had higher TG level, insulin resistance index (HOMA) and elevated levels of Il-6, TNF-alfa, sicam-1 and se-selectin compared to control group and to nonobese HT patients. FMD was lower in both HT groups, IMT was higher in both HT groups. LVMi was higher in both HT groups as well, with the highest value in nonobese ones. FMD correlated negatively with blood pressure (BP) values, HOMA index and sicam-1, IMT correlated positively with BP, HOMA, sicam-1 and se-selectin. Conclusions. Nonobese hypertensive adolescents had the same early cardiovascular changes as their obese hypertensive peers, although metabolic alterations, endothelial activation and inflammation measured as plasma biomarkers were more pronounced in obese ones. Pediatr. Endocrinol. 9/2010;1(30): Wstęp Choroby układu krążenia powodowane miażdżycą stanowią poważny problem społeczny. Bezobjawowe stadium choroby może trwać kilka dziesięcioleci. Stwarza to możliwość wczesnego jej wykrywania i zapobiegania dalszemu rozwojowi [1, 2]. Istnieje wiele modyfikowalnych czynników ryzyka wśród nich nadciśnienie tętnicze wpływających na zwiększoną zapadalność i liczbę zgonów z powodu chorób serca i naczyń u dorosłych [3]. Znamienne jest, że wzrost ciśnienia tętniczego w okresie dzieciństwa pozwala przewidywać rozwój nadciśnienia w wieku dojrzałym [5]. Dane z piśmiennictwa wskazują, że miażdżyca, dysfunkcja śródbłonka naczyń, przerost lewej komory serca mogą wystąpić już w dzieciństwie i okresie dojrzewania, a podwyższone ciśnienie tętnicze wyprzedza ich pojawienie się [6 8]. Samo nadciśnienie u dzieci często bywa niezdiagnozowane [9]. W ostatnich latach wykryto szereg nowych markerów miażdżycy i metod jej wczesnej diagnostyki. Podwyższony poziom molekuł adhezyjnych w surowicy dobrze odzwierciedla stopień aktywacji śródbłonka. Innymi oznaczanymi laboratoryjnie czynnikami ryzyka chorób układu sercowo-naczyniowego, korelującymi z obecnością tlącego się przewlekłego zapalenia, są: stężenia hscrp, IL-6, TNF-alfa [1, 2, 10]. Użytecznym, niezależnym czynnikiem ryzyka choroby jest także stężenie homocysteiny w osoczu [11]. Dzięki nowoczesnym testom opartym na ultrasonografii o wysokiej rozdzielczości możliwe stały się: ocena funkcji endotelium, w tym badanie odpowiedzi wazodylatacyjnej na zwiększony przepływ krwi (flow-mediated vasodilation, FMD), analiza wskaźnika grubości błony środkowo-wewnętrznej tętnicy szyjnej (intima media thickness, IMT) czy ocena masy mięśniowej lewej komory serca (12, 13). Razem z rosnącą liczbą przypadków otyłości u dzieci modyfikacji uległy poglądy na temat nadciśnienia w pediatrii. Popularne było uznawanie nadciśnienia tętniczego za jednostkę chorobową relatywnie rzadką, związaną głównie z chorobami nerek. Obecnie rozpoznanie wtórnego nadciśnienia stało się daleko mniej powszechne w porównaniu z rozpoznaniem nadciśnienia pierwotnego [14]. Powiązania między otyłością i nadciśnieniem tętniczym są znane od wielu lat, a ich współwystępowanie silnie predysponuje do rozwoju chorób układu krążenia [15]. Przeprowadzone dotychczas badania wykazały obecność zaburzeń układu sercowo-naczyniowego w nadciśnieniu u dzieci. Jednak w badaniach tych stosunkowo duży odsetek stanowili pacjenci otyli, zaburzając tym samym ocenę wpływu samego nadciśnienia na zmiany w układzie sercowo-naczyniowym [16, 17]. We wcześniejszych pracach wykazaliśmy związki między obecnością markerów stanu zapalnego w endotelium a słabszą rozszerzalnością naczyń i występowaniem początkowych zmian miażdżycowych w tętnicy szyjnej wspólnej u otyłych dzieci z nadciśnieniem tętniczym [18]. Dotychczas nie zostały przeprowadzone analizy oceniające jednoczasowo profil krążących we krwi markerów chorób układu krążenia (sicam-1, 56

3 Głowińska-Olszewska B. i inni: Porównanie profilu ryzyka sercowo-naczyniowego u otyłych i nieotyłych nastolatków z nadciśnieniem tętnicznym krwi... se-selektyna, IL-6, TNF-alfa, homocysteina) i ultrasonograficzne wskaźniki wczesnej miażdżycy (FMD, IMT, LVM) u dzieci z nadciśnieniem tętniczym pierwotnym w zależności od występowania lub niewystępowania otyłości. Materiał Badana grupa składała się 59 pacjentów z nowo zdiagnozowanym, nieleczonym nadciśnieniem, skierowanych do Kliniki Pediatrii, Endokrynologii, Diabetologii z Pododdziałem Kardiologii. W jej skład weszły 23 dziewczęta i 36 chłopców; średnia wieku wyniosła 15,1 ± 2,1 roku. Stworzono dwie podgrupy, z których pierwsza liczyła 24 osoby z nadciśnieniem i bez otyłości, druga 35 pacjentów z nadciśnieniem i otyłością. Do grupy kontrolnej włączono 25 zdrowych ochotników, 11 dziewcząt i 14 chłopców ze średnią