Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 2 (70) 2016

Back to issue

Ultrasound and Biochemical Indices of Endothelial Dysfunction at Hemorrhagic Vasculitis in Children

Authors: Odynets Yu.V., Yavorovych M.V. - Kharkiv National Medical University, Kharkiv, Ukraine

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

З метою виявлення ультразвукових і біохімічних маркерів дисфункції ендотелію залежно від ступеня активності та форми обстежено 60 дітей з геморагічним васкулітом. Проводили визначення в сироватці крові концентрації МСР-1 імуноферментним методом, вмісту оксиду азоту — за концентрацією його стабільних метаболітів — NO2, NO3 та S-нітрозотіолу, фактора Віллебранда — агрегометричним методом, оцінку товщини комплексу інтима-медіа загальної сонної артерії та визначення ендотелійзалежної дилатації плечової артерії. Рівні фактора Віллебранда та МСР-1 вірогідно підвищуються залежно від ступеня активності геморагічного васкуліту. Статистичні дані вказують на значне зниження концентрації метаболітів оксиду азоту в сироватці крові у дітей зі змішаною формою та нирковим синдромом. Товщина комплексу інтима-медіа загальної сонної артерії збільшувалась у дітей із тяжким перебігом геморагічного васкуліту та у дітей зі змішаною формою з нирковим синдромом. Зафіксована патологічна реакція ендотелійзалежної дилатації плечевої артерії незалежно від ступеня активності та форми геморагічного васкуліту свідчить про безпосереднє залучення в патологічний процес ендотелію.

С целью выявления ультразвуковых и биохимических маркеров дисфункции эндотелия в зависимости от степени активности и формы обследовано 60 детей с геморрагическим васкулитом. Проводили определение концентрации МСР-1 иммуноферментным методом, содержание оксида азота — по концентрации его стабильных метаболитов — NO2, NO3 и S-нитрозотиола, фактора Виллебранда — агрегометрическим методом, оценку толщины комплекса интима-медиа общей сонной артерии и эндотелийзависимой дилатации плечевой артерии. Уровни фактора Виллебранда и МСР-1 достоверно повышаются в зависимости от степени активности геморрагического васкулита. Статистические данные указывают на значительное снижение концентрации метаболитов оксида азота в сыворотке крови у детей со смешанной формой и почечным синдромом. Толщина комплекса интима-медиа общей сонной артерии увеличивалась у детей с тяжелым течением геморрагического васкулита и у детей со смешанной формой с почечным синдромом. Зафиксированная патологическая реакция эндотелийзависимой дилатации плечевой артерии независимо от степени активности и формы геморрагического васкулита свидетельствует о непосредственном вовлечении в патологический процесс эндотелия.

60 children with hemorrhagic vasculitis were examined in order to detect ultrasound and biochemical markers of endothelial dysfunction, depending on the degree of acti­vity and the form. Serum monocyte chemoattractant protein 1 (MCP-1) concentration was determined using enzyme-linked immunoassay, the content of nitric oxide by its stable metabolites — NO2, NO3 and S-nitrosothiol, von Willebrand factor — using aggregometry, intima-media complex thickness of the common carotid artery and endothelium-dependent dilation of the brachial artery were evaluated. Levels of von Willebrand factor and MCP-1 significantly increased, depending on the degree of hemorrhagic vasculitis activity. Statistical data show a significant decrease in the concentration of nitric oxide metabolites in the blood serum of children with mixed form and nephritic syndrome. Intima-media complex thickness of the common carotid artery was increased in children with severe hemorrhagic vasculitis, and in children with a mixed form with renal syndrome. We have detected a pathological reaction of endothelium-dependent dilation of the brachial artery regardless of the degree of activity and the form of hemorrhagic vasculitis, this fact evidences direct involvement of the endothelium in the pathological process.


Keywords

діти, геморагічний васкуліт, ендотеліальна дисфункція.

дети, геморрагический васкулит, эндотелиальная дисфункция.

children, hemorrhagic vasculitis, endothelial dysfunction.

