Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по медицине
На правах рукописи
ПУТЯТИНА АННА НИКОЛАЕВНА
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЗМА ОСНОВНЫХ КОМПОНЕНТОВ ВНЕКЛЕТОЧНОГО МАТРИКСА У БОЛЬНЫХ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА В ДИНАМИКЕ ФОРМИРОВАНИЯ РЕПАРАТИВНОГО ФИБРОЗА
14.03.03 - патологическая физиология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук
Новосибирск - 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении Научный центр клинической и экспериментальной медицины Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ФГБУ НЦКЭМ СО РАМН), Новосибирск
Научный консультант:
доктор медицинских наук Ким Лена Борисовна
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук, профессор, рук. лаб. патогенеза соматических заболеваний ФГБУ НЦКЭМ СО РАМН Николаев Юрий Алексеевич доктор медицинских наук, профессор, зав. лаб. клинических биохимических и гормональных исследований терапевтических заболеваний ФГБУ НИИ терапии СО РАМН Рагино Юлия Игоревна
Ведущая организация: Федеральное государственное учреждение Новосибирский научноисследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е.Н. Мешалкина Министерства здравоохранения и социального развития России (Новосибирск)
Защита состоится л27 ноября 2012 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д.001.048.01 при ФГБУ НЦКЭМ СО РАМН по адресу: ул. Тимакова, д. 2, г. Новосибирск, 630117.
Тел/факс 8 (383) 333-64-
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ НЦКЭМ СО РАМН.
Автореферат разослан л___ октября 2012 г.
Ученый секретарь диссертационного совета д.б.н. Пальчикова Н.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Россия вступила в XXI век с целым рядом проблем, одной из которых является неблагополучная демографическая ситуация (Гафаров В.В. и др., 2005). Основную роль в ней играет резко возросшая заболеваемость и смертность населения от сердечно-сосудистых болезней, и прежде всего от инфаркта миокарда на фоне постарения населения (Ерофеев Ю.В., Мигунова О.В., 2011; Беленков Ю.Н., Оганов Р.Г., 2012; Jackson G., 2003).
Доказано, что с каждой декадой жизни возрастает степень коронарного атеросклероза, артериальной гипертонии с гипертрофией миокарда (Семитко С.П., 2009; Taffett G.E., 2002;
Mbai F.N., 2005; Bernhard D., Laufer G., 2008). Происходящее при этих состояниях изменение структурно-функциональных характеристик сердца объясняется ремоделированием сердца, интенсивность которого зависит от реактивности соединительнотканного компонента сердца, внеклеточного матрикса (Капелько В.И., 2000; Pfeffer M., Braunwald E., 1990;
Jourdan-Lesaux С. et al., 2010; Biernacka A., Frangogiannis N.G., 2011).
Внеклеточный матрикс выполняет ряд важных функций, которые определяют адаптивно-регенераторные и пластические возможности сердца. При этом внеклеточный матрикс рассматривается как промежуточная среда, осуществляющая функции транспорта газов, ионов и метаболитов между цитоплазмой кардиомиоцитов и кровью (Бычков С.М., Кузьмина С.А., 1992; Гасанов А.Г., Бершова Т.В., 2009; Reed R.K. et al., 2010). Во время инфаркта миокарда нарушается трофическая функция внеклеточного матрикса, гибель кардиомиоцитов индуцирует местное воспаление с активацией функции нейтрофилов, макрофагов. Экспрессия и рилизинг ими факторов роста стимулируют процессы пролиферации, дифференцировки фибробластов, синтеза ими коллагенов, протеогликанов и гликопротеинов, обеспечивающих замещение очага некроза рубцовой тканью. При инфаркте миокарда этот процесс получил название постинфарктный (заместительный) репаративный фиброз (Струков А.И. и др., 1982; Sun Y., Weber K.T., 2000; Lindsey M.L., 2004; Jugdutt B.I., 2005). Результаты биохимических исследований компонентов внеклеточного матрикса, полученные при обследовании больных инфарктом миокарда на госпитальном этапе лечения, позволили выделить ряд фаз этого процесса (Ким Л.Б. и др., 2005), который не противоречил данным морфологических исследований инфарцированного сердца (Мыш Г.Д., Непомнящих Л.М., 1980; Шурыгин М.Г. и др., 2006; van Dijk A. et al., 2008).
Постарение населения не только сопряжено с учащением заболеваемости и смертности от инфаркта миокарда. Учащение смертности, как правило, отмечают при осложненном течении инфаркта миокарда (Латфуллин И.А. и др., 2002; Панкин О.А., 2004; Rich M.W., 2008). Показано, что госпитальная летальность на фоне современного консервативного лечения больных пожилого и старческого возраста за период 2003Ц2005 гг. снизилась с 18 до 16 % (Конева Е.А., 2007). Развитие осложнений, в свою очередь, может быть связано с изменением соотношения основных биополимеров внеклеточного матрикса, однако эти связи слабо изучены.
Основная сложность в изучении динамики репаративных изменений в миокарде после инфаркта состоит в невозможности прямых прижизненных исследований. Используемые в клинической практике функциональные методы (допплер-эхокардиография, магнитнорезонансная томография, сцинтиграфия, контрастная и радионуклидная вентрикулография) дают представление только об изменении структурно-функциональных характеристик сердца. Диагностические биохимические маркеры повреждения сердца отражают степень нарушения целостности кардиомиоцитов (Морозова Л.Ю., 2009; Wu A.H.B. et al., 1999;
Keller T. еt al., 2011) и служат для прогнозирования масштабности и глубины повреждения миокарда (Виноградов А.В. и др., 1999; Трифонов И.Р., 2001). Поскольку основные компоненты внеклеточного матрикса (коллаген, гликозаминогликаны, фибронектин) связаны структурно и функционально с кардиомиоцитами, то нарушение целостности кардиомиоцитов не может не отразиться на количественных характеристиках компонентов внеклеточного матрикса, однако эти связи также слабо представлены в литературе.
Общие подходы к лечению инфаркта миокарда направлены на поддержание жизнеспособности ишемизированного миокарда и профилактику осложнений. Госпитальная летальность при инфаркте миокарда колеблется от 15 до 20 % (Оганов Р.Г., Фомина И.Г., 2004; Савилова В.В. и др., 2007). При неосложненном инфаркте миокарда она не превышает 7Ц10 % (Петерсон Э.Д. и др., 1998; Оганов Р.Г., Фомина И.Г., 2004). Одной из ее причин, по всей видимости, является то, что не всегда учитывается возможное влияние ряда лекарственных препаратов на репаративные процессы. Известно, что фармакологические препараты, используемые при лечении инфаркта миокарда (нитраты, блокаторы адренорецепторов, блокаторы АТ1-рецепторов), в той или иной мере влияют на репаративные процессы в миокарде (Ким Л.Б. и др., 2003; Ertl G., Frantz S., 2005). В тоже время существует большое количество публикаций, отражающих влияние ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента на процессы постинфарктного ремоделирования, которые проявляются нарушением структурно-функциональных характеристик сердца (Гиляревский С.Р. и др., 1993; Скворцов А.А., Мареев В.Ю., 1999; Smits J.F.M., Daemen M.J.A.P., 1994; Ikram H., 1996). Результаты многоцентровых исследований (CONSENSUS II, 1992; ISUS-4, 1995; GISSI-3, 1997) по применению ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента показали, что, несмотря на вполне очевидную необходимость применения ингибиторов при инфаркте миокарда, эти препараты могут вызывать и осложнения, в частности гипотонию, и тем самым способствовать ухудшению коронарной перфузии (Задионченко В.С. и др., 1998; Smits J.F.M., Daemen M.J.A.P., 1994). В тоже время в других исследованиях (SAVE, 1992; AIRE, 1994; TRACE, 1995; AIREX, 1997) показана их безопасность и клиническая эффективность. Различие полученных результатов лечения оказалось связанным не только с возрастом больных, наличием сопутствующих заболеваний, но и с временем применения ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента. Учитывая стимулирующее влияние ангиотензина II на синтез коллагена (Brilla C.G. et al., 1997; ElSabban M.E. et al., 2000; Lijnen P.J., Petrov V.V., 2003), можно ожидать их влияние на процессы репарации при инфаркте миокарда.
Цель исследования. Исследовать особенности метаболизма основных компонентов внеклеточного матрикса в сыворотке крови и моче у больных с инфарктом миокарда в динамике формирования репаративного фиброза в зависимости от их возраста.
Задачи исследования:
1. Исследовать содержание гликозаминогликанов, фибронектина и гидроксипролина в биологических жидкостях у больных различного возраста с инфарктом миокарда.
