Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Эндогенная интоксикация в формировании патологии сердца, вызванной компонентами цитостатической химиотерапипи

ООЗ166723

На правах рукописи

Зарипова Инна Васильевна

ЭНДОГЕННАЯ ИНТОКСИКАЦИЯ В ФОРМИРОВАНИИ ПАТОЛОГИИ СЕРДЦА, ВЫЗВАННОЙ КОМПОНЕНТАМИ ЦИТОСТАТИЧЕСКОЙ ХИМИОТЕРАПИИ

(экспериментальное исследование) 14.00.15 - патологическая анатомия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 О ДПР 2028 /

Волгоград - 2008

003166723

Работа выполнена в ГУ «Волгоградский научный центр» РАМН и администрации Волгоградской области и ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет Росздрава»

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Новочадов Валерий Валерьевич

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Богомолова Нина Викторовна

доктор медицинских наук, профессор Мозеров Сергей Алексеевич

Ведущая организация: ГОУ ВПО Российский государственный

медицинский университет Росздрава

Защита состоится «ffi» года в часов на заседа-

нии диссертационного Совета Д 208 008 01 при Волгоградском государственном медицинском университете по адресу 400131, г Волгоград, пл Павших борцов, 1

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета

Автореферат разослан 2008 года.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор медицинских наук,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Заболевания сердечно-сосудистой системы остаются на устойчивом первом месте в структуре причин смерти от травм и болезней как в России, так и во всех развитых странах Существенное значение на настоящий момент придается группе заболеваний, где основу повреждения и убыли кар-диомиоцитов (КМЦ) составляют не ишемия или воспаление, а иные, преимущественно токсические и дисметаболические процессы — кардиомиопа-тии [Кактурский JIВ , 2000, 2005, Зайратьянц О В., 2000, Мишнев О Д, с соавт, 2004, Коваленко В JI, 2001, 2004, Pemcaud L, et al., 2000; Drake-Holland A J, et al, 2001; Lilly L S , 2003, Hagege A , 2006, Harris KM et al, 2006, McMullen J R. et al 2007]

Оценке паренхиматозно-стромальных взаимодействий в мышце сердца при токсических и метаболических повреждениях уделяется большое внимание, в связи с ограниченной пролиферативной активностью кардио-миоцитов и ранним развитием диффузного заместительного кардиосклероза при гибели значительного числа мышечных клеток сердца [Непомнящих Л М. с соавт, 2003, 2006, Розенберг В Д, Непомнящих JI М, 2004, Марков ДЕ, 2004, Новочадов ВВ, Писарев ВБ, 2005, Kim Y et al, 2003, MachackovaJ etal,2006]

Подобная кардиомиопатия лежит в основе регенераторно-пластической недостаточности миокарда и имеет морфологические особенности, отличающие ее от метаболических и ишемических повреждений мышцы сердца Наиболее ярко она проявляется при супрессии или ингиби-ровании кардиоспецифических генов в результате действия цитостатиче-ских (цитотоксических) препаратов Этот эффект впервые был отмечен клиницистами, которые столкнулись с развитием антрациклиновой кар-диомиопатии и необратимостью сердечной недостаточности у онкологических больных после проведения курса химиотерапии Осложнения со стороны сердца, по мнению клиницистов-онкологов, существенно ограничивают возможности курсовой химиотерапии ряда злокачественных новообразований [Ватутин НТ с соавт, 2001, Лушникова ЕЛ. с соавт, 2001; Дуднакова ТВ с соавт, 2002, ТруфакинВ.А , 2003, Непомнящая ЕМ с соавт, 2006, Нефедов В П с соавт, 2006, Yamaoka М et al, 2000, Zhou S et al, 2001, Suwyer D D et al, 2002, Raeburn С D , et al, 2005, Ashrafian H et al, 2007; Bos J M et al, 2007, Kietselaer В L et al, 2007]

Известна сходная патология сердца, которая может быть получена в эксперименте длительным воздействием бактериальных липополисахари-дов, в особенности в сочетании с паренхиматозным токсическим повреждением печени и/или почек При этом миокард становится мишенью вторичного повреждения эндогенными токсическими соединениями [Капелько

В И, Попович М И, 2000; Марков Д Е , 2004, Новочадов В В , Писарев В Б., 2005, Перфилова В Н. с соавт, 2007, Eriksson С J, 2001; Lang С Н, et al, 2001; Nemoto S , et al, 2001, 2005, Baba H -A et al, 2004; Vona-Davis L., et al, 2004, Zhao X S. et al., 2006]

Сказанное выше позволяет предполагать участие возникающих при эндогенного токсического компонента и дисметаболических нарушений в развитии кардиомиопатии и регенераторно-пластической недостаточности миокарда при курсовой химиотерапии Фрагментарность работ, посвященных данной проблеме, обусловливает актуальность выбранной темы

Цель работы — выявить в эксперименте закономерности развития патологии сердца, возникающей при применении цитостатиков с позиций участия в ее развитии эндогенного токсического компонента для улучшения морфологической диагностики данных состояний в клинической практике.

Задачи исследования.

1 Изучить в эксперименте морфологические изменения в миокарде при курсовом введении цитостатиков, входящих в комплекс химиотерапии злокачественных опухолей

2 Оценить количественное соотношение убыли кардиомиоцитов и возможности компенсаторно-приспособительных процессов на разных сроках применения цитостатиков

3. Дать ультрамикроскопическую характеристику кардиомиоцитов на разных сроках применения цитостатиков с позиции возможности внутриклеточной регенерации

4 Сопоставить морфологический субстрат патологии сердца при курсовом применении цитостатиков с динамикой интегральных маркеров эндогенной интоксикации

Научная новизна.

Впервые продемонстрировано, что убыль кардиомиоцитов, проявления атрофии и компенсаторной патологической регенерации с гипертрофией отдельных кардиомиоцитов, являющиеся субстратом кардиомиопатии при курсовом применении цитостатиков, находятся в зависимости от присутствия в плазме крови маркеров эндогенной интоксикации.

Показано, что дисметаболическая кардиомипатия при курсовом применении цитостатиков и моделировании хронического эндотоксикоза соче-танным введением тетрахлорметана и малых доз бактериального липопроли-сахарида имеет сходные морфологические проявления и динамику развития.

На ультрамикроскопическом уровне показано, что в кардиомиоцитах вплоть до поздних сроков процесса имеются возможности к внутриклеточной регенерации, которые на тканевом уровне не реализованы.

Научно-практическая значимость.

Полученные новые данные о морфологическим субстрате дисметабо-лической кардиомиопатии, вызванной компонентами курсовой цитостати-ческой терапии, расширяют представления о патологии сердца у пациентов с онкологическими заболеваниями

Возможность прогнозирования развития кардиомиопатии и регенера-торно-пластической недостаточности миокарда на основании содержания в плазме крови маркеров эндогенной интоксикации может повысить качество лечения больных онкологического профиля цитостатическими препаратами

Положения, выносимые на защиту.

