Preview

Кардиоваскулярная терапия и профилактика

Расширенный поиск

Артериальная гипертензия и снижение минеральной плотности костей: неожиданные патогенетические механизмы

https://doi.org/10.15829/1728-8800-2024-3993

EDN: RKEDKS

Содержание

Перейти к:

Аннотация

Артериальная гипертензия (АГ) и остеопороз относятся к основным возраст-ассоциированным состояниям, каждое из которых является причиной значительной заболеваемости и смертности. На сегодняшний день накоплены данные о связи между АГ, маркерами формирования костного матрикса и резорбции костной ткани. В настоящей обзорной статье обсуждается взаимосвязь между АГ и снижением минеральной плотности костной ткани, а также ранее неизвестные патогенетические механизмы, лежащие в ее основе.

Для цитирования:


Шептулина А.Ф., Голубева Ю.А., Яфарова А.А., Цориев Т.Т., Киселев А.Р., Драпкина О.М. Артериальная гипертензия и снижение минеральной плотности костей: неожиданные патогенетические механизмы. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2024;23(5):3993. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2024-3993. EDN: RKEDKS

For citation:


Sheptulina A.F., Golubeva Yu.A., Yafarova A.A., Tsoriev T.T., Kiselev A.R., Drapkina O.M. Hypertension and reduced bone mineral density: unexpected pathogenetic mechanisms. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2024;23(5):3993. (In Russ.) https://doi.org/10.15829/1728-8800-2024-3993. EDN: RKEDKS

Введение

Остеопения характеризуется снижением минеральной плотности костной ткани (МПК) до значений ниже нормальных, но не достигающих диагностических критериев остеопороза. МПК — важный клинический параметр прочности костей человека и прогнозирования риска переломов. Данный показатель оценивается с помощью остеоденситометрии — двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии (Dual-Energy X-ray Absorptiometry, ДРА). Согласно определению Всемирной организации здравоохранения, диагноз остеопении устанавливается при значениях Т-критерия МПК от -1,0 до -2,5 стандартных отклонений (Standard Deviation — SD), в то время как T-критерий ≤-2,5 SD является диагностическим критерием остеопороза [1].

Известно, что частота остеопороза увеличивается с возрастом [2]. В целом в мире остеопорозом страдают ~14 млн человек и еще 20 млн имеют снижение МПК, соответствующее остеопении [3]. По данным эпидемиологических исследований в США остеопения имеется у 34 млн человек (соотношение мужчин и женщин 1:5) [4]. При этом ею страдают 54% женщин в постменопаузе. В России среди лиц в возрасте ≥50 лет остеопороз выявляется у 34% женщин и 27% мужчин, а частота остеопении составляет 43 и 44%, соответственно [2]. В исследовании, проведенном у женщин постменопаузального возраста одного из городов Саудовской Аравии, остеопения была выявлена у 42% женщин, а у 24% женщин определялись и остеопения, и остеопороз в различных участках скелета [5]. Согласно данным Национальной программы оценки состояния здоровья и питания (NHANES — The National Health and Nutrition Examination Survey) на 2017-2018гг, скорректированная по возрасту распространенность остеопороза (определяемого как снижение МПК в области шейки бедра и/или поясничного отдела позвоночника ниже соответствующих пороговых цифр) среди взрослых ≥50 лет составила 12,6% (19,6% у женщин, 4,4% у мужчин) [6]. Распространенность остеопении превышала 43,1% и была выше среди женщин (51,5%) по сравнению с мужчинами (33,5%). Согласно другим данным, самые низкие средние показатели МПК зарегистрированы в странах Азии. В Австралии распространенность остеопении достигает 42% среди мужчин и 51% среди женщин. По данным на 2005г распространенность остеопении в Индии составляла 52% [7].

Согласно данным исследования GBD (Global Burden of Disease) 2019, в 2019г распространенность сниженной МПК составляла 20,7% у женщин и 11,3% у мужчин во всем мире [8]. Среди шести регионов, сформированных из государств-членов ВОЗ (Африка, регион Восточного Средиземноморья, Европа, регион Америки, Юго-Восточная Азия и западная часть Тихого океана), самый низкий показатель МПК наблюдался в странах Африки (распространенность у женщин — 28,8%, у мужчин — 16,8%), за ней следовали страны Юго-Восточной Азии (распространенность 22,9% у женщин) и страны Восточного Средиземноморья (распространенность 12,4% у мужчин). В странах Европы, напротив, наблюдалась самая низкая распространенность сниженной МПК — 14,7% у женщин и 8% у мужчин. Данные с поправкой на возраст продемонстрировали тенденцию к снижению показателя потерянных лет жизни (-11,9%) и лет жизни, скорректированных по нетрудоспособности (-5,7%), вследствие остеопении. Однако в период с 2000 по 2019гг было отмечено увеличение количества потерянных лет жизни, скорректированных по нетрудоспособности, и случаев преждевременной смерти в связи с низкой МПК на 70% [8]. Установлено, что снижение МПК на 1 SD по сравнению с нормой увеличивает риск преждевременной смерти (не связанной с остеопоротическими переломами) у женщин >50 лет, и в особенности смерти от инсульта, на 43% [9].

Стоит обратить внимание на исследование McCloskey E, et al. (2022), где оценивалась распространенность клинических факторов риска, используемых при прогнозировании 10-летней вероятности перелома (Алгоритм FRAX®), и недочеты в лечении остеопороза среди женщин ≥70 лет (n=3798) в условиях первичной медико-санитарной помощи в 8 странах Европы [10]. Остеопороз не был диагностирован у большинства пациенток при обращении за первичной медико-санитарной помощью. Доля женщин с остеопорозом варьировалась от 15,0% в Польше до 30,2% в Швейцарии. Во Франции и Швейцарии была самая высокая доля пациентов с повышенным риском остеопоротических переломов (69,3 и 76,1%, соответственно), а в Словакии — самая низкая (41,2%). У участниц, обратившихся на консультацию к врачу первичного звена, было как минимум 1 сопутствующее заболевание (83,2% в Ирландии и 94,9% в Польше). Наиболее распространенной сопутствующей патологией была артериальная гипертензия (АГ) (от 61,8% в Великобритании до 91,2% в Словакии), а наименее распространенной — ревматоидный артрит (от 3,2% в Ирландии и Польше до 5,0% во Франции) [10].

