Сосудистое старение: роль артериальной гипертензии, ожирения и метавоспаления

Сердечно-сосудистые заболевания являются основной причиной инвалидизации и смертности пожилого населения в развитых странах. При этом популяционные исследования показали, что возраст остается наиболее значимым фактором риска кардиоваскулярной патологии. Существующие к настоящему времени стратегии геропротекции не показали высокой эффективности. Вместе с тем механизмы негативного влияния известных факторов риска (таких как артериальная гипертензия, ожирение, метаболические нарушения) во многом идентичны процессам сердечно-сосудистого старения.
Комплекс патофизиологических процессов, ассоциированных со старением, включает в себя окислительный стресс и митохондриальную дисфункцию, нарушение аутофагии и повышенный апоптоз, дисфункцию теломер, метавоспаление и фиброз. Все процессы взаимосвязаны, и все они в той или иной степени потенцируются наличием артериальной гипертензии и ожирения, усугубляя сердечно-сосудистое старение и провоцируя атерогенез.
Понимание ключевых общих звеньев патогенеза этих процессов поможет определить направление разработки более эффективных стратегий геропротекции и профилактики сердечно-сосудистой патологии.

1. Lind L, Sundström J, Ärnlöv J, Lampa E. Impact of aging on the strength of cardiovascular risk factors: a longitudinal study over 40 years. J Am Heart Assoc. 2018;7(1): e007061. doi:10.1161/JAHA.117.007061

2. Baba M, Maris M, Jianu D, Luca CT, Stoian D, Mozos I. The impact of the blood lipids levels on arterial stiffness. J Cardiovasc Dev Dis. 2023;10(3):127. doi:10.3390/jcdd10030127

3. Vakka A, Warren JS, Drosatos K. Cardiovascular aging: from cellular and molecular changes to therapeutic interventions. J Cardiovasc Aging. 2023;3(3):23. doi:10.20517/jca.2023.09

4. Аникин Д. А., Соловьева И. А., Демко И. В., Собко Е. А., Крапошина А. Ю., Гордеева Н. В. Свободнорадикальное окисление как патогенетическое звено метаболического синдрома. Ожирение и метаболизм. 2022;19(3):306–316. doi:10.14341/omet12804

5. Canugovi C, Stevenson MD, Vendrov AE, Hayami T, Robidoux J, Xiao H. et al. Increased mitochondrial NADPH oxidase 4 (NOX4) expression in aging is a causative factor in aortic stiffening. Redox Biol. 2019;26:101288. doi:10.1016/j.redox.2019.101288

6. Абаленихина Ю. В., Ерохина П. Д., Сеидкулиева А. А., Завьялова О. А., Щулькин А. В., Якушева Е. Н. Внутриклеточная локализация и функция ядерного фактора эритроидного происхождения 2 (Nrf2) в условиях моделирования окислительного стресса in vitro. Российский медико-биологический вестник им. академика И. П. Павлова. 2022;30(3):296–304. doi:10.17816/PAVLOVJ105574

7. Yang X, Jia J, Ding L, Yu Z, Qu C. The role of Nrf2 in D-galactose-induced cardiac aging in mice: involvement of oxidative stress. Gerontology. 2021;67(1):91–100. doi:10.1159/000510470

8. Vilchez D, Saez I, Dillin A. The role of protein clearance mechanisms in organismal ageing and age-related diseases. Nat Commun. 2014;8(5):5659. doi:10.1038/ncomms6659. PMID: 25482515

9. Wang S, Kandadi MR, Ren J. Double knockout of Akt2 and AMPK predisposes cardiac aging without affecting lifespan: Role of autophagy and mitophagy. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2019;1865(7):1865–1875. doi:10.1016/j.bbadis.2018.08.011

10. Verhulst S, Dalgård C, Labat C, Kark JD, Kimura M, Christensen K. et al. A short leucocyte telomere length is associated with development of insulin resistance. Diabetologia. 2016; 59(6):1258–1265. doi:10.1007/s00125-016-3915-6

11. Zhou M, Zhu L, Cui X, Feng L, Zhao X, He S. et al. Influence of diet on leukocyte telomere length, markers of inflammation and oxidative stress in individuals with varied glucose tolerance: a Chinese population study. Nutr J. 2016;15:39. doi:10.1186/s12937-016-0157-x

