Автореферат и диссертация по медицине (14.01.08) на тему:Матриксные металлопротеиназы и особенности апоптоза при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей

На правах рукописи

Гасанов Алекбер Газанфар оглы

МАТРИКСНЫЕ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫ И ОСОБЕННОСТИ АПОПТОЗА ПРИ КАРДИОМИОПАТИЯХ И ВРОЖДЕННЫХ ПОРОКАХ СЕРДЦА У ДЕТЕЙ

Ф2

14Лгк08^гпедиатрия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва -2010

1 4ЯНдпп1п

003490587

Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Научном центре здоровья детей РАМН

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук

Басаргина Елена Николаевна Бершова Татьяна Владимировна

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

доктор медицинских наук, профессор

Леонтьева Ирина Викторовна Котлукова Наталья Павловна Кучеренко Алла Георгиевна

Ведущая организация:

ГОУ ДПО Российская медицинская академия последипломного образования Минздравсоцразвития РФ

Защита состоится «_»_2010 г. в _ часов на заседании

Диссертационного совета Д 001.023.01 при Учреждении Российской академии медицинских наук Научном центре здоровья детей РАМН по адресу. 119991, г. Москва, Ломоносовский проспект 2/62

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НЦЗД РАМН по адресу: 119991, г. Москва, Ломоносовский проспект 2/62

Автореферат разослан «_»_2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук

А.Г.Тимофеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В структуре заболеваемости и смертности детей сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему занимают лидирующие позиции (Басаргина E.H., 2003; Терещенко С.Н., 2004; Школьникова М.А., 2008). Несмотря на достижения в диагностике и лечении заболеваний сердца, хроническая сердечная недостаточность у детей встречается часто и, следовательно, поиск новых маркеров прогнозирования ее течения и эффективных средств терапии остается актуальным.

В последние десятилетия прошлого столетия получила определенное развитие так называемая, нейрогормональная концепция возникновения хронической сердечной недостаточности. Однако, несмотря на теоретическую привлекательность, значимость нейрогормональной гиперактивации в развитии хронической сердечной недостаточности оказалась переоцененной (Мареев В.Ю., 2002; Березин А.Е., 2004; Скворцов A.A., 2006). Сегодня правильнее говорить не о чрезмерной активации отдельных нейрогормональных систем, даже таких мощных как ренин-ангиотензин-альдестероновой или симпатшсо-адреналовой, а о дисбалансе нейрогормональных факторов, вызывающих пролиферацию или апоптоз клеток и ремоделирование миокарда. В настоящее время стало очевидным, что в формировании хронической сердечной недостаточности немаловажную роль играют изменения структуры внеклеточного матрикса и гибель клеток путем апоптоза (Ярилин A.A., 1997; Москалева Е.Ю., 2006).

В последние годы установлены основные механизмы развития хронической сердечной недостаточности: регенеративно-пластические изменения кардиомиоцитов и последующая их гибель путем апоптоза", сопряженные с нарушениями структурно-функционального состояния внеклеточного матрикса и последующим формированием фиброза (Eltyeb А., 2007; Xiao J. 2009). Выявлена альтерация компонентов внеклеточного матрикса, которая осуществляется при дисбалансе активности матриксных металлопротеиназ (ММП) и их тканевых ингибиторов (ТИММП). Причем деструкция коллагеновой сети миокарда может быть вызвана факторами, индуцирующими или повышающими активность матриксных металлопротеиназ, либо снижающими фоновую активность их тканевых ингибиторов. Однако синергично-антагонистические отношения указанных ферментов и их ингибиторов в процессах повреждения внеклеточного матрикса

(ВМ) кардиомиоцитов при хронической сердечной недостаточности по существу не исследовались. Остаются невыясненными вопросы регуляции активности матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов в процессах деградации коллагена и фиброзирования миокарда, сопровождающихся ремоделированием сердца и реконструкцией его камер.

Исследования молекулярных механизмов апоптоза при различных формах патологии сердца являются одной из актуальных проблем медицинской науки. Длительное время считалось, что алоптоз не характерен для высокодифференцированных тканей. Однако в последние несколько лет установлен апоптоз кардиомиоцитов при остром и хроническом миокардите (Das А., 2005; Ricci С., 2005). Гибель клеток путем апоптоза происходит также при гипоксии на фоне уменьшения кровоснабжения органа (Симоненко В.Б., 2000; Niessner А., 2009). Вместе с тем недостаточно изучены особенности индукции и течения апоптоза при различных формах патологии сердца у детей. Существуют противоречивые данные о значимости изменений комплекса Fas-penenTop-Fas-nnraHÄ (Fas-R-Fas-L) при индукции апоптоза по мембранному пути у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями (Аббасова С.Г., 1999; Швел И.А. 2009; Li Y., 2004; Stamatis А., 2007). В полной мере не исследованы процессы высвобождения митохондриальных апоптических факторов, одним из которых является цитохром-С (Vempati U.D. 2007). Важным является выяснение степени асимметрии внешнего и внутреннего слоев плазматической мембраны по составу их фосфолипидов, в частности, связи фосфатидилсерина с аннексином-V. Особый интерес представляет анализ процессов регуляции апоптоза и изменений внеклеточного матрикса, механизмов взаимосвязи программированной клеточной гибели и состояния кардиомиоцитов, а также их влияние на выраженность процессов фиброзирования миокарда.

Для определения связи между изменениями активности матриксных металлопротеиназ и динамикой ряда параметров апоптоза кардиомиоцитов на фоне комплексной терапии хронической сердечной недостаточности представляется необходимой также оценка значимости изменений геометрии сердца и функционального состояния миокарда, особенно при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей. Все вышеизложенное определило цель настоящей работы.

Цель работы: установить закономерности изменений матриксных металлопротеиназ и факторов апоптоза при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей для оптимизации диагностики и лечения.

Задачи исследования:

1. определить динамику содержания матриксных металлопротеиназ и их тканевого ингибитора в сыворотке крови при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей.

2. установить изменения факторов апоптоза в крови на разных стадиях формировании сердечной недостаточности у детей.

3. определить изменения продукции оксида азота и активности супероксиддисмутазы при различной тяжести недостаточности кровообращения у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца.

4. выявить особенности изменений содержания матриксных металлопротеиназ и маркеров активности апоптоза фоне комплексной терапии хронической сердечной недостаточности при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей.

Научная новизна: впервые установлены закономерности изменений продукции матриксных металлопротеиназ, тканевого ингибитора металлопротеазы -1, индукторов апоптоза и их регуляторов при хронической сердечной недостаточности у детей с различными формами кардиомиопатий и врожденных пороков сердца. Показано, что длительное функционирование апоптоза при патологии сердца у детей указывает на динамический характер процессов клеточного умирания и свидетельствует о том, что терапевтические мероприятия, проводимые даже недели спустя от начала повреждения кардиомиоцитов, могут защищать поврежденный миокард.

Выявлено, что у детей с хронической сердечной недостаточностью типовой реакцией является усиление митохондриального пути развития апоптоза, связанного с высвобождением цитохрома-С и образованием апоптосом, инициирующих каспазный путь, а также активация БаБ-зависимого мембранного пути апоптоза, сопровождающегося изменениями фосфолипидного состава плазматической мембраны и увеличением содержания аннексина, который является маркёром выраженности апоптоза у таких больных. Определены значимые различия содержания матриксных

металлопротеиназ в крови, зависимые от тяжести недостаточности кровообращения при различных формах патологии сердца у детей.

Впервые установлены взаимосвязи между эхокардиографическими показателями функционального состояния сердца при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца, содержанием матриксных металлопротеиназ, тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 в крови, индукцией процессов апоптоза и продукцией их регуляторов у детей с недостаточностью кровообращения.

Впервые у детей при дилатационной, гипертрофической, рестриктивной кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца установлены разнонаправленные изменения соотношений концентраций матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1, что указывает на вариации ремоделирования миокарда при различных заболеваниях сердца.

У детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца установлены однонаправленные изменения сигнальных молекул апоптоза, наибольшая активность которых выявлена у больных с выраженными проявлениями недостаточности кровообращения при дилатационной и рестриктивной кардиомиопатиях, а также у пациентов с аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии.

Впервые установлено, что доказательством участия апоптоза в повреждении миокарда при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей является протекгивное действие фармакологических вмешательств, направленных на его селективное торможение.

Впервые в детской кардиологии в клинических условиях доказана эффективность влияния комплексной терапии на стабилизацию продукции матриксных металлопротеиназ и регуляторов апоптоза, что обусловлено способностью препаратов уменьшать степень гипоксического повреждения кардиомиоцитов, регулировать метаболизм миокарда, подавлять программированную гибель клеток и развитие избыточного фиброза.

Практическая значимость работы

Изменения морфометрических и функциональных параметров сердца у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца, сопровождающиеся характерной динамикой продукции матриксных металлопротеиназ, тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1,

индукторов алоптоза, а также нарушением баланса их регуляторов в крови, позволяют считать ММП-1, ММП-2, ММП-9, ТИММП-1, показатели апоптоза, а также уровни оксида азота и супероксидцисмутазы значимыми маркерами повреждений миокарда у детей при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца.

Значимые изменения соотношений концентраций матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 при гипертрофической кардиомиопатии и разных стадиях недостаточности кровообращения при дилатационной и рестриктивной кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца свидетельствуют о выраженной деструкции коллагена, развитии фиброза миокарда с нарушением его функций. Смещение баланса в сторону блокады матриксной металлопротеиназы-1 у детей с гипертрофической кардиомиопатией, врожденными пороками сердца и дилатационной кардиомиопатией при недостаточности кровообращения ИБ -III стадии указывает на формирование фиброза поврежденного миокарда.

Повышение содержания матриксных металлопротеиназ и изменения продукции тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 являются свидетельством деградации коллагена и формирования ремоделирования сердца, характерных для больных с дилатационной кардиомиопатией при недостаточности кровообращения 1-11А стадий, рестриктивной кардиомиопатией и аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии.

Сохраняющиеся устойчиво высокими концентрации ММП-2 и ММП-9 в сыворотке крови больных с дилатационной и рестриктивной кардиомиопатиями на разных стадиях недостаточности кровообращения свидетельствуют о перманентности деструктивных процессов во внеклеточном матриксе миокарда и являются предикторами неблагоприятного прогностического исхода заболевания

Применение ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и ¡3-адреноблокаторов у детей с хронической сердечной недостаточностью оказывает кардиопротективное действие на миокард, предотвращает патологическое ремоделирование сердца, способствует повышению эффективности комплексной терапии и ускоряет обратную динамику систолической и диастолической дисфункции миокарда.

Установленные концентрации изученных матриксных металлопротеиназ и сигнальных молекул апоптоза в сыворотке крови детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца являются объективными критериями оценки тяжести нарушений кровообращения и могут быть рекомендованы для оценки эффективности лечения и прогнозирования течения хронической сердечной недостаточности у детей.

Внедрение результатов работы в практику

Критерии анализа ремоделирования сердца при кардиомиопатиях и ВПС, а также способы их коррекции и методы оценки эффективности проводимой комплексной терапии у детей внедрены в кардиологическом отделении и консультативно-диагностическом центре НЦЗД РАМН.

Материалы диссертации по диагностике и лечению кардиомиопатий и врожденных пороков сердца включены в учебный курс повышения квалификации стажеров, клинических ординаторов и аспирантов в НЦЗД РАМН.

Установленные методы оптимизации комплексной терапии и способы оценки эффективности лечения детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца целесообразно использовать в диагностических центрах и стационарах, специализированных кардиологических отделениях, а также в других лечебных учреждениях, занимающихся диагностикой, лечением и профилактикой сердечно-сосудистых заболеваний у детей и подростков.

Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: XI конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2007); XII конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2008); VIX Всероссийском съезде сердечнососудистых хирургов (Москва, 2008); XVI Съезде педиатров России (Москва, 2009); IV Европейском конгрессе педиатров (Europaediatrics, Moscow, 2009).

Структура диссертации. Работа изложена на 235 страницах текста. Диссертация стоит из введения, обзора литературы, описания объема и методов исследований, четырех глав собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 102 отечественных и 253 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 31 таблицей и 17 рисунками.

ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена в кардиологическом отделении (зав. - д.м.н., проф. E.H. Басаргина) и лаборатории клинической биохимии (зав. - д.м.н., проф. М.И. Баканов) НИИ педиатрии НЦЗД РАМН (директор - академик РАМН, профессор A.A. Баранов).

Специальные исследования проводились в отделениях ультразвуковой диагностики (зав.-д.м.н., проф. И.В. Дворяковский), функциональной диагностики (зав.-д.м.н., проф. О.Ф. Лукина), рентгеновском отделении (зав. -к.м.н. E.H. Цыгина), отделении компьютерной томографии (зав.-д.м.н. Е.И.Зеликович) и патологоанатомической лаборатории (зав.-д.м.н., проф. А. Г.Талалаев) НИИ педиатрии НЦЗД РАМН.

В кардиологическом отделении был обследован 191 ребенок в возрасте от 2 мес. до 16 лет, из них 171 больной с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца. При этом с дилатационной кардиомиопатией (ДКМП) было 68 больных, с гипертрофической кардиомиопатией (ГКМП) - 36, с рестриктивной кардиомиопатий (РКМП) - 14 и с врожденными пороками сердца (ВПС) - 53. Референтную группу составили 20 условно здоровых детей.

Диагностика указанных форм патологии сердца осуществлялась на основании данных анамнеза, клинического осмотра и инструментальных исследований: электрокардиографии (ЭКГ), суточного мониторирования ЭКГ (СМ ЭКГ), эхокардиографии (ЭхоКГ) с допплерографией, рентгеновского и томографического исследования органов грудной клетки.

Регистрацию ЭКГ проводили в 12 общепринятых отведениях на электрокардиографах «Мингофон-7» и «Megacart» фирмы «Simens». Холтеровское мониторирование ЭКГ осуществляли с помощью систем «Medilog Optima F4» фирмы «Oxford» и «МТ-200» фирмы «Schiller».

ЭхоКГ-исследование проводили с использованием ультразвуковой диагностической системы «Seqvonia 512» (Acusón). Кроме одномерного и двухмерного сканирования выполняли импульсную допплер-ЭхоКГ для определения наличия и степени выраженности митральной и трикуспидальной регургитации, легочной гипертензии и диастолической функции миокарда левого желудочка. При оценке эхокардиографических данных сердца детей определяли фактические показатели и по уравнениям линейной регрессии представляли их в процентах от должных величин (Иванов А.П., 1988).