В эпидемиологических исследованиях была показана взаимосвязь между остеопоротическими переломами и АГ, инсультами и сердечно-сосудистыми событиями [11]. Между тем, большую распространенность в современном обществе имеет метаболический синдром, объединяющий факторы риска развития остеопении и АГ. Мужчины ≥50 лет и женщины в постменопаузе — популяция в зоне высокого риска развития АГ и остеопении.

Цель настоящего обзора — проанализировать взаимосвязь между АГ и снижением МПК, а также возможные механизмы, лежащие в ее основе.

Методология поиска

Поиск отечественных и зарубежных публикаций по исследуемой теме проводился в базах данных PubMed, РИНЦ и eLibrary с использованием следующих ключевых слов: артериальная гипертензия (hypertension), остеопения (osteopenia), остеопороз (osteoporosis), минеральная плотность костной ткани (bone mineral density). Проведен анализ информации, представленной в литературных обзорах, оригинальных статьях, метаанализах. Глубина поиска составила 14 лет, годы поиска 2010-2023гг. Кроме того, в обзоре представлены источники, имеющие даты публикации ранее 2010г, если в них представлена ценная информация, касающаяся данной темы.

Результаты

АГ и МПК

АГ и остеопороз — основные возраст-ассоциированные состояния, которые вместе являются причиной значительной заболеваемости и смертности среди пожилых людей. Считается, что АГ и снижение МПК имеют схожие патофизиологические механизмы. Однако взаимосвязь между АГ и состоянием костной ткани остается неочевидной ввиду ограниченного объема исследований. Метаболические изменения в трабекулярной кости (поясничный отдел позвоночника) происходят активнее, чем в кортикальной кости (шейка бедренной кости), поскольку трабекулярная кость более пористая и ее обновление происходит интенсивнее.

С наступлением менопаузы у женщин заболеваемость остеопорозом и АГ резко возрастает из-за снижения выработки эстрогенов. Для АГ и остеопороза характерна следующая зависимость: было показано, что АГ чаще встречается у женщин с остеопорозом, чем у женщин без остеопороза, а заболеваемость остеопорозом выше у пациенток с АГ.

МПК трабекулярной кости снижается с каждым десятилетием жизни, в то время как МПК кортикальной кости не меняется в период от 30 до 50 лет. Оказалось, что связь между АГ и остеопенией различалась для поясничного отдела позвоночника и шейки бедренной кости. МПК в шейке бедра у женщин >56 лет в постменопаузе с АГ оказалась значительно ниже, чем в группе без АГ [12]. Из полученных результатов можно сделать вывод о том, что взаимосвязь между АГ и остеопенией зависит от структуры и, как следствие, локализации костей.

Данные о взаимосвязи между уровнем артериального давления (АД) и МПК весьма ограничены и носят противоречивый характер. В одной из первых работ, посвященных изучению взаимосвязи между АГ и МПК, получены интересные результаты: чем выше был уровень систолического АД исходно, тем быстрее происходило снижение МПК в шейке бедренной кости у пожилых женщин. Данная ассоциация сохранялась после поправки на возраст, исходные показатели МПК, массу тела, курение и гормональную заместительную терапию (ГЗТ) (здесь и далее подразумевается терапия эстрогенами) [13]. В работе Tsuda K, et al. (2001) МПК в поясничном отделе позвоночника была значительно снижена у женщин с высокими показателями систолического АД по сравнению с контрольной группой. Ограничением данного исследования была малая выборка из женщин японской популяции, в связи с чем полученные результаты не могут быть экстраполированы на мужчин или другие этнические группы [14]. В крупном британском исследовании (n=3676), в котором принимали участие пожилые женщины в постменопаузе, МПК шейки бедра была обратно пропорциональна систолическому и диастолическому АД, но лишь в группе самого высокого квартиля АД [13]. Существенным ограничением указанных исследований была оценка МПК только в одной локализации.

В исследовании Al-Hariri M, et al. (2020) была выявлена обратная корреляционная связь между уровнем АД и МПК. В этой же работе предикторами остеопороза явились увеличение активности щелочной фосфатазы и дислипидемия [15].

Другие коллективы авторов взаимосвязи между АД и МПК у женщин в постменопаузе не обнаружили. Так, Mussolino ME, et al. (2006) не выявили связи между АГ и МПК в проксимальном отделе бедренной кости у женщин ≥50 лет из исследования NHANES III после поправки на индекс массы тела и другие факторы [16]. Ассоциаций между АГ и МПК также не было выявлено в афроамериканской популяции женщин >65 лет (n=965) [17]. Стоит отметить, что это было одно из тщательно спланированных исследований, где проводилась оценка МПК в 2 локализациях: проксимальный отдел бедренной кости и поясничный отдел позвоночника. Критериями невключения были: (1) курение, (2) хирургическая менопауза, (3) прием глюкокортикостероидов и/или (4) бисфосфонатов в анамнезе, (5) прием ГЗТ и (6) прием пиоглитазона/росиглитазона. Распространенность остеопении была сопоставимой в группах пациенток с АГ и без нее (по 50% в каждой группе). Наличие АГ не коррелировало со снижением МПК ни в одной из локализаций [17].

Напротив, в исследовании Woo J, et al. (2009) была выявлена положительная корреляция между показателями МПК в поясничном отделе позвоночника и систолического АД, однако ассоциаций между АД и МПК в бедренной кости обнаружено не было [18].

