Автореферат и диссертация по медицине (14.01.04) на тему:Клинико-прогностическое значение сывороточной концентрации матриксной металлопротеиназы-9 у пациентов с острым инфарктом миокарда

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И СОЦИАЛЬНОГО РАЗВИТИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АКАДЕМИКА И.П. ПАВЛОВА

На правах рукописи

04201453235

ТРУФАНОВ Константин Васильевич

КЛИНИКО-ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ СЫВОРОТОЧНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МАТРИКСНОЙ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫ-9 У ПАЦИЕНТОВ С ОСТРЫМ ИНФАРКТОМ МИОКАРДА

(14.01.04 - внутренние болезни)

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Научный руководитель доктор медицинских наук, профессор

Дмитрий Романович Ракита

Рязань 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.......................................................................4

ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................6

ГЛАВА 1. Обзор литературы...................................................................12

1.1. Значение современных биологических маркеров для ведения пациентов с острым коронарным синдромом......................................................12

1.2. Постинфарктное ремоделирование ЛЖ............................................15

1.3. Характеристика ММП................................................................19

1.4. Избыточная активность ММП и дисфункция ЛЖ...............................22

1.5. Использование ММП-9 в качестве биологического маркера при сердечнососудистых заболеваниях....................................................27

ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования...........................................31

2.1. Клиническая характеристика пациентов..........................................31

2.2. Исследование содержания ММП-9 в сыворотке крови........................36

2.2.1. Принцип метода........................................................................37

2.2.2. Протокол анализа......................................................................38

2.2.3. Расчёт результатов..................................................................38

2.3. Исследование клеточного состава периферической крови....................40

2.4. Ультразвуковое исследование сердца.............................................40

2.5. Период последующего наблюдения.................................................43

2.6. Статистическая обработка медицинских данных...............................43

ГЛАВА 3. Результаты и обсуждение.........................................................46

3.1. Концентрация ММП-9 в сыворотке крови пациентов с различными клиническими формами ИБС.............................................................46

3.2. Временной профиль концентрации ММП-9 и активности МВ-КФК у пациентов с ОИМ.............................................................................50

3.3. Клеточный состав периферической крови при различных клинических формах ИБС..................................................................................53

3.4. Взаимосвязь сывороточной концентрации ММП-9 с содержанием клеток лейкоцитарного ряда в периферической крови.......................................57

3.5. Связь сывороточной концентрации ММП-9 и активности МВ-КФК с

постинфарктным ремоделированием ЛЖ сердца....................................62

3.6. Клинические конечные точки.......................................................70

ГЛАВА 4. Проблемы интерпретации полученных данных...............................81

4.1. Роль воспаления и обмена ВКМ в репаративных процессах при

ОИМ.............................................................................................81

4.2. Нестабильная атеросклеротическая бляшка и ММП-9............................87

4.3. Современные проблемы использования ММП-9 в качестве биологического маркера сердечнососудистых заболеваний..........................91

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................96

ВЫВОДЫ........................................................................................103

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ...................................................104

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................105

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АГ - артериальная гипертензия

АД - артериальное давление

ВКМ - внеклеточный матрикс

ДАД - диастолическое артериальное давление

ИБС - ишемическая болезнь сердца

ИНЛС - индекс нарушения локальной сократимости

КДО - конечно-диастолический объём

КДР — конечно-диастолический размер

КСО - конечно-систолический объём

КСР - конечно-систолический размер

КФВ - креатинфосфокиназа

ЛЖ - левый желудочек

МВ-КФВ - МВ-фракция креатинфосфокиназы

ММП - матриксная металлопротеиназа

МНУП - мозговой натрийуретический пептид

НС - нестабильная стенокардия

ОИМ - острый инфаркт миокарда

ОКС - острый коронарный синдром

ПНУП - предсердный натрийуретический пептид

РНК - рибонуклеиновая кислота

САД - систолическое артериальное давление

СН - сердечная недостаточность

СС - стабильная стенокардия

ССЗ - сердечнососудистые заболевания

ТИМП - тканевой ингибитор металлопротеиназ

ТЛТ - тромболитическая терапия

ТФР-р - трансформирующий фактор роста Р

ФВ - фракция выброса

ХСН - хроническая сердечная недостаточность

4KB - чрескожное коронарное вмешательство

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭКГ - электрокардиограмма

ЭхоКГ - эхокардиография

С-РБ - С-реактивный белок

CD - cluster of differentiation (кластер дифференцировки)