2. Изучить взаимосвязь содержания основных компонентов внеклеточного матрикса с маркерами масштаба некроза кардиомиоцитов в зависимости от возраста больных.
3. Изучить роль факторов риска инфаркта миокарда в развитии постинфарктного репаративного фиброза.
4. Изучить особенности изменения содержания гликозаминогликанов, фибронектина, гидроксипролина в биологических жидкостях у больных с осложненным инфарктом миокарда, обусловленным гипоксией и ишемией миокарда.
5. Оценить содержание основных компонентов внеклеточного матрикса в сыворотке крови и моче больных с инфарктом миокарда при раннем назначении им ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента.
Научная новизна. Установлено, что у больных инфарктом миокарда содержание основных компонентов внеклеточного матрикса и их соотношение изменяются по мере развития заболевания. По характеру их изменений выделены следующие фазы: 1-я фаза - фаза дезорганизации внеклеточного матрикса (1-е - 3-и сутки), 2-я - фаза ранней репарации (10Ц12-е сутки), 3-я - фаза поздней репарации (20-е - 23-и сутки). Соотношение отдельных компонентов внеклеточного матрикса в фазах отличалось у больных в зависимости от возраста. Для больных до 49 лет характерны во всех 3 фазах высокие показатели гликозаминогликанов, отражающие интенсивность обмена протеогликанов. Низкий показатель соотношения пептидно-связанного/свободного гидроксипролина в моче в 1-й фазе означает снижение интенсивности синтеза коллагена. При этом повышенная концентрация фибронектина в сыворотке крови во всех 3 фазах с максимумом во 2-й фазе свидетельствует о высокой интенсивности процесса фиброзирования. В группе больных 50Ц59 лет интенсивность обмена протеогликанов в 1-й фазе, скорость синтеза (соотношение пептидно-связанного/свободного гидроксипролина в моче) и распада коллагена (свободный гидроксипролин в моче) в 1-й и во 2-й фазах были наивысшими, но в 3-й фазе эти процессы замедлялись. У больных в возрасте 60Ц69 лет была высокая интенсивность обмена протеогликанов в 1-й фазе, которая снижалась во 2-й фазе. Отмечено снижение скорости синтеза коллагена и концентрации фибронектина в сыворотке крови во 2-й фазе, что свидетельствует о снижении интенсивности репаративного процесса в эти сроки.
Выявлены корреляционные взаимосвязи между содержанием гликозаминогликанов, гидроксипролина, фибронектина и МВ-КФК, тропонином I, а также общим холестерином в 1-й фазе, подтверждающие сопряженность процесса некроза миокарда и дезорганизации внеклеточного матрикса, обусловленные гипоксическим и ишемическим состоянием миокарда.
Установлено, что раннее применение ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента в комплексной терапии больных инфарктом миокарда приводило к снижению содержания свободного и пептидно-связанного гидроксипролина в моче, уменьшению соотношения пептидно-связанного/свободного гидроксипролина в 1-й фазе, снижению содержания гликозаминогликанов во 2-й фазе, что свидетельствует об участии ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента в регуляции обмена коллагена и протеогликанов.
Они подавляют синтез и деградацию коллагена в 1-й фазе, снижают интенсивность обмена протеогликанов во 2-й фазе.
Теоретическая и практическая значимость. Полученные данные о характере изменений содержания основных компонентов внеклеточного матрикса расширяют представление о механизмах развития осложненного инфаркта миокарда, уточняют риски его развития. Выявленные изменения содержания основных компонентов внеклеточного матрикса у больных в зависимости от возраста позволяют объяснить частоту развития осложнений инфаркта миокарда в разные возрастные периоды. Эти данные могут быть полезны для разработки прогностических критериев развития нарушений ритма, острой сердечной недостаточности у больных c инфарктом миокарда.
Показано влияние факторов риска развития инфаркта миокарда на характер изменений основных компонентов внеклеточного матрикса. Среди изученных факторов риска наиболее значимым фактором оказалась гиперхолестеринемия, уровень которой в сыворотке крови коррелировал с концентрацией как пептидно-связанного гидроксипролина, так и свободного гидроксипролина (у больных до 49 лет), с концентрацией фибронектина (у больных 50Цлет). Таким образом, гиперхолестеринемия как фактор, обусловливающий степень гипоксических и ишемических состояний, выступает в роли фактора, стимулирующего обмен коллагена и фибронектина.
Результаты раннего применения ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента в комплексной терапии больных с инфарктом миокарда (первые часы и сутки заболевания) свидетельствуют о возможности этой группы лекарств снижать активность репаративных процессов.
Настоящая работа выполнена в рамках темы НИР ФГБУ НЦКЭМ СО РАМН:
Изучить роль окислительного стресса в процессах склерогенеза в клинике и эксперименте, разработать средства и способы коррекции (Шифр темы 062, № государственной регистрации 0120.0-402795).
Положения, выносимые на защиту:
1. Характер изменений обмена основных компонентов внеклеточного матрикса при инфаркте миокарда обусловлен возрастом больных. У больных до 49 лет высокая интенсивность обмена протеогликанов, фибронектина во всех 3 фазах репаративного процесса, но снижена интенсивность синтеза коллагена в 1-й фазе. У больных 50Ц59 лет отмечена высокая интенсивность обмена протеогликанов в 1-й фазе и постепенное ее снижение во 2-й и 3-й фазах. Максимальная скорость синтеза коллагена и его распад в 1-й и во 2-й фазах сменялась замедлением в 3-й фазе. При этом интенсивность процесса фиброзирования была высокой во 2-й фазе. У больных в возрасте 60Ц69 лет высокая интенсивность обмена протеогликанов в 1-й фазе сменяется ее снижением во 2-й фазе. Во 2-й фазе также снижена скорость синтеза коллагена. Уменьшение концентрации фибронектина в сыворотке крови во 2-й фазе и достигшее значений ниже контрольных в 3-й фазе свидетельствует о снижении интенсивности процесса фиброзирования. Возраст больных является фактором риска снижения репаративной способности миокарда.
2. Варианты изменений соотношения содержания основных компонентов внеклеточного матрикса (коллагена, протеогликанов, фибронектина) при инфаркте миокарда сопряжены с вероятностью развития осложнений заболевания (острая сердечная недостаточность, нарушения ритма, перикардит).
3. Ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента при раннем назначении у больных инфарктом миокарда оказывают влияние на обмен основных компонентов внеклеточного матрикса: они подавляют обмен коллагена в 1-й фазе и протеогликанов во 2-й фазе репаративного фиброза.
Апробация материалов диссертации. Материалы, изложенные в диссертации, доложены и обсуждены на III, IV, V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов (Новосибирск, 2007, 2009, 2011); XIV научно-практической конференции с международным участием Актуальные вопросы кардиологии с III Международным симпозиумом по эхокардиографии и сосудистому ультразвуку (Тюмень, 2007); V конференции молодых ученых России с международным участием Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины (Москва, 2008); Всероссийской научно-практической конференции Высокие технологии в медицине (Ленинск-Кузнецкий, 2008, 2009);
Международном конгрессе по гериатрической кардиологии и неинвазивной визуализации сердца совместно с XVI ежегодной научно-практической конференцией Актуальные вопросы кардиологии (Тюмень, 2009); 6th International conference on proteoglycan (France, 2009); Международном конгрессе Кардиология на перекрестке наук совместно с V Международным симпозиумом по эхокардиографии и сосудистому ультразвуку, XVII ежегодной научно-практической конференцией Актуальные вопросы кардиологии, посвященным 25-летнему юбилею филиала НИИ кардиологии СО РАМН Тюменский кардиологический центр (Тюмень, 2010); Международной конференции Современная кардиология: эра инноваций (Томск, 2010); III Международном конгрессе Кардиология на перекрестке наук совместно с VII Международным симпозиумом по эхокардиографии и сосудистому ультразвуку, XIX ежегодной научно-практической конференцией Актуальные вопросы кардиологии (Тюмень, 2012).
Публикации. По материалам диссертации опубликована 21 научная работа, в том числе 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК (Патология кровообращения и кардиохирургия, 2009, 2011; Вестник НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина, 2010;
Кардиология, 2010; Клиническая лабораторная диагностика, 2011).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 142 страницах машинописного текста, содержит 15 рисунков и 7 таблиц. Состоит из введения, обзора литературы, глав Материал и методы исследования, лРезультаты исследования, Обсуждение результатов, выводов и списка цитированной литературы, содержащего 1отечественных и 198 зарубежных источников.
Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан, проанализирован лично автором.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Для выполнения настоящей работы в исследование были включены больные с инфарктом миокарда (ИМ), госпитализированные в кардиологическое отделение МУЗ НМК БСМП № 2 и первое терапевтическое отделение МБУЗ ГКБ № 1 г. Новосибирска.
Критериями включения в исследование были: 1. Больные мужского пола. 2. Наличие убедительных признаков ИМ (ВНОК, 2007). 3. Информированное согласие больных.
Критериями исключения являлись: 1. Врожденные пороки сердца. 2. Острые нарушения мозгового кровообращения. 3. Декомпенсация сахарного диабета. 4. Нарушения функции почек любой этиологии. 5. Бронхо-лёгочные заболевания в стадии обострения.
Исследование одобрено биоэтическим комитетом ФГБУ НЦКЭМ СО РАМН и выполнялось в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной ассоциации Этические принципы проведения научных медицинских исследований с участием человека с поправками 2000 г. и правилами клинической практики в РФ, утвержденными Приказом МЗ РФ от 19.06.2003 г. № 266.
Для изучения возрастных особенностей содержания основных компонентов внеклеточного матрикса (ВКМ) было обследовано 75 больных, которых распределили по десятилетиям на три группы (табл. 1): I группу составили больные до 49 лет (n = 24, 43, 1,63 года), II группу - от 50 до 59 лет (n = 20, 54,00 1,03 года), III группу - от 60 до 69 лет (n = 31, 67,42 0,67 года).
Таблица 1. Клиническая характеристика больных с инфарктом миокарда, n (%) Группы больных Показатель до 49 лет 50Ц59 лет 60Ц69 лет р I II III Средний возраст, лет 43,18 1,63 54,00 1,03 67,42 0,67 0,00ИМ без зубца Q 6 (25) 5 (25) 10 (32) > 0,ИМ с зубцом Q 18 (75) 15 (75) 21 (68) > 0,ИМ передней стенки 13 (54) 10 (50) 23 (74) > 0,ИМ нижней стенки 11 (46) 10 (50) 8 (26) > 0,Первичный ИМ 16 (67) 17 (85) 20 (65) > 0,Повторный ИМ 8 (33) 3 (15) 11 (35) > 0,Группы не отличались существенно по соотношению частоты ИМ с зубцом Q и без него, локализации очага некроза.
Выявление взаимосвязей основных компонентов ВКМ (гликозаминогликаны, фибронектин, гидроксипролин) с маркерами некроза кардиомиоцитов (МВ-КФК, тропонин I), факторами риска было проведено с помощью корреляционного анализа показателей, полученных в 1-е - 3-и сутки заболевания.
Для изучения возможного участия компонентов ВКМ в развитии осложнений ИМ были выделены группа больных с осложненным ИМ (n = 63, 59,30 1,68 года) и без осложнений ИМ (n = 10, 55,10 2,71 года) (р > 0,05). В зависимости от вида осложнений были выделены следующие группы больных: 1) с развившейся острой сердечной недостаточностью - OСН (n = 33 чел., 59,33 2,30 года); 2) с нарушениями ритма - НР (n = 17 чел., 57,29 3,87 года);
3) с перикардитом - ПКТ (n = 13 чел., 59,25 2,82 года).
В группе больных с ОСН у 19 (58 %) идентифицировали I ФК (Killip Т., Kimball J., 1967), у 8 - II ФК (24 %), у 6 - IV ФК (кардиогенный шок, 18 %). Среди последних у больных диагностировали рефлекторный, у 2 - аритмический, у 1 - гиповолемический кардиогенный шок.
В группе больных с НР у 7 больных (41 %) наблюдали желудочковые экстрасистолы 4-й градации (Lown B., Wolf М., 1974), желудочковые экстрасистолы в сочетании с другими видами НР - у 3 больных (18 %). Фибрилляция предсердий констатирована у 4 больных (%), фибрилляция желудочков - у 1 (6 %). В этой группе по одному (6 %) больному имели наджелудочковые экстрасистолы, синдром Вольфа - Паркинсона - Уайта.
Изучение возможного влияния ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента (ИАПФ) на процессы репарации было проведено путем сравнения двух групп больных. Из них первая группа больных с первых суток госпитализации получала базовый терапевтический комплекс, в котором были представлены ИАПФ (n = 44, 58,93 2,01 года).
Из этой группы 16 человек получали ренитек (MSD), 16 - энап (КРКА), 9 - диротон (Gedeon Richter), 3 - эналаприл (Hemofarm, Верофарм). Препараты назначались внутрь в средней терапевтической дозе. Вторая группа больных не получала ИАПФ (n = 31, 56,39 1,88 года, р > 0,05) из-за противопоказаний (артериальная гипотония, индивидуальная непереносимость, нестабильность гемодинамики).
Выявление возрастных особенностей частоты и сочетаемости факторов риска у больных ИМ проведено на основании данных историй болезни 319 больных с ИМ в возрасте от 39 до 78 лет.
Группу контроля представили практически здоровые лица мужского пола (n = 43, 44,21 1,28 года), которые на момент обследования не предъявляли жалобы со стороны сердечно-сосудистой системы. Результаты измерения форм гидроксипролина в моче сравнивали с аналогичными показателями практически здоровых мужчин соответствующего возраста, описанными В.И. Рябовым с соавт. (1991).
Исследование биологического материала (сыворотка крови и моча) проводили в остром периоде (1-еЦ3-и сутки), в начале (10Ц12-е сутки) и в конце подострого периода заболевания (20-еЦ23-и сутки).
Определение содержания гликозаминогликанов (ГАГ) в сыворотке крови проводили орциновым методом в модификации С.А. Кляцкина и Р.И. Лифшица (1989). О состоянии обмена основного белка соединительной ткани - коллагена - судили по содержанию общего, свободного и пептидно-связанного ГОП в моче (Шараев П.Н. и др., 1990). Выбор данной методики связан с возможностью получения информации о соотношении процесса синтеза и катаболизма коллагена. Измерение проводили на спектрофотометре PD-303S Apel (Apel Co.
Ltd, Япония) при длине волны 560 нм. Определение содержания фибронектина (ФН) в сыворотке крови проводили с помощью набора химреактивов производства ИМТЕК (Россия) для ИФА в соответствии с рекомендациями разработчиков метода. Измерение оптической плотности реагентов проводили на плашечном ридере Multiscan MCC/3(Labsystems, Финляндия) при длине волны 450 нм.
Статистическая обработка результатов исследования проведена с использованием прикладных программ Microsoft Оffice Excel 2003 и пакета статистических программ Statistica v. 6,0 (StatSoft Inc., USA). Показатели исследования были проверены на нормальность распределения с использованием критерия Колмогорова - Смирнова. В случае нормального распределения значений применяли t-критерий Стьюдента и дисперсионный анализ с использованием метода множественных сравнений. Для показателей, распределение которых отличалось от нормального, были применены: U-критерий Манна - Уитни и Нкритерий Краскелу - Уоллиса. Для оценки динамических изменений внутри групп использовали параметрический критерий Вилкоксона и ранговый критерий Фридмана. При сравнении качественных показателей использовали классический критерий 2. Исследование связей между признаками осуществлялось с помощью расчета ранговой корреляции Спирмена. Результаты представлены в виде M m, где M - средняя арифметическая величина, m - стандартная ошибка средней. Статистически значимыми считали различия при p < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Содержание основных компонентов внеклеточного матрикса в сыворотке крови и моче у больных с инфарктом миокарда в зависимости от возраста. Для формирования общего представления о состоянии ВКМ в динамике ИМ проведен анализ результатов оценки основных компонентов ВКМ в сыворотке крови и моче у 75 больных ИМ, полученных в разные сроки заболевания (табл. 2). Содержание ГАГ в сыворотке крови было максимальным в 1-е - 3-и сутки, оно постепенно снижалось на 10Ц12-е сутки, достигая минимальных значений на 20-е - 23-и сутки. Тем не менее эта величина была почти в 4,раза выше по сравнению с данными группы контроля (0,012 0,002 г гексоз/л, р = 0,0005).
