pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2015-25-5-517-523pulmo-619Research ArticleПЕРЕДОВАЯ СТАТЬЯEDITORIALСостояние адипокиновой регуляции и эндотелиальной дисфункции у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких c различной минеральной плотностью костной тканиАdipokine regulation and endothelial dysfunction in patients with chronic obstructive pulmonary disease and different bone mineral densityУгайЛ. Г.UgayL. G.

к. м. н., доцент, очный докторант кафедры терапии ФД и УЗД ФПК и ППС ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России; тел.: (4232)451702

PhD, Associate Professor, Doctoral Candidate at Department of Therapy, Functional and Ultrasound Diagnosis, Faculty of Postgraduate Physician Training, Pacific State Medical University, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (4232) 451702

lg.ugay@gmail.ruНевзороваВ. А.NevzorovaV. A.

д. м. н., профессор, зав. кафедрой терапии ФД и УЗД ФПК и ППС ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России; тел.: (4232) 451702

MD, Professor, Head of Department of Therapy, Functional and Ultrasound Diagnosis, Faculty of Postgraduate Physician Training, Pacific State Medical University, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (4232) 451702

nevzorova@inbox.ruКочетковаЕ. А.KochetkovaE. A.

д. м. н., профессор, ведущий научный сотрудник ЦНИЛ ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России; тел.: (4232) 451702

MD, Professor, Chief Scientist at Central Research Laboratory, Pacific State Medical University, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (4232) 451702

zkochetkova@mail.ruМайстровскаяЮ. В.MaystrovskayaYu. V.

к. м. н., доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней ГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России; тел.: (4232) 451702

PhD, Associate Professor at Department of Propaedeutics of Internal Diseases, Pacific State Medical University, Healthcare Ministry of Russia; tel.: (4232) 451702

maistr30175@mail.ruШмыковА. В.ShmykovA. V.

хирург, зав. операционным блоком ФГБУЗ «Дальневосточный окружной медицинский центр» ФМБА России; тел.: (4232) 315926

surgeon, Head of Surgery Unit, Federal State Far Eastern District Medical Center, Federal Medical and Biological Agencyof Russia; tel.: (4232) 315926

shmikov1974@mail.ruГБОУ ВПО «Тихоокеанский государственный медицинский университет» Минздрава России: 690002, Владивосток, пр&т Острякова, 2РоссияPacific State Medical University, Healthcare Ministry of Russia: 2, Ostryakova av., Vladivostok, 690002, RussiaRussian FederationФГБУЗ «Дальневосточный окружной медицинский центр» ФМБА России: 690022, Владивосток, пр&т 100 лет Владивостоку, 161РоссияFederal State Far Eastern District Medical Center, Federal Medical and Biological Agency of Russia: 161, 100 let Vladivostoku av., Vladivostok, 690022, RussiaRussian Federation201513012016255517523Copyright © Угай Л.Г., Невзорова В.А., Кочеткова Е.А., Майстровская Ю.В., Шмыков А.В., 20162016Угай Л.Г., Невзорова В.А., Кочеткова Е.А., Майстровская Ю.В., Шмыков А.В.Ugay L.G., Nevzorova V.A., Kochetkova E.A., Maystrovskaya Y.V., Shmykov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/619

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

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

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

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.

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

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

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

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.