wieku 15,1 ± 2. Grupy scharakteryzowano w tabeli 1. Nadciśnienie tętnicze zostało rozpoznane zgodnie z rekomendacjami Second Task Force on Blood Pressure in Children. Wykorzystano metodę polegającą na 24h monitoringu wartości ciśnienia. U wszystkich badanych wartości skurczowego i/lub rozkurczowego ciśnienia krwi znajdowały się 95 percentyla, po co najmniej trzykrotnym powtórzeniu pomiarów. Kryterium rozpoznania stanowiła wartość średnia z okresu dnia lub nocy, przekraczająca 95 percentyl dla płci i wzrostu, a obliczeń dokonano przy użyciu aparatury Medilog DX (Oxford) [19]. Otyłość definiowano na podstawie wartości wskaźnika BMI przekraczającego 95 percentyl dla płci i wieku [20]. Dzieci z potwierdzonymi wtórnymi przyczynami nadciśnienia tętniczego i otyłości nie zostały włączone do badań. Metody Badania laboratoryjne Próbki krwi o objętości 10 ml zostały pobrane rano, przed śniadaniem, z lewej żyły łokciowej po 8 12-godzinnej przerwie w przyjmowaniu posiłków. Wszytkie próbki przed oceną stężeń molekuł adhezyjnych, markerów stanu zapalnego, homocysteiny zostały zebrane, zamrożone i przechowywane w temp C. Stężenia sicam, se-selektyny, IL-6 i TNF-alfa zostały ocenione metodą ELISA (Parameter Human Immunoassays, R&D Systems, Inc., Mineapolis, USA) z użyciem analizatora Elx 800 Automated Microplate Reader, Bio-Tek Instruments, Vermont, USA. Stężenia homocysteiny zostały ustalone metodami enzymatycznymi (AXIS Homocysteine EIA, firmy Bio Rad). Stężenia lipidów, glukozy, insuliny oceniono metodami enzymatycznymi z wykorzystaniem dostępnych zestawów Hitachi 912 firmy La Roche, Japonia. Stężenia frakcji LDL cholesterolu obliczono korzystając z równania Friedewalda. Do oceny insulinooporności mierzonej wskaźnikiem HOMA wykorzystano następującą zależność: HOMA = (insulina na czczo (mu/ml) x glukoza na czczo (mmol/l)/22.5. Pomiary ultrasonograficzne Wszystkie dzieci były badane w cichym pomieszczeniu o stałej temperaturze. Procedura została Tabela I. Chakterystyka badanych grup Table I. General characteristics of the study groups Cała grupa badana Nieotyłe dzieci z nadciśnieniem Otyłe dzieci z nadciśnieniem Grupa kontrolna Liczba pacjentów Płeć (chłopcy/dziewczęta) 36/23 16/8 20/15 14/11 Wiek (w latach) 15,1±2,1 15±2 15,1±2 15±1,9 Wzrost (m) 1,7±0,1 1,7±0,1 1,7±0,1 1,67±0,1 Masa ciała (kg) 76±21,1* 60±13 88±18* 54±9 BMI (kg/m 2 ) 25,7±6,1* 20±3 29±4,6* 19±2 Skurczowe ciś. krwi (mmhg) 138,7±12,7* 136±10* 141±14* 119±8 Rozkurczowe ciś. krwi (mmhg) 82,2±11,7* 80±13* 83±10* 73±7 Dane są prezentowane jako wartość średnia ± odchylenia standardowe * P < 0,05 porównane do grup kontrolnych (t-student test) P < 0,05 znamienne różnice w teście ANOVA między trzema grupami (nieotyli z nadciśnieniem, otyli z nadciśnieniem, kontrola) 57

4 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):55-64 przeprowadzona między rano po godzinnej przerwie w przyjmowaniu pokarmów. Do badania tętnic ramiennych i szyjnych wykorzystano aparat Hewlett Packard Sonos 4500 z linearną sondą 7,5 MHz. W ocenie ultrasonograficznej tętnic ramiennych wykorzystano metodę opracowaną przez Celermajera i wsp. [21]. Jej zasada sprowadza się do wywołania zwiększonego przepływu w odcinku bliższym tętnicy przez poniedokrwienną wazodylatację. Tętnica ramienna była obrazowana w przekroju podłużnym, leżącym w odległości 2 10 cm powyżej łokcia. Wszytkie pomiary średnicy naczynia wykonano w końcowej fazie rozkurczowej, wraz z pojawieniem się załamka R elektrokardiogramu. Pierwsze obazowanie tętnicy przeprowadzono w czasie odpoczynku, kolejne podczas przekrwienia reaktywnego. Wzrost przepływu krw i został wywołany przez deflację pneumatycznego mankietu obejmującego prawe przedramię, generującego przez okres 4 min. ciśnienie do 300 mmhg. Od deflacji mankietu do badania mijało nie więcej niż sekund. FMD obliczano jako procentową zmianę średnicy tętnicy ramiennej, która dokonała się po okresie niedokrwienia w stosunku do wartości wyjściowej. Błonę wewnętrzno-środkową ściany dalszej tętnicy szyjnej wspólnej (prawej i lewej), wartość IMT, oceniano używając metodyki opracowanej przez Pignoliego [22]. Analizie poddano średnią wartość z sześciu pomiarów. Nie wykazano obecności blaszek miażdżycowych u badanych dzieci. Uczestnikom badania wykonano badanie echokardiograficzne, które nie ujawniło żadnych strukturalnych nieprawidłowości w sercu. Oceny wielkości lewej komory serca, przegrody międzykomorowej, grubości ściany tylnej dokonano na podstawie obrazu w prezentacji M, uzyskanego w fazie rozkurczu pod kontrolą badania dwuwymiarowego, zgodnie z wytycznymi Amerykańskiego