1. В сердце при использовании цитостатиков развивается патология с характерными признаками дисметаболической кардиомиопатии, сходная по морфологии и динамике развития с поражением сердца при хроническом эндотоксикозе

2. Проявления дисметаболической кардиомиопатии при курсовом применении цитостатиков находятся в зависимости от уровня маркеров эндогенной интоксикации в плазме крови, что позволяет считать эндогенный токсический компонент неотъемлемой частью пато- и морфогенеза этого процесса

3. На ультраструктурном уровне в кардиомиоцитах даже на поздних сроках кардиомипатии присутствуют признаки регенерации, недостаточность которых обусловлена эндогенным токсическим компонентом

Апробация работы.

Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на итоговой научной сессии Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград, 2004), IV Всероссийской научно-практической конференции «Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации человека» (Волгоград, 2005), Всероссийском научном симпозиуме «Эндотоксикоз природа, диагностика, принципы коррекции» (Волгоград, 2005), 5-й Международной конференции «Гомеостаз и эндоэкология» (Хургада, 2006), Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2006), П съезде Российского общества патологоанатомов (Москва, 2006)

Апробация работы осуществлена на расширенном заседании кафедры патологической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета и отдела общей и экспериментальной патологии Волгоградского научного центра РАМН и администрации Волгоградской области 24 ноября 2007 года

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе статья в журнале «Вестник Волгоградского государственного медицинского университета», включенного в действующий «Перечень . . ВАК» по медицинским и биологическим наукам.

Реализация и внедрение результатов исследования.

Работа была выполнена на кафедре в отделе общей и экспериментальной патологии Волгоградского научного центра РАМН и Администрации Волгоградской области

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс в Волгоградском государственном медицинском университете и Саратовском государственном медицинском университете Предложенные диагностические критерии в научно-исследовательской работе Волгоградского областного па-тологоанатомического бюро и Областного клинического онкологического диспансера г Ульяновска

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, иллюстрирована 21 рисунком Она состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. Список использованной литературы включает 217 источников 65 отечественных и 152 - зарубежных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа носила экспериментальный характер и была выполнена с использованием 79 белых крыс-самцов массой 170-220 г.

Протокол экспериментов в разделах выбора, содержания животных, моделирования патологических процессов и выведения их из опыта был составлен в соответствии с принципами биоэтики, правилами лабораторной практики (ОЬР), соответствует этическим нормам, изложенным в «Международных рекомендациях по проведению медико-биологических исследований с использованием животных (1985) и в соответствии с приказом МЗ РФ № 267 от 19 06.2003. Программа экспериментов была согласована с Локальным независимым этическим комитетом по экспертизе диссертационных исследований (протокол № 11-2004 от 14 апреля 2004 года)

Закономерности развития кардиомиопатии были изучены в трех экспериментальных моделях (табл 1)

В первой модели использовали дробное (последовательное) введение терапевтических доз антибиотика - доксорубицина Препарат вводили внутрибрюшинно в дозе 10 мг/кг первый раз и далее по 5 мг/кг еженедельно в течение 30-90 суток [Семенов Д Е. с соавт , 2001]. Моделиро-

вание кардиомиопатии и сердечной недостаточности у крыс кардионеспе-цифическими цитостатиками проводили путем введения метотрексата (два раза в неделю) из расчета 15 мг/кг массы животного В третьей модели животным вводили тетрахлорметан (ТХМ) и бакгериальтный липополисаха-рид (ЛПС) по схеме, разработанной на кафедре патологической анатомии ВолГМУ [Новочадов В В , 2001, Писарев В Б , с соавт., 2002]. Крыс выводили из эксперимента также на 30-е, 60-е и 90-е сутки, не ранее чем через 48 ч после последней манипуляции

Таблица 1

Общая характеристика материала исследования по сериям

Модель Характеристика Кол-во

серии животных

контроль 8

Хроническое введение 30 суток 6

доксорубицина 60 суток 6

90 суток 5

контроль 6

Хроническое введение 30 суток 6

Метотрексата 60 суток 5

90 суток 5

контроль 8

Хроническое введение 30 суток 8

ТХМ + ЛПС 60 суток 8

90 суток 8

ВСЕГО 79

В качестве интегральных лабораторно-биохимических показателей развития эндогенной интоксикации было использовано определение веществ средней молекулярной массы (ВСММ), а также их олигопептидной фракции Исследование проводили на двухлучевом спектрофотометре «81шпас1ги» в диапазоне длин волн 210-320 нм, при постановке реакции на пептиды - 584 нм [Малахова М Я, 1995] Концентрацию малонового ди-альдегида по реакции с тиобарбитуровой кислотой, расчет производили в мкмоль/л Для оценки тяжести ЭТ были использованы также определение активности ацилазы (КФ 3 5 1 14) в тканях почек и печени [Жуков С А с соавт, 1991], активность фермента выражали в мкКат/г белка ткани

При морфологическом исследовании были использованы общепринятые методики с окрасками гематоксилином и эозином и по ван Гизон С полученных микропрепаратов изготовлены микрофотограммы Фотосъем-

ка проведена на исследовательском микроскопе Micros (Австрия) с цифровой фотокамерой Pixera (Япония)

При поляризационной микроскопии обнаруживали характерную поперечную исчерченность, связанную с чередованием анизотропных и изотропных дисков или ее патологические изменения (контрактуры - усиление анизотропии дисков А, миоцитолизис - исчезновение анизотропии, цитолиз - аутолитическое разрушение изотропных дисков миофибрилл и диастаз анизотропных дисков [Непомнящих JIM, 1991; Gregono СС, Antin Р В, 1999].

Морфометрическое исследование было проведено в соответствии со сложившимися принципами системного количественного анализа [Автан-дилов Г Г, 1996, 2002]. Для прямого морфометрического исследования был использован компьютерный комплекс «Видеотест-Морфо» (Россия) Определяли объемные доли и средние размеры структур

Для электронно-микроскопического исследования миокарда использовали папиллярные мышцы сердца В качестве показателей для струюур-ного анализа использовались такие критерии, как яркость цитоплазмы, ядер, митохондрии Вариационно-статистическую обработку результатов исследования, и построение графиков проводили в среде электронных таблиц MS Excel

Математическую обработку данных проводили непосредственно из общей матрицы данных EXEL 7 0 (Microsoft, USA) с привлечением возможностей программ STATGRAPH 5 1 (Microsoft, USA) Она включала определение показателей средней, среднеквадратичного отклонения и ошибки репрезентативности Парные корреляции Спирмена рассчитывали между группами показателей эндогенной интоксикации, гормонального профиля и Для наглядности в необходимых случаях рассчитывали показатели интенсивности роста и прироста на каждом сроке эксперимента [Зайцев В М, с соавт, 2003, Новиков Д А., Новочадов В В , 2005]

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенное исследование показало, что во всех опытных группах при хронической интоксикации развивались изменения в сердечной мышце, которые по морфофункциональным проявлениям можно было отнести к разновидностям кардиомиопатии

На 30-е сутки эксперимента на светооптическом уровне в миокарде наблюдались явления миоцитолиза, глыбчатый распад КМЦ, контрактур-ные повреждения и фрагментация, гиперхромия ядер, отек Атрофия и гибель КМЦ сочеталась с гипертрофией части сохранившихся клеток, имеющие ярко выраженный мозаичный характер Проявления повреждения

