Автореферат диссертации по медицине на тему Сердечная недостаточность и системное воспаление у больных постинфарктным кардиосклерозом
005059208
На правах рукописи
ПОДМАЗКО Маргарита Ивановна
СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ И СИСТЕМНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ У БОЛЬНЫХ ПОСТИНФАРКТНЫМ КАРДИОСКЛЕРОЗОМ
14.01.05 — кардиология
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
16 МАЙ 2013
Тверь - 2013
/з
005059208
Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Тверская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации на кафедре госпитальной терапии и профессиональных болезней.
Научный руководитель доктор медицинских наук,
профессор Мазур Евгений Станиславович
Официальные оппоненты Аникин Виктор Васильевич — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России
Хрусталев Олег Анатольевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры ИПДО ГБОУ ВПО Ярославская ГМА Минздрава России
Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А. И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
Защита состоится «04» июня 2013 г. в 1200 на заседании Диссертационного совета Д 208.099.01 при ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России по адресу: 170100, Тверь, ул. Советская, д. 4.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тверской государственной медицинской академии и на сайте www.tvergma.ru
Автореферат разослан >> апреля 2013 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат медицинских наук, доцент
Мурга В. В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность
Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) является закономерным исходом многих сердечно-сосудистых заболеваний как воспалительной, так и невоспалительной природы, определяющим функциональные возможности и продолжительность жизни пациентов. Существующие в настоящее время терапевтические подходы, основанные на ингибировании нейрогумораль-ных систем, позволяют замедлить прогрессирование ХСН и, в ряде случаев, могут способствовать обратному развитию патологического процесса. Однако у подавляющего числа пациентов сердечная недостаточность характеризуется прогрессирующим течением и высокой летальностью [Jessnp М. et al., 2003; Mann D.L. et al., 2005]. Очевидно, что нейрогуморальная гипотеза является необходимой, но все же недостаточной концепцией для охвата всех аспектов патогенеза сердечной недостаточности, и не все важные патогенетические механизмы удается адекватно корригировать с помощью нейроту-моральных модуляторов. Поэтому представляется важным создать унифицированную гипотезу, объясняющую патофизиологию сердечной недостаточности, так как в настоящее время ни одна ее концептуальная парадигма не выдержала проверки временем [Волков В. И. и соавт., 2008].
Последние научные исследования изучают роль иммунной системы в патогенезе ХСН. Доказано, что иммуновоспалительные реакции, опосредованные провоспалительными цитокинами и белками острой фазы, играют важную роль в патофизиологии центральных и периферических проявлений заболевания, и формируют основу для «цитокиновой» теории патогенеза ХСН. Однако механизмы запуска цитокинного каскада и реализации их действия остаются неясными.
Установлено, что иммуновоспалительная активация при сердечной недостаточности обусловлена системной тканевой ишемией и гипоксией, которые приводят к развитию системного воспаления. В качестве индукторов системного воспаления при ХСН рассматривается также эндотоксиновая теория, согласно которой отек и ишемия стенки кишечника вследствие венозного застоя способствуют бактери&чьной транслокации, что ведет к высвобождению эндотоксина, который индуцируетиммуновоспалительнуго активацию и синтез цитокинов [Francisco J. et al., 2003; Krack А etal., 2005]. Также в некоторых исследованиях показано, что в патогенезе ХСН участвуют механизмы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и белков. Однако остается неизученным вопрос о взаимосвязях между системным воспалением, эндотоксином и ПОЛ в процессе прогрессирования ХСН.
В последнее время в литературе также обсуждается роль системы мат-риксных металлопротеиназ (ММР) и их тканевых ингибиторов в патоге-
незе ХСН, так как дисбаланс в этой системе приводит к деградации экст-рацеллюлярного матрикса, способствует ремоделированию миокарда у больных постинфарктным кардиосклерозом (ПИКС) и в конечном итоге усугубляет течение заболевания.
Учитывая вышеизложенное, представляется актуальным дальнейшее изучение механизмов развития и прогрессирования ХСН, что может стать основой для разработки новых терапевтических подходов, направленных на профилактику или подавление системного воспаления при данной патологии.
Цель исследования
Изучить роль эндотоксинемии, системного воспаления и оксидативно-го стресса в патогенезе хронической сердечной недостаточности у больных постинфарктным кардиосклерозом.
Задачи исследования
1. Изучить влияние тяжести гемодинамических нарушений, обусловленных сердечной недостаточностью, на содержание в крови больных постинфарктным кардиосклерозом бактериального эндотоксина, продуктов перекисного окисления, факторов системного воспаления и состояние системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов.
2. Оценить изменение концентрации в крови больных постинфарктным кардиосклерозом уровня бактериального эндотоксина, продуктов перекисного окисления, факторов системного воспаления и состояния системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов при компенсации застойной сердечной недостаточности.
3. Изучить взаимосвязь эндотоксинемии и оксидативного стресса с активностью системного воспаления у больных постинфарктным кардиосклерозом.
4. Изучить влияние системного воспаления и оксидативного стресса на состояние системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов.
5. Оценить влияние дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов на ремоделирование сердца у больн ых постинфарктным кардиосклерозом.
Научная новизна исследования и его результатов
Впервые проведено систематическое изучение причин и последствий развития системного воспаления при хронической сердечной недостаточности у больных постинфарктным кардиосклерозом.
Впервые показано, что выраженность эндотоксинемии и оксидативного стресса при сердечной недостаточности зависит от тяжести обусловленных ею гемодинамических расстройств.
Впервые доказано, что у больных постинфарктным кардиосклерозом активность системного воспаления зависит от выраженности эндотокси-немии и оксидативного стресса.
Впервые показано, что повышение активности системного воспаления у больных постинфарктньш кардиосклерозом сопровождается нарастанием дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов металлопротеиназ, а снижение активности воспалительного процесса при лечении застойной сердечной недостаточности у больных постинфарктным кардиосклерозом ведет к нормализации баланса в этой системе.
Впервые показано, что влияние дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов на ремоделирование сердца у больных постинфарктным кардиосклерозом сопоставимо с влиянием размеров постинфарктного рубца.
Впервые сформулирована и обоснована гипотеза, объясняющая причины развития и последствия системного воспаления при хронической сердечной недостаточности.
Практическое значение результатов исследования
Результаты проведенного исследования существенно расширяют и углубляют существующие представления о роли эндотоксинемии, оксидативного стресса и дисбаланса системы матриксных металлопротеназ и их тканевых ингибиторов в патогенезе хронической сердечной недостаточности у больных постинфарктным кардиосклерозом. Полученные данные могут стать основой для создания новых способов ранней диагностики хронической сердечной недостаточности и методов лечения, направленных на снижение активности системного воспаления, вызывающего вторичное повреждение миокарда и способствующего тем самым нарастанию функциональной несостоятельности сердечной мышцы.
Личное участие автора в получении научных результатов
Подмазко М. И. лично обследовала больных: проводила клиническое исследование и тест 6-минутной ходьбы (ТШХ), забор материала для лабораторных исследований, определяла уровень аминотерминального мозгового натрийуретического пропептида (Т^Т-ргоВЫР), выполняла статистическую обработку полученных данных.
Основные положения, выносимые на защиту
1. У больных постинфарктным кардиосклерозом уровень эндотоксина и общего количества перекисных продуктов в крови зависит от тяжести обусловленных сердечной недостаточностью гемодинамических нарушений.
