Состояние адипокиновой регуляции и эндотелиальной дисфункции у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких c различной минеральной плотностью костной ткани

The objective of this study was to investigate serum levels of leptin, adiponectin and endothelin1 and to search their role in development of osteoporosis in chronic obstructive pulmonary disease (COPD) patients.Methods. Lung function, body mass index (BMI), bone mineral density (BMD)of the lumbar spine and the femoral neck, and serum concentrations of leptin, adiponectin and endothelin1 were measured in 126 patients with COPD diagnosed according to GOLD and in 86 healthy subjects.Results. Among COPD patients, 43% had osteoporosis, 34% had osteopenia and 23% had normal BMD. Osteopenia was diagnosed in 35% of controls. The mean BMD value in stage 2 COPD patients corresponded to osteope nia; in stage 3 and IV COPD patients corresponded to osteoporosis. Generally, BMD correlated with FEV1 (r = 0.38, p < 0.05 for the lumbar spine; r = 0.43, p < 0.05 for the femoral neck) and with pCO2 (r = –0.46, p < 0.05 and r = –0.39, p < 0.05, respectively) in COPD patients. No significant difference was found for leptin and adiponectin concentrations between stages 1 and 2 COPD patients and controls. Leptin level decreased and adiponectin level increased in stages 3 and 4 COPD patients compared to controls (p < 0.05). There was a direct relationship between BMI and leptin (r = 0.64; p < 0.001) and an inverse relationship between BMI and adiponectin (r = –0.51; p < 0.01). FEV1 and DLCO were related to leptin only (p < 0.001). Leptin was directly related to the femoral neck and the lumbar spine BMDs (r = 0.66, p < 0.001 and r = 0.49, p < 0.05, respectively), while adiponectin was inversely related to BMD (r = –0.43, p <0.05 for the femoral neck; r = –0.49, p <0.001 for the lumbar spine). We found inverse relationships between endothelin1 and the lumbar spine BMD (r = –0.51, p <0.01), leptin (r = –0.46, p < 0.05), FEV1 (r = –0.43, p < 0.05) and PO2 (r = –0.54, p < 0.05) and direct relationships between endothelin1 and pCO2 (r = 0.68, p < 0.001) and adiponectin (r = 0.51, p < 0.05). A relationship between endothelin1 and adipokines was found only in osteoporotic COPD patients.Conclusion. Our results suggest that serum adipokines and endothelin1 are involved in the pathogenesis of respiratory failure and bone density loss in COPD patients. The most pronounced changes in concentration of these biomarkers and close relationships between them and BMD were observed in patients with osteoporosis.Целью исследования явилось изучение содержания лептина, адипонектина и эндотелина1 (ЭТ1) в сыворотке крови и определение их роли в формировании остеопороза (ОП) при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ).Материалы и методы. Легочная функция, индекс массы тела (ИМТ), минеральная плотность костной ткани (МПКТ) в поясничном отделе позвоночника и шейке бедра, уровни лептина, адипонектина и ЭТ1 определялись у пациентов с ХОБЛ (n = 126) в зависимости от стадии по GOLD (Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease – Глобальная стратегия диагностики, лечения и профилактики ХОБЛ) и здоровых (n = 86).Результаты и обсуждение. ОП при ХОБЛ установлен у 43 % обследуемых, остеопения – у 34 %, у 23 % больных показатели были в норме. Остеопенический синдром выявлен у 35 % лиц группы контроля. Средние значения МПКТ в позвоночнике и шейке бедра в общей группе ХОБЛ при II стадии (GOLD) соответствовали остеопении, при ХОБЛ III и IV стадии (GOLD) – ОП. Обнаружена зависимость между МПКТ и объемом форсированного выдоха за 1ю секунду (ОФВ1) (позвоночник: r = 0,38; p < 0,05; шейка бедра: r = 0,43; p < 0,05) и рСО2 (позвоночник: r = –0,46; p < 0,05; шейка бедра: r = –0,39; p < 0,05) в общей группе ХОБЛ. Содержание лептина и адипонектина при ХОБЛ I и II стадии (GOLD) не отличалось от контроля. При ХОБЛ III и IV стадии (GOLD) уровень лептина снижался, а адипонектина – повышался по отношению к контролю (p < 0,05). Выявлены прямая связь между ИМТ и уровнем лептина (r = 0,64; p < 0,001) и отрицательная корреляция с уровнем адипонектина (r = –0,51; p < 0,01). Связь между показателями ОФВ1 и диффузионной способности легких определены только с лептином (p < 0,001). Показатель уровня лептина прямо коррелирует с МПКТ в шейке бедра и позвоночнике (r = 0,66; p < 0,001; r = 0,49; p < 0,05 соответственно), тогда как уровень адипонектина имеет негативную связь (шейка бедра: r = –0,43; p < 0,05; позвоночник: r = –0,49; p < 0,001). Установлена обратная корреляционная связь между содержанием ЭТ1 и МПКТ в позвоночнике (r = –0,51; p < 0,01) и лептином (r = –0,46; p < 0,05) с ОФВ1 (r = –0,43, p < 0,05) и pО2 (r = –0,54, p < 0,05), прямая зависимость – с pСО2 (r = 0,68; p < 0,001) и адипонектином (r = 0,51; p < 0,05). Взаимосвязи ЭТ1 с адипокинами установлены только у больных ХОБЛ с ОП.Заключение. Результаты исследования свидетельствуют об участии адипокинов и ЭТ1 в патогенезе дыхательной недостаточности и потере плотности кости при ХОБЛ. Наиболее выраженный характер изменений и тесные корреляционные связи данных показателей с МПКТ отмечены у пациентов с ОП