12. Bhayadia R, Schmidt B.M, Melk A, Hömme M. Senescence-induced oxidative stress causes endothelial dysfunction. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2016;71(2):161–9. doi:10.1093/gerona/glv008

13. de Lucia C, Piedepalumbo M, Wang L, Carnevale Neto F, Raftery D, Gao E. et al. Effects of myocardial ischemia/reperfusion injury on plasma metabolomic profile during aging. Aging Cell. 2021; e13284. doi:10.1111/acel.13284

14. Дудинская Е. Н., Ткачева О. Н., Браилова Н. В., Стражеско И. Д., Шестакова М. В. Биология теломер и метаболические нарушения: роль инсулинорезистентности и сахарного диабета 2-го типа. Проблемы Эндокринологии. 2020;66(4):35–44. doi:10.14341/probl12510

15. Schiattarella GG, Rodolico D, Hill JA. Metabolic inflammation in heart failure with preserved ejection fraction. Cardiovasc Res. 2021;117(2):423–434. doi:10.1093/cvr/cvaa217

16. Saltiel AR, Olefsky JM. Inflammatory mechanisms linking obesity and metabolic disease. J Clin Invest. 2017;127(1):1–4. doi:10.1172/JCI92035

17. McLaughlin T, Ackerman SE, Shen L, Engleman E. Role of innate and adaptive immunity in obesity-associated metabolic disease. J Clin Invest. 2017;127(1):5–13. doi:10.1172/JCI88876

18. Johnson SC. Nutrient sensing, signaling and ageing: the role of IGF‑1 and mTOR in ageing and age-related disease. Subcell Biochem. 2018;90:49–97. doi:10.1007/978-981-13-2835-0_3

19. Abdellatif M, Trummer-Herbst V, Heberle AM, Humnig A, Pendl T, Durand S. et al. Fine-tuning cardiac insulin-like growth factor 1 receptor signaling to promote health and longevity. Circulation. 2022;145(25):1853–1866. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.122.059863

20. Логвинов С. В., Мустафина Л. Р., Курбатов Б. К., Сиротина М. A., Горбунов А. С., Нарыжная Н. В. Влияние высокоуглеводной высокожировой диеты на возрастные изменения миокарда у крыс. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(1):90–98. doi:10.29001/2073-8552-2023-38-1-90-98

21. Carbone F, Liberale L, Bonaventura A, Cea M, Montecucco F. Targeting inflammation in primary cardiovascular prevention. Curr Pharm Des. 2016;22(37):5662–5675. doi:10.2174/1381612822666160822124546

22. Liberale L, Montecucco F, Tardif JC, Libby P, Camici GG. Inflamm-ageing: the role of inflammation in age-dependent cardiovascular disease. Eur Heart J. 2020;41(31):2974–2982. doi:10.1093/eurheartj/ehz961.

23. Puzianowska-Kuźnicka M, Owczarz M, Wieczorowska-Tobis K, Nadrowski P, Chudek J, Slusarczyk P. et al. Interleukin‑6 and C-reactive protein, successful aging, and mortality: the PolSenior study. Immun Ageing. 2016;13:21. doi:10.1186/s12979-016-0076-x

24. Csiszar A, Smith K, Labinskyy N, Orosz Z, Rivera A, Ungvari Z. Resveratrol attenuates TNF-alpha-induced activation of coronary arterial endothelial cells: role of NF-kappaB inhibition. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;291(4):H1694–9. doi:10.1152/ajpheart.00340.2006

25. Libby P, Ridker PM. Inflammation and atherosclerosis: role of C-reactive protein in risk assessment. Am J Med. 2004; 116(6A):9S‑16S. doi:10.1016/j.amjmed.2004.02.006

26. Saraswati S, Sitaraman R. Aging and the human gut microbiota-from correlation to causality. Front Microbiol. 2015;5: 764. doi:10.3389/fmicb.2014.00764

27. Sanada F, Taniyama Y, Muratsu J, Otsu R, Shimizu H, Rakugi H. et al. Source of chronic inflammation in aging. Front Cardiovasc Med. 201822;5:12. doi:10.3389/fcvm.2018.00012

28. Liu Y, Xu X, Lei W, Hou Y, Zhang Y, Tang R. et al. The NLRP3 inflammasome in fibrosis and aging: The known unknowns. Ageing Res Rev. 2022;79:101638. doi:10.1016/j.arr.2022.101638