Таблица 2. Содержание основных компонентов внеклеточного матрикса в биологических жидкостях у больных с инфарктом миокарда (M m) Сутки заболевания Показатель 1-е - 3-и 10Ц12-е 20-е - 23-и р 1 2 ГАГ в сыворотке крови, г гексоз/л 0,09 0,01 0,06 0,01 0,05 0,01 1Ц2, р = 0,0 1Ц3, р = 0,0ФН в сыворотке крови, мг/л 369,47 37,37 481,00 41,22 239,41 26,43 1Ц2, р = 0,0 1Ц3, р = 0,00 2Ц3, р = 0,00Общий ГОП в моче, мг/сут 33,18 2,29 33,61 3,52 31,07 2,Свободный ГОП в моче, мг/сут 12,40 0,95 10,11 0,84 9,58 0,93 1Ц2, р = 0,0 1Ц3, р = 0,0Пептидно-связанный ГОП в моче, мг/сут 20,78 1,34 23,50 2,68 21,49 1,72 1Ц2, р = 0,0О характере изменения обмена коллагена судили по содержанию ГОП в моче. Высокое содержание общего ГОП было отмечено во все сроки исследования. При этом содержание свободного ГОП было максимальным в 1-е - 3-и сутки, начиная с 10Ц12-х суток оно снижалось, но оставалось выше данных практически здоровых лиц (2,40 0,10 мг/сут), что свидетельствует о высокой интенсивности процесса деградации коллагена во все сроки наблюдения. Содержание пептидно-связанного ГОП в моче было повышено на 10Ц12-е сутки по сравнению с аналогичным показателем в 1-е - 3-и сутки, но оно не отличалось по сравнению с аналогичным показателем практически здоровых лиц (20,40 1,20 мг/сут).
Во ВКМ коллагены и ГАГ тесно связаны с тканевой формой ФН. В сыворотке крови присутствует растворимая форма ФН. ФН можно рассматривать как интегральный показатель репаративных процессов (Лавров В.А., Заец Т.Л., 1998), увеличивающийся при ишемии и реперфузии сердца (Kossmehl P. et al., 2005).
Концентрация ФН в сыворотке крови больных была повышена в 1-е - 3-и сутки, более значимо увеличена на 10Ц12-е сутки, но на 20-е - 23-и сутки она снижалась и соответствовала данным литературы у практически здоровых лиц (252,00 87,00 мг/л (Orem С. et al., 2002)).
Совокупность полученных данных о соотношении содержания основных компонентов ВКМ (ГАГ, ФН, формы ГОП) в разные сроки исследования (1-е - 3-и, 10Ц12-е и 20-е - 23-и сутки заболевания), сопоставление их с клинико-биохимической картиной ИМ (Неверов И.В.
и др., 1987; Журавлева И.А., 1993), а также результатами морфологических исследований (Мыш Г.Д., Непомнящих Л.М., 1980; Розенберг В.Д., Непомнящих Л.М., 2002; Шурыгин М.Г. и др., 2006; van Dijk A. et al., 2008) позволили говорить о фазовом характере изменений основных компонентов ВКМ, отражающих репаративные процессы. В соответствии со сроками исследования можно выделить три фазы, которые условно можно обозначить как 1-я фаза - фаза дезорганизации ВКМ (1-е - 3-и сутки), 2-я фаза - фаза ранней репарации (10Ц12-е сутки), 3-я фаза - фаза поздней репарации (20-е - 23-и сутки). 1-я фаза характеризуется высокой интенсивностью обмена протеогликанов, коллагена. Во 2-й фазе отмечено снижение интенсивности обмена протеогликанов, преобладание синтеза коллагена над его распадом, усиление фиброза, о чем свидетельствовало максимальное содержание ФН и пептидно-связанного ГОП в этой фазе. В 3-й фазе происходило дальнейшее снижение интенсивности обмена протеогликанов, сохранялось преобладание синтеза коллагена над его распадом, но интенсивность фиброза снижалась.
Правомочность выделения вышеназванных фаз и изменение соотношения основных компонентов ВКМ подтверждают данные литературы. В исследовании D. Kelly с соавт.
(2007) было показано, что активность матриксных металлопротеиназ (ММП), в частности ММП-2, у больных ИМ повышалась с первых часов и сохранялась до 4 суток. Активность ММП-9 была максимальной в интервале 0Ц12 часов и тесно коррелировала с количеством лейкоцитов и нейтрофилов. Известно, что ММП-9 разрушает желатины, коллаген IIIЦV, XIV типов, аггрикан, эластин. ММП-2 обладает большим набором субстратов. Кроме перечисленных для ММП-9 субстратов, она может гидролизовать коллагены I, VII, XI типов, ламинин и ФН (Соловьева Н.И., 1998; Visse R., Nagase H., 2003). ММП-3 и ММП-10, объединенные в группу стромелизинов, гидролизуют наряду с коллагенами IIIЦV, IX, X типов ряд протеогликанов. Активация ММП в первые часы и сутки ИМ объясняет высокую интенсивность обмена протеогликанов и коллагена в 1-й фазе.
В экспериментальном исследовании показано, что начиная со 2-х суток до 21-го дня ИМ с пиком на 14-й день усиливался синтез коллагена III типа, свидетельством чего послужило повышение уровня мРНК проколлагена III типа (Сleutjens J.P.M. et al., 1995).
Несколько позже, начиная с 4-х суток, наблюдали повышение уровня мРНК проколлагена I типа. Известно, что коллагены I и III типов являются основными представителями коллагенов в сердце взрослых людей. Эти данные согласуются с полученными результатами, свидетельствующими о преобладании синтеза коллагена над его распадом и усилении фиброза во 2-й фазе. В эти сроки происходило также усиление синтеза ФН фибробластами и эндотелиоцитами растущих капилляров в пограничной зоне ИМ, связанное с накоплением трансформирующего фактора роста 1 (Casscells W. et al., 1990).
В эксперименте при лигировании сосудов сердца у крыс с 7Ц14-х суток регистрировали активацию тканевых ингибиторов металлопротеиназ - ТИМП-1 и ТИМП-2 (Peterson J.T. et al., 2000). Возможно, именно активация ТИМП обеспечивала преобладание синтеза коллагена над его распадом в этот период.
Дальнейшее снижение интенсивности обмена протеогликанов, процессов репарации в 3-й фазе, по-видимому, связано со снижением фибробластической активности фибробластов, показанной в работе М.Г. Шурыгина с соавт. (2006).
Таким образом, изучение основных компонентов ВКМ в динамике формирования репаративного фиброза (РФ) позволило выделить три фазы, которые отличаются по соотношению этих компонентов, отражающих интенсивность обмена коллагена, протеогликанов. Фазы обозначены как 1-я фаза - фаза дезорганизации ВКМ (1-е - 3-и сутки), 2-я фаза - фаза ранней репарации (10Ц12-е сутки), 3-я фаза - фаза поздней репарации (20-е - 23-и сутки). Для краткости далее будет использована нумерация фаз.
Есть данные, что с увеличением возраста изменяются эхокардиографические характеристики сердца (ухудшается диастолическая функция) у здоровых лиц (Корытников К.И., 1995; Bryg R.J. et al., 1987; Spirito R. et al., 1988). У пожилых людей, не имеющих в анамнезе жизни ИМ, снижение адаптационных возможностей сердца обусловлено не только увеличением количества коллагена, но также качественными изменениями физикохимических свойств - увеличением жесткости (Данилова К.М., 1974), что предполагает увеличение коллагена I типа. Одним из механизмов накопления коллагена в сердце может быть нарушение соотношения скорости синтеза коллагена и его распада. Возрастобусловленный интерстициальный фиброз сердца в большей степени связан со снижением деградации коллагена, чем с усилением его синтеза (Biernacka A., Frangogiannis N.G., 2011).
В таком случае можно допустить, что возраст является фактором, способным определять ход репаративных процессов при ИМ. Для проверки гипотезы было проведено исследование содержания ГАГ, ФН и ГОП в биологических жидкостях у больных с ИМ в трех возрастных группах (до 49 лет, 50Ц59 и 60Ц69 лет).
В 1-й фазе содержание ГАГ в сыворотке крови во всех группах было одинаково высоким (табл. 3), что свидетельствует об отсутствии возрастных различий в интенсивности обмена протеогликанов ВКМ. Они появились в последующие фазы. Если у больных до лет во 2-й и 3-й фазах содержание ГАГ оставалось высоким, то в группе 50Ц59 лет оно снижалось во 2-й фазе и более значимо в 3-й фазе. У больных 60Ц69 лет содержание ГАГ тоже снижалось, но более значимо во 2-й фазе, чем в 3-й фазе.