Towarzystwa Echokardiograficznego [23]. LVMi obliczono dzieląc masę lewej komory serca przez wzrost wyrażony w metrach, podniesiony do potęgi 2,7, minimalizując tym samym wpływ wieku, płci, masy ciała na wynik końcowy. Wszystkich pomiarów dokonał jeden, doświadczony lekarz ultrasonografista, który nie był poinformowany o rozpoznaniu choroby badanych dzieci. Na przeprowadzenie badań otrzymano zgodę Lokalnej Komisji Bioetycznej. Rodzice i dzieci zostali poinformowani o istocie i przebiegu prac. Rodzice wydali pisemną zgodę na udział dzieci w badaniach. Dzieci wyraziły zgodę ustną. Analiza statystyczna Analiza statystyczna została wykonana w programie Statistica 8.0. W celu porównania badanych grup z grupą kontrolną użyto testu t-studenta dla danych o rozkładzie normalnym oraz testu U Manna- Whitneya w przypadkach braku cech rozkładu normalnego. W celu oceny istotności różnic pomiędzy grupami: kontrolną, grupą dzieci z nadciśnieniem bez otyłości oraz nadciśnieniem i otyłością użyto analizy wariancji (ANOVA). Korelacje poszczególnych parametrów były oceniane metodą Pearsona lub Spearmana zgodnie z rozkładem cech. Analiza regresji została wykorzystana do oceny związku BMI, lipidów, wartości ciśnienia tętniczego oraz wskaźników w surowicy krwi z IMT, FMD oraz LVMI. Dane są przedstawiane jako średnia i odchylenie standardowe. Wartość p < 0.05 uznano za istotną statystycznie. Wyniki Ogólna charakterystyka badanej grupy znajduje się w tabeli I. Średnia wieku jej uczestników wyniosła 15,1 ± 2,1 (od 10,0 do 19,0). Średnia wieku nieotyłych pacjentów z nadciśnieniem tętniczym wyniosła 15,0 ± 2 lata (od 11,0 do 19,0), a średnia wieku otyłych z nadciśnieniem to 15,1 ± 2 (w zakresie od 10,0 do 18,0). W grupie kontrolnej średnia wieku kształtowała się na poziomie 15 ± 1,9 (od 10,0 do 18,0 ). Masa ciała i wskaźnik BMI były znacząco wyższe w całej badanej grupie dzieci (ponad 50% to otyli pacjenci), natomiast różnice między grupą nieotyłych z nadciśnieniem i grupą kontrolną nie były istotne statystycznie. Tak jak oczekiwano, skurczowe i rozkurczowe ciśnienie tętnicze okazały się znacząco wyższe w badanej grupie, przy czym najwyższe wartości odnotowano w grupie otyłych z nadciśnieniem tętniczym tabela I. Analizując parametry gospodarki lipidowej stwierdziliśmy istotne różnice w poziomie trójglicerydów. Obie grupy badanych z nadciśnieniem tętniczym miały wyższe stężenia trójglicerydów niż w grupie kontrolnej (91 ± 41 mg/dl bez otyłości, P = 0,03; 146 ± 88 mg/dl otyli, P = 0,0003 vs 72 ± 14 mg/dl w grupie kontrolnej). W teście ANOVA różnica okazała się statystycznie znamienna dla grupy otyłych z nadciśnieniem (p < 0,001) tabela II. Stężenia insuliny mierzonej na czczo i wskaźnik insulinooporności (HOMA) były znacznie wyższe w całej badanej grupie (odpowiednio 18 ± 15 UI/ ml; 4,2 ± 3,4 vs 9,7 ± 3,5 UI/ml, 1,9 ± 0,7, p = 0,03, p = 0,02). Różnica oczywiście dotyczyła grupy 58

5 Głowińska-Olszewska B. i inni: Porównanie profilu ryzyka sercowo-naczyniowego u otyłych i nieotyłych nastolatków z nadciśnieniem tętnicznym krwi... Table II. Biochemiczne parametry w grupie badanej i kontrolnej Table II. Biochemical parameters in the study and control groups Grupa badana łącznie Nieotyłe dzieci z nadciśnieniem Otyłe dzieci z nadciśnieniem Grupa kontrolna Całkowity cholesterol (mg/dl) 172 ± ± ± ± 28 LDL-cholesterol (mg/dl) 96 ± ± ± ± 21 HDL-cholesterol (mg/dl) 51 ± ± ± ± 8 Triglicerydy (mg/dl) 121 ± 75* 91 ± 41* 146 ± 88* 72 ± 14 Glukoza na czczo (mmol/l) 4,7 ± 0,05 4,5 ± 0,04 4,8 ± 0,6 4,4 ± 0,4 Insulina na czczo (UI/ml) 18 ± 15* 13 ± 9 21 ± 17* 8 ± 3 Wskaźnik HOMA 4,2 ± 3,4* 2,4 ± 2 4,9 ± 3,7* 1,4 ± 0,7 sicam-1 (ng/ml) 326 ± 109* 295 ± 46* 350 ± 137* 255 ± 43 se-selektyna (ng/ml) 86 ± 43* 76 ± ± 45* 65 ± 22 Il-6 (ng/ml) 4 ± 3 1,9 ± 3 5,4 ± 4,3* 2,9 ± 4 TNF-alfa (ng/ml) 7,2 ± 12,3 5,1 ± 4,2 9,1 ± 16,4* 5,1 ± 3 Homocysteina (µmol/l) 11,4 ± 2,5* 11,6 ± 2,4* 11,3 ± 2,6* 8,4 ± 3 Dane są prezentowane jako wartość średnia ± odchylenia standardowe * P < 0,05 porównane do grup kontrolnych (t-student test) P < 0,05 znamienne różnice w teście ANOVA między trzema grupami (nieotyli z nadciśnieniem, otyli z nadciśnieniem i kontrola) otyłych z nadciśnieniem, gdzie stwierdziliśmy najwyższe wartości stężeń insuliny na czczo (21 ± 17 UI/ml) i HOMA (4,9 ± 3,7). W teście ANOVA różnice okazały się istotne statystycznie dla tej grupy (odpowiednio p = 0,001, p = 0,006). W grupie z nadciśnieniem bez otyłości parametry gospodarki węglowodanowej były zbliżone do tych z grupy kontrolnej tabela II. Biomarkery osoczowe W obrębie badanych biomarkerów osocza