29. Chiao YA, Dai Q, Zhang J, Lin J, Lopez EF, Ahuja SS. et al. Multi-analyte profiling reveals matrix metalloproteinase‑9 and monocyte chemotactic protein‑1 as plasma biomarkers of cardiac aging. Circ Cardiovasc Genet. 2011;4(4):455–62. doi:10.1161/CIRCGENETICS.111.959981

30. Derangeon M, Montnach J, Cerpa CO, Jagu B, Patin J, Toumaniantz G. et al. Transforming growth factor β receptor inhibition prevents ventricular fibrosis in a mouse model of progressive cardiac conduction disease. Cardiovasc Res. 2017; 113(5):464–474. doi:10.1093/cvr/cvx026

31. Малинова Л. И., Долотовская П. В., Фурман Н. В., Толстов С. Н., Клочков В. А., Денисова Т. П. Оценка метаболического бремени в свете концепции сосудистого старения при артериальной гипертензии (исследование трудоспособного населения крупного промышленного центра). Артериальная гипертензия. 2023;29(1):24–37. doi:10.18705/1607-419X-2023-29-1-24-37

32. Гапон Л. И. Артериальная гипертония и жесткость ар териальной стенки в клинической практике: обзор литературы. Российский кардиологический журнал. 2024;29(5):5924. doi:10.15829/1560-4071-2024-5924

33. Guzik TJ, Skiba DS, Touyz RM, Harrison DG. The role of infiltrating immune cells in dysfunctional adipose tissue. Cardiovasc Res. 2017;113(9):1009–1023. doi:10.1093/cvr/cvx108

34. Wu J, Saleh MA, Kirabo A, Itani HA, Montaniel KR, Xiao L. et al. Immune activation caused by vascular oxidation promotes fibrosis and hypertension. J Clin Invest. 2016;126(4): 1607. doi:10.1172/JCI87425

35. Trębacz H, Barzycka A. mechanical properties and functions of elastin: an overview. Biomolecules. 2023;13(3):574. doi:10.3390/biom13030574

36. Kopaliani I, Martin M, Zatschler B, Bortlik K, Muller B, Deussen A. Cell-specific and endothelium-dependent regulations of matrix metalloproteinase‑2 in rat aorta. Basic Res Cardiol. 2014;109:419. doi:10.1007/s00395-014-0419-8

37. Зюбанова И. В., Мордовин В. Ф., Фальковская А. Ю., Пекарский С. Е., Рипп Т. М., Личикаки В. А. и др. Динамика биохимических показателей сосудистого фиброза под влиянием ренальной денервации у больных резистентной артериальной гипертензией. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2016;31(2):18–22. doi:10.29001/2073-85522016-31-2-18-22

38. Wang M, Kim SH, Monticone RE, Lakatta EG. Matrix metalloproteinases promote arterial remodeling in aging, hypertension, and atherosclerosis. Hypertension. 2015;65(4):698–703. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.114.03618

39. Bouvet C, Moreau S, Blanchette J, de Blois D, Moreau P. Sequential activation of matrix metalloproteinase 9 and transforming growth factor beta in arterial elastocalcinosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008(5):856–62. doi:10.1161/ATVBAHA.107.153056

40. Hill MA, Yang Y, Zhang L, Sun Z, Jia G, Parrish AR et al. Insulin resistance, cardiovascular stiffening and cardiovascular disease. Metabolism. 2021;119:154766. doi:10.1016/j.metabol.2021.154766

41. Sang Y, Cao M, Wu X, Ruan L, Zhang C. Use of lipid parameters to identify apparently healthy men at high risk of arterial stiffness progression. BMC Cardiovasc Disord. 2021;21(1):34. doi:10.1186/s12872-020-01846-x

42. Дудинская Е. Н., Ткачева О. Н., Мачехина Л. В., Котовская Ю. В., Леонтьева И. В., Ковалев И. А. и др. Роль инсулинорезистентности и артериальной гипертензии в процессах репликативного клеточного старения. Артериальная гипертензия. 2019;25(3):225–231. doi:10.18705/1607-419X-2019-25-3-225-231

43. Mulè G, Nardi E, Geraci G, Schillaci MK, Cottone S. The relationships between lipid ratios and arterial stiffness. J Clin Hypertens (Greenwich). 2017;19(8):777–779. doi:10.1111/jch.13030