Таблица 3. Содержание гликозаминогликанов в сыворотке крови, г гексоз/л у больных с инфарктом миокарда в зависимости от возраста (M m) Группы больных Период до 49 лет 50Ц59 лет 60Ц69 лет р исследования I II III 1-я фаза (1) 0,08 0,01 0,09 0,02 0,090,2-я фаза (2) 0,07 0,01 0,06 0,01 0,050,3-я фаза (3) 0,08 0,02 0,03 0,01 0,060,01 IIЦIII, р = 0,0р 1Ц3, р = 0,016 1Ц2, р = 0,0 2Ц3, р = 0,0Контроль (4) 0,012 0,0р 1Ц4, р = 0,0005 1Ц4, р = 0,001 1Ц4, р = 0,00 2Ц4, р = 0,0005 2Ц4, р = 0,001 2Ц4, р = 0,00 3Ц4, р = 0,005 3Ц4, р = 0,013 3Ц4, р = 0,0Таким образом, к концу госпитального этапа (3-я фаза) интенсивность обмена протеогликанов (синтез и деградация) сохранялась максимальной у больных до 49 лет, стала минимальной у больных 50Ц59 лет по сравнению с группой 60Ц69 лет. Группа 60Ц69 лет заняла среднее положение по этому признаку. При этом содержание ГАГ ни в одной из групп в 3-й фазе не достигло значений контрольной группы.
Возрастные особенности изменения обмена коллагена представлены на рисунках 1Ц3. В группе до 49 лет содержание общего ГОП статистически значимо по фазам не различалось (колебание в пределах 24Ц37 мг/сут) (см. рис. 1). Но в 1-й фазе оно было ниже по сравнению с данными группы 50Ц59 лет (р = 0,0005) и 60Ц69 лет (р = 0,027) в этой фазе.
1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза * * * * # х х Контроль До 49 лет 50Ц59 лет 60Ц69 лет Группы больных Рис. 1. Содержание общего гидроксипролина в моче в зависимости от возраста больных * # х Примечание: - р < 0,05 относительно контрольной группы; - р < 0,05 относительно 1-й и 3-й фазы; - р < 0,05 относительно групп больных 50Ц59 лет и 60Ц69 лет в 1-й фазе, относительно группы 50Ц59 лет во 2-й фазе мг/сут В группе больных 50Ц59 лет его содержание в 1-й и 2-й фазе было выше контрольных значений (р = 0,0005). Для больных 60Ц69 лет характерно низкое его содержание во 2-й фазе по сравнению с данными в 1-й (р = 0,033) и в 3-й фазах (р = 0,010), оно оказалось также ниже по сравнению с данными группы 50Ц59 лет во 2-й фазе (р = 0,029).
Содержание свободного ГОП во всех возрастных группах было выше аналогичного показателя в контрольной группе (см. рис. 2). Максимальное его содержание отмечено у больных группы 50Ц59 лет в 1-й фазе (13,41 1,45 мг/сут). Оно оказалось статистически значимо выше по сравнению с данными группы больных до 49 лет в этой фазе (9,03 1,13 мг/сут, р = 0,034).
Содержание пептидно-связанного ГОП у больных до 49 лет снижено в 1-й фазе (р = 0,01) по сравнению с данными контрольной группы и данными больных других групп в этой фазе (р = 0,001 и р = 0,011 соответственно) (см. рис. 3). У больных группы 50Ц59 лет, наоборот, этот показатель повышен в 1-й и во 2-й фазах (р = 0,002) относительно группы контроля.
1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза 50 40 * * #х * х х * * * * * * * * * 0 Контроль До 49 лет 50Ц59 лет 60Ц69 лет Контроль До 49 лет 50Ц59 лет 60Ц69 лет Группы больных Группы больных Рис. 2. Содержание свободного гидроксипролина в Рис. 3. Содержание пептидно-связанного моче в зависимости от возраста больных гидроксипролина в моче в зависимости от возраста * Примечание: - р < 0,05 относительно контрольной больных * группы; х - р < 0,05 относительно группы больных до 49 лет в 1-й Примечание: - р < 0,05 относительно контрольной # х фазе группы; - р < 0,05 относительно 1-й и 3-й фаз; - р < 0,относительно групп больных 50Ц59 лет и 60Ц69 лет в 1-й фазе, относительно группы 50Ц59 лет во 2-й фазе Для больных группы 60Ц69 лет характерно низкое содержание пептидно-связанного ГОП во 2-й фазе по сравнению с данными в 1-й (р = 0,009) и в 3-й фазах (р = 0,003), оно оказалось также ниже по сравнению с данными группы 50Ц59 лет во 2-й фазе (р = 0,025).
Таким образом, сопоставление показателей, характеризующих обмен коллагена у больных различных возрастных групп, позволяет заключить, что в группе до 49 лет в 1-й фазе и в группе 60Ц69 лет во 2-й фазе интенсивность обмена коллагена снижена (за счет снижения синтеза). В группе 50Ц59 лет повышенный метаболизм в 1-й и во 2-й фазах обеспечивался как усилением синтеза, так и деградацией коллагена.
Концентрация ФН в сыворотке крови у больных до 49 лет была увеличена в 1-й и 2-й фазах с максимумом во 2-й фазе относительно данных группы контроля (табл. 4). У больных 50Ц59 лет этот показатель был увеличен во 2-й фазе. У больных 60Ц69 лет, так же как и у больных в группе до 49 лет, отмечено увеличение концентрации ФН в 1-й и 2-й фазах относительно данных группы контроля, но максимум был в 1-й фазе.
мг/сут мг/сут Таблица 4. Концентрация фибронектина в сыворотке крови, мг/л у больных с инфарктом миокарда в зависимости от возраста (M m) Группы больных Период до 49 лет 50Ц59 лет 60Ц69 лет р исследования I II III 1-я фаза (1) 430,95 55,13 245,91 47,85 431,80 66,63 IЦII, р = 0,0 IIЦIII, р = 0,02-я фаза (2) 587,33 92,37 473,18 83,69 382,53 59,3-я фаза (3) 387,31 67,07 264,50 69,05 181,44 33,47 IЦIII, р = 0,0 IIЦIII, р = 0,0р 2Ц3, р = 0,033 1Ц2, р = 0,045 1Ц3, р = 0,0Контроль (4) 252,00 87,р 1Ц4, р = 0,004 2Ц4, р = 0,025 1Ц4, р = 0,0 2Ц4, р = 0,003 2Ц4, р = 0,0Известно, что ФН, являясь адгезивным гликопротеидом ВКМ, отражает интенсивность процесса фиброзирования. Максимальное его содержание отмечено в группе больных до лет и 50Ц59 лет во 2-й фазе, тогда как у больных 60Ц69 лет - в 1-й фазе. В группе больных 60Ц69 лет концентрация ФН в 3-й фазе была ниже по сравнению с аналогичным показателем в двух других возрастных группах. Поскольку ФН в большей степени синтезируется фибробластами и эндотелиоцитами, можно полагать, что полученные данные у больных группы 60Ц69 лет связаны со снижением резервных возможностей клеток, синтезирующих этот гликопротеид. Эту гипотезу подтверждают результаты исследования M. Bujak c соавт.
(2008), где было показано, что фибробласты из сердца 2-летних мышей линии C57/Bl6 in vitro проявляли cлабый профиброгенный ответ на введение трансформирующего фактора роста 1. Кроме того, низкое содержание ФН в группе больных 60Ц69 лет может быть связано с изменением пролиферативной активности фибробластов сердца. Так, в исследовании M.L. Lindsey с соавт. (2005) доказана низкая способность к пролиферации фибробластов из сердца старых мышей линии СВ6 F1 по сравнению с фибробластами молодых животных.
Таким образом, анализ содержания основных компонентов ВКМ у больных с ИМ показал, что возраст, немодифицируемый фактор риска ИМ, может выступать в роли модификатора постинфарктного РФ.
В результате проведенного корреляционного анализа были продемонстрированы роль и значение других факторов риска в развитии РФ. Оказалось, что в группе больных до 49 лет существует прямая связь средней силы между концентрацией холестерина и метаболитами коллагена: с содержанием свободного ГОП (r = +0,44, р = 0,036) и пептидно-связанного ГОП (r = +0,42, р = 0,042). Выявленная связь гиперхолестеринемии с содержанием ГОП, но более выраженная, была отмечена в ряде экспериментальных исследований (Перова Н.В. и др., 1972; Abdelhalim M.A. et al., 2010).
В группе больных 50Ц59 лет отмечена обратная связь средней силы между концентрацией ФН и содержанием общего холестерина в сыворотке крови (r = Ц0,73, р = 0,007). Поскольку тканевой ФН участвует в атерогенезе и постоянно присутствует вместе с коллагеном в покрышке атеросклеротических бляшек и атероматозных массах (Малая Л.Т.
и др., 1990; Рагино Ю.И. и др., 2011; Duner P. et al., 2009; Rohwedder I. et al., 2012), то можно полагать, что связь эта касается растворимого (сывороточного) ФН. Отмеченная в других исследованиях прямая связь между этими показателями (Kyung S.S. et al., 2001; Orem C. et al., 2003) позволяет думать, что сила и характер связи между концентрацией ФН и содержанием общего холестерина зависят от количества и стабильности бляшек.