wykazano kilka istotnych różnic w zakresie markerów aktywacji komórek śródbłonka, stanu zapalnego o niewielkim nasileniu oraz homocysteiny. Stężenie sicam 1 u pacjentów z nadciśnieniem, zarówno nieotyłych jak i otyłych, różniło się znacznie w stosunku do grupy kontrolnej (odpowiednio 295 ± 46 ng/ml, 350 ± 137 ng/ml, 255 ± 43 ng/ml, dla P = 0,001, P = 0<0,001). W teście ANOVA wykazano różnicę istotną statystycznie jedynie w grupie osób otyłych z nadciśnieniem (P = 0,0004). Poziom se-selektyny był podwyższony tylko u otyłych nastolatków z nadciśnieniem (93 ± 45 ng/ml vs 65 ± 22 ng/ml, P = 0,004). W grupie tej stwierdzono również różnice w stężeniu Il-6 (5,4 ± 4,3 ng/ml vs 2.9 ± 4 ng/ml, P = 0.005) i TNF-alfa (9,1 ± 16,4 ng/ml vs 5,1 ± 3 ng/ml, P = 0,01). Poziom badanych interleukin u nieotyłych pacjentów z nadciśnieniem był podobny jak u pacjentów z grupy kontrolnej. Stężenie Hcy było wyższe w obu badanych grupach nastolatków chorujących na nadciśnienie (11,6 ± 2,4 μmol/l u nieotyłych, 11,3 ± 2,6 μmol/l u otyłych wobec 8,4 ± 3 μmol/l w grupie kontrolnej; odpowiednio przy P < 0,001 i P = <0,001). Powyższe wyniki, oparte na biomarkerach osocza, wskazują na bardziej nasiloną aktywację komórek śródbłonka i procesów zapalnych w grupie nastolatków z nadciśnieniem i towarzyszącą otyłością tabela II. Badania ultrasonograficzne W całej grupie badanej i w obu grupach wydzielonych ze względu na otyłość stwierdzono obniżoną zdolność rozkurczową tętnicy ramiennej. Odnotowano niższą wartość FMD zarówno u nieotyłych (8,5 ± 4,5%, P=0.004) jak i otyłych (8,1 ± 4,9, P = 0,01) pacjentów z nadciśnieniem w porównaniu z grupą kontrolną (12,5 ± 4,9%), natomiast FMD w obu grupach nastolatków z nadciśnieniem było podobne. W całej grupie badanej i obu podgrupach obserwowano zwiększoną wartość IMT. W grupie nieotyłej młodzieży z nadciśnieniem IMT wynosiło 0,52 ± 0,06 mm, P = 0<0,001; u otyłych pacjentów z nadciśnieniem 0,54 ± 0,05; P < 0,001; zaś w grupie kontrolnej 0,42 ± 0,05 mm. Chociaż najwyższą wartość IMT obserwowano w grupie otyłych pacjentów z nadciśnieniem, różnica między pacjentami 59

6 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):55-64 FMD (%) IMT (mm) LVMi (g/m2.7) * P < 0,05 porównane do grup kontrolnych (t-student test) P < 0,05 znamienne różnice w teście ANOVA między trzema grupami (nieotyli z nadciśnieniem, otyli z nadciśnieniem i kontrola) Ryc. 1. FMD, IMT i LVMI w grupie badanej i kontrolnej (1 cała grupa badana, 2 nieotyli z nadciśnieniem, 3 otyli z nadciśnieniem, 4 grupa kontrolna) Fig. 1. FMD, IMT and LVMI in the study and control groups otyłymi i nieotyłymi nie była istotna statystycznie. LVMi dla wszystkich uczestników badania wynosiła 36,5 ± 5,8 g/m 2.7 i była znacząco wyższa niż w grupie kontrolnej 28,4 ± 5,3g/m 2.7, P = 0,003. Najwyższy wskaźnik LVMi w porównaniu z grupą kontrolną stwierdzono w grupie nieotyłych osób z nadciśnieniem, gdzie wynosił on 37,8 ± 5,3 g/m 2.7 ; P = 0,001. U pacjentów otyłych chorujących na nadciśnienie różnica w wartości LMVi również była istotna i wynosiła 35,4 ± 6,6 g/m 2.7 ; P = 0,005. W teście ANOVA wykazano istotność statystyczną dla LMVi jedynie w grupie nieotyłych pacjentów z nadciśnieniem (P = 0,02) rycina 1. U wszystkich pacjentów z nadciśnieniem obserwowano w badaniu ultrasonograficznym wyraźnie większe zmiany miażdżycowe niż w grupie kontrolnej. Nasilenie zmian było porównywalne w grupie otyłych i nieotyłych nastolatków z nadciśnieniem. Korelacje Wyniki naszych badań potwierdziły istnienie kilku ujemnych korelacji w całej badanej grupie między FMD i BMI (r = -0,38, P = 0,01), skurczowym ciśnieniem tętniczym (r = -0,36, P = 0,036), rozkurczowym ciśnieniem tętniczym (r = -0,32, P = 0,035), HOMA (r = -0,4, P = 0,041) i sicam (r = -0,32, P = 0,032); dodatnich korelacji między IMT i BMI (r = 0,61, P = 0,001), skurczowym ciśnieniem tętniczym (r = 0,62, P = 0,001), rozkurczowym ciśnieniem tętniczym (r = 0,5, P = 0,001), stężeniem trójglicerydów (r = 0,4, P = 0,005), homocysteiny (r = 0,36, P = 0,02), sicam-1 (r = 0,4, P = 0,014) i selektyny se (r = 0,3, P = 0,047). Dla LVMi wykazaliśmy dodatnie korelacje tylko z poziomem homocysteiny (r = 0,32, P = 0,04) tabela III. W celu weryfikacji znamienności statystycznej tych powiązań wykorzystaliśmy analizę wielokrotnej regresji. IMT była zależna od skurczowego ciśnienia tętniczego, adjustowanego do BMI (R² = 0,49, B = 0,15, P < 0,001), FMD była również zależna od skurczowego ciśnienia tętniczego, adjustowanego do BMI (R² = 0,42, B = 0,29, P = 0,02). 60

