Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Хроническая сердечная недостаточность – современный взгляд на проблему с учетом гендерных особенностей (обзор литературы) 22
1.1. Современное состояние проблемы хронической сердечной недостаточности 22
1.2. Гендерные особенности эпидемиологии, этиологии и клинической картины хронической сердечной недостаточности 25
1.3. Роль половых различий в патогенезе хронической сердечной недостаточности 28
1.3.1. Гендерные особенности функционирования ведущих нейроэндокринных систем 28
1.3.2. Звенья центральной нервной системы, участвующие в развитии хронической сердечной недостаточности: патофизиологическое значение с учетом гендерного аспекта 35
1.4. Вклад гендерных особенностей в ремоделирование миокарда при хронической сердечной недостаточности 42
1.4.1. Половые различия ремоделирования миокарда при старении, перегрузке давлением, объемом и ишемическом повреждении сердца 42
1.4.2. Роль эстрогенов в ремоделировании миокарда 46
1.4.3. Роль андрогенов в ремоделировании миокарда 58
1.5. Влияние гендерных особенностей на результативность диагностических методов исследования, эффективность фармакотерапии и кардиохирургического лечения пациентов с хронической сердечной недостаточностью 62
1.5.1. Прогностическая ценность сердечных биомаркеров у пациентов с хронической сердечной недостаточностью в зависимости от половой принадлежности 62
1.5.2. Гендерные особенности фармакотерапии хронической сердечной недостаточности 65
1.5.3. Влияние пола на результативность кардиохирургических методов лечения хронической сердечной недостаточности 69
Глава 2. Материал и методы исследования 73
2.1. Клиническая характеристика обследованных пациентов 73
2.2. Дизайн проспективного наблюдения пациентов с хронической сердечной недостаточностью, включенных в исследование 76
2.3. Функциональные и лабораторно-инструментальные методы исследования пациентов с хронической сердечной недостаточностью 80
2.4. Дизайн экспериментальной части исследования 86
2.5. Общая характеристика экспериментальных моделей, использованных в исследовании 90
2.6. Методы морфологического анализа 91
2.7. Методы статистического анализа полученных результатов 95
Глава 3. Гендерные особенности клинических, лабораторно-инструментальных данных пациентов с различным характером течения хронической сердечной недостаточности 97
3.1. Результаты клинического и лабораторно-инструментального обследования пациентов обоего пола с хронической сердечной недостаточностью 97
3.2. Cравнительный анализ клинических, лабораторно-инструментальных показателей больных с различным течением хронической сердечной недостаточности в госпитальный период после кардиохирургического лечения 116
3.3. Cравнительный анализ клинических, лабораторно-инструментальных данных больных с различным течением хронической сердечной недостаточности в отдаленный период после кардиохирургического лечения (36 месяцев проспективного наблюдения) 125
Глава 4. Клиническое и прогностическое значение уровня NT-proBNP и мелатонина в оценке тяжести течения хронической сердечной недостаточности и ремоделирования миокарда на этапах длительного проспективного наблюдения 136
4.1. Клиническое значение уровня NT-proBNP и мелатонина у пациентов с хронической сердечной недостаточностью 137
4.2. Оценка прогностической значимости NT-proBNP и мелатонина у больных с разным течением хронической сердечной недостаточности в госпитальный и отдаленный (36 месяцев) периоды после кардиохирургического лечения 143
4.3. Патогенетическая и прогностическая роль NT-proBNP и мелатонина в ремоделировании миокарда у пациентов с хронической сердечной недостаточностью 150
Глава 5. Морфофункциональная характеристика миокарда ушка правого предсердия у пациентов с различной тяжестью и клиническим течением хронической сердечной недостаточности после кардиохирургического лечения 154
5.1. Морфофункциональное состояние миокарда ушка правого предсердия у пациентов в зависимости от пола и тяжести хронической сердечной недостаточности 155
5.2. Гендерные особенности функциональной морфологии миокарда ушка правого предсердия у больных с различным клиническим течением хронической сердечной недостаточности после кардиохирургической операции 173
5.3. Иммуногистохимический анализ миокарда ушка правого предсердия больных с различной тяжестью хронической сердечной недостаточности, этиологией, половой принадлежностью и клиническим течением после кардиохирургического лечения 185