2. Активность системного воспаления при хронической сердечной недостаточности зависит от выраженности эндотоксинемии и оксидатив-ного стресса.
3. Состояние системы матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов металлопротеиназ при хронической сердечной недостаточности связано с активностью системного воспаления.
4. У больных постинфарктным кардиосклерозом влияние дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов металлопротеиназ на ремоделирование сердца сопоставимо с влиянием размеров постинфарктного рубца.
Реализация и апробация работы
Результаты исследования в виде устных или стендовых докладов представлены на 9 общероссийских научно-практических форумах. Основные положения диссертации отражены в 24 публикациях, из которых 6 — статьи в журналах, рекомендуемых ВАК.
На основании результатов исследования разработан «Способ определения венозного застоя по большому кругу кровообращения у больных хронической сердечной недостаточностью», защищенный патентом Российской Федерации № 2449289 от 27.04.2012.
Объем и структура диссертации
Работа изложена на 115 страницах печатного текста и включает: введение, обзор литературы, описание материалов и методов исследования, глава с результатами собственных исследований, обсуждение, выводы, практические рекомендации и список литературы. Работа содержит 11 таблиц и 23 рисунка. Библиографический указатель включает 182 источника, в том числе, 42 отечественных и 140 иностранных авторов.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследовано 230 больных ПИ КС, которые находились на лечении в кардиологическом отделении (заведующий — д-р мед. наук Д. Ю. Платонов) и отделении неотложной кардиологии (заведующий — канд. мед. наук Р. М. Рабинович) ГБУЗ «Областная клиническая больница г. Тверь» в период с октября 2009 года по май 2011 года.
В исследование включались мужчины, перенесшие инфаркт миокарда и госпитализированные в отделение в связи с декомпенсацией ХСН, что выражалось в нарастании её тяжести на протяжении относительно короткого периода времени (3—4 недели) не менее чем на 1 функциональный класс. Больные на I стадии ХСН — 62 человека, включались в исследование и госпитализировались в отделение по разным причинам: прогресси-
рование коронарной недостаточности, нарушение ритма, гипертонический криз и обследовались однократно после стабилизации состояния. Больные ХСН IIА — 101 человек и IIБ стадиями — 67 человек обследовались дважды до лечения, направленного на компенсацию ХСН, и после лечения.
Больными ПИКС на разных стадиях ХСН не имели значимых различий по возрасту, длительности заболевания, локализации рубца, частоте сопутствующей стенокардии напряжения и гипертонической болезни.
Верификация диагноза проводилась на основании анамнестических и инструментальных данных, а именно указание в анамнезе на перенесенный в прошлом инфаркт миокарда и наличие постинфарктного рубца, определяемого при эхокардиографии (Эхо-КГ). Диагностика стадии ХСН основывалась на определении клинических признаков сердечной недостаточности и объективных критериев дисфункции сердца, функциональный класс также определялся клинически, с помощью NT-proBNP и ТШХ.
Всем включенным в исследование больным проводилось ЭхоКГ, ТШХ, определение в крови уровней ЬГГ-ргоВМР, эндотоксина, концентрации перекисных продуктов, факторов системного воспаления, матриксной металлопротеиназы 9 типа (ММР-9) и тканевой ингибитор металлопротеи-наз 4 типа (Т1МР-4) в сыворотке крови.
В ходе ЭхоКГ по методу дисков Симпсона определялись максимальный объем левого (ОЛП) и правого предсердий (ОПП), конечный диастоличес-кий (КДО) и конечный систолический (КСО) объемы левого желудочка. Величина ударного объема (УО) левого желудочка рассчитывалась как разница между КДО и КСО. Фракция выброса (ФВ) левого желудочка — как процентное отношение величины УО к КДО левого желудочка.
Для определения размеров постинфарктного рубца оценивалась сократительная способность 16 сегментов левого желудочка по шкале: 0 — гиперкинез, 1 — нормокинез, 2 — гипокинез, 3 — акинез, 4 — дискинез, 5 — аневризма. Размер рубца принимался равным числу сегментов, где отмечался акинез, дискинез или аневризма.
Учитывая, что у всех обследованных больных ФВ левого желудочка была менее 55 %, нарушение диастолической функции (НДФ) левого желудочка определялось по величине отношения скорости раннего (Е) и предсердного (А) диастолического наполнения левого желудочка: Е/А < 1 — замедление релаксации миокарда левого желудочка (НДФ I типа, нерестриктивная диас-толическая дисфункция), Е/А> 1 — нарушение податливости миокарда, приводящее к повышению давления наполнения (НДФ II типа, рестриктивная диастолическая дисфункция). Систолическое давление в легочной артерии (СДЛА) рассчитывалось как сумма давления в правом предсердии и градиент давления ¡1а трехстворчатом клапане, диастолическое (ДДЛА) — как сумма давления в правом предсердии и градиент давления на клапане легочной ар-
терии. Давление в правом предсердии принималось равным 5 мм рт. ст., если нижняя полая вена имела нормальный диаметр и хорошо коллабировала на вдохе (более чем на 50 %), и 15 мм рт. ст. — в противном случае.
Количественное определение NT-proBNP в плазме крови проводили с помощью иммунохроматографического метода, применяя картриджи «ÄatoFirst™» (Nanogen, Inc., США» и мультифункциональный анализатор «DXPRESS» (LifeSign, США) согласно инструкции производителя. Данная методика является технологией point-of-care, результаты теста готовы через 15 минут. Определение эндотоксина в плазме крови выполняли с помощью хромогенного LAL(LimuIus Amebocyte Lysate)-Tecra по конечной точке, используя тест-систему «Limulus Endosafe Endochrome» (Charles River Endosafe, США). Общее количество перекисных продуктов (ОКПП) в плазме крови оценивали колориметрическим методом с помощью набора «OxyStat» (Biomedica, Австрия). Количественное определение фактор некроза опухоли альфа (ФНО-а) в плазме крови выполняли, используя тест-систему для иммуноферментного анализа (ИФА) производства Bender MedSystems® (Австрия). Концентрацию С-реактивного белка (СРВ) определяли с помощью «сэндвич»-методики ИФА с аналитической чувствительностью 0,05 мг/л, называемый высокочувствительный СРВ (high sensitive C-reactive protein). Определение концентрации ММР-9 в сыворотке крови выполняли методом ИФА, используя тест-системы «Quantikine® Human ММР-9» (R&D Systems, США). Уровень TIMP-4 в сыворотке крови определяли методом ИФА, используя тест-системы «Quantikine® Human TIMP-4» (R&D Systems, США).
Для выявления взаимосвязей между качественными признаками использовался анализ распределения с помощью критерия у} или точного критерия Фишера. При вероятности ошибки первого рода не превышающей 5 % анализируемая связь признавалась статистически значимой. В этом случае рассчитывались выборочные доли и их 95 % доверительные интервалы (95 % ДИ). При сравнении выборочных долей вычислялась их разность и ее 95 % доверительный интервал.
Анализ количественных признаков начинался с оценки их распределения, для чего вычислялись показатели асимметрии и эксцесса вариационного ряда. Если значение асимметрии и эксцесса по абсолютной величине не превышало 1, то распределение признака признавалось близким к нормальному и для его анализа использовались параметрические критерии. В противном случае распределение признака считалось отличающимся от нормального и анализировалось с помощью непараметрических критериев.
