Структурно-функциональные изменения артерий у женщин молодого возраста, проживающих в промышленном регионе Крайнего Севера в условиях аэрогенного влияния химических техногенных факторов

Введение. Загрязнение атмосферного воздуха — значимый фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний.

Цель работы: изучить структурно-функциональные характеристики сонных артерий у женщин, проживающих на Крайнем Севере в условиях воздействия металлов и взвешенных твёрдых частиц.

Материал и методы. Группа наблюдения — 78 женщин, проживающих на Крайнем Севере в зоне влия-ния металлургических предприятий; группа сравнения — 20 женщин, проживающих в аналогичных климатических условиях. Методом дуплексного сканирования брахиоцефальных артерий оценивались комплекс интима–медиа (КИМ), эластические модули Петерсона (Ep) и Юнга (Ym). Исследовали причинно-следственные связи сосудистых нарушений с концентрацией в крови никеля, меди и хрома.

Результаты. Толщина КИМ в группе наблюдения была больше, чем в группе сравнения (0,55 (95% ДИ 0,49–0,62) мм против 0,46 (95% ДИ 0,45–0,5) мм; p < 0,0001). В группе наблюдения Ер превышал показатели группы сравнения в 1,84 раза, Ym — в 1,52 раза. Относительный риск увеличения КИМ достигал 2,1 (95% ДИ 1,1–4,3). Выявлено повышение вероятности утолщения КИМ при увеличении концентрации хрома в крови (R² = 0,10; p = 0,003), возрастание значений Ep меди (R² = 0,15; p = 0,002) и хрома (R² = 0,19; р = 0,0002), значений Ym меди (R² = 0,39; р < 0,0001).

Ограничения исследования: исследование не включало женщин среднего и пожилого возраста, мужчин и население иных территорий, кроме Крайнего Севера.

Выводы. У молодых женщин, проживающих в условиях ингаляционного воздействия никеля, хрома, меди и взвешенных твёрдых частиц, наблюдается интенсификация атеросклеротического и артериосклеротического процессов, проявляющихся увеличением КИМ, атеросклеротическими бляшками, увеличением жёсткости общей сонной артерии. Установлена причинно-следственная связь концентрации в крови меди и хрома с вероятностью увеличения КИМ, Ер и Ym. Выявленные изменения общей сонной артерии позволяют отнести молодых женщин, проживающих на территории экологического неблагополучия, к более высокой категории сердечно-сосудистого риска.

Соблюдение этических стандартов. Программа исследования была одобрена Этическим комитетом ФБУН «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (протокол № 3 от 26.01.2022). Все пациенты были проинформированы о цели проведения исследования и дали добровольное согласие.

Участие авторов:
Носов А.Е. — сбор материала, статистическая обработка, написание текста;
Устинова О.Ю. — концепция исследования, редактирование.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Поступила 22.08.2023
Принята в печать 11.10.2023
Опубликована 23.12.2023

1. Rajagopalan S., Al-Kindi S.G., Brook R.D. Air pollution and cardiovascular disease: JACC state-of-the-art review. J. Am. Coll. Cardiol. 2018; 72(17): 2054–70. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2018.07.099

2. Edlund K.K., Sallsten G., Molnár P., Andersson E.M., Ögren M., Segersson D., et al. Long-term exposure to air pollution, coronary artery calcification, and carotid artery plaques in the population-based Swedish SCAPIS Gothenburg cohort. Environ. Res. 2022; 214(Pt. 2): 113926. https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.113926

3. Al-Kindi S.G., Brook R.D., Biswal S., Rajagopalan S. Environmental determinants of cardiovascular disease: lessons learned from air pollution. Nat. Rev. Cardiol. 2020; 17(10): 656–72. https://doi.org/10.1038/s41569-020-0371-2

4. Münzel T., Sørensen M., Gori T., Schmidt F.P., Rao X., Brook J., et al. Environmental stressors and cardio-metabolic disease: part I-epidemiologic evidence supporting a role for noise and air pollution and effects of mitigation strategies. Eur. Heart J. 2017; 38(8): 550–6. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehw269

5. Münzel T., Sørensen M., Gori T., Schmidt F.P., Rao X., Brook J., et al. Environmental stressors and cardio-metabolic disease: part II – mechanistic insights. Eur. Heart J. 2017; 38(8): 557–64. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehw294

6. Münzel T., Gori Т., Al-Kindi S., Deanfield J., Lelieveld L., Daiber A., et al. Effects of gaseous and solid constituents of air pollution on endothelial function. Eur. Heart J. 2018; 39(38): 3543–50. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehy481

7. Kelly F.J., Fussell J.C. Air pollution and public health: emerging hazards and improved understanding of risk. Environ. Geochem. Health. 2015; 37(4): 631–49. https://doi.org/10.1007/s10653-015-9720-1

8. Май И.В., Клейн С.В., Балашов С.Ю., Вековшинина С.А., Маркович Н.И. Опыт обоснования и результаты мониторинга приоритетных веществ, загрязняющих атмосферный воздух г. Норильска (в рамках федерального проекта «Чистый воздух»). Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2022; 30(12): 45–52. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-12-45-52 https://elibrary.ru/mkzzzq

9. Touboul P.J., Hennerici M.G., Meairs S., Adams H., Amarenco P., Bornstein N., et al. Mannheim carotid intima-media thickness and plaque consensus (2004-2006-2011). An update on behalf of the advisory board of the 3rd, 4th and 5th watching the risk symposia, at the 13th, 15th and 20th European Stroke Conferences, Mannheim, Germany, 2004, Brussels, Belgium, 2006, and Hamburg, Germany, 2011. Cerebrovasc. Dis. 2012; 34(4): 290–6. https://doi.org/10.1159/000343145

10. Cohen A.J., Brauer M., Burnett R., Anderson H.R., Frostad J., Estep K., et al. Estimates and 25-year trends of the global burden of disease attributable to ambient air pollution: an analysis of data from the Global Burden of Diseases Study 2015. Lancet. 2017; 389(10082): 1907–18. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)30505-6

11. Langrish J.P., Fuller R., Acosta N.J.R., Adeyi O., Arnold R., Basu N.N., et al. The Lancet Commission on pollution and health. Lancet. 2018; 391(10119): 462–512. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(17)32345-0

12. Langrish J.P., Unosson J., Bosson J., Barath S., Muala A., Blackwell S., et al. Altered nitric oxide bioavailability contributes to diesel exhaust inhalation-induced cardiovascular dysfunction in man. J. Am. Heart Assoc. 2013; 2(1): e004309. https://doi.org/10.1161/JAHA.112.004309

13. Byrd J.B., Morishita M., Bard R.L., Das R., Wang L., Sun Z., et al. Acute increase in blood pressure during inhalation of coarse particulate matter air pollution from an urban location. J. Am. Soc. Hypertens. 2016; 10(2): 133–9.e4. https://doi.org/10.1016/j.jash.2015.11.015

14. Kaufman J.D., Adar S.D., Barr R.G., Budoff M., Burke J.L., Curl C.L., et al. Association between air pollution and coronary artery calcification within six metropolitan areas in the USA (the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis and Air Pollution): a longitudinal cohort study. Lancet. 2016; 388(10045): 696–704. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(16)00378-0

15. Wang F., Jia X., Wang X., Zhao Y., Hao W. Particulate matter and atherosclerosis: a bibliometric analysis of original research articles published in 1973–2014. BMC Public Health. 2016; 16: 348. https://doi.org/10.1186/s12889-016-3015-z

16. Provost E.B., Madhloum N., Panis L.I., De Boever P., Nawrot T.S. Carotid intima-media thickness, a marker of subclinical atherosclerosis, and particulate air pollution exposure: the meta-analytical evidence. PLoS One. 2015; 10(5): e0127014. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0127014

17. Zanoli L., Lentini P., Granata F., Gaudio A., Fatuzzo P., Serafino L., et al. A systematic review of arterial stiffness, wave reflection and air pollution. Mol. Med. Rep. 2017; 15(5): 3425–9. https://doi.org/10.3892/mmr.2017.6392

18. Chowdhury R., Ramond A., O’Keeffe L.M., Shahzad S., Kunutsor S.K., Muka T., et al. Environmental toxic metal contaminants and risk of cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2018; 362: k3310. https://doi.org/10.1136/bmj.k3310

19. Kang Y.J. Copper and homocysteine in cardiovascular diseases. Pharmacol. Ther. 2011; 129(3): 321–31. https://doi.org/10.1016/j.pharmthera.2010.11.004

20. Мамырбаев А.А. Токсикология хрома и его соединений. Актобе; 2012.

21. Яковлев Н.А. Психофизиологические исследования в ранней диагностике изменений нервной системы при воздействии на организм соединений хрома. Гигиена труда и профзаболевания. 1982; (7): 33–6.

22. Balali-Mood M., Naseri K., Tahergorabi Z., Khazdair M.R., Sadeghi M. Toxic mechanisms of five heavy metals: mercury, lead, chromium, cadmium, and arsenic. Front. Pharmacol. 2021; 12: 643972. https://doi.org/ 10.3389/fphar.2021.643972

23. Lippmann M., Ito K., Hwang J.S., Maciejczyk P., Chen L.C. Cardiovascular effects of nickel in ambient air. Environ. Health Perspect. 2006; 114(11): 1662–9. https://doi.org/10.1289/ehp.9150

24. Navas-Acien A., Martinez-Morata I., Hilpert M., Rule A., Shimbo D., LoIacono N.J. Early cardiovascular risk in E-cigarette users: the potential role of metals. Curr. Environ. Health Rep. 2020; 7(4): 353–61. https://doi.org/10.1007/s40572-020-00297-y

25. Lamas G.A., Navas-Acien A., Mark D.B., Lee K.L. Heavy metals, cardiovascular disease, and the unexpected benefits of chelation therapy. J. Am. Coll. Cardiol. 2016; 67(20): 2411–8. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2016.02.066