5.3.1. Гендерные особенности апоптоза клеток миокарда (экспрессия генов caspase-3, caspase-9, bsl-2), его роль в ремоделировании миокарда ушка правого предсердия, тяжести хронической сердечной недостаточности и клиническом течении заболевания после кардиохирургического лечения 185
5.3.2. Гендерные особенности регенераторного потенциала миокарда, его значение в реорганизации миокарда ушка правого предсердия и течении хронической сердечной недостаточности у пациентов после кардиохирургического лечения 192
5.3.3. Роль сигнальных путей p38 MAP-киназы и экспрессии мембранных мелатониновых рецепторов 2 типа в ремоделировании миокарда ушка правого предсердия и клиническом течении хронической сердечной недостаточности у пациентов после кардиохирургического лечения 199
5.3.4. Влияние активности матриксных металлопротеиназ (ММP-1, ММP-2, ММP-9) и их тканевых ингибиторов (ТIМP-1) на ремоделирование внеклеточного матрикса миокарда и характер течения хронической сердечной недостаточности после кардиохирургической операции 206
5.3.5. Значение экспрессии белков CD-34 и виментина в реорганизации миокарда ушка правого предсердия и прогнозировании характера течения хронической сердечной недостаточности после кардиохирургического лечения 218
Глава 6. Интеграция клинических, морфологических и молекулярных предикторов в прогнозировании характера течения хронической сердечной недостаточности у пациентов после кардиохирургического лечения 231
6.1. Клинико-морфологические параллели ремоделирования миокарда у пациентов обоего пола с хронической сердечной недостаточностью (корреляционный анализ) 231
6.2. Прогнозирование характера течения хронической сердечной недостаточности у пациентов обоего пола после кардиохирургического лечения (факторный анализ) 240
Глава 7. Половые различия функциональной морфологии миокарда левого желудочка крыс с экспериментальной сердечной недостаточностью, особенности фармакологического воздействия 248
7.1. Экспериментальная модель менопаузы и сердечной недостаточности, общая характеристика опытных групп 249
7.2. Морфофункциональные изменения в миокарде левого желудочка овариоэктомированных крыс-самок с экспериментальной сердечной недостаточностью и фармакологическим воздействием 270
7.3. Половые особенности структурно-функциональных изменений в миокарде левого желудочка крыс с экспериментальной сердечной недостаточностью и фармакологическим воздействием 276
Глава 8. Обсуждение результатов исследования 287
Выводы 340
Практические рекомендации 343
Список сокращений 345
Список литературы 350
- Гендерные особенности функционирования ведущих нейроэндокринных систем
- Результаты клинического и лабораторно-инструментального обследования пациентов обоего пола с хронической сердечной недостаточностью
- Морфофункциональное состояние миокарда ушка правого предсердия у пациентов в зависимости от пола и тяжести хронической сердечной недостаточности
- Морфофункциональные изменения в миокарде левого желудочка овариоэктомированных крыс-самок с экспериментальной сердечной недостаточностью и фармакологическим воздействием
Гендерные особенности функционирования ведущих нейроэндокринных систем
Современный патогенез ХСН объединяет в себе все теории от кардиальной до нейрогуморальной и миокардиальной моделей, так как с помощью одной концепции невозможно объяснить нарушения, имеющиеся у пациента с ХСН, и тем более решить проблемы терапии [Калюжин В.В. и др., 2018].
Влияние пола на сердечно-сосудистую физиологию и патологию давно известно, но патофизиологические механизмы, отвечающие за половые различия, стали активно изучаться только в последнее десятилетие. Очевидно, что половые гормоны (эстрогены у женщин и тестостерон у мужчин) оказывают существенное влияние на исход ССЗ и ХСН. Однако использование заместительной гормональной терапии (ЗГТ) у женщин в постменопаузе продолжает оставаться дискуссионным [Bhupathy Р. et al., 2010; Schierbeck L.L. et al., 2012]. Требует уточнения характер взаимоотношения половых стероидных гормонов с пептидами и/или гормонами, непосредственно участвующими в развитии ХСН. Результаты современных исследований, изучающих состояние нейрогормональных систем у мужчин и женщин, противоречивы, но отмечены гендерные особенности в функционировании, как отдельных их компонентов, так и систем в целом [Fazal L. et al., 2014; Fernndez-Atucha A. et al., 2017]. Redfield М.М. et al. (2002), Costello-Boerrigter L.C. et al. (2006) выявили различия в содержании у мужчин и женщин натрийуретических пептидов, а Komukai K. et al. (2010), Maric-Bilkan C. et al. (2012) компонентов РААС, САС.
