Факторы окружающей среды и сердечно-сосудистые заболевания

Введение. Новые достижение в области диагностики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), как показывает практика, не способны существенным образом улучшить статистические показатели заболеваемости и смертности от ССЗ. Это обстоятельство свидетельствует о том, что существуют дополнительные факторы и механизмы, которые важно учитывать как для профилактики, так и для наиболее оптимального ведения пациентов. В последнее время активно изучается связь между факторами окружающей среды и образа жизни с ССЗ. Однако, несмотря на понимание взаимосвязи между факторами окружающей среды и различными заболеваниями, в том числе ССЗ, механизмы, с помощью которых конкретные факторы усиливают или уменьшают риск развития ССЗ, пока не совсем понятны и по ряду исследований носят противоречивый характер.

Цель работы состояла в обобщении существующих данных о влиянии таких важных факторов окружающей среды, как загрязнение атмосферного воздуха и солнечная инсоляция на сердечно-сосудистую систему, а также всестороннем обсуждении механизмов, посредством которых данные факторы окружающей среды могут участвовать в развитии и прогрессировании ССЗ. Для достижения цели нашей работы мы провели анализ современной зарубежной литературы с использованием базы данных PubMed.

Заключение. Согласно многочисленным исследованиям экспериментального и клинического характера, загрязнение атмосферного воздуха и дефицит солнечной инсоляции играют важную роль как в развитии ССЗ, так и в утяжелении состояния пациентов с различными ССЗ (атеросклероз, артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, сердечная недостаточность, инфаркт миокарда и инсульт). Тем самым, загрязнение атмосферного воздуха и недостаток солнечной инсоляции можно рассматривать в качестве одних из ключевых факторов риска ССЗ. Будущие исследования должны быть направлены на изучение и установление конкретных патогенетических механизмов, посредством которых факторы окружающей среды влияют на здоровье сердечно-сосудистой системы, для разработки эффективных лечебно-профилактических мероприятий.

1. Якушин С.С., Филиппов Е.В. Профилактика сердечно-сосудис-тых заболеваний: курс на здоровый образ жизни. Врач. 2011; (9): 2-7.

2. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Григорьева Е.В., Нурбалтаева Д.А., Дупляков Д.В. Клинико-диагностическая ценность кардиомаркеров в биологических жидкостях человека. Кардиология. 2019; 59(11): 66-75. https://doi.org/10.18087/cardio.2019.11.n414

3. Баздырев Е.Д., Барбараш О.Л. Экология и сердечно-сосудистые заболевания. Экология человека. 2014; (5): 53-9.

4. Архиповский В.Л. Сердечно-сосудистая патология: распространённость, основные факторы риска. Экология человека. 2007; (7): 20-5.

5. Almetwally A.A., Bin-Jumah M., Allam A.A. Ambient air pollution and its influence on human health and welfare: an overview. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2020; 27(20): 24815-30. https://doi.org/10.1007/s11356-020-09042-2

6. Hartung T. Toxicology for the twenty-first century. Nature. 2009; 460(7252): 208-12. https://doi.org/10.1038/460208a

7. Wilkening K.E., Barrie L.A., Engle M. Atmospheric science. trans-Pacific air pollution. Science. 2000; 290(5489): 65-7. https://doi.org/10.1126/science.290.5489.65

8. Lelieveld J., Evans J.S., Fnais M., Giannadaki D., Pozzer A. The contribution of outdoor air pollution sources to premature mortality on a global scale. Nature. 2015; 525(7569): 367-71. https://doi.org/10.1038/nature15371

9. Caiazzo F., Ashok A., Waitz I.A., Yim S.H., Barrett S.R. Air pollution and early deaths in the United States. Part I: Quantifying the impact of major sectors in 2005. Atmos. Environ. 2013; 79: 198-208. https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2013.05.081

10. Cosselman K.E., Navas-Acien A., Kaufman J.D. Environmental factors in cardiovascular disease. Nat. Rev. Cardiol. 2015; 12(11): 627-42. https://doi.org/10.1038/nrcardio.2015.152

11. Bhatnagar A. Environmental cardiology: studying mechanistic links between pollution and heart disease. Circ. Res. 2006; 99(7): 692-705. https://doi.org/10.1161/01.RES.0000243586.99701.cf

12. Gold D.R., Mittleman M.A. New insights into pollution and the cardiovascular system: 2010 to 2012. Circulation. 2013; 127(18): 1903-13. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.064337

13. Puett R.C., Hart J.E., Suh H., Mittleman M., Laden F. Particulate matter exposures, mortality, and cardiovascular disease in the health professionals follow-up stud. Environ. Health Perspect. 2011; 119(8): 1130-5. https://doi.org/10.1289/ehp.1002921