Для оценки статистической значимости разности средних в двух группах при нормальном распределении признака использовался t-критерий Стьюдента для независимых вариант, при отличающемся от нормального распределении — критерий Манна — Уитни.
При сравнении трех групп предварительно проводился однофакторный дисперсионный анализ (в случае нормального распределения признака) или вычисление критерия Крускала — Уоллиса (в случае отклонения распределения от нормального). Если выявлялось статистически значимое влияние группирующего фактора на результирующий признак, определялась достоверность межгрупповых различий по критерию Ньюмена —Кейлса (при нормальном распределении) или критерию Дама (при отклонении распределения от нормального).
При сравнении результатов, полученных в двух последовательных измерениях, использовался /-критерия Стыодента при нормальном распределении признака и критерий Уилкоксона в противном случае.
Взаимосвязь между количественными признаками с нормальным распределением оценивалась с помощью корреляционного и линейного регрессионного анализа, при распределении, отличающемся от нормального, — путем расчета коэффициента корреляции рангов Спирмена.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В таблице 1 представлены данные, свидетельствующие, что больные ПИКС на разных стадиях ХСН существенно различались по характеру структурно-функциональных изменений со стороны сердца.
Таблица 1
Ремоделнрование сердца, уровень КТ-рго1ШР в крови и толерантность к физической нагрузке, М (95% ДИ)
Показатель Стадия хронической сердечной недостаточности
I (п=62) ПА(п=101) ПБ (п=67)
Рубец, сегменты 3,9 (3,4-4,4) 5,2** (4,8-5,6) 6,5* (5,9-7,1)
КДО, мл 109,2 (99,7-118,7) 153,1** (141,9-164,3) 198,0** (183,4-212,6)
ФВ, % 48 (43,0-53,0) 43** (40,0-47,5) 36** (30,0-41,4)
НДФ II типа, % 17,7 (8,2-27,3) 42,6** (32,9-52,2) 68,7** (57,5-79,8)
ОЛП, мл 61,9 (54,4-69,4) 75,4* (66,8-84,0) 106,0** (99,5-112,5)
СДЛА, ммрт. ст. 27,3 (25,0-29,8) 33,1* (29,3-36,9) 41,0** (38,9-43,1)
Д7ТТТА, мм рт. ст. 10,8 (9,8-11,8) 13,8* (12,2-15,4) 17,5** (16,4-18,6)
ОПП, мл 47,5 (43,0-52,0) 58,1* (51,5-64,7) 79,9 (72,7-87,1)
КТ-ргоВОТ, пг/мл 387 (208-566) 1745** (1402-2087) 4280** (3399-5160)
ТШХ, м 477 (466-488) 420* (390-450) 274** (252-296)
Примечание. Звездочками отмечены статистически значимые различия с показателем на предыдущей стадии ХСН: одна звездочка — р < 0,05; две — р < 0,01. Межгрупповые сравнения проводились по методу Ньюмена — Кейлса.
Прежде всего, следует отметить, что размер постинфарктного рубца у больных ПИКС на 1IA стадии ХСН был в среднем на 33 % больше, чем на I стадии, а на ИБ стадии — на 25 % больше, чем на IIA стадии (F= 22,3; р < 0,01). С этим, по всей видимости, в значительной мере связаны различия в структурно-функциональном состоянии левых отделов сердца. Так, КДО левого желудочка на IIA стадии ХСН был в среднем на 40 % больше, чем на I стадии, а на ПБ стадии — на 29 % больше, чем на НА стадии (F= 42,7; р < 0,01). ФВ левого желудочка на НА стадии ХСН была на 7,1 (2,5-11,7) % меньше, чем на I стадии, а на ПБ стадии на 9,9 (5,4—14,4) % меньше, чем на IIA стадии (F= 25,0; р < 0,01). НДФ левого желудочка отмечено у всех обследованных больных ПИКС, однако, рестриктивная дисфункция на НА стадии ХСН встречалась в два с половиной, а на ИБ — в четыре раза чаще, чем на I стадии ХСН (2 = 32,1; р < 0,001).
Прогрессировать дисфункции левого желудочка сопровождается увеличением ОЛП, а также повышением СДЛА и ДДЛА. Так, ОЛП у больных ПИКС на НА стадии ХСН в среднем был на 22 % больше, чем на I стадии, а на ПБ стадии — на 41 % больше, чем на IIA стадии (F= 12,8; р < 0,01). СДЛА на ПА стадии ХСН в среднем было на 21% выше, чем на I стадии, а на ИБ стадии — на 24 % выше, чем на ITA стадии ХСН (F= 9,86; р < 0,001). ДЦЛА на IIA стадии ХСН в среднем было на 28 % выше, чем на I стадии, а на ИБ стадии — на 27 % выше, чем на НА стадии ХСН (F= 14,6; р < 0,01). ОПП у больных ПИКС на НА стадии ХСН был в среднем на 22 % больше, чем на I стадии, а на ИБ стадии — на 38 % больше, чем на НА стадии ХСН.
Дисфункция сердца служит причиной циркуляторных расстройств, интегральную оценку которых дают уровень NT-proBNP в крови и переносимость физических нагрузок. Как следует из представленных в табл. 1 данных, уровень NT-proBNP в крови больных ПИКС на НА стадии ХСН был в среднем в 4,5 раза выше, чем на 1 стадии, а на ПБ стадии — в 2,5 раза выше, чем на НА стадии ХСН (F= 48,0;р < 0,01). Дистанция шестиминутной ходьбы у больных ПИКС на НА стадии ХСН была в среднем на 12 % меньше, чем на I стадии, а на ИБ стадии — на 35 % меньше, чем на IIA стадии ХСН.
Как следует из данных, представленных в табл. 2, нарастание тяжести циркуляторных расстройств у обследованных больных ПИКС сопровождалось повышением в крови концентрации эндотоксина и ОКПП. Так, содержание эндотоксина в крови больных ПИКС на ПА стадии ХСН в среднем было на 36 % выше, чем на 1 стадии, а на ПБ стадии — на 57 % выше, чем на 1IA стадии ХСН (F= 26,3; р < 0,01). ОКПП на НА стадии ХСН оказалось в 2,7 раза больше, чем на I стадии, а на ИБ стадии — в 2,5 раза больше, чем на ITA стадии ХСН (F= 631,45; р < 0,001).
Результаты лабораторных исследований, М (95% ДИ)
Показатель Стадия хронической сердечной недостаточности
I (п=62) ITA (п=101) IIB (п=67)
Эндотоксин, ЕЭ/мл 0,22 (0,18-0,24) 0,30** (0,27-0,34) 0,47** (0,42-0,52)
ОКПП, мкмоль/л 228,2 (210,9-245,5) 619,5** (587,5-651,5) 1539,2** (1434,8-1643,6)
ФНО-а, пг/мл 1,9 (1,4-2,4) 6,9** (5,3-8,4) 12,0** (10,3-13,7)
СРБ, мг/л 4,0 (3,5-4,6) 6,3** (5,8-6,7) 8,2** (7,7-8,8)
ММР-9, нг/мл 23,8 (22,8-24,8) 26,6** (25,3-27,8) 33,0** (31,5-34,6)
TIMP-4, нг/мл 1,58 (1,49-1,66) 1,36** (1,28-1,43) 1,03** (0,85-1,19)
MMP-9/TIMP-4 15,6 (14,7-16,5) 22,6** (20,0-25,3) 40,2** (35,9-44,5)
Примечание. Звездочками отмечены статистически значимые различия с показателем на предыдущей стадии ХСН: одна звездочка — р < 0,05; две — р < 0,01. Межгрупповые сравнения проводились но методу Ньюмена — Кейлса.