Hemorrhagic vasculitis (HV) or Henoch-Schönlein purpura (HSP) is a leader in the structure of systemic vasculitis in children. Endothelial dysfunction is an essential component of the pathogenesis of any cardiovascular, chronic inflammatory and autoimmune diseases. There are many methods of evaluation of endothelial function, which can be divided into 3 main groups: biochemical markers, invasive and non-invasive methods.

The aim of the study was to investigate ultrasonic and biochemical markers of endothelial dysfunction in children with HSP depending on the form and course.

Material and methods: 60 children aged 1 to17 years old (35 males, 25 females) with HSP were examined. The control group included 17 healthy children. The serum levels of NO2, NO3 and S-nitrosothiols were determined spectrophotometrically. Serum MCP-1 was measured at enrollment using a sensitive ELISA assay. The levels of Von Willebrand factor (vWF) were determined in plasma by ahrehometric method. Ultrasonography has been used to investigate  the thickness of the intima-media (I-M) complex and percentage increase of flow-mediate dilatation (FMD%). The data were analysed with StatSoft STATISTICA Version 8 (Tulsa, OK). Non-parametric variables are given as median (interquartile range). Statistical significance was derived using non-parametric tests (Mann-Whitney test and Kruskal-Wallis test).

Results: 86,6±4,7% (p=0,003) children suffer on the HSP under the age of 12 years, a significant «rejuvenation» of this pathology. Among children of main group 8 (13,3%) patients with skin form, 24 (40%) patients with skin-articular form, 19 patients with mixed form (skin-articular and abdominal syndrome) HSP and 9 (15%) patients had mixed form with renal syndrome and by the severity: 19 (31,6±10,6%) patients with mild HSP, 22 (36,6±10,2%) patients with moderate HSP and 19 (31,6±10,6%) patients with severe HSP.

The results of Kruskal-Wallis test for all parameters depending on severity HSP are significant, namely: NO2 – Н=44,2, р=0,0000, NO3 – Н=59,1, р=0,0000, S-nitrosothiol – Н= 59,5, р=0,0000, vWF – Н=66,8, р=0,0000, МСР-1 – Н=70,6, р=0,0000. The results of Kruskal-Wallis test for all parameters depending on form HSP are significant, namely: NO2 – H=18,7, p=0,0009, NO3 – H=27,3, p=0,0000, S-nitrosothiol – H=29,7, p=0,0000, vWF – H=49,8, p=0,0000, MCP-1 – H=50,1, p=0,0000. As follows, statistical characteristics of indicators of different groups are statistically different, and the levels of parameters which were investigated, depend on form HSP. The serum levels nitric oxide metabolites levels (NO2, NO3, S-nitrosothiol) were significantly diminished in the patients with mixed form with renal syndrome (pc-mixed form with renal syndrome=0,0000, pc-mixed form with renal syndrome=0,0000, pc-mixed form with renal syndrome=0,0000, respectively) compared with controls. The serum levels of nitric oxide metabolites were increased in the patients with with skin, skin-articular and mixed forms HSP compared with controls. The serum levels of vWF and MCP-1 were higher in the patients of all groups in comparison to the control children. (pс-skin form=0,0000, pс- skin-articular form=0,0000, pс-mixed form=0,0000, pc-mixed form with renal syndrome0,0000; pс-skin form=0,0000, pс- skin-articular form=0,0000, pс-mixed form=0,0000, pc-mixed form with renal syndrome=0,0000, respectively).

The thickness of I-M complex was significantly increased in the patients with severe HSP (0,9(0,9;1,0) mm), compared with children mild HSP (0,60(0,45;0,70 ) mm, pmild HSP-severe HSP =0,0005), moderate HSP (0,70 (0,60; 0,80) mm, pmoderate HSP-severe HSP=0,0001) groups and controls (0,62 (0,61; 0,64) mm, pc-severe HSP=0,0001). The thickness of I-M complex was significantly increased in the patients with mixed form with renal syndrome (1,00(0,90;1,00) mm, pс-skin form=0,7266, pс- skin-articular form=0,9788, pс-mixed form=0,6688, pc-mixed form with renal syndrome0,0000).The indexes of FMD% were significantly diminished in the patients with mild, moderate and severe HSP, compared with controls (MW U Test: pc-mild HSP =0,0000 , pc-moderate HSP=0,0000 , pc-severe HSP=0,0000).

