Введение к работе
Актуальность темы. С начала 90-х годов XX века наметился рост заболеваемости ИБС в мире (Гафаров В.В., 2006) и в России, в частности. В 2002 г. Россия заняла третье место в мире (после Индии и Китая) по числу лиц, умерших от ИБС (Харченко В.И. и др., 2005). Несмотря на заметные достижения кардиологии, позволившие значительно улучшить показатели выживаемости при инфаркте миокарда (ИМ), основной проблемой больных, перенесших ИМ, остается развитие в постинфарктный период резистентной к терапии хронической сердечной недостаточности (Терещенко С.Н. и др., 2000).
В этом аспекте изучение молекулярных и структурных механизмов репаративных процессов в инфарцированном сердце и разработка новых подходов к индукции регенераторных реакций кардиомиоцитов при ишемических состояниях имеет большое не только теоретическое, но и медико-социальное значение (Непомнящих Л.М. и др., 2003). К ключевым факторам организации органоспецифической регенерации инфарцированного сердца относятся реваскуляризация (неоангиогенез) очага некроза и индукция клеточной и внутриклеточной форм регенерации кардиомиоцитов. Согласно современным представлениям, основополагающую роль в индукции и регуляции этих морфогенетических процессов играют цитокины, в частности, различные факторы роста - регуляторы пролиферации и дифференциации клеток.
Среди факторов роста одно го ключевых мест занимает фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), который принимает участие в индукции и регуляции как нормального, так и патологически измененного ангиогенеза, стимулирует пролиферацию эндотелиоцитов (Isner J.M., Asahara Т., 1999; Carmeliet P., Jain R.K., 2000). Считается, что основным физиологическим действием этого белка является митогенный эффект на клетки эндотелия сосудов. При этом он практически не влияет на пролиферацию других клеток. В физиологических концентрациях фактор роста эндотелия сосудов действует как фактор, обеспечивающий выживание эндотелия (Ku D.D. et al., 1993). С помощью иммуногистохимических методов установлено, что в неизмененных клетках фактор роста эндотелия сосудов локализуется в цитоплазме, где он находится в связанной форме. Это
способствует быстрому высвобождению данного ростового фактора в случае повреждения клетки (Заридзе Д.Г., 2004).
Способность эндотелиального фактора роста инициировать рост сосудов позволяет рассматривать его как перспективное средство, улучшающее васкуляризацию миокарда, в том числе в очагах инфаркта. В настоящее время проводятся исследования с применением факторов роста в модельных экспериментах in vivo и in vitro, однако в основном они сфокусированы на пролиферации и миграции эндотелиальных клеток. В то же время практически отсутствуют данные о влиянии фактора роста эндотелия сосудов на другие звенья патологического процесса, в частности, на выраженность цитолиза, динамику фаз воспаления, синтез коллагена во вновь образующейся соединительной ткани. В связи с вышеизложенным, изучение влияния фактора роста эндотелия сосудов на течение различных физиологических и патологических процессов имеет большое значение для разработки способов коррекции нарушений, в патогенезе которых ангиогенез играет ключевую роль.
Значимость процесса неоангиогенеза в постинфарктный период, а также недостаточная изученность влияния фактора роста эндотелия сосудов на репаративные процессы при инфаркте миокарда обусловливают необходимость проведения данного исследования.
Цель исследования - изучить влияние фактора роста эндотелия сосудов на репаративные процессы и ремоделирование миокарда при экспериментальном инфаркте левого желудочка сердца.
Для достижения поставленной цели последовательно решались следующие задачи:
-
Изучить динамику изменения содержания в сыворотке крови экспериментальных животных эндогенного фактора роста эндотелия сосудов при моделировании инфаркта миокарда.
-
Изучить влияние пониженных и повышенных концентраций фактора роста эндотелия сосудов на выраженность стадии альтерации при экспериментальном инфаркте миокарда.
-
Оценить воздействие различных концентраций фактора роста эндотелия сосудов на динамику фаз воспаления и ангиогенез в зоне формирования постинфарктного кардиосклероза.
-
Изучить воздействие фактора роста эндотелия сосудов на уровень коллагенообразования при постинфарктном кардиосклерозе.
Научная новизна. Впервые проведено сопоставление динамики репаративных процессов при моделировании инфаркта миокарда
в зависимости от концентрации в крови фактора роста эндотелия сосудов. Показано, что повышение концентрации фактора роста эндотелия сосудов стимулирует неоангиогенез не только в зоне формирования постинфарктного рубца, но и в зоне интактного миокарда. Впервые установлено, что изменение концентрации фактора роста эндотелия сосудов не влияет на выраженность гиперферментемии при экспериментальном инфаркте миокарда.