Показано, что уровень ангиотензиногена (АТГ) в плазме у мужчин и женщин в постменопаузе практически не отличается [Schunkert H. et al., 1997]. Есть данные, что активация АТГ напрямую контролируется эстрогенами [Fischer M. et al., 2002]. Было установлено также более высокое содержание матричной РНК (мРНК) АТГ в почках и печени у крыс-самцов в отличие от крыс-самок [Chen Y.F., 1992; Yanes L.L., 2009]. Имеются доказательства, что уровень мРНК АТГ снижается после кастрации и увеличивается при введении экзогенного тестостерона [Chen Y.F. et al., 1992]. ЗГТ эстрогенами значительно повышает содержание АТГ, но данный эффект сопровождается уменьшением концентрации ренина и активности ангиотензин-превращающего фермента (АПФ). Таким образом, избыточная секреция АТГ может блокировать положительные эффекты эстрогенов [Komukai К. et al., 2010].
Показано, что у женщин в постменопаузе на фоне снижения уровня эстрогенов определяется более низкий уровень ренина в плазме по сравнению с мужчинами [Danser A.H. et al., 1998]. У крыс гипертензивной линии был выявлен более высокий уровень ренина плазмы у самцов, чем у самок [Pendergrass K.D. et al., 2008]. При этом введение тестостерона повышало содержание мРНК ренина в почках лишь у самок. Однако, ни кастрация, ни введение тестостерона не изменяли уровень ренина у самцов [Chen Y.F. et al., 1992]. Известно, что секреция ренина стимулируется катехоламинами, поэтому ингибирующий эффект эстрогенов на синтез ренина в некоторой степени связан с их подавлением [Fernndez-Atucha A. et al., 2017]. Вероятно, из-за разных методик измерения ренина отмечается противоречивость результатов многочисленных исследований по данной проблеме [Fischer M. et al., 2002]. Тем не менее, в настоящее время можно утверждать, что уровень ренина в плазме снижается под действием эстрогенов и повышается под влиянием андрогенов.
Неоднозначные результаты получены также в работах, посвященных сравнению содержания и активности АПФ у мужчин и женщин в норме и патологии. При обследовании здоровых молодых людей некоторыми авторами была выявлена более высокая активность АПФ у мужчин по сравнению с женщинами [Zapater P. et al., 2004]. Однако различий в активности АПФ в плазме у женщин в постменопаузе и у мужчин этой же возрастной группы доказано не было. Имеющиеся работы по изучению влияния ЗГТ эстрогенами на активность АПФ не позволили сделать окончательных выводов в связи с противоречивостью полученных данных. В одних исследованиях было показано отсутствие воздействия ЗГТ эстрогенами на активность АПФ [Schunkert H. et al., 1997], в других – установлено ее повышение или снижение [Proudler A.J. et al., 1995; Ichikawa J. et al., 2006]. Некоторыми авторами было обнаружено увеличение активности АПФ в почках, легких, сердце, брюшной аорте и надпочечниках у овариоэктомированных крыс [Gallagher P.E. et al., 1999; Dean S.A. et al., 2005], снижающееся после введения эстрогена [Brosnihan K.B. et al., 1997]. Более высокая активность АПФ у крыс-самок, по сравнению с самцами, была продемонстрирована также в исследовании с использованием линии гипертензивных крыс [Pendergrass K.D. et al., 2008]. Несмотря на некоторые различия в имеющихся результатах, активность АПФ, вероятно, снижается под влиянием эстрогенов и увеличивается под действием андрогенов.
Установлено, что у женщин с нормальным АД в пременопаузе уровень ангиотензина (АТ) II в плазме сопоставим с уровнем мужчин [Miller J.A. et al., 1999]. У женщин в постменопаузе, содержание АТ II в плазме почти в два раза увеличивалось при назначении эстрогена с медроксипрогестероном внутрь, но не менялось при их трансдермальном применении [Ichikawa J. et al., 2006]. Было установлено, что овариоэктомия у крыс-самок линии Спрег-Доули приводила к снижению концентрации АТ II в плазме с последующим ее повышением при назначении эстрогенов [Xu X. et al., 2008]. У спонтанно-гипертензивных крыс (линия SHRs), напротив, уровень АТ II в плазме был выше у крыс-самок при отсутствии половых различий его содержания в почках и сердце [Sullivan J.C. et al., 2007]. Таким образом, имеющиеся исследования свидетельствуют о незначительной разнице концентрации АТ II в плазме мужчин и женщин, в том числе на фоне лечения эстрогенами. Однако отмечено, что, как низкий, так и высокий плазменный и тканевой уровни АТ II коррелируют с неблагоприятными структурно-функциональными изменениями в органах.