ХОБЛостеопорозлептинадипонектинэндотелиальная дисфункцияchronic obstructive pulmonary diseaseosteoporosisleptinadiponectinendothelial dysfunctionReferencesGlobal Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (updated 2013). http://www.goldcopd.org/uploads/users/files/GOLD_Reports_2013_Feb20.pdfGlobal Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (updated 2013). http://www.goldcopd.org/uploads/users/files/GOLD_Reports_2013_Feb20.pdfКочеткова Е.А., Угай Л.Г., Mайстровская Ю.В. и др. Новые механизмы формирования остеопороза при терминальной легочной патологии. Тихоокеанский медицинский журнал. 2013; 4: 72–75. / Kochetkova E.A., Ugay L.G., Maystrovskaya Yu.V. et al. Novel pathogenic mechanisms of osteoporosis in patients with an advanced pulmonary disease. Tikhookeanskiy meditsinskiy zhurnal. 2013; 4: 72–75 (in Russian).Кочеткова Е.А., Угай Л.Г., Mайстровская Ю.В. и др. Новые механизмы формирования остеопороза при терминальной легочной патологии. Тихоокеанский медицинский журнал. 2013; 4: 72–75. / Kochetkova E.A., Ugay L.G., Maystrovskaya Yu.V. et al. Novel pathogenic mechanisms of osteoporosis in patients with an advanced pulmonary disease. Tikhookeanskiy meditsinskiy zhurnal. 2013; 4: 72–75 (in Russian).Uzum A.K., Aydin M.M., Tutuncu Y.I. et al. Serum grelin and adipinectin are increased but serum leptin level is unchanged in low weight chronic obstructive pulmonary disease patients. Eur. J. Intern. Med. 2014; 25: 364–369.Uzum A.K., Aydin M.M., Tutuncu Y.I. et al. Serum grelin and adipinectin are increased but serum leptin level is unchanged in low weight chronic obstructive pulmonary disease patients. Eur. J. Intern. Med. 2014; 25: 364–369.Sumino H., Ichikawa S., Kasama S. et al. Relationship between brachial arterial endothelial function and lumbar spine bone mineral density in postmenopausal women. Circ. J. 2007; 71: 1555–1559.Sumino H., Ichikawa S., Kasama S. et al. Relationship between brachial arterial endothelial function and lumbar spine bone mineral density in postmenopausal women. Circ. J. 2007; 71: 1555–1559.Alangiakrishman K., Juby A., Hanley D. et al. Role of vas cular factors in osteoporosis. J. Gerontol. Med. Sci. 2003; 58:362–366.Alangiakrishman K., Juby A., Hanley D. et al. Role of vas cular factors in osteoporosis. J. Gerontol. Med. Sci. 2003; 58:362–366.Nakanishi K., Takeda Y., Tetsumoto S. et al. Involvement of endothelial apoptosis underlying chronic obstructive pulmonary diseaselike phenotype in adiponectinnull mice. Implications for therapy. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011; 183: 1164–1175.Nakanishi K., Takeda Y., Tetsumoto S. et al. Involvement of endothelial apoptosis underlying chronic obstructive pulmonary diseaselike phenotype in adiponectinnull mice. Implications for therapy. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011; 183: 1164–1175.GraatVerboom L., Wouters E.F., Smeenk F.W. et al. Current status of research on osteoporosis in COPD: a systematic review. Eur. Respir. J. 2009; 34: 209–218.GraatVerboom L., Wouters E.F., Smeenk F.W. et al. Current status of research on osteoporosis in COPD: a systematic review. Eur. Respir. J. 2009; 34: 209–218.Lehouck A., Bonen S., Decramer M., Janssens W. COPD, bone metabolism and osteoporosis. Chest. 2011; 139: 648–657.Lehouck A., Bonen S., Decramer M., Janssens W. COPD, bone metabolism and osteoporosis. Chest. 2011; 139: 648–657.Watanabe R., Tanaka T., Aita K. et al. Osteoporosis is highly prevalent in Japanese males with chronic obstructive pulmonary disease and is associated with deteriorated pulmonary function. J. Bone Miner. Metab. 2015; 33 (4): 392–400.Watanabe R., Tanaka T., Aita K. et al. Osteoporosis is highly prevalent in Japanese males with chronic obstructive pulmonary disease and is associated with deteriorated pulmonary function. J. Bone Miner. Metab. 2015; 33 (4): 392–400.GraatVerboom L., van den Borne B.E., Smeek F.W. et al. Osteoporosis in COPD outpatients based on bone mineral density and vertebral fractures. J. Bone Miner. Res. 2011; 26: 561–568.GraatVerboom L., van den Borne B.E., Smeek F.W. et al. Osteoporosis in COPD outpatients based on bone mineral density and vertebral fractures. J. Bone Miner. Res. 2011; 26: 561–568.Dennison E.M., Dhanwal D.K., Shahech S.O. et al. Is lung function associated with bone mineral density? Results from the Hertfoldshire Cohort Study. Arch. Osteoporos. 