Новыми являются данные о том, что фактор роста эндотелия сосудов обладает цитопротективным действием по отношению к кардиомиоцитам в зоне инфаркта миокарда. Цитопротективный эффект фактора роста эндотелия сосудов проявляется в увеличении до 3 сут временного интервала, в течение которого в зоне некроза миокарда обнаруживаются мышечные клетки с неизмененными тинкториальными свойствами. До 7 сут возрастает интервал, в течение которого в периинфарктной (пограничной) зоне регистрируется митотическая активность кардиомиоцитов.
Впервые показано, что как увеличение, так и снижение концентрации фактора роста эндотелия сосудов приводит к изменению динамики и выраженности пролиферативной и репаративной фаз воспаления, в частности, происходит увеличение продолжительности и интенсивности лейкоцитарной инфильтрации очага некроза. Установлено, что при введении экзогенного фактора роста эндотелия сосудов нейтрофильная инфильтрация зоны некроза миокарда развивается уже через 2 ч после возникновения инфаркта, в то время как без введения этого фактора - через 12 ч. При подавлении эндогенного фактора роста эндотелия сосудов моноклональными антителами регистрируется значительно более раннее появление и гиперплазия в очаге некроза миокарда фибробластов - через 24 часа после нарушения кровообращения, в то время как без подавления -с 3-х суток.
Впервые выявлено усиление фиброгенеза (увеличение относительного объема коллагеновых волокон на 44%) в зоне инфаркта миокарда при повышении концентрации в крови фактора роста эндотелия сосудов. Одновременно установлен негативный эффект применения повышенных концентраций фактора роста эндотелия сосудов, выражающийся в появлении очагов фиброза в интактном миокарде.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость работы определяется получением новых знаний о роли
фактора роста эндотелия сосудов в организации репаративных процессов при инфаркте миокарда, которые расширяют существующие представления о репаративной регенерации миокарда и обосновывают новые подходы к управлению процессом ремоделирования. На основании проведенных исследований разработана схема патогенеза, в которой отражена роль фактора роста эндотелия сосудов при постинфарктном ремоделировании.
Установленное цитопротективное действие фактора роста эндотелия сосудов и улучшение под его влиянием реваскуляризации миокарда открывает перспективы использования данного цитокина для оптимизации репаративных процессов при инфаркте миокарда.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Фактор роста эндотелия сосудов стимулирует неоангиогенез в зоне репарации инфарцированного миокарда. Дефицит эндотели-ального фактора роста приводит к замедлению образования сосудов в фазу пролиферации.
-
Фактор роста эндотелия сосудов обладает цитопротективным действием по отношению к кардиомиоцитам при реализации экспериментального инфаркта миокарда.
-
Повышение концентрации фактора роста эндотелия сосудов в крови животных приводит к усилению фиброгенеза миокарда при экспериментальном инфаркте.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на ежегодной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири» (Красноярск, 2006); Российской научной конференции с международным участием «Медико-биологические аспекты муль-тифакториальной патологии» (Курск, 2006); межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы клинической и экспериментальной медицины» (Иркутск, 2006); VII международном славянском конгрессе «Кардиостим-2006» (Санкт-Петербург, 2006); Российском национальном конгрессе кардиологов (Москва, 2006); XIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2006); межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых, посвященной 10-летию организации Научных центров ВСНЦ СО РАМН (Иркутск, 2008); научно-практической конференции молодых ученых Сибирского и Дальневосточного Федеральных округов, посвященной 10-летию со дня образования НЦ РВХ ВСНЦ СО РАМН (Иркутск, 2008);
межлабораторной научной конференции в ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск, 2008).
Внедрение результатов исследований. В рамках выполнения диссертационной работы разработан оригинальный способ, позволяющий проводить количественную оценку интенсивности коллагенообразования (патент РФ № 2332665 от 18.12.07 «Способ определения относительной площади волокон коллагена в гистологическом препарате»).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, из них 7 в ведущих рецензируемых научных журналах по списку ВАК.
Объем и структура диссертации. Работа изложена на ПО страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, изложения материалов и методов, 3 глав с изложением результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов, списка литературы. Работа иллюстрирована 61 рисунком и 9 таблицами. Список источников литературы включает 195 работ.