В канадском многоцентровом исследовании CaMOS (Canadian Multicentre Osteoporosis Study), которое проводилось среди мужчин и женщин >50 лет (5566 женщин и 2187 мужчин), были получены противоположные результаты: наличие АГ было связано с более высокими показателями МПК различных локализаций [19].

Для поиска взаимосвязей между показателями АД и величинами МПК в поясничном отделе позвоночника, шейке бедренной кости и предплечье было проведено исследование с применением менделевской рандомизации, включавшее 2 выборки (n=53236). Для анализа авторы использовали однонуклеотидные полиморфизмы, тесно связанные с систолическим АД, диастолическим АД и пульсовым АД в качестве переменных [20]. Так, высокое пульсовое АД было ассоциировано с более высокими значениями МПК в костях предплечья, но не с МПК в других локализациях. Высокое пульсовое АД в основном является результатом кальцификации и повышенной жесткости крупных артерий, что, в свою очередь, увеличивает экспрессию некоторых маркеров метаболизма костной ткани (щелочной фосфатазы и C-концевого телопептида I типа).

Отдельного внимания заслуживает исследование турецких коллег (n=586), которые обнаружили, что АГ выступала независимым предиктором снижения МПК в поясничном отделе позвоночника у женщин после наступления менопаузы [21]. Примечательно, что в данном исследовании участницы принимали препараты для лечения остеопороза, что также могло повлиять на полученные результаты. В работе Lidfeldt J, et al. (2002), которая проводилась в когорте шведских женщин 50-59 лет (n=6886), МПК была непосредственно связана с систолическим АД [22]. Особенностью дизайна этого исследования было то, что в нем в отдельные группы были выделены пациентки в пре- и постменопаузе, получающие/не получающие ГЗТ. Авторы подчеркнули, что данная связь была особенно выраженной в группе пациенток в постменопаузе, не получавших ГЗТ [22].

Столь противоречивые результаты описанных выше исследований можно отчасти объяснить применением различных критериев включения (с позиции, например, возраста, этнической принадлежности), разным размером выборок, включением пациентов с сопутствующими заболеваниями, различной степенью выраженности и этиологией остеопороза или АГ.

Связь маркеров костного метаболизма и АГ

Помимо общеизвестных патофизиологических механизмов АГ, таких как активация ренин-ангиотензин-альдостероновой (РААС) и симпатоадреналовой систем, в фокусе внимания исследователей оказались метаболиты костной ткани. Это может быть связано с тем, что по мере старения наблюдается прогрессирование гиалиноза и кальциноза артерий, а костная ткань, напротив, претерпевает инволютивные изменения и становится более хрупкой. Так, нами была проанализирована связь с АГ некоторых маркеров формирования костного матрикса и резорбции костной ткани, которые представлены на рисунке 1.

Рис. 1 Маркеры метаболизма костной ткани.

Примечание: ЩФ — щелочная фосфатаза, OPN — остеопонтин, OPG — остеопротегерин, PICP — С-концевой пропептид проколлагена I типа, PINP — N-концевой пропептид проколлагена 1-го типа, СТХ-I — С-телопептид коллагена I типа, ММР — матриксные металлопротеиназы, NTX-I — N-терминальный телопептид цепи α коллагена I типа, PYD — пиридолин, DPD — деоксипиридолин, RANKL — лиганд рецептора-активатора ядерного фактора êB.

С-концевой пропептид проколлагена I типа (PICP) — один из маркеров, который отражает связь между метаболизмом костной ткани и развитием фиброза в сердечно-сосудистой системе. Уровень PICP используется в качестве маркера скорости костеобразования для оценки эффекта антиостеопоротической терапии. В ряде работ было показано, что PICP является наиболее чувствительным и специфичным маркером отложения коллагена [23]. Уровень PICP в крови ранее исследовался в небольших исследованиях у пациентов с АГ и гипертрофией левого желудочка (ЛЖ) [24]. В ходе исследования, в котором приняли участие 65 пациентов с АГ и гипертрофией ЛЖ, были изучены уровни PICP в крови и оценена их взаимосвязь с содержанием коллагена в миокарде по данным биопсии. Авторы продемонстрировали, что количество коллагена в образцах прямо коррелировало с сывороточной концентрацией PICP [24]. Одно из первых исследований, посвященных изучению связи данной молекулы с костным метаболизмом, показало, что концентрация PICP в сыворотке крови может служить маркером формирования костного матрикса, с помощью которого возможно оценить эффект от применения анаболических стероидов и ГЗТ [25]. В другой работе была продемонстрирована сильная корреляция между уровнями PICP в сыворотке и скоростью костеобразования [26].

N-концевой пропептид проколлагена 1-го типа (PINP) также является одним из маркеров, характеризующих формирование костного матрикса. По данным литературы, PINP представляется наиболее чувствительным маркером метаболизма костной на фоне терапии терипаратидом [27]. В работе Feldbrin Z, et al. (2015) оценивался уровень PINP у пациентов с сахарным диабетом (СД) 2 типа и АГ, пациентов только с АГ и лиц из контрольной группы без данных заболеваний. Уровень маркера PINP был значительно ниже в группе с СД 2 типа и АГ, по сравнению с пациентами только с АГ и с контрольной группой [28]. Таким образом, была продемонстрирована связь концентрации PINP с наличием СД 2 типа, но не АГ.