14. Pope C.A. 3rd., Bhatnagar A., McCracken J.P., Abplanalp W., Conklin D.J., O’Toole T. Exposure to fine particulate air pollution is associated with endothelial injury and systemic inflammation. Circ. Res. 2016; 119(11): 1204-14. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.116.309279

15. Bauer M., Moebus S., Mohlenkamp S., Dragano N., Nonnemacher M., Fuchsluger M., et al. Urban particulate matter air pollution is associated with subclinical atherosclerosis: results from the HNR (Heinz Nixdorf Recall) study. J. Am. Coll. Cardiol. 2010; 56(22): 1803-8. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2010.04.065

16. Hoffmann B., Moebus S., Dragano N., Stang A., Mohlenkamp S., Schmermund A., et al. Chronic residential exposure to particulate matter air pollution and systemic inflammatory markers. Environ. Health Perspect. 2009; 117(8): 1302-8. https://doi.org/10.1289/ehp.0800362

17. Kingsley S.L., Eliot M.N., Whitsel E.A., Wang Y., Coull B.A., Hou L., et al. Residential proximity to major roadways and incident hypertension in post-menopausal women. Environ. Res. 2015; 142: 522-8. https://doi.org/10.1016/j.envres.2015.08.002

18. Tonne C., Melly S., Mittleman M., Coull B., Goldberg R., Schwartz J. A case-control analysis of exposure to traffic and acute myocardial infarction. Environ. Health Perspect. 2007; 115(1): 53-7. https://doi.org/10.1289/ehp.9587

19. Wilker E.H., Mostofsky E., Lue S.H., Gold D., Schwartz J., Wellenius G.A., et al. Residential proximity to high-traffic roadways and poststroke mortality. J. Stroke Cerebrovasc. Dis. 2013; 22(8): e366-72. https://doi.org/10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2013.03.034

20. Bhatnagar A. Cardiovascular pathophysiology of environmental pollutants. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2004; 286: H479-85. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00817.2003

21. Conklin D.J., Barski O.A., Lesgards J.F., Juvan P., Rezen T., Rozman D., et al. Acrolein consumption induces systemic dyslipidemia and lipoprotein modification. Toxicol. Appl. Pharmacol. 2010; 243(1): 1-12. https://doi.org/10.1016/j.taap.2009.12.010

22. Conklin D.J., Haberzettl P., Prough R.A., Bhatnagar A. Glutathione-S-transferase P protects against endothelial dysfunction induced by exposure to tobacco smoke. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2009; 296(5): H1586-97. https://doi.org/10.1152/ajpheart.00867.2008

23. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Дупляков Д.В. Коморбидность хронической обструктивной болезни легких и сердечно-сосудистых заболеваний: общие факторы, патофизиологические механизмы и клиническое значение. Клиническая практика. 2020; 11(1): 112-21. https://doi.org/10.17816/clinpract21218

24. Rao X., Zhong J., Maiseyeu A., Gopalakrishnan B., Villamena F.A., Chen L.C., et al. CD36-dependent 7-ketocholesterol accumulation in macrophages mediates progression of atherosclerosis in response to chronic air pollution exposure. Circ. Res. 2014; 115(9): 770-80. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.115.304666

25. Haberzettl P., O‘Toole T.E., Bhatnagar A., Conklin D.J. Exposure to fine particulate air pollution causes vascular insulin resistance by inducing pulmonary oxidative stress. Environ. Health Perspect. 2016; 124(12): 1830-9. https://doi.org/10.1289/EHP212

26. Yang L., Lof M., Veierod M.B., Sandin S., Adami H.O., Weiderpass E. Ultraviolet exposure and mortality among women in Sweden. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2011; 20(4): 683-90. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-10-0982

27. Lindqvist P.G., Epstein E., Nielsen K., Landin-Olsson M., Ingvar C., Olsson H. Avoidance of sun exposure as a risk factor for major causes of death: a competing risk analysis of the Melanoma in Southern Sweden cohort. J. Intern. Med. 2016; 280(4): 375-87. https://doi.org/10.1111/joim.12496

28. Donneyong M.M., Taylor K.C., Kerber R.A., Hornung C.A., Scragg R. Is outdoor recreational activity an independent predictor of cardiovascular disease mortality - NHANES III? Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2016; 26(8): 735-42. https://doi.org/10.1016/j.numecd.2016.02.008

29. Clemens T.L., Adams J.S., Henderson S.L., Holick M.F. Increased skin pigment reduces the capacity of skin to synthesise vitamin D3. Lancet. 1982; 1(8263): 74-6. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(82)90214-8