Рецептор АТ II первого типа (АТR1) - это трансмембранный рецептор, сопряженный с G-белком [Wettschureck N. et al., 2005], стимуляция которого запускает синтез альдостерона в надпочечниках, реабсорбцию натрия в почках, системную вазоконстрикцию, сердечную гипертрофию, фиброз и другие негативные воздействия на ткани. Показано, что овариоэктомия увеличивает плотность АТR1. Введение эстрогенов, напротив, снижает их плотность в надпочечниках, почках, сердце и печени [Owonikoko T.K. et al., 2004]. В клубочках плотность АТR1 ниже у крыс-самок, чем у самцов. При этом кастрация крыс-самцов не изменяет плотность АТR1 [Rogers J.L. et al., 2007]. Было установлено уменьшение в изолированных гладких мышечных клетках сосудов крыс уровня мРНК и плотности АТR1 под влиянием эстрогенов и их увеличение при действии прогестерона [Nickenig G. et al., 2000]. Таким образом, можно заключить, что плотность АТR1 практически всегда уменьшается в присутствии эстрогенов, но на нее не влияют эффекты андрогенов. При этом прогестерон может увеличивать плотность АТR1.
Известно, что рецептор ангиотензина II второго типа (ATR2) также представляет собой трансмембранный рецептор, связанный с G-белком [Wettschureck N. et al., 2005]. Несмотря на то, что функция ATR2 до конца не ясна, их стимуляция, как полагают, антагонистически влияет на активность АТR1 [Horiuchi M. et al., 1999]. Экспрессия АТR2 снижается после рождения, повышаясь при определенных патологических состояниях [Shanmugam S. et al., 1996; Horiuchi M. et al., 1999]. Поскольку ген АТR2 находится в X-хромосоме [Koike G. et al., 1994], можно предположить половые отличия в экспрессии АТR2. Установлено, что в артериях мышей экспрессия мРНК АТR2 чрезвычайно низкая и не имеет половых различий. В ответ на повреждение экспрессия мРНК АТR2 возрастала у самцов в большей степени, чем у самок. Овариоэктомия снижала выраженность экспрессии АТR2 в ответ на повреждение [Okumura M. et al., 2005]. Вероятно, антагонисты рецепторов ангиотензина (АРА) могут проявлять свой защитный эффект, в какой-то степени, через активацию АТR2. Более того, показано, что лечение АРА лозартаном крыс линии SHR повышало уровень экспрессии мРНК АТR2 в сосудах брыжейки только у самок [Rodrigues Р.S.F. et al., 2006].
Было определено, что АТ II - индуцированная гипертензия отмечается в большей степени у самцов по сравнению с самками [Xue B. et al., 2005; Ebrahimian T. et al., 2007]. Установлено, что овариоэктомия и кастрация способствуют у нормальных и гипертензивных крыс повышению АД, вызванному АТ II и устраняемому введением эстрогена и тестостерона [Brosnihan K.B. et al., 1997; Song J. et al., 2006]. Кроме того, овариоэктомия вызывает вазоконстрикцию сосудов брыжейки и аорты под действием АТ II, несмотря на их гипореактивность к АТ II у здоровых крыс-самок [Nickenig G. et al., 1998; Silva-Antonialli M.M. et al., 2004]. Следовательно, сосудистая реакция на АТ II снижается в присутствии эстрогенов и увеличивается под влиянием тестостерона.
Показано, что АТ II у мышей увеличивает активность НАД-Н-оксидазы у самцов и овариоэктомированных самок [Ebrahimian T. et al., 2007]. Эстрогены продемонстрировали ингибирующее влияние на индуцированное АТ II ремоделирование внеклеточного матрикса [Stewart J.A. et al., 2006]. Выявлено, что эстрогены также подавляют АТ II - индуцированную пролиферацию и дифференцировку фибробластов, активность ядерного фактора B и фосфорилирование p38-митогенактивированной протеинкиназы (р-38 МАPК) [Wu M. et al., 2009].