Наряду с этим, при нарастании тяжести ХСН отмечено повышение в крови уровня маркеров системного воспаления — ФНО-а и СРВ. Так, уровень ФНО-ос на IIA стадии ХСН был в 3,6 раза выше, чем на I стадии, а на IIB стадии — на 74 % выше, чем на IIA стадии ХСН (F= 38,4; р < 0,01). Соответствующие различия для СРВ составили 58 и 40 % соответственно (F= 58,1; р< 0,01).
Представленные в табл. 2 данные свидетельствуют, что нарастание тяжести сердечной недостаточности сопровождается прогрессированием дисбаланса в системе ММР и их тканевых ингибиторов. Так, концентрация ММР-9 в крови больных ПИКС на IIA стадии ХСН была на 12 % выше, чем на I стадии, а на IIB стадии — на 24 % выше, чем на IIA стадии ХСН (F= 43,4). Концентрация TIMP-4 на IIA стадии ХСН была на 14 % ниже, чем на I стадии, а на IIB стадии — на 25 % ниже, чем на IIA стадии ХСН (F= 21,6; обар < 0,01). Вследствие этого величина отношения ММР-9/ TIMP-4 у больных ПИКС на ХСН IIA стадии был на 45 % больше, чем на I стадии, а на IIB стадии — на 79 % больше, чем на IIA стадии ХСН.
Таким образом, у больных ПИКС нарастание тяжести обусловленных ХСН гемодинамических расстройств сопровождается увеличением содержания в крови эндотоксина и перекисных продуктов, повышением активности системного воспаления и развитием дисбаланса в системе матрикс-ных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов.
В результате исследования выявлено, что определение уровня ФНО-а можно использовать для выявления больных с застойной сердечной недостаточностью. В качестве «отрезной точки» была принята концентрация э
ФНО-а в крови равная 5,0 пг/мл. Предлагаемый диагностический критерий обладает низкой чувствительностью (Бе = 71 %), но высокой специфичностью (8р = 92 %) и положительным прогностическим значением (+РУ = 96 %). Уровень ФНО-а, превышающий 5,0 пг/мл, практически однозначно указывает на наличие венозного застоя у больных ХСН, и, как следствие, на необходимость назначения диуретиков даже при отсутствии клинических признаков задержки жидкости в организме.
168 больных ГТИКС с ХСН II стадии было обследовано до и после лечения, направленного на устранение венозного застоя в большом и/или малом круге кровообращения.
Представленные в таблице 3 данные свидетельствуют, что устранение системного венозного застоя ассоциируется, в первую очередь, с улучшением систолической функции левого желудочка, что проявляется уменьшением его КДО и повышением ФВ.
Таблица 3
Динамика состояния больных ПИКС с ХСН II стадии на фоне лечения,
М (95 % ДИ)
Показатель Исходно После лечения Р<
КДО, мл 186,6 (161,8-211,4) 169,3 (149,2-189,4) 0,05
ФВ, % 39,5 (34,0-45,0) 47,3 (42,5-52,0) 0,05
ОЛП, мл 90,7 (75,7-105,7) 65,8) (54,6-77,1 0,02
СДЛА, мм рт. ст. 40,0 (37,0-42,8) 29,4 (22,1-36,7) 0,02
ДДЛА, мм рт. ст. 16,7 (14,9-18,5) 14,1 (12,5-15,7) 0,001
ОПП, мл 69,0 (55,2-82,8) 48,0 (42,7-53,3) 0,001
МТ-ргоВОТ, пг/мл 3012 (2292-3732) 2441 (1862-3020) 0,001
ТШХ, м 347 (334-361) 435 (425-445) 0,001
Так, после проведенного лечения КДО левого желудочка у обследованных больных ПИКС уменьшился в среднем на 9 %, а ФВ возросла на 7,8 %. Наряду с этим отмечено уменьшение ОЛП в среднем на 27 %, снижение СДЛА на 27 %, а ДДЛА — на 16 %. После проведенного лечения улучшилось и состояние правых отделов сердца, о чем свидетельствует уменьшение ОПП в среднем на 30 %. Улучшение структурно-функционального состояния сердца сопровождалось снижением уровня ТЧТ-ргоВКР в крови в среднем на 18 % и увеличением дистанции шестиминутной ходьбы на 25 %.
Как следует из представленных в таблице 4 данных, на фоне активной диуретической терапии у большинства больных застойной сердечной недостаточностью снизилось содержание в крови эндотоксина и уменьшилось ОКПП. В среднем уровень эндотоксина снизился на 74 %, а ОКПП уменьшилось на 10 %.
Результаты лабораторных исследований М (95% ДИ)
Показатель Исходно После лечения Р<
КДО, мл 186,6 (161,8-211,4) 169,3 (149,2-189,4) 0,05
ФВ,% 39,5 (34,0-45,0) 47,3 (42,5-52,0) 0,05
ОЛП, мл 90,7 (75,7-105,7) 65,8 (54,6-77,1) 0,02
СДЛА, мм рт. ст. 40,0 (37,0-42,8) 29,4 (22,1-36,7) 0,02
ДЦЛА, мм рт. ст. 16,7 (14,9-18,5) 14,1 (12,5-15,7) 0,001
ОПП, мл 69,0 (55,2-82,8) 48,0 (42,7-53,3) 0,001
Г4Т-рго1ШР, пг/мл 3012 (2292-3732) 2441 (1862-3020) 0,001
ТШХ, м 347 (334-361) 435 (425-445) 0,001
Также после курса лечения застойной ХСН уровень ФНО-сс в крови больных ПИКС снизился на 44 %, а уровень СРБ — на 15 %. При этом уровень ММР-9 у больных ПИКС снизился в среднем на 12 %, а концентрация Т1МР-4 возросла на 9 %. В результате величина отношения ММР-9/ Т1МР-4 уменьшилась более чем в 2 раза.
Таким образом, лечение застойной сердечной недостаточности у больных ПИКС ведет к снижению содержания в крови эндотоксина, перекис-ных продуктов и факторов системного воспаления, а также к уменьшению дисбаланса в системе ММР-9/Т1МР-4.
Проведенный корреляционный анализ показал наличие весьма тесной связи ОКПП в крови больных ПИКС с концентрацией ФНО-а (г^ = 0,80 (0,68-0,88) и с уровнем СРБ (г^ = 0,88 (0,79-0,93); обар < 0,001; рис. 1).
О 500 ЮОО 1500 2000 2500
ОКПП. мкмопь/л
Рис. 1. График линейной регрессии, отражающий взаимосвязь концентрации СРБ в крови больных ПИКС с ОКПП
Уровень эндотоксина в крови больных ПИКС достоверно и достаточно сильно коррелировал как с концентрацией ФНО-а (г^ = 0,67 (0,55— 0,76); р < 0,001), так и с концентрацией СРВ (г^ = 0,80 (0,72-0,86); р < 0,001). При этом корреляция ФНО-а и СРВ с уровнем эндотоксина была слабее, чем с ОКПП (р < 0,05).