2013; 8: 115–127.Dennison E.M., Dhanwal D.K., Shahech S.O. et al. Is lung function associated with bone mineral density? Results from the Hertfoldshire Cohort Study. Arch. Osteoporos. 2013; 8: 115–127.Julia C., Czernichow S., Charnaux N. et al. Relationships between adipokines, biomarkers of endothelial function and inflammation and risk of type 2 diabetes. Diabet. Res. Clin. Pract. 2014; 105 (2): 231–238.Julia C., Czernichow S., Charnaux N. et al. Relationships between adipokines, biomarkers of endothelial function and inflammation and risk of type 2 diabetes. Diabet. Res. Clin. Pract. 2014; 105 (2): 231–238.Vondracek S.F., Voelkel N.F., McDermott M.T., Valdez C. The relationship between adipokines, body composition, and bone density in men with chronic obstructive pulmonary disease. Int. J. Chron. Obstruct. Pulm. Dis. 2009; 4: 267–277.Vondracek S.F., Voelkel N.F., McDermott M.T., Valdez C. The relationship between adipokines, body composition, and bone density in men with chronic obstructive pulmonary disease. Int. J. Chron. Obstruct. Pulm. Dis. 2009; 4: 267–277.Zheng Y., Ma A., Wang Q. et al. Relation of leptin, ghrelin and inflammatory cytokines with body mass index in pulmonary tuberculosis patients with and without type 2 diabetes mellitus. PLoS One. 2013; 8 (11): e80122.Zheng Y., Ma A., Wang Q. et al. Relation of leptin, ghrelin and inflammatory cytokines with body mass index in pulmonary tuberculosis patients with and without type 2 diabetes mellitus. PLoS One. 2013; 8 (11): e80122.Pobeha P., Ukropec J., Skyba P. et al. Relationship between osteoporosis and adipose tissue leptin and osteoprotegerin in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Bone. 2011; 48 (5): 1008–1014.Pobeha P., Ukropec J., Skyba P. et al. Relationship between osteoporosis and adipose tissue leptin and osteoprotegerin in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Bone. 2011; 48 (5): 1008–1014.Suzuki M, Makita H, Östling J. et al. Lower leptin /adiponectin ratio and risk of rapid lung function decline in chronic obstructive pulmonary disease. Ann. Am. Thorac. Soc. 2014; 11 (10): 1511–1519.Suzuki M, Makita H, Östling J. et al. Lower leptin /adiponectin ratio and risk of rapid lung function decline in chronic obstructive pulmonary disease. Ann. Am. Thorac. Soc. 2014; 11 (10): 1511–1519.KumorKisulewska A., KierszniewskaStepien D., Pietras T. et al. Assessment of leptin and resistin levels in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Pol. Arch. Med. Wewn. 2013; 123 (5): 215–220.KumorKisulewska A., KierszniewskaStepien D., Pietras T. et al. Assessment of leptin and resistin levels in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Pol. Arch. Med. Wewn. 2013; 123 (5): 215–220.Breyer M.K., Rutten E.P.A., Locantore N.W. et al. Dysre gulated adipokine metabolisme in chronic obstructive pulmonary disease. Eur. J. Clin. Invest. 2012; 42 (9): 983–991.Breyer M.K., Rutten E.P.A., Locantore N.W. et al. Dysre gulated adipokine metabolisme in chronic obstructive pulmonary disease. Eur. J. Clin. Invest. 2012; 42 (9): 983–991.MohitiArdekani J., SoleymaniSalehabadi H., Owlia M.B., Mohiti A. Relationships between serum adipocyte hormones (adiponectin, leptin, resistin), bone mineral density and bone metabolic markers in osteoporosis patients. J. Bone Miner. Metab. 2014; 32: 400–404.MohitiArdekani J., SoleymaniSalehabadi H., Owlia M.B., Mohiti A. Relationships between serum adipocyte hormones (adiponectin, leptin, resistin), bone mineral density and bone metabolic markers in osteoporosis patients. J. Bone Miner. Metab. 2014; 32: 400–404.Withers S.B., Bussey C.E., Saxton S.N. et al. Mechanisms of adiponectinassociated perivascular function in vascular disease. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2014; 34 (8): 1637–1642.Withers S.B., Bussey C.E., Saxton S.N. et al. Mechanisms of adiponectinassociated perivascular function in vascular disease. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2014; 34 (8): 1637–1642.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.