44. Авдеева К. С., Петелина Т. И., Гапон Л. И., Мусихина Н. А., Зуева Е. В. Особенности артериальной гипертонии у женщин с абдоминальным ожирением в постменопаузе: роль маркеров воспалительной реакции, лептина и женских половых гормонов в патогенезе ригидности сосудистой стенки. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2019;34(3):103–113. doi:10.29001/2073-8552-2019-34-3-103-113

45. Jura M, Kozak LP. Obesity and related consequences to ageing. Age (Dordr). 2016;38(1):23. doi:10.1007/s11357-016-9884-3

46. Tam BT, Morais JA, Santosa S. Obesity and ageing: two sides of the same coin. Obes Rev. 2020;21(4): e12991. doi:10.1111/obr.12991

47. Kuk JL, Saunders TJ, Davidson LE, Ross R. Age-related changes in total and regional fat distribution. Ageing Res Rev. 2009;8(4):339–48. doi:10.1016/j.arr.2009.06.001

48. Wang Y, Wang X, Chen Y, Zhang Y, Zhen X, Tao S et al. Perivascular fat tissue and vascular aging: A sword and a shield. Pharmacol Res. 2024;203:107140. doi:10.1016/j.phrs.2024.107140

49. Virdis A, Duranti E, Rossi C, Dell’Agnello U, Santini E, Anselmino M et al. Tumour necrosis factor-alpha participates on the endothelin‑1/nitric oxide imbalance in small arteries from obese patients: role of perivascular adipose tissue. Eur Heart J. 2015;36(13):784–94. doi:10.1093/eurheartj/ehu072

50. Adachi Y, Ueda K, Nomura S, Ito K, Katoh M, Katagiri M et al. Beiging of perivascular adipose tissue regulates its inflammation and vascular remodeling. Nat Commun. 2022;13(1):5117. doi:10.1038/s41467-022-32658-6

51. Mu WJ, Song YJ, Yang LJ, Qian SW, Yang QQ, Liu Y et al. Bone morphogenetic protein 4 in perivascular adipose tissue ameliorates hypertension through regulation of angiotensinogen. Front Cardiovasc Med. 2022;9:1038176. doi:10.3389/fcvm.2022.1038176

52. Takaoka M, Nagata D, Kihara S, Shimomura I, Kimura Y, Tabata Y et al. Periadventitial adipose tissue plays a critical role in vascular remodeling. Circ Res. 2009;105(9):906–11. doi:10.1161/CIRCRESAHA.109.199653

53. Ying R, Li SW, Chen JY, Zhang HF, Yang Y., Gu ZJ et al. Endoplasmic reticulum stress in perivascular adipose tissue promotes destabilization of atherosclerotic plaque by regulating GM–CSF paracrine. J Transl Med. 2018;16(1):105. doi:10.1186/s12967-018-1481-z

54. Yun CH, Longenecker CT, Chang HR, Mok GS, Sun JY, Liu CC et al. The association among peri-aortic root adipose tissue, metabolic derangements and burden of atherosclerosis in asymptomatic population. J Cardiovasc Comput Tomogr. 2016;10(1):44–51. doi:10.1016/j.jcct.2015.10.002

55. Du W, Wong C, Song Y, Shen H, Mori D, Rotllan N et al. Age-associated vascular inflammation promotes monocytosis during atherogenesis. Aging Cell. 2016;15(4):766–77. doi:10.1111/acel.12488

56. Rea IM, Gibson DS, McGilligan V, McNerlan SE, Alexander HD, Ross OA. Age and age-related diseases: role of inflammation triggers and cytokines. Front Immunol. 2018;9:586. doi:10.3389/fimmu.2018.00586

57. Stojanović SD, Fiedler J, Bauersachs J, Thum T, Sedding DG. Senescence-induced inflammation: an important player and key therapeutic target in atherosclerosis. Eur Heart J. 2020;41(31):2983–2996. doi:10.1093/eurheartj/ehz919

58. Останина Ю. О., Яхонтов Д. А., Звонкова А. В., Журавлева И. И., Дуничева О. В., Яхонтова П. К. Системное воспаление у больных артериальной гипертонией и ишемической болезнью сердца различных возрастных групп. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2019;34(3):97–102. doi:10.29001/2073-8552-2019-34-3-97-102

59. Ikeda U, Shimada K. Matrix metalloproteinases and coronary artery diseases. Clin Cardiol. 2003;26(2):55–9. doi:10.1002/clc.4960260203