Определение содержания матриксных металлопротеиназ: ММП-1, ММП-2, ММП-9 и их тканевого ингибитора - ТИММП-1, а также маркеров апоптоза: sFas-R, sFas-L, цитохрома С, аннексина-V и Cu/Zn супероксиддисмутазы (СОД) использовали метод количественного твердофазного иммунноферментного анализа (ИФА). Принцип метода ИФА основан на количественном определении исследуемого биологического агента в сыворотке крови человека с помощью его послойного связывания со специфичными антителами.

Определение концентрации оксида азота (N0) в сыворотке крови проводили колориметрическим методом. Принцип метода основан на ферментном превращении нитрата в нитрит с участием фермента нитрат-редуктазы и колориметрическом измерении концентрации нитрита по азо-красителю, образующемуся в реакции Грисса (Реутов В.П.Д998).

Всем больным с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца проводили симптоматическое лечение, направленное на уменьшение выраженности симптомов недостаточности кровообращения, и включало ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ), мочегонные препараты, сердечные гликозиды и у ряда больных В-адреноблокаторы. Назначение больным ИАПФ было обусловлено наличием признаков сердечной недостаточности. При этом предварительно проводили пробу, которая заключалась в назначении капотена в дозе 0,2-0,4 мг/кг/сутки, под контролем числа сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления (АД), определяемых каждые 30 минут в течение 4-х часов. В последующем первоначальную дозу препарата увеличивали до 0,8-1 мг/кг/сутки в зависимости от динамики клинических показателей.

Оптимальной дозой ингибиторов АПФ, применяемых в педиатрической практике, считается то количество препарата, при применении которого снижается конечный систолический объем (КСО), конечный диастолический объем (КДО) и давление в левом желудочке; повышается сердечный выброс и поддерживается рабочее системное давление без проявлений брадикардии (Атрощенко И.Е., 2001; Gregory В., 2006). Больным с ДКМП лечение J3-адреноблокаторами было начато на фоне предшествующего длительного приема ИАПФ, дигоксина и диуретиков при стабильном клиническом состоянии.

Статистическую обработку всех полученных данных выполняли с использованием пакета программы «Statistica 6.0». Оценка распределения

параметров в выборках проводилась с помощью построения гистограмм и графиков. Рассчитывали среднюю величину (М), ошибку средней (т); данные в тексте и таблицах представляли в виде М±т. Для сравнения средних величин использовали АМОУА и считали различия статистически значимыми при р<0,05. Корреляционный анализ в зависимости от распределения проводился по методам Пирсона и Спирмана.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Использование высокотехнологичных методов диагностики и анализ полученных данных позволили изменить первоначальный диагноз у 24% наблюдавшихся нами больных. В большинстве случаев точная диагностика формы патологии сердца и существенное изменение тактики лечения больного сопровождались нормализацией биохимических параметров и улучшением состояния пациентов, прогноз которых по направляющим документам был фатальным.

Дилатационная кардиомиопатия диагностировалась при наличии клинических признаков левожелудочковой или тотальной сердечной недостаточности, кардиомегалии, обусловленной преимущественно увеличением желудочков (больше левого) при невыраженной гипертрофии миокарда и значительном снижении систолической функции левого желудочка, сопровождавшейся атриовентрикулярной регургитацией.

В данную группу было включено 68 больных в возрасте от 2 месяцев до 16 лет. С учетом стадии недостаточности кровообращения больные были распределены на 2 группы. В группу НК1-11А стадий вошли 36 детей с дебютом заболевания до 2-х лет и 12 пациентов с дебютом старше 2-х лет. Вторую группу составили 6 больных с дебютом до 2-х лет и 14 детей с дебютом старше 2-х лет с НК НБ-Ш стадий.

Клиническая симптоматика ДКМП была обусловлена тяжестью нарушений кровообращения и проявлялась бледностью, цианозом, одышкой, расширением границ сердца, глухостью тонов сердца. Утяжеление декомпенсации сердца сопровождалось увеличением печени и периферическими отеками. При прогрессирующем или непрерывно рецидивирующем течении процесса отмечалось нарастание отеков нижних конечностей, появлялся асцит.

При ЭхоКГ у больных с ДКМП было установлено резкое расширение полостей сердца, особенно левого желудочка в систолу, что указывает на

значимое нарушение сократительной способности миокарда, которое сопровождалось характерным изменением диастолической функции, что отражалось в значительном удлинением времени изоволюмическош расслабления левого желудочка ("Луг), которое составило в среднем 0,046±0,002 секунд у больных с НК 1-ПА стадий и 0,041±0,002 секунд у больных с НК ПБ-Ш стадией. У всех обследованных больных была выявлена значительная митральная и трикуспидальная регургитация крови. Вероятно, у данной категории больных регургитация является следствием расширения камер сердца и умеренного фиброзирования сердечных клапанов. Отмечалось также увеличение полости левого предсердия и правого желудочка, особенно выраженное у больных с НК ПБ-Ш стадий, что указывало на наличие застоя в малом круге кровообращения

Выявленные нарушения морфометрических и функциональных параметров сердца у пациентов с ДКМП ассоциировались со значительными изменениями сывороточных концентраций ММП и их тканевого ингибитора (табл.1). У больных с НК 1-НК ПА стадий обращает внимание значимое повышение содержания ММП-1, как основного фермента, осуществляющего денатурацию коллагенов ВМ. Ее концентрация в крови у этих больных была в 4 раза выше, чем в референтной группе. Изменения содержания ТИММП-1 у этих пациентов характеризовались обратными относительно концентраций ММР-1 изменением и направлением, и были значимо ниже референтных значений. Было выявлено также существенное повышение уровней ММП-2 и ММП-9 по сравнению с данными референтной группы (табл.1).

Таблица 1

Изменения концентраций матриксных металлопротеиназ и их тканевого

ингибитора в сыворотке крови у детей с кардиомиопатиями

Изученные параметры ДКМП гкмп РКМП Референтная группа

НК1-ПА ст. НК11Б-Ш ст. Обструкгивная форма Необструктивная форма

ММП-1 (аг/мл) 9,43±0,49* 1,73±0,08* ♦* 0,93±0,09* 1,23±0,12* 4,78±0,31* 2,44±0Д1

ММП-2 (нг/мл) 571,94±26,1б* 601,27*31,29* 531,5±17,87* 473,77±20,67* 536,6±24,8* 234,34*15,5

ММП-9 (нг/мл) 664,73±28,34 697,38±30,47* 509,63± 11,91» 487,46±22,63* 822,84±19,46* 389,6±30,5

ТИММП-1 (нг/мл) 171,84±19,56* 452,67±21,79* * 477,4б±2б,32* 464,99*14,82* 179,82±14,59* 273,18±\9,4

Примечание: здесь и в других таблицах звездочками обозначены: *- значимость различий показателей у больных по сравнению с контролем (р<0,05), ** -значимость различий показателей между группами.

При этом у больных с НК I-IIA стадий были выявлены умеренные положительные корреляции между показателями содержания ММП-1 с КДР и КСР левого желудочка (г=0,44; р<0,01 и 1=0,45; р<0,01 соответственно). Аналогичные связи были установлены также между уровнем ММП-2 и КСР (г=0,39; р<0,01). Эти данные указывают на то, что повышение уровня ММП способствует разрушению коллагеновой сети ВМ и ремоделированию левого желудочка.

Обнаружены также умеренные отрицательные корреляции между концентрациями ММП-1 и ММП-2 с ФВ (г= - 0,40; р<0,01 и г = - 0,39; р<0,001 соответственно), что свидетельствует о роли этих ферментов в нарушении сократительной способности миокарда на начальных стадиях НК у детей с ДЬСМП. Установленные изменения позволяют полагать, что увеличение активности ММП на фоне снижения концентраций тканевого ингибитора-1 у больных с НК I-IIA стадий при ДКМП играет значительную роль в нарушении изомерного состава внеклеточного матрикса. Поскольку ММП-1 имеет большее сродство к коллагену I типа, повышение уровня этого фермента способствует расщеплению коллагена именно этого типа. При этом происходит альтерация соотношения коллагенов в сторону увеличения содержания коллагена III типа, обладающего высокой эластичностью, что способствует повышению растяжимости миокарда, дилатации левого желудочка и тем самым нарушению его систолической функции.

Концентрации изученных матриксных металлопротеиназ и их тканевого ингибитора-1 в сыворотке крови больных детей с ДКМП изменялись по мере нарастания НК. В отличие от НК 1-Й А стадий, у детей с НК ИБ-Ш стадий при ДКМП, отмечено уменьшение содержания ММП-1, которое сопровождалось гиперпродукцией ТИММП-1. У этих пациентов содержание ММП-2 и ММП-9 оставалось на высоких уровнях.

У пациентов с НК ПБ-Ш стадий при ДКМП были обнаружены также значимые корреляции между показателями содержания ММП-2 и величинами систолического и диастолического размеров левого желудочка (г=0,43; р<0,01 и г=0,51; р<0,05 соответственно) и ММП-9 с увеличением размера левого предсердия (г=0,48; р<0,001). Установлена умеренная отрицательная связь уровней ММП-2 с величинами ФВ (г=^-0,41; р<0,01). Удлинение времени изоволюмического расслабления миокарда (Tivr), свидетельствующее о

диастолической дисфункции сердца, положительно коррелировало с увеличением содержания ТИММП-1 (г =0,49; р<0,001).

Установленные изменения концентраций ММП-1 и ТИММП-1 позволяют полагать, что при разной выраженности недостаточности кровообращения нарушение баланса з системе ММП имеет характерные особенности. Так, снижение уровня ММП-1 у больных с НК ПБ-Ш стадий приводит к ослаблению коллагенолитических процессов и уменьшению деградации коллагена I типа во ВМ миокарда. Высокие концентрации ТИММП-1, путем индукции фибробластов могут усиливать синтез коллагена и других белковых компонентов ВМ, что является одной из причин развития фиброза, способствующего повышению упругости миокарда. В этих условиях увеличение жесткости миокарда является одной из причин удлинения фазы изоволюмического расслабления левого желудочка, что еще более усугубляет его диастолическую дисфункцию у больных с НК ПБ-Ш стадий при ДКМП.

Значительное повышение концентрации ММП-2 и ММП-9 у больных с НК ПБ-Ш стадий указывает на возможность последующего усиления распада компонентов ВМ, что способствует дилатации желудочков и предсердий, а также углублению систолической и диастолической дисфункции. Учитывая, что ММП-2 и ММП-9 разрушают не только желатины, а также дистрофии, коллагены I и III типов ВМ и тяжелые цепи ß-миозина, можно полагать, что деградация белков внеклеточного матрикса и разрушение кардиомиоцитов у больных с НК ЦБ-III стадий приобретает перманентный характер и может быть одной из основных причин прогрессирования НК.

Таким образом, коллагенолитические процессы и сопровождающее их фиброзирование миокарда под воздействием ММП и ТИММП-1 во ВМ у детей с ДКМП продолжается при всех стадиях НК. Однако у пациентов с НК IIA-III стадий распад коллагена сочетается с еще большей активацией процессов фиброзирования во ВМ, обусловленной повышением уровня ТИММП-1. Следует отметить, что в ответ на снижение сократительной способности сердца, формируется гипертрофия миокарда ЛЖ. Однако, степень гипертрофии у больных с НК I-IIA стадией при ДКМП неадекватна степени дилатации левого желудочка. Неспособность миокарда развивать адекватную гипертрофию как основной механизм долговременной компенсации систолической дисфункции, обусловливает стойкое и прогрессирующее снижение сократительной способности и расширение левого желудочка. При

этом нарушается эффективность компенсаторного механизма Франка-Старлинга. Развивающийся в результате гемодинамической перегрузки реактивной фиброз в конечных стадиях НК приводит к дезадаптивному ремоделированию сердца в виде дилатации камер и неблагоприятному исходу заболевания у таких детей.

Гипертрофическая кардномиопатия у обследованных детей характеризовалась скудностью или отсутствием жалоб. Больные с различными формами ГКМП были распределены на 2 группы. В первую группу вошли 20 детей с обструктивной формой ГКМП, во вторую 16 больных с необструктивной формой. Отличительным признаком ГКМП у детей явилось раннее развитие ЭКГ и ЭхоКГ изменений, до появления жалоб. При этом у больных с ГКМП выявлялись: увеличение толшины миокарда межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка; уменьшение параметров левого желудочка (КДР, КСР, КДО и КСО) и снижение УО сердца. Показатели, характеризующие систолическую функцию (ФВ) миокарда были увеличены. Наиболее выраженные изменения параметров и функции сердца отмечены у детей с обструктивной формой ГКМП. При этом было обнаружено существенное замедление скорости трасмитрального кровотока во время раннего диастолического наполнения левого желудочка (V;), при значительном повышении скорости трансмитрального кровотока в систолу предсердий (У2); нарушение соотношения скоростей и значимое удлинение времени изоволюмического расслабления (Тивр) левого желудочка у больных с обструктивной формой заболевания (табл.2).

Таблица 2

Изменения диастолической функции миокарда левого желудочка у детей с

гипертрофической кардиомиопатией

Эхокардио графические параметры Референтная группа (п=20) Необструктивная форма (п=16) Обструктивная форма (п=20)

VI (мм/сек) 0,84±0,04 0,83±0,03 0,64±0,04* **

(мм/сек) 0,52±0,04 0,59±0,04 0,65±0,04*

VI /У2 1,65±0,13 1,48±0,11 1,06±0,1* **

Тивр (мм/сек) 0,025±0,001 0,04±0,002* 0,9±0,02* **

У всех больных с ГКМП были выявлены изменения содержания ММП и ТИММП-1 в сыворотке крови, выраженность которых зависела от клинической

формы заболевания. У пациентов с обструктивной и необструктивной формами ГКМП направленность изменений ММП и ТИММП-1 была одинаковой: снижение уровня ММП-1 сопровождалось повышением концентраций ТИММП-1 у тех же больных. У всех больных с ГКМП уровень ММП-2 и ММП-9 в сыворотке крови был значительно повышен по сравнению с референтной группой. Особенно высокие концентрации ферментов регистрировались у больных с обструктивной формой. Выявленные у этих больных корреляции между концентрациями ММП и их тканевого ингибитора-1 и показателями эхокардиографических параметров сердца указывают на участие этих ферментов в процессах миокардиальной дисфункции. Корреляционный анализ выявил связь толщины стенок (Тмжп и Тзслж) с концентрацией изучаемых ММП: тесную отрицательную - между Тмжп и ММП-1 (гМ),77; р<0,001) и слабую положительную - между ТИММП-1 (г=0,39; р<0,01); Тзслж и ММП-2 (г=0,34; р<0,01). Выявленные корреляции позволяют полагать, что утолщение миокарда обусловлено как гипертрофией кардиомиоцитов, так и следующим за деструкцией коллагена фиброзом внеклеточного матрикса. В различных участках миокарда левого желудочка эти изменения - фиброз и гипертрофия, были неоднородны. Возможно, утолщение межжелудочковой перегородки связано с фиброзными изменениями, что подтверждают обнаруженные нами корреляции.