30. Alemzadeh R., Kichler J., Babar G., Calhoun M. Hypovitaminosis D in obese children and adolescents: relationship with adiposity, insulin sensitivity, ethnicity, and season. Metabolism. 2008; 57(2): 183-91. https://doi.org/10.1016/j.metabol.2007.08.023

31. Cheng S., Massaro J.M., Fox C.S., Larson M.G., Keyes M.J., McCabe E.L., et al. Adiposity, cardiometabolic risk, and vitamin D status: the Framingham Heart Study. Diabetes. 2010; 59(1): 242-8. https://doi.org/10.2337/db09-1011

32. Rostand S.G. Ultraviolet light may contribute to geographic and racial blood pressure differences. Hypertension. 1997; 30(2 Pt. 1): 150-6. https://doi.org/10.1161/01.hyp.30.2.150

33. Argiles A., Mourad G., Mion C. Seasonal changes in blood pressure in patients with end-stage renal disease treated with hemodialysis. N. Engl. J. Med. 1998; 339(19): 1364-70. https://doi.org/10.1056/NEJM199811053391904

34. Lee J.H., O’Keefe J.H., Bell D., Hensrud D.D., Holick M.F. Vitamin D deficiency an important, common, and easily treatable cardiovascular risk factor? J. Am. Coll. Cardiol. 2008; 52(24): 1949-56. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2008.08.050

35. Bouillon R., Carmeliet G., Verlinden L., van Etten E., Verstuyf A., Luderer H.F., et al. Vitamin D and human health: lessons from vitamin D receptor null mice. Endocr. Rev. 2008; 29(6): 726-76. https://doi.org/10.1210/er.2008-0004

36. Wang T.J. Vitamin D and Cardiovascular Disease. Annu Rev Med. 2016; 67: 261-272. https://doi.org/10.1146/annurev-med-051214-025146.

37. Pilz S., Verheyen N., Grubler M.R., Tomaschitz A., Marz W. Vitamin D and cardiovascular disease prevention. Nat. Rev. Cardiol. 2016; 13(7): 404-17. https://doi.org/10.1038/nrcardio.2016.73

38. Рылова Н.В., Жолинский А.В. Роль витамина D в профилактике cердечно-сосудистых заболеваний. Практическая медицина. 2020; 18(1): 50-3. https://doi.org/10.32000/2072-1757-2020-1-50-53

39. Kunutsor S.K., Apekey T.A., Steur M. Vitamin D and risk of future hypertension: meta-analysis of 283,537 participants. Eur. J. Epidemiol. 2013; 28(3): 205-21. https://doi.org/10.1007/s10654-013-9790-2

40. Autier P., Gandini S. Vitamin D supplementation and total mortality: a meta-analysis of randomized controlled trials. Arch. Intern. Med. 2007; 167(16): 1730-7. https://doi.org/10.1001/archinte.167.16.1730

41. Bjelakovic G., Gluud L.L., Nikolova D., Whitfield K., Wetterslev J., Simonetti R.G., et al. Vitamin D supplementation for prevention of mortality in adults. Cochrane Database Syst. Rev. 2014; (1): CD007470. https://doi.org/10.1002/14651858.CD007470.pub3

42. Witte K.K., Byrom R., Gierula J., Paton M.F., Jamil H.A., Lowry J.E., et al. Effects of vitamin D on cardiac function in patients with chronic HF: The VINDICATE Study. J. Am. Coll. Cardiol. 2016; 67(22): 2593-603. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2016.03.508

43. Oplander C., Volkmar C.M., Paunel-Gorgulu A., van Faassen E.E., Heiss C., Kelm M., et al. Whole body UVA irradiation lowers systemic blood pressure by release of nitric oxide from intracutaneous photolabile nitric oxide derivates. Circ. Res. 2009; 105(10): 1031-40. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.109.207019

44. West M.B., Rokosh G., Obal D., Velayutham M., Xuan Y.T., Hill B.G., et al. Cardiac myocyte-specific expression of inducible nitric oxide synthase protects against ischemia/reperfusion injury by preventing mitochondrial permeability transition. Circulation. 2008; 118(19): 1970-8. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.108.791533

45. Sansbury B.E., Cummins T.D., Tang Y., Hellmann J., Holden C.R., Harbeson M.A., et al. Overexpression of endothelial nitric oxide synthase prevents diet-induced obesity and regulates adipocyte phenotype. Circ. Res. 2012; 111(9): 1176-89. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.112.266395

46. Geldenhuys S., Hart P.H., Endersby R., Jacoby P., Feelisch M., Weller R.B., et al. Ultraviolet radiation suppresses obesity and symptoms of metabolic syndrome independently of vitamin D in mice fed a high-fat diet. Diabetes. 2014; 63(11): 3759-69. https://doi.org/10.2337/db13-1675