КМЦ убывали в ряду метотрексат > ТХМ+ЛПС > доксорубимицин КМЦ с явлениями глыбчатого распада цитоплазмы вплоть до миоцитолиза располагались преимущественно периваскулярно, что также является общей характеристикой кардиомиопатий в отличие от коронарогенных ишемиче-ских повреждений миокарда

Сосуды были полнокровны, за исключением небольшой доли спазми-рованных артериол Капилляростаз сопровождался диапедезом эритроцитов и умеренным периваскулярным отеком, также отечными были стенки венул миокарда и более крупных сосудов под эпикардом, что подразумевает присутствие эндогенных токсических соединений Степень сосудистых нарушений убывала в ряду ЛПС+ТХМ > доксорубимицин > метотрексат

Соединительнотканная пролиферация имела диффузный характер, была более выражена периваскулярно и сочеталась с умеренной лимфо-цитарной инфильтрацией и сателлитозом, что характерно для заместительного фиброза в период его формирования В отношении стромаль-ной пролиферации серии можно было расположить в последовательности ЛПС+ТХМ > доксорубимицин > метотрексат.

На 60-е сутки характер повреждений КМЦ сохранялся и нарастал в объеме, а к уже выявленным изменениям добавлялись признаки пространственной дезорганизации миокарда с нарушением ориентации соседних мышечных волокон. Также более яркими становились различия между ат-рофическими и гипертрофированными КМЦ Сосудистые изменения в этот период практически не отличались от таковых во всех сериях на 30-е сутки эксперимента. Стромальная пролиферация была явно более яркой, так что в миокарде выявлялись соединительнотканные прослойки и перемычки между мышечными волокнами, нарушающие их ориентацию. В строме миокарда и в адвентиции сосудов преобладали фибробласты с крупными ядрами и хорошо различимыми цитоплазматическими отростками

На 90-е сутки в миокарде животных сочетание гипертрофии, атрофии и острого повреждения КМЦ смещалось преимущественно в сторону атрофии Они затрагивали практически всю ткань сердца, и сопровождались нарушением ориентации мышечных волокон Нарушения микроциркуляции не были стол отчетливыми, но отек стенок сосудов и периваскулярный отек выявлялись повсеместно в миокарде

Разрастание соединительной ткани и сателлитоз в миокарде были практически диффузными, и уже в малой степени зависели от локализации сосудов В строме, помимо мелкоочагового периваскулярного кардиосклероза, выявлялись небольшие очажки жировой ткани, следующие вглубь миокарда из эпикардиальной зоны

Исходя из поставленной цели и задач, нам было необходимым показать, что на всех сроках проводимого эксперимента в каждой из серий в организме экспериментальных животных присутствовала эндогенная инток-

сикация Содержание ВСММ в плазме крови животных было увеличено во всех сериях эксперимента с тенденцией к нарастанию по мере его продолжения Оно превышало аналогичные значения у крыс контрольной группы при введении ТХМ+ЛПС в 1,44-2,06 раза, при введении доксорубимицина - в 1,22-1,44 раза, при хроническом введении метотрексата - в 1,66-1,72 раза. Олигопептиды ВСММ прирастали в еще большей степени и, соответственно, превышали по сериям концентрацию у крыс контрольной группы в 1,35- 2,63 раза.

Концентрация малонового диальдегида не имела существенной динамики и с 30-х по 90-е сутки эксперимента была повышенной в каждой серии на своем уровне при введении ТХМ+ЛПС - в 1,5 раза, при введении доксорубимицина - в 2,0 раза, при введении метотрексата с небольшими вариациями в 2,12 раза

Сравнительная информативность отдельных изменений представлена на рис. 1

Рис. 1. Динамика маркеров эндогенной интоксикации по мере нарастания сроков эксперимента (100% - показатели в контрольной группе).

Активность ацилазы не имела сколько-нибудь закономерной динамики, характеризовалась большим разбросом показателей, но постоянно была сниженной Активность тканевых ацилаз печени и почек оказывалась сниженной не менее, чем вдвое, но обычно - в 2,5-3,0 раза вне зависимости от вида токсического воздействия

Таким образом, введение доксорубимицина и метотрексата сопровождается изменениями маркеров эндогенной интоксикации в периферической крови и внутренних органах (печени и почках), что позволяет считать эндогенный токсический компонент неотъемлемой частью этих процессов

По приросту малонового диальдегида, как отражения активации пе-рекисного окисления липидов, введение компонентов цитостатической химиотерапии превосходит классическую модель хронического эндотоксико-за, а в отношении депрессии активности тканевых ацилаз печени и почек — несколько уступает ей по выраженности и динамике

Исходя из определения дисметаболической кардиомиопатии как мультифакторной патологии и центрального места эндогенной интоксикации в механизме ее развития следует возможность использования определения эндогенных токсинов в крови для диагностики дисметаболической кардиомиопатии невыясненной этиологии

Количественный анализ миокарда был призван оценить в деталях динамику и сопоставить по группам изменения в трех ключевых процессах — повреждения и убыли КМЦ, сосудистых нарушений и компенсаторного изменения стромы миокарда

Развитие эндогенной интоксикации сопровождалось прогрессирующим уменьшением объемной доли КМЦ более чем на 20% за 90 сут эксперимента (Р<0,01) Снижение объемной доли сосудов было не столь выражено, и наблюдалось, начиная с 60-х суток эксперимента (Р<0,05) В противовес этому, суммарная объемная доля интерстиция и соединительной ткани, увеличивалась более, чем в 1,5 раза уже к 60-м суткам хронического ЭТ, когда составляла более 36% (рис 2)

При введении доксорубимицина объемная доля КМЦ прогрессивно снижалась с 74,1+3,1% до 55,2+1,9% к 90 суткам эксперимента, объемная доля сосудов была повышена более чем в 1,5 раза на всех сроках эксперимента, а суммарная объемная доля интерстиция и соединительной ткани увеличивалась, в 1,27 раза на 30 сутки, в 1,82 раза — на 90-е устки эксперимента, соотношения строма/паренхима и капилляры/паренхима также были достоверно повышены к 90-м суткам эксперимента

Введение метотрексата сопровождалось весьма резким уменьшением объемной доли КМЦ которая уже к 30 суткам была меньше исходной на 19%, а к 90-м суткам - на 31% Это сопровождалось соответствующим ростом суммарной объемной доли интерстиция и соединительной ткани, но объемная доля сосудов практически не изменялась Расчетные коэффициенты выявляли

весьма выраженное увеличение соотношения строма/паренхима - почти в 2,8 раза к 90 сут эксперимента при стабильных значениях соотношения капилляры/паренхима в пределах 0,04-0,05 на всех сроках интоксикации.

Характерным во всех моделях было уменьшение толщины КМЦ (к 90 сут - на 15-30%) и средней площади их сечения (при хронической эндогенной интоксикации - на 40%, в остальных сериях - на 10-15%).

Общая убыль КМЦ за 90 суток эксперимента составила в группе с хронической эндогенной интоксикацией свыше 6,7 * 10б клеток на 1 животное (35%), в группе с введением доксорубимицина - 7,6 * 10б клеток (42%), в группе с введением метотрексата - 4,8 * 106 клеток (26%).