У этих больных была выявлена обратная связь между параметрами ФВ и сывороточным уровнем ММП-1 (г=-0,48; р<0,01). Уменьшение амплитуды скоростей раннего наполнения левого желудочка (У)), свидетельствующее о диастолической дисфункции, коррелировало с увеличением уровня ТИММП-1 (г = 0,67; р<0,01) и снижением концентраций ММП-1(г = 0,69; р<0,01).

Таким образом, повышение содержания ТИММП-1 на фоне снижения концентраций ММП-1 может приводить к уменьшению утилизации коллагена. Кроме того высокие концентрации ТИММП-1 могут усиливать синтез коллагена и других белковых компонентов ВМ путем активации фибробластов, что является одной из причин развития фиброза, способствующего повышению упругости миокарда у обследованных нами больных с обструктивной формой ГКМП. При этом нарушается баланс его типов, что способствует накоплению коллагена I типа. Обладая высокой жесткостью, коллаген I типа обусловливает повышение упругости миокарда и нарушения его расслабления, что является основной причиной развития диастолической дисфункции миокарда, которая

выражается в снижении скорости трансмитрального кровотока во время раннего наполнения ЛЖ. Вместе с тем, повышение упругости миокарда является причиной усиленного импульсивного сокращения ЛЖ во время систолы и ведет к повышению ФВ. Однако повышение сократимости сердечной мышцы у пациентов с ГКМП указывает на гипердинамический характер его сокращения в условиях сниженной постнагрузки вследствие уменьшения ударного объема сердца и развития фиброза. Кроме того, аккумуляция других белковых компонентов ВМ - фибронектина и эластина, во внеклеточном пространстве миокарда способствует утолщению стенок левого желудочка, тем самым, уменьшая размеры полости ЛЖ, что имеет клиническое значение при ГКМП.

У обследованных нами детей гипертрофия миокарда сопровождалось различными нарушениями ритма и проводимости сердца, которые могут ассоциироваться с внезапной смертью больных (Леонтева И.В. 2000).

Таким образом, нарушения баланса системы ММП и ТИММП-1 в миокарде детей с ГКМП являются причиной патологического ремоделирования сердца, диастолической дисфункции ЛЖ, нарушений ритма и проводимости сердца.

Рестриктивная кардиомиопатия была диагностирована в соответствии клинической картиной болезнью по следующим критериям: 1) наличию признаков бивенгрикулярной сердечной недостаточности; 2) нормальной по величине полости ЛЖ и близкой к норме его систолической функции при значительно нарушенной функции расслабления; 3) значительно увеличенным размерам предсердий; 4) отсутствию выраженной гипертрофии миокарда; 5) отсутствию патологии перикарда, эндокарда и клапанов сердца.

В данную группу было включено 14 больных в возрасте от 9 месяцев до 16,3 лет (в среднем 9,8±1,64 лет), с первичной миокардиальной РКМП и различными стадиями НК. Из них мальчиков было 8, девочек - 6.

Основные клинические проявления РКМП были обусловлены синдромом рестрикции, характеризующимся венозным застоем крови на путях притока к левому и правому желудочкам. Больные предъявляли жалобы на выраженную одышку и слабость при физической нагрузке, связанные с усугублением нарушения диастолического наполнения желудочков. Малосимптомное течение в начале заболевания приводило к тому, что диагностика его была возможна при явных признаках декомпенсации и выраженных изменениях в миокарде.

Таблица 3

Изменения эхокардиографических параметров у детей с рестриктивной кардиомиопатией (в процентах от должных величин)

Эхокардиографические параметры Установленные изменения (М±т)

КДР 106,7±2,71

КСР 108,8±7,01

ПЖ 294,4±38,9

ЛП 204,2Ш,8

ПП 198,3±10,3

Тмжп 173,7±15,7

Тзслж 138,25±12,5

Клинически и инструментально документированные изменения параметров сердца при РКМП ассоциировались с нарушениями определенного баланса между ММП и ТИММП-1. Анализ сывороточных концентраций ММП при РКМП выявил их повышение на фоне снижения ТИММП-1 у всех больных независимо от стадии НК. Однако малочисленность группы больных с РКМП не позволила распределить их по стадиям НК. Особенности гемодинамики обусловили своеобразие изменений ММП и ТИММП-1 при этой патологии. Так, у пациентов с РКМП повышение ММП-1 было обнаружено у всех больных независимо от стадии НК, однако оно было менее выражено, чем у пациентов с ДКМП и составило 4,78±0.31 нг/мл, что было в 2 раза ниже, чем у пациентов с ДКМП при НК1-ИА стадий и в 2,8 раза выше чем у больных при НКПБ-Ш стадий.

При этом была установлена ассоциация между тяжестью клинических проявлений и снижением содержания ТИММП-1 у всех наблюдавшихся больных. По-видимому, снижение активности ТИММП-1 имеет в этих условиях компенсаторное значение и препятствует еще большему нарушению наполнения желудочков за счет уменьшения развития фиброза во ВМ сердца.

Отмечено также существенное повышение уровней ММП-2 и ММП-9 (в 2,3 и в 2,1 раза соответственно) у больных по сравнению с их значениями у детей референтной группы, что составило 536,6±24,8 нг/мл и 822,84±19,46 нг/мл соответственно. При этом были установлены умеренные положительные

связи между уровнями ММП-2 и диаметрами правого предсердия и правого желудочка, а также степенью легочной гипертензией (г=0,51, р<0,001; г= 0,43, р<0,001; 1= 0,55, р<0,001 соответственно). При этом положительная корреляция между содержанием ММП-9 и увеличением размера левого предсердия (г= 0,64; р<0,001) и повышением соотношения скоростей раннего и позднего наполнения ЛЖ (1=0,36; р<0,01) характеризует участие этих ферментов в дилатации предсердий и правого желудочка, а также в формировании диастолической дисфункции миокарда ЛЖ у больных с РКМП. В связи с этим можно полагать, что дефект диастолы при РКМП у детей приводит к развитию диастолической сердечной недостаточности, которая характеризуется нарушением растяжимости желудочков и систолической недостаточностью предсердий.

Таким образом, изменения баланса ММП и ТИММП-1 в структуре ВМ указывают на ключевую роль этих ферментов в ремоделировании сердца. При повышении концентраций желатиназ ММП-2 и ММП-9 структура ВМ нарушается, что приводит к развитию фиброза (Малое II. е1 а1. 2007).

Любые изменения соотношений ММП и ТИММП-1 способствуют нарушению устойчивого баланса между синтезом и распадом коллагена, что является началом фиброзирования миокарда. Поэтому установленные нами нарушения соотношений ММП и ТИММП-1 в крови больных детей являются характерной особенностью кардиомиопатий независимо от их нозологических форм и путей формирования сердечной недостаточности, так как фиброз миокарда является причиной диастолической дисфункций и декомпенсации сердечной деятельности.

Кроме того, было установлено, что удлинение фазы изоволюмического расслабления ЛЖ у больных с ДКМП (V) и У2 не изменены -псевдонормальный тип нарушения диастолической функции сердца), уменьшение амплитуды скоростей раннего наполнения левого желудочка (VI) при ГКМП (контрактильный тип нарушения диастолической функции сердца) и уменьшение амплитуды скоростей позднего наполнения левого желудочка (Уг) при РКМП (рестриктивный тип нарушения диастолической функции сердца) свидетельствуют о наличии диастолической дисфункции сердца при всех изученных нами формах кардиомиопатий у детей, связанных с развитием фиброза сердца.

Врожденные пороки сердца были диагностированы у 53 больных, мальчиков было 29, девочек - 24. Критериями включения в данную группу являлись наличие ВПС, сопровождающегося дилатацией полостей сердца и снижением систолической функции ЛЖ. Клинические симптомы ВПС проявились уже в первые месяцы жизни затруднениями при кормлении, отсутствием прибавки массы тела, беспокойством, бледностью, одышкой и кашлем. При осмотре таких детей на фоне тяжелого общего состояния отмечались бледность кожных покровов, периферический цианоз, особенно выраженный на нижних конечностях, одышка с втяжением уступчивых мест грудной клетки.

У детей с ВПС недостаточность кровообращения может развиваться как следствие перегрузки объемом (ДМЖП, ДМПП, ОАП, недостаточность аортального клапана) так и давлением (стеноз аорты, коарктация аорты). Кроме того она может бьтть связана с ишемией миокарда: в детской популяции с выявлением аномального отхождения левой коронарной артерии от легочной артерии (АОЛКАЛА).

Как показано в табл. 4, у больных с ВПС нами были выявлены изменения в продукции ММП и их тканевого ингибитора в зависимости от вида порока и стадии недостаточности кровообращения. Клинические проявления АОЛКАЛА появлялись у детей первых месяцев жизни. На момент поступления больного клиническая картина складывалась из признаков левожелудочковой недостаточности, сочетавшихся с инфарктоподобными изменениями в миокарде и с недостаточностью митрального клапана, вследствие инфаркта папиллярных мышц и нарушения работы связочного аппарата МК. При аускультации у всех пациентов выявлялся систолический шум митральной регургитации.

При анализе изменений концентраций ММП у больных с АОЛКАЛА было выявлено более выраженное повышение уровня всех изучаемых ММП и снижение содержания ТИММП-1 в сыворотке крови по сравнению с референтными значениями. При этом концентрация ММП-1 составила 11,74 ±1,17 нг/мл, что было в 4,5 раза выше, чем в контроле. Отмечено также существенное повышение уровня ММП-2 и ММП-9 (в 2,3 и в 2,1 раза соответственно) у больных по сравнению с их значениями у детей референтной группы, что составило 651,23±38,52 нг/мл и 952,43±41,07 нг/мл соответственно. При этом особенно высоким было содержание ММП-9, что может быть связано

с тропностью этого фермента к сосудам коронарной системы. Увеличение концентрации ММП сопровождалось значительным снижением содержания их тканевого ингибитора, концентрация которого составила 136,79±14,34 нг/мл, что было существенно ниже референтных значений.

Таблица 4

Изменения содержания матриксных металлопротеиназ и их тканевого ингибитора-1 в сыворотке крови у детей при врожденных пороках сердца

Изученные параметры ВПС АОЛКАЛА (п=8) Референтная группа (п=20)

НК 1-ПА ст. (11=29) НК ПБ-Шст. (п=16)

ММП-1 (нг/мл) 1,71±0,19* 1,11±0,13*** 11.74 ±1,17* 2,44±0,21

ТИММП-1 (нг/мл) 337,92±22,45* 391,02±26,59 * ]36,79±14,34* 273,18± 19,4

ММП-2 (нг/мл) 541.66±29.71* 638.66±26.87*'** 651,23±38,52* 234,34±15,5

ММП-9 (нг/мл) 336.43*21.63 368.31±24.28 952.43±41,07* 389,6±30,5

Нарушения баланса между продукцией ММП и ТИММП-1 у больных с АОЛКАЛА ассоциировались с выраженной дилатацией ЛЖ и нарушениями функций сердца. При этом были выявлены умеренные корреляции между уровнями ММП-1 и величинами КДР, КСО и КДО левого желудочка (г=0,33; р<0,01, 1"= 0,52, р<0,01; г=0,47, р<0,01 соответственно), а также отрицательная связь с ФВ (г=- 0,57 р<0,01;). Были установлены положительные корреляции уровней ММП-2 с КДР и с КСР (г=0,47, р<0,01; г= 0,57, р<0,01 соответственно). Выявлены также корреляции между содержанием ММП-9 и размерами левого желудочка КСР и КСО (г=0,71, р<0,001; г=0,74, р<0,001 соответственно) и отрицательная связь с ФВ (г=-0,54, р<0,01). Эти данные свидетельствуют о роли ММП в процессах повреждения миокарда и нарушении его функций у обследованных нами больных.

При проведении индивидуального анализа нами были выявлены очень высокие концентрации ММП-9 (1094,31нг/мл и 1214,68 нг/мл) у двух умерших больных с АОЛКАЛА по сравнению с выжившими пациентами этой же группы что, может быть связано с участием данного фермента в нарушении структуры коронарных сосудов. У детей после хирургической коррекции анамолии на фоне терапии, направленной на коррекцию НК, отмечалось улучшение общего состояния, морфометрических и функциональных параметров сердца.

При исследовании ММП у больных с ВПС с перегрузкой объемом или давлением, при различной тяжести НК были обнаружены однонаправленные изменения изучаемых параметров на всех стадиях ее развития. У всех пациентов этой группы было выявлено значимое снижение содержания ММП-1. Его наименьшая концентрация у больных с НК ПБ-Ш стадий была в 2 раза ниже, чем в референтной группе и составила 1,21±0,13 нг/мл. Изменения содержания ТИММП-1 у этих пациентов характеризовались обратным, относительно концентраций ММР-1, направлением и составили 337,92±22,45 нг/мл при НК 1-НА стадий и 391,02±26,59 нг/мл при НК ИБ-Ш стадий, что было значимо выше референтных значений.

У всех пациентов с перегрузкой объемом или давлением, было выявлено также значительное повышение уровня ММП-2 по сравнению с данными референтной группы, что составило 541,66±29,71 нг/мл при НК 1-ПА стадий и 638,66±26,87 нг/мл при НК ПБ-Ш стадий. Обращает на себя внимание тенденция к снижению концентрации ММП-9 в отличие от больных с кардиомиопатиями. Её концентрации были равны 336,43±21,63 нг/мл при НК I ИА стадий и 368,31±24,28 нг/мл при НК ПБ-Ш стадий, они существенно не отличались от таковых в референтной группе.

У больных с ВПС, с перегрузкой объемом или давлением при НК 1-НА стадий были выявлены отрицательные корреляции между содержанием ММП-1 и величинами КДР и КСР левого желудочка, (г=-0,47; р<0,01, и г=-0,51; р<0,01 соответственно). Положительные связи были установлены между уровнями ММП-2 и КСР (г=0,48; р<0,01), а также ММП-2 и ФВ (г=- 0,51; р<0,001). Отмечалась также негативная зависимость между ТИММП-1 и ФВ (г=- 0,38; р<0,001).

У пациентов с ВПС с перегрузкой объемом или давлением при НК ПБ - III стадий были отмечены более выраженные изменения содержания изученных ферментов. У этих больных выявлены отрицательные корреляции содержания ММП-1 с систолическими и диастолическими размерами левого желудочка, Тмжп (г=-0,39; р<0,01, г=-0,47; р<0,05 и г=-0,52; р<0,05 соответственно) и ТИММП-1 с ФВ (г =-0,36; р<0,001), а также ММП-2 с ФВ (г =-0,61; р<0,001). Была установлена также положительная корреляция между уровнями ТИММП-1 и Тмжп (г=0,41; р<0,05) Удлинение времени изоволюмического расслабления миокарда Тпт, положительно коррелировало с увеличением содержания ТИММП-1 (г =0,49; р<0,01).