Таким образом, как эндотоксин, так и продукты перекисного окисления могут играть роль индукторов системного воспаления при ХСН, причем влияние оксидантного стресса на активность системного воспаления представляется более значимым, чем влияние эндотоксинемии.
В ходе исследования выявлено наличие статистически значимой связи между концентрацией СРВ и величиной отношения ММР-9/ТТМР-4 (г^ = 0,54 (0,40—0,66); р < 0,001), а также менее тесной связи между и величиной отношения ММР-9/Т1МР-4 (г^ = 0,32 (0,14-0,48); р < 0,001). Состояние системы ММР-9/Т1МР-4 связано не только с концентрацией СРВ и ФНО-а, но также с ОКПП (г^ = 0,52 (0,29-0,69); р < 0,001) и, в меньшей мере, с концентрацией эндотоксина (гху = 0,44 (0,19—0,63); р < 0,001).
Таким образом, влияние эндотоксинемии и оксидантного стресса на состояние системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов реализуется не непосредственно, а через активацию системного воспаления, в первую очередь, через повышение в крови концентрации СРВ.
Корреляционный анализ показал наличие статистически значимой связи между размером постинфарктного рубца и КДО левого желудочка у обследованных больных ПИКС (г^, = 0,63 (0,48—0,74); р < 0,001), а также между величиной отношения ММР-9/Т1МР-4 и КДО левого желудочка (?ху = 0,61 (0,20-0,84); р < 0,01).
Исходя из представленных данных, силу влияния дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов на КДО левого желудочка можно оценить в 37 %, то есть практически равной силе влияния размеров постинфарктного рубца.
Наличие такой связи дает формальный повод считать связь между ММР-9/Т1МР-4 и КДО левого желудочка опосредованной: увеличение размеров рубца ведет, с одной стороны, к увеличению КДО, а с другой — к нарастанию тяжести ХСН и, как следствие, к нарастанию дисбаланса в системе ММР-9/ТШР-4.
Таким образом, КДО левого желудочка у больных ПИКС на 53 % зависит от совместного влияния размеров постинфарктного рубца и состояния системы ММР-9/Т1МР-4, причем сила влияния этих факторов примерно одинакова.
выводы
1. У больных постинфарктным кардиосклерозом нарастание тяжести обусловленных сердечной недостаточностью гемодинамических расстройств сопровождается увеличением содержания в крови бактериального эндотоксина и общего количества перекисных продуктов, повышением активности системного воспаления и развитием дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов.
2. Компенсация застойной сердечной недостаточности ведет к снижению содержания в крови больных постинфарктным кардиосклерозом бактериального эндотоксина, общего количества перекисных продуктов и факторов системного воспаления, а также к уменьшению дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов.
3. У больных постинфарктным кардиосклерозом концентрация в крови С-реактивного белка и фактора некроза опухоли альфа положительно и очень тесно коррелирует с обидам количеством перекисных продуктов (г_,у = 0,88 и 0,80) и содержанием в крови бактериального эндотоксина (Гф = 0,80 и 0,67).
4. У больных постинфарктным кардиосклерозом величина отношения концентрации в крови матриксной металлопротеиназы типа 9 к концентрации тканевого ингибитора металлопротеиназ типа 4 (ММР-9/ Т1МР-4), отражающая выраженность дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов, возрастает при повышении в крови содержания С-реактивного белка и общего количества перекисных продуктов (Гц, = 0,54 и 0,52).
5. У больных постинфарктным кардиосклерозом величина конечного диастолического объема левого желудочка с одинаковой силой коррелирует с размером постинфарктного рубца и величиной отношения ММР-9/ТШР-4 (Гху = 0,63 и 0,61).
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Для выявления системных нарушений гемодинамики у больных ПИКС без клинических признаков застойной ХСН может быть использовано определение в сыворотке крови уровня ФНО-а. Уровень ФНО-а 5,0 пг/мл и выше с 96 % вероятностью указывает на задержку жидкости в организме и может служить показанием к началу диуретической терапии. Следует подчеркнуть, что более низкие значения ФНО-а в сыворотке крови не позволяют исключить доклинический венозный застой.
В лечении больных хронической сердечной недостаточностью на фоне постинфарктного кардиосклероза предпочтительнее использовать ингибиторы АПФ и небиволол, обладающие дополнительными плейотропными эффектами.
СПИСОК РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Егорова, Е. Н. Уровни фактора некроза опухоли-альфа и эндотоксина при различных стадиях хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. А. Горшкова, М. И. Кузьмина, А. В. Гумин-ский, Е. С. Мазур // Российский иммунологический журнал. — 2008. — Т. 2 (11), №2-3. -С. 320.
2. Егорова, Е. Н. Динамика эндотоксинемии и уровня фактора некроза опухоли-альфа при лечении хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, А. В. Гуминский, Е. С. Мазур // Журнал Сердечная Недостаточность. — 2008. — Т. 9, № 4. — С. 167-168.
3. Егорова, Е. Н. Применение хромогенного ЬАЬ-теста по конечной точке для определения уровня эндотоксинемии [Тексті / Е. Н. Егорова, М. А. Горшкова, М. И. Кузьмина, А. В. Гуминский, Е. С. Мазур // Клиническая лабораторная диагностика. — 2008. — № 9. — С. 27.
4. Егорова, Е. Н. Корреляция уровней эндотоксинемии и фактора некроза опухоли-альфа при различных стадиях хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. А. Горшкова, М. И. Кузьмина,
A. В. Гуминский, Е. С. Мазур // Клиническая лабораторная диагностика. — 2008. — № 9. — С. 34.
5. Егорова, Е. Н. Динамика уровней аминотерминального мозгового натрий-уретического пропептида, фактора некроза опухоли-альфа и эндотоксинемии при лечении хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. Н. Калинкин, М. И. Кузьмина, Е. С. Мазур //Материалы III конгресса Общероссийской общественной организации Общество специалистов по сердечной недостаточности «Сердечная недостаточность 2008», 15-16 декабря 2008 г., Москва. — М., 2008. — С. 115.
6. Егорова, Е. Н. Динамика маркеров воспаления при лечении хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. Н. Калинкин,
B. В. Мазур, М. И. Кузьмина, М. А. Горшкова, Е. С. Мазур // Съезд кардиологов и терапевтов ЦФО России «Традиции, современность, будущее», 3-4 апреля 2009 г., Тверь. — Тверь, 2009. — С. 151-153.
7. Егорова, Е. Н. Динамика цитокин- и эндотоксинемии при лечении хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. — 2009. — № 8(6) Приложение 1. Материалы Российского национшіьного конгресса кардиологов «Кардиология: реалии и перспективы» Москва, 6-8 октября 2009. — С. 126.
8. Кузьмина, М. И. Систолическая функция левого желудочка и уровень аминотерминального мозгового натрийуретического пропептида у больных хронической сердечной недостаточностью [Текст] / Е. Н. Егорова,
М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур // Кардиовас-кулярная терапия и профилактика. — 2009. — Т. 8, № 6 Приложение 1. Материалы Российского национального конгресса кардиологов «Кардиология: реалии и перспективы» Москва, 6—8 октября 2009. — С. 199.