В целом, морфометрическое исследование выявило несколько количественных признаков, которые могут быть положены в основу диагностики дисметаболической кардиомиопатии различной этиологии.

1. Снижение объемной доли КМЦ, их средней толщины и/или сечения на 15% и 25%, соответственно.

2. Уменьшение абсолютного числа КМЦ желудочков ниже 15,0 * 10б.

3. Увеличение объемной доли соединительной ткани в 1,5 раза и более и/или увеличение соотношения строма/паренхима свыше 0,45.

200150100 50 0-

Контр. 30 сут 60 сут 90 сут

ш

25 / 20 15 10 5

а t! fSZ t ill I

Контр 30 60 90

300-/

250

200 ^ 150 ^ T - - - _ I □ CT I ■ КМЦ

100 х 50 х 0-U 9 j a t 1 ■

Контр. 30 сут 60 сут 90 сут

Рис. 2. Прирост отношения строма/паренхима и абсолютная убыль КМЦ. Слева - при хронической эндогенной интоксикации, справа - при введении доксорубимицина, внизу - при введении метотрексата (за 100% приняты значения у крыс контрольной группы).

Объемные доли сосудов и изменения ангиоархитектоники в отношении развивающихся кардиомиопатий оказались малоинформативными

Результаты при исследовании областей, наиболее «актуальных» с клинической точки зрения, дополняли с помощью оригинального метода радиальной морфометрии, разработанного в Волгоградском научном центре РАМН и администрации Волгоградской области (рис 3) ^

1П

Рис. 3. Радиальное распределение интенсивности окрашивания КМЦ в контрольной и опытных группах. 1-10 - ход сканирования от центра КМЦ к периферии. Опыт 1 - ТХМ+ЛПС, опыт 2 - доксорубимицин, опыт 3 - метотрексат. Срави-нение проведено на 30-е сутки.

Кривая распределения тинкториальной плотности на поперечных срезах КМЦ имела у крыс контрольной группы типичный вид она характеризовалась небольшим подъемом (К около 0,70) к зоне вблизи 0,2 от геометрического центра сечения, максимумом яркости в пределах 10-10,5 уел ед и вариабельностью по секторам от 4% до 6%

Показатель К, описывающий изменения тинкториальной плотности по направлению от центра к периферии поперечного сечения КМЦ, при интоксикации уменьшался во всех экспериментальных группах При интоксикации ТХМ и ЛПС его величины становились вдвое меньше к 60-м суткам эксперимента и в 5,5 раз — к 90-м суткам При хроническом введении доксорубомици-на тангенс угла становился отрицательным (до -0,30 к 90-м суткам)

При введении метотрексата кривая радиального распределения тинкториальной плотности к 30-м суткам становилась практически горизонтальной, а затем К также менял знак на отрицательный (до -0,10 к 90-м суткам) Расстояние от центра сечения КМЦ до максимума тинкториальной плотности смещалось при интоксикациях к периферии II увеличивался в первой группе до 0,41, во второй - до 0,29, в третьей-до 0,61 Величина дисперсии распределения окраски составила при введении ТХМ и ЛПС — увеличивалась,

варьируя 14%, во второй (введение доксорубимицина) - 3,7%, при интоксикации метотрексатом — 23%

Таким образом, радиальная морфометрия дает новые данные о характере повреждения цитоплазмы КМЦ при различных комбинированных воздействиях, сопровождающихся формированием кардиомиопатии Она позволила не только выявить атрофию КМЦ, но и показать морфологические проявления ее протекания на субклеточном уровне Повышенная неравномерность оптической плотности окраски цитоплазмы КМЦ опытной группы по сравнению с контрольной свидетельствует об усилении дезорганизации мышечных клеток, сопровождающей хронический ЭТ и другие хемо-индуцированные кардиомиопатии

Выявленные при микроскопии вариации КМЦ в сочетании с данными количественного анализа следует трактовать как значительное сокращение размеров сократительных структур в КМЦ Выраженность этих процессов убывает в ряду доксорубимицин > ТХМ+ЛПС > метотрексат, что отражает известные представления о селективности и кардиотоксичности данных веществ

Для того, чтобы показать участие эндогенного токсического компонента в развитии атрофии и убыли КМЦ при изучаемых кардиомиопатиях, мы воспользовались корреляционным анализом В отношении объемной доли и абсолютного числа КМЦ наибольшее количество корреляционных связей (отрицательных — для ВСММ и малонового диальдегида и положительных — для тканевых ацилаз) было выявлено при хронической эндогенной интоксикации (табл 2)

Для хронической интоксикации доксорубимицином получены убедительные, но несколько меньшие по значению корреляционные связи (0,480 — 0,755 по модулю), причем большие значения корреляций зафиксированы для малонового диальдегида (табл 3)

Таблица 2

Матрица корреляций маркеров хронического ЭТ и показателей морфометрии миокарда у крыс при хроническом введении ТХМ и ЛПС (г)

Показатели морфометрии миокарда Маркеры эндогенной интоксикации

ВСММ Малоновый диальдегид Ацилазы

Объемная доля КМЦ -0,800* -0,685* 0,523

Объемная доля сосудов 0,382 0,265 -0,402

Объемная доля иитерстиция

и соединительной ткани 0,756* 0,788* -0,717*

Поперечное сечение КМЦ -0,881* -0,612 0,472

Поперечное сечение ядер КМЦ 0,354 0,227 0,152

Абс. число КМЦ -0,714* -0,822* 0,537

* - здесь и в табл. 3-4 - сильные достоверные корреляционные связи (>0,669)

В серии с хроническим введением метотрексата корреляционные связи варьировали в пределах 0,312 - 0,610 по модулю Было крайне мало связей между показателями морфометрии миокарда и малонового диальдегида (табл. 4)

Аналогичные зависимости для размеров КМЦ были убедительными только в серии с хронической эндогенной интоксикацией (0,596 - 0,881 по модулю), единственная сильная отрицательная связь малоновый диальдегид - поперечное сечение КМЦ зафиксирована в серии с введением доксоруби-мицина (-0,707)

Таблица 3

Матрица корреляций маркеров хронического ЭТ и показателей морфометрии миокарда у крыс при хроническом введении доксорубимицина (г)

Показатели морфометрии миокарда Маркеры эндогенной интоксикации

ВСММ Малоновый диальдегид Ацилазы

Объемная доля КМЦ -0,573 -0,480 0,640

Объемная доля сосудов 0,404 0,715* -0,221

Объемная доля интерстиция 0,771* 0,697* -0,337

и соединительной ткани

Поперечное сечение КМЦ -0,381 0,172 0,286

Поперечное сечение ядер КМЦ -0,275 -0,743* 0,477

Абсолютное число КМЦ -0,432 -0,755* 0,343

Таблица 4

Матрица корреляций маркеров хронического ЭТ и показателей морфометрии миокарда у крыс при хроническом введении метотрексата (г)