Эти изменения свидетельствуют, что повышение активности ММП-2 у больных ВПС с перегрузкой объемом или давлением играет значимую роль в деструкции ВМ, что усугубляет процессы дилатации камер сердца. При этом увеличение жесткости миокарда, с одной стороны является причиной диастолической дисфункции, а с другой необходимо для сохранения целостности стенок левого желудочка. Такому варианту изменений способствует также уменьшение концентраций ММП-1 и ММП-9, которое указывает на ослабление коллагенолитических процессов во ВМ (Spinale F. G. 2007).

На основании этих данных можно полагать, что при различных формах патологии миокарда изменения активности ММП и ТИММП-1 определяют типы ремоделирования сердца. Нами были разработаны следующие варианты

ремоделирования сердца

и

ги'!.|\1:н1"нл:н ГРУППА

РЕ J-EFEIГП1ЛЯ ГРУППА

jK

V""

(рис.1).

1. Повышение активности ММП на фоне снижения концентраций ТИММП-1 у больных с ДКМП при НК 1-ИА стадий, РКМП и АОЛКАЛА способствует

деградации коллагенов ВМ, что приводит к дилатации камер сердца

и его эксцентрическому ремоделированто.

¡'Ы'Ы'ЬНШХЯ!IULI

V

2. Повышение содержания ТИММП-1 на фоне снижения ММП-1 при гипертрофической кардиомиопатии приводит к гипертрофии стенок миокарда, уменьшению объёма левого желудочка и его концентрическому ремоделированто.

г

M и

п

FC' f СТ'И ГТ НА Я ГР>7Пг*

3. Повышение ТИММП-1 и ММП-2 на фоне снижения ММП-1 и МПП-9 при ВПС, сопровождающиеся повышением объема крови или давления в полостях сердца, приводит к расширению и уплотнению камер сердца.

Рис. 1. Возможные варианты ремоделирования сердца

Анализ изменений маркеров апоптоза показал, что при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца, их направленность была одинаковой. Однако у детей с НК НБ-Ш стадий при ДКМП и АОЛКАЛА была отмечена наибольшая выраженность процессов апоптоза.

У обследованных детей с ДКМП было отмечено усиление апоптической гибели кардиомиоцитов. При этом выраженность индукции процессов апоптоза у этих больных существенно зависела от стадии НК (табл.5). У больных с ДКМП при НК 1-НА стадий не отмечено значительных изменений содержания зБаБ-Я и вРаБ-Ь, что указывает на отсутствие начальной стадии Раэ-индуцированного пути апоптоза при НК 1-ПА стадий у больных с ДКМП.

У больных ДКМП и НК ПБ-Ш стадий были выявлены высокие концентрации эРаБ-Я и БРаБ-Ь в 1,2-2 раза превышавшие их уровни у детей референтной группы и увеличенные в 1,1-1,6 раза соответственно по сравнению с больными с НК 1-ПА стадий. Такое увеличение концентраций вРаз-Я и зРаэ-Ь при НК ПБ-Ш стадий у детей указывает на индукцию Раэ-зависимого апоптоза кардиомиоцитов только при тяжелой НК.

Таблица 5

Изменения апоптоза у детей с дилатационной кардиомиопатией

Изученные параметры ДКМП Референтная группа (п=20)

НК 1-ПА (п=50) НК ПБ-Ш (п=18)

вРаз-Я (нг/мл) 0,18±0,02 0,28±0,02*,** 0,21±0,01

зРаэ-Ь (нг/мл) 0,42±0,02 0,81±0,03*,** 0,37±0,03

Цитохром-С(нг/мл) 0,56±0,05* 0,88±0,06*,** 0,28±0,03

Аннексин-У(нг/мл) 8,86±0,41* 12,72±1,14*,** 4,20±0,27

Наряду с этим было выявлено значимое повышение уровней цитохрома-С и аннексина-У в( сыворотке крови у детей с ДКМП по мере нарастания НК. Повышение концентраций цитохррма-С у пациентов как с НК 1-ПА стадий, так и с НК ПБ-Ш стадий при ДКМП указывает на активацию митохондриального звена апоптоза на всех этапах формирования НК.

При этом у больных с НК 1-ПА стадий при ДКМП были выявлены положительные корреляции между содержанием цитохрома С и величинами КДР и КСР левого желудочка(г=0,41; р<0,01, г=0,48; р<0,01 соответственно), а

также отрицательная связь с ФВ (г=-0,38; р<0,01). У больных с НК ИБ-Ш стадий была отмечена связь концентраций цитохрома-С с ФВ (г=- 0,42, р<0,05) и диастолическим объемом левого желудочка (г= 0,34, р<0,01). Увеличение содержания цитохрома-С характеризует степень гипоксического поражения миокарда у детей с ДКМП. При этом обнаруженная прямая корреляция между концентрациями эРаэ-Ь и размерами полостей левого желудочка (КСР: г=0,49, р<0,05 и КДР: 1=0,41, р<0,05) у пациентов с НК ПБ-Ш стадий указывает на активацию процессов Раз-зависимого пути апоптоза при тяжелой НК.

Эти данные свидетельствуют о непрерывном увеличении активности апоптоза при всех стадиях недостаточности кровообращения при ДКМП у больных.

У пациентов с гипертрофической кардпомиопатнеи были выявлены умеренно выраженные изменения концентраций эРаБ-Ь и его растворимого рецептора вРаз-Я (табл.6). Содержание вРаз-Ь было умеренно повышено только у детей с обструктивной формой ГКМП.

Таблица 6

Изменения апоптоза у детей с различными формами гипертрофической

кардиомиопатии

Изученные ГКМП Референтная

параметры необструктивная форма (п= 16) обструктивная форма (п=20) группа (п=20)

вРаз-И (нг/мл) 0,20±0,02 0,19±0,02 0,21 ±0,01

зРаэ-Ь (нг/мл) 0,38±0,03 0,42±0,03 0,37±0,03

Цитохром-С(нг/мл) 0,34±0,04 0,41±0,05* 0,28±0,03

АннексинЛ^нг/мл) 5,97±0,64 7,83±0,91* 4,20±0,27

Аналогические изменения были отмечены и в содержании цитохрома-С и аннексина-У, продукция которых была значимо повышена у больных с обструктивной формой ГКМП. Эти факты свидетельствуют, что у больных с ГКМП более выражен митохондриальный путь индукции апоптоза. Причем корреляционный анализ не выявил наличия значимых связей маркеров апоптоза в крови со структурными изменениями сердца при необструктивной форме ГКМП. Хотя наличие корреляций между концентрациями цитохрома С в крови и Тмжп у больных с обструктивной формой ГКМП свидетельствует об участии этого фермента в развитии гипоксических повреждений миокарда.

У детей с рестриктивной кардиомиопатией компоненты системы БРаБ-К/Брав-Ь существенно не отличались от контрольных значений (табл.7). Не исключено, что дефицит в проведении сигнала для индукции апоптоза по Раз-зависимому пути, связанный со снижением концентрации зРаз-КЛРаБ-Ь у пациентов с РКМП, свидетельствует об устойчивости клеток миокарда к Раз-зависимому звену апоптоза. Одной из причин толерантности миокарда к этому звену апоптоза может быть активация антиапоптических белков семейства Ьс1.

Таблица 7

Изменения апоптоза у детей с рестриктивной кардиомиопатией

Изученные РКМП Референтная группа

параметры (п=14) (п=20)

вРаБ-К. (нг/мл) 0,20±0,02 0,21±0,01

зРаэ-Ь (нг/мл) 0,32±0,04 0,37±0,03

Цитохром-С(нг/мл) 0,88±0,04* 0,28±0,03

Аннексин-У(нг/мл) 8,90±0,45* 4,20±0,27

У больных с РКМП было обнаружено увеличение сывороточных концентраций цитохрома-С и аннексина-У, значительно отличающееся от контроля, и свидетельствующее об активации митохондриального пути апоптоза у таких больных.

Выявленная положительная связь между концентрациями цитохрома С в сыворотке крови и КСР и КДР свидетельствует об участие этого фермента в развитии гипоксических изменений миокарда. Наличие диастолической дисфункции (VI/У2), положительно коррелировало с повышением содержания цитохрома-С (г=0,57; р<0,05). Была установлена также прямая корреляция уровней цитохрома-С в сыворотке крови с давлением в легочной артерии (1=0,41, р<0,05).

У больных с ВПС при НК 1-ПА стадий содержание вРаз-Я и зРав-Ь не отличалось от контроля. У пациентов с ВПС при НК ПБ-Ш стадий выявлена высокая концентрация вРав-Л и вРаэ-Ь, которая была в 1,2 и 2 раза выше, чем в референтной группе. Не исключено, что у больных с НК ПБ-Ш стадий при ВПС связывание зРаз-И. с вРаз-Ь на поверхности мембраны клеток приводит к активации каспазы-3, которая способствует инициации Раз-индуцированного апопоза только на последних стадиях НК.

У всех обследованных больных с врожденными пороками сердца содержание цитохрома-С в сыворотке крови было существенно увеличено, причем особенно высокие его концентрации определялись у больных с НК ПБ-Ш стадий. Выявлено, что у детей с ВПС с нарастанием тяжести НК повышалось и содержание аннексина-У в сыворотке крови, достигая максимального уровня (12,14±1,21 нг/мл) у больных с НК ПБ-Ш стадий. Такое повышение концентраций цитохрома-С и аннексина-У у больных как с НК I-ПА стадий, так и с НК ПБ-Ш стадий при ВПС указывает на существенную активацию митохондриального звена апоптоза на всех стадиях формирования ХСН.

При этом корреляционный анализ выявил у больных с НК ПБ-Ш стадией при ВПС значимую отрицательную связь между концентрациями цитохрома-С, значениями ФВ (г=- 0,46, р<0,05) и диастолического объема левого желудочка (1= 0,38, р<0,01), что свидетельствует о повреждающем действии гипоксии на сократительную функцию сердца.

Вместе с тем была обнаружена прямая корреляция между концентрациями БРаБ-Ь и размерами полостей ЛЖ (КСР: г=0,51, р<0,05 и КДР: г=0,47, р<0,05). Очевидно, что выявленные связи между изменениями размеров сердца и увеличением уровней эРаз-Ь и цитохрома-С указывают на активацию Раз-зависимого и митохондриального звеньев апоптоза у детей с тяжелым течением ХСН при ВПС.

Таким образом, у пациентов с ДКМП и ВПС при НК 1-ПА стадий, а также при ГКМП и РКМП концентрации з-РаБ-Л были в пределах или ниже референтных значений. Дефицит в начальной фазе индукции апоптоза по Раз-зависимому пути, связанный со снижением концентраций БРав-Я у этих больных, возможно, свидетельствует об устойчивости клеток миокарда к Раэ-зависимому апоптозу. Снижение экспрессии эРаз-Я может являться специфическим адаптивным механизмом, исключающим активацию Раз-зависимого пути апоптоза у этих больных.

Прогрессирующее увеличение концентрации БРаз-Я и вРав-Ь у детей с НК ПБ-Ш стадий при ДКМП и ВПС указывает на выраженность Раз-зависимого апоптоза кардиомиоцитов у этих больных и свидетельствует о том, что на поздних стадиях НК исчерпывается адаптивный механизм ограниченного влияния индукторов апоптоза на соответствующие рецепторы.

Учитывая, что триггерными факторами, инициирующими структурно-функциональную перестройку миокарда при формировании ХСН, могут быть изменения антиоксидантной защиты и наличие дисфункции эндотелия, нами были определены изменения показателей этих систем у больных с кардиомиопатиями и ВПС. При этом было установлено независимое от формы патологии миокарда и возраста больных повышение продукции оксида азота и снижение уровней супероксиддисмутазы, характеризующие нарушения антиоксидантной защиты организма.

У больных с дилатационной кардиомиопатией было установлено, что повышение продукции N0 зависело от стадии НК. Полученные данные свидетельствуют о непрерывном характере некомпенсированного оксидативного стресса у обследованных больных с ДКМП (табл. 8).

Анализ содержания СОД в сыворотке крови выявил его снижение у всех пациентов с ДКМП, соответственно нарастанию тяжести гемодинамических нарушений, что указывает на снижение буферной емкости антиоксидантной защиты у всех больных с ДКМП.

Таблица 8

Динамика содержания оксида азота и супероксиддисмутазы в крови _детей с дилатационной кардиомиопатией _

Изученные ДКМП Референтная

параметры НК 1-НА (п=42) НК11Б-Ш (п=26) группа (п=20)

Оксид азота (мкмоль/л) 91,28±7,59* 112,74±8,45*,** 66,00±3,40

СОД (нг/мл) 87,46±7,18* 71,52±8,63* 112,25±8,15

Выявленные прямые корреляции между уровнями N0 и некоторыми параметрами сердца (уровнем легочной гипертензии - г=0,39; р<0,05 и удлинением времени изоволюмического расслабления левого желудочка -г=0,33; р<0,05) указывают на участие N0 в нарушении диастолической функции миокарда, приводящего к развитию легочной гипертензии.

Прямая сильная корреляция между концентрациями N0 и содержанием ММП-2 при всех стадиях формирования НК у больных детей позволяет полагать, что N0 является важным фактором активации ММП-2, осуществляющей деградацию компонентов ВМ миокарда. Кроме того, выявленные прямые связи между содержанием N0 и сывороточными уровнями цитохрома С (г=0,57; р<0,001) на всех стадиях НК, а также с

концентрацией вРаэ-Ь у детей с НК НБ-Ш стадий указывают на то, что повышение продукции N0 способствует усилению экспрессии проапоптических агентов у больных с ДКМП.

При этом выявленные нами отрицательные корреляции между содержанием СОД, уровнями цитохрома-С (г=0,57; р<0,001) и аннексина-У (г=0,71; р<0,001) указывают на инициацию митохондриального пути апоптоза при гипоксическом повреждении миокарда.

При обструктивной форме ГКМП было выявлено повышение концентраций N0 в 1,4 раза по сравнению с контролем, хотя при необструктивной форме ГКМП уровни N0 существенно не изменялмсь (табл.9). Содержание СОД в крови существенно изменялось только у больных с обструктивной формой ГКМП: было обнаружено значимое снижение продукции СОД до 87,35±7,26 нг/мл.