Щелочная фосфатаза (ЩФ) — это фермент, который локализуется на клеточной мембране различных органов и тканей, включая печень, почки, кишечник и костную ткань. При нормальной функции печени ~50% ЩФ образуется в костной ткани. Была выявлена прямая корреляция между МПК в позвоночнике и общей активностью ЩФ в сыворотке крови. В работе Fink HA, et al. (2016) было показано, что активность общей ЩФ >129 Ед/л в сыворотке крови служит индикатором остеопороза у мужчин (коэффициент распространенности 3,05; 95% доверительный интервал (ДИ): 1,52-6,11) [29]. Кроме того, активность ЩФ может использоваться для мониторинга эффективности медикаментозной терапии остеопороза. Однако из-за значительной вариабельности ее активности и широкого диапазона нормальных значений, оценка активности ЩФ может привести к ошибочному диагнозу остеопороза у женщин в постменопаузе. В исследовании The Nagasaki Islands Study активность ЩФ у пациентов, не употребляющих алкоголь, была ассоциирована с наличием АГ у мужчин и женщин [30]. Исследование NHANES (n=4155) выявило связь между активностью ЩФ и более высокой частотой АГ (p=0,01) [31]. В другой работе с участием 79 южноафриканских мужчин уровень систолического АД по данным суточного мониторирования АД положительно коррелировал с активностью ЩФ [32]. В корейском исследовании авторы представили данные о том, что активность ЩФ может выступать суррогатным маркером артериальной жесткости у мужчин и женщин [33]. Согласно опубликованным данным, пациенты с АГ с более высокой активностью ЩФ в сыворотке крови, даже в случае, если она находилась в пределах референсных значений, имели более высокий риск ишемического инсульта (скорректированное hazard ratio (HR) 1,37; 95% ДИ: 1,08-1,73) и геморрагического инсульта (скорректированное HR 1,57; 95% ДИ: 0,91-2,72) [34]. Ранее сообщалось, что более высокая активность ЩФ была связана с усиленным метаболизмом костной ткани и, следовательно, с повышенным риском кальцификации артерий [35].

Другим маркером метаболизма костной ткани является остеокальцин, который представляет собой полипептид, синтезируемый и секретируемый остеобластами. Таким образом, его уровень в сыворотке крови отражает функцию и активность остеобластов. В перекрестном исследовании оценивалась связь между наличием АГ и маркерами костного метаболизма (остеокальцин, костная фракция ЩФ, тартрат-резистентная кислая фосфатаза и 25(OH)-витамин D) [36]. Согласно полученным результатам, уровни остеокальцина и 25(OH)-витамина D были связаны с АГ. При этом уровень остеокальцина, скорректированный с учетом потенциальных искажающих факторов, был значительно ниже в группе женщин с АГ, в сравнении с женщинами без АГ. Концентрация 25(OH)-витамина D, скорректированная с учетом потенциальных искажающих факторов, была выше у мужчин с АГ, чем у мужчин без АГ. При этом корреляции между уровнями костной фракции ЩФ, тартрат-резистентной кислой фосфатазы и АГ не достигли статистической значимости. Авторы предположили, что дефицит 25(OH)-витамина D может служить ключевым патогенетическим механизмом развития АГ и снижения МПК. В данной работе было показано, что у женщин в постменопаузе с остеопорозом и АГ уровень остеокальцина ниже, чем у пациенток с остеопорозом без АГ. Это позволило предположить, что АГ сама по себе может приводить к усилению резорбции костной ткани. Однако связь между уровнем остеокальцина сыворотки крови и АГ все еще остается дискутабельной. В работе dos Santos Magalhães KB, et al. у пациентов с АГ уровень остеокальцина был существенно ниже, чем в группе без АГ [37]. В то же время в наблюдательном исследовании с участием 2241 пациента, выполненном в Китае, было установлено, что уровень остеокальцина у мужчин с АГ был ниже, чем у мужчин без АГ, а у женщин различий по концентрации данного маркера между группами с АГ и без АГ не было [38].

С-концевой телопептид коллагена I типа (CTX-I) — небольшой пептидный фрагмент, высвобождаемый после деградации коллагена I типа, который не вступает в перекрестную реакцию с другими молекулами коллагена. Это специфический маркер костной резорбции. Данный маркер изучался в контексте так называемой "Г-гипертензии" (с англ. "H-hypertension"), которая включает в себя эссенциальную гипертензию и гипергомоцистеинемию. В одной из работ оценивалась связь некоторых маркеров костного метаболизма, включая CTX-I, с маркерами воспаления и значениями МПК у женщин постменопаузального возраста [39]. В группе "Г-гипертензии" МПК в области поясничного отдела позвоночника и шейки бедренной кости была значительно ниже, чем в группе остеопороза [39]. Концентрации CTX-I, интерлейкина-6 (ИЛ-6) и фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-α) в группе "Г-гипертензии" были значительно выше, чем в группе остеопороза. Концентрации остеокальцина и PINP в группе "Г-гипертензии" были резко повышены. Концентрация CTX-I положительно коррелировала с уровнем ИЛ-6 и ФНО-α и отрицательно коррелировала с концентрацией остеокальцина, PINP и значениями МПК в области поясничного отдела позвоночника и шейки бедренной кости [39]. В своей работе авторы привели убедительные доказательства того, что эссенциальная гипертензия в сочетании с гипергомоцистеинемией может дополнительно усиливать активность остеокластов и экспрессию воспалительных факторов, что приводит к усугублению остеопороза.

Остеопонтин (OPN), известный также как секретируемый фосфопротеин, является ингибитором кальцификации. Уровень OPN может использоваться для ранней диагностики остеопороза у женщин в постменопаузе. Экспрессия OPN эндотелиальными и гладкомышечными клетками существенно повышается в участках кальцификации артерий. ОPN усиливает резорбцию кости путем активации адгезии остеокластов, а также стимулирует высвобождение кальция из депо и угнетает функцию кристаллов гидроксиапатита за счет непосредственного связывания с ними. Кроме того, OPN стимулирует разрушение кристаллов фосфата кальция [40].