7 Głowińska-Olszewska B. i inni: Porównanie profilu ryzyka sercowo-naczyniowego u otyłych i nieotyłych nastolatków z nadciśnieniem tętnicznym krwi... Tabela III. Analiza korelacji (prezentowana jako r) między ultrasonograficznymi wskaźnikami wczesnej miażdżycy (FMD, IMT, LVMi) z BMI, ciśnieniem tętniczym krwi, lipidami, HOMA, osoczowymi markerami w całej grupie badanej Table III. Correlation analysis (presented as r correlation coefficient) between ultrasonographic parameters of early atherosclerosis (FMD, IMT, LVMi) with BMI, blood pressure, lipids, HOMA IR and plasma biomarkers in the whole study group FMD IMT LVMi BMI -0,38* 0,61* 0,1 Skurczowe ciś. tętnicze -0,36* 0,62* 0,2 Rozkurczowe ciś. tętnicze -0,32* 0,5* 0,08 Całkowity cholesterol -0,03 0,01 0,24 Triglicerydy -0,1 0,4* -0,07 Wskaźnik HOMA -0,4* 0,06-0,11 Homocysteina -0,2 0,36* 0,31* Il-6 0,03 0,13 0,22 TNF-alfa -0,18 0,03-0,04 sicam-1-0,32* 0,4* 0,13 se-selektyna -0,17 0,3* 0,16 * P < 0,05 Dyskusja Dzieci z pierwotnym nadciśnieniem tętniczym często manifestują również nadwagę i otyłość. W rezultacie w dużej części przeprowadzonych już badań porównujących ryzyko sercowo-naczyniowe między dziećmi zdrowymi i cierpiącymi na nadciśnienie tętnicze istniała nadreprezentacja przypadków otyłości w badanych grupach. Mając to na uwadze, postanowiliśmy zbadać i porównać czynniki ryzyka sercowo-naczyniowego u dzieci z nadciśnieniem tętniczym z ich podziałem na pacjentów otyłych i nieotyłych. W naszej pracy ocenialiśmy parametry gospodarki lipidowej, węglowodanowej, insulinowej. Uwzględniliśmy kilka znanych laboratoryjnych markerów miażdżycy, tj. stopień aktywacji śródbłonka, wskaźniki stanu zapalnego, homocysteinę, jak i tych, dających się ocenić metodami ultrasonograficznymi (IMT, FMD, LVMi). W świetle wykonanych badań ustaliliśmy, że pomimo większych zmian w profilu lipidowym osocza, większej insulinooporności, wyższych stężeń molekuł adhezyjnych i markerów stanu zapalnego u chorujących łącznie na otyłość i nadciśnienie tętnicze, wyniki oceny ultrasonograficznej wczesnych zmian miażdżycowych są podobne u stwierdzanych w grupie dzieci z nadciśnieniem tętniczym, ale bez otyłości. Sugeruje to, że ta grupa pacjentów, mimo korzystniejszych wyników badań laboratoryjnych, ma takie samo ryzyko sercowo-naczyniowe, jak ich otyli rówieśnicy z nadciśnieniem. Ultrasonograficzna ocena wczesnych zmian miażdżycowych U dorosłych wysoki wskaźnik IMT uważany jest za wykładnik obecności uogólnionej miażdżycy i czynnik predysponujący do wystąpienia epizodów sercowo-naczyniowych [24, 25]. W kilku opublikowanych pracach wykazano, że do wzrostu IMT może dojść już w dzieciństwie, przy współwystępowaniu takich chorób, jak cukrzyca czy rodzinna hipercholesterolemia. Relatywnie dopiero na przestrzeni ostatnich lat więcej uwagi poświęcono IMT u dzieci i młodzieży cierpiącej na nadciśnienie tętnicze [16, 17, 26 28]. W swojej pracy Lande i wsp. dokonali porównania między dwiema grupami otyłych dzieci, przy czym jedną z nich stanowiły dzieci bez nadciśnienia. Dowiedziono, że do wzrostu IMT dochodzi u dzieci z nadciśnieniem tętniczym niezależnie od wpływu, jaki niesie ze sobą otyłość [16]. Istnieją też prace naukowe wskazujące, że u dzieci bez potwierdzonego nadciśnienia wielkość IMT zależna jest od wartości ciśnienia tętniczego [29]. Rośnie liczba dowodów na związek wczesnego wzrostu IMT u młodszych dzieci z rodzinnym występowaniem zawału serca [30]. Rezultaty naszych badań całkowicie zgadzają się z wynikami badaczy zajmujących się tematem. Ponadto w naszej pracy 61

8 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):55-64 wykazaliśmy, że podobny wzrost wskaźnika IMT dokonuje się zarówno u dzieci z nadciśnieniem bez otyłości, jak i z otyłością. Zwiększoną masę lewej komory serca najlepiej zbadany marker powikłań sercowo-naczyniowych stwierdza się u około 40% dzieci cierpiących na nadciśnienie [31, 32]. Ponadto u 55% dzieci ze stale podwyższonym ciśnieniem krwi wskaźnik masy lewego przedsionka plasuje się powyżej 90 percentyla, zaś u ponad 10% z nich LMVi przekracza 51 g/m 2.7, co jest wartością wywołującą niemal czterokrotny wzrost ryzyka zdarzeń sercowo-naczyniowych u dorosłych z nadciśnieniem [33, 34]. Zgodnie z wytycznymi w zakresie nadciśnienia, opracowanymi przez grupę roboczą ds. nadciśnienia u dzieci i młodzieży, zaleca się w ramach wstępnej oceny, wykonanie echokardiogramu u wszystkich dzieci z potwierdzonym nadciśnieniem. Jeśli zostanie stwierdzony LVH, zaleca się intensyfikację leczenia nadciśnienia. W niniejszym badaniu najwyższą wartość wskaźnika LMV odnotowano w grupie nieotyłych pacjentów z nadciśnieniem, co może świadczyć o wysokim