Таблица 9

Изменения содержания оксида азота и супероксиддисмутазы в крови

детей с различными формами гипертрофической кардиомиопатии

Изученные ГКМП Референтная

параметры необструктивная форма (п=16) Обструктивная форма (п=20) группа (п=20)

Оксид азота (мкмоль/л) 78,89±7,36 92,17±9,34* 66,00±3,40

СОД (нг/мл) 98,66±8,21 87,35±7,26* 112,25±8,15

Анализ взаимосвязей между продукцией оксида азота и показателями структурно-функционального состояния сердца у больных с обструктивной формой ГКМП выявил наличие корреляций между N0 и толщиной межжелудочковой перегородки (г=0,63; р<0,01), толщиной задней стенки левого желудочка (г=0,51; р<0,05) и фракцией выброса (г=0,54; р<0,001).

Кроме того, выявленные корреляции между концентрациями N0 в сыворотке крови и уровнями ММП-1 (г=- 0,48; р<0,01) и ТИММП-1 (г=0,56;

р<0,01) свидетельствуют об участии оксида азота в повышении содержания «

ТИММП-1 у больных ГКМП, что может быть причиной усиления миокардиального фиброзирования.

Анализ влияния N0 на развитие апоптоза у больных с обструктивной формой ГКМП выявил прямую зависимость между его сывороточным уровнем и содержанием цитохрома-С (г=0,55; р<0,01), что указывает на участие оксида азота в активации митохондриального пути апоптоза.

Выявленная прямая связь между содержанием СОД и диастолической дисфункцией сердца (Угг=0,48; р<0,01) указывает на то, что снижение содержания СОД, способствуя усилению окислительного стресса, сопровождается уменьшением расслабления миокарда в период раннего наполнения левого желудочка.

При обструктивной форме ГКМП установленные отрицательные корреляции между концентрациями СОД и ММП-2 (г=-0,45; р<0,01), ТИММП-1 (г=-0,53; р<0,01) подтверждают роль активных форм кислорода в процессах активации ММП.

При проведении корреляционного анализа у больных с обструктивной формой ГКМП нами была выявлена также отрицательная связь между концентрациями СОД и цитохрома-С (г=-0,59; р<0,001), указывающая на СОД как фактор, способствующий рилизингу цитохрома-С в цитоплазму кардиомиоцитов.

Значимое повышение продукции оксида азота было установлено нами у всех больных с рестриктивной кардиомиопатией, при этом обнаружено существенное снижение содержания СОД в крови (табл.10).

Таблица 10

Динамика содержания оксида азота и супероксиддисмутазы в крови

детей с рестриктивной кардиомиопатией

Изученные параметры РКМП (п=14) Референтная группа (п=20)

Оксид азота(мкмоль/л) 98,95±7,45* 66,00±3,40

СОД (нг/мл) 67,45±9,93* 112,25±8,15

У детей с РКМП была установлена корреляция между содержанием оксида азота, параметрами сердца (ПП г=0,54, р<0,01; ЛП г=0,48, р<0,05 соответственно), давления в легочной артерии (г=0,77, р<0,05) и нарушением диастолической функции ЛЖ в виде повышения соотношения VI/У2 (г= 0,57; р<0,05). Кроме того отрицательная зависимость была выявлена между концентрацией СОД и степенью легочной гипертензии (г= -0,51; р<0,01). Главной причиной данного феномена является нарушение функции эндотелия легочных сосудов.

Выявленные положительные корреляции между концентрацией N0 в сыворотке крови и ММП-2 (г= 0,46; р<0,01), а также отрицательные связи с уровнем ТИММП-1 (г= -0,53; р<0,01), свидетельствуют о значимости N0 в

нарушении баланса продукции ММП, следствием чего является миокардиальный фиброз. Прямые связи между сывороточными уровнями N0 и цитохрома-С (г= 0,56; р<0,01), а также N0 и аннексина-У (г= 0,43; р<0,01) указывают на проапоптическую значимость изменений продукции N0, обусловливающих ускоренное выделение митохондриальных апоптозиндуцирующих факторов и усиление апоптоза при РКМП у детей.

У больных с врожденными пороками сердца были установлены зависимые от тяжести НК разнонаправленные изменения продукции оксида азота и активности СОД в крови: значимое повышение уровней N0 у детей с ВПС было отмечено при НК 1-ПА и НК ПБ-Ш стадий, при этом содержание СОД было существенно снижено у всех пациентов с ВПС по сравнению с контролем. Эти изменения свидетельствуют о выраженности некомпенсированного оксидативного стресса у больных с ВПС при всех стадиях НК (табл.11).

Таблица 11

Динамика содержания оксида азота и супероксиддисмутазы в крови детей с врожденными пороками сердца

Изученные ВПС Референтная

параметры НК 1-ПА ст. (п=33) НК ПБ-Ш ст. (п=12) группа(п=20)

Оксид азота (мкмоль/л) 92,57±9,73* 108,53±]2,36* 66,00±3,40

СОД (нг/мл) 79,81±8,64* 61,74±7,73* 112,25±8,15

Вместе с тем эти данные характеризуют участие N0 в дилатации камер сердца, приводящее к нарушению систолической функции левого желудочка. Можно полагать, что при формировании НК у больных с ВПС оксид азота непосредственно участвует в активации матриксных металлопротеиназ и способствует таким образом усилению коллагенолитических процессов в миокарде, что ведет к дилатации сердца.

Положительная корреляция между концентрациями N0 в сыворотке крови и сывороточными уровнями ММП-2 (г=0,61; р<0,001), а также отрицательная связь с уровнями ТИММП-1 (г=-0,51; р<0,01) свидетельствуют об участии N0 в активации матриксных металлопротеиназ, осуществляющих деградации структуры ВМ сердца и способствующих развитию фиброзной ткани. Обнаруженная прямая связь между сывороточными уровнями N0 и цитохрома-С (г= 0,43; р<0,01) указывает на его роль в индукции процессов апоптоза у детей с ВПС.

Нужно учитывать также, что высокие концентрации N0 необратимо повреждают ряд компонентов дыхательной цепи и ингибируют продукцию АТФ в митохондриях кардиомиоцитов, приводящую к нарушениям систолической и диастолической функций сердца.

Снижение концентраций СОД, обнаруженное нами у детей с ВПС, подтверждает роль антиоксидантной системы в формировании и развитии НК. Так, выявлена отрицательная зависимость между концентрациями СОД и величинами КДО (г= -0,41; р<0,05), а также положительная корреляция со значениями ФВ (г= 0,38; р<0,05), что свидетельствуют об участии оксидативного стресса в нарушении систолической функции сердца.

У больных с ВПС были установлены также отрицательные корреляции между концентрациями СОД и ММП-1 (г=-0,45; р<0,01), ММП-2 (г=-0,53; р<0,01), свидетельствующие об участие активных форм кислорода в увеличении продукции ММП, что усиливает коллагенолитические процессы во ВМ миокарда. Была выявлена также отрицательная связь между уровнями СОД и цитохрома-С (г=-0,59; р<0,001), СОД и бРэб-Ь (г=-0,52; р<0,01), что позволяет считать снижение концентрации СОД одной из причин повышения активных форм кислорода и фактором, способствующим индукции Раз-зависимого и митохондриального путей апоптоза.

Следовательно, проведенные исследования свидетельствуют о том, что нарушения баланса продукции ММП и ТИММП-1, сигнальных молекул апоптоза и их регуляторов являются важными молекулярными механизмами формирования недостаточности кровообращения при КМП и ВПС у детей.

В связи с этим очевидно особое значение изменений содержания ММП и ТИММП-1, сигнальных молекул апоптоза и их регуляторов в сыворотке крови детей с КМП и ВПС на фоне комплексной терапии.

Как указывалось выше, всем больным с ДКМП после верификации диагноза проводился подбор дозы ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ) и (3-адреноблокаторов (БАБ). Включение этих препаратов в комплексную терапию ДКМП у детей приводило к уменьшению выраженности НК, клиническому улучшению и увеличению выживаемости больных. Такая благоприятная динамика являлась отражением значимых положительных изменений структурно-функционального состояния сердца этих больных.

Анализ изменений концентраций изученных ММП, факторов апоптоза и их регуляторов в сыворотке крови при комплексной терапии дилатационной

кардиомиопатии у детей выявил некоторые особенности течения ДКМП в зависимости от срока манифестации заболевания.

В связи с этим нами было условно проведено распределение больных с ДКМП на 2 группы в зависимости от дебюта заболевания. Первую группу составили больные ДКМП с ранним дебютом (до 2-х лет), вторую группу -больные ДКМП с поздним дебютом заболевания (старше 2-х лет).

В первой группе больных (36 больных ДКМП с НК НА стадии и 6 - НК ИБ-Шстадий) на фоне комплексной терапии нами было отмечено улучшение клинического состояния больных. Положительная динамика при катамнестическом наблюдении в течение 2 лет была отмечена у 76% (32 больных) на фоне непрерывного лечения.

С улучшением клинического состояния у этих больных были установлены значимые изменения продукции ММП по сравнению с их исходными уровнями. Было выявлено снижение повышенных концентраций всех изученных ММП и повышение уровней ТИММП-1, а также установлено существенное уменьшение содержания в крови цитохрома-С, аннексина-У и N0 при одновременном повышении уровней СОД. Не было отмечено существенного влияния проводимой терапии на содержания БРаБ-Я и вБаз-Ь, уровни которых находились в пределах референтной значений.

Таким образом, комплексная терапия ХСН при ДКМП у детей с дебютом до 2-х лет способствовала уменьшению тяжести нарушений кровообращения. При этом кардиопротективное действие комплексного лечения может быть обусловлено, в том числе и его влиянием на апоптоз и восстановление баланса продукции ММП и ТИММП-1, обусловленных активацией антиоксидантной защиты организма. Кроме того, раннее назначение ИАПФ подавляет коллагенолитическую активность ММП во внеклеточном матриксе миокарда и путем снижения пролиферации фибробластов оказывает антифибротический эффект (Рара<1орои1оз Ш\ 2004).

У детей второй группы (26 детей) с поздним дебютом ДКМП при НК I-ПА стадий анализ результатов проводимой комплексной терапии показал снижение концентраций ММП и повышение уровня ТИММП-1, как и у больных с ранним дебютом.

В группе больных с поздним дебютом ДКМП при НК ПА-Ш стадией у 3 детей (14%) была отмечена положительная клиническая динамика и ЭхоКГ показателей на фоне проводимой терапии. У 5 детей (23%) клиническое

состояние оставалось стабильным. Среди 6 больных, у которых заболевание медленно прогрессировало и отсутствовал достаточный эффект от проводимой комплексной терапии трое детей были направлены для трансплантации сердца в НЦССХ им. А.Н. Бакулева, где одному больному было трансплантировано сердце (умер на 11-й день после операции), а двое детей погибли до операции. В целом, в группе больных с ДКМП в период наблюдения было отмечено 6 (8,8%) летальных случаев.

Как показали наши исследования, рефрактерность больных к проводимой терапии ДКМП при поздней манифестации заболевания сочеталась с отсутствием изменений содержания ММП в крови. В связи с этим можно полагать, что выраженное повышение продукции ММП-2, ММП-9 и ТИММП-1 при ДКМП у детей на фоне проводимой комплексной терапии, возможно, обусловлено активацией ММП на генетическом уровне. Не исключено, что применявшиеся нами ингибиторы АПФ непосредственно влияют только на активность ММП, не подавляя их существенно повышенного синтеза при ДКМП (Yamamoto D., 2008). Возможно, что этими молекулярными дефектами определяется неэффективность проводимой терапии больных на поздних стадиях ДКМП. Кроме того, отсутствие эффекта комплексной терапии у части больных с дебютом старше 2-х лет при ДКМП с НК IIA-III стадий может быть обусловлена резко выраженными нарушениями структуры (избыточный фиброз внеклеточного матрикса) и функций сердца еще до начала лечения, необратимостью сформированного уже фиброза миокрада и определяет неспособность фармакологических ингибиторов АПФ влиять на фиброзную ткань (Reinhardt D. 2002).

Установлено, что препараты ИАПФ могут оказывать определенное влияние на состояние внеклеточного матрикса и регуляцию обмена коллагена. Однако эти сведения весьма противоречивы и поэтому начатые нами исследования влияния ингибиторов АПФ и ß-адреноблокаторов на продукцию и деградацию коллагенов миокарда, а также на процессы фиброзирования ВМ сердца, несомненно, требуют продолжения.

Полученные нами данные позволяют полагать, что улучшение сократительной способности миокарда под воздействием ингибиторов АПФ связано со снижением активности ММП-2 и ММП-9, и определяется фармакологически индуцированной стабилизацией нарушенного баланса

между ММП-1 и ТИММП-1, которое наблюдалось у большинства больных ДКМП с ранним дебютом и у части детей с поздним дебютом ДКМП.

Нужно учитывать также, что фармакологические эффекты {3-адреноблокаторов на продукцию матриксных металлопротеиназ и индукцию апоптоза в миокарде изучены все еще недостаточно. Их действие на содержание в крови этих биологически активных соединений было изучено нами у больных детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца. Причем на фоне лечения Р-адреноблокаторами у этих больных была отмечена нормализация продукции ММП, сигнальных молекул апоптоза и их регуляторов. Это, по-видимому, связано с устранением патологических симпатических влияний на метаболизм миокарда.

Полученные данные позволили определить значимые положительные влияния проводимой терапии на клиническую картину, течение и прогноз этих форм патологии миокарда у детей. Нами было установлено, что включение ингибиторов АПФ и Р-адреноблокаторов в комплекс лечения кардиомиопатий и врожденных пороков сердца у детей позволяет существенно оптимизировать прогноз - способствует улучшению клинического состояния больных, определяет благоприятное течение и длительность ремиссии при ДКМП у детей.

Однако при тяжелой НК у больных с поздним дебютом ДКМП нами была выявлена неконтролируемая активация продукции ММП и факторов индукции апоптоза, что указывает на распространенность процессов деструкции коллагенов ВМ при этой форме патологии миокарда, обусловливает необратимый характер фиброза миокарда и определяет темпы прогрессирования ХСН.

Поэтому установленные нами высокие концентрации ММП-2, ММП-9 и ТИММП-1 в крови у больных с ДКМП могут служить адекватными прогностическими критериями неблагоприятного исхода этой формы патологии сердца.

Лечение гипертрофической кардиомиопатии у детей сопровождалось благоприятной клинической динамикой. Анализ продукции изученных ферментов выявил повышение уровня ММП-1 и снижение содержания его ингибитора по сравнению с их исходными значениями, что свидетельствует об уменьшении избыточного накопления коллагенов во ВМ миокарда. При этом концентрации ММП-2 и ММП-9 существенно не отличались от исходных показателей.