При АГ отмечается повышение экспрессии OPN. В экспериментальных исследованиях было показано, что экспрессия OPN может увеличиваться под действием ангиотензина II (АТ II), что отчасти может быть обусловлено увеличением продукции активных форм кислорода под действием АТ II [41]. OPN может играть важную роль в ремоделировании сосудов, вызванном АГ, и привлечении в стенки сосудов клеток воспалительного ряда. В работе на животных моделях (мыши) было показано, что инфильтрация сосудистой стенки макрофагами на раннем этапе развития АГ у OPN-/- мышей выражена в меньшей степени, по сравнению с животными дикого типа [41]. Авторами было высказано предположение, что OPN может использоваться в качестве маркера ремоделирования артерий на фоне АГ. В то же время лечение блокаторами рецепторов АТ II и статинами способствовало значительному снижению уровня OPN в плазме [42].

Остеопротегерин (OPG) — растворимая молекула из суперсемейства рецепторов ФНО-α с плейотропным действием на костный метаболизм, эндокринную и иммунную системы. OPG ингибирует остеокластогенез путем связывания лиганда рецептора-активатора ядерного фактора êB (RANKL); действуя как рецептор-ловушка, он конкурентно ингибирует взаимодействие RANKL с рецептором RANK. Ось OPG/RANKL/RANK также вовлечена в патогенез сердечной недостаточности. Авторы проанализировали связь между уровнем OPG и структурно-функциональными показателями миокарда по данным магнитно-резонансной томографии сердца [43]. Было показано, что концентрация OPG независимо связана с функцией ЛЖ у мужчин и женщин, а также с гипертрофией и концентрическим ремоделированием ЛЖ у мужчин в общей популяции [43].

Молекулярные механизмы взаимосвязи АГ и сниженной МПК

В ряде предыдущих исследований была выявлена сходная биологическая природа АГ и остеопении, в частности, оба заболевания отличает низкий уровень оксида азота, 25(OH)-витамина D, кальция и недостаток витамина K. К общим патогенетическим звеньям обоих заболеваний также относят повышение уровня паратиреоидного гормона (ПТГ), АТ II и катехоламинов. У пациентов с АГ снижается всасывание кальция в кишечнике, увеличивается экскреция кальция с мочой и снижается концентрация 25(OH)-витамина D в плазме, что способствует постоянной секреции ПТГ [12]. Устойчивое повышение уровня ПТГ способствует резорбции кости за счет усиления дифференцировки остеокластов. В экспериментальных исследованиях на мышах было показано, что активация РААС ускоряет резорбцию костей, вызывает остеопороз и в конечном итоге может увеличить риск низкотравматических переломов.

Авторы высказали предположение, что активация РААС индуцирует развитие не только АГ, но и остеопению с микроструктурными нарушениями, напоминающими остеопороз [11]. Например, были выявлены значимые корреляции между активностью ренина и МПК у практически здоровых людей, что косвенно свидетельствует о вовлечении РААС в костный метаболизм [44]. В анализ были включены 373 пациента из семей африканского происхождения из исследования Tobago Family Health Study [44]. Повышенная концентрация ренина плазмы и уменьшение альдостерон-ренинового соотношения были ассоциированы с более высокой МПК в области костей c высоким содержанием трабекулярного компонента и более низким уровнем остеокальцина в семьях африканского происхождения. Интересно, что взаимосвязей между уровнем альдостерона плазмы и МПК не выявлено.

Кроме того, была установлена взаимосвязь между остеопорозом и циркадными колебаниями АД у женщин в постменопаузе [45]. Тремя ключевыми выводами данного исследования были следующие: 1) остеопороз чаще встречается у пациенток с недостаточным снижением АД в ночное время (тип суточной кривой АД "non-dipper"); 2) паттерн "non-dipper" чаще встречается у женщин со сниженной МПК в поясничном отделе позвоночника; 3) МПК в поясничном отделе позвоночника <0,944 г/см2 является независимым фактором риска недостаточного снижения АД в ночное время. Авторы выдвинули гипотезу, что изменения в циркадных ритмах обмена костной ткани и АД могут выступать одним из ключевых патофизиологических механизмов развития АГ и снижения МПК у женщин в постменопаузе. В связи с этим важно подчеркнуть, что в физиологических условиях активность остеобластов и остеокластов в костях находится в равновесии, однако активность остеокластов усиливается в ночные часы. Сочетание недостаточного снижения АД в ночное время с усиленной потерей костной ткани может быть обусловлено несколькими механизмами. Во-первых, у пациентов с остеопорозом нарушен циркадный ритм секреции ПТГ. В норме более высокая концентрация ПТГ наблюдается в поздние утренние и ранние дневные часы, а минимальная — в ранние утренние часы [46]. В отличие от пациентов с нормальными показателями МПК, у пациентов со сниженной МПК уровень ПТГ достигает пиковых значений в период 02:00-11:00 ч утра. Во-вторых, у пациентов с остеопорозом отмечается снижение уровней мелатонина и грелина в плазме крови в ночное время [47]. Данные молекулы участвуют в регуляции АД и метаболизма костной ткани. Мелатонин способствует развитию остеобластов из мезенхимальных стволовых клеток, стимулирует дифференцировку и выживание остеобластов, а также подавляет дифференцировку остеокластов из гемопоэтических стволовых клеток. Грелин также обладает стимулирующим эффектом в отношении остеобластов и оказывает положительное влияние на МПК [48]. Снижение выработки данных пептидов может способствовать повышению АД и снижению активности остеобластов. В-третьих, у пациентов с суточной кривой АД "non-dipper" наблюдается гиперактивация симпатоадреналовой системы. Гиперактивация симпатической системы в ночное время, как известно, приводит к увеличению резорбции костной ткани и недостаточному снижению АД в ночное время [49]. Таким образом, приведенные выше механизмы доказывают наличие тесной связи между увеличением активности остеокластов и возникновением паттерна "non-dipper" в ночные часы у пациентов с АГ.