ADIPOKINOVAYa I ENDOTELIAL'NAYa DISREGULYaTsIYa V FORMIROVANII OSTEOPOROZA PRI KhRONIChESKOY OBSTRUKTIVNOY BOLEZNI LEGKIKh

Цель: изучить содержание лептина, адипонектина и эндотелина-1 в сыворотке крови и определить их роль в формировании остеопороза при ХОБЛ. Материал и методы: легочную функцию, индекс массы тела (ИМТ), минеральную плотность костной ткани (МПКТ) в поясничном отделе позвоночника и шейке бедра, уровни лептина, адипонектина и эндотелина-1 определяли у 126 пациентов с ХОБЛ в зависимости от стадии GOLD и 86 здоровых. Результаты: при ХОБЛ остеопороз установлен у 43% исследуемых, остеопения у 34%, у 23% больных показатели были в норме. В контроле остеопенический синдром выявлен у 35% лиц. Средние значения МПКТ в позвоночнике и шейке бедра в общей группе ХОБЛ, при GOLD II соответствовали остеопении, при GOLD III и IV остеопорозу. Обнаружена зависимость между МПКТ и ОФВ1 (позвоночник: r=0,38, p<0,05; шейка бедра: r=0,43, p<0,05) и рСО2 (позвоночник: r=-0,46, p<0,05; шейка бедра: r=-0,39, p<0,05) в общей группе ХОБЛ. Содержание лептина и адипонектина при GOLD I и II не отличалось от контроля. При GOLD III и IV уровень лептина снижался, а адипонектин повышался по отношению к контролю (p<0,05). Выявлены прямая связь между ИМТ и уровнем лептина (r=0,64, p<0,001), и отрицательная корреляция с адипонектином (r=-0,51, p<0,01). Связь между показателями ОФВ1 и DLCO определены только с лептином (p<0,001). Лептин прямо коррелирует с МПКТ в шейке бедра и позвоночнике (соответственно, r=0,66, p<0,001; r=0,49, p<0,05), тогда как адипонектин имеет негативную связь (шейка бедра: r=-0,43, p<0,05; позвоночник: r=-0,49, p<0,001). Установлена обратная корреляционная связь между содержанием эндотелина-1 и МПКТ в позвоночнике (r=-0,51, p<0,01), лептином (r=-0,46, p<0,05), с ОФВ1 (r=-0,43, p<0,05) и pО2 (r=-0,54, p<0,05), прямая зависимость с pСО2 (r=0,68, p<0,001), адипонектином (r=0,51, p<0,05). Взаимосвязи эндотелином-1 с адипокинами установленні только у больных ХОБЛ с остеопорозом. Заключение: результаты исследования свидетельствуют об участии адипокинов и эндотелина-1 в патогенезе дыхательной недостаточности и потере плотности кости при ХОБЛ. Наиболее выраженный характер изменений и тесные корреляционные связи данных показателей с МПКТ отмечены у пациентов с остеопорозом

LEPTIN AND ADIPONECTIN CONTENT IN BLOOD SERUM AND RECEPTOR EXPRESSION IN OSTEOPENIA AND OSTEOPOROSIS IN PATIENTS SUFFERING FROM CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE

The purpose is to identify the leptin and adiponectin content in blood regarding their receptor expression in the soft tissue of the hip in case of chronic obstructive pulmonary disease with the signs of osteporosis.80 COPD patients and 76 healthy persons were examined. Receptor expression to leptin and adiponectin in the vessels was tested by immune-fluorescent technique in 30 patients.Control leptin and adiponectin expression was presented in skin, subcutaneous fat and cross-striped muscles. In case of COPD leptin and adiponectin expression was identified in skin and subcutaneous fat. In control cases and COPD leptin expression was identified in endothelium and myocytes achieving confident reduction at stages II and III. Adiponectin expression in control cases and in stage I was detection only in adventitia. In stages II and III stages adiponectin is expressed in myocytes and endothelium. Receptor expression to leptin and adiponectin repeats their content in blood. The correlations between leptin and adiponectin and their expression with body mass index and mineral bone density have been found out.The detected changes confirm the contribution of adiponectin to re-modeling of muscle and bone tissue in case of COPD