Эффективность медикаментозного лечения ГКМП возможно реализуется благодаря положительным действиям препаратов на коронарную перфузию, которая обычно значительно снижена вследствие избыточного развития фиброза во ВМ сердца. Видимо, одним из воздействий ¡3-адреноблокаторов, приводящих к улучшению коронарной гемодинамики у больных с ГКМП, является улучшение диастолической функции левого желудочка, обусловленное улучшением расслабления миокарда. Однако даже длительное применение Р-адреноблокаторов в адекватных дозах не приводит к регрессии гипертрофии межжелудочковой перегородки и задней стенки левого желудочка. Использование Р-адреноблокаторов и антагонистов кальция у этих больных способствовало снижению интенсивности развития процессов фиброзирования во ВМ миокарда, что может быть причиной благоприятного клинического течения заболевания на фоне такой терапии.

Лечение детей с рестриктивной кардиомиопатней было исключительно симптоматическим, направленным на уменьшение диастолической дисфункции сердца и на предотвращение возможных тромбоэмболических осложнений.

На фоне проводимой терапии у 6 детей (43 %) было отмечено улучшение самочувствия и уменьшение проявлений НК. Состояние 4 больных (28,5%) оставалось стабильным или заболевание медленно прогрессировало. Двое детей (14,5%) умерли в разные сроки от начала наблюдения за ними, причиной их смерти явилась ХСН, рефрактерная к проводимой терапии. В одном случае отмечался приступ синкопе, явившийся причиной внезапной смерти больного. В другом случае причиной летального исхода была мерцательная аритмия.

Влияния комплексной терапий больных с РКМП на структурно-функциональные параметры сердца оказалось незначительным, что проявилось несущественным сокращением размеров предсердий и правого желудочка и незначительным улучшением диастолической функции левого желудочка.

Динамический анализ содержания изученных биологических агентов в сыворотке крови больных с РКМП показал повышение уровня ТИММП-1 относительно его исходных данных, который достигал референтных значений. При этом концентрации ММП-1, ММП-2 и ММП-9 оставались повышенными и значимо не отличались от исходных значений.

У детей с РКМП на фоне проводимой терапии концентрации 5ра5-11 не отличались от исходных данных. У этих больных не было выявлено изменений

концентраций цитохрома С, аннексина-У и Ра$-Ь. Уровни оксида азота и СОД практически не изменялись по сравнению с первоначальными значениями.

Очевидно, что установленные на фоне комплексной терапии закономерности изменений этих молекулярных параметров миокарда больных РКМП свидетельствуют о рефрактерности большинства детей с РКМП к проводимому лечению. При этом прогрессирование недостаточности кровообращения может быть следствием преимущественного формирования необратимого фиброза миокарда при РКМП, чем избыточной индукции апоптоза кардиомиоцитов.

Следует отметить, что при лечении детей с ВПС важной задачей педиатра является правильная оценка течения болезни и своевременное адекватное решение о необходимости оперативного лечения.

Среди детей с врожденными пороками сердца нами наблюдались больные, перенесшие оперативную коррекцию порока сердца (26 больных) и не оперированные дети (19 больных), а также 8 детей с АОЛКАЛА.

Изменения содержания ММП, их тканевого ингибитора и агентов апоптоза были наиболее выраженными у больных с АОЛКАЛА (табл. 12).

Таблица 12

Динамика содержания матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора-1 в сыворотке крови у оперированных больных с АОЛКОЛА на фоне проводимой терапии

Изученные параметры Референтная группа (п=20) До лечения (п=6) После лечения (п=6)

ММП-1 (нг/мл) 2,44±0,21 8,3 7± 0,32* 3,19 ±0,21*

ТИММП-1 (нг/мл) 273,18± 19,4 134,79±14,83* 2)3,85±21,38*

ММП-2 (нг/мл) 234,34±15,5 854,36±34,62* 463,39±27,54*,**

ММП-9 (нг/мл) 389,6±30,5 883,64±43.94* 503,54±39,52*,**

Течение ХСН у 6 оперированных больных с АОЛКАЛА (75%) было благоприятным и клинически проявлялось уменьшением тяжести НК и улучшением морфофункциональных показателей сердца (снижение реполяризации, сокращение размеров КТО, уменьшение размеров полостей сердца). У таких больных было отмечено значимое уменьшение концентраций ММП-1 и повышение содержания ТИММП-1 в крови, по сравнению с их исходными уровнями, что свидетельствует о снижении коллагенолитических

процессов. Однако выявленный высокий сывороточный уровень ММП-2 и ММП-9 указывает на значимую деструкцию структуры ВМ коллагеназами и является основанием для продолжения терапии ингибиторами АПФ.

Благоприятные клинические изменения были установлены также у оперированных детей с ВПС. При этом лечение таких больных сопровождалось уменьшением содержания в крови ММП-1 на фоне повышенной по сравнению с контролем продукции ТИММП-1 и ММП-2 (табл.13).

Таблица 13

Динамика содержания матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора-1 в сыворотке крови на фоне проводимой терапии у оперированных больных с

ВПС

Изученные параметры Референтная группа (п=20) До лечения (п=22) После лечения (п=22)

ММП-1 (нг/мл) 2,44±0,21 1,71± 0,22* 1,92 ±0,19*

ТИММП-1 (нг/мл) 273,18±19,4 337,92±24,48* 301,54±12,23*

ММП-2 (нг/мл) 234,34±15,5 541,66±31,47* 430,47±14,38*

ММП-9 (нг/мл) 389,6±30,5 336,43±33.91 360,47±31,26

Такой дисбаланс продукции ММП-1 и ТИММП-1 и ММП-2 у оперированных больных свидетельствует о необходимости продолжительной коррекции выявленных нарушений.

При анализе состояния процессов апоптоза у детей с ХСН при ВПС после лечения нами было установлено снижение факторов ПКГ, отмечено уменьшение концентраций зРаэ-Ь в 1,3 раза у больных с ХСН по сравнению с их исходными значениями. При этом концентрации зРаэ-Ь оставались повышенными по сравнению с референтной группой. Сывороточное содержание вРаз-Я не отличалось от контроля, что свидетельствует о подавлении Раз-зависимого пути при ХСН на фоне проводимой терапии. Причем на фоне медикаментозного лечения больных с НК ПБ-Ш стадий было отмечено незначительное уменьшение активности процессов апоптоза по сравнению с больными с НК 1-11А стадий.

Было установлено также увеличение концентраций СОД в 1,2 раза у пациентов с НК 1-ПА стадий, получавших комплексную терапию, по сравнению с ее исходными значениями. У детей с НК ПБ-Ш стадий было выявлено

незначительное повышение содержания фермента на фоне лечения, что свидетельствует о более эффективном влиянии терапии на течение ХСН у детей с НК1-11А ст.

Было установлено также уменьшение первоначально повышенного уровня оксида азота у всех больных с ХСН, однако его содержание у больных с НК НБ-Ш стадий оставалось существенно повышенным, что, по-видимому, способствовало усилению процессов апоптоза при тяжелой сердечной недостаточности.

Очевидно, что динамика продукции ММП и индукторов апоптоза на фоне комплексной терапии детей с ХСН свидетельствует об уменьшении активности процессов апоптоза у этих больных, характеризуется уменьшением концентраций вРаз-Л, эРав-Ь, аннексина-У, цитохрома-С и определяется угнетением оксидативного повреждения миокарда, обусловленного повышением продукции антиоксидантной СОД и уменьшением содержания оксида азота.

Проведенная фармакологическая коррекция ХСН у наблюдавшихся нами больных способствовала оптимизации дисбаланса продукции ММП, ПКГ и их регуляторов и сопровождалась динамичным восстановлением структурно-функционального состояния миокарда, что позволяет использовать указанные биохимические параметры как адекватные дополнительные критерии диагностики тяжести течения и эффективности лечения недостаточности кровообращения при кардиомиопатиях и ВПС у детей. Несомненно также, что поиск новых путей метаболической и молекулярной коррекции ХСН у детей путем воздействия на продукцию ММП и регуляцию апоптоза имеет первостепенное значение для совершенствования лечения этих форм патологии миокарда.

Комплексная терапия ХСН у обследованных нами больных сопровождалась клиническим улучшением состояния, уменьшением одышки, исчезновением отеков, сокращением размеров печени. У детей с ДКМП и ВПС было установлено повышение сократительной способности миокарда, уменьшение размеров левого желудочка (конечного систолического и диастолического объемов левого желудочка), снижение давления в легочной артерии и улучшение процессов реполяризации миокарда. У всех больных отмечалось увеличение толерантности к физической нагрузке.

Таким образом, комплексная терапия ХСН у больных детей способствует уменьшению выраженности НК, оказывает мембраностабилизирующее, антигипоксическое и антиапоптотическое действие, следствием чего является уменьшение деструкции ВМ и степени выраженности фиброза миокарда. На поздних стадиях формирования ХСН отсутствие оптимизации продукции изученных молекулярных регуляторов у части больных свидетельствует о необратимости фиброзирования миокарда и прогрессировании недостаточности кровообращения.

Эффективное воздействие комплексной терапии ХСН у детей на динамику продукции ММП, маркеров апоптоза и их регуляторов в крови больных указывает также на практическую значимость определения содержания этих соединений для прогнозирования эффективности лечения и исхода болезни.

Ведущую роль в изменении течения КМП и ВПС у детей, очевидно, играет совершенствование методов лечения этих форм патологии сердца, в частности, расширение применения ингибиторов АПФ и (3-адреноблокаторов. В настоящее время при относительно ранней диагностике и усовершенствованных методах лечения продолжительность жизни этих больных возросла и стали возможны периоды улучшения течения болезни. Отмечена более высокая выживаемость больных с ДКМП, которая за 1,5 года наших наблюдений составила 91,2 % (из 68 больных с ДКМП умерло 6 детей), что связано с ранним выявлением этой формы патологии миокарда и эффективным современным лечением.

Патогенетические пути формирования сердечной недостаточности у детей с кардиомиопатнями и врожденными пороками сердца

На основании клинических и катамнестических наблюдений больных детей, собственных клинико-инструментальных и биохимических исследований основных параметров регуляции активности мактриксных металлопротеиназ и процессов апоптоза, а также выявленных значимых корелляций этих показателей с изменениями геометрии сердца при различных стадиях недостаточности кровообращения, нами предложена оригинальная схема патогенеза повреждений миокарда при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца.

На схеме отражены патогенетические факторы, пути активации ММП, их тканевого ингибитора-1 и индукции апоптоза.

На молекулярном уровне инициация процессов структурно-функциональной перестройки сердца при кардиомиопатиях и врожденных пороках базируется на сложном каскаде реакций, которые помимо гемодинамических стимулов, связаны с экспрессией генов и белков, ассоциированных с апоптозом, дисфункцией эндотелия и изменениями внеклеточного мактрикса миокарда. При этих формах патологии миокарда эндотелий не способен продуцировать необходимое количество оксида азота, для удовлетворения метаболических потребностей, вследствие чего поражается эндотелийзависимая вазодилатация, что сопровождается сверхэкспрессией индуцибельной ИО-синтазы (¡N08) в кардиомиоцитах и макрофагах, возникающей вследствие активации свободнорадикальных процессов и угнетения активности антиоксидантных ферментов супероксидисмутазы и глутатионпероксидазы. Избыточные концентрации локально экспрессированного оксида азота оказывают прямое токсическое действие на кардиомиоциты и их внеклеточный мактрикс, индуцируют апоптоз кардиомиоцитов и активирует процессы интерстициального роста и фиброза, что определяет темпы патологического ремоделирования сердца.

Стойкое увеличение локальной продукции оксида азота при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей обусловливает значимое повышение активности матриксных металлопротеиназ, что приводит к усилению распада коллагенов и фиброзированию миокарда при одновременной активации апоптоза кардиомиоцитов. В этих условиях нарушения баланса в системе матриксных металлопротеиназ и их ингибиторов определяют динамику повреждений изомерного состава коллагенов внеклеточного матрикса миокарда, которые сопровождаются избыточным развитием фиброзной ткани в миокарде, что обусловливает интенсивность его ремоделирования. Под действием высоких концентраций оксида азота, ионы кальция (Са2+) переходят из внеклеточной среды в цитоплазму, за счет повышения проницаемости биомембран, что является одной из причин индукции митохондриального пути развития апоптоза кардиомиоцитов. Повышение уровней Са2+ внутри митохондрий способствует появлению транзиторных пор во внутреннем слое мембран митохондрий. В образовании проницаемых пор (тпРТР) во внешнем слое митохондриальных мембран

важную роль играет митохондриальный N0, который может проникать в митохондрии из сарколеммы и вырабатываться в митохондриях под воздействием повышенной активности Са2+-чувствительных митохондриальных NOS (mtNOS). Наряду с этим высокие концентрации N0 в митохондриях необратимо повреждают компоненты дыхательной цепи, ингибируют продукцию АТФ и тем самым способствуют его истощению (Gibbons G.H. 1997, Kroncke K.D., 1998). Дефицит АТФ в кардиомиоцитах является одной из причин нарушения систолической и диастолической функций сердца.

Рис. 2. Молекулярные и клеточные механизмы ремоделирования миокарда при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей

Образование проницаемых пор ассоциируется с повышенным выходом в цитоплазму цитохрома С, эндонуклеазы G, апоптоз-индуцирующего фактора AIF и других проапоптотических факторов. В этих условиях цитохром С,

активация проапоптотического фактора (Ара£-1) и метаболиты АТФ способствуют формированию комплекса апоптосом, играющего роль индуктора каспазы 9, которая активирует эффекторную каспазу-3, являющуюся основным фактором деградации ДНК и гибели кардиомиоцитов путем апоптоза. На месте апоптированных клеток развивается репаративный фиброз, что приводит к нарушению систолической и диастолической функций сердца и обусловливает биоэлектрическую нестабильность миокарда. Неизбежно возникающий фиброз, сдавливая капиллярную сеть миокарда, может быть фактором, провоцирующим гибель новых кардиомиоцитов, что способствует прогрессированию недостаточности кровообращения.

Разработанная нами концепция возникновения и формирования сердечной недостаточности у детей явилась основой принципиально нового подхода к её лечению, который включает коррекцию нарушений баланса в системе ММП, регуляцию процессов программированной гибели кардиомиоцитов и их регуляторов. Несомненными достоинствами этого вида терапии является снижение активности нейрогормональных систем, повышение антиоксидантной системы и мобилизация адаптационных свойств сердца, что в итоге способствует стабилизации процессов фиброзирования, апоптоза и биоэлектрической активности миокарда и определяет благоприятные исходы эффективного лечения хронической сердечной недостаточности при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей.