Установлено, что частота встречаемости гиперхолестеринемии (> 5,0 ммоль/л, ВНОК, 2009) с возрастом не увеличивалась, а наоборот, наметилась тенденция к ее снижению. В группе до 49 лет была у 72 % больных, в группе 50Ц59 лет - у 52 % (р = 0,014), в группе 60 - 69 лет - у 49 % (р = 0,006), в группе 70 лет и старше - у 39 % (р = 0,001). Аналогичная динамика отмечена и в работе И.В. Костомарова и соавт. (2004). Такая динамика отчасти отражает приверженность больных к лечению и эффективность коррекции гиперхолестеринемии с ишемическим анамнезом. Свидетельством тому является снижение концентрации холестерина с увеличением возраста больных: у лиц до 49 лет - 5,98 0,ммоль/л, в группе 50Ц59 лет - 5,33 0,16 ммоль/л (р = 0,016), в группе 60Ц69 лет - 5,23 0,ммоль/л (р = 0,002) и в группе 70 лет и старше - 4,88 0,13 ммоль/л (р = 0,005).
Корреляционный анализ других факторов риска (гиподинамия, курение) не выявил статистически значимых связей с содержанием основных компонентов ВКМ.
Развитию ИМ у больных до 49 лет способствовали следующие факторы риска, которые по частоте встречаемости расположились в следующем порядке: гиперхолестеринемия (%), артериальная гипертония (61 %), курение (59 %), ожирение (28 %), злоупотребление алкоголем (15 %). У больных 50Ц59 лет - артериальная гипертония (63 %), курение (62 %), гиперхолестеринемия (60 %), ожирение (27 %), злоупотребление алкоголем (25 %). У больных 60Ц69 лет - артериальная гипертония (75 %), гиперхолестеринемия (65 %), курение (32 %), ожирение (24 %), злоупотребление алкоголем (21 %). В группе больных от 70 лет и старше - артериальная гипертония (91 %), гиперхолестеринемия (39 %), курение (%), сахарный диабет 2-го типа (14 %), ожирение (11 %). Эти данные позволяют подчеркнуть огромную роль фактора риска гиперхолестеринемии, индуцирующего развитие ишемического и гипоксического состояния, приводящего к некрозу миокарда и модификации процесса репарации.
Взаимосвязь основных компонентов внеклеточного матрикса с маркерами некроза кардиомиоцитов. Возрастные особенности формирования РФ, основанные на соотношении отдельных компонентов ВКМ у больных с ИМ, а также данные о различии масштабов повреждения миокарда у молодых и пожилых лиц (Латфуллин И.А., 1998; Napoli C. et al., 2002) предполагают наличие связи между двумя процессами в миокарде: некрозом КМ - и РФ.
Для выяснения взаимосвязи между процессами РФ и повреждением КМ - был проведен корреляционный анализ между содержанием основных компонентов ВКМ, полученных в 1-й фазе, и маркерами некроза. В группе больных до 49 лет отмечена положительная связь средней силы между концентрацией ГАГ в сыворотке крови (r = +0,74, р = 0,020), содержанием пептидно-связанного ГОП (r = +0,49, р = 0,030) и уровнем МВ-КФК; между содержанием общего ГОП (r = +0,66, р = 0,007), свободного ГОП (r = +0,66, р = 0,007), пептидно-связанного ГОП (r = +0,59, р = 0,021) и концентрацией тропонина I.
В группе больных 50Ц59 лет была получена положительная связь средней силы между содержанием общего ГОП (r = +0,62, р = 0,007), пептидно-связанного ГОП и уровнем МВКФК (r = +0,66, р = 0,003).
В группе больных 60Ц69 лет наметилась положительная связь между содержанием ГАГ (r = +0,57, р = 0,053), общего ГОП (r = +0,72, р = 0,013), пептидно-связанного ГОП (r = +0,71, р = 0,010) и тропонина I; общего ГОП (r = +0,55, р = 0,050), пептидно-связанного ГОП (r = +0,64, р = 0,019) и содержанием МВ-КФК.
Имеющиеся данные об увеличении со второго дня после ИМ содержания аминотерминального пропептида проколлагена III типа в сыворотке крови, величина которого коррелировала с максимальным уровнем креатинкиназы (Jensen L.T. et al., 1990; Host N.B. et al., 1995), подтверждают наличие тесной связи синтеза коллагена III типа с некрозом КМЦ.
Таким образом, во всех возрастных группах больных с ИМ повреждение миокарда и дезорганизация ВКМ - тесно связанные процессы, обусловленные гипоксией и ишемией вследствие окклюзии коронарных сосудов. Корреляционные связи между показателями, отражающими некроз КМ - и дезорганизацию ВКМ, являются свидетельством взаимосвязи этих процессов. Выявлены возрастные особенности: у больных группы до 49 лет и 60Ц69 лет повреждение миокарда тесно связано с дезорганизацией протеогликанов и коллагена, у больных 50Ц59 лет - преимущественно коллагена. Дезорганизация ВКМ у больных до 49 лет проявлялась высокой интенсивностью обмена протеогликанов, усилением деградации коллагена и ослаблением его синтеза; у больных 50Ц59 лет - усилением синтеза коллагена; у больных 60Ц69 лет - высокой интенсивностью обмена протеогликанов и усилением деградации коллагена.
Особенности изменения содержания основных компонентов внеклеточного матрикса при осложненном инфаркте миокарда. Некроз миокарда, нарушение трансмембранного потенциала КМЦ, ацидоз в зоне некроза, обусловленные ишемией и гипоксией из-за окклюзии сосуда, сопровождаются воспалительными, механическими и электрическими нарушениями, которые составляют основу для развития осложнений (Сабатин М.С. и др., 2003). Если некроз и нейтрофильная инфильтрация распространяются на перикард, может развиться экссудативный перикардит. Электрическая нестабильность клеток, ишемия и некроз элементов проводящей системы провоцируют разные формы нарушений ритма. Совокупность этих факторов приводит к дисфункции миокарда - нарушению сократимости в виде снижения систолической, а также диастолической функции и появлению симптомов сердечной недостаточности. Выше было показано, что повреждение миокарда тесно связано с дезорганизацией ВКМ. Можно полагать, что не только некроз КМЦ, но и дезорганизация ВКМ может вносить вклад в развитие осложнений. Для проверки гипотезы провели сравнение содержания основных компонентов ВКМ в двух группах больных: с осложненным ИМ и без осложнений.
Содержание ГАГ в сыворотке крови у больных с осложненным ИМ оказалось ниже во 2-й фазе (р = 0,021), но выше в 3-й фазе (р = 0,025) относительно аналогичного показателя в группе без осложнений (рис. 4). При развитии нарушений ритма отмечено увеличение содержания ГАГ в динамике формирования РФ (0,04 0,01 г гексоз/л в 1-й фазе; 0,06 0,01 г гексоз/л во 2-й фазе; 0,09 0,03 г гексоз/л в 3-й фазе). Таким образом, повышение содержания ГАГ в группе с осложненным ИМ в 3-й фазе было связано с развитием НР (р = 0,05).
группа без осложнений группа с осложнениями 0,0, х 0, # х 0,1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза Рис. 4. Содержание гликозаминогликанов в сыворотке крови у больных с осложненным инфарктом миокарда Примечание: х - р < 0,05 относительно группы без осложнений; # - р = 0,037 относительно 1-й фазы Содержание общего ГОП в моче при осложненном ИМ было выше во 2-й (р = 0,043) и 3-й фазах (р = 0,025) по сравнению с аналогичным показателем в группе сравнения (рис. 5).
Если в группе больных без осложнений было характерным постепенное снижение содержания общего ГОП в динамике ИМ (33,42 5,58 мг/сут в 1-й фазе; 24,44 5,43 мг/сут во 2-й фазе и 20,47 3,74 мг/сут в 3-й фазе), то в группе с осложненным ИМ этот показатель колебался (38,82 3,51 мг/сут в 1-й фазе; 40,25 4,55 мг/сут во 2-й фазе; 34,03 4,04 мг/сут в 3-й фазе). Можно заключить, что в группе с осложненным ИМ обнаружен более высокий уровень обмена коллагена.