ELISA - enzyme-linked immunosorbent assay (иммуноферментный анализ)

GDF-15 - growth differentiation factor-15 (фактор роста и дифференцировки-

15)

H-FABP - heart-type fatty acid binding protein (сердечный тип белка, связывающего жирные кислоты)

HRP - horseradish peroxidase (пероксидаза хрена)

NGAL - neutrophi gelatinase-associated lipocalin (липокалин, ассоциированный с нейтрофильной желатиназой)

РаРРА - pregnancy associated plasma protein А (ассоциированный с беременностью плазменный протеин А)

ST2 - IL1-receptor-like protein (белок, подобный рецептору к интерлейкину-1)

ВВЕДЕНИЕ 1. Актуальность проблемы

Прогресс в фармакотерапии ишемической болезни сердца (ИБС), наблюдающийся в последние десятилетия, дал впечатляющие результаты по снижению сердечнососудистого риска. Тем не менее, в XXI в. ИБС остаётся ведущей причиной смертности в развитых странах мира, отражая тем самым и имеющиеся пробелы в понимании важности тех или иных звеньев патогенеза кардиоваскулярных заболеваний.

Согласно данным Федеральной службы государственной статистики на протяжении последних лет уровень заболеваемости патологией сердца и сосудов в России сохраняется на стабильном уровне: 26,5 на 1000 человек в 2006 г. против 26,6 на 1000 человек в 2011 г. [184].

По данным Национального института сердца, лёгких и крови США распространенность ИБС среди американцев в возрасте 20 лет и старше составляет 6,4% [73]. В отношении острого инфаркта миокарда (ОИМ) данный показатель составляет 2,9%. Ожидается, что к 2030 г. распространённость ИБС увеличится на 18% по сравнению с оценками на 2013 г. Ежегодно около 635 тыс. американцев переносят впервые возникшее коронарное событие (первый ОИМ или внезапную коронарную смерть), а 280 тыс. подвергаются повторным атакам. По примерным оценкам ещё 150 тыс. жителей США ежегодно переносят бессимптомные ОИМ.

Около 15% пациентов умирают в первый год после перенесённого ОИМ. В течение 5 лет после первого ОИМ умирает 36% мужчин и 47% женщин. Сердечная недостаточность (СН) является главной детерминантой неблагоприятного прогноза после ОИМ. Риск развития СН за пять лет после первого ОИМ составляет 8% для мужчин и 18% для женщин в возрасте 45-64 лет. Начиная с 65 лет, риск для мужчин и женщин возрастает до 20% и 23%

соответственно. Вследствие ОИМ продолжительность жизни в среднем снижается на 16,6 лет [73].

В нашей стране распространённость ХСН с возрастом также значительно увеличивается: в возрастной группе от 20 до 29 лет составляет только 0,3% случае, а в возрастной группе старше 90 лет ХСН имеют почти 70%. Годовая смертность от ХСН достоверно выше, чем в популяции (отношение шансов 10,3). В России причиной развития ХСН в 59% случаев служит ИБС. При высокой распространённости среди пациентов с ХСН стабильной стенокардии (СС) отмечается наличие низкой распространённости ОИМ среди них (13,3% случаев), что говорит о низкой эффективности лечения данного осложнения ИБС [8].

Американская ассоциация сердца поставила своей главной целыо снизить к 2020 г смертность от ССЗ и инсульта на 20% [73]. Снижение смертности от ССЗ в США за период с 1980 г. по 2000 г. было обусловлено на 47% применением медицинских вмешательств.

Продолжающиеся в настоящий момент разработки и клинические испытания инновационных лекарственных препаратов и клеточных технологий позволяют надеяться на дальнейшее развитие успеха в фармакотерапии заболеваний сердца и сосудов [69].