ВЫВОДЫ

1 .Кардиомиопатии и врожденные пороки сердца у детей сопровождаются изменениями продукции матриксных металлопротеиназ, их тканевого ингибитора-1 в крови, а также активацией Раз-зависимого и митохондриального звеньев апоптоза. Выраженность коллагенолитических процессов и апоптоза зависит от стадии недостаточности кровообращения и свидетельствует об участии нарушения структуры внеклеточного матрикса и программированной клеточной гибели в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний.

2.Разнонаправленность изменений продукции матриксных металлопротеиназ при различных формах кардиомиопатий и врожденных пороков сердца у детей указывает на различие патофизиологических

механизмов нарушения внеклеточного матрикса у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца.

3. Однонаправленные сдвиги в содержании биологических маркеров апоптоза у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца указывают на общность биохимических механизмов в реализации программированной клеточной гибели при этих заболеваниях.

4. Взаимосвязанные изменения содержания оксида азота и супероксиддисмутазы в сыворотке крови с показателями активности матриксных металлопротеиназ и апоптоза свидетельствуют об их участии в процессах формирования фиброза и программированной гибели клеток у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца. При этом развитие фиброза является проапоптотическим фактором, приводящим к гибели кардиомиоцитов, что, в свою очередь, стимулирует заместительный фиброз миокарда.

5. У больных с ДКМП в начальных стадиях заболевания повышение уровня ММП-1 и снижение тканевого ингибитора-1, является признаком активации коллагенолитических процессов во внеклеточном матриксе, способствующей повышению растяжимости и дилатации левого желудочка сердца.

6. Выраженная активация митохондриального и мембранного звеньев апоптоза, повышение сывороточного содержания тканевого ингибитора-1 и снижение уровней ММП-1 свидетельствуют об ускорении апоптотической гибели кардиомиоцитов и фиброзирования внеклеточного матрикса у детей на поздних стадиях развития ДКМП, что является неблагоприятным прогностическим признаком.

7. У детей с гипертрофической кардиомиопатией развитие процессов фиброзирования миокарда обусловлено повышением содержания тканевого ингибитора-1, что ведет к накоплению коллагена I типа, увеличению упругости и жесткости миокарда, определяя выраженность диастолической дисфункции левого желудочка. Эти изменения наиболее выражены у больных с обструктивной формой ГКМП.

8. Нарушения растяжимости левого желудочка при рестриктивной кардиомиопатии у детей характеризуются значимым повышением активности матриксных металлопротеиназ 2 и 9 типов, накоплением в миокарде коллагена I типа и других компонентов внеклеточного матрикса.

9. Прогрессирующее течение недостаточности кровообращения сопровождается значительным повышением концентраций матриксных металлопротеиназ, уменьшением уровней их тканевого ингибитора на фоне высокой индукции апоптоза у детей с аномальным отхождением левой коронарной артерии и клинически проявляются инфарктоподобными изменениями миокарда левого желудочка.

10. Изменения соотношений ТИММП-1 /ММП-1 и ТИММП- 1/ММП-9 за счет увеличения содержания ингибитора и снижения концентраций металлопротеиназ у больных при пороках, сопровождавщихся повышением объема крови в полостях сердца, ведет к активации процессов фиброзирования, расширению камер сердца и уплотнению его стенок.

11. Улучшение клинического состояния больных с начальными стадиями недостаточности кровообращения на фоне комплексной терапии обусловлено способностью ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и Р-адреноблокаторов подавлять процессы апоптоза и развитие избыточного фиброза миокарда, что уменьшает степень гипоксического повреждения кардиомиоцитов. На поздних стадиях недостаточности кровообращения, рефрактерность к проводимой терапии у части больных обусловлена, наряду с гемодинамическими факторами, неспособностью Р-адреноблокаторов и ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента блокировать апоптоз и избыточный синтез матриксных металлопротеиназ, обусловливающих необратимость фиброза миокарда.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца целесообразно определять концентрации матриксных металлопротеиназ, маркеров апоптоза и их регуляторов с целью дифференциальной диагностики, определения тактики лечения, оценки эффективности проводимой терапии и прогнозирования течения этих форм патологии миокарда.

2. Определенные параметры изменений матриксных металлопротеиназ, индукторов и регуляторов апоптоза позволят оптимизировать проведение клинико-морфологических сопоставлений у больных с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца с целью эффективной коррекции недостаточности кровообращения и профилактики необратимых изменений миокарда.

3. Для выявления прогрессирования недостаточности кровообращения рекомендуется определение сывороточных концентраций желатиназ (ММП-2 и ММП-9) и тканевого ингибитора-1, обусловливающих перманентность процессов фиброзирования миокарда у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца.

4. У детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца при наличии недостаточности кровообращения целесообразно применение ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и Р-адреноблокаторов с целью предотвращения ремоделирования сердца. Применение этих препаратов должны проводиться в условиях стационара с обязательным суточным мониторированием ЭКГ и под контролем ЭхоКГ параметров. Лекарственное тестирование целесообразно начинать с минимальных доз препаратов.

5. Положительная динамика снижения уровня матриксных металлопротеиназ, маркеров апоптоза и оксида азота, а также повышение концентраций супероксиддисмутазы у больных кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца на фоне проводимой терапии является объективным показателем состояния резервных возможностей сердца, что указывает на благоприятный исход заболевания.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гасанов, А. Г. Возможные механизмы программированной клеточной гибели при сердечной недостаточности у детей / С. В. Монаенкова, Т. В. Бершова, Е. Н. Басаргина, М. И. Баканов, А. Г. Гасанов // Сборник материалов XI Конгресса педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии». -М. - 2007. -С. 464.

2. Гасанов, А. Г. Влияние ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента на состояние липидного обмена и кальциевого гомеостаза у детей с дилатационной кардиомиопатией / А. Г. Гасанов, Т. В. Бершова, М. И. Баканов, Е.Н. Басаргина, С. В. Монаенкова // Российский педиатрический журнал. -2008 - № 2,- С.14-18.

3. Гасанов, А. Г, Иммуногистохимические медиаторы повреждения миокарда у детей с хронической сердечной недостаточностью / Ю. В. Шматкова, Т. В. Бершова, Е. Н. Басаргина, М. И. Баканов, А. Г. Гасанов, С.В, Монаенкова, А. П. Иванов, Е. Н. Арсеньева // Педиатрия,- 2008.- Т. 87, № 2.- С. 6-10.

4. Гасанов, А. Г. Металлопротеиназная активность и ее связь со степенью нарушения кровообращения у детей с хронической сердечной недостаточностью / А. Г. Гасанов, Т. В. Бершова, А. П. Иванов, М. И. Баканов, Е. Н Басаргина // Сборник материалов XII конгресса педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии».- М - 2008 - С. 80.

5. Гасанов, А. Г. Состояние системы FAS/FAS-L у детей с хронической сердечной недостаточностью / С. В. Монаенкова, А. Г. Гасанов, М. И. Баканов, Е. Н. Басаргина, Т. В.

Бершова // Сборник материалов XII конгресса педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии». -М - 2008 - С. 483-484.

6. Гасанов, А. Г. Роль изменений внеклеточного матрикса при возникновении сердечно-сосудистых заболеваний / А. Г. Гасанов, Т. В. Бершова // Биомедиципская химия.- 2009.- Т. 5, Л» 2.-С. 155-168.

7. Гасанов, А. Г. Внеклеточный матрикс миокарда при патологии сердца у детей / А. Г. Гасанов // Российский педиатрический журнал. -2008,- № 6.- С.34-37.

8. Гасанов А. Г. Модуляция активности матриксной металлопротеиназы-1 и ее тканевого ингибитора-1 у детей с гипертрофической кардиомиопатией / А. Г. Гасанов, Т. В. Бершова, А. П. Иванов, Е. Н. Басаргина, М. И. Баканов // Материалы 14 Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов - М - 2008 - С. 273.

9. Гасанов, А. Г. Особенности взаимосвязи апоптоза и тяжести течения хронической сердечной недостаточности у детей с дилатационной кардиомиопатией / Т.В. Бершова С.В. Монаенкова, А. Г. Гасанов, М. И. Баканов, Е. Н. Басаргина, А. П. Иванов // Материалы Четырнадцатого Всероссийского съезда сердечно-сосудистых хирургов - М - 2008 - С. 270.

10. Гасанов, А. Г. Клшшко-иммунологические особенности формирования хронической сердечной недостаточности у детей / А. Г. Гасанов // Azsrbaycan tababstinin mtiasir nailiyy3tl3ri.-2008.-№4-С. 80-83.

11. Гасанов, А. Г. Роль матрнксных металлопротеиназ-1 и его тканевого ингибитора-1 в ремоделированни сердца при гипертрофической кардиомиопатии у детей / А. Г. Гасанов // Azerbaijan Medical Joumal-2009- № l.-C. 61-64.

12. Гасанов, А. Г. Факторы развития фиброза у детей с гипертрофической кардиомиопатией / А.Г. Гасанов, Т. В. Бершова, Е. Н. Басаргина, М. И. Баканов, А. П Иванов // XVI Съезд педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии». -М., 2009 - С. 83.

13. Гасанов, А. Г. Программы апоптоза у детей с дилатационной кардиомиопатией / Т. В. Бершова, А. Г. Гасанов, С. В. Монаенкова, Е. Н. Басаргина, М. И. Баканов // XVI Съезд педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии». -М., 2009,- С. 44-45.

14. Гасанов, А. Г. Метаболические и иммунные основы ремоделирования миокарда у детей с хронической сердечной недостаточностью / Т. В. Бершова, А. Г. Гасанов, А .П. Иванов, М. И. Баканов, Е. Н. Басаргина, С. В. Монаенкова П Вопросы диагностики в педиатрии-2009,-Т.1,№ 2- С. 35-39.

15. Гасанов, А.Г. Состояние матрнксных металлопротеиназ и их роль в формировании хронической сердечной недостаточности у детей с дилатационной кардиомиопатией / Е. Н. Басаргина, А. Г. Гасанов, Т. В. Бершова, М. И. Баканов, А. П. Иванов, О, О. Куприянова // Педиатрическая фармакология. -2009. - Т.6, № 3.- С. 84-88.

16. Hasanov, A. Idiopathic restrictive cardiomyopathy in childhood: diagnostic features / Hasanov A. // 4'"1 Europeadiatrics. - Moscow. -2009.-P. 197.

17. Hasanov, A. Matrix metalloproteinases and myocardial remodeling in children with in end-stage of idiopathic dilated cardiomyopathy / T. Bershova, A. Hasanov, M. Bakanov, E. Basargina A. Ivanov // 4"'h Europeadiatrics. - 2009 - Moscow. - P. 67.

18. Hasanov, A. Apoptosis and Chronic Heart Failure in children / M. Bakanov, A Hasanov, T. Bershova, E. Basargina, S. Monaenkova // 4 th Europeadiatrics. - Moscow. -2009 - P. 47.

19. Гасанов, А. Г. Клинико-гемодинамические эффекты комплексной терапии у детей с хронической сердечной недостаточности / А.Г. Гасанов // Saglamliq J. -2009. -№8. Sah.75-79.

20. Гасанов, А. Г. Изменения активности металлопротеиназ при идпопатической гипертрофической кардиомиопатии у детей / А. Г. Гасанов // Российский педиатрический журнал.- 2009,- № 4,- С.28-31.

21. Гасанов, А. Г. Апоптоз и хроническая сердечная недостаточность / А. Г. Гасанов // Педиатрическая фармакология.- 2009.- Т.6, № 4. -С. 32-36.

22. Гасанов, А.Г. Патогенетические значение апоптоза при сердечной недостаточности / Т.В. Бершова, С.В. Монаенкова, А.Г. Гасанов II Педиатрия. -2009. Т.88, № 5. -С.147 -154.

23. Гасанов, А.Г. Роль матриксных металлопротеиназ в процессах ремоделированпя сердца у детей с рестриктивной кардиомиопатпей / Т.В. Бершова, А.Г. Гасанов, А.П. Иванов, E.H. Басаргина, М.й. Баканов, Р.Б. Зурабова // Вопросы современной педиатрия - 2009.-Т.8, № 5.- С. 36-39.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АОЛКАЛА аномальное отхождение левой коронарной артерии от легочной артерии

БАБ Р-адреноблокаторы

ВПС врожденные пороки сердца

ГКМП гипертрофическая кардиомиопатия

ДКМП дилатационная кардиомиопатия

ДМЖП дефект межжелудочковой перегородки

ЗСЛЖ задняя стенка левого желудочка

ИАПФ ингибитор ангиотензинпревращающего фермента

КДР конечно-диастолический размер

кдо конечно-диастолический объем

кмп кардиомиопатия

КСР конечно-систолический размер

ксо конечно-систолический объем

кто кардио-торакальное отношение

ммп матриксные металлопротеиназы

МО минутный объем сердца

нк недостаточность кровообращения

РАСС ренин-акгиотензин-аяьдостероновая система

РКМП рестриктивная кардиомиопатия

САС симпато-адреналовая система

сн сердечная недостаточность

сод супероксвддисмутаза

тиммп тканевой ингибитор матриксных металлопротенназ

УО ударный объем

ФВ фракция выброса

хсн хроническая сердечная недостаточность

чсс частота сердечных сокращений

ЭхоКГ эхокардиография

АЛБ апоптоз-индуцирующий фактор

N0 оксид азота

гГ^-К растворимый Раз-рецептор

зРаз-Ь растворимый Раэ-лиганд

Подписано в печать 22 декабря 2009 г.

Исполнено: 24 декабря 2009 г.

Формат 60x90/16

Объём 2 п.л.

Тираж 100 экз.

Заказ № 211209271

Оттиражировано на ризографе в ООО «УниверПринт» ИНН/КПП 7728572912X772801001

Адрес: 119333, г. Москва, Университетский проспект, д. 6, кор. 3.

Тел. 740-76-47, 989-15-83.

http://www.univeipiint.ru

Сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему занимают лидирующие позиции в структуре заболеваемости и смертности детей [7,92,98]. Несмотря на достижения в диагностике и лечении различных форм патологии сердца хроническая сердечная недостаточность у детей встречается часто и, следовательно, поиск новых маркеров прогнозирования ее течения и эффективных средств терапии остаются актуальными.

В последние десятилетия прошлого столетия определенное развитие получила нейрогормональная концепция возникновения хронической сердечной недостаточности. Однако несмотря на теоретическую привлекательность значимость нейрогормональной гиперактивации в развитии хронической сердечной недостаточности оказалась переоцененной [17,62,87]. Сегодня правильнее говорить не о чрезмерной активации отдельных нейрогормональных систем, даже таких мощных как ренин-ангиотензин-альдестероновой или симпатико-адреналовой, а о дисбалансе нейрогормональных факторов, вызывающих пролиферацию или апоптоз клеток и ремоделирование миокарда. В настоящее время стало очевидным, что в формировании хронической сердечной недостаточности немаловажную роль играют изменения структуры внеклеточного матрикса и гибель клеток путем апоптоза [69, 102, 110,212, 245, 247, 263, 295, 310, 328].

