Роль тяжёлых металлов в этиологии артериальной гипертензии

Введение. Тяжёлые металлы (ТМ) могут накапливаться в организме человека и влиять на его здоровье, в том числе вызывать гипертензию.

Цель исследования – установление связи между содержанием свинца, кадмия, марганца, никеля в почве и цельной крови пациентов с распространённостью артериальной гипертензии (АГ) среди взрослого населения Кизилюртовского района Дагестана.

Материалы и методы. Отбор проб почв (смешанных образцов) проведён с площадок с однородным почвенным покровом. В каждом населённом пункте отбирали по 10 почвенных проб. Цельную кровь брали у 10 пациентов из каждого из 11 населённых пунктов, всего у 110 участников в возрасте от 18 до 60 лет с АГ. Анализы почв и цельной крови на содержание ТМ проводили в трёхкратной повторности с использованием атомно-абсорбционный спектрометрии на приборе МГА-915МД. Для изучения связи между показателями ТМ и АГ у населения использовали модели линейной регрессии. Полученные данные обработаны с использованием программного обеспечения Python (версия 3.10.9), R. (версия 4.1.2) и пакета прикладных программ Statistica 6.0. Статистическую значимость определяли как значение p < 0,05.

Результаты. Установлено, что накопление свинца в почвах населённых пунктов Кизилюртовского района составляло 8‒41 мг/кг, что эквивалентно 0,13‒0,68 предельно допустимой концентрации (ПДК) подвижной формы этого элемента; содержание кадмия – 0,87 ПДК, марганца – 0,89, никеля – 0,14. Статистический анализ показателей содержания ТМ в почвах исследуемой территории и данных о распространённости АГ указывает на прямую связь слабой силы для кадмия, марганца, никеля и заметной силы для свинца по шкале Чеддока. При анализе цельной крови пациентов с АГ также обнаружена статистически значимая связь средней и высокой силы между содержанием свинца и кадмия с АГ.

Ограничения исследования. Ограничения исследования связаны с разовым отбором проб в течение одного года.

Заключение. Исследование показало значимую связь между уровнями содержания ТМ и распространённостью АГ. Уровень ТМ в почве может играть существенную роль в этиологии АГ, что свидетельствует о значимом воздействии геохимической среды на её развитие. Следовательно, важно учитывать содержание в почвах ТМ, поскольку они могут попадать в организм человека через пищевую цепь и накапливаться, влияя на элементный статус.

Соблюдение этических стандартов. Исследование соответствовало Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (ред. 2013 г.), программа была утверждена на заседании Учёного совета ФГБОУ ВО «Дагестанский государственный медицинский университет» Минздрава России (протокол № 25 от 24.02.2025 г.). Все участники дали информированное добровольное письменное согласие на участие в исследовании.

Участие авторов:
Ханалиев В.Ю. – концепция и дизайн исследования, написание текста, редактирование;
Абдулагатов И.М. – критический пересмотр с внесением ценного интеллектуального содержания текста статьи, редактирование;
Моллаева Н.Р. – критический пересмотр с внесением ценного интеллектуального содержания текста статьи, редактирование;
Петросова В.Г. – анализ материала, обобщение полученных данных, написание текста;
Яхияев М.А., Салихов Ш.К. – статистическая обработка данных, обзор литературы.
Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех её частей.

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

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила: 30.12.2024 / Поступила после доработки: 03.03.2025 / Принята к печати: 26.06.2025 / Опубликована: 20.08.2025

1. Mensah G.A., Fuster V., Murray C.J., Roth G.A. Mensah G.A., Abate Y.H., et al. Global burden of cardiovascular diseases and risks, 1990–2022. J. Am. Coll. Cardiol. 2023; 82(25): 2350–473. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2023.11.007

2. Brouwers S., Sudano I., Kokubo Y., Sulaica E.M. Arterial hypertension. Lancet. 2021; 398(10296): 249–61. https://doi.org/10.1016/s0140-6736(21)00221-x

3. Harrison D.G., Coffman T.M., Wilcox C.S. Pathophysiology of hypertension. Circ. Res. 2021; 128(7): 847–63. https://doi.org/10.1161/circresaha.121.318082

4. Концевая А.В., Драпкина О.М., Баланова Ю.А., Имаева А.Э., Суворова Е.И., Худяков М.Б. Экономический ущерб сердечно-сосудистых заболеваний в Российской Федерации в 2016 году. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2018; 14(2): 156–66.

5. Carey R.M., Moran A.E., Whelton P.K. Treatment of hypertension: a review. JAMA. 2022; 328(18): 1849–61. https://doi.org/10.1001/jama.2022.19590

6. Xu J., White A.J., Niehoff N.M., O’Brien K.M., Sandler D.P. Airborne metals exposure and risk of hypertension in the Sister Study. Environ. Res. 2020; 191: 110144. https://doi.org/10.1016/j.envres.2020.110144

7. Okereafor U., Makhatha M., Mekuto L., Uche-Okereafor N., Sebola T., Mavumengwana V. Toxic metal implications on agricultural soils, plants, animals, aquatic life and human health. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(7): 2204. https://doi.org/10.3390/ijerph17072204

8. Pan Z., Gong T., Liang P. Heavy metal exposure and cardiovascular disease. Circ. Res. 2024; 134(9): 1160–78. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.123.323617

9. Nowicki G.J., Slusarska B., Prystupa A., Blicharska E., Adamczuk A., Czernecki T., et al. Assessment of Concentrations of heavy metals in postmyocardial infarction patients and patients free from cardiovascular event. Cardiol. Res. Pract. 2021; 2021: 9546358. https://doi.org/10.1155/2021/9546358