Результаты клинического и лабораторно-инструментального обследования пациентов обоего пола с хронической сердечной недостаточностью
Клинико-демографическая характеристика пациентов представлена в таблицах 2.1 – 2.2. Среди этиологических факторов ХСН у пациентов обоего пола преобладала ИБС в сочетании с АГ. Другой причиной ХСН в исследуемой когорте являлись ХРБС и клапанные пороки сердца, превалирующие в группе женщин. Оценка факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний в зависимости от пола пациентов с ХСН показала, что женщины, по сравнению с мужчинами, относились к более старшей возрастной группе. Средний возраст обследуемых составил у мужчин 57,40±7,27 лет, у женщин 61,44±7,93 лет. Женщины имели достоверно более тяжелое течение ХСН (по данным ШОКС, р=0,014) и более низкое качество жизни (по Миннесотскому опроснику, р=0,043). У женщин отмечался более высокий уровень общего холестерина. Существенных гендерных отличий по ИМТ у пациентов нами выявлено не было. Курение среди женщин, страдающих ХСН, было распространено в меньшей степени, по сравнению с мужчинами. Однако коморбидная нагрузка у женщин была более высокой (р=0,035): у 32% женщин с ХСН наблюдалось 5 и более сопутствующих заболеваний, по сравнению с 19% в группе мужчин. У женщин достоверно чаще встречались пароксизмальная форма фибрилляции предсердий, сахарный диабет, заболевания почек, желудочно-кишечного тракта, варикозная болезнь нижних конечностей и тромбофлебит. У мужчин преобладали в анамнезе ИМ, ОНМК и ХОБЛ (табл. 2.2).
Необходимо отметить, что группы мужчин и женщин с различными ФК ХСН были сопоставимы по большинству показателей анамнестических данных. Терапия, принимаемая пациентами, в подавляющем большинстве случаев была оптимальной, соответствующей современным рекомендациям (рис. 2.1, глава 2). При этом следует отметить, что мужчинам несколько чаще назначались АРА, статины и нитраты, а женщинам диуретики, АМКР, БМКК, антиаритмические препараты и антикоагулянты.
К моменту включения в исследование большинство пациенток находилось в длительном менопаузальном периоде с достоверно более продолжительной менопаузой (1,7 раза, р=0,0273) в группе IIБ стадии ХСН (табл. 3 – 3.1). Количество баллов по ШОКС у женщин, по сравнению с мужчинами, было достоверно более высоким только при IIА стадии ХСН (1,2 раза, р=0,0049). ИМТ у мужчин и женщин значимо отличался при I стадия и II ФК ХСН.
При оценке показателей биохимического анализа крови была установлена тенденция к более высокому содержанию общего ХС у женщин, по сравнению с мужчинами, со значимым отличием только при IIА стадии (р=0,0216). При IIА стадии (р=0,0236) и III ФК (р=0,0161) ХСН у мужчин регистрировались более высокие уровни креатинина и общего билирубина в отличие от женщин (табл. 3.2 – 3.3).
Характеристика показателей структурно-функционального состояния ЛЖ в группах исследуемых с I, IIА, IIБ стадиями и I, II, III ФК в зависимости от пола представлена в таблицах 3.4 – 3.5. По большинству показателей Эхо-КГ (ФВ ЛЖ, КДР, КСР, ММЛЖ, размеры ЛП, МЖП и ЗСЛЖ) обнаружены существенные отличия в группах в зависимости от тяжести ХСН и половой принадлежности.
По данным Эхо-КГ, у женщин отмечались достоверно меньшие линейные (КДР, КСР) и объемные (КДО, КСО) размеры полости левого желудочка, ММЛЖ, сохранялась нормальная ФВ ЛЖ при всех стадиях и ФК ХСН, в отличие от мужчин. При этом у мужчин ФВ ЛЖ достоверно снижалась с нормальных ( 50%) при I – IIА стадии (I – II ФК) до средних (40-49%) значений при IIБ стадии (III ФК). У мужчин IIБ стадии, по сравнению с женщинами данной группы и мужчинами I и IIА стадии, наблюдались значимое уменьшение толщины МЖП, увеличение размеров полости ПЖ, ПП, УО и повышение систолического давления в легочной артерии. При оценке параметров трансмитрального диастолического кровотока также отмечены достоверные половые отличия, характеризующиеся увеличением у женщин показателей IVRT и DT с нарастанием тяжести ХСН.
У пациентов с ХСН в нашем исследовании наблюдались все типы ремоделирования ЛЖ (рис. 3.1). У мужчин достоверно чаще встречалась эксцентрическая гипертрофия ЛЖ (ИММЛЖ - 165,64±23,69 г/м; индекс относительной толщины (ИОТ) стенки ЛЖ - 0,36±0,047), чем у женщин (ИММЛЖ - 136,83±17,37 г/м; ИОТ - 0,39±0,066).