г гексоз/л 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза группа без осложнений группа с осложнениями 60 x х x х х # Группа без ОСН НР ПКТ осложнений 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза Виды осложнений Рис. 5. Содержание общего гидроксипролина в Рис. 6. Содержание общего гидроксипролина в моче у больных с осложненным инфарктом моче в зависимости от вида осложнений х Примечание: - р < 0,05 относительно группы без миокарда х осложнений; # - р = 0,01 относительно 1-й фазы Примечание: - р < 0,05 относительно группы без осложнений; # - р = 0,01 относительно 1-й фазы При анализе отдельных видов осложнений было выявлено, что высокий уровень обмена коллагена во 2-й и 3-й фазах обусловлен развитием ОСН, НР (рис. 6). Кардиогенный шок, как наиболее тяжелая стадия ОСН, характеризовался низким уровнем обмена коллагена, в 3-й фазе он был статистически значимо низким (15,48 2,46 мг/сут, р = 0,05) по сравнению с данными группы больных ИМ без осложнений.
Более высокий уровень обмена коллагена у больных с осложненным ИМ был связан с более высоким уровнем синтеза и деградации коллагена. Содержание свободного ГОП (рис. 7) и пептидно-связанного ГОП (рис. 8) у больных с осложненным ИМ во 2-й и 3-й фазах было выше по сравнению с данными группы без осложнений. В группе сравнения эти показатели постепенно снижались, в 3-й фазе они были значимо ниже, чем в 1-й фазе.
группа без осложнений группа с осложнениями группа без осложнений группа с осложнениями 60 50 х х # 20 х х # 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза Рис. 8. Содержание пептидно-связанного Рис. 7. Содержание свободного гидроксипролина в моче у больных с гидроксипролина в моче у больных с осложненным осложненным инфарктом миокарда инфарктом миокарда х х Примечание: - р < 0,05 относительно группы без Примечание: - р < 0,05 относительно группы без осложнений; # - р = 0,05 относительно 1-й фазы осложнений; # - р = 0,008 относительно 1-й фазы Усиление деградации и синтеза коллагена во 2-й и 3-й фазах наблюдалось у больных при развитии ОСН и НР (рис. 9, 10). Развитие ПКТ сопровождалось увеличением содержания пептидно-связанного ГОП в 3-й фазе (р = 0,043, см. рис. 10).
мг/сут мг/сут мг/сут мг/сут 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза 1-я фаза 2-я фаза 3-я фаза 50 x х x х х х x х х х # х # Группа без ОСН НР ПКТ Группа без ОСН НР ПКТ осложнений осложнений Виды осложнений Виды осложнений Рис. 9. Содержание свободного гидроксипролина в Рис. 10. Содержание пептидно-связанного моче в зависимости от вида осложнений гидроксипролина в моче в зависимости от вида х Примечание: - р < 0,05 относительно группы без осложнений х осложнений; # - р = 0,05 относительно 1-й фазы Примечание: - р < 0,05 относительно группы без осложнений; # - р = 0,008 относительно 1-й фазы Эти данные согласуются с результатами других исследований. Было показано, что при развитии ОСН у больных с ИМ увеличение тропонина I сопровождалось активацией ММП-и ТИМП-1 (Biolo A. et al., 2010), которая способствовала ускорению обмена коллагена.
Отмеченное авторами увеличение содержания N-концевого пропептида проколлагена III типа позволяет полагать, что усиление синтеза коллагена у больных с ОСН во 2-й и 3-й фазах было связано с избыточным синтезом коллагена III типа.
В тоже время отмечено снижение концентрации N-концевого пропептида проколлагена I типа и увеличение карбокси-терминального телопептида коллагена I типа в сыворотке крови к моменту выписки при ОСН (Chatzikyriakou S.V. et al., 2009), что свидетельствует о снижении содержания коллагена I типа.
В другом исследовании были представлены результаты стереологического анализа структурной организации атрио-вентрикулярного узла при ИМ с разными НР (Столяров В.В.
и др., 2005). Оказалось, что при развитии экстрасистолии, тахикардии увеличивалась объемная плотность ВКМ, но снижалась объемная плотность проводящих клеток и объемная плотность кровеносных сосудов. Возникновение НР при ИМ, по всей видимости, обусловлено ишемическим повреждением клеток проводящей системы и клеток ВКМ.
По содержанию ФН в сыворотке крови сравниваемые группы больных статистически значимо не отличались между собой. У больных с осложненным ИМ концентрация ФН во 2-й фазе была выше (514,60 80,50 мг/л), чем в 3-й фазе (273,46 54,94 мг/л, р = 0,024).
Анализ отдельных форм осложнений показал, что такое увеличение свойственно для ОСН.
Однако при развитии НР отмечено снижение концентрации ФН во 2-й фазе по сравнению с аналогичным показателем в группе больных без осложнений (р = 0,032).
Таким образом, на основании проведенного сравнения содержания основных компонентов ВКМ у больных с осложнениями ИМ и больных без них можно заключить, что не только некроз КМЦ, электрическая нестабильность, ацидоз в зоне некроза, но и изменение функционального состояния клеток ВКМ, соотношения основных компонентов его, также обусловленные ишемией и гипоксией, могут вносить вклад в развитие осложнений. При этом вид осложнения определяют выраженность и характер изменения соотношения показателей (ГАГ, ГОП и ФН) в динамике репаративного фиброза. Так, развитие ОСН сопровождалось усилением обмена коллагена (увеличение содержания общего ГОП, свободного и пептидно-связанного ГОП) во 2-й и 3-й фазах РФ. При НР отмечено усиление обмена протеогликанов в 3-й фазе, усиление обмена коллагена во 2-й и 3-й фазах и снижение концентрации ФН во 2-й фазе. При ПКТ наблюдалась тенденция к м г /сут мг/су т увеличению содержания метаболитов коллагена в процессе РФ, но статистически значимо оказалось повышенным только содержание пептидно-связанного ГОП в 3-й фазе.
Особенности изменения содержания основных компонентов внеклеточного матрикса при раннем назначении ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента у больных инфарктом миокарда. В ряде многоцентровых исследований было показано, что раннее применение ИАПФ в терапии больных с ИМ сопровождается учащением осложнений (гипотония, разрыв миокарда) (Задионченко В.С. и др., 1998; Smits J.F.M., Daemen M.J.A.P., 1994). Гипотония может быть связана с эффектами брадикинина, высвобождаемого при блокировании ангиотензина II. Нестабильность гемодинамики приводит к усугублению ишемии, нарушению синтеза компонентов ВКМ. Подавление прямого стимулирующего влияния ангиотензина II на синтез коллагена (Brilla C.G. et al., 1997; El-Sabban M.E. et al., 2000; Lijnen P.J., Petrov V.V., 2003) может приводить к модификации репаративных процессов, разрыву миокарда, аневризме сердца. Возможные эффекты раннего применения ИАПФ на метаболизм основных компонентов ВКМ изучены в группе больных с ИМ, получавших ИАПФ с первых часов и суток заболевания, относительно группы сравнения (без ИАПФ).
У больных, получавших ИАПФ, содержание ГАГ во 2-й фазе было ниже (0,05 0,01 г гексоз/л) по сравнению с аналогичным показателем группы без ИАПФ (0,08 0,01 г гексоз/л, р = 0,024). В группе сравнения наблюдали постепенное снижение содержания ГАГ (0,12 0,03 г гексоз/л в 1-й фазе, 0,08 0,01 г гексоз/л во 2-й фазе и 0,05 0,01 г гексоз/л в 3-й фазе), причем в 3-й фазе этот показатель был ниже относительно 2-й фазы (р = 0,008).
Содержание общего ГОП в моче в 1-й фазе в группе с ИАПФ было ниже относительно данных группы сравнения. Это различие объяснялось низким содержанием пептидносвязанного ГОП и свободного ГОП в этой фазе (табл. 5). Отношение пептидно-связанного ГОП к свободному ГОП у больных с ИАПФ было ниже, чем в группе сравнения, особенно заметное в 1-й фазе (1,79 против 2,08), свидетельствующее о снижении интенсивности обмена коллагена у больных с ИАПФ.
Таблица 5. Содержание отдельных форм гидроксипролина у больных при раннем применении ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента (M m) Группы больных Период с ИАПФ без ИАПФ р исследования 1 Общий ГОП в моче, мг/сут 1-я фаза (1) 28,59 2,73 42,22 2,48 0,02-я фаза (2) 38,67 5,74 31,85 5,3-я фаза (3) 34,97 5,46 40,07 2,р 1Ц2, р = 0,0Свободный ГОП в моче, мг/сут 1-я фаза (1) 10,22 1,04 13,73 0,16 0,02-я фаза (2) 12,50 1,66 9,88 1,3-я фаза (3) 11,85 2,39 12,86 0,р 1Ц2, р = 0,029 1Ц2, р = 0,0Пептидно-связанный ГОП в моче, мг/сут 1-я фаза (1) 18,37 1,69 28,49 2,32 0,02-я фаза (2) 26,17 4,08 21,97 3,3-я фаза (3) 23,12 3,07 27,21 2,р 1Ц2, р = 0,055 1Ц2, р = 0,0В эксперименте на модели трансмурального ИМ у собак было продемонстрировано, что в зоне ИМ снижается содержание коллагена при лечении эналаприлом и каптоприлом, начатом со 2-го дня (Jugdutt B.I. et al., 1997). При этом улучшалась систолическая функция, уменьшался диастолический объем, а летальность зависела от размера ИМ, объема левого желудочка, степени снижения коллагена в зоне ИМ.