ryzyku uszkodzenia układu sercowo-naczyniowego u takich osób [19]. W szacowaniu ryzyka sercowo-naczyniowego u dzieci obecnie coraz częściej ocenia się funkcjonowanie śródbłonka tętnicy ramiennej (FMD). Kilka przeprowadzonych dotychczas badań dotyczyło głównie otyłości dziecięcej [6, 18, 35]. Wydaje się, że zaburzenia funkcji śródbłonka mogą stanowić najwcześniejsze markery miażdżycy, co potwierdzono u otyłych dzieci w okresie przedpokwitaniowym, u których nie stwierdzono zmian w IMT. W pracy tej FMD była ściśle związana z podwyższonym ciśnieniem krwi [6]. Aktywność fizyczna jest bezpośrednio związana z odpowiedzią FMD w tętnicy ramiennej u dorastających chłopców, co potwierdza pozytywny wpływ aktywności fizycznej na funkcjonowanie komórek śródbłonka w tej grupie pacjentów. Brak związku u dziewcząt może stanowić odbicie ich ogólnie niższej aktywności fizycznej [36]. Wyniki niniejszej pracy potwierdziły zaburzenia funkcjonowania śródbłonka u otyłych nastolatków, a ponadto wykazały takie same zaburzenia u nieotyłej młodzieży z nadciśnieniem. Osoczowe markery miażdżycy W patogenezie miażdżycy ważną rolę odgrywa obecność stanu zapalnego. Współczesna wiedza pozwala na mierzenie aktywności zapalnej dzięki ocenie m.in. CRP, IL-1, IL-6, IL-18, TNF-alfa [37]. CRP, którego rolę w rozwoju chorób układu krążenia udowodniono, pozostaje najdokładniej przebadanym białkiem ostrej fazy [38, 39]. W pracy postanowiliśmy zbadać stężenia IL-6, TNF-alfa oraz tzw. markerów aktywacji śródbłonka molekuł adhezyjnych. Potwierdzone przez nas wysokie wartości tych cząsteczek głównie w grupie otyłych z nadciśnieniem, dostarczyły kolejnych dowodów, że rozwinięta tkanka tłuszczowa już u dzieci wiąże się z obecnością stanu zapalnego o niewielkim nasileniu. Zmiany wykryte przez nas w obrębie ścian naczyń krwionośnych były związane z poziomem molekuł adhezyjnych (sicam, se-selektyna). W innych pracach wykazano korelacje między IMT a poziomem CRP [40]. W jednym z opublikowanych badań wysokie stężenia CRP, łącznie z niskimi wartościami FMD, wykryto już u dzieci narażonych na ryzyko nadwagi (BMI percentyl) [41]. W niniejszej pracy wykazano korelacje między homocysteiną a IMT i LVMi. W innych badaniach homocysteina oceniana u osób dorosłych z nadciśnieniem tętniczym korelowała z obniżeniem frakcji wyrzutowej lewej komory i wyższą śmiertelnością z powodu chorób układu krążenia [42]. Udowodniono, że w populacji dzieci z nadciśnieniem istniała zależność LVM od poziomu homocysteiny [32]. W obserwacjach młodych bezobjawowych dorosłych (rasy białej i czarnej) wykazano, że stężenia homocysteiny stanowiły o stopniu zesztywnienia tętnic i mogą być uznane za potencjalny marker ryzyka sercowo-naczyniowego w tej grupie wiekowej [43]. Autorzy tego doniesienia podkreślili, że ocena homocysteiny u asymptomatycznych młodych dorosłych zwiększyła jej potencjalną wartość jako markera wczesnych, niemych zmian naczyniowych i ryzyka sercowo-naczyniowego. Wyższe poziomy homocysteiny u otyłych dzieci wiązały się z nadciśnieniem i dyslipidemią [44]. Rośnie liczba danych sugerujących, że dla małych w stosunku do wieku ciążowego dzieci (small for geststional age, SGA) wzrasta w długiej perspektywie czasu ryzyko występowania chorób krążenia. Wśród dzieci SGA, w wieku od 8 do 13 lat, stężenie homocysteiny korelowało z wartościami ciśnienienia tętniczego [44]. Na podstawie naszych wyników, wykazujących wyższe stężenie homocysteiny u otyłych i nieotyłych 62

9 Głowińska-Olszewska B. i inni: Porównanie profilu ryzyka sercowo-naczyniowego u otyłych i nieotyłych nastolatków z nadciśnieniem tętnicznym krwi... nastolatków z nadciśnieniem, wnioskujemy, że jej ocena może być przydatna we wczesnej prewencji i decydowaniu o konieczności interwencji terapeutycznej u nastolatków z nadciśnieniem. Wyniki tych badań dostarczyły dalszych dowodów na to, że pierwotne dziecięce nadciśnienie jest powiązane z dysfunkcją naczyń krwionośnych, niezależnie od wpływu, jaki niesie ze sobą otyłość. Konkludujemy, że więcej wagi powinno się przykładać do czynnego poszukiwania nadciśnienia u dzieci i młodzieży bez otyłości, która przez to może unikać rutynowej oceny wartości ciśnienia. Wskazujemy, że u nieotyłych nastoletnich pacjentów z nadciśnieniem występuje zaburzona funkcja śródbłonka naczyń, wzrost IMT tętnic szyjnych, wysoki wskaźnik masy lewej komory serca. Dowodzi to obecności w tej grupie wysokiego ryzyka sercowo-naczyniowego, podobnego do obserwowanego w grupie otyłych. Widzimy konieczność opracowania kompleksowej strategii w celu prewencji chorób układu krążenia u tych pacjentów. Zmiany