Результаты оценки нарушения фракции укорочения волокон среднего слоя миокарда (ФУСВ), представляющих большую ценность в выявлении латентной систолической дисфункции у пациентов с концентрической гипертрофией миокарда ЛЖ, продемонстрированы на рис. 3.2. Нами установлено, что, по данным ФУСВ, женщины с концентрической гипертрофией миокарда ЛЖ имели более выраженную скрытую систолическую дисфункцию, по сравнению с мужчинами. С нарастанием тяжести ХСН в группе мужчин с III ФК и IIБ стадией наблюдалось более значительное нарушение ФУСВ, тогда как в группе женщин не отмечалось существенных изменений значений данного показателя (табл. 3.5– 3.6).
При оценке показателей диастолический функции ЛЖ в группах мужчин/женщин с ХСН установлено, что 1 тип диастолический дисфункции (ДД) встречался у 84,2/78,6 % мужчин/женщин, 2 тип ДД – у 10,5/17,8%, 3 тип ДД – в 5,3/3,6 % случаев, соответственно. Необходимо отметить, что у женщин по мере утяжеления ХСН отмечалось нарастание диастолической дисфункции ЛЖ. У мужчин, напротив, с увеличением ФК ХСН наблюдалось более существенное нарушение систолической функции ЛЖ.
С целью выявления возможной ассоциации исследованных факторов с этиологией ХСН больные были разделены на две группы: с ИБС (как правило, на фоне АГ) и приобретенными клапанными пороками сердца (в сочетании с АГ или без нее). Клинико-демографическая характеристика пациентов с учетом генеза ХСН и пола представлена в таблицах 3.6 – 3.7.
Обращает на себя внимание, что среди пациентов обоего пола с пороками сердца отмечалась клинически более выраженная ХСН (IIА и IIБ стадии). У женщин с пороками сердца определялась достоверно более низкое качество жизни как в сравнении с мужчинами данной группы, так и с женщинами, страдающими ИБС. В свою очередь, у женщин с ИБС наблюдалось большее число сопутствующих заболеваний, в сравнении с мужчинами и женщинами с пороками сердца.
Характеристика структурно-геометрических показателей ремоделирования камер сердца в группах больных различного генеза ХСН с учетом половой принадлежности представлена в таблице 3.8. По данным Эхо-КГ, у мужчин, независимо от этиологии ХСН, регистрировались достоверно большие как линейные, так и объемные размеры полости ЛЖ, по сравнению с женщинами. В группе мужчин с ИБС, в отличие от женщин данной группы, отмечались также достоверно большие показатели ММЛЖ, ИММЛЖ, ИОТ и УО, а в группе мужчин с пороками сердца - достоверно большие параметры толщины МЖП, размеров ПП, УО, систолическое давление в легочной артерии и ММЛЖ, ИММЛЖ, по сравнению с группой мужчин с ИБС. У женщин с пороками сердца определялись значимо более высокие КДО ЛЖ, УО и систолическое давление в легочной артерии, по сравнению с группой женщин с ИБС. При оценке параметров трансмитрального диастолического кровотока с учетом пола отмечены достоверно большие значения IVRT у женщин с ИБС и Е/A – у пациенток с пороками сердца.
При сравнительном анализе типов ремоделирования миокарда ЛЖ с учетом генеза ХСН и пола установлено, что у пациентов всех групп преобладала эксцентрическая гипертрофия ЛЖ (рис. 3.3 – 3.4).
При оценке показателей диастолический функции в группах мужчин/женщин с разным генезом ХСН выявлено, что в группах с ИБС 1 тип ДД встречался у 86/84% мужчин/женщин, 2 тип ДД - в 14/16% случаев, а в группах с пороками сердца 1 тип ДД обнаруживался у 95/80% мужчин/женщин, 2 тип ДД - в 5/20% случаев, соответственно. Данные результаты показывают, что нарушение диастолический функции в группах с ИБС было сопоставимо с учетом пола, а в группе с пороками сердца было более выражено у женщин.
Необходимо отметить, что 81% пациентов, включенных в исследование, имели СНсФВ (ФВ 50%) и 19% СНсрФВ (ФВ=40-49%). С целью выявления возможной ассоциации исследованных факторов с фракцией выброса ЛЖ больные ХСН были разделены на две группы: пациенты с сохраненной ФВ (ФВ 50%) и пациенты со средней ФВ (ФВ=40-49 %). Мужчины и женщины с сохраненной ФВ ЛЖ, включенные в исследование, значимо отличались по возрасту, тяжести ХСН (табл. 3.9). Женщины этой группы были более старшего возраста. У них, в отличие от мужчин, отмечалось более тяжелое течение ХСН и более низкое качество жизни.
