Автореферат и диссертация по медицине (14.01.05) на тему:Сравнительное изучение механизмов реализации ишемического повреждения у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим атеротромботическим инсультом

ДИССЕРТАЦИЯ
Сравнительное изучение механизмов реализации ишемического повреждения у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим атеротромботическим инсультом - диссертация, тема по медицине
АВТОРЕФЕРАТ
Сравнительное изучение механизмов реализации ишемического повреждения у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим атеротромботическим инсультом - тема автореферата по медицине
Константинова, Екатерина Владимировна Москва 2013 г.
Ученая степень
доктора медицинских наук
ВАК РФ
14.01.05
 
 

Автореферат диссертации по медицине на тему Сравнительное изучение механизмов реализации ишемического повреждения у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим атеротромботическим инсультом

На правах рукописи

КОНСТАНТИНОВА ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИШЕМИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ У БОЛЬНЫХ С ИНФАРКТОМ МИОКАРДА И С ИШЕМИЧЕСКИМ АТЕРОТРОМБОТИЧЕСКИМ ИНСУЛЬТОМ

14.01.05 - кардиология 14.01.11 - нервные болезни

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

1 зге:! ¿013 005061556

Москва-2013

005061556

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научные консультанты

доктор медицинских наук,

профессор Шостак Надежда Александровна

член - корр. РАМН, доктор медицинских наук,

профессор Скворцова Вероника Игоревна

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Кисляк Оксана Андреевна

ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России, кафедра факультетской терапии, заведующая кафедрой

Доктор медицинских наук, профессор Остроумова Ольга Дмитриевна ГБОУ ВПО МГМСУ им. А.И. Евдокимова Минздрава России, кафедра факультетской терапии и профессиональных болезней, профессор

Доктор медицинских наук, профессор Котов Сергей Викторович

ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского, отделение неврологии, руководитель

Ведущая организация:

ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России

Защита состоится « » июня 2013 года в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.072.08 на базе ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО РНИМУ имени Н.И. Пирогова Минздрава России по адресу: 117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1.

Автореферат разослан «.........»..........................2013 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

А.К. Рылова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования

Сердечно-сосудистые и цереброваскулярные заболевания сохраняют чрезвычайную медицинскую и социальную значимость в связи с большой распространенностью, высоким уровнем инвалидизации и смертности, тенденцией к «омоложению» в последние годы. В России ишемическая болезнь сердца и нарушения мозгового кровообращения занимают соответственно первое и второе место в структуре общей смертности, а инсульт остается главной причиной инвалидизации взрослого населения [Оганов Р.Г. с соавт., 1998-2010; Шальнова С.А. с соавт., 2005-2010; Гусев Е.И., Скворцова В.И., и соавт. 2008-2011; Румянцева С.А., и соавт. 2010; Скоромец А.А. и соавт. 2010; Fox К.А., et al. 2003-2010; Kushner F.G., et al. 2009; Alberts M.J. 2000, 2005; Del Zoppo G„ 2009; Adams H„ 2007].

В настоящее время использование сложных технологий в фундаментальных и клинических исследованиях позволило накопить значительный объём информации о патогенезе острой ишемии в различных сосудистых бассейнах, молекулярных и биохимических основах острого ишемического повреждения.

Причиной развития инфаркта миокарда в большинстве случаев является атеротромбоз коронарной артерии [Чазов Е.И. 1970-2011; Fuster V. 1992-2012; Falk Е. 1995-2013]. Механизмы развития ишемического инсульта более разнообразны, однако у 45-50 % больных его причиной также является атеротромбоз артерий головного мозга [Скворцова В.И., Стаховская JI.B. 2005-2008; Adams H.P.Jr. et al. 1993]. В ответ на острую фокальную ишемию миокарда или головного мозга локально и системно развиваются воспалительные реакции и иммунный ответ [Frangogiannis N.G., et al. 20022008; Frantz S., et al., 199-2007; Гусев Е.И., Скворцова В.И. 1995-2001; Emsley H.C. et al., 2008; Elkind M.S., 2010; Jin R. et al. 2010]. Анализ данных фундаментальных экспериментальных и клинических исследований позволяет заключить, что процессы, развивающиеся в ответ на острую

ишемию, являются не цепочкой последовательных событий, а сложной сетью взаимопереплетающихся каскадов. Несмотря на очевидные различия в строении, функции, кровоснабжении сердца и головного мозга сопоставление результатов изучения патогенеза острой фокальной ишемии этих органов обнаруживает сходство локальных и системных воспалительных реакций и иммунного ответа и позволяет предполагать сходство основных составляющих каскада клеточных реакций.

При повреждении ткани миокарда и головного мозга значительно повышается концентрация белков теплового шока-70 (БТШ70), фибриногена, фибронектина, являющихся эндогенными лигандами для То11-подобных рецепторов-4 (TLR4) - ключевых рецепторов врожденного иммунитета активация которых сопровождается экспрессией генов цитокинов и других сигнальных пептидов [Ковальчук JI.B., 2005; Tsan MF. et al., 2004; Erridge С. et al., 2010]. Одним из основных эффекторных цитокинов активации TLR4 является фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-альфа), эффекторные рецепторы которого (ФНО-рецептор 1-го типа, Fas-рецептор) участвуют, в том числе, и в регуляции апоптоза [Kawai T., Akira S., 2007; Parker L.C. et al., 2007]. Очаг острого ишемического повреждения ткани становится источником матриксных металлопротеиназ (ММП), а также различных белков и молекул, которые инициируют аутоиммунный ответ, сопровождающийся продукцией иммуноглобулинов с аномальной температурной растворимостью, способных образовывать иммунные комплексы с крио-свойствами (крио-ИК) [Константинова Н.А. 1999; Gladov S. et al. 1998; Fujimura M. et al., 1999; Spinale F.G., 2007].

Проведенные исследования доказали взаимовлияние

патобиохимических механизмов ишемического повреждения и их тесную взаимосвязь. Однако имеющиеся литературные данные касаются преимущественно оценки отдельных звеньев патобиохимического каскада при развитии как ишемии миокарда, так и головного мозга. При этом исследования проводились на разных сроках от момента заболевания с

использованием различных методов, что затрудняет сопоставление полученных результатов [Драпкина О.М., Ивашкин В.Т 2006-2008, Caso J.R. et al. 2007; Spinale F.G., 2007; Dybdahl В, et al. 2005]. Комплексное сравнительное изучение механизмов реализации ишемического повреждения при остром инфаркте миокарда и ишемическом инсульте позволит установить их общие и отличительные особенности.

В связи с этим актуальным представляется проведение параллельного клинико-биохимического мониторинга в первые дни острой ишемии миокарда и головного мозга с учетом особенностей клинической картины, тяжести заболевания и развития осложнений.

Цель работы: определить сходство и особенности ишемического повреждения сердца и головного мозга путем сравнительного изучения основных маркеров иммунного ответа, воспалительной реакции, апоптоза и разрушения внеклеточного матрикса у больных с инфарктом миокарда и ишемическим атеротромботическим инсультом Задачи исследования

1. Сравнительная оценка уровня и клинической значимости циркулирующих маркеров иммунного ответа, воспаления и апоптоза: растворимого Fas лиганда, матриксной металлопротеиназы-9, иммунных комплексов с крио-свойствами, фактора некроза опухоли-альфа и интерлейкина-10 у больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом.

2. Изучение функционального состояния циркулирующих мононуклеаров и гранулоцитов при острой ишемии миокарда и головного мозга: активности апоптоза, экспрессии внутриклеточных белков теплового шока-70 и поверхностных То11-подобных рецепторов-4, сопоставление их уровня, динамики и клинической значимости.

3. Определение особенностей ишемического повреждения тканей у больных инфарктом миокарда и ишемическим инсультом по специфичности взаимосвязей между маркерами иммунного ответа,

воспаления и апоптоза, их выраженности и направленности с использованием факторного анализа, проведенного методом главных компонент корреляционной матрицы.

4. Анализ диагностического потенциала изученных маркеров с использованием метода построения рабочих характеристических кривых (ЛОС-кривых).

5. Изучение прогностической значимости рассмотренных клинико-биохимических показателей в двух основных группах больных с использованием статистического метода множественной пошаговой линейной регрессии.

Научная новизна

Впервые продемонстрировано наличие сходных механизмов реализации ишемического повреждения тканей по обнаруженному в дебюте инфаркта миокарда и ишемического инсульта повышению уровня циркулирующих маркеров иммунного ответа, воспаления, апоптоза и разрушения внеклеточного матрикса: ММП-9, крио-ИК, 5раБ1, ФНО-альфа, ИЛ-10, спонтанного апоптоза клеток периферической крови, уровня экспрессии ими ТЫ14 и БТШ70.

Впервые с использованием факторного анализа, проведенного методом главных компонент корреляционной матрицы, установлены особенности ишемического повреждения тканей у больных инфарктом миокарда и ишемическим инсультом по выявленным темпам активации и специфичности взаимосвязей между маркерами, их выраженности и направленности.

Впервые продемонстрирована тесная прямая взаимосвязь уровня экспрессии Т1Л14 на мононуклеарах периферической крови с выраженностью ишемического повреждения ткани на 14-е сутки заболевания: с тяжестью состояния у больных с ишемическим атеротромботическим инсультом и с выраженностью постинфарктного ремоделирования у больных с инфарктом миокарда.

Установлено сходство функционального состояния циркулирующих мононуклеаров и гранулоцитов - сопоставимость уровня активации их апоптоза, экспрессии поверхностных TLR4 и внутриклеточных БТШ70 при развитии инфаркта миокарда и ишемического инсульта.

Впервые выявлена обратная взаимосвязь концентрации внутриклеточных БТШ70 с тяжестью клинического течения инфаркта миокарда, что подтверждает их кардиопротективный потенциал. Обнаружена обратная взаимосвязь экспрессии внутриклеточных БТШ70 в клетках периферической крови и интенсивности их гибели, что подтверждает антиапоптотические свойства внутриклеточных БТШ70 у больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом.

Впервые в остром периоде инфаркта миокарда и ишемического атеротромботического инсульта определена криоглобулинемия III типа по классификации Brauet JC. У больных с ишемическим инсультом установлена корреляция тяжести состояния с уровнем крио-ИК и их выраженное факторное влияние в комплексе изученных показателей и отсутствие таких закономерностей при развитии инфаркта миокарда, что свидетельствует о более значимом клиническом вкладе процессов аутоиммунного повреждения при острой ишемии головного мозга по сравнению с ишемией миокарда.

Показано, что при формировании очага ишемического повреждения миокарда определяется сравнительно большая, чем при ишемическом повреждении головного мозга, факторная значимость ММП-9 в паттерне изученных в исследовании биохимических показателей, что подтверждает значительную роль перестройки внеклеточного матрикса в постинфарктном ремоделировании сердца.

Выявлены более ранняя (в 1-е сутки заболевания) активация и выраженная факторная значимость TLR4 и ФНО-альфа у больных с инфарктом миокарда в сравнении с больными инсультом, что отражает

большую выраженность системного иммунного ответа и воспалительной реакции в дебюте ишемии миокарда в сравнении с ишемией головного мозга.

Впервые у больных с ишемическим инсультом, по сравнению с больными инфарктом миокарда, продемонстрирован больший прирост концентрации и факторной значимости вРав!, ФНО-альфа, ИЛ-10 и ТЫ14 в динамике формирования очага ишемического повреждения, что отражает более значительную роль воспалительных и апоптоз-модифицирующих реакций и иммунного ответа в «доформировании» ишемического очага головного мозга.

Научно-практическая значимость работы

Предложены новые маркеры дифференциальной лабораторной диагностики локализации очага ишемического повреждения в неясных случаях в 1-е сутки заболевания, основанные на определении уровня экспрессии поверхностных То11-подобных рецепторов-4 и внутриклеточных БТШ70 мононуклеаров периферической крови.

Определены наиболее информативно значимые клинико-иммунобиохимические показатели для прогнозирования течения инфаркта миокарда и ишемического инсульта: продемонстрировано прогностическое значение оценки лейкоцитоза в крови на 1-е сутки инфаркта миокарда и атеротромботического ишемического инсульта при отсутствии сопутствующей патологии, влияющей на данный показатель; продемонстрировано прогностическое значение оценки концентрации циркулирующих крио-ИК на 2-е, 3-й и 7-е сутки атеротромботического ишемического инсульта; установлено прогностическое значение определения ММП-9 на 1-е сутки 0-образующего инфаркта миокарда.

Предложен комплекс лабораторного мониторирования (сывороточный уровень матриксной металлопротеиназы-9 и общий уровень лейкоцитов крови на 1-е сутки заболевания и уровень экспрессии То11-подобных рецепторов-4 на циркулирующих мононуклеарах на 7-е и 14-е сутки) для

объективизации тяжести состояния больных в первые дни инфаркта миокарда и ишемического атеротромботического инсульта.

Объективизированы новые плейотропные эффекты действия ингибиторов АПФ и подтверждена патогенетическая обоснованность их включения в комплексную терапию острого инфаркта миокарда и ишемического инсульта.

Определены направления разработки новых кардио- и нейропротекторов, действие которых будет нацелено на следующие молекулярные мишени: активность То11-подобных рецепторов-4, внутриклеточных БТШ70 и ММП-9 у больных с инфарктом миокарда и инфарктом головного мозга, а также уровень крио-ИК у больных с ишемическим атеротромботическим инсультом.

Положения, выносимые на защиту

1. Установлено сходство механизмов реализации ишемического повреждения у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим атеротромботическим инсультом по обнаруженному в дебюте обоих заболеваний значительному повышению уровня циркулирующих маркеров иммунного ответа, воспаления, апоптоза и разрушения внеклеточного матрикса: ММП-9, крио-ИК, яРзб!, ФНО-альфа, ИЛ-10, спонтанного апоптоза мононуклеаров периферической крови, уровня экспрессии ими ТЬЯ4 и БТШ70.

2. Выраженность, направленность, взаимозависимость и динамика уровня циркулирующих маркеров иммунного ответа, воспаления и апоптоза по результатам многофакторного анализа зависят от локализации очага ишемического повреждения.

3. Установлена клиническая значимость активации ТЬЯ4 в патогенезе острой ишемии, что выражается в корреляции уровня их экспрессии на мононуклеарах периферической крови с выраженностью повреждения ткани на 14-е сутки заболевания: с тяжестью состояния у больных с ишемическим атеротромботическим инсультом (г=0,79, р<0,05) и с выраженностью

ремоделирования левого желудочка у больных с инфарктом миокарда (г=0,82, р<0,05).

4. При острой ишемии сердца и головного мозга выявлено сходство активации мононуклеаров периферической крови: повышение уровня спонтанного апоптоза, экспрессии поверхностных TLR4 и внутриклеточных БТШ70.

5. Установлена повышенная концентрация крио-ИК в остром периоде инфаркта миокарда и ишемического атеротромботического инсульта с формированием криоглобулинемии III типа по классификации Brouet JC. У больных с ишемическим инсультом показаны её прогностическая и факторная значимость и взаимосвязь с тяжестью состояния больных, эти закономерности не наблюдаются при инфаркте миокарда, что свидетельствует о более значимом клиническом вкладе процессов аутоиммунного повреждения при острой ишемии головного мозга по сравнению с ишемией миокарда.

6. Показано, что в остром периоде инфаркта миокарда концентрация в периферической крови ММП-9 и её факторная значимость в паттерне изученных в исследовании маркеров сравнительно больше, чем при ишемическом инсульте, что отражает значительную роль перестройки внеклеточного матрикса в постинфарктном ремоделировании сердца.

7. Установлено, что в конце 1-х суток ишемического повреждения миокарда и головного мозга наблюдаются сравнительно большая активация и факторная значимость TLR4 и ФНО-альфа при ишемии сердца, что отражает большую выраженность иммунного ответа и системной воспалительной реакции, в сравнении с дебютом ишемии головного мозга.

8. Показано, что формирование очага ишемического повреждения при ишемическом инсульте сопровождается сравнительно большим, чем при инфаркте миокарда, приростом концентрации и факторной значимости sFasl, ФНО-альфа, ИЛ-10 и TLR4 в паттерне изученных в исследовании биохимических показателей, что отражает значительную роль

воспалительных, апоптоз-модифицирующих реакций и иммунного ответа в «доформировании» ишемического очага головного мозга.

Внедрение результатов работы в практику

Результаты исследования внедрены в практику работы 14 кардиологического отделения и 15 отделения реанимации и интенсивной терапии ГКБ № 1 им. Н.И. Пирогова, кардиологического отделения клиники ФГБУ «Государственного научного центра Российской Федерации — Федерального медицинского биофизического центра им. А.И. Бурназяна», неврологического отделения для больных с острыми нарушениями мозгового кровообращения ГКБ № 31, неврологического отделения для больных с острым нарушением мозгового кровообращения и неврологического отделения ранней нейрореабилитации ГБУЗ ГКБ № 20 ДЗМ.

Результаты работы используются в работе лаборатории клеточных взаимодействий Института биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН.

Результаты работы используются в процессе обучения студентов 4-5 курсов на кафедре факультетской терапии им. акад. А.И. Нестерова лечебного факультета и слушателей ФУВ на кафедре фундаментальной и клинической неврологии и нейрохирургии МБФ ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России и в процессе обучения клинических интернов, ординаторов и сертифицированных врачей на кафедре патологии человека ФППО врачей ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России.

Апробация работы

Материалы диссертации доложены на XI, XII, XIII, XIV, XV, XVII, XVIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (г. Москва, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2010, 2011); II Российской конференции по иммунотерапии и иммунореабилиталогии (г. Москва, 2005); VI Съезде аллергологов и иммунологов СНГ. Российском национальном

конгрессе аллергологов и иммунологов (г. Москва, 2006); II Российском международном конгрессе "Цереброваскулярная патология и инсульт» (г. Санкт-Петербург, 2007); Российском национальном конгрессе кардиологов (г. Москва, 2009, 2010); Научно-практической Юбилейной конференции, посвященной 100-летию кафедры факультетской терапии им. акад. А.И. Нестерова лечебного факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова (г. Москва, 2010); X Всероссийском съезде неврологов (г. Нижний Новгород, 2012).

Апробация диссертации состоялась на совместной научно-практической конференции коллектива сотрудников кафедры факультетской терапии им. акад. А.И. Нестерова, кафедры фундаментальной и клинической неврологии и нейрохирургии, сотрудников НИИ Цереброваскулярной патологии и инсульта ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России и сотрудников ГКБ № 31 г. Москвы (протокол № 19 от 29 июня 2012 года).

Публикация результатов исследования

По теме диссертации опубликованы 51 печатная работа, 21 работа опубликована в центральной печати в научных журналах, рекомендованных ВАК.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 221 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, 2 глав результатов и их обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа иллюстрирована 16 рисунками, 25 таблицами и краткими выписками из историй болезни. Библиографический указатель включает 323 источников, в том числе 46 работы отечественных и 277 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Работа проводилась на базе блока карднореанимации и 14 отделения неотложной кардиологии ГКБ № 1 им. Н.И. Пирогова г. Москвы, являющейся клинической базой РНИМУ им. Н.И. Пирогова, а также в клиниках Научно-исследовательского института цереброваскулярной патологии и инсульта РНИМУ им. Н.И. Пирогова: отделениях нейрореанимации и неврологических отделениях ГКБ № 31 и ГКБ № 20 г. Москвы.

В период с 2002 по 2010 год были обследованы 204 больных с острым коронарным синдромом (ОКС) и 191 - с острым нарушением мозгового кровообращения, из которых в исследование были включены 94 больных с Q-образующим инфарктом миокарда (первая основная группа) и 93 с ишемическим инсультом (вторая основная группа) атеротромботическим патогенетическим вариантом установленном в соответствии с критериями TOAST.

Все больные поступили в клинику в первые 24 часа от момента заболевания. Диагноз выставлялся согласно международным и российский рекомендациям. Большая часть включенных в исследование больных страдала артериальной гипертонией (табл. 1). У части больных имелся сахарный диабет 2 типа. Больные с другими заболеваниями и соматическими осложнениями из исследования исключались. Контрольную группу составили 62 пациента без эпизодов ишемии в анамнезе, сопоставимые по половозрастным признакам и фоновым заболеваниям с обеими основными группами. У пациентов двух основных групп применялись клинические, лабораторные и инструментальные исследования в соответствии с медико-экономическими стандартами оказания помощи.

В первой основной группе пациентов также проводилась оценка суммы баллов по шкале TIMI для больных с инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST [Morrow D.A. et al., 2000].

Таблица 1

Основные характеристики пациентов контрольной и основных групп

Характеристики Группы

Первая основная группа, ИМ (п=94) Вторая основная группа, ИИ (п=93) Контрольная группа (п=62)

Возраст: (лет) 65,3±11,9 67,4±10,8 63,4±12,8

Пол муж 63% 61% 56%

жен 37% 39% 44%

Курящие 53% 58% 57%

Артериальная гипертензия 69% 72% 72%

Сахарный диабет 12% 16% 17%

Ожирение 33% 36% 28%

Для оценки степени левожелудочковой недостаточности применялась классификация T.Killip (1967). Эхокардиографическое исследование проводилось на 1-2-е и 7-е сутки от начала заболевания. У больных второй основной группы для объективизации тяжести состояния, выраженности очаговых неврологических симптомов и оценки динамики клинических показателей использовали шкалу инсульта National Institutes of Health (NIH) и шкалу Е.И.Гусева, В.И.Скворцовой (ОШОНС). Клинические исходы заболевания оценивали по модифицированной шкале Рэнкина (МШР) на 14-е сутки. Компьютерно-томографическое исследование головного мозга проводили при поступлении пациента в стационар и на 6/7-е сутки инсульта: оценивали локализацию, характер и объем очага поражения головного мозга. С целью верификации патогенетического варианта ишемического инсульта всем пациентам выполняли ультразвуковое исследование: дуплексное сканирование магистральных артерий головы, транскраниальную

допплерографию и Эхо-КГ. Эхо-КГ исследование выполняли с целью исключения возможной кардиоэмболии.

Специальные методы исследования проводились совместно с лабораторией клеточных взаимодействий Института биоорганической химии им. акад. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, с кафедрами иммунологии и экспериментально-теоретической физики медико-биологического факультета РНИМУ им. Н.И. Пирогова.

С помощью проточной цитофлуориметрии общепринятым методом с использованием ДНК-специфического флуорохрома пропидийиодида («Sigma Aldrich», США) проводился анализ интенсивности программированной клеточной гибели и относительный уровень внутриклеточной концентрации белков теплового шока-70 (БТШ70) по средней интенсивности флуоресценции клеток в образцах, обработанных моноклональными антителами BRM22 («Sigma Aldrich», США) и вторыми ФИТЦ-меченными антителами («Sigma», США). Экспрессию То11-подобных рецепторов-4 (TLR4) на поверхности клеток определяли с использованием специфических моноклональных антител («e-Biosciences», США). Все цитометрические измерения проводили на проточном цитофлуориметре FACScan («Becton Dickinson», США).

Методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием коммерческих тест-систем и реагентов ««ВСМ Diagnostics», США; «R&D», Англия; «Biosours», США; «Вектор-бест», Россия и «Bender MedSystems», США» определяли содержание матриксной металлопротеиназы-9 (ММП-9), интерлейкина 10 (ИЛ 10), фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-а), растворимого Fas-лиганда (sFasL) и содержание в составе иммунных комплексов с крио-свойсвами (крио-ИК) иммуноглобулинов класса А, М, G и фибронектина. Выделение крио-ИК из сыворотки крови проводили по методу А.Е. Kalovidoris в модификации. Концентрация крио-ИК оценивалась на спектрофотометре «Carry - 50» (США).

Проводился динамический мониторинг иммунных и биохимических показателей. На 1-е, 2-е, 3-й, 7-е и 14-е сутки в сыворотке периферической крови определяли содержание крио-ИК, их качественный и количественный состав. На 1-е, 3-й и 7-е сутки в сыворотке периферической крови определяли содержание ММП-9, ИЛ-10, ФНО-альфа и sFasL. Состояния циркулирующих мононуклеаров и гранулоцитов: активность их апоптоза, уровень экспрессии поверхностных TLR4 и внутриклеточных БТШ70 -оценивали на 1-е, 7-е и 14-е сутки.

Статистический анализ

Статистическая обработка данных исследования проведена с использованием программного обеспечения STATISTICA for Windows 7.0, SPSS18.0 и BIOSTAT. Статистическая обработка материала включала применение параметрических и непараметрических методов: дисперсионного анализа ANOVA, t-теста Стьюдента для количественных данных с нормальным распределением или критерия суммы рангов/знаков Уилкоксона, Манна-Уитни для количественных данных с распределением отличным от нормального. Качественные и порядковые переменные сравнивались с помощью теста у2 (кси-квадрат) или критерия суммы рангов/знаков Уилкоксона, Манна-Уитни. Значение вероятности (р) менее 0,05 (двусторонняя проверка значимости) демонстрировало статистическую достоверность. Ассоциации между переменными выявлялись с помощью коэффициента корреляции (г) Пирсона при нормальном распределении сравниваемых выборок, коэффициента корреляции Спирмена при ненормальном распределении. Точность количественных тестовых переменных оценивалась рабочей характеристической кривой (ROC-кривой). Специфичность взаимосвязей между маркерами, их выраженность и направленность определялись с использованием факторного анализа, проведенного методом главных компонент корреляционной матрицы. Для оценки прогностической значимости определяемых параметров использовался метод множественной пошаговой линейной регрессии.

Результаты исследования и их обсуждение

В первой основной группе у 36 (38%) больных инфаркт миокарда был нижней локализации, у 17 (18%) - передне-перегородочной, у 8 (9%) -боковой, у 33 (35%) - передне-перегородочной области, верхушки и боковой стенки левого желудочка. Ведущими жалобами больных в дебюте заболевания были боль в грудной клетке (86%), одышка (37%), слабость (24%), сердцебиение (16%). При первичном физикальном обследовании определялись тахикардия (79%), глухость сердечных тонов (43%), акцент второго тона над аортой (43%), расширение границ сердца влево (36%), систолический шум в первой точке аускультации (30%). Проявления острой сердечной недостаточности Killip II наблюдались у 17 (18%) больных, Killip III - у 3 (3%). Закономерно проявления левожелудочковой недостаточности преимущественно наблюдались у больных с трансмуральным передне-распространенным инфарктом миокарда. По результатам мониторирования ЭКГ аритмические эпизоды в виде пароксизмальной фибрилляции предсердий зарегистрированы у 8 пациентов (8,5%). Эпизоды брадикардии и преходящие атрио-ветрикулярные блокады наблюдались преимущественно при нижней локализации инфаркта миокарда. По результатам ЭхоКГ исследования у больных инфарктом миокарда в 64% наблюдались дилатация полости левого желудочка и достоверное снижение его сократительной способности по сравнению с контрольной группой (р<0,05).

Оценка неврологического статуса пациентов второй основной группы выявила следующие ведущие неврологические синдромы: пирамидная недостаточность (92%), речевые расстройства (39% по типу афазии и 54% по типу дизартрии) и нарушение чувствительности (49%). У 12 (13%) пациентов имелись расстройства уровня сознания. Инсульт с легким неврологическим дефицитом (суммарный балл по NIHSS<7) наблюдался у 26 (28%) пациентов, у 34 (37%) - средней степени тяжести (от 7 до 13 баллов включительно) и у 33 (35%) - тяжелый инсульт (>14 баллов). Средний возраст и пол пациентов статистически достоверно не различались в зависимости от тяжести

инсульта. Все инсульты были полушарными, правополушарная локализация ишемического очага повреждения была выявлена у 42 (45%) пациентов, левополушарная - у 51 (55%) пациентов. При проведении КТ на б-7-e сутки инсульта чаще всего ишемический очаг локализовался в теменно-височной области (42%) и в подкорковых структурах головного мозга (19%). Ультразвуковое исследование магистральных артерий головы у всех пациентов второй основной группы выявляло гемодинамически значимые стенозы (более 50% согласно критериям TOAST) причинных сосудов на стороне поражения. Была выявлена прямая корреляция между уровнем лейкоцитов в периферической крови на 1-е сутки заболевания и объемом очага ишемии на 7-е (г=0,47; р<0,05), что согласуется с литературными данными [Elkind M.S. et al., 2010]. Клиническое исследование пациентов с ишемическим инсультом выявило достоверную взаимосвязь между тяжестью состояния и объемом очага ишемии. Наблюдались статистически значимые различия между объемом очага у легкобольных (суммарный средний балл по NIHSS - 4,9±1,2) по сравнению со среднетяжелыми (9,4±1,3) и тяжелыми пациентами (17,9±3,1) (р<0,05).

Известно, что на тяжесть течения и исходы ишемического инсульта и инфаркта миокарда влияют разнообразные факторы, многие из которых установлены. Однако в ряде случаев не удается выяснить причины различного течения заболевания у пациентов с Q-образующим инфарктом миокарда или с ишемическим инсультом при прочих равных условиях, что делает необходимым поиск новых методов диагностики и маркеров прогнозирования течения заболевания.

TLR4 имеют практически повсеместную распространенность в организме человека, экспрессируясь на разнообразных типах клеток и взаимодействуя с большим количеством разнообразных лигандов, в том числе эндогенного происхождения, высвобождающихся при повреждении тканей [Kaczorowski D.J., 2008; Li Yu et al., 2010; Lome E., et al., 2010], что

делает возможным исследование экспрессии ТЫ14 в клетках периферической крови при инфаркте миокарда и головного мозга.

У всех больных двух основных групп, по сравнению с контрольными значениями, в конце первых суток заболевания и в динамике было отмечено достоверное повышение уровня экспрессии поверхностных ТЬК4 на мононуклеарах периферической крови; на популяции гранулоцитов, статистически значимых изменений по сравнению с контролем не наблюдалось (рис. 1).

А Б

Рисунок 1. Результаты цитофлюориметрического анализа экспрессии ТЫ*-4 рецепторов на мононуклеарах (А) и гранулоцитах (Б) периферической крови больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом.

Примечание: группа больных с инфарктом миокарда - розовые столбики, с инсультом - синие. Достоверность * - р<0,05 указана для различий со значением на 1-е сутки

В группе больных с инфарктом миокарда корреляционный анализ выявил статистически значимую достоверную прямую взаимосвязь между экспрессией ТЬЯ4 на мононуклеарах и размерами левого желудочка, в частности с конечным диастолическим размером на 7-е (г=0,56; р<0,05) и на 14-е (г=0,82; р<0,05) сутки заболевания. У больных с ишемическим инсультом была выявлена статистически значимая достоверная прямая взаимосвязь между экспрессией ТЬЯ4 на мононуклеарах на 14-е сутки и

степенью тяжести состояния пациентов по шкале МН на 7-е (г=0,75; р<0,05) и 14-е (г=0,79, р<0,05) сутки заболевания.

Таким образом, установлена клиническая значимость активации ТЫМ на мононуклеарах периферической крови в патогенезе инфаркта миокарда и ишемического инсульта. Полученные данные свидетельствуют, что длительная или избыточная активация ТЫ14 сопровождается дополнительным повреждением ткани.

Однонаправленность изменений и клинической значимости активации ТЫ14 указывают на сходство вовлеченности механизмов врожденного иммунитета в развитие и течение острого инфаркта миокарда и ишемического инсульта.

Известно, что при острой ишемии миокарда или головного мозга запускается каскад сигнальных взаимодействий, вызывающих программированную клеточную гибель не только в поврежденных тканях, но и в циркулирующих клетках иммунной системы. В противоположность сигналам, приводящим к развитию апоптоза, существуют семейства различных молекул, препятствующих программированной клеточной гибели, в частности БТШ70.

У всех больных двух основных групп было отмечено достоверное повышение, по сравнению с контрольными значениями, активности спонтанного апоптоза мононуклеаров периферической крови и экспрессии в них внутриклеточных БТШ70 в конце первых суток с момента развития острой ишемии. При этом выраженность отличий от контрольных значений оказалась сопоставимой у больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом (рис.2).

Интенсивность спонтанного апоптоза периферических мононуклеаров с 1-х суток заболевания оказалась более чем в два раза выше контрольных значений как в первой (р<0,0005), так и во второй (р<0,005) основных группах, и в дальнейшем наблюдался достоверный рост этого показателя в обеих группах к 7-м суткам заболевания (рис.2).

А

Б

# * т

ГО • .

7,3 15,8 ■ 31,2 27,еЦ_ 11,7

120 _ 100 е да

-«-

тттА-

111 ■

- 80,4 —

46,3

г!

Рисунок 2. Результаты цитофлюориметрического анализа процентного содержания апоптозных клеток мононуклеаров периферической крови (А) и содержания в них внутриклеточных БТШ70 (Б) больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом.

Примечание: группа больных с инфарктом миокарда - розовые столбики, с инсультом - синие. Достоверность * - р<0,05, # - р<0,005 указаны для различий с аналогичным значением в предыдущий день мониторирования

Активность апоптоза гранулоцитов достоверно превышала контрольные значения у больных с инфарктом миокарда только на 7-е сутки наблюдения (р<0,05), а в группе с инсультом - уже на 1-е (р<0,05) и 7-е (р<0,05) сутки. Уровень экспрессии внутриклеточных БТШ70 гранулоцитов у больных обеих основных групп на 1-е, 7-е и 14-е сутки достоверно не отличались от таковых в группе контроля (табл. 2). Зарегистрированные изменения дополняют литературные данные о влиянии ишемического повреждения сердечной ткани и ткани головного мозга на функциональное состояние клеток периферической крови и наряду с этим впервые характеризуют его сходство независимо от локализации очага ишемии.

Универсальность и распространенность апоптоз-регулирующих сигнальных систем, в частности Раз-рецептор/Рав-лиганд и БТШ, позволяет предполагать, что установленная динамика активности апоптоза клеток периферической крови при острой фокальной ишемии миокарда головного мозга отражает динамику процессов программированной клеточной гибели в

очаге повреждения, что соответствует данным, полученным ранее в экспериментальных условиях [Lee Y. and Gustafsson A.B., 2009].

Таблица 2

Динамика активности апоптоза гранулоцитах периферической крови и экспрессии в них внутриклеточных БТШ-70 у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим атеротромботическим инсультом

Сутки заболевания Спонтанный апоптоз гранулоцитов(%) Уровень экспрессии внутриклеточных БТШ-70

Контроль I группа, ИМ II группа, ИИ Контроль I группа, ИМ II группа, ИИ

1 L5,l±2,9 22,1±3,4 р>0,05 23,7±4,3 р<0,05 90,1± 19,9 78,4±13,5 р>0,05 105,2±18,1 р>0,05

7 28,9±4,1 р<0,005 35,1±5,6 р<0,0005 56,9±18,9 р>0,05 58,1±17,7 р>0,05

14 17±3,8 р>0,05 19±2,6 р>0,05 112,3±18,3 р>0,05 114,8±17,5 р>0,05

Примечание: р - различия показателя по сравнению с контрольным значением.

Динамика активности апоптоза клеток крови в обеих группах оказалась зеркально противоположной содержанию в них БТШ70 (рис. 2), что подтверждает протективные (антиапоптотические) свойства этих белков. Снижение БТШ70 в клетках крови к 7-му дню заболевания, по-видимому, связано с выбросом их из лимфоцитов периферической крови, что подтверждается данными литературы о появлении внеклеточного пула БТШ70, например, у больных с инфарктом миокарда [Dybdahl В., et al., 2005; Zhang X., et al., 2010]. В обеих группах больных на 7-е сутки от развития острой ишемии отмечалась максимальная активность апоптоза, после чего шла на спад, что предположительно обусловлено восстановлением способности мононуклеаров к экспрессии БТШ-70.

В группе больных с инфарктом миокарда корреляционный анализ выявил статистически значимую достоверную прямую взаимосвязь между

экспрессией внутриклеточных БТШ70 на 7-е сутки заболевания и фракцией выброса левого желудочка (г=0,58; р<0,05) и обратнук» взаимосвязь содержания БТШ70 с баллом по шкале Т1М1 (г= - 0,74; р<0,05). Полученные результаты указывают на кардиопротективные свойства БТШ70, противостоящие каскадным механизмам повреждения, реализуемым при инфаркте миокарда к 7-м суткам заболевания.

Определение содержания ФНО-альфа и ИЛ-10 у всех пациентов двух основных групп показало превышение контрольных значений в 1-е сутки заболевания. К 7-м суткам их концентрация достоверно нарастала у всех больных с ишемическим инсультом и осталась без статистически значимой динамики в группе больных с инфарктом миокарда (табл. 3). У больных с ишемическим инсультом к 7-м суткам более выражено, чем у больных с инфарктом миокарда увеличилась в динамике концентрация эРаБ!.

Таблица 3

Динамика содержания яРавЬ ФНО-альфа и ИЛ-10 в сыворотке крови у больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом

Группы больных Исходное содержание аналита (пг/мл) Относительное изменение концентрации к 7-м суткам (в%)

ФНО- альфа ИЛ-10 5Ра$1 ФНО- альфа ИЛ-10 Браз1

I группа, ИМ 13,1±2,9 р<0,0005* 3,71±0,99 р>0,05* 145,5±33,2 р>0,05* 7,6±1,5 р>0,05** -10,5±1,1 р>0,05** 156,1±32,8 р<0,0005**

II группа, ИИ 9,5±1,9 р>0,05* 6,06±1,48 р<0,05* 205,8±39,6 р<0,05* 87,6±21,9 р<0,005** 61,5±13,3 р<0,0001** 269,7±54,3 р<0,0005**

Примечание: * - различия показателя по сравнению с контрольным значением.

** - различия показателя по сравнению с исходным уровнем.

Полученные данные свидетельствуют, что формирование очага ишемического повреждения головного мозга в динамике на 7-е сутки

заболевания сопровождается более выраженным, чем при инфаркте миокарда, дисбалансом концентрации цитокинов и активности системы Раз/Раз!. У больных с инфарктом миокарда в динамике не наблюдалось повышения концентрации ФНО и ИЛ-10 в отличие от больных с инсультом, у которых также значимо преобладало нарастание концентрации вРав!. Полученные результаты отражают сравнительно большую роль системных воспалительных и апоптоз-модифицирующих реакций в динамике при ишемическом атеротромботическом инсульте, в сравнении с инфарктом миокарда. Указанные процессы выраженно влияют на «доформирование» ишемического очага мозга в течение 7 дней от момента развития инсульта.

Наряду с комплексным изучением про- и противовоспалительных факторов, индукторов апоптоза и антиапоптозных систем, элементов врожденного иммунитета проведено исследование маркера разрушения и перестройки внеклеточного матрикса - ММП-9, показавшее её высокую активность в сыворотке крови у всех пациентов при поступлении. Активность сывороточной ММП-9 достоверно превышала контрольные значения (185±24,5 нг/мл) в первой (562±86 нг/мл, р<0,0005) и второй (413±67 нг/мл, р<0,0005) группах больных в конце 1-х суток заболевания. Относительно большая активность ММП-9 отмечена при развитии инфаркта миокарда, что может быть обусловлено механической - сократительной функцией ткани миокарда, оказывающей дополнительное (повреждающее) влияние на разрушение межклеточного матрикса. Это подтверждается и зафиксированными более высокими значениями циркулирующей ММП-9 у больных с передней локализацией инфаркта миокарда (611 ±62 нг/мл) по сравнению с нижней (512±68 нг/мл), при которой формируется меньший объем поражения миокарда, хотя разница не достигала статистической значимости, а была на уровне тенденции (р=0,01).

Корреляционный анализ выявил прямую взаимосвязь между уровнем ММП-9 на 1-е сутки заболевания и конечным диастолическим объемом левого желудочка (г=0,56; р<0,05) при развитии инфаркта миокарда. В группе

больных с ишемическим инсультом выявлена статистически значимая прямая зависимость между уровнем ММП-9 и тяжестью состояния пациентов по шкале инсульта N114 (г=0,46; р<0,05) на 1-е сутки заболевания. В последующие дни у пациентов обеих основных групп уровень ММП-9 снижался, при этом более быстро и выражено у тех больных, в комплексную терапию которых был включен ингибитор АПФ. Аналогичный модулирующий эффект был выявлен по влиянию ингибиторов АПФ на концентрацию циркулирующего ФНО-альфа и расворимого Брав! (рис. 3).

ММП-9 ФНО-альфа

Рисунок 3. Сравнительная динамика изменений концентрации ММП-9, вРа«! и ФНО-альфа (%) к 7-м суткам в сыворотке крови больных с инфарктом миокарда (А) и ишемическим инсультом (Б) в зависимости от включения в терапию ингибитора АПФ.

Примечание: больные получавшие ИАПФ - синие столбики, не получавшие -голубые; достоверность * - р<0,05 указана для различий значений показателей в зависимости от приема ИАПФ

Полученные результаты объективизировали новые плейотропные эффекты действия ингибиторов АПФ и подтвердили патогенетическую обоснованность их включения в комплексную терапию острого инфаркта миокарда и ишемического инсульта.

Очаг ишемического повреждения становится источником не только ММП, но и других белков и молекул, способных инициировать

аутоиммунный ответ, сопровождающийся продукцией криоглобулинов, способных образовывать иммунные комплексы с крио-свойствами (крио-ИК).

В работе изучались уровень и значимость криоглобулинемии в первые сутки острой ишемии и в динамике. В 1-е сутки формирования острого Сообразующего инфаркта миокарда и ишемического атеротромботического инсульта в циркуляции определялась повышенная, по сравнению с контролем (72,3±15,4 мкг/мл), концентрация крио-ИК, составившая в среднем 158±17 мкг/мл в первой группе больных и 166±21 мкг/мл у больных второй группы. Криоглобулинемия более чем в 2 раза превышающая контрольные значения, свидетельствует о доинфарктной сенсибилизации организма, что может быть обусловлено атеросклеротическим повреждением артериальной стенки у всех включенных в исследование больных. Развитие атеросклероза не только сопровождается воспалительной реакцией, но и прогредиентным образованием циркулирующих антител к компонентам атеросклеротической бляшки и различным поливалентным пептидам (ЛПНП, БТШ60 и другие), которые провоцируют пролонгацию воспалительного процесса и приводят к активному образованию иммунных комплексов в том числе с криосвойствами [Климов А.Н., 1986-2007, Mustafa A. et al., 2000].

Зарегистрированная у больных с инфарктом миокарда достоверная зависимость (р<0,02) динамики криоглобулинемии от уровня крио-ИК при поступлении подтверждает определенную фазность динамики криоглобулинемии еще до развития острой ишемии.

Динамическое мониторирование криоглобулинемии в обеих основных группах больных выявило достоверное снижение концентрации крио-ИК на 2-е сутки до 120±21 мкг/мл в группе с инфарктом миокарда и до 124±15 мкг/мл в группе с ишемическим инсультом, что отражает элиминацию первичных крио-ИК из организма прежде всего за счет активации системы комплемента и фагоцитарной системы. К 3-м и 7-м суткам от начала заболевания зарегистрирован повторный рост значений циркулирующих

крио-ИК, более быстрый и выраженный в группе больных с ишемическим инсультом (рис. 4). Вторая «волна» криоглобулинемии связана с развитием аутоиммунного ответа на формирование очага ишемического повреждения, высвобождающиеся из которого эндогенные белки и молекулы распознаются иммунной системой как аутоантигены.

Корреляционный анализ выявил у больных с ишемическим инсультом достоверные взаимосвязи между уровнем криоглобулинемии и степенью тяжести состояния по NIHSS. Концентрация циркулирующих крио-ИК на 2-е сутки оказалась взаимосвязана с тяжестью состояния пациентов по шкале NIH на 3-й (г=0,58; р<0,05) и 7-е (г=0,52, р<0,05) сутки заболевания; крио-ИК на 3-й сутки с баллом по шкале NIH на 14-е (г=0,56; р<0,05) сутки; уровень крио-ИК на 7-е сутки с тяжестью состояния пациентов по NIHSS на 7-е (г=0,67; р<0,05) сутки заболевания.

У больных с инфарктом миокарда при определении качественного состава крио-ИК установлено, что на протяжении всего периода наблюдения в 100% в них случаев присутствовали поликлональные иммуноглобулины основных классов IgG, IgM и реже IgA (на 1-е сутки в 27% случаев), что формировало криоглобулинемию III типа согласно общепринятой классификации Brauet. Аналогичный тип криоглобулинемии выявлен при анализе состава крио-ИК при атеротромботическом ишемическом инсульте: в 100% в их составе обнаружены IgG, IgM и фибронектин, и только 11% случаев на 1 -е сутки - IgA.

Фибронектин определялся в крио-ИК у всех исследуемых больных во все сроки наблюдения, что говорит о его исключительной функциональной значимости в проявлении биологических свойств крио-ИК. Динамика относительного изменения по времени уровня фибронектина в составе криокомплекса имела характер прямо противоположный таковому для концентрации крио-ИК в циркуляции (г=-0,61; р<0,05 - у больных с инфарктом миокарда; г=-0,88; р<0,05 - у больных с ишемическим инсультом) (рис. 4).

А

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Дни наблюдения

Б

Дни наблюдения

Рисунок 4. Относительные изменения концентрации крио-ИК и фибронектина в их составе у больных с инфарктом миокарда (А) и с ишемическим атеротромботическим инсультом (Б).

Примечание: Кривая 1 (синяя линия) - изменения в крови больных концентрации крио-ИК относительно исходных значений в 1-е сутки заболевания, кривая 2 (красная линия) - изменения фибронектина в составе крио-ИК относительно значений в 1-е сутки заболевания. Достоверность * - р<0,05 указана для различий со значением на 1-е сутки, #- р<0,05 указана для различий со значением на 2-е сутки

Полученные результаты и имеющиеся литературные данные подтверждают, что активность элиминации криокомплексов зависит от присутствия фибронектина в его составе.

С помощью факторного анализа проведенного методом главных компонент корреляционной матрицы была определена специфичность взаимосвязей между изучавшимися маркерами, их выраженность и направленность (табл. 4). В двух основных группах больных установлена обратная взаимосвязь между активностью апоптоза мононуклеаров и уровнем БТШ70 в них, что согласуется с представлениями об анти-апоптотических функциях БТШ70 [Сапожников А.М. с соавт. 1998, Samali A., Orrenius S. 1998 Hartl F.U., 2002, Joly A.L. et al. 2010].

В 1-е сутки ишемического повреждения миокарда и головного мозга наблюдалась противоположная направленность взаимосвязей активации TLR4, что, предположительно, может быть связано с установленным регулирующим влиянием на TLR4 аденозиновых А2,\ рецепторов, в большей степени активизирующимся при ишемии миокарда [Pinhal-Enfield G. et al. 2003, Montesinos M.C. et al. 2004]. Различия в активации TLR4 - ключевых рецепторов системы врожденного иммунитета - связаны и с иммунной «чужеродностыо» церебральной ткани и её неординарной реакцией на повреждение по сравнению с хорошо развитыми механизмами защиты других тканей организма.

Направленность и уровень факторной значимости выраженности экспрессии TLR4 и уровня ФНО-альфа в паттерне изученных в исследовании биохимических показателей оказались сопоставимыми в обеих группах в каждой точке наблюдения. Выявленная закономерность подтверждает, что ФНО-альфа является основным эффекторным цитокином активации TLR4. В 1-е сутки заболевания факторная значимость экспрессии TLR4 и уровня ФНО-альфа оказалась сравнительно большей при острой ишемии миокарда, что отражает большую выраженность системной воспалительной реакции в 1-е сутки инфаркта миокарда в сравнении с инфарктом головного мозга, что

может объясняться длительностью повреждения ГЭБ, замедляющую скорость развития системных реакций.

Таблица 4

Результаты многофакторного анализа сравнительного взаимовлияния изученных иммуновоспалительных маркеров в динамике развития инфаркта миокарда и ишемичеекого инсульта (значения в таблице -коэффициенты корреляции показателя с компонентой матрицы)

Переменная Компонента

инфаркт миокарда ишемический инсульт инфаркт миокарда ишемический инсульт

1 -е сутки 7-е сутки

Экспрессия БТШ70 в МНК 0,536 0,711 0,722 0,402

Активность апоптоза МНК -0,663 -0,491 -0,721 -0,687

Экспрессия ТЫ14 на МНК 0,771 -0,492 0 0,711

ФНО-альфа 0,684 -0,399* 0,155* 0,743

ИЛ10 0,297* 0,619 0,221* 0,614

Брав! -0,565 -0,778 -0,188* -0,795

ММП9 0,710 -0,626 0,954 0

Крио-ИК 0 -0,722 0 -0,715

Примечание: * - согласно рекомендациям по интерпретации результатов факторного анализа считаются значимыми коэффициенты более 0,4 [Бююль А., Цёфель П.,2005].

В динамике на 7-е сутки заболевания факторная значимость активации и ФНО-альфа, как и большинства изученных маркеров воспаления, иммунного ответа, при ишемическом инсульте возрастала, а при инфаркте миокарда снижалась. Полученные результаты подтверждают, что

перечисленные процессы выражение влияют на «доформирование» ишемического очага мозга в течение 7 дней от момента развития инсульта, в связи с чем представляет большой интерес поиск новых нейропротективных препаратов, прицельно воздействующих на представленные молекулярные мишени.

Формирование очага ишемического повреждения миокарда сопровождалось сравнительно большей, чем при ишемическом инсульте, в 1-й день заболевания и в динамике факторной значимостью ММП-9 в паттерне изученных в исследовании биохимических показателей, что отражает значительную роль разрушения и перестройки внеклеточного матрикса в постинфарктном ремоделировании сердца.

Для оценки диагностической значимости анализируемых в исследовании маркеров проведен анализ характеристических кривых (в английской аббревиатуре ROC-кривых (Receiver Operating Characteristic)), показывающих концентрационную зависимость количества верно и ложно классифицируемых положительных примеров по выбранной нозологии. В 1-й день острой ишемии миокарда и головного мозга наиболее перспективными представляются результаты, полученные по сравнительному тестированию в двух группах больных экспрессии внутриклеточных БТШ70 и поверхностных TLR4 на мононуклеарах периферической крови. Определение внутриклеточных БТШ70 оказалось более значимым при ишемическом инсульте, чем при инфаркте миокарда. При этом установлена не только сравнительно большая, но и противоположная значимость результатов (рис. 5А).

В отношении TLR4 также обнаружена противоположная значимость тестирования, однако в отличие от БТШ70, их измерение было более ценным у больных с инфарктом миокарда (рис. 5Б).

1 • Специфичность

-1-1-1-1-Г"

0,2 0,4 05 0,8 1,0

1 • Специфичность

А Б

Рисунок 5 А. Оценка значимости определения БТШ70 на мононуклеарах периферической крови в первые сутки инфаркта миокарда (А) и ишемического инсульта (Б).

Кривые КОС

1-Специфичность

1 - Специфичность

Кривые 1?0С

А Б

Рисунок 5 Б. Оценка значимости определения ТЫ*4 на мононуклеарах периферической крови в первые сутки инфаркта миокарда (А) и ишемического инсульта (Б).

Проведение дальнейших исследований по данному направлению перспективно для выработки новых диагностических лабораторных подходов для дополнительной дифференциальной диагностики локализации очага ишемического повреждения с помощью образцов периферической крови больных в неясных случаях.

С целью проверки прогностического потенциала изученных аналитов был применен один из методов математического моделирования - метод множественной пошаговой линейной регрессии. Предполагалось, что зависимый признак (балл по шкале Т1М1 у больных с инфарктом миокарда, степень тяжести состояния по шкале №Н и функционального восстановления по модифицированной шкале Рэнкина у больных с ишемическим инсультом) линейно связан с независимыми прогностическими признаками. В качестве независимых переменных использовали стандартно определяемые клинические, лабораторные и инструментальные показатели и концентрации изучавшихся аналитов в динамике. Построенные уравнения регрессии позволили получить распределение обозначенных параметров по степени их прогностической значимости для тяжести состояния больных в каждой группе. Среди включенных в модель параметров в каждой группе отбирали не более 5 наиболее значимых. Такими параметрами представленными по мере уменьшения значимости у больных с инфарктом миокарда оказались: фракция выброса левого желудочка на 7-е сутки заболевания, уровень циркулирующей ММП-9 в конце 1-х суток, уровень лейкоцитов крови на 1-е сутки, величина конечного диастолического объема левого желудочка на 7-е сутки, курение. Известно, что дилатация полости левого желудочка и снижение сократимости миокарда тесно ассоциированы с неблагоприятным прогнозом у больных инфарктом миокарда. Важную роль в процессах нарушения пространственной архитектоники сердца играют ММП. Таким образом, уровень ММП-9 закономерно встал в один ряд с показателями постинфарктного ремоделирования (фракция выброса и конечный

диастолический объем левого желудочка) по влиянию на величину индивидуальный кардиоваскулярного риска.

У больных с атеротромботическим ишемическим инсультом показатель концентрация циркулирующих крио-ИК входил в прогнозы тяжести состояния больных с 3-х по 14-е сутки, оставаясь одним из самых значимых в течение всего периода исследования (табл. 6).

Таблица 6

Распределение прогностически значимых показателей среди стандартно определявшихся и результатов специального обследования у больных с ишемическим атеротромботическим инсультом

Время оценки состояния больного, сутки ШкалаМН МШР

1-е 3-й 7-е 14-е Возраст, креатинин1, МН01, ЧСС1 ,ТЫ14мононуклеаров 14 Возраст, Крио-ИК2, ДАД1, холестерин 1, ЧСС1 Крио-ИК7, лейкоциты 1, Крио-ИК2, СОЭ7, Объем очага7 Объем очага7, Крио-ИКЗ, ТИМмононуклеароп 14, креатинин!, лейкоциты! Крио-ИКЗ, №Н7, Объем очага7, возраст

Примечание: Ци< >ра после названия показателя обозначает сутки, на которые он

был определен. Показатели перечислены по убыванию значимости.

В двух основных группах больных общий уровень лейкоцитов крови в первые сутки заболевания имел прогностическую ценность, что отражает существенное значение развития системной воспалительной реакции при формировании очага ишемического повреждения независимо от локализации в миокарде или головном мозге. Таким образом, у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим атеротромботическим инсультом бессимптомный лейкоцитоз в дебюте заболевания может являться негативным

прогностическим признаком, что сопоставимо с литературными данными [Barron H.V., et al. 2000; Yoon S.S., Zheng Z.J., 2005; Wang Q., et al. 2007].

Таким образом, параллельное клинико-биохимическое мониторирование проведенное в остром периоде инфаркта миокарда и ишемического атеротромботического инсульта способствовало развитию нового направления в кардионеврологии об единстве и специфических особенностях этиопатогенетических механизмов ишемического повреждения в различных сосудистых бассейнах. В дебюте инфаркта миокарда и ишемического инсульта установлены сходные механизмы реализации ишемического повреждения по обнаруженному значительному повышению уровня циркулирующих маркеров иммунного ответа, воспаления, апоптоза и деградации внеклеточного матрикса. Одновременно определены особенности ишемического повреждения у больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом по выявленной специфичности взаимосвязей между маркерами, их выраженности и направленности. Изучение предложенного паттерна маркеров иммунного ответа, воспалительной реакции, апоптоза и разрушения внеклеточного матрикса в патогенезе фокального ишемического повреждения миокарда и головного мозга, особенно в первые дни их развития позволило выделить аналиты, имеющие диагностический потенциал: способствующие объективации тяжести состояния больного; имеющие прогностическое значение; позволяющие индивидуализировать подходы к терапии и разработать новые клеточные подходы, направленные на изученные молекулярные мишени.

ВЫВОДЫ

1. Развитие инфаркта миокарда и ишемического атеротромботического инсульта сопровождается параллельным значительным повышением по сравнению с контролем уровня циркулирующих ММП-9, крио-ИК, sFasl, ФНО-альфа, ИЛ-10, спонтанного апоптоза мононуклеаров периферической крови, уровня экспрессии ими TLR4 и БТШ70 в дебюте

обоих заболеваний, что указывает на наличие сходных механизмов реализации ишемического повреждения сердца и головного мозга.

2. Уровень экспрессии рецепторов врожденного иммунитета — поверхностных ТЫ14 - достоверно повышается у больных с инфарктом миокарда и ишемическим атеротромботическим инсультом, начиная с 1-х суток заболевания по сравнению с контролем (р<0,05), и к 14-м суткам коррелирует с тяжестью состояния больных с ишемическим инсультом (г=0,8; р<0,05) и выраженностью постинфарктного ремоделирования у больных с инфарктом миокарда (г=0,8; р<0,05).

3. Активность апоптоза и уровень экспрессии внутриклеточных БТШ70 при остром ишемическом повреждении миокарда и головного мозга наиболее выражены в популяции циркулирующих мононуклеаров с максимальной активностью апоптоза на 7-е сутки наблюдения и экспрессией БТШ70 -на 1-е и 14-е сутки. Активность апоптоза периферических клеток крови в 1-е сутки и в динамике наблюдения при инфаркте миокарда и ишемическом инсульте обратно коррелирует с уровнем экспрессии в них БТШ70, что подтверждает антиапоптотические свойства внутриклеточных БТШ70.

4. Установлена обратная взаимосвязь концентрации внутриклеточных БТШ70 с тяжестью клинического течения инфаркта миокарда (г= —0,7; р<0,05) и прямая взаимосвязь с общей сократительной способностью миокарда (г=0,6; р<0,05), что отражает кардиопротективный потенциал БТШ70.

5. В 1-е сутки заболевания инфаркт миокарда сопровождается более выраженной активацией и факторной значимостью ТЫ14 и ФНО-альфа в паттерне изученных показателей, что отражает большую выраженность иммунного ответа и системной воспалительной реакцией в дебюте ишемии миокарда в сравнении с ишемией головного мозга.

6. При ишемическом инсульте в динамике более выражено, чем при инфаркте миокарда, наблюдается прирост циркулирующего уровня и

факторного влияния sFasl, ФНО-альфа, ИЛ-10 и TLR4 в комплексе изученных показателей, что отражает значительную роль системных воспалительных, апоптоз-модифицирующих реакций и иммунного ответа в «доформировании» ишемического очага мозга в течение 7 дней от момента развития инсульта.

7. В 1-е сутки заболевания у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим атеротромботическим инсультом уровень экспрессии Toll-подобных рецепторов-4 на мононуклеарах периферической крови и уровень БТШ70 в них могут использоваться для дифференциальной диагностики локализации очага ишемического повреждения.

8. В острый период инфаркта миокарда и ишемического атеротромботического инсульта формируется идентичная по уровню и динамике криоглобулинемия III типа (Brauet JC). У больных с ишемическим инсультом показана её прогностическая и факторная значимость и взаимосвязь с тяжестью состояния больных, эти закономерности не наблюдаются при инфаркте миокарда, что свидетельствует о более значимом клиническом вкладе процессов аутоиммунного повреждения при острой ишемии головного мозга по сравнению с ишемией миокарда.

9. У больных с инфарктом миокарда определяется сравнительно большая, чем у больных с инсультом, концентрация в периферической крови ММП-9 и её факторная и прогностическая значимость в паттерне изученных в исследовании биохимических показателей, что отражает значительную роль перестройки внеклеточного матрикса в постинфарктном ремоделировании сердца.

10. Ингибиторы АПФ снижают уровень циркулирующих sFasl и ММП-9 у больных с инфарктом миокарда и ишемическим атеротромботическим инсультом, что свидетельствует о большом диапазоне плейотропных эффектов препаратов данной группы, и является дополнительным

патобиохимическим обоснованием применения ингибиторов АПФ при острой фокальной ишемии миокарда и головного мозга.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Определение уровня экспрессии То11-подобных рецепторов-4 на мононуклеарах периферической крови и БТШ70 в них в 1-е сутки инфаркта миокарда и ишемического инсульта может использоваться как дополнительный лабораторный тест дифференциальной диагностики локализации очага ишемического повреждения в неясных случаях.

2. С целью прогнозирования течения 0-образующего инфаркта миокарда и атеротромботического ишемического инсульта целесообразно исследование в 1-е сутки заболевания уровня лейкоцитов периферической крови (при отсутствии сопутствующей патологии влияющей на данный показатель).

3. Целесообразно определение уровня экспрессии поверхностных ТЬЯ4 мононуклеаров периферической крови в динамике ишемического повреждения миокарда и головного мозга, как дополнительного критерия тяжести течения заболевания.

4. Рекомендуется определение в первые сутки 0-образующего инфаркта миокарда концентрации циркулирующей ММП-9 для объективизации степени морфологического повреждения ткани миокарда и прогнозирования течения заболевания.

5. Целесообразно исследование в динамике у больных с атеротромботическим ишемическим инсультом концентрации крио-ИК в сыворотке крови для прогнозирования течения и клинического исхода заболевания.

6. Рекомендовано дальнейшее клиническое изучение внутриклеточных БТШ70 для выработки новых подходов к кардиопротекции.

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Константинова, Е.В. Криоглобулинемия при остром коронарном синдроме / Е.В.Константинова, E.H. Семенова // Материалы XI Российского национального конгресса «Человек и Лекарство». Москва.-2004.-С. 614.

2. Константинова, Е.В. Аутоиммунные механизмы при ишемии / H.A. Константинова, В.И. Скворцова, Е.В. Константинова и др. // Аллергология и иммунология. - 2005. - № 2. - С.147-149.

3. Константинова, Е.В. Участие аутоиммунных механизмов в развитии ишемического повреждения головного мозга / В.И. Скворцова, В.В. Шерстнев, Е.В. Константинова и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2005. - № 8. — С.36-40.

4. Константинова, Е.В. Криоглобулинемия при церебральном и коронарном атеротромбозе / В.И. Скворцова, Е.В. Константинова, А.Н. Комаров и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2005. - № 15. - С.51-56.

5. Константинова, Е.В. Криоглобулинемия как маркер аутоиммунного повреждения при ишемическом инсульте и инфаркте миокарда / Е.В. Константинова // Материалы научной конференции РКНПК МЗ РФ и Всероссийской конференции молодых ученых-кардиологов «Достижения отечественной кардиологии». Москва. - 2005. - С.5.

6. Константинова, Е.В. Уровни циркулирующих интерлейкинов у больных в острый период инфаркта миокарда / Е.В. Константинова, Л.В. Ковальчук, И.И. Еремин и др. // Вестник Российского государственного медицинского университета. - 2006. — № 1. — С.5-9.

7. Константинова, Е.В. Использование статистических методов в прогнозировании состояния больных с острой церебральной и коронарной ишемией / И.И. Еремин, H.A. Константинова, Е.В. Константинова и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2006. -№ 11. - С.594-597.

8. Константинова, Е.В. Циркулирующие интерлейкины при остром инфаркте миокарда / Е.В. Константинова, В.Т. Тимофеев, И.И. Еремин // Материалы Всероссийской научно-практической конференции «Неотложные состояния при сердечно-сосудистых заболеваниях». Москва.-2006,-С.9.

9. Константинова, Е.В. Криоглобулины - маркеры аутоиммунных нарушений. Использование статистических методов для оценки диагностической и прогностической значимости криоглобулинов при острой ишемии / И.И. Еремин, H.A. Константинова H.A., Е.В. Константинова и др. // Аллергология и иммунология. — 2006. - № 3. -С.255.

10. Константинова, Е.В. Спонтанный и индуцированный апоптоз мононуклеаров периферической крови человека при острой ишемии

миокарда / A.B. Гейко, E.B. Константинова, H.A. Константинова и др. // Аллергология и иммунология. - 2006. - № 3. - С.353.

11. Константинова, Е.В. Тромболитическая терапия у больных острым инфарктом миокарда / Е.В. Константинова, A.B. Магнитский, H.A. Шостак // Рациональная фармакотерапия в кардиологии. - 2006. -№ 4. - С.58-62.

12. Константинова, Е.В. Изучение функциональной активности Toll-подобных рецепторов у больных с инфарктом миокарда / М.В. Хорева,

A.C. Варивода, Е.В. Константинова и др. // Аллергология и иммунология. - 2006. - № 3. - С.352.

13. Константинова, Е.В. Клинические формы атеросклероза сосудов мозга / В.И. Скворцова, Е.А. Кольцова, Е.В. Константинова / под редакцией доктора медицинских наук, профессора, академика РАМН и РАН Е.И. Чазова, доктора медицинских наук, профессора, члена-корреспондента РАМН В.В. Кухарчука, доктора медицинских наук, профессора С.А. Бойцова / Руководство по атеросклерозу и ишемической болезни сердца. Москва 2007. - С. 199-213.

14. Константинова, Е.В. Провоспалительные цитокины у больных с острым ишемическим инсультом и инфарктом миокарда / В.И. Скворцова, Е.В. Константинова, М.Х. Шурдумова и др. // Неврологический вестник. - 2007. - т. XXXIX, вып. 1. - С.22-25.

15. Константинова, Е.В. Различия и общность механизмов формирования атеротромбоза и ишемического повреждения при атеротромботическом инсульте и инфаркте миокарда / В.И. Скворцова, Е.В. Константинова, Е.А. Кольцова и др. // Качество жизни. - 2007. - № 3 (20) - С.8-13.

16. Константинова, Е.В. Атеротромбоз каротидных и коронарных сосудов: особенности механизмов реализации ишемического повреждения /

B.И. Скворцова, Е.А. Кольцова, Е.В. Константинова и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. — 2007. - № 20. -

C.3-10.

17. Константинова, Е.В. Клинические формы атеросклероза сосудов мозга / В.И. Скворцова, Е.А. Кольцова, Е.В. Константинова // Болезни сердца и сосудов. - 2007. - № 4. - С.13-19.

18. Константинова, Е.В. Руководство по амбулаторно-поликлинической кардиологии / под редакцией доктора медицинских наук, профессора, академика РАМН, член-корреспондента РАН Ю.Н. Беленкова, доктора медицинских наук, профессора, академика РАМН Р.Г. Оганова / Д.А. Аничков, Г.Н. Арборишвили, Е.В. Константинова и др. // Руководство по амбулаторно-поликлинической кардиологии. Москва. - 2007. - 398 с.

19. Konstantinova, E.V. Functional activity of Toll-like receptors in acute myocardial infarction / L.V. Kovalchuk, A.S. Varivoda, E.V. Konstantinova // JAPAIR (Journal of the association of pediatric allergists and immunologists of Russia). -2007. - v.l 1, suppl.2. -P.33.

20. Константинова, E.B. Изучение особенностей апоптоза лимфоцитов периферической крови человека и его взаимосвязь с экспрессией белков теплового шока 70 у больных с инфарктом миокарда / A.B. Подколзина, Е.В. Константинова, H.A. Константинова и др. // Российский аллергологический журнал. -2007. -№ 3, приложение 1. -С.227.

21. Константинова, Е.В. Сравнительное изучение провоспалительных цитокинов при остром ишемическом инсульте и инфаркте миокарда / Е.В. Константинова, М.Х. Шурдумова, И.И. Еремин и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С.Корсакова. - 2007. - Спецвыпуск. -С.233.

22. Константинова, Е.В. Роль рецепторов врожденного иммунитета в патогенезе острых патологических состояний человека / JT.B. Ковальчук, М.В. Хорева, Е.В. Константинова и др. // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. - 2008. - № 4 -С.64-68.

23. Константинова, Е.В. Рецепторы врожденного иммунитета: подходы к количественной и функциональной оценке toll-подобных рецепторов у человека / JI.B. Ковальчук, М.В. Хорева, Е.В. Константинова и др. // Иммунология. - 2008. - №4 - С.223-227.

24. Константинова, Е.В. Влияние периндоприла на уровень фактора некроза опухоли-а и матриксной металлопротеиназы-9 периферической крови в остром периоде атеротромботического ишемического инсульта и инфаркта миокарда / Е.В. Константинова, М.Х. Шурдумова, И.И. Еремин и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2008. - № 23 - С.15-20.

25. Константинова, Е.В. Особенности атеросклеротического поражения в различных сосудистых бассейнах / В.И. Скворцова, Е.В. Константинова, М.Х. Шурдумова и др. // Клиницист. - 2008. - № 4 -С. 7-10.

26. Константинова, Е.В. Про- и противовоспалительные цитокины при остром инфаркте миокарда / Е.В. Константинова, В.Т. Тимофеев, И.И. Еремин и др. // Материалы XV Российского национального конгресса «Человек и Лекарство». Москва. - 2008. - С. 402.

27. Константинова, Е.В. Динамика экспрессии TOLL-подобных рецепторов (TLR4) и внутриклеточных белков теплового шока-70 (БТШ-70) при инфаркте миокарда / H.A. Константинова, С.А. Пономарёв, Е.В. Константинова и др. // Российский иммунологический журнал. - 2008. - № 2-3. - С.321.

28. Константинова, Е.В. Сравнительная характеристика криоглобулинемии в патогенезе инфаркта миокарда и ишемического инсульта / H.A. Константинова, И.И. Еремин, Е.В. Константинова, и др. // Российский иммунологический журнал. - 2008. — № 2-3. — С.322.

29. Константинова, Е.В. Сравнительное изучение динамики уровня матриксной металлопротеиназы-9 и фактора некроза опухоли-альфа

периферической крови в остром периоде атеротромботического ишемического инсульта и инфаркта миокарда / под редакцией доктора медицинских наук A.B. Фонякина, доктора медицинских наук, профессора, член-корреспондента РАМН М.А.Пирадова / М.Х. Шурдумова, Е.В. Константинова, В.И. Скворцова и др. // Материалы I Национального Конгресса «Кардионеврология». Москва - 2008. -С.325.

30. Константинова, Е.В. Исследование динамики уровня сывороточной матриксной металлопротеиназы-9 в остром периоде атеротромботического ишемического инсульта и инфаркта миокарда / Е.В. Константинова, М.Х. Шурдумова, И.И. Еремин и др. // Материалы научно-практической конференции «Медико-биологические науки для теоретической и клинической медицины». Москва. - 2008. - С. 58.

31. Константинова, Е.В. Механизмы ишемического повреждения при коронарной болезни сердца / Е.В. Константинова // Вестник Российского государственного медицинского университета. - 2009. - № 7. - С.71-75.

32. Константинова, Е.В. Динамика фибронектина крови и её взаимосвязь с феноменом криоглобулинемии у больных с ишемическим инсультом / Е.В. Константинова, И.И. Еремин, А.Н. Комаров и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2009. - № 12. -С.55-59.

33. Константинова, Е.В. Влияние периндоприла на уровень сывороточного фактора некроза опухоли альфа и матриксной металлопротеиназы-9 у больных инфарктом миокарда / Е.В. Константинова, В.Т. Тимофеев, H.A. Константинова и др. // Аллергология и иммунология. - 2009. - № 1. - С.105.

34. Константинова, Е.В. Спонтанный и индуцированный апоптоз лимфоцитов и протективная роль белков теплового шока-70 при инфаркте миокарда / Е.В. Константинова, A.M. Сапожников, A.B. Подколзина и др. // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. -2009. -№ 8 (6), приложение 1. - С. 185.

35. Константинова, Е.В. Изучение системы То11-подобных рецепторов врожденного иммунитета в острый период после инфаркта миокарда / Л.В. Ковальчук, М.В. Хорева, Е.В. Константинова Е.В. и др. // Вестник Российского государственного медицинского университета. - 2010. - № 1. - С.19-24.

36. Константинова, Е.В. Клеточные и молекулярные механизмы воспаления в патогенезе инфаркта миокарда / Е.В. Константинова, H.A. Константинова // Вестник Российского государственного медицинского университета. - 2010. -№ 1. - С.60-64.

37. Константинова, Е.В. Воспалительные и аутоиммунные маркеры у больных с инфарктом миокарда / Е.В. Константинова, В.Т. Тимофеев,

H.A. Константинова и др. // Вестник Российского государственного медицинского университета. - 2010. — № 1. — С.65-69.

38. Константинова, Е.В. Значение То11-подобных рецепторов в развитии ишемического повреждения / В.И. Скворцова, М.Х. Шурдумова, Е.В. Константинова // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2010. - № 4, выпуск 2. - С.12-17.

39. Константинова, Е.В. Особенности состава криоглобулинов у больных с инфарктом миокарда / H.A. Константинова, И.И. Еремин, Е.В. Константинова и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2010. - №10. - С.383-386.

40. Константинова, Е.В. Изучение состава криоглобулинов у больных с ишемическим инсультом / В.И. Скворцова, H.A. Константинова, Е. В. Константинова и др. // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. - 2010. - № 9, выпуск 2. - С.30-35.

41. Константинова, Е.В. Взаимосвязь апоптоза и экспрессии белков теплового шока у лимфоцитов периферической крови больных с инфарктом миокарда / Е.В. Константинова, Н.Ф. Хомякова, H.A. Константинова и др. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2010. - № 12. - С.622-625.

42. Константинова, Е.В. Оценка окислительного метаболизма при инфаркте миокарда. / Т.Ю. Истомина, Н.Ф. Хомякова, Е.В. Константинова и др. // Материалы XVII Российского национального конгресса «Человек и Лекарство». Москва. - 2010. - С. 123-124.

43. Константинова, Е.В. Изучение динамики криоглобулинемии и состава криокомплексов у больных инфарктом миокарда / H.A. Константинова, И.И. Еремин, Е.В. Константинова и др. // Материалы XVII Российского национального конгресса «Человек и Лекарство». Москва.-2010.-С. 142.

44. Константинова, Е.В. Сравнительное изучение динамики уровня интерлейкина 10 и ФНО-А периферической крови в остром периоде атеротромботического ишемического инсульта / М.Х. Шурдумова, Е.В. Константинова, И.И. Еремин и др. // Материалы XVII Российского национального конгресса «Человек и Лекарство». Москва. - 2010. - С. 308-309.

45. Константинова, Е.В. Исследование Fas-лиганда у больных с атеротромботическим ишемическим инсультом / М.Х. Шурдумова, Е.В. Константинова, И.И. Еремин и др. // Материалы Российской научно-практической конференции "Нарушения мозгового кровообращения: диагностика, профилактика, лечение". Пятигорск. -2010.-С. 77-78.

46. Константинова, Е.В. Исследование иммуновоспалительных маркеров атеротромбоза коронарных артерий и механизмов реализации ишемического повреждения у больных инфарктом миокарда / Е.В. Константинова, Н.Ф. Хомякова, A.M. Сапожников и др. //

Кардиоваскулярная терапия и профилактика. - 2010. - 9 (6), приложение 1. - С. 161-162.

47. Konstantinova, E.V. The Significance of Toll-Like Receptors in the Development of Ischemic Damage / V.I. Skvortsova, M.Kh. Shurdumova, E.V. Konstantinova // Neuroscience and Behavioral Physiology. - 2010. -v. 41,No.5.-P.548-552.

48. Константинова, E.B. Состав криоглобулинов и факторы их патогенности при ишемии / Е.Н. Карандашов, Е.В. Константинова, И.И. Еремин и др. // Материалы XVIII Российского национального конгресса «Человек и Лекарство». Москва. - 2011. - Москва. - С. 6566.

49. Константинова, Е.В. Острый инфаркт миокарда: роль окислительного стресса в экспрессии белков теплового шока 70 / Н.Ф. Хомякова, Т.Ю. Истомина, Е.В. Константинова и др. // Материалы XVIII Российского национального конгресса «Человек и Лекарство». Москва. - 2011. - С. 146.

50. Konstantinova, E.V. Apoptosis of peripheral blood mononuclear cells isolated from patients with myocardial infarction depends on the clinical course and has a negative correlation with HSP70 expression in the cells / E.V. Konstantinova, N.F. Khomyakova, N.A. Konstantinova et al. // Материалы международной конференции «Программируемая гибель клеток в биологии и медицине». Москва. — 2012. — С. 45.

51. Konstantinova, E.V. Correlation between apoptosis and heat shock protein expression in population of mononuclear cells isolated from patients with myocardial infarction / E.V. Konstantinova, N.F. Khomyakova, N.A. Konstantinova et al. // Program and abstract book «Cell death: aging, metabolism and ramifications for therapeutics and drug development» Singapore. - 2012. - P.64.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АПФ - ангиотензин-превращающий фермент

БКР - блок кардиореанимации

БТШ - белки теплового шока

ГЭБ - гематоэнцефалический барьер

ИЛ-10 - интерлейкин 10

КГ - криоглобулины

Крио-ИК - иммунные комплексы с криосвойствами КТ - компьютерная томография ЛЖ — левый желудочек ЛПНП - липопротеиды низкой плотности ММП - матриксные металлопротеиназы ММП-9 - матриксная металлопротеиназа-9 МРТ - магнитно-резонансная томографии МШР - модифицированная шкала Рэнкина ОКС - острый коронарный синдром

ОШОНС - оригинальная шкала оценки неврологического статуса

ФИО-альфа — фактор некроза опухоли альфа

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭДА фибронектина - экстра домен А фибронектина

ЭКГ - электрокардиография

ЭхоКГ - эхокардиография

Fasl - Fas-лиганд

sFasl - растворимый Fas-лигэнд

NIHSS - National Institutes of Health Stroke Scale

TLR - То11-подобные рецепторы

Подписано в печать 20.05.2013г. Формат А5 Печать цифровая. Тираж 100 экз. Заказ № 153 Типография ООО "Ай-клуб" (Печатный салон МДМ) 119146, г. Москва, Комсомольский пр-т, д.28 Тел. 8(495)782-88-39

 
 

Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Константинова, Екатерина Владимировна

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

На правах рукописи

05201351069 -

КОНСТАНТИНОВА ЕКАТЕРИНА ВЛАДИМИРОВНА

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ МЕХАНИЗМОВ РЕАЛИЗАЦИИ ИШЕМИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ У БОЛЬНЫХ С ИНФАРКТОМ МИОКАРДА И С ИШЕМИЧЕСКИМ АТЕРОТРОМБОТИЧЕСКИМ ИНСУЛЬТОМ

14.01.05 - кардиология 14.01.11 - нервные болезни

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Научные консультанты

доктор медицинских наук, профессор ШОСТАК Надежда Александровна

член - корр. РАМН,

доктор медицинских наук, профессор

СКВОРЦОВА Вероника Игоревна

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

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

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

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ....................................................17

1.1. Особенности атеросклероза в коронарном и каротидном сосудистых бассейнах...........................................................................................17

1.2. Сопоставление основных этапов ишемического повреждения миокарда и головного мозга..........................................................19

1.3. Белки теплового шока при ишемическом повреждении.................24

1.4. Роль То11-подобных рецепторов в патогенезе инфаркта

миокарда и головного мозга.........................................................32

1.5. Развитие цитокинового дисбаланса при инфаркте миокарда и ишемическом инсульте.................................................................37

1.6. Апоптоз и апоптозмодифицирующие факторы в патогенезе атеротромбоза и острой фокальной ишемии......................................48

1.7. Матриксные металлопротеиназы - маркеры разрушения и перестройки внеклеточного матрикса..............................................53

1.8. Развитие аутоиммунных реакций при атеросклерозе, ишемическом повреждении миокарда, головного мозга..........................................62

1.8.1 Криоглобулины и крио-комплексы как маркеры аутоиммунных реакций..................................................................................64

1.9. Заключение...........................................................................68

Глава 2. ПАЦИЕНТЫ И МЕТОДЫ ОБСЛЕДОВАНИЯ.......................70

2.1. Оценка клинического состояния и методы диагностики..................70

2.2. Специальные методы исследования............................................75

2.3. Статистический анализ............................................................80

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ БОЛЬНЫХ..................................................................................82

3.1. Клиническая характеристика больных.........................................82

3.2. Клинические особенности течения (^-образующего инфаркта миокарда у больных первой основной группы.................................................84

3.3. Клинические особенности течения острого периода ишемического инсульта у больных второй основной группы.....................................89

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ СПЕЦИАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ, ИХ КЛИНИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ...........................................................................94

4.1. Сравнительное изучение уровня, динамики и клинической значимости экспрессии То11-подобных рецепторов-4 клетками периферической крови у больных с инфарктом миокарда и с ишемическим инсультом................94

4.2. Сравнительная оценка спонтанного апоптоза и уровня внутриклеточных белков теплового шока-70 в циркулирующих мононуклеарах и гранулоцитах больных двух основных групп и в контрольной группе...................................................................100

4.3. Сопоставление цитокинового дисбаланса при развитии острой ишемии миокарда и головного мозга.........................................................116

4.4. Параллельное исследование уровня, динамики и клинической значимости матриксной металлопротеиназы-9 в периферической крови пациентов с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом................127

4.5. Сравнительное изучение криоглобулинемии при острой фокальной ишемии сердца и головного мозга..................................................133

4.6. Определение специфичности взаимосвязей между факторами воспаления, иммунного ответа и апоптоза при развитии инфаркта миокарда и ишемического инсульта.................................................145

4.7. Оценка диагностического потенциала изученных маркеров методом

построения характеристических кривых.........................................154

4.7. Определение наиболее значимых клинико-иммунологических показателей для прогнозирования тяжести состояния обследованных больных..................................................................................157

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................161

ВЫВОДЫ..................................................................................178

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.............................................180

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................182

ПРИЛОЖЕНИЯ.........................................................................216

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АГ - артериальная гипертония

АД - артериальное давление

АДФ - аденозиндифосфат

АПФ - ангиотензин-превращающий фермент

АТФ - аденозинтрифосфат

АЧТВ - активированное частичное тромбопластиновое время

БКР - блок кардиореанимации

БТШ - белки теплового шока

ГЭБ - гематоэнцефалический барьер

ИЛ-10 - интерлейкин 10

КГ - криоглобулины

Крио-ИК - иммунные комплексы с криосвойствами

КТ - компьютерная томография

КФК - креатинфосфокиназа

ЛЖ - левый желудочек

ЛПНП - липопротеиды низкой плотности

МВ-КФК - МВ-фракция креатинфосфокиназы

ММП - матриксные металлопротеиназы

ММП-9 - матриксная металлопротеиназа-9 МРТ - магнитно-резонансная томографии МШР - модифицированная шкала Рэнкина ОКС - острый коронарный синдром

ОШОНС - оригинальная шкала оценки неврологического статуса ТИА - транзиторная ишемическая атака

ТИММП - тканевые ингибиторы матриксных металлопротеиназ

ФНО-альфа - фактор некроза опухоли альфа

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЭДА фибронектина - экстра домен А фибронектина

ЭКГ - электрокардиография

ЭхоКГ - эхокардиография

ELISA - (Enzyme Linked Immunoassay) метод твердофазного иммуноферментного анализа

Fasl - Fas-лиганд

sFasl - растворимый Fas-лиганд

NIHSS - National Institutes of Health Stroke Scale

TLR - То11-подобные рецепторы

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Сердечно-сосудистые и цереброваскулярные заболевания, в частности, инфаркт миокарда и ишемический инсульт, сохраняют чрезвычайную медицинскую и социальную значимость в связи с большой распространенностью и высоким процентом инвалидизации и смертности. В России ишемическая болезнь сердца и нарушения мозгового кровообращения занимают соответственно первое и второе место в структуре общей смертности, а инсульт остается главной причиной инвалидизации взрослого населения [23,31,33,41,185].

Несмотря на очевидные различия в строении, функции, кровоснабжении сердца и головного мозга, при сопоставлении этио-патогенетических механизмов острой фокальной ишемии этих органов, обнаруживается сходство многих этапов ишемического повреждения. Основной причиной развития инфаркта миокарда является тромбоз атеросклеротически измененной коронарной артерии [25,30,31,43]. Механизмы развития ишемического инсульта более разнообразны, однако у 45-50% больных его причиной также является атеротромбоз сосудов головного мозга [25,33,57,287]. Несмотря на описанные в литературе особенности атеросклеротического повреждения в различных сосудистых бассейнах, накапливается все больше данных, что для инсульт-зависимой каротидной бляшки присущи те же признаки «нестабильности» и тот же характер повреждения бляшки, что и в коронарных артериях у больных с инфарктом миокарда [232,246].

Общие механизмы развития указанных заболеваний и существующие подходы к их лечению легли в основу создания сосудистых центров, осуществляющих оказание медицинской помощи как больным с острыми нарушениями мозгового кровообращения, так и с острым коронарным синдромом. Одним из направлений работы сосудистых центров, является внедрение научно-технических достижений в клиническую практику и

разработка новых подходов к профилактике и лечению больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом.

В настоящее время накоплен значительный объём информации о молекулярных и иммунобиохимических основах острого ишемического повреждения в различных сосудистых бассейнах. В ответ на острую фокальную ишемию миокарда или головного мозга, как в пораженном органе, так и системно, развиваются воспалительные реакции и иммунный ответ, при этом, анализ разрозненных литературных данных результатов экспериментальных и клинических исследований позволяет предполагать сходство основных составляющих каскада клеточных реакций [95,103,105,131,148,298].

При повреждении ткани миокарда и головного мозга значительно повышается концентрация белков теплового шока-70 (БТШ70), фибриногена, фибронектина, являющихся эндогенными лигандами для То11-подобных рецепторов-4 (ТЬЯ4) - ключевых рецепторов врожденного иммунитета. Активация ТЫ14 сопровождается экспрессией генов цитокинов и других сигнальных пептидов, среди которых одним из основных является фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-альфа) [14,51,75,97,279]. Его эффекторные рецепторы (ФНО-рецептор 1-го типа, Раз-рецептор и др.) осуществляют разнообразную сигнальную деятельность и, в том числе, участвуют в регуляции апоптоза [56,126,191]. Очаг острого ишемического повреждения ткани становится источником матриксных металлопротеиназ (ММП), а также различных белков и молекул, которые инициируют аутоиммунный ответ, сопровождающийся продукцией иммуноглобулинов с аномальной температурной растворимостью, способных образовывать иммунные комплексы с крио-свойствами (крио-ИК) [18,102,110,269].

Изучение молекулярных механизмов некроза, апоптоза, воспаления, иммунного ответа, активации клеток периферической крови, деградации и перестройки внеклеточного матрикса и других механизмов острого и отсроченного ишемического повреждения позволяет рассматривать эти

процессы в качестве объектов терапевтических воздействий (терапевтические мишени). Приоритетность внедрения в кардиологию и неврологию инновационных подходов и принципов персонализированной медицины делает также актуальным поиск новых диагностических и прогностических маркеров заболевания [31,154,315].

Из результатов фундаментальных исследований можно заключить, что процессы, развивающиеся в ответ на острую ишемию головного мозга или миокарда, являются не цепочкой последовательных событий, а сложной сетью взаимопереплетающихся каскадов [6,103,105,148,298].

Имеющиеся в настоящее время литературные данные касаются преимущественно оценки значимости отдельных звеньев патогенеза, как при развитии ишемии миокарда, так и головного мозга. Исследования проводились на разных сроках от момента заболевания с использованием различных методов, что затрудняет сопоставление результатов. Основные данные получены в экспериментальных условиях, а клинических исследований по данному направлению практически не проводилось.

Необходимо дальнейшее сравнительное комплексное изучение механизмов реализации ишемического повреждения у больных с инфарктом миокарда и ишемического инсульта.

В связи с этим актуальным является проведение параллельного клинико-иммунобиохимического мониторинга в первые дни острой ишемии миокарда и головного мозга с учетом тяжести заболевания, особенностей течения и развития осложнений.

Цель работы: определить сходство и особенности ишемического повреждения сердца и головного мозга путем сравнительного изучения основных маркеров иммунного ответа, воспалительной реакции, апоптоза и разрушения внеклеточного матрикса у больных с инфарктом миокарда и ишемическим атеротромботическим инсультом.

Задачи исследования

1. Сравнительная оценка уровня и клинической значимости циркулирующих маркеров иммунного ответа, воспаления и апоптоза: растворимого Fas лиганда, матриксной металлопротеиназы-9, иммунных комплексов с крио-свойствами, фактора некроза опухоли-альфа и интерлейкина-10 у больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом.

2. Изучение функционального состояния циркулирующих мононуклеаров и гранулоцитов при острой ишемии миокарда и головного мозга: активности апоптоза, экспрессии внутриклеточных белков теплового шока-70 и поверхностных То11-подобных рецепторов-4, сопоставление их уровня, динамики и клинической значимости.

3. Определение особенностей ишемического повреждения тканей у больных инфарктом миокарда и ишемическим инсультом по специфичности взаимосвязей между маркерами иммунного ответа, воспаления и апоптоза, их выраженности и направленности с использованием факторного анализа, проведенного методом главных компонент корреляционной матрицы.

4. Анализ диагностического потенциала изученных аналитов с использованием метода построения рабочих характеристических кривых (ROC-кривых).

5. Изучение прогностической значимости рассмотренных клинико-биохимических показателей в двух основных группах больных с использованием статистического метода множественной пошаговой линейной регрессии.

Научная новизна:

Впервые продемонстрировано наличие сходных механизмов реализации ишемического повреждения тканей по обнаруженному в дебюте инфаркта миокарда и ишемического инсульта повышению уровня циркулирующих маркеров иммунного ответа, воспаления, апоптоза и

разрушения внеклеточного матрикса: ММП-9, крио-ИК, sFasl, ФНО-альфа, ИЛ-10, спонтанного апоптоза клеток периферической крови, уровня экспрессии ими TLR4 и БТШ70.

Впервые с использованием факторного анализа, проведенного методом главных компонент корреляционной матрицы, установлены особенности ишемического повреждения у больных инфарктом миокарда и ишемическим инсультом по выявленным темпам активации и специфичности взаимосвязей между маркерами, их выраженности и направленности.

Впервые продемонстрирована тесная прямая взаимосвязь уровня экспрессии TLR4 на мононуклеарах периферической крови с выраженностью ишемического повреждения ткани на 14-е сутки заболевания: с тяжестью состояния у больных с ишемическим атеротромботическим инсультом и с выраженностью постинфарктного ремоделирования у больных с инфарктом миокарда.

Установлено сходство функционального состояния циркулирующих мононуклеаров и гранулоцитов - сопоставимость уровня активации их апоптоза, экспрессии поверхностных TLR4 и внутриклеточных БТШ70 при инфаркте миокарда и ишемическом инсульте.

Впервые выявлена обратная взаимосвязь концентрации внутриклеточных БТШ70 с тяжестью клинического течения инфаркта миокарда, что подтверждает их кардиопротективный потенциал. Обнаружена обратная взаимосвязь экспрессий внутриклеточных БТШ70 в клетках периферической крови и интенсивностью их гибели, что подтверждает антиапоптотические свойства внутриклеточных БТШ70 у больных с инфарктом миокарда и ишемическим инсультом.

Впервые в остром периоде инфаркта миокарда и ишемического атеротромботического инсульта определена криоглобулинемия III типа по классификации Brouet JC. У больных с ишемическим инсультом установлена корреляция тяжести состояния с уровнем крио-ИК и их выраженное факторное влияние в комплексе изученных показателей и

отсутствие таких закономерностей при развитии инфаркта миокарда, что свидетельствует о гораздо более значимом клиническом вкладе процессов аутоиммунного повреждения при острой ишемии головного мозга, по сравнению с ишемией миокарда.

Показано, что при формировании очага ишемического повреждения миокарда определяется сравнительно большая, чем при ишемическом повреждении головного мозга, факторная значимость ММП-9 в паттерне изученных в исследовании биохимических показателей, что подтверждает значительную роль перестройки внеклеточного матрикса в постинфарктном ремоделировании сердца.

Выявлено более ранняя (в 1-е сутки заболевания) выраженная активация и факторная значимость ТЪЯ4 и ФНО-альфа у больных с инфарктом миокарда, в сравнении с больными инсультом, что отражает большую выраженность системного иммунного ответа и воспалительной реакцией в дебюте ишемии миокарда в сравнении с ишемией головного мозга.

Впервые у больных с ишемическим инсультом, по сравнению с больными инфарктом миокарда, продемонстрирован больший прирост концентрации и факторной значимости 8Раз1, ФНО-альфа, ИЛ-10 и Т1Л4 в динамике формирования очага ишемического повреждения, что отражает более значительную роль воспалительных и апоптоз-модифицирующих реакций и иммунного ответа в «доформировании» ишемического очага головного мозга.

Научно-практическая значимость работы

Предложены новые маркеры дифференциальной лабораторной диагностики локализации очага ишемического повреждения в неясных случаях в 1-е сутки заболевания, основанные на определении уровня экспрессии поверхностных То11-подобных рецепторов-4 и внутриклеточных БТШ70 мононуклеаров периферической крови.

Определены наиболее информативно значимые клинико-иммунобиохимические показатели для прогнозирования течения инфаркта миокарда и ишеми