В последние годы установлены основные механизмы развития хронической сердечной недостаточности: регенеративно-пластические изменения кардиомиоцитов и последующая их гибель путем апоптоза, сопряженные с нарушениями структурно-функционального состояния внеклеточного матрикса и последующим формированием фиброза [101,141, 146,149,173,347]. Выявлена альтерация компонентов внеклеточного матрикса, которая осуществляется при дисбалансе активности матриксных металлопротеиназ (ММП) и их тканевых ингибиторов (ТИММП) [211,219,

223] . Причем деструкция коллагеновой сети миокарда может быть вызвана факторами, индуцирующими или повышающими активность матриксных металлопротеиназ, либо снижающими фоновую активность их тканевых ингибиторов. Однако синергично-антагонистические отношения указанных ферментов и их ингибиторов в процессах повреждения внеклеточного матрикса (ВМ) кардиомиоцитов при хронической сердечной недостаточности по существу не исследовались. Остаются невыясненными вопросы регуляции активности матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов в процессах деградации коллагена и фиброзирования миокарда, сопровождающихся ремоделированием сердца и реконструкцией его камер.

Исследования молекулярных механизмов апоптоза при различных формах патологии сердца являются одной из актуальных проблем медицинской науки. Длительное время считалось, что апоптоз не характерен для высокодифференцированных тканей. Однако в последние несколько лет установлен апоптоз кардиомиоцитов при остром и хроническом миокардите [24, 38, 45, 102, 159, 299]. Гибель клеток путем апоптоза происходит также при гипоксии на фоне уменьшения кровоснабжения органа [85, 118,123]. Вместе с тем недостаточно изучены особенности индукции и течения апоптоза при различных формах патологии сердца у детей. Существуют противоречивые данные о значимости изменений комплекса Fas-рецептор— Fas-лиганд (Fas-R-Fas-L) при индукции апоптоза по мембранному пути у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями [1, 96, 140, 192, 239, 324]. В полной мере не исследованы процессы высвобождения митохондриальных апоптических факторов, одним из которых является цитохром-С [34, 85, 167, 341, 355]. Важным является выяснение степени асимметрии внешнего и внутреннего слоев плазматической мембраны по составу их фосфолипидов, в частности, связи фосфатидилсерина с аннексином-V [177, 220]. Особый интерес представляет анализ процессов регуляции апоптоза и изменений внеклеточного матрикса, механизмов взаимосвязи программированной клеточной гибели и состояния кардиомиоцитов, а также их влияние на выраженность процессов фиброзирования миокарда.

Для определения связи между изменениями активности матриксных металлопротеиназ и динамикой ряда параметров апоптоза кардиомиоцитов на фоне комплексной терапии хронической сердечной недостаточности представляется необходимой также оценка значимости изменений геометрии сердца и функционального состояния миокарда, особенно при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей. Все вышеизложенное определило цель настоящей работы.

Цель работы: установить закономерности изменений матриксных металлопротеиназ и факторов апоптоза при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей для оптимизации диагностики и лечения.

Задачи исследования:

1. определить динамику содержания матриксных металлопротеиназ и их тканевого ингибитора в сыворотке крови при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей.

2. установить изменения факторов апоптоза в крови на разных стадиях формировании сердечной недостаточности у детей.

3. определить изменения продукции оксида азота и активности супероксиддисмутазы при различной тяжести недостаточности кровообращения у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца.

4. выявить особенности изменений содержания матриксных металлопротеиназ и маркеров активности апоптоза фоне комплексной терапии хронической сердечной недостаточности при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей.

Научная новизна: впервые установлены закономерности изменений продукции матриксных металлопротеиназ, тканевого ингибитора металлопротеазы -1, индукторов апоптоза и их регуляторов при хронической сердечной недостаточности у детей с различными формами кардиомиопатий и врожденных пороков сердца. Показано, что длительное функционирование апоптоза при патологии сердца у детей указывает на динамический характер процессов клеточного умирания и свидетельствует о том, что терапевтические мероприятия, проводимые даже недели спустя от начала повреждения кардиомиоцитов, могут защищать поврежденный миокард.

Выявлено, что у детей с хронической сердечной недостаточностью типовой реакцией является усиление митохондриального пути развития апоптоза, связанного с высвобождением цитохрома-С и образованием апоптосом, инициирующих каспазный путь, а также активация Fas-зависимого мембранного пути апоптоза, сопровождающегося изменениями фосфолипидного состава плазматической мембраны и увеличением содержания аннексина, который является маркёром выраженности апоптоза у таких больных. Определены значимые различия содержания матриксных металлопротеиназ в крови, зависимые от тяжести недостаточности кровообращения при различных формах патологии сердца у детей.

Впервые установлены взаимосвязи между эхокардиографическими показателями функционального состояния сердца при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца, содержанием матриксных металлопротеиназ, тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 в крови, индукцией процессов апоптоза и продукцией их регуляторов у детей с недостаточностью кровообращения.

Впервые у детей при дилатационной, гипертрофической, рестриктивной кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца установлены разнонаправленные изменения соотношений концентраций матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1, что указывает на вариации ремоделирования миокарда при различных заболеваниях сердца.

У детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца установлены однонаправленные изменения сигнальных молекул апоптоза, наибольшая активность которых выявлена у больных с выраженными проявлениями недостаточности кровообращения при дилатационной и рестриктивной кардиомиопатиях, а также у пациентов с аномальным отхождением левой коронарной артерий от легочной артерии.

Впервые установлено, что доказательством участия апоптоза в повреждении миокарда при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей является протективное действие фармакологических вмешательств, направленных на его селективное торможение.

Впервые в детской кардиологии в клинических условиях доказана эффективность влияния комплексной терапии на стабилизацию продукции матриксных металлопротеиназ и регуляторов апоптоза, что обусловлено способностью препаратов уменьшать степень гипоксического повреждения кардиомиоцитов, регулировать метаболизм миокарда, подавлять программированную гибель клеток и развитие избыточного фиброза.

Практическая значимость работы

Изменения морфометрических и функциональных параметров сердца у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца, сопровождающиеся характерной динамикой продукции матриксных металлопротеиназ, тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1, индукторов апоптоза, а также нарушением баланса их регуляторов в крови, позволяют считать ММП-1, ММП-2, ММП-9, ТИММП-1, показатели апоптоза, а также уровни оксида азота и супероксиддисмутазы значимыми маркерами повреждений миокарда у детей при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца.

Значимые изменения соотношений концентраций матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 при гипертрофической кардиомиопатии и разных стадиях недостаточности кровообращения при дилатационной и рестриктивной кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца свидетельствуют о выраженной деструкции коллагена, развитии фиброза миокарда с нарушением его функций. Смещение баланса в сторону блокады матриксной металлопротеиназы-1 у детей с гипертрофической кардиомиопатией, врожденными пороками сердца и дилатационной кардиомиопатией при недостаточности кровообращения ПБ - III стадии указывает на формирование фиброза поврежденного миокарда.

Повышение содержания матриксных металлопротеиназ и изменения продукции тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 являются свидетельством деградации коллагена и формирования ремоделирования сердца, характерных для больных с дилатационной кардиомиопатией при недостаточности кровообращения I-IIA стадий, рестриктивной кардиомиопатией и аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии.

Сохраняющиеся устойчиво высокими концентрации ММП-2 и ММП-9 в сыворотке крови больных с дилатационной и рестриктивной кардиомиопатиями на разных стадиях недостаточности кровообращения свидетельствуют о перманентности деструктивных процессов во внеклеточном матриксе миокарда и являются предикторами неблагоприятного прогностического исхода заболевания

Применение ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и адреноблокаторов у детей с хронической сердечной недостаточностью оказывает кардиопротективное действие на миокард, предотвращает патологическое ремоделирование сердца, способствует повышению эффективности комплексной терапии и ускоряет обратную динамику систолической и диастолической дисфункции миокарда.

Установленные концентрации изученных матриксных металлопротеиназ и сигнальных молекул апоптоза в сыворотке крови детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца являются объективными критериями оценки тяжести нарушений кровообращения и могут быть рекомендованы для оценки эффективности лечения и прогнозирования течения хронической сердечной недостаточности у детей.

Внедрение результатов работы в практику

Критерии анализа ремоделирования сердца при кардиомиопатиях и ВПС, а также способы их коррекции и методы оценки эффективности проводимой комплексной терапии у детей внедрены в кардиологическом отделении и консультативно-диагностическом центре НЦЗД РАМН.

Материалы диссертации по диагностике и лечению кардиомиопатий и врожденных пороков сердца включены в учебный курс повышения квалификации стажеров, клинических ординаторов и аспирантов в НЦЗД РАМН.

Установленные методы оптимизации комплексной терапии и способы оценки эффективности лечения детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца целесообразно использовать в диагностических центрах и стационарах, специализированных кардиологических отделениях, а также в других лечебных учреждениях, занимающихся диагностикой, лечением и профилактикой сердечно-сосудистых заболеваний у детей и подростков.

Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: XI конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2007); XII конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2008); VIX Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2008); XVI Съезде педиатров России (Москва, 2009); IV Европейском конгрессе педиатров (Europaediatrics, Moscow, 2009).

ВЫВОДЫ

1 .Кардиомиопатии и врожденные пороки сердца у детей сопровождаются изменениями продукции матриксных металлопротеиназ, их тканевого ингибитора-1 в крови, а также активацией Fas-зависимого и митохондриального звеньев апоптоза. Выраженность коллагенолитических процессов и апоптоза зависит от стадии недостаточности кровообращения и свидетельствует об участии нарушения структуры внеклеточного матрикса и программированной клеточной гибели в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний.

2.Разнонаправленность изменений продукции матриксных металлопротеиназ при различных формах кардиомиопатий и врожденных пороков сердца у детей указывает на различие патофизиологических механизмов нарушения внеклеточного матрикса у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца.

3. Однонаправленные сдвиги в содержании биологических маркеров апоптоза у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца указывают на общность биохимических механизмов в реализации программированной клеточной гибели при этих заболеваниях.

4. Взаимосвязанные изменения содержания оксида азота и супероксиддисмутазы в сыворотке крови с показателями активности матриксных металлопротеиназ и апоптоза свидетельствуют об их участии в процессах формирования фиброза и программированной гибели клеток у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца. При этом развитие фиброза является проапоптотическим фактором, приводящим к гибели кардиомиоцитов, что, в свою очередь, стимулирует заместительный фиброз миокарда.

5. У больных с ДКМП в начальных стадиях заболевания повышение уровня ММП-1 и снижение тканевого ингибитора-1, является признаком активации коллагенолитических процессов во внеклеточном матриксе, способствующей повышению растяжимости и дилатации левого желудочка сердца.

6. Выраженная активация митохондриального и мембранного звеньев апоптоза, повышение сывороточного содержания тканевого ингибитора-1 и снижение уровней ММП-1 свидетельствуют об ускорении апоптотической гибели кардиомиоцитов и фиброзирования внеклеточного матрикса у детей на поздних стадиях развития ДКМП, что является неблагоприятным прогностическим признаком.

7. У детей с гипертрофической кардиомиопатией развитие процессов фиброзирования миокарда обусловлено повышением содержания тканевого ингибитора-1, что ведет к накоплению коллагена I типа, увеличению упругости и жесткости миокарда, определяя выраженность диастолической дисфункции левого желудочка. Эти изменения наиболее выражены у больных с обструктивной формой ГКМП.

8. Нарушения растяжимости левого желудочка при рестриктивной кардиомиопатии у детей характеризуются значимым повышением активности матриксных металлопротеиназ 2 и 9 типов, накоплением в миокарде коллагена I типа и других компонентов внеклеточного матрикса.

9. Прогрессирующее течение недостаточности кровообращения сопровождается значительным повышением концентраций матриксных металлопротеиназ, уменьшением уровней их тканевого ингибитора на фоне высокой индукции апоптоза у детей с аномальным отхождением левой коронарной артерии и клинически проявляются инфарктоподобными изменениями миокарда левого желудочка.

10. Изменения соотношений ТИММП-1 /ММП-1 и ТИММП-1/ММП-9 за счет увеличения содержания ингибитора и снижения концентраций металлопротеиназ у больных при пороках, сопровождавщихся повышением объема крови в полостях сердца, ведет к активации процессов фиброзирования, расширению камер сердца и уплотнению его стенок.

11. Улучшение клинического состояния больных с начальными стадиями недостаточности кровообращения на фоне комплексной терапии обусловлено способностью ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и Р-адреноблокаторов подавлять процессы апоптоза и развитие избыточного фиброза миокарда, что уменьшает степень гипоксического повреждения кардиомиоцитов. На поздних стадиях недостаточности кровообращения, рефрактерность к проводимой терапии у части больных обусловлена, наряду с гемодинамическими факторами, неспособностью р~ адреноблокаторов и ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента блокировать апоптоз и избыточный синтез матриксных металлопротеиназ, обусловливающих необратимость фиброза миокарда.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. При кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца целесообразно определять концентрации матриксных металлопротеиназ, маркеров апоптоза и их регуляторов с целью дифференциальной диагностики, определения тактики лечения, оценки эффективности проводимой терапии и прогнозирования течения этих форм патологии миокарда.

2. Определенные параметры изменений матриксных металлопротеиназ, индукторов и регуляторов апоптоза позволят оптимизировать проведение клинико-морфологических сопоставлений у больных с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца с целью эффективной коррекции недостаточности кровообращения и профилактики необратимых изменений миокарда.

3. Для выявления прогрессирования недостаточности кровообращения рекомендуется определение сывороточных концентраций желатиназ (ММП-2 и ММП-9) и тканевого ингибитора-1, обусловливающих перманентность процессов фиброзирования миокарда у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца.

4. У детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца при наличии недостаточности кровообращения целесообразно применение ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и p-адреноблокаторов с целью предотвращения ремоделирования сердца. Применение этих препаратов должны проводиться в условиях стационара с обязательным суточным мониторированием ЭКГ и под контролем ЭхоКГ параметров. Лекарственное тестирование целесообразно начинать с минимальных доз препаратов.

5. Положительная динамика снижения уровня матриксных металлопротеиназ, маркеров апоптоза и оксида азота, а также повышение концентраций супероксиддисмутазы у больных кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца на фоне проводимой терапии является объективным показателем состояния резервных возможностей сердца, что указывает на благоприятный исход заболевания.