9. Егорова, Е. Н. Применение определения уровня аминотерминального мозгового натрийуретического пропептида при диагностике хронической сердечной недостаточности в режиме роіги-оГ-саге [Текст] / Е. Н. Егорова, М. Н. Калинкин, В. В. Мазур, Е. С. Мазур, М. И. Кузьмина // Труды научно-практической конференции «Лабораторная медицина в свете Концепции развития здравоохранения России до 2020 года», 28—30 сентября 2009 г., Москва. — М.: Лабора, 2009. — С. 108-109.
10. Егорова, Е. Н. Эндогенная интоксикация при хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур// Материалы IVконгресса Общероссийской общественной организации Общество специалистов по сердечной недостаточности «Сердечная недостаточность 2009», 14—15 декабря 2009 г., Москва. — М., 2009. - С. 26.
11. Егорова, Е. Н. Хроническое системное воспаление в патогенезе сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур// Материалы международного конгресса «Кардиология на перекрестке наук», 19—21 мая 2010 г., Тюмень. — Тюмень, 2010. — С. 110-111.
12. Егорова, Е. Н. Уровень эндотоксинемии и состояние микробиоценоза толстого кишечника у больных хронической сердечной недостаточностью [Текст] / Е. Н. Егорова, М. А. Горшкова, С. И. Сергеева, В. В. Мазур, М. И. Кузьмина, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур// Клиническая лабораторная диагностика. — 2010. — № 9. — С. 35—36.
13. Егорова, Е. Н. Показатели эндогенной интоксикации при хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. А. Горшкова, И. Е. Пушкина, В. В. Мазур, М. И. Кузьмина, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур // Клиническая лабораторная диагностика. — 2010. — № 9. — С. 60.
14. Егорова, Е. Н. Изменения в системе матриксных металлопротеиназ-тка-невых ингибиторов металлопротеиназ при прогрессировании хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур, М. А. Горшкова // Материалы V конгресса Общероссийской общественной организации Общество специалистов по сердечной недостаточности «Сердечная недостаточность 2010», 7-8 декабря 2010 г., Москва. — М„ 2010. — С. 67.
15. Другова, И. К. Периоперационная динамика концентрации мозгового натрийуретического пропептида у больных с хронической сердечной недостаточностью [Текст] / И. К. Другова, М. И. Кузьмина, Е. Н. Его-
рова, В. В. Мазур, С. И. Ситкин, Е. С. Мазур // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. — 2010. — № 6. — С. 79-82.
16. Егорова, Е. Н. Маркеры системного воспаления и микробиоценоз толстого кишечника при хронической сердечпой недостаточности [Текст] /Е. Н. Егорова, М. И, Кузьмина, В. В. Мазур, С. И. Сергеева, М. Н. Калинки», Е. С. Мазур // Верхневолжский медицинский журнал. — 2011. — Т. 9, № 1. - С. 3-7.
17. Егорова, Е. Н. Динамика факторов системного воспаления и аминотерми-нального мозгового натрийуретического пропептвда при лечении хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур // Терапевтический архив. — 2011. - № 1. — С. 56-59.
18. Егорова, Е. Н. Маркеры системного воспаления и компоненты системы матриксных металлопротеиназ тканевых ингибиторов металлопро-теиназ при различных стадиях хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур // Медицинская иммунология. — 2011. — Т. 13, № 4— 5. — С. 494-495.
19. Егорова, Е. Н. Динамика компонентов системы матриксных металлопро-теиназ-тканевых ингибиторов металлопротеиназ при лечении хронической сердечной недостаточности [Текст] /Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур // Материалы II международного конгресса «Кардиология на перекрестке наук», 19—21 мая 2011 г., Тюмень. — Тюмень, 2011. — С. 133.
20. Егорова, Е. Н. Компоненты системы матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов металлопротеиназ при разных стадиях хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. А. Горшкова, В. В. Мазур, М. И. Кузьмина, Е. С. Мазур // Клиническая лабораторная диагностика. — 2011. — № 9. — С. 12-13.
21. Егорова, Е. Н. Динамика эндотоксина, фактора некроза опухоли альфа и вЕ-селектина при лечении хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. — 2011. — Т. 10, № 6 Приложение 1. Материалы Российского национального конгресса кардиологов «Кардиология: реалии и перспективы» Москва, 11-13 октября 2011 г. — С. 109.
22. Егорова, Е. Н. Маркеры системного воспаления и компоненты системы матриксных металлопротеиназ-тканевых ингибиторов металлопротеиназ при различных стадиях хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкин, Е. С. Мазур // Медицинская иммунология. — 2012. — Т 14, № 1 — 2. — С. 139-142.
23. Егорова, Е. Н. Микробиоценоз и активность воспалительного процесса толстой кишки у больных хронической сердечной недостаточностью / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. Н. Калинкии, Е. С. Мазур // Клиническая медицииа. — 2012. — № 7. — С 46-48.
24. Егорова, Е. Н. Активность компонентов системы матриксных металлопро-теиназ и тканевых ингибиторов металлопротеииаз на разных стадиях хронической сердечной недостаточности [Текст] / Е. Н. Егорова, М. И. Кузьмина, В. В. Мазур, М. II. Калинкин, Е. С. Мазур, М. А. Горшкова// Клиническая лабораторная диагностика. — 2012. — № 12. — С. 13—14.
25. Паг. 2449289 Российская федерация, МПК G01N 33/554, G01N 33/579. Способ определения венозного застоя по большому кругу кровообращения у больных хронической сердечной недостаточностью [Текст] / Егорова Е. Н., Кузьмина М. И., Мазур В. В., Мазур Е. С., Калинкин М. Н., Горшкова М. А.; заявитель и ііатеїпообладательТверская гос. мед. академия. — № 2010121221/15; заявл. 27.05.10; опубл. 27.04.12, Бюл. № 34. — 8 с.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ДДЛА — диастолическое давление в легочной артерии
ИФА — иммуноферментный анализ
КДО — конечный диастолический объем
КСО — конечный систолический объем
НДФ — нарушение диастолической функции
ОКПП — общее количество перекисных продуктов
ОЛП — объем левого предсердия
ОПП — объем правого предсердия
ПИКС — постинфарктный кардиосклероз
ПОЛ — перекисное окисление липидов
СДЛА — систолическое давление в легочной артерии
СРБ — С-реактивный белок
ТШХ — тест шестиминутной ходьбы
УО — ударный объем
ФВ — фракция выброса
ФНО-а — фактор некроза опухоли альфа
ХСН — хроническая сердечная недостаточность
ЭхоКГ — эхокардиография
ММР — матриксная металло п роте и наза (matrix metalloproteinase) NT-proBNP— аминотерминальный фрагмент мозгового натрийуретичес-кого пропептида (aminoterminal brain natriuretic propeptide) TIMP — тканевой ингибитор металлопротеииаз (tissue inhibitor of metalloproteinase)
с
Подписано в печать 25.04.2013 г. Формат 60x90 1/16. Усл.-печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 19.