10. Теплая Г.А. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды (обзор литературы). Астраханский вестник экологического образования. 2013; (1): 182–92. https://elibrary.ru/pxntrr

11. Xu J., Engel L.S., Rhoden J., Jackson W.B., Kwok R.K., Sandler D.P. The association between blood metals and hypertension in the GuLF study. Environ. Res. 2021; 202: 111734. https://doi.org/10.1016/j.envres.2021.111734

12. Wen Z.J., Wei Y.J., Zhang Y.F., Zhang Y.F. A review of cardiovascular effects and underlying mechanisms of legacy and emerging per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS). Arch. Toxicol. 2023; 97(5): 1195–245. https://doi.org/10.1007/s00204-023-03477-5

13. Fu Z., Xi S. The effects of heavy metals on human metabolism. Toxicol. Mech. Methods. 2019; 30(3): 167–76. https://doi.org/10.1080/15376516.2019.1701594

14. Collin M.S., Venkatraman S.K., Vijayakumar N., Kanimozhi V., Arbaaz S.M., Stacey R.G.S., et al. Bioaccumulation of lead (Pb) and its effects on human: A review. J. Hazard. Mater. Adv. 2022; 7: 100094. https://doi.org/10.1016/j.hazadv.2022.100094

15. Vallée A., Gabet A., Grave C., Blacher J., Olié V. Associations between urinary cadmium levels, blood pressure, and hypertension: the ESTEBAN survey. Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2020; 27(10): 10748–56. https://doi.org/10.1007/s11356-019-07249-6

16. Jeong J., Yun S., Kim M., Koh Y.H. Association of blood cadmium with cardiovascular disease in Korea: From the Korea national health and nutrition examination survey 2008–2013 and 2016. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(17): 6288. https://doi.org/10.3390/ijerph17176288

17. Zhang Y., Liu M., Yang S., Zhang Y., Ye Z., Wu Q. Positive association between dietary manganese intake and new-onset hypertension: A nationwide cohort study in China. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2024; 34(3): 699–705. https://doi.org/10.1016/j.numecd.2023.11.005

18. Cheek J., Fox S.S., Lehmler H.J., Titcomb T.J. Environmental nickel exposure and cardiovascular disease in a nationally representative sample of U.S. adults. Expo. Health. 2023; 16(2): 607–15. https://doi.org/10.1007/s12403-023-00579-4

19. Aung T.N.N., Shirayama Y., Moolphate S., Lorga T., Jamnongprasatporn W., Yuasa M., et al. Prevalence and risk factors for hypertension among Myanmar migrant workers in Thailand. Int. J. Environ. Res. Publ. Health. 2022; 19(6): 3511. https://doi.org/10.3390/ijerph19063511

20. Li W., Huang G., Tang N., Lu P., Jiang L., Lv J., et al. Effects of heavy metal exposure on hypertension: A machine learning modeling approach. Chemosphere. 2023; 337: 139435. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139435

21. Абдурахманов Г.М., Эржапова Э.С., Даудова М.Г. Корреляция между развитием патологий и превышением ПДК загрязняющих веществ в окружающей среде Республики Дагестан. Юг России: экология, развитие. 2013; (3): 117–25. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2013-3-117-125

22. Яхияев М.А., Салихов Ш.К., Абусуев С.А., Хачиров Д.Г., Атаев М.Г., Абусуева З.С. Артериальная гипертензия – следствие нарушения микроэлементного статуса объектов биосферы. Микроэлементы в медицине. 2016; 17(2): 10–4. https://doi.org/10.19112/2413-6174-2016-17-2-10-14 https://elibrary.ru/wberwd

23. Russo S., Bonassi S. Prospects and pitfalls of machine learning in nutritional epidemiology. Nutrients. 2022; 14(9): 1705. https://doi.org/10.3390/nu14091705

24. Крысанова Т.А., Котова Д.Л., Бабенко Н.К. Атомно-абсорбционная спектроскопия. Воронеж; 2005.

25. Чулджиян Х., Кирвета С., Фацек З. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Экологическая кооперация. Братислава. 1988; (1): 5–24.

26. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия. М.: Логос; 2000.

27. Lanphear B.P., Rauch S., Auinger P., Allen R.W., Hornung R.W. Low-level lead exposure and mortality in US adults: a population-based cohort study. Lancet Public Health. 2018; 3(4): e177–84. https://doi.org/10.1016/s2468-2667(18)30025-2

28. Charkiewicz A.E., Backstrand J.R. Lead toxicity and pollution in Poland. Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020; 17(12): 4385. https://doi.org/10.3390/ijerph17124385

29. McCalla G., Brown P.D., Cole W.C., Campbell C., Nwokocha C.R. Cadmium-induced hypertension is associated with renal myosin light chain phosphatase inhibition via increased T697 phosphorylation and p44 mitogen-activated protein kinase levels. Hypertens. Res. 2021; 44(8): 941–54. https://doi.org/10.1038/s41440-021-00662-w

30. Tsoi M.F., Lo C.W.H., Cheung T.T., Cheung B.M.Y. Blood lead level and risk of hypertension in the United States National Health and Nutrition Examination Survey 1999–2016. Sci. Rep. 2021; 11(1): 3010. https://doi.org/10.1038/s41598-021-82435-6

31. Martins A.C., Almeida Lopes A.C.B., Urbano M.R., Carvalho de F.H.M., Silva A.M.R., Tinkov A.A., et al. An updated systematic review on the association between Cd exposure, blood pressure and hypertension. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2021; 208: 111636. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2020.111636