Заключение

В результате обзора публикаций, посвященных исследованиям взаимосвязи АГ и сниженной МПК, можно сделать вывод о высокой частоте ассоциации этих двух заболеваний, которая, по-видимому, обусловлена взаимным влиянием механизмов, ответственных за регуляцию АД и метаболизма костной ткани. В патогенез АГ могут быть вовлечены молекулы, участвующие в метаболизме костной ткани, в частности OPN, OPG, остеокальцин и др. В настоящее время их роль в генезе АГ изучена недостаточно, и пока рано говорить о том, какую ценность они могут представлять для научного сообщества и практикующих врачей в отношении диагностики или лечения АГ, однако уже сейчас, зная о возможной ассоциации АГ со сниженной МПК не только у женщин в постменопаузе, целесообразно активно выявлять сниженную МПК у пациентов с АГ, в т.ч. и среднего возраста, поскольку наличие остеопении и/или остеопороза может оказывать дополнительное влияние на качество жизни и прогноз пациентов. Наиболее доступным и уже зарекомендовавшим себя методом выявления сниженной МПК является рентгеновская остеоденситометрия, однако, поскольку данное исследование не является скрининговым, могут быть предложены следующие шаги: 1) широкое использование уже упомянутого Алгоритма FRAX® для расчета риска низкотравматических переломов у пациентов с АГ, по результатам которого и будет приниматься решение о проведении ДРА; 2) ввиду того, что Алгоритм FRAX® имеет ограничение по возрасту (может применяться лишь с 40 лет), у более молодых пациентов проведение ДРА может быть предложено при подтверждении вторичного генеза АГ, т.к. многие заболевания, сопровождающиеся развитием АГ (хроническая болезнь почек различной природы, в т.ч. вследствие системных заболеваний соединительной ткани, СД 2 типа, тиреотоксикоз, эндо- и экзогенный гиперкортицизм, гиперальдостеронизм и пр.), ассоциированы также с прогрессирующим снижением МПК.

Отношения и деятельность. Работа выполнена в рамках гранта РНФ-БРФФИ: "Распространенность и факторы, ассоциированные с нарушениями костно-мышечного статуса, у пациентов молодого и среднего возраста с артериальной гипертензией и неалкогольной жировой болезнью печени в российской и белорусской популяциях" (Проект № 23-45-10030; 2023-2025гг).

Список литературы

1. Белая Ж. Е., Белова К. Ю., Бирюкова Е. В. и др. Федеральные клинические рекомендации по диагностике, лечению и профилактике остеопороза. Остеопороз и остеопатии. 2021;24(2):4-47. doi:10.14341/osteo12930.

2. Михайлов Е. Е., Беневоленская Л.И. Руководство по остеопорозу. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний; 2003.

3. Лесняк О. М., Ершова О.Б. Аудит состояния проблемы остеопороза в странах Восточной Европы и Центральной Азии 2010. Naturaprint: International Osteoporosis Foundation (CH); 2011;14(2):3-6. doi:10.14341/osteo201123-6.

4. Varacallo MA, Fox EJ, Paul EM, et al. Patients' response toward an automated orthopedic osteoporosis intervention program. Geriatr Orthop Surg Rehabil. 2013;4(3):89-98. doi:10.1177/2151458513502039.

5. Aldukhayel A. Prevalence and patterns of bone mineral density disorders among women in Buraidah, KSA. J Taibah Univ Med Sci. 2022;18(2):348-55. doi:10.1016/j.jtumed.2022.09.014.

6. Sarafrazi N, Wambogo EA, Shepherd JA. Osteoporosis or Low Bone Mass in Older Adults: United States, 2017-2018. NCHS Data Brief. 2021;(405):1-8.

7. Shatrugna V, Kulkarni B, Kumar PA, et al. Bone status of Indian women from a low-income group and its relationship to the nutritional status. Osteoporos Int. 2005;16(12):1827-35. doi:10.1007/s00198-005-1933-1.

8. Panahi N, Saeedi Moghaddam S, et al. Trend in global burden attributable to low bone mineral density in different WHO regions: 2000 and beyond, results from the Global Burden of Disease (GBD) study 2019. Endocr Connect. 2023;12(10):e230160. doi:10.1530/EC-23-0160.

9. Хозяинова Н.Ю., Царева В.М., Курбасова Ю.В. и др. Снижение минеральной плотности костной ткани — маркер сердечно-сосудистого ремоделирования. Тихоокеанский медицинский журнал. 2011;(4):58-61.

10. McCloskey E, Rathi J, Heijmans S, et al. Prevalence of FRAX risk factors and the osteoporosis treatment gap among women >70 years of age in routine primary care across 8 countries in Europe. Arch Osteoporos. 2022;17(1):20. doi:10.1007/s11657-021-01048-8.

11. Asaba Y, Ito M, Fumoto T, et al. Activation of renin-angiotensin system induces osteoporosis independently of hypertension. J Bone Miner Res. 2009;24(2):241-50. doi:10.1359/jbmr.081006.

12. Yang S, Nguyen ND, Center JR, et al. Association between hypertension and fragility fracture: a longitudinal study. Osteoporos Int. 2014;25(1):97-103. doi:10.1007/s00198-013-2457-8.

13. Cappuccio FP, Meilahn E, Zmuda JM, et al. High blood pressure and bone-mineral loss in elderly white women: a prospective study. Study of Osteoporotic Fractures Research Group. Lancet. 1999;354(9183):971-5.

14. Tsuda K, Nishio I, Masuyama Y. Bone mineral density in women with essential hypertension. Am J Hypertens. 2001; 14(7 Pt 1):704-7. doi:10.1016/s0895-7061(01)01303-6.

15. Al-Hariri M, Aldhafery B. Association of Hypertension and Lipid Profile with Osteoporosis. Scientifica (Cairo). 2020; 2020: 7075815. doi:10.1155/2020/7075815.