У пациентов обоего пола с СНсрФВ наблюдалось достоверно более тяжелое течение СН и более низкое качество жизни в сравнении с СНсФВ. Половых отличий ни по одному из количественных клинических показателей у больных со средней ФВ ЛЖ получено не было (табл. 3.9–3.10).
Характеристика показателей структурно-функционального состояния различных камер сердца в группах больных ХСН в зависимости от ФВ ЛЖ и пола представлена в таблице 3.11. Нами установлено, что в группах с сохраненной ФВ наблюдались достоверно большие как линейные, так и объемные размеры полости ЛЖ у мужчин, по сравнению с женщинами. В группе со средней ФВ ЛЖ значимых половых различий эхокардиографических показателей выявлено не было.
Морфофункциональное состояние миокарда ушка правого предсердия у пациентов в зависимости от пола и тяжести хронической сердечной недостаточности
Анализ структурно-функциональных изменений миокарда УПП в группе контроля (n=14) и у пациентов обоего пола с различной тяжестью ХСН (n=92), подвергшихся кардиохирургическому лечению, представлен в таблице 5. При морфометрии миокарда УПП группы контроля у мужчин выявлен значимо больший диаметр (d) КМЦ (р=0,015) и их ядер (р=0,0002), по сравнению с женщинами. При этом и другие показателя в группе контроля были сопоставимы с учетом пола.
Морфометрия миокарда УПП больных ХСН с I ФК показала наличие статистически значимых больших размеров d КМЦ (р=0,0096) и их ядер (р=0,0000) у мужчин, по сравнению с женщинами данной группы. При этом в миокарде женщин отмечалась достоверно большая объемная плотность (ОП) капилляров (р=0,00017), по сравнению с мужчинами I ФК ХСН.
При морфометрии миокарда УПП больных II ФК ХСН у мужчин определялись достоверно большие d ядер КМЦ (р=0,0021) и ОП стромы миокарда (р=0,00015), напротив, значимо меньшие ОП КМЦ (р=0,0064), паренхиматозно-стромальное отношение (ПСО) (р=0,00010), чем в группе женщин. Однако анализ морфометрических данных миокарда УПП у пациентов с III ФК ХСН не выявил существенных гендерных различий в их структуре.
Оценка морфометрических показателей у мужчин с разным ФК ХСН показала, что мужчины III ФК имели достоверно больший d КМЦ, в отличие от I ФК (р=0,0026) и II ФК (р=0,0006), значимо большую ОП стромы, (р=0,0002) и значимо меньшее ПСО (р=0,0023), чем при I ФК.
Анализ результатов морфометрии у женщин с разным ФК ХСН установил, что при III ФК отмечались достоверно большие d КМЦ (р=0,0000) и их ядер (р=0,0000), а также меньшая ОП капилляров (р=0,0013), по сравнению с I ФК.
Необходимо отметить, что по большинству морфометрических показателей миокарда как среди мужчин со II и III ФК ХСН, так и среди женщин не выявлено существенных различий. При этом пациенты независимо от пола и ФК ХСН имели достоверные различия изучаемых показателей, по сравнению с группой контроля (табл. 5).
Совокупность гистологических данных при микроскопическом исследовании миокарда, их анализ и обобщение свидетельствовали о существенных структурных изменениях сердечной мышцы, стромальных компонентов и сосудов микроциркуляторного русла УПП больных ХСН, по сравнению с группой контроля (рис. 5.1 – 5.2).
Следует отметить, что в большинстве случаев общий характер носили следующие морфологические признаки миокарда УПП больных ХСН: мелкие очаги некробиоза, апоптоз, конденсация гетерохроматина ядер КМЦ и сегрегация их ядрышек, глубокие инвагинации кариолеммы сердечных миоцитов, дискомплексация миофибрилл и их фрагментация, локальные пересокращения сердечных мышечных волокон (рис. 5.3), формирование очагов интерстициального фиброза на месте разрушенных КМЦ и гемокапилляров (рис. 5.4).