В свою очередь невозможно переоценить значимость биологических маркеров в качестве субстанций, которые, с одной стороны предоставляют важную информацию о патогенезе тех или иных состояний, а с другой некоторые из них одновременно являются потенциальными мишенями для проведения терапевтических вмешательств, в итоге позволяя тем самым персонализировать фармакотерапию. Некоторые из них занимают прочные позиции в кардиологии.

Острый коронарный синдром (ОКС), в частности ОИМ, является отражением прогрессирования коронарного атеросклероза и процесса дестабилизации атеросклеротической бляшки. Развивающееся в результате гибели части миокарда ремоделировапие левого желудочка (ЛЖ) сердца в последствие определяет возникновение и дальнейшее прогрессирование хронической сердечной недостаточности (ХСН) - главной детерминанты сердечнососудистой

летальности у пациентов, переживших ОИМ [89]. Эти два события, на первый взгляд не имеющие ничего общего, объединяет то, что в переходе атеросклеротической бляшки в «уязвимое» состояние и развитии постинфарктного ремоделирования ЛЖ важная роль отводится обмену внеклеточного матрикса (ВКМ) с участием, в первую очередь, матриксных металлопротеиназ (ММП). Определение сывороточной концентрации ММП позволит определить их место как биомаркеров в оценке прогностической значимости деградации ВКМ для развития сердечнососудистых осложнений у пациентов, перенесших ОИМ. Дальнейшей перспективой должна стать разработка терапевтических вмешательств, направленных на подавление избыточной металлопротеиназной активности в тканях сердца.

2. Цель и задачи исследования

Цель исследования - проанализировать сывороточный уровень матриксной металлопротеиназы-9 при различных формах острого коронарного синдрома и определить прогностическую роль данной металлопротеиназы в развитии сердечнососудистых осложнений у пациентов, перенесших острый инфаркт миокарда.

Задачи исследования:

1. Сравнить концентрацию матриксной металлопротеиназы-9 в сыворотке крови пациентов со стабильной стенокардией с таковой пациентов с различными формами острого коронарного синдрома (нестабильная стенокардия и острый инфаркт миокарда).

2. Оценить временной профиль сывороточного уровня матриксной металлопротеиназы-9 при остром инфаркте миокарда. Сопоставить его с таковым для активности МВ-фракции креатинфосфокиназы.

3. Определить взаимосвязь концентрации матриксной металлопротеиназы-9 в системном кровотоке с содержанием клеток лейкоцитарного ряда в периферической крови.

4. Проанализировать взаимосвязь содержания матриксной металлопротеиназы-9 и МВ-фракции креатинфосфокиназы в сыворотке крови со степенью постинфарктного ремоделирования левого желудочка.

5. Выявить у пациентов с острым инфарктом миокарда связь концентрации матриксной металлопротеиназы-9 и активности МВ-фракции креатинфосфокиназы с тяжестью клинических проявлений сердечной недостаточности в постинфарктном периоде, а также сердечнососудистыми исходами.

3. Научная новизна работы

В работе впервые представлена комплексная оценка концентрации матриксной металлопротеиназы-9 (ММП-9) в сыворотке крови пациентов с различными формами ИБС.

Анализ сопоставления сывороточного уровня ММП-9 с количеством клеток лейкоцитарного ряда в периферической крови дал возможность рассматривать их важным источником повышенных концентраций данной ММП при остром коронарном синдроме.

Проведён статистический анализ связи концентрации ММП-9 в системном кровотоке со степенью раннего (госпитальный период ОИМ) и позднего (спустя 3 месяца после выписки из стационара) постинфарктного ремоделирования ЛЖ. Впервые установлена статистически значимая связь концентрации ММП-9 в сыворотке пациентов с ОИМ на 3-4 сутки заболевания с величиной раннего постинфарктного ремоделирования ЛЖ по данным ультразвукового исследования сердца.

Динамическая оценка тяжести клинических проявлений СП позволила впервые выявить роль сывороточной концентрации ММП-9 как нового предиктора прогрессирования СН в исходе ОИМ, не связанного с изменениями эхокардиографических (ЭхоКГ) показателей систолической дисфункции ЛЖ.

Наиболее полно представлены существующие проблемы интерпретации содержания ММП в периферическом кровотоке.