Отпечатано в ГОУ НПО ПЛ № 12 170023, г. Тверь, Ремесленный пр-д , 5
Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Подмазко, Маргарита Ивановна
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Тверская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО Тверская ГМА Минздрава России)
04201 360533 На правах рукописи
ПОДМАЗКО Маргарита Ивановна
СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ И СИСТЕМНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ У БОЛЬНЫХ ПОСТИНФАРКТНЫМ КАРДИОСКЛЕРОЗОМ
14.01.05 — «Кардиология»
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научный руководитель д.м.н., профессор Е.С. Мазур
Тверь 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.....................................................................................4
ВВЕДЕНИЕ..............................................................................................................6
СИСТЕМНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ И ХРОНИЧЕСКАЯ СЕРДЕЧНАЯ
НЕДОСТАТОЧНОСТЬ.........................................................................................12
(Обзор литературы)...............................................................................................12
1.1. Медико-социальное значение хронической сердечной недостаточности ..............................................................................................................................12
1.2. Современное представление о патогенезе ХСН......................................13
1.3. Общее представление о системном воспалении......................................20
1.4. Системное воспаление в патогенезе ХСН................................................28
1.5. Перекисное окисление липидов и хроническая сердечная недостаточность.................................................................................................38
1.6. Система матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов в патогенезе постинфарктного ремоделирования сердца.................................42
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ..................................................47
2.1. Тестируемые гипотезы и дизайн исследования.......................................47
2.2. Клинические исследования........................................................................48
2.2.1. Характеристика больных постинфарктным кардиосклерозом........49
2.2.2. Эхокардиографическое исследование................................................50
2.2.3. Тест шестиминутной ходьбы...............................................................52
2.3. Лабораторные исследования......................................................................53
2.4. Методы статистического анализа.............................................................61
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ......................................63
3.1. Состояние больных постинфарктным кардиосклерозом на разных стадиях хронической сердечной недостаточности.........................................63
3.2. Диагностическое значение уровня ФНО-а у больных постинфарктным кардиосклерозом................................................................................................68
3.3. Динамика состояния больных застойной сердечной недостаточностью
под влиянием лечения.......................................................................................69
3.4. Взаимосвязь гемодинамических нарушений, эндотоксинемии и оксидативного стресса.......................................................................................72
3.5. Эндотоксин и продукты перекисного окисления как потенциальные индукторы системного воспаления..................................................................76
3.6. Системное воспаление, оксидантный стресс, эндотоксинемия и состояние системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов........................................................................................................79
3.7. Влияние дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и их
тканевых ингибиторов на ремоделирование левого желудочка...................80
Резюме.................................................................................................................83
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ......................................85
ВЫВОДЫ...............................................................................................................94
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ...............................................................95
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.....................................................................................96
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АГ артериальная гипертензия
АПФ ангиотензинпревращающий фермент
ГБ гипертоническая болезнь
Две диссеминированное внутрисосудистое свертывание
ДДЛА диастолическое давление в легочной артерии
ДНК дезоксирибонуклеиновая кислота
ИБС ишемическая болезнь сердца
ИЛ интерлейкин
ИМ инфаркт миокарда
ИФА иммуноферментный анализ
КДО конечный диастолический объем
КСО конечный систолический объем
НДФ нарушение диастолической функции
ОКШ1 общее количество перекисных продуктов
олп объем левого предсердия
ОШ1 объем правого предсердия
пике постинфарктный кардиосклероз
пол перекисное окисление липидов
РААС ренин-ангиотензин-альдостероновая система
РНК рибонуклеиновая кислота
САС симпатоадреналовая система
СДЛА систолическое давление в легочной артерии
СОЭ скорость оседания эритроцитов
СРБ С-реактивный белок
ТШХ тест шестиминутной ходьбы
УО ударный объем
ФВ фракция выброса
ФК функциональный класс
ФНО-а фактор некроза опухоли альфа
ХСН хроническая сердечная недостаточность
ЭхоКГ эхокардиография
e-NOS экспрессия NO-синтетазы
ММР матриксная металлопротеиназа (matrix metalloproteinase)
NO оксид азота (nitric oxigen)
NT-proBNP аминотерминальный фрагмент мозгового натрийуретического
пропептида (aminoterminal brain natriuretic propeptide) TIMP тканевой ингибитор металлопротеиназ (tissue inhibitor of
metalloproteinase)
ВВЕДЕНИЕ Актуальность исследования
Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) является закономерным исходом многих сердечно-сосудистых заболеваний как воспалительной, так и невоспалительной природы, определяющим функциональные возможности и продолжительность жизни пациентов. Существующие в настоящее время терапевтические подходы, основанные на ингибировании нейрогуморальных систем, позволяют замедлить прогрессирование ХСН и, в ряде случаев, могут способствовать обратному развитию патологического процесса. Однако у подавляющего числа пациентов сердечная недостаточность характеризуется прогрессирующим течением и высокой летальностью [105, 131]. Очевидно, что нейрогуморальная гипотеза является необходимой, но все же недостаточной концепцией для охвата всех аспектов патогенеза сердечной недостаточности, и не все важные патогенетические механизмы удается адекватно корригировать с помощью нейрогуморальных модуляторов. Поэтому представляется важным создать унифицированную гипотезу, объясняющую патофизиологию сердечной недостаточности, так как в настоящее время ни одна ее концептуальная парадигма не выдержала проверки временем [4].
Последние научные исследования изучают роль имунной системы в патогенезе ХСН. Доказано, что иммуновоспалительные реакции, опосредованные провоспалительными цитокинами и белками острой фазы, играют важную роль в патофизиологии центральных и периферических проявлений заболевания, и формируют основу для «цитокиновой» теории патогенеза ХСН. Однако механизмы запуска цитокинного каскада и реализации их действия остаются неясными.
Установлено, что иммуновоспалительная активация при сердечной недостаточности обусловлена системной тканевой ишемией и гипоксией, которые приводят к развитию системного воспаления. В качестве индукторов системного воспаления при ХСН рассматривается также эндотоксиновая
теория, согласно которой отек и ишемия стенки кишечника вследствие венозного застоя способствуют бактериальной транслокации, что ведет к высвобождению эндотоксина, который индуцирует иммуновоспалительную активацию и синтез цитокинов [72, 164]. Также в некоторых исследованиях показано, что в патогенезе ХСН участвуют механизмы перекисного окисления липидов (ПОЛ) и белков. Однако остается неизученным вопрос о взаимосвязях между системным воспалением, эндотоксином и ПОЛ в процессе прогрессирования ХСН.
В последнее время в литературе также обсуждается роль системы матриксных металлопротеиназ (ММР) и их тканевых ингибиторов в патогенезе ХСН, так как дисбаланс в этой системе приводит к деградации экстрацеллюлярного матрикса, способствует ремоделированию миокарда у больных постинфарктным кардиосклерозом (ПИКС) и в конечном итоге усугубляет течение заболевания.
Учитывая вышеизложенное, представляется интересным изучить более детально патогенетические механизмы развития и прогрессирования ХСН, что позволит разработать новые лекарственные препараты, которые приведут к снижению заболеваемости и летальности при ХСН.
Цель исследования
Изучить роль эндотоксинемии, системного воспаления и оксидативного стресса в патогенезе хронической сердечной недостаточности у больных постинфарктным кардиосклерозом.
Задачи исследования
1. Изучить влияние тяжести гемодинамических нарушений, обусловленных сердечной недостаточностью, на содержание в крови больных постинфарктным кардиосклерозом бактериального эндотоксина, продуктов перекисного окисления, факторов системного воспаления и состояние системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов.
2. Оценить изменение концентрации в крови больных постинфарктным кардиосклерозом уровня бактериального эндотоксина, продуктов перекисного окисления, факторов системного воспаления и состояния системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов при компенсации застойной сердечной недостаточности.