Показатели морфометрии миокарда Маркеры эндогенной интоксикации

ВСММ Малоновый диальдегид Ацилазы

Объемная доля КМЦ -0,610 -0,312 0,333

Объемная доля сосудов -0,095 0,118 -0,150

Объемная доля интерстиция

и соединительной ткани 0,624 0,427 -0,408

Поперечное сечение КМЦ -0,225 0,254 0,301

Поперечное сечение ядер КМЦ -0,179 -0,183 0,498

Абсолютное число КМЦ -0,580 -0,571 0,409

Таким образом, часть изменений КМЦ наблюдаемая при хроническом введении доксорубимицина и метотрексата, математически связана с возрастанием в плазме крови компонентов хронической эндогенной интоксикации и падением активности тканевых ацилаз печени и почек Количество и величина этих связей меньше, чем при моделировании хронического

ЭТ введением тетрахлорметана и бактериального ЛПС, но достаточно, чтобы признать эндогенный токсический компонент участником повреждения и гибели кардиомиоцитов при воздействии компонентами цитостатической химиотерапии

Для характеристики сосудистого компонента в изучаемой патологии при количественном анализе оценивали изменения объемной доли сосудов и соотношения капилляры/паренхима

При хронической эндогенной интоксикации наблюдалось умеренное снижение объемной доли сосудов и практически неизменный коэффициент капилляры/паренхима При хроническом введении доксорубимицина объемная доля сосудов и коэффициент капилляры/паренхима были повышена более чем в 1,5 раза на всех сроках эксперимента При хроническом введении метотрексата объемная доля сосудов практически не изменялась при стабильных значениях соотношения капилляры/паренхима в пределах 0,04-0,05 на всех сроках интоксикации

Корреляционный анализ выявил единственную сильную положительную связь между уровнем малонового диальдегида и объемной долей сосудов миокарда (0,715) при хроническом введении доксорубимицина

Полученные данные свидетельствуют о том, что при хронических процессах дисфункция эндотелия и нарушения микроциркуляции отступают на второй план и не в столь значительной мере опосредуют прямые и опосредованные эффекты токсических соединений на миокард. Многие из этих изменений, выявленные на светооптическим уровне в поздние сроки эксперимента могут быть отнесены скорее к вторичным, следующим за ремоделирова-нием миокарда в процессе развития рестриктивной кардиомиопатии.

Наконец, скорость стромальной пролиферации и прирост соединительной ткани оценивались по динамике их объемной доли и коэффициента строма/паренхима.

Объемная доля интерстиция и соединительной ткани увеличивались при хронической эндогенной интоксикации к 90-м суткам более чем в 1,5 раза, при введении доксорубимицина - в 1,82 раза, при введении метотрексата — в 1,97 раза За счет параллельной убыли КМЦ, соотношение строма/паренхима еще более информативно отражало стромальную пролиферацию. Этот коэффициент за 90 суток опыта возрастал в серии с хронической эндогенной интоксикацией в 1,85 раза, при хроническом введении доксорубимицина - в 2,24 раза, при введении метотрексата - в 2,80 раза.

Корреляционный анализ выявил множество связей между этими изменениями и маркерами эндогенной интоксикации

При хронической эндогенной интоксикации зафиксированы сильные положительные корреляционные связи с содержанием ВСММ и малонового диальдегида, отрицательные - с активностью тканевых ацилаз (0,582 -0,788 по модулю) При хроническом введении доксорубимицина также вы-

явлены достоверные корреляции (0,508 - 0,771 по модулю). В меньшей степени зависимость была характерна для серии с хроническим введением ме-тотрексата (0,312 - 0,610 по модулю)

Как известно, элиминация и атрофия КМЦ сопровождаются диффузным склерозированием миокарда, которое можно рассматривать как более-менее адекватную компенсаторную реакцию соединительной ткани на выраженное уменьшение массы мышечных волокон. Ремоделирование миокарда при подобных кардиомиопатиях в результате изменения характера паренхиматозно-стромальных взаимодействий не приводит к грубой деформации сердца, что является благоприятным фактором для восстановления нормальной тканевой архитектоники мышцы сердца при возобновлении регенераторных процессов [Непомнящих И М с соавт, 2003]

Наблюдаемое увеличение относительного объема соединительной ткани связано не только с диспропорциональным уменьшением паренхиматозных компонентов, но и с пролиферативной реакцией стромы

Кардиомиопатия, развивающаяся при введении ТХМ+ЛПС, имеет сходный морфогенез и динамику развития с хроническим поражением миокарда этанолом Исходя из известных литературных данных, в ее развитии основное значение стали приобретать продукты, выделяемые лимфоцитами и моноцитами инфильтратов и распадающимися КМЦ, а значение эндогенных токсических соединений, приносимых с кровотоком от других органов и тканей, начинает отходить на второй план [Абидов М.Т с соавт, 2000, Соколова Р И, Жданов В С , 2002, Booke М Et al, 1999] Возможно, что увеличение объема стромальных компонентов в миокарде при атрофии определяется потребностями паренхиматозных клеток и направлено на обеспечение оптимального для данных условий уровня функционирования КМЦ [Розенберг В Д, Непомнящих JIМ, 2004, Hams К.М et al., 2006; McMullen J R. et al 2007]

Таким образом, совместное выявление низкой объемной доли КМЦ (менее 60%), варьирующей площади их поперечного сечения и размеров ядер, уменьшение абсолютного числа КМЦ желудочков ниже 15,0 • 106 при увеличении объемной доли соединительной ткани в 1,5 раза и более и/или увеличение соотношения строма/паренхима свыше 0,45 следует считать признаками дисметаболической рестриктивной кардиомиопатии Вне зависимости от этиологии, на всех этапах ее развития в формировании убыли КМЦ и заместительного ремоделирования миокарда с возрастанием стромального компонента существенную роль играют эндогенные токсические соединения

Установление характера ультраструктурных изменений КМЦ, особенностей их гибели и элиминации, а также регенерации при пластических дефицитах различного генеза имеет фундаментальное значение для патологии миокарда.

На уровне ядра рассматриваемые изменения можно было охарактеризовать как уменьшение ядра в размерах, небольшую фестончатость карио-леммы Ядрышко уменьшено в размерах, деформировано, с резким снижением гранулярного компонента Плотность гранул хроматина резко повышена, он представлен большим количеством глыбок в кариоплазме

При введении цитостатиков в ядрах клеток содержание гетерохро-матина резко снижено, эухроматин диффузно рассредоточен и занимает основную площадь среза ядра Часть ядрышек функционально активно, но в отдельных случаях наблюдается образование кольцевидных ядрышек и потеря фибриллярного компонента

Как известно, снижение или подавление синтеза РНК в ядрах приводит к дефициту АТФ, снижению содержания свободных рибосом и полисом в саркоплазме КМЦ и нарушению процессов внутриклеточной регенерации Результатом таких нарушений является атрофия части КМЦ, гибель их путем апоптоза [Sawyer D В et al, 1999, Kang Y J et al, 2000, Wang G -W. et al, 2001] и резорбция мононуклеарными клетками - процессы, представляющие последовательные стадии развития регенераторно-пластической недостаточности миокарда

Доказательство на ультраструктурном уровне изменений сократительного аппарата КМЦ при повреждениях сердечной мышцы необходимо для установления функциональных последствий развивающейся кардио-миопатии На 30-е сутки хронической эндогенной интоксикации часть миофибрилл была лизирована, на их месте располагалось большое количество лизосом К 60-м суткам указанные изменения были выражены в несколько большей степени, а к 90-м суткам в КМЦ появлялись новообразованные миофибриллы Они были более тонкими и располагались под углом к сохранившимся волокнам, Z-диски были смещены относительно друг друга, а в некоторых миофибриллах не определялись

При действии цитостатиков миофибриллы также частично лизирова-лись, во многих саркомерах появлялись пустоты вплоть до тотального лизиса миофиламентов в пределах саркомера Литические изменения миофибрилл сопровождались усилением процессов аутофагии и приводили к гибели КМЦ по типу апоптоза К 60-ти суткам большинство миофибрилл заметно истончалось, особенно в центральной зоне КМЦ Начиная с 90-х суток, в КМЦ также определялись ультраструктурные признаки регенераторных реакций: по периферии истонченных миофибрилл отмечаются скопления рибосом и полирибосом, появляются небольшие новообразованные миофибриллярные пучки В некоторых КМЦ новообразованные миофибриллярные пучки располагались веерообразно или были спиралеобразно закручены.

Деструкция миофибрилл и редукция миофибриллярных пучков в КМЦ являются основными морфологическими критериями рестриктивной кардиомиопатии, описаны у пациентов и в экспериментах как in vivo, так и m vitro [Капелько В И с соавт, 1998, Sussman М A et al., 1997, Sawyer D В et al, 2002]

В наших исследованиях важно, что практически идентичная картина трансформации сократительного аппарата КМЦ наблюдается как при хронической эндогенной интоксикации, так и при хроническом (дробном) введении цитостатических препаратов Это наталкивает на мысль о сходстве механизмов, опосредующих данную патологию, а, возможно, и на участие эндогенного токсического компонента в происхождении обнаруженных нарушений.

Например, нарушения пластического обеспечения кардиомиоцитов при полном алиментарном голодании кроликов и крыс, получавших в течение 5-10 сут только воду, на ультраструктурном уровне также выражались в частичном лизисе и истончении миофибриллярных пучков К концу эксперимента отмечалась выраженная атрофия кардиомиоцитов, что приводило к снижению массы сердца [Непомнящих JIМ., 2001]

Митохондрии играют главную роль в обеспечении клеток энергией и одну из центральных ролей в инициации апоптоза в ответ на различные внеклеточные и внутриклеточные стимулы, в связи с чем оценке их состояния уделяется очень большое внимание и постоянно проводится поиск ультраструктурных критериев, характеризующих разные типы повреждения митохондрий

В наших исследованиях митохондрии КМЦ при хронической эндогенной интоксикации были увеличены в размерах и имели повышенную электронную плотность В противовес этому, при введении цитостатиков обнаруживалось большое количество митохондрий с разрушенным и гомогенизированным матриксом, вокруг которого формировались элек-троннопрозрачные поля Данный феномен был расценен как артефакт, указывающий на прижизненную неустойчивость мембранного аппарата митохондрий [Непомнящих Л М с соавт , 2003]

В других исследованиях аналогичные изменения митохондрий были обнаружены в КМЦ крыс после введения им доксорубицина в разных дозах. Так, после однократного введения крысам адриамицина в дозах до 2 мг/кг в 36% КМЦ отмечались изменения внутриклеточных мембран умеренное расширение перинуклеарных пространств, канальцев саркоплазма-тической сети и трубочек Т-системы, набухание митохондрий с просветлением в них матрикса и редукцией крист [Капелько В И и др, 1998] Это позволяет считать, что такая реорганизация митохондриального аппарата

является характерной чертой антрациклиновых повреждений мышечных клеток сердца.

Выявленные нами ультраструктурные изменения митохондрий при введении доксорубомицина не соответствуют ни «митохондриальному пик-нозу», описываемому при апоптозе, ни массивному тотальному набуханию, выявленному при некрозе. Вероятно, в данном случае возникает особый тип повреждения митохондрий, по мнению Л М Непомнящих (2001), связанный с непосредственным воздействием данных антибиотиков на структуры митохондрий и общим нарушением биосинтетических процессов Последнее связьюает механизм трансформации митохондрий с эндогенным токсическим компонентом

Таким образом, пато- и морфогенез дисметаболической кардиомиопа-тии имеет комплексный характер и включает в себя, как минимум, элементы переноса токсических соединений к сердечной мышце от других органов и тканей, сосудистые нарушения, собственные (тканевые) нарушения метаболизма, вегетативную дизрегуляцию и тканевую перестройку с преобладанием диффузного компенсированного кардиосклероза Основу процесса составляют прогрессирующее уменьшение объемной доли КМЦ и стромально -сосудистая перестройка с развитием диффузного кардиосклероза

Одним из объяснений схожести картины кардиомиопатий различных повреждения может служить повреждение миокарда эндогенными продуктами интоксикации, которые в развитии этой патологии не только с самых ранних сроков, но и в дальнейшем начинают играть самостоятельную, подчас ведущую роль в пато- и морфогенезе вторичного повреждения сердечной мышцы

В своей совокупности, полученные результаты способствуют развитию концепции о рестриктивной кардиомиопатии и регенераторно-пластической недостаточности миокарда, в основе которой лежит нарушение процессов биосинтеза ультраструктур и внутриклеточной регенерации Предложенные основные морфологические характеристики нарушения биосинтетических процессов в КМЦ базируются на универсальных и стереотипных молекуляр-но-клеточных реакциях, развивающихся при действии на клетки различных факторов, подавляющих биосинтез Поэтому они могут быть использованы для диагностики регенераторно-пластической недостаточности органов и тканей вне зависимости от природы патогенного агента.

ВЫВОДЫ

1. При курсовом введении цитостатика с селективным кардиотоксиче-ским эффектом доксорубимицина и неселективного цитостатика метотрекса-та в сердце развиваются однотипные изменения по типу рестриктивной кар-диомиопатии — регенераторно-пластической недостаточности миокарда Ее основой является прогрессирующее повреждение и гибель кардиомиоцитов, наличие стромально-сосудистой перестройки с развитием диффузного кардиосклероза, по общей динамике и характеру патологии сходные с дисмета-болической кардиомиопатией при хроническом эндотоксикозе

2 Развитие кардиомиопатии при курсовом введении цитотоксических препаратов, как и при хронической эндогенной интоксикации, сопровождается относительной и абсолютной убылью кардиомиоцитов в желудочках сердца в группе с введением доксорубимицина - на 7,6 ♦ 106 клеток (42%), в группе с введением метотрексата — на 4,8 • 10й клеток (26%), в группе с хронической эндогенной интоксикацией - свыше 6,7 « 106 клеток на 1 животное (35%).