Вместе с тем, характер и выраженность структурно-функциональных изменений в миокарде имел отличительные гендерные особенности. Так в миокарде женщин наблюдался более выраженный гетероморфизм КМЦ с изменением размеров как диаметра, так и их ядер, часть из них характеризовалась повышенной оксифильностью (эозинофильностью). Встречались участки гипертрофированных КМЦ, представленные одно- и двуядерными клетками (5.5 А). Наличие крупных (диаметром 14,9 – 16,7 мкм) ядер (рис. 5.5 А – 5.6) свидетельствует об их полиплоидизации, что может трактоваться как способ реализации компенсаторных возможностей миокарда.
В двуядерных КМЦ нередко обнаруживались ядра разного диаметра, признаки гипертрофии цитоплазмы, что указывает на активацию в сердечных миоцитах адаптивных процессов (чаще встречались у мужчин с ХСН).
В миокарде иногда выявлялись КМЦ с кольцевидным ядром (рис. 5.5 Б), что может говорить о выраженной их дистрофии и последующем некрозе.
Ядра большинства КМЦ у пациентов обоего пола имели кариолемму с множественными инвагинациями, нечетким контуром, что свидетельствует о функциональном напряжении сократительной функции. Встречались также клетки небольшого размера с причудливой формой ядер и признаками кариопикноза, что может указывать на формирование апоптозной доминанты (рис. 5.7).
Нередко в сердечной мышечной ткани присутствовали КМЦ с признаками пересокращения и участками нарушения их пространственной ориентации. В миокарде пациентов с ХСН обоего пола (несколько чаще у мужчин) нами были обнаружены также КМЦ с микроядрами и «ядерными почками» (рис. 5.7), возникновение которых в клетке связывают с генотоксическим стрессом и геномной пластичностью [Utani K-i. et al., 2010]. Существует мнение, что образование этих структур происходит вследствие хромосомной нестабильности в клетке [Бродский И.Б., 2012]. Необходимо отметить то обстоятельство, что гипертрофия ядер КМЦ, появление в них микроядер, наличие дву- и многоядерных сердечных миоцитов свидетельствуют о реализации компенсаторных и приспособительных процессов в миокарде при ХСН.
Стромальный компонент миокарда у пациентов ХСН обоего пола характеризовался участками отека различной степени выраженности, нередко встречающейся воспалительной инфильтрации, представленной лейкоцитами, макрофагами и диапедезом эритроцитов вокруг сосудов МЦР (рис. 5.8). Мы полагаем, что в условиях ишемии и гипоксии, когда происходит гибель клеток миокарда, в эти зоны привлекаются иммунокомпетентные клетки. Описанные морфологические процессы протекали на фоне мелкоочагового и крупноочагового кардиосклероза (увеличение площади интерстициального фиброза и расширение экстрацеллюлярного матрикса) (рис. 5.9).
Обращает на себя внимание, что в миокарде у женщин отмечался меньший диаметр сосудов, реже выявлялись спазмированные кровеносные сосуды. Сосуды Вьессена-Тебезия также имели у женщин меньший диаметр, чаще встречались узкие щелевидные синусоиды (рис. 5.10, А) и очень редко регистрировались подобные сосуды с расширенным просветом.
Миокард мужчин характеризовался большим диаметром, часто расширенных, синусоидных сосудов (рис. 5.10, Б), в которых нередко наблюдались явления стаза эритроцитов, эозинофилов, лимфоцитов (рис. 5.10, В). Известно, что сосуды Вьессена-Тебезия выступают в качестве анастомозов между большим и малым кругами кровообращения и их расширение, вероятно, свидетельствует о перегрузке и застое крови.
Морфофункциональные изменения в миокарде левого желудочка овариоэктомированных крыс-самок с экспериментальной сердечной недостаточностью и фармакологическим воздействием
Во всех экспериментальных группах ОЭ крыс-самок с ЭСН и ежедневным 14-суточным после моделирования СН фармакологическим воздействием установлены следующие массометрические и морфометрические изменения (табл. 7.4): у ОЭ крыс-самок с ЭСН и введением мелатонина наблюдались достоверно меньшая масса тела, масса сердца, толщина СС ЛЖ, d КМЦ, ОП стромы. Кроме того, в миокарде животных этой группы отмечались значимо большие d ядер КМЦ, ЯЦО, ОП КМЦ и ПСО, по сравнению с группой ОЭ крыс с ЭСН и введением 0,9% водного раствора хлорида натрия (NaCl). У ОЭ крыс с ЭСН на фоне введения дроспиренона, по сравнению с ОЭ крысами с ЭСН и введением NaCl, определялись достоверно меньшие масса сердца, толщина СС ