Введение к работе
Актуальность исследования
Заболевания сердечно-сосудистой системы являются ведущей причиной смертности, как в России, так и в других странах [Ощепкова Е.В. 2009, Roger V.L. et al. 2011]. В большинстве случаев, патогенетической основой этих заболеваний являются атеросклеротические поражения артериальной стенки. С точки зрения клинического прогноза наиболее опасными поражениями, являются так называемые нестабильные атеросклеротические бляшки (АСБ). Риск развития осложнений (острый коронарный синдром и инсульт) у пациентов, имеющих нестабильные, склонные к разрыву, «мягкие» АСБ, значительно выше, в отличие от больных, имеющих фиброзные, кальцинированные поражения.
В настоящее время для диагностики атеросклеротических поражений сосудистой стенки применяются различные методики. Однако, неинвазивного метода, который давал бы полную характеристику морфологического и функционального состояния АСБ в настоящее время не существует. Современные поиски в области диагностики ведутся в направлении получения такой возможности для выявления нестабильных АСБ. Это позволит значительно усилить профилактическую составляющую в терапии сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Как было показано в ряде исследований, для решения задачи по выявлению функционального состояния артерий в областях атеросклеротических поражений весьма перспективными могут оказаться диагностические методы, базирующиеся на регистрации флуоресценции [. et al. 2008]. Одним из таких методов является флуоресцентная спектроскопия, основанная на измерении in vivo спектров флуоресценции введенных в организм веществ - фотосенсибилизаторов (ФС). Эта методика используется с 60-х годов прошлого века, в основном, в онкологической практике. Известно, что ФС активно аккумулируют области, в которых протекают воспалительные процессы, происходит избыточная пролиферация клеток или идут другие метаболически активные процессы [Yamaguchi S. et al. 2005]. Поскольку атеросклеротические поражения являются местом прохождения активных клеточных реакций, то и в них могут активно накапливаться ФС, что и было показано в ряде научных работ [Pollock M.E. et al. 1987, Delettre E. et al. 1991, Gonschior P. et al. 1993]. Результаты этих исследований позволили предположить, что метод, разработанный на основе регистрации спектров флуоресценции ФС, накопившихся в АСБ, может стать перспективным и для диагностики атеросклероза.
Селективное накопление ФС в участках атеросклеротически измененной сосудистой стенки также может быть использовано и для лечения атеросклероза при помощи фотодинамической терапии (ФДТ). ФДТ – это двухэтапный метод, одним элементом которого является накопление клетками ФС – вещества, повышающего их чувствительность к свету, а другим – низкоинтенсивное лазерное облучение тканей, накопивших ФС [Castano A.P. et al. 2004]. При взаимодействии ФС со светом, запускается фотохимическая реакция, в результате которой выделяется синглетный кислород, обладающий цитотоксическим действием, и происходит повреждение и гибель клеток, накопивших ФС. Этот метод активно применяется в медицинской практике для лечения онкологических заболеваний, когда при помощи ФДТ устраняются малигнизированные клетки. При ФДТ атеросклероза, по-видимому, также будет происходить гибель наиболее метаболически активных клеток, таких, например, как макрофаги, которые, по сравнению с другими клетками АСБ, в большей степени накапливают ФС. Можно предположить, что этот подход мог бы стать одним из перспективных методов, для регулирования клеточного состава атеросклеротически измененной сосудистой стенки. В настоящее время в литературе уже имеются данные, полученные с использованием экспериментальных животных моделей, по успешному применению ФДТ для предотвращения или уменьшения тяжести атеросклеротических поражений и интимальной гиперплазии [LaMuraglia G.M. et al. 1994, 2000, Katoh T. et al. 1997, Peng C. et al. 2011]. На основании этих экспериментальных данных были проведены первые клинические исследования по лечению пациентов с поражением периферических артерий, которые также продемонстрировали положительные результаты [Jenkins M.P. et al. 1999, Stanley G. et al. 2000, Kereiakes D.J. et al. 2003].
Данные, полученные при исследовании накопления ФС и ФДТ на экспериментальных животных моделях, создают предпосылки для дальнейшего изучения возможности применения этого метода для диагностики и лечения различных патологий артерий у человека. Морфологическая база атеросклеротических поражений артерий человека – результат сложного взаимодействия различных типов клеток. Поэтому необходимым представляется обнаружение в АСБ клеток, которые будут накапливать ФС и определение степени этого накопления для выявления клеток-мишеней при ФДТ. Известно, что последующая ФДТ, будет элиминировать клетки, накопившие ФС в большей степени. Например, селективная ФДТ макрофагов позволит уменьшить их популяцию в АСБ, что, в свою очередь, приведет к стабилизации бляшки за счет снижения в ней активности воспалительных процессов.