4. Теоретическая и практическая значимость работы

Результаты данной работы являются важным свидетельством участия ММП-9 в процессах, сопровождающих перестройку ВКМ сердца в ходе постинфарктного ремоделирования ЛЖ. Полученные результаты дают разумное обоснование необходимости проведения дальнейших исследований по оценке ММП-9 в качестве кардиального биомаркера. Выявленные закономерности позволяют рассматривать селективное ингибирование ММП-9 привлекательным терапевтическим подходом с целью сдерживания прогрессирования СН у пациентов, перенесших ОИМ.

Диссертационная работа содержит решение актуальной научно-практической задачи - определение ценности ММП-9 в качестве биологического маркера, отражающего интенсивность обмена ВКМ в миокарде при остром инфаркте миокарда, что имеет существенное значение для внутренних болезней.

5. Положения, выносимые на защиту

1. Концентрация матриксной металлопротеиназы-9 в системной циркуляции выше среди пациентов с острым коронарным синдромом по сравнению с таковой при стабильной стенокардии.

2. Нейтрофилы, по-видимому, являются наиболее важным источником повышенной концентрации матриксной металлопротеиназы-9 при остром инфаркте миокарда в первые несколько суток заболевания.

3. Сывороточный уровень матриксной металлопротеиназы-9 при остром инфаркте миокарда отражает степень раннего, но не позднего, постинфарктного ремоделирования левого желудочка сердца.

4. Концентрация матриксной металлопротеиназы-9 на 4-5 сутки острого инфаркта миокарда отражает тяжесть сердечной недостаточности, развивающейся в ходе постинфарктного ремоделирования левого желудочка.

6. Степень достоверности и апробация работы

Результаты исследования получены в ходе анализа достаточного количества фактического материала, основанного на применении адекватных статистических методик с помощью пакета прикладных программ Statistica 7.0 (StatSoft Inc., США). По теме научной работы проведен анализ медицинских данных, собранных от 101 пациента с ИБС, в том числе 51 пациента с ОИМ. Программа исследования и набор методов полностью соответствуют цели и задачам исследования. Научные положения, полученные выводы и практические рекомендации достаточно обоснованы и вытекают из результатов исследования. Использован достаточный объем литературных источников.

Основные результаты работы доложены на межкафедральном совещании кафедр факультетской терапии с курсами эндокринологии, общей физиотерапии, клинической фармакологии, профессиональных болезней и военно-полевой терапии; внутренних болезней и поликлинической терапии; госпитальной терапии; патологической анатомии с курсом судебной медицины ГБОУ ВПО РязГМУ Минздрава России от 30 октября 2013 г.

7. Публикации и отчёты результатов работы

По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ, в полной мере отражающих основные положения диссертации, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ для защиты кандидатских и докторских диссертаций.

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Значение современных биологических маркеров для ведения пациентов с острым коронарным синдромом

Острый коронарный синдром (ОКС) включает в себя нестабильную стенокардию (НС) и ОИМ. Все формы ОКС в большинстве случаев имеют в своей основе идентичный патологический процесс, заключающийся в эрозировании поверхности атеросклеротической бляшки или разрыве её фиброзной покрышки с последующим формированием на месте деструктивных изменений тромботических масс, частично перекрывающих просвет коронарной артерии или полностью окклюзирующих сосуд [46]. Последнее обстоятельство во многом определяет вероятность развития повреждения сердечной мышцы, а также темп прогрессирования и распространённость некроза миокарда.

Инфаркт миокарда с точки зрения патологической анатомии представляет собой гибель клеток миокарда вследствие продолжительной ишемии. После возникновения ишемии должно пройти какое-то время, чтобы возникли гистологические признаки смерти клеток. Только спустя несколько часов (не менее 2-4 ч) можно выявить макро- и микроскопические признаки некроза миокарда при проведении аутопсии [172].

Определение повышения и/или снижения уровня сердечных биомаркеров в присутствии хотя бы одного их значения больше верхней границы нормы является ключевым звеном в диагностике ОИМ и, таким образом, разграничении двух клинических форм ОКС [172]. В настоящее время предпочтение отдаётся сердечным тропонинам как наиболее специфичным биологическим маркерам некроза сердечной мышцы. Разработка в последние годы бол