w obrębie tętnic, potwierdzone badaniami ultrasonograficznymi, mogą służyć identyfikacji przypadków nadciśnienia wysokiego ryzyka, kiedy wyniki badań laboratoryjnych nie są niepokojące. Nasze badania miały jednak pewne ograniczenia, które nakazują, by wyciągać z nich wnioski z dużą ostrożnością. Badana grupa dzieci była relatywnie niewielka, i ograniczyła przez to wnioski płynące z analizy statystycznej. Za nieotyłe dzieci uznawaliśmy te, których BMI były niższe/równe 95 percentyla. Oznaczało to, że dzieci z nadwagą (BMI 85 95) również znalazły się w grupie nieotyłych. Korzystniej byłoby, gdyby do badań kwalifikować przypadki pierwotnego nadciśnienia z BMI poniżej 85 percentyla. Mamy nadzieję, że pomimo pewnych niedoskonałości rezultaty pracy przyczynią się do wyjaśnienia mechanizmów prowadzących do wczesnej miażdżycy i poszerzenia spektrum diagnostycznego chorób układu krążenia u młodych nieotyłych pacjentów z nadciśnieniem tętniczym. PIŚMIENNICTWO/REFERENCES [1] Behrendt D., Ganz P.: Endothelial function. From vascular biology to clinical applications. Am. J. Cardiol., 2002:90, 40L-48L. [2] Celermajer D.S.: Noninvasive detection of atherosclerosis. N. Engl. J. Med., 1998:339, [3] Rosamond W., Flegal K., Furie K. et al.: Heart disease and stroke statistics 2008 update: a report from the American Heart Association Statistics Committee and Stroke Statistics Subcommittee. Circulation, 2008:117, e [4] Bao W., Srinivasan S.R., Wattigney W.A. et al.: Persistence of multiple cardiovascular risk clustering related to syndrome X from childhood to young adulthood. The Bogalusa Heart Study. Arch. Intern. Med., 1994:154, [5] Bao W., Threefoot S.A., Srinivasan S.R. et al.: Essential hypertension predicted by tracking of elevated blood pressure from childhood to adulthood: the Bogalusa Heart Study. Am. J. Hypertens, 1995:8, [6] Aggoun Y., Farpour-Lambert N.J., Marchand L.M. et al.: Impaired endothelial and smooth muscle functions and arterial stiffness appear before puberty in obese children and are associated with elevated ambulatory blood pressure. Eur. Heart. J., 2008:29, [7] Brady T.M., Fivush B., Flynn J.T. et al.: Ability of blood pressure to predict left ventricular hypertrophy in children with primary hypertension. J. Pediatr., 2008:152, 73-78, 78 e1. [8] Li S., Chen W., Srinivasan S.R. et al.: Childhood blood pressure as a predictor of arterial stiffness in young adults: the bogalusa heart study. Hypertension, 2004:43, [9] Hansen M.L., Gunn P.W., Kaelber D.C.: Underdiagnosis of hypertension in children and adolescents. JAMA, 2007:298, [10] Blake G.J., Ridker P.M.: Novel clinical markers of vascular wall inflammation. Circ. Res., 2001:89, [11] Homocysteine and risk of ischemic heart disease and stroke: a meta-analysis. JAMA, 2002:288, [12] Rembold K.E., Ayers C.R., Wills M.B. et al.: Usefulness of carotid intimal medial thickness and flow-mediated dilation in a preventive cardiovascular practice. Am. J. Cardiol., 2003:91, , A8. [13] Slyper A.H.: Clinical review 168: What vascular ultrasound testing has revealed about pediatric atherogenesis, and a potential clinical role for ultrasound in pediatric risk assessment. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89, [14] Sorof J., Daniels S.: Obesity hypertension in children: a problem of epidemic proportions. Hypertension, 2002:40, [15] Rahmouni K., Correia M.L., Haynes W.G. et al.: Obesity-associated hypertension: new insights into mechanisms. Hypertension, 2005:45, [16] Lande M.B., Carson N.L., Roy J. et al.: Effects of childhood primary hypertension on carotid intima media thickness: a matched controlled study. Hypertension, 2006:48, [17] Litwin M., Trelewicz J., Wawer Z. et al.: Intima-media thickness and arterial elasticity in hypertensive children: controlled study. Pediatr. Nephrol., 2004:19, : [18] Glowinska-Olszewska B., Tolwinska J., Urban M.: Relationship between endothelial dysfunction, carotid artery intima media thickness and circulating markers of vascular inflammation in obese hypertensive children and adolescents. J. Pediatr. Endocrinol. Metab., 2007:20,