3. Изучить взаимосвязь эндотоксинемии и оксидативного стресса с активностью системного воспаления у больных постинфарктным кардиосклерозом.
4. Изучить влияние системного воспаления и оксидативного стресса на состояние системы матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов.
5. Оценить влияние дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов на ремоделирование сердца у больных постинфарктным кардиосклерозом.
Научная новизна исследования и полученных результатов
Впервые проведено систематическое изучение причин и последствий развития системного воспаления при хронической сердечной недостаточности у больных постинфарктным кардиосклерозом.
Впервые показано, что выраженность эндотоксинемии и оксидативного стресса при сердечной недостаточности зависит от тяжести обусловленных ею гемодинамических расстройств.
Впервые доказано, что у больных постинфарктным кардиосклерозом активность системного воспаления зависит от выраженности эндотоксинемии и оксидативного стресса.
Впервые показано, что повышение активности системного воспаления у больных постинфарктным кардиосклерозом сопровождается нарастанием дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов металлопротеиназ, а снижение активности воспалительного процесса при
лечении застойной сердечной недостаточности у больных постинфарктным кардиосклерозом ведет к нормализации баланса в этой системе.
Впервые показано, что влияние дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов на ремоделирование сердца у больных постинфарктным кардиосклерозом сопоставимо с влиянием размеров постинфарктного рубца.
Впервые сформулирована и обоснована гипотеза, объясняющая причины развития и последствия системного воспаления при хронической сердечной недостаточности.
Практическое значение результатов исследования
Результаты проведенного исследования существенно расширяют и углубляют существующие представления о роли эндотоксинемии, оксидативного стресса и дисбаланса системы матриксных металлопротеназ и их тканевых ингибиторов в патогенезе хронической сердечной недостаточности у больных постинфарктным кардиосклерозом. Полученные данные могут стать основой для создания новых способов ранней диагностики хронической сердечной недостаточности и методов лечения, направленных на снижение активности системного воспаления, вызывающего вторичное повреждение миокарда и способствующего тем самым нарастанию функциональной несостоятельности сердечной мышцы.
Реализация и апробация работы
Результаты исследования в виде устных или стендовых докладов представлены на 9 общероссийских научно-практических форумах:
• симпозиум «Иммунологические вопросы кардиологии и ревматологии» в рамках Объединенного иммунологического форума (СПб, 2008);
• симпозиум «Лабораторная медицина: инновационные технологии в аналитике, диагностике, образовании, организации» (Москва, 2008);
• III конгресс Общероссийской общественной организации Общество специалистов по сердечной недостаточности «Сердечная недостаточность 2008» (Москва, 2008);
• научно-практическая конференция «Лабораторная медицина в свете концепции развития здравоохранения России до 2020 года» (Москва, 2009);
• Российский национальный конгресс кардиологов «Кардиология: реалии и перспективы» (Москва, 2009 г.);
• научно-практическая конференция «Лабораторная наука — практике: первое десятилетие XXI века» в рамках IV съезда научного общества специалистов клинической лабораторной диагностики России (Москва, 2010);
• V конгресс Общероссийской общественной организации Общество специалистов по сердечной недостаточности «Сердечная недостаточность 2010» (Москва, 2010);
• XIV Всероссийский научный форум с международным участием им. акад. В.И. Иоффе «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (СПб, 2011);
• научно-практическая конференция «Реальные клинико-диагностические лабораторные услуги: качество, себестоимость и цена, степень соответствия современным стандартам лабораторной медицины» в рамках XVI форума «Национальные дни лабораторной медицины России-2012» (Москва, 2012).
Основные положения диссертации отражены в 24 публикациях, из которых 6 — статьи в журналах, рекомендуемых ВАК.
На основании результатов исследования разработан «Способ определения венозного застоя по большому кругу кровообращения у больных хронической сердечной недостаточностью», защищенный патентом Российской Федерации № 2449289 от 27.04.2012.
Основные положения, выносимые на защиту
1. У больных постинфарктным кардиосклерозом уровень эндотоксина и общего количества перекисных продуктов в крови зависит от тяжести
обусловленных сердечной недостаточностью гемодинамических нарушений.
2. Активность системного воспаления при хронической сердечной недостаточности зависит от выраженности эндотоксинемии и оксидативного стресса.
3. Состояние системы матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов металлопротеиназ при хронической сердечной недостаточности связано с активностью системного воспаления.
4. У больных постинфарктным кардиосклерозом влияние дисбаланса в системе матриксных металлопротеиназ и тканевых ингибиторов металлопротеиназ на ремоделирование сердца сопоставимо с влиянием размеров постинфарктного рубца.
Глава 1
СИСТЕМНОЕ ВОСПАЛЕНИЕ И ХРОНИЧЕСКАЯ СЕРДЕЧНАЯ
НЕДОСТАТОЧНОСТЬ (Обзор литературы)
1.1. Медико-социальное значение хронической сердечной
недостаточности
С современных клинических позиций ХСН представляет собой заболевание с комплексом характерных симптомов (одышка, утомляемость и снижение физической активности, отеки и др.), которые связаны с неадекватной перфузией органов и тканей в покое или при нагрузке и часто с задержкой жидкости в организме [1].
Согласно данным эпидемиологического исследования от 0,4% до 2% взрослого населения имеют ХСН, а среди лиц в возрасте старше 75 лет ее распространенность может достигать 10% [26]. Несмотря на значительные достижения в лечении кардиологических заболеваний, распространенность ХСН не снижается, а продолжает расти. Частота ее удваивается каждое десятилетие. Ожидается, что в ближайшие 20-30 лет распространенность ХСН возрастет на 40-60% [26].
По данным Фремингемского исследования, в течение 5 лет после постановки диагноза умирает 75% мужчин и 62% женщин с ХСН [34]. Летальность среди пациентов с ХСН остается высокой. Согласно результатам 20-летнего наблюдения, однолетняя смертность больных с клинически выраженной сердечной недостаточностью достигает 26-29%), то есть за один год в России умирает от 880 до 986 тыс. больных [9]. Основными причинами смерти при ХСН являются декомпенсированная сердечная недостаточность, жизнеугрожающие желудочковые нарушения ритма [18].
Социальное значение ХСН очень велико и определяется, в первую очередь, большим количеством госпитализаций и связанных с этим больших
финансовых затрат. Проблема ХСН имеет огромное значение в связи с неуклонным ростом числа случаев, сохраняющейся высокой заболеваемостью и смертностью, несмотря на успехи в лечении, высокой стоимостью лечения декомпенсированных больных.
Продолжительность жизни пациентов с сердечной недостаточностью, в основном, определяется ее тяжестью. Так, выживает в течение 3—4 лет 80 % больных с начальными признаками декомпенсации, 60 % — при умеренной декомпенсации и не более 30 % с тяжелой сердечной недостаточностью.
Синдром ХСН может осложнять течение практически всех заболеваний сердечно-сосудистой системы. Но главными причинами ХСН, составляющими более половины всех случаев, являются ишемическая болезнь сердца (ИБС) и артериальная гипертония (АГ) или сочетание этих заболеваний. При ИБС развитие острого инфаркта миокарда (ИМ) с последующим очаговым снижением сократимости миокарда и дилатацией полости левого желудочка (рем