3 Формирование рестриктивной кардиомиопатии при курсовом применении доксорубимицина и метотрексата сопровождается приростом содержания интегральных маркеров эндогенной интоксикации (веществ средней молярной массы — в пределах 122-206%, олигопептидов - 135-263%), постоянно высоким уровнем малонового диальдегида - 200-212%) и двух-, трехкратным снижением активности тканевых ацилаз печени и почек, что по своему характеру соответствует развитию хронического эндотоксикоза

4 Повреждение компонентов ядра, миофибрилл, лизосом и синтетического аппарата кардиомиоцитов при хронической эндогенной интоксикации и хроническом действии цитостатиков имеет однотипные структурные характеристики и динамику с наличием на 90-е сутки признаков неполной внутриклеточной регенерации. Повреждение митохондрий цито-статиками в кардиомиоцитах носит специфический характер, и заключается в их раннем необратимом устранении, что играет роль в развитии регенера-торно-пластической недостаточности

5 Между основными количественными показателями изменений миокарда при рестриктивной кардиомиопатии (объемная доля, размеры и абсолютное число кардиомиоцитов, объемная доля соединительной ткани) и маркерами эндотоксикоза имеются множественные корреляции (до 0,7070,820 по модулю), указывающие на прямую взаимосвязь между хрониче-

ской эндогенной интоксикацией и процессами в миокарде при курсовом применении цитостатических препаратов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1 Основные морфометрические и гистохимические критерии дисметаболи-ческих кардиомиопатий // Матер н -пр конф «Совершенствование и развитие здравоохранения Волгоградской области» - Волгоград, 2005 -С 128-131 (соавт В В Новочадов, Д Е. Марков)

2 Моделирование кардиомиопатии при хроническом эндотоксикозе // Бюл. Волгоградского научного центра РАМН - 2005 - N1 - С 36-37 (соавт. В В Новочадов)

3 Возможности компьютерной морфометрии в оценке различных моделей кардиомиопатии // Морфология процессов индивидуального развития, адаптации и компенсации Труды ВолГМУ - Т 62, вып 1 - Волгоград, 2005 - С 94-97 (соавт СоснинДА)

4 Варианты развития кардиомиопатии в зависимости от уровня общей неспецифической реактивности организма // Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации человека Материалы 4-й Всероссийской конференции -Волгоград, 2005 - С 251-253 (соавт В В Новочадов)

5. Радиальная морфометрия кардиомиоцитов в оценке патологии сердца при его токсическом повреждении // Новые технологии в медицине Труды ВолГМУ -т 62, вып 2 -Волгоград, 2005 -С 291-292 (соавт ДА Соснин)

6. Количественные характеристики фиброгенеза в миокарде при хроническом эндотоксикозе // Акт проблемы современной ревматологии сб н трудов - Вып 22 -Волгоград, 2005 -С 109-110 (соавт, В В Новочадов, ДА Соснин)

7 Иммуногастохимическая характеристика ремоделирования миокарда при хроническом эндотоксикозе // Совр наукоемкие технологии - 2006 - №2 - С 36-37

8 Эндогенная интоксикация в механизмах формирования кардиомиопатий различной этиологии // Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии Материалы Росс н конференции с международным участием - В 2-х тт - Курск КГМУ, 2006 - Т 1 -С 289-291 (соавт ДА Соснин,АН Горячев)

9 Количественная оценка ремоделирования миокарда при хроническом экспериментальном эндотоксикозе // Морфогенез и регенерация Материалы заочной электронной конференции - Курск, 2006 - С 22-24 (соавт Горячев АН)

10. Органопатология ингаляционных поражений бактериальными полисахаридами // Материалы П Съезда Российского общества патологоанатомов. - Москва 2006 -С 185-187 (соавт Новочадов В В , Горячев А Н, Ахмед Итмизи)

11. Ультраструктуры кардиомиоцитов при патологии сердца, вызванной хронической эндогенной интоксикацией и цитостатическими антибиотиками // Вестник Волгоградского гос. мед. ун-та. - 2007 №4 С. 35-38. (соавт. В.Б. Писарев, В.В. Новочадов - журнал «Перечня ... ВАК»).

Подп. в печать 24.03.08. Формат 60x84/16 Бум. пл. 65 г/м2. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1.0 Тираж 100. Заказ 246.

Волгоградский государственный медицинский университет, 400131, Волгоград, Пл. Павших борцов, 1.

Актуальность работы.

Заболевания сердечно-сосудистой системы остаются на устойчивом первом месте в структуре причин смерти от травм и болезней как в России, так и во всех развитых странах. Существенное значение на настоящий момент придается группе заболеваний, где основу повреждения и убыли кар-диомиоцитов (КМЦ) составляют не ишемия или воспаление, а иные, преимущественно токсические и дисметаболические процессы — кардиомиопа-тии [Кактурский JI.B., 2000, 2005; Зайратьянц О.В., 2000; Мишнев О.Д., с соавт., 2004; Коваленко B.JL, 2001, 2004; Penicaud L., et al., 2000; Drake-Holland A.J., et al., 2001; Lilly L.S., 2003; Hagege A., 2006; Harris K.M. et al., 2006; McMullen J.R. et al. 2007].

Оценке паренхиматозно-стромальных взаимодействий в мышце сердца при токсических и метаболических повреждениях уделяется большое внимание, в связи с ограниченной пролиферативной активностью кар-диомиоцитов и ранним развитием диффузного заместительного кардиосклероза при гибели значительного числа мышечных клеток сердца [Непомнящих JI.M. с соавт., 2003, 2006; Розенберг В.Д., Непомнящих JI.M., 2004; Марков Д.Е., 2004; Новочадов В.В., Писарев В.Б., 2005; Kim Y. et al., 2003; Machackova J. et al., 2006].

Подобная кардиомиопатия лежит в основе регенераторно-пластической недостаточности миокарда и имеет морфологические особенности, отличающие ее от метаболических и ишемических повреждений мышцы сердца. Наиболее ярко она проявляется при супрессии или ингиби-ровании кардиоспецифических генов в результате действия цитостатиче-ских (цитотоксических) препаратов. Этот эффект впервые был отмечен клиницистами, которые столкнулись с развитием антрациклиновой кар-диомиопатии и необратимостью сердечной недостаточности у онкологических больных после проведения курса химиотерапии. Осложнения со стороны сердца, по мнению клиницистов-онкологов, существенно ограничивают возможности курсовой химиотерапии ряда злокачественных новообразований [Ватутин Н.Т. с соавт., 2001; Лушникова E.JL с соавт., 2001; Дуднакова Т.В. с соавт., 2002; Труфакин В.А., 2003; Непомнящая Е.М. с соавт., 2006; Нефедов В.П. с соавт., 2006; Yamaoka М. et al., 2000; Zhou S. et al., 2001; Suwyer D.D. et al., 2002; Raeburn C.D., et al., 2005; Ashrafian H. et al., 2007; Bos J.M. et al., 2007; Kietselaer B.L. et al., 2007].

Известна сходная патология сердца, которая может быть получена в эксперименте длительным воздействием бактериальных липополисахари-дов, в особенности в сочетании с паренхиматозным токсическим повреждением печени и/или почек. При этом миокард становится мишенью вторичного повреждения эндогенными токсическими соединениями [Капелько В.И., Попович М.И., 2000; Марков Д.Е., 2004; Новочадов В.В., Писарев В.Б., 2005; Перфилова В.Н. с соавт., 2007; Eriksson C.J., 2001; Lang С.Н., et al., 2001; Nemoto S., et al., 2001, 2005; Baba H.-A. et al., 2004; Vona-Davis L., et al., 2004; Zhao X.S. et al., 2006].