Conclusion. The endothelial dysfunction is presence in all children with HSP. Ultrasonic and biochemical markers of endothelial dysfunction in children depend of form and severity HSP. The thickness of I-M complex was increased in children with severe HSP and in children with mixed form with renal syndrome, therefore it can use as a marker of severity of the pathological process of HSP. The reduced levels nitric oxide metabolites levels in children with HSP may be early marker of kidney injury.


Bibliography

1. Рябоконь Ю.Ю. Стан ендотелійзалежної функції ендотелію у хворих на хронічну hcv-інфекцію з позапечінковими проявами // Інфекційні хвороби. — 2013. — № 4. — ​С. 26-33.

2. Коркушко О.В. Нарушения углеводного обмена и их роль в изменении гемоваскулярного гемостаза и функции эндотелия на уровне микроциркуляторного сосудистого русла у практически здоровых людей пожилого возраста / В.П. Чижова, В.Б. Шатило, Е.В. Бондаренко, И.А. Антонюк-Щеглова, С.С. Наскалова, Г.В. Дужак, И.А. Самоць, Н.С. Наумчук // Кровообіг та гемостаз. — 2014. — № 1–2. — ​С. 5-15.

3. Титов В.Н. Диагностическое значение эндотелийзависимой вазодилатации. Функциональное единение эндотелина, оксида азота и становление функции в филогенезе // Клиническая лабораторная диагностика. — 2009. — ​Т. 2. — ​С. 3-16.

4. Morita T. Effect of a polymorphism of endothelial nitric oxide synthase gene in Japanese patients with IgA nephropathy / Ito H., Suehiro T., Tahara K., Matsumori A., Chikazawa H., Nakauchi Y., Nishiya K., Hashimoto K. //Clinical Nephrology. — 1999. — ​Т. 52, № 4. — ​С. 203-209.

5. Андронов Е.В. Роль оксида азота в регуляции микроциркуляторного звена системы гемостаза обзор литературы) / Киричук В.Ф., Иванов А.Н., Мамонтова Н.В. // Саратовский научно-медицинский журнал. — 2007. — ​Т. 3, № . 3. — ​С. 39-44.

6. De Caterina R. et al. Nitric oxide decreases cytokine-induced endothelial activation. Nitric oxide selectively reduces endothelial expression of adhesion molecules and proinflammatory cytokines / Libby P., Peng H.B., Thannickal V.J., Rajavashisth T.B., Gimbrone M.A. Jr, Shin W.S., Liao J.K. // Journal of Clinical Investigation. — 1995. — ​Т. 96, № 1. — ​Р. 60.

7. Федин А.И., Старых Е.П., Путилина и др. Эндотелиальная дисфункция у больных с хронической ишемией мозга и возможности ее фармакологической коррекции //Лечащий врач. — 2015. — ​Т. 5. — ​С. 15-20.

8. Mudau M., Genis A., Lochner A., Strijdom H. Endothelial dysfunction: the early predictor of atherosclerosis // Cardiovascular journal of Africa. — 2012. — ​Т. 23, № . 4. — ​Р. 222-231.

9. Ding Y.Y., Ren Y., Feng X. et al. Correlation between brachial artery flow-mediated dilation and endothelial microparticle levels for identifying endothelial dysfunction in children with Kawasaki disease // Pediatric Research. — 2013. — ​Vol. 75, № 3. — ​Р. 453-458.


1.    Ryabokon' Yu. Yu. Stan endoteliyzalezhnoyi funktsiyi endoteliyu u khvorykh na khronichnu hcv-infektsiyu z pozapechinkovymy proyavamy // Infektsiyni khvoroby. – 2013. – № 4. – S. 26-33.