10 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):55-64 [19] The fourth report on the diagnosis, evaluation, and treatment of high blood pressure in children and adolescents. Pediatrics, 2004: 114, [20] Palczewska I., Niedzwiedzka Z.: [Somatic development indices in children and youth of Warsaw]. Med. Wieku Rozwoj., 2001:5, [21] Celermajer D.S., Sorensen K.E., Gooch V.M. et al.: Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet, 1992:340, [22] Pignoli P., Tremoli E., Poli A. et al.: Intimal plus medial thickness of the arterial wall: a direct measurement with ultrasound imaging. Circulation, 1986:74, [23] Sahn D.J., De Maria A., Kisslo J. et al.: Recommendations regarding quantitation in M-mode echocardiography: results of a survey of echocardiographic measurements. Circulation, 1978: 58, [24] Burke G.L., Evans G.W., Riley W.A. et al.: Arterial wall thickness is associated with prevalent cardiovascular disease in middle-aged adults. The Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study. Stroke, 1995:26, [25] Aminbakhsh A., Mancini G.B.: Carotid intima-media thickness measurements: what defines an abnormality? A systematic review. Clin. Invest. Med., 1999:22, [26] Krantz J.S., Mack W.J., Hodis H.N. et al.: Early onset of subclinical atherosclerosis in young persons with type 1 diabetes. J. Pediatr., 2004:145, [27] Lavrencic A., Kosmina B., Keber I. et al.: Carotid intima-media thickness in young patients with familial hypercholesterolaemia. Heart, 1996:76, [28] Sorof J.M., Alexandrov A.V., Cardwell G. et al.: Carotid artery intimal-medial thickness and left ventricular hypertrophy in children with elevated blood pressure. Pediatrics, 2003:111, [29] Ayer J.G., Harmer J.A., Nakhla S. et al.: HDL-cholesterol, blood pressure, and asymmetric dimethylarginine are significantly associated with arterial wall thickness in children. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2009:29, [30] Barra S., Gaeta G., Cuomo S. et al.: Early increase of carotid intima-media thickness in children with parental history of premature myocardial infarction. Heart, 2009:95, [31] Hanevold C., Waller J., Daniels S. et al.: The effects of obesity, gender, and ethnic group on left ventricular hypertrophy and geometry in hypertensive children: a collaborative study of the International Pediatric Hypertension Association. Pediatrics, 2004:113, [32] Litwin M., Niemirska A., Sladowska J. et al.: Left ventricular hypertrophy and arterial wall thickening in children with essential hypertension. Pediatr. Nephrol., 2006:21, [33] Daniels S.R., Loggie J.M., Khoury P. et al.: Left ventricular geometry and severe left ventricular hypertrophy in children and adolescents with essential hypertension. Circulation, 1998:97, [34] de Simone G., Devereux R.B., Daniels S.R. et al.: Effect of growth on variability of left ventricular mass: assessment of allometric signals in adults and children and their capacity to predict cardiovascular risk. J. Am. Coll. Cardiol., 1995:25, [35] Meyer A.A., Kundt G., Steiner M. et al.: Impaired flow-mediated vasodilation, carotid artery intima-media thickening, and elevated endothelial plasma markers in obese children: the impact of cardiovascular risk factors. Pediatrics, 2006:117, [36] Pahkala K., Heinonen O.J., Lagstrom H. et al.: Vascular endothelial function and leisure-time physical activity in adolescents. Circulation, 2008:118, [37] Kampoli A.M., Tousoulis D., Antoniades C. et al.: Biomarkers of premature atherosclerosis. Trends. Mol. Med., 2009:15, [38] Ridker P.M.: High-sensitivity C-reactive protein, inflammation, and cardiovascular risk: from concept to clinical practice to clinical benefit. Am. Heart J., 2004:148, S [39] Martos R., Valle M., Morales R. et al.: Hyperhomocysteinemia correlates with insulin resistance and low-grade systemic inflammation in obese prepubertal children. Metabolism, 2006:55, [40] Reinehr T., Kiess W., de Sousa G. et al.: Intima media thickness in childhood obesity: relations to inflammatory marker, glucose metabolism, and blood pressure. Metabolism, 2006:55, [41] Akinci G., Akinci B., Coskun S. et al.: Evaluation of markers of inflammation, insulin resistance and endothelial dysfunction in children at risk for overweight. Hormones (Athens), 2008:7, [42] Cesari M., Zanchetta M., Burlina A. et al.: Hyperhomocysteinemia is inversely related with left ventricular ejection fraction and predicts cardiovascular mortality in high-risk coronary artery disease hypertensives. Arterioscler Thromb Vasc. Biol., 2005:25, [43] Ruan L., Chen W., Srinivasan S.R. et al.: Relation of plasma homocysteine to arterial stiffness in black and white young adults (from the Bogalusa Heart Study). Am. J. Cardiol., 2009:103, [44] Zhu W., Huang X., Li M. et al.: Elevated plasma homocysteine in obese schoolchildren with early atherosclerosis. Eur. J. Pediatr., 2006:165, [45] Franco M.C., Higa E.M., D Almeida V. et al.: Homocysteine and nitric oxide are related to blood pressure and vascular function in small-for-gestational-age children. Hypertension, 2007:50,