Сказанное выше позволяет предполагать участие возникающих при эндогенного токсического компонента и дисметаболических нарушений в развитии кардиомиопатии и регенераторно-пластической недостаточности миокарда при курсовой химиотерапии. Фрагментарность работ, посвященных данной проблеме, обусловливает актуальность выбранной темы.

Цель работы - выявить в эксперименте закономерности развития патологии сердца, возникающей при применении цитостатиков с позиций участия в ее развитии эндогенного токсического компонента для улучшения морфологической диагностики данных состояний в клинической практике.

Задачи исследования.

1. Изучить в эксперименте морфологические изменения в миокарде при курсовом введении цитостатиков, входящих в комплекс химиотерапии злокачественных опухолей.

2. Оценить количественное соотношение убыли кардиомиоцитов и возможности компенсаторно-приспособительных процессов на разных сроках применения цитостатиков.

3. Дать ультрамикроскопическую характеристику кардиомиоцитов на разных сроках применения цитостатиков с позиции возможности внутриклеточной регенерации.

4. Сопоставить морфологический субстрат патологии сердца при курсовом применении цитостатиков с динамикой интегральных маркеров эндогенной интоксикации.

Научная новизна. i

Впервые продемонстрировано, что убыль кардиомиоцитов, проявления атрофии и компенсаторной патологической регенерации с гипертрофией отдельных кардиомиоцитов, являющиеся субстратом кардиомиопатии при курсовом применении цитостатиков, находятся в зависимости от присутствия в плазме крови маркеров эндогенной интоксикации. I

Показано, что дисметаболическая кардиомипатия при курсовом применении цитостатиков и моделировании хронического эндотоксикоза соче-танным введением тетрахлорметана и малых доз бактериального липопроли-сахарида имеет сходные морфологические проявления и динамику развития.

На ультрамикроскопическом уровне показано, что в кардиомиоцитах вплоть до поздних сроков процесса имеются возможности к внутриклеточной регенерации, которые на тканевом уровне не реализованы.

Научно-практическая значимость.

Полученные новые данные о морфологическим субстрате дисметабо-лической кардиомиопатии, вызванной компонентами курсовой цитостати-ческой терапии, расширяют представления о патологии сердца у пациентов с онкологическими заболеваниями.

Возможность прогнозирования развития кардиомиопатии и регенера-торно-пластической недостаточности миокарда на основании содержания в плазме крови маркеров эндогенной интоксикации может повысить качество лечения больных онкологического профиля цитостатическими препаратами.

Положения, выносимые на защиту.

1. В сердце при использовании цитостатиков развивается патология с характерными признаками дисметаболической кардиомиопатии, сходная по морфологии и динамике развития с поражением сердца при хроническом эндотоксикозе.

2. Проявления дисметаболической кардиомиопатии при курсовом применении цитостатиков находятся в зависимости от уровня маркеров эндогенной интоксикации в плазме крови, что позволяет считать эндогенный токсический компонент неотъемлемой частью пато- и морфогенеза этого процесса.

3. На ультраструктурном уровне в кардиомиоцитах даже на поздних сроках кардиомипатии присутствуют признаки регенерации, недостаточность которых обусловлена эндогенным токсическим компонентом.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на итоговой научной сессии Волгоградского государственного медицинского университета (Волгоград, 2004), IV Всероссийской научно-практической конференции «Медико-биологические и психолого-педагогические аспекты адаптации человека» (Волгоград, 2005); Всероссийском научном симпозиуме «Эндотоксикоз: природа, диагностика, принципы коррекции» (Волгоград, 2005); 5-й Международной конференции «Гомеостаз и эндоэкология» (Хургада, 2006), Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты мультифакториальной патологии» (Курск, 2006); II съезде Российского общества патологоанатомов (Москва, 2006).

Апробация работы осуществлена на расширенном заседании кафедры патологической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета и отдела общей и экспериментальной патологии Волгоградского научного центра РАМН и администрации Волгоградской области 24 ноября 2007 года.

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ, в том числе статья в журнале «Вестник Волгоградского государственного медицинского университета», включенного в действующий «Перечень . ВАК» по медицинским и биологическим наукам.

Реализация и внедрение результатов исследования.

Работа была выполнена патологической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета и в отделе общей и экспериментальной патологии Волгоградского научного центра РАМН и Администрации Волгоградской области.

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс в Волгоградском государственном медицинском университете и Саратовском государственном медицинском университете. Предложенные диагностические критерии в научно-исследовательской работе Волгоградского областного патологоанатомического бюро и Областного клинического онкологического диспансера г. Ульяновска.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, иллюстрирована 21 рисунком. Она состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. Список использованной литературы включает 217 источников: 65 отечественных и 152 - зарубежных.

выводы

1. При курсовом введении цитостатика с селективным кардиотоксиче-ским эффектом доксорубицина и неселективного цитостатика метотрексата в сердце развиваются однотипные изменения по типу рестриктивной кардио-миопатии — регенераторно-пластической недостаточности миокарда. Ее основой является прогрессирующее повреждение и гибель кардиомиоцитов, наличие стромально-сосудистой перестройки с развитием диффузного кардиосклероза, по общей динамике и характеру патологии сходные с дисмета-болической кардиомиопатией при хроническом эндотоксикозе.

2. Развитие кардиомиопатии при курсовом введении цитотоксических препаратов, как и при хронической эндогенной интоксикации, сопровождается относительной и абсолютной убылью кардиомиоцитов в желудочках сердца: в группе с введением доксорубицина — на 7,6 * 106 клеток (42%), в группе с введением метотрексата — на 4,8 ♦ 10б клеток (26%), в группе с хронической эндогенной интоксикацией - свыше 6,7 * 106 клеток на 1 животное (35%).

3. Формирование рестриктивной кардиомиопатии при курсовом применении доксорубицина и метотрексата сопровождается приростом содержания интегральных маркеров эндогенной интоксикации (веществ средней молярной массы - в пределах 122-206%, олигопептидов - 135-263%), постоянно высоким уровнем малонового диальдегида — 200-212%) и двух-, трехкратным снижением активности тканевых ацилаз печени и почек, что по своему характеру соответствует развитию хронического эндотоксикоза.

4. Повреждение компонентов ядра, миофибрилл, лизосом и синтетического аппарата кардиомиоцитов при хронической эндогенной интоксикации и хроническом действии цитостатиков имеет однотипные структурные характеристики и динамику с наличием на 90-е сутки признаков неполной внутриклеточной регенерации. Повреждение митохондрий цито-статиками в кардиомиоцитах носит специфический характер, и заключается в их раннем необратимом устранении, что играет роль в развитии регенера-торно-пластической недостаточности.

5. Между основными количественными показателями изменений миокарда при рестриктивной кардиомиопатии (объемная доля, размеры и абсолютное число кардиомиоцитов, объемная доля соединительной ткани) и маркерами эндотоксикоза имеются множественные корреляции (до 0,7070,820 по модулю), указывающие на прямую взаимосвязь между хронической эндогенной интоксикацией и процессами в миокарде при курсовом применении цитостатических препаратов.