2.    Korkushko O. V. Narushenyya uhlevodnoho obmena y ykh rol' v yzmenenyy hemovaskulyarnoho hemostaza y funktsyy эndotelyya na urovne mykrotsyrkulyatornoho sosudystoho rusla u praktychesky zdorovыkh lyudey pozhyloho vozrasta / V.P. Chyzhova, V.B. Shatylo, E.V. Bondarenko, Y.A. Antonyuk-Shchehlova, S.S. Naskalova, H.V. Duzhak, Y.A. Samots', N.S. Naumchuk // Krovoobih ta hemostaz. – 2014. – № 1-2. – S. 5-15.

3.    Tytov V. N. Dyahnostycheskoe znachenye эndotelyyzavysymoy vazodylatatsyy. Funktsyonal'noe edynenye эndotelyna, oksyda azota y stanovlenye funktsyy v fyloheneze // Klynycheskaya laboratornaya dyahnostyka. – 2009. – T. 2. – S. 3-16.

4.    Morita T. Effect of a polymorphism of endothelial nitric oxide synthase gene in Japanese patients with IgA nephropathy / Ito H., Suehiro T., Tahara K., Matsumori A., Chikazawa H., Nakauchi Y., Nishiya K., Hashimoto K. //Clinical nephrology. – 1999. – Т. 52. – №. 4. – С. 203-209.

5.    Andronov E. V. Rol' oksyda azota v rehulyatsyy mykrotsyrkulyatornoho zvena systemы hemostaza obzor lyteraturы) / Kyrychuk V.F., Yvanov A.N., Mamontova N. V. // Saratovskyy nauchno-medytsynskyy zhurnal. – 2007. – T. 3. – № 3. – S. 39-44

6.    De Caterina R. et al. Nitric oxide decreases cytokine-induced endothelial activation. Nitric oxide selectively reduces endothelial expression of adhesion molecules and proinflammatory cytokines / Libby P, Peng H B, Thannickal V J, Rajavashisth T B, Gimbrone M A, Jr, Shin W S, Liao J K //Journal of Clinical Investigation. – 1995. – Т. 96. – №. 1. – Р. 60.

7.    Fedyn A. Y., Starikh E. P., Putylyna y dr. Эndotelyal'naya dysfunktsyya u bol'nыkh s khronycheskoy yshemyey mozha y vozmozhnosty ee farmakolohycheskoy korrektsyy //Lechashchyy vrach. – 2015. – T. 5. – S. 15-20.

8.    Mudau M., Genis A., Lochner A., Strijdom H. Endothelial dysfunction: the early predictor of atherosclerosis // Cardiovascular journal of Africa. – 2012. – Т. 23. – №. 4. – Р. 222-231.

9.    Ding Y. Y., Ren Y., Feng X. et al. Correlation between brachial artery flow-mediated dilation and endothelial microparticle levels for identifying endothelial dysfunction in children with Kawasaki disease // Pediatric research. – 2013. – V. 75, №3. – Р. 453-458.

Similar articles

The Role of Nitric Oxide Metabolites in the Formation of Endothelial Dysfunction  in Children with Persistent Bronchial Asthma
Authors: Одинец Ю.В., Васильченко Ю.В.;
Харьковский национальный медицинский университет, г. Харьков, Украина

"Child`s Health" 6 (74) 2016
Date: 2016.11.18
Diagnostic and Prognostic Significance of Soluble Vascular Cell Adhesion Molecule-1 (sVCAM-1) in Children with Bronchial Asthma
Authors: Odynets Yu.V., Vasylchenko Yu.V. - Kharkiv National Medical University, Department of Pediatrics № 2, Kharkiv, Ukraine
"Child`s Health" 2 (70) 2016
Date: 2016.05.17
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Динаміка анти-Hsp60 антитіл при артеріальній  гіпертензії помірного та тяжкого перебігу
Authors: Яковенко Л.Ф., Капустян Л.М., Смалюк Ю.В., Сидорик Л.Л. - Інститут молекулярної біології і генетики НАН України; Граніч В.М., Доброход А.С., Торбас О.О., Радченко Г.Д., Примак Г.Ф., Сіренко Ю.М. - ДУ «Національний науковий центр «Інститут кардіології ім. академіка М.Д. Стражеска», м. Київ
"Hypertension" 2 (28) 2013
Date: 2013.05.13
Categories: Cardiology
Sections: Clinical researches

Back to issue