Цель исследования: изучить особенности накопления фотосенсибилизаторов в сосудистой стенке: в аорте кроликов с экспериментальным атеросклерозом, в АСБ человека, удаленных во время операции каротидной эндартерэктомии и в сонных артериях у пациентов при помощи лазерной электронной спектроскопии, для дальнейшей разработки методов флуоресцентной диагностики и ФДТ атеросклероза.
Задачи исследования:
1. Изучить особенности накопления фотосенсибилизаторов (Фотосенса и АЛК-индуцированного ПП IX) в аорте кроликов с экспериментальным атеросклерозом при помощи флуоресцентной микроскопии и лазерной электронной спектроскопии.
2. Определить типы атеросклеротических поражений и идентифицировать иммунофенотипы клеток в аорте кроликов, в которых преимущественно накапливаются фотосенсибилизаторы.
3. Изучить особенности накопления фотосенсибилизатора Фотосенса в атеросклеротической бляшке человека, удаленной во время каротидной эндартерэктомии, in vitro методом флуоресцентной микроскопии.
4. Определить особенности исследованных атеросклеротических бляшек человека и идентифицировать иммунофенотипы клеток, в которых преимущественно накапливается фотосенсибилизатор.
5. Провести апробацию неинвазивного метода диагностики атеросклероза сонных артерий человека при помощи лазерной электронной спектроскопии с предварительным введением фотосенсибилизаторов. Сопоставить данные лазерной электронной спектроскопии с результатами ультразвукового дуплексного сканирования.
Научная новизна. На основе анализа экспериментального атеросклероза и АСБ человека изучено накопление ФС в сосудистой стенке. Впервые по результатам иммуногистохимического исследования было продемонстрировано селективное накопление ФС в атеросклеротически измененной сосудистой стенке, в областях, содержащих наибольшее количество макрофагов, в аорте гиперхолестеринемических кроликов и в АСБ человека, удаленных во время каротидной эндартерэктомии. Впервые проведена апробация неинвазивного метода флуоресцентной диагностики атеросклероза сонных артерий при помощи лазерной электронной спектроскопии с предварительным введением ФС. Было показано, что при использовании Фотосенса или Аласенса у пациентов не обнаружено достоверных различий между интенсивностью флуоресценции вне зависимости от степени выраженности атеросклеротического поражения в проекции общей сонной артерии и прилежащей мышцы. Это свидетельствует о том, что применение неинвазивной лазерной спектроскопии не может быть использовано для диагностики атеросклероза сонных артерий.
Практическая значимость. Применение лазерной электронной спектроскопии для диагностики атеросклероза сонных артерий, с использованием накожного измерения, не целесообразно. Дальнейшее развитие этого диагностического направления с использованием флуоресцентной спектроскопии для идентификации атеросклеротических изменений должно быть связано с разработкой принципиально новой аппаратуры, регистрирующей сигнал непосредственно от стенки сосуда, и новых, более селективных ФС.
Внедрение. Результаты исследования внедрены в научную и практическую работу отдела ангиологии института кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «РКНПК» МЗ РФ.
Апробация работы. Материалы доложены на межотделенческой конференции НИИ кардиологии им. А.Л. Мясникова ФГБУ «РКНПК» МЗ РФ по апробации кандидатских диссертаций 24.12.2012.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.
Материалы диссертации были представлены на: Российском национальном конгрессе кардиологов, Москва, октябрь 2010 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Новые возможности в диагностике, лечении и снижении смертности от ССЗ», Москва, июнь 2010 г.; 9-й международной конференции «Hight medical technologies in XXI century». Spain, Benidorm, 2011 г.; Всероссийской научно-практической конференции «Инновации в кардиологии», Москва, июнь 2011 г.; «European Meeting on Hypertension 2011», Milan, Italy, июнь 2011 г.; Научно-практической конференции «Инновационные технологии в лазерной медицине», Москва, 2011 г.; «European society of cardiology congress 2011», France, Paris, август 2011 г.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций и списка использованных источников, включающего 193 публикации отечественных и иностранных авторов. Работа содержит 18 таблиц и 33 рисунка.
![Артериальная гипертензия и другие факторы кардиоваскулярного риска у лиц с различным статусом потребления алкоголя (клинико-популяционное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4496/184127.png "Артериальная гипертензия и другие факторы кардиоваскулярного риска у лиц с различным статусом потребления алкоголя (клинико-популяционное исследование) [Электронный ресурс] Комарова Наталья Александровна")
![Коррекция суправентрикулярных нарушений ритма у больных ишемической болезнью сердца нибентаном (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс]](/i/i/4344/201135.png "Коррекция суправентрикулярных нарушений ритма у больных ишемической болезнью сердца нибентаном (клинико-экспериментальное исследование) [Электронный ресурс] Гайфуллина Раушания Фаритовна")