В экспериментальном исследовании М.Г. Шурыгина с соавт. (2007) показано, что относительный объем коллагена в сердце на 14-е сутки был меньше в пограничной зоне и особенно в зоне инфаркта в группе крыс, получавших эналаприл, по сравнению с животными без него. Эта тенденция сохранялась на 30-е сутки: в зоне ИМ (постинфарктного рубца) объем коллагена был в 1,3 раза меньше, чем в контроле. По мнению авторов, меньший объем коллагена в постинфарктном рубце обеспечивает уменьшение жесткости миокарда.
Концентрация ФН в сыворотке крови в группе больных с ИАПФ не отличалась от данных группы сравнения. Группы отличались периодом максимального содержания ФН: во 2-й фазе у больных группы с ИАПФ (436,47 62,71 мг/л, р = 0,016) и в 1-й фазе у больных группы сравнения (437,78 65,70 мг/л, р = 0,043) по сравнению с данными в 3-й фазе (237, 54,30 и 246,60 66,62 мг/л соответственно).
Таким образом, при раннем применении ИАПФ в комплексной терапии ИМ отмечалось снижение содержания общего ГОП, свободного ГОП, пептидно-связанного ГОП в моче в 1-й фазе, ГАГ во 2-й фазе репаративного фиброза. Эти данные свидетельствуют о подавлении обмена коллагена в 1-й фазе и обмена протеогликанов во 2-й фазе РФ.
ВЫВОДЫ 1. Наличие у больных инфаркта миокарда - возраст-обусловленного заболевания - определяет характер изменения содержания и соотношения основных компонентов внеклеточного матрикса. Возраст больных является фактором риска снижения репаративной способности миокарда. Об этом свидетельствует высокая интенсивность обмена протеогликанов, фибронектина во всех 3 фазах репаративного процесса, но сниженная интенсивность синтеза коллагена в 1-й фазе у больных до 49 лет. В группе больных 50Цлет интенсивность обмена протеогликанов в 1-й фазе, скорость синтеза и распада коллагена в 1-й и 2-й фазах были наивысшими, в 3-й фазе эти процессы замедлялись. У больных в возрасте 60Ц69 лет высокая интенсивность обмена протеогликанов в 1-й фазе сменяется ее снижением во 2-й фазе. Во 2-й фазе также снижена скорость синтеза коллагена. Снижение концентрации фибронектина в сыворотке крови во 2-й фазе и достигшее значений ниже контрольных в 3-й фазе свидетельствует о снижении интенсивности фиброзирования.
2. Степень дезорганизации внеклеточного матрикса сопряжена с размерами инфаркта миокарда, о чем свидетельствует положительная корреляционная связь между содержанием основных компонентов внеклеточного матрикса и маркеров некроза кардиомиоцитов.
3. Атеросклероз, о масштабе которого судили по степени гиперхолестеринемии, детерминирующий нарушения циркуляции и трофики миокарда, определяет условия развития репаративных процессов. Об этом свидетельствует положительная корреляционная связь между метаболитами коллагена и гиперхолестеринемией.
4. Изменения соотношений основных компонентов внеклеточного матрикса могут обусловить возможность возникновения осложнений и успешность репаративных процессов миокарда. Вид осложнения инфаркта миокарда определяет выраженность и характер изменения соотношения концентраций гликозаминогликанов, гидроксипролина и фибронектина в динамике репаративного фиброза (острая сердечная недостаточность - увеличение содержания общего гидроксипролина, свободного и пептидно-связанного гидроксипролина во 2-й и 3-й фазах; нарушения ритма - повышение содержания общего гидроксипролина во 2-й фазе, свободного и пептидно-связанного гидроксипролина во 2-й и 3-й фазах, снижение концентрации фибронектина во 2-й фазе, повышение содержания гликозаминогликанов в 3-й фазе; перикардит - повышение содержания пептидно-связанного гидроксипролина в 3-й фазе).
5. Раннее назначение ингибиторов ангиотензин-превращающего фермента является фактором риска замедления процесса репарации в миокарде, о чем свидетельствуют снижение содержания общего гидроксипролина, свободного и пептидно-связанного гидроксипролина в моче в 1-й фазе, снижение содержания гликозаминогликанов в сыворотке крови во 2-й фазе, что означает, в свою очередь, снижение интенсивности обмена коллагена и протеогликанов в указанные сроки.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Изучение содержания и соотношения отдельных компонентов внеклеточного матрикса (гликозаминогликаны, гидроксипролин, фибронектин) может быть использовано для прогноза процесса постинфарктного репаративного фиброза у больных с инфарктом миокарда. При анализе полученных результатов необходимо учитывать резервные возможности больных, обусловленные их возрастом (до 49 лет, 50Ц59 лет, 60Ц69 лет), поскольку процесс заживления инфаркта миокарда на госпитальном этапе протекает с разной интенсивностью. Эти показатели также имеют диагностическое значение при развитии осложнений инфаркта миокарда.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Путятина А.Н. Клинические особенности течения острого инфаркта миокарда у больных в пожилом возрасте / А.Н. Путятина, Л.Б. Ким // Сибирский консилиум. - 2007. - № 7 (62). - С. 229Ц230 (Материалы III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием; Новосибирск, 2007).
2. Ким Л.Б. Возрастная динамика изменения содержания (активности) кардиоспецифических маркеров при остром инфаркте миокарда / Л.Б. Ким, А.Н. Путятина // Актуальные вопросы кардиологии: Сборник тезисов докладов XIV научно-практической конференции с международным участием с III Международным симпозиумом по эхокардиографии и сосудистому ультразвуку. - Тюмень, 2007. - С. 106Ц107.
3. Путятина А.Н. Возрастные особенности лабильности клеточных мембран у больных инфарктом миокарда / А.Н. Путятина, Л.Б. Ким // Вестник РАМН. - 2008. - № (Приложение). - С. 353 (Тезисы V Конференции молодых ученых России с международным участием; Москва, 2008).
4. Ким Л.Б. Факторы риска инфаркта миокарда у лиц пожилого и старческого возраста / Л.Б. Ким, А.Н. Путятина // Высокие технологии в медицине: Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Ленинск-Кузнецкий, 2008. - С. 240Ц241.
5. Ким Л.Б. Распространенность факторов риска инфаркта миокарда в пожилом и старческом возрасте / Л.Б. Ким, А.Н. Путятина, А.Д. Куимов // Патология кровообращения и кардиохирургия. - 2009. - № 3. - С. 79Ц82. (Из списка ВАК) 6. Ким Л.Б. Содержание основных компонентов внеклеточного матрикса у больных инфарктом миокарда с острой сердечной недостаточностью / Л.Б. Ким, А.Н. Путятина // Актуальные вопросы кардиологии: Тезисы докладов Международного конгресса по гериатрической кардиологии и неинвазивной визуализации сердца совместно с XVI ежегодной научно-практической конференцией. - Тюмень, 2009. - С. 114Ц116.
7. Ким Л.Б. Комплекс методов для оценки реактивности соединительной ткани и возможности решения клинических патрикса в изменении структурно-функциональных характеристик сердца при осложненном инфаркте миокарда / Л.Б. Ким, А.Н. Путятина // Кардиология на перекрестке наук: Сборник тезисов III Международного конгресса совместно с VII Международным симпозиумом по эхокардиографии и сосудистому ультразвуку, XIX ежегодной научно-практической конференцией Актуальные вопросы кардиологии. - Тюмень, 2012. - С. 112Ц113.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ВКМ - внеклеточный матрикс ГАГ - гликозаминогликаны, г гексоз/л ГОП - гидроксипролин, мг/сут ИМ - инфаркт миокарда ИАПФ - ингибитор ангиотензин-превращающего фермента КМ - - кардиомиоциты ММП - матриксная металлопротеиназа НР - нарушение ритма ОСН - острая сердечная недостаточность ПКТ - перикардит РФ - репаративный фиброз ТИМП - тканевой ингибитор металлопротеиназ ФН - фибронектин, мг/л Соискатель Путятина А.Н.