16. Mussolino ME, Gillum RF. Bone mineral density and hypertension prevalence in postmenopausal women: results from the Third National Health and Nutrition Examination Survey. Ann Epidemiol. 2006;16:395-9. doi:10.1016/j.annepidem.2005.06.051.

17. Javed F, Khan SA, Ayers EW, et al. Association of hypertension and bone mineral density in an elderly African American female population. J Natl Med Assoc. 2012;104(3-4):172-8. doi:10.1016/s0027-9684(15)30140-1.

18. Woo J, Kwok T, Leung J, et al. Dietary intake, blood pressure and osteoporosis. J Hum Hypertens. 2009;23(7):451-5. doi:10.1038/jhh.2008.156.

19. Hanley DA, Brown JP, Tenenhouse A, et al. Associations among disease conditions, bone mineral density, and prevalent vertebral deformities in men and women 50 years of age and older: crosssectional results from the Canadian Multicentre Osteoporosis Study. J Bone Miner Res. 2003;18:784-90. doi:10.1359/jbmr.2003.18.4.784.

20. He B, Yin L, Zhang M, et al. Causal Effect of Blood Pressure on Bone Mineral Density and Fracture: A Mendelian Randomization Study. Front Endocrinol (Lausanne). 2021;12:716681. doi:10.3389/fendo.2021.716681.

21. Yazici S, Yazici M, Korkmaz U, et al. Relationship between blood pressure levels and bone mineral density in postmenopausal Turkish women. Arch Med Sci. 2011;7(2):264-70. doi:10.5114/aoms.2011.22077.

22. Lidfeldt J, Holmdahl L, Samsioe G, et al. The influence of hormonal status and features of the metabolic syndrome on bone density: a population-based study of Swedish women aged 50 to 59 years. The women's health in the Lund area study. Metabolism. 2002;51(2):267-70. doi:10.1053/meta.2002.300001.

23. Mani K, Mani A. The significance of plasma collagen degradation products as biomarkers for advanced hypertensive heart disease. J Clin Hypertens (Greenwich). 2021;23(5):1017-9. doi:10.1111/jch.14205.

24. Querejeta R, Lopez B, Gonzalez A, et al. Increased collagen type I synthesis in patients with heart failure of hypertensive origin: relation to myocardial fibrosis. Circulation. 2OO4;110(10):1263-8.

25. Hassager C, Jensen L, Johansen J, et al. The carboxy-terminal propeptide of type I procollagen in serum as a marker of bone formation: the effect of nandrolone decanoate and female sex hormones. Metabolism. 1991;40:205-8. doi:10.1016/0026-0495(91)90176-W.

26. Eriksen EF, Charles P, Melsen F, et al. Serum markers of type I collagen formation and degradation in metabolic bone disease: correlation with bone histomorphometry. J Bone Miner Res. 1993;8:127-32. doi:10.1002/jbmr.5650080202.

27. Park SY, Ahn SH, Yoo JI, et al. Position Statement on the Use of Bone Turnover Markers for Osteoporosis Treatment. J Bone Metab. 2019;26(4):213-24. doi:10.11005/jbm.2019.26.4.213.

28. Feldbrin Z, Shargorodsky M. Bone remodelling markers in hypertensive patients with and without diabetes mellitus: link between bone and glucose metabolism. Diabetes Metab Res Rev. 2015; 31(7):752-7. doi:10.1002/dmrr.2668.

29. Fink HA, Litwack-Harrison S, Taylor BC, et al. Clinical utility of routine laboratory testing to identify possible secondary causes in older men with osteoporosis: the osteoporotic fractures in men (MrOS) study. Osteoporos Int. 2016;27:331-8.

30. Shimizu Y, Nakazato M, Sekita T, et al. Association between alkaline phosphatase and hypertension in a rural Japanese population: The Nagasaki Islands study. J Physiol Anthropol. 2013;32(1):10. doi:10.1186/1880-6805-32-10.

31. Webber M, Krishnan A, Thomas NG, et al. Association between serum alkaline phosphatase and C-reactive protein in the United States National Health and Nutrition Examination Survey 20052006. Clin Chem Lab Med. 2010;48(2):167-73. doi:10.1515/CCLM.2010.052.

32. Schutte R, Huisman HW, Malan L, et al. Alkaline phosphatase and arterial structure and function in hypertensive African men: the SABPA study. Int J Cardiol. 2013;167(5):1995-2001. doi:10.1016/j.ijcard.2012.05.035.

33. Lee JH, Lee JW, Lee YJ. The Relationship between Serum Alkaline Phosphatase and Arterial Stiffness in Korean Adults. J Atheroscler Thromb. 2019;26(12):1084-91. doi:10.5551/jat.48942.

34. Zhang Y, Li H, Xie D, et al. Positive Association Between Serum Alkaline Phosphatase and First Stroke in Hypertensive Adults. Front Cardiovasc Med. 2021;8:749196. doi:10.3389/fcvm.2021.749196.

35. Kunutsor SK, Apekey TA, Khan H.Liver enzymes and risk of cardiovascular disease in the general population: a meta-analysis of prospective cohort studies. Atherosclerosis. 2014;236(1):7-17. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2014.06.006.

36. Hu Z, Yang K, Hu Z, et al. Determining the association between hypertension and bone metabolism markers in osteoporotic patients. Medicine (Baltimore). 2021;100(24):e26276. doi:10.1097/MD.0000000000026276.

37. Bezerra dos Santos Magalhaes K, Magalhaes MM, Diniz ET, et al. Metabolic syndrome and central fat distribution are related to lower serum osteocalcin concentrations. Ann Nutr Metab. 2013;62(3):183-8. doi:10.1159/000342561.

38. Choi BH, Joo NS, Kim MJ, et al. Coronary artery calcification is associated with high serum concentration of undercarboxylated osteocalcin in asymptomatic Korean men. Clin Endocrinol (Oxf). 2015;83(3):320-6. doi:10.1111/cen.12792.

39. Chen YN, Wei P, Yu Bs J. Higher concentration of serum C-terminal cross-linking telopeptide of type I collagen is positively related with inflammatory factors in postmenopausal women with H-type hypertension and osteoporosis. Orthop Surg. 2019; 11(6):1135-41. doi:10.1111/os.12567.

40. Костина Д. А., Успенский В. Е., Семенова Д. С. и др. Молекулярные механизмы сосудистой кальцификации. Трансляционная медицина. 2020;7(1):6-21. doi:10.18705/2311-4495-2020-7-1-6-21.

41. Caesar C, Lyle AN, Joseph G, et al. Cyclic Strain and Hypertension Increase Osteopontin Expression in the Aorta. Cell Mol Bioeng. 2017;10(2):144-52. doi:10.1007/s12195-016-0475-2.

42. Lorenzen JM, Neunhoffer H, David S, et al. Angiotensin II receptor blocker and statins lower elevated levels of osteo-pontin in essential hypertension-results from the EUTOPIA trial. Atherosclerosis. 2010;209:184-8. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2009.09.009.

43. Omland T, Drazner MH, Ueland T, et al. Plasma osteoprote-gerin levels in the general population: relation to indices of left ventricular structure and function. Hypertension. 2007;49(6):1392-8. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.107.087742.

44. Kuipers AL, Kammerer CM, Pratt JH, et al. Association of Circulating Renin and Aldosterone With Osteocalcin and Bone Mineral Density in African Ancestry Families. Hypertension. 2016;67(5):977-82. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.115.06837.

45. Cakmak T, Kadife i, Ayhan E, et al. The relationship between osteoporosis and non-dipper hypertension in postmenopausal women. J Health Sci Med. 2023;6(5):898-904.

46. Нуруллина Г. М., Ахмадуллина Г. И., Маслова И.С. Функциональный гипопаратиреоз: причины, патогенез, клиническое значение в патологии костной ткани. Остеопороз и остеопатии. 2018;21(2):30-5. doi:10.14341/osteo9962.

47. Liu J, Huang F, He HW. Melatonin effects on hard tissues: bone and tooth. Int J Mol Sci. 2013;14(5):10063-74. doi:10.3390/ijms140510063.

48. Costa JL, Naot D, Lin JM, et al. Ghrelin is an Osteoblast Mitogen and Increases Osteoclastic Bone Resorption In Vitro. Int J Pept. 2011;2011:605193. doi:10.1155/2011/605193.

49. Tosun A, Dogru MT, Aydin G, et al. Does autonomic dysfunction exist in postmenopausal osteoporosis? Am J Phys Med Rehabil. 2011;90(12):1012-9. doi:10.1097/PHM.0b013e31822dea1a.


Об авторах

А. Ф. Шептулина
ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины" Минздрава России
Россия

Шептулина Анна Фароковна — к.м.н., в.н.с., руководитель лаборатории профилактической и экспериментальной гастроэнтерологии отдела фундаментальных и прикладных аспектов ожирения.

Москва



Ю. А. Голубева
ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины" Минздрава России
Россия

Голубева Юлия Андреевна — м.н.с. лаборатории профилактической и экспериментальной гастроэнтерологии отдела фундаментальных и прикладных аспектов ожирения.

Москва



А. А. Яфарова
ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины" Минздрава России
Россия

Яфарова Адель Айратовна — м.н.с. лаборатории профилактической и экспериментальной гастроэнтерологии отдела фундаментальных и прикладных аспектов ожирения.

Москва



Т. Т. Цориев
ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины" Минздрава России
Россия

Цориев Тимур Тамерланович — к.м.н., н.с. отдела профилактика остеопороза и коморбидных состояний.

Москва



А. Р. Киселев
ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины" Минздрава России
Россия

Киселев Антон Робертович — д.м.н., доцент, руководитель центра координации фундаментальной научной деятельности.

Москва



О. М. Драпкина
ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины" Минздрава России
Россия

Драпкина Оксана Михайловна — д.м.н., профессор, академик РАН, директор.

Москва



Дополнительные файлы

Что известно о предмете исследования?

  • С наступлением менопаузы у женщин заболеваемость остеопорозом и артериальной гипертензией (АГ) резко возрастает из-за снижения выработки эстрогенов.

Что добавляют результаты исследования?

  • В настоящей статье подробно описаны механизмы взаимосвязи между снижением минеральной плотности костей и АГ, которые включают повышение активности остеокластов, устойчивое повышение уровня паратиреоидного гормона, ангиотензина II и катехоламинов, и нарушения циркадного ритма.
  • Взаимосвязь между АГ и остеопенией зависит от структуры и локализации костей.
  • Активация ренин-ангиотензин-альдостероновой системы индуцирует развитие не только АГ, но и остеопению с микроструктурными нарушениями, напоминающими остеопороз.

Рецензия

Для цитирования:


Шептулина А.Ф., Голубева Ю.А., Яфарова А.А., Цориев Т.Т., Киселев А.Р., Драпкина О.М. Артериальная гипертензия и снижение минеральной плотности костей: неожиданные патогенетические механизмы. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2024;23(5):3993. https://doi.org/10.15829/1728-8800-2024-3993. EDN: RKEDKS

For citation:


Sheptulina A.F., Golubeva Yu.A., Yafarova A.A., Tsoriev T.T., Kiselev A.R., Drapkina O.M. Hypertension and reduced bone mineral density: unexpected pathogenetic mechanisms. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2024;23(5):3993. (In Russ.) https://doi.org/10.15829/1728-8800-2024-3993. EDN: RKEDKS

Просмотров: 542


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1728-8800 (Print)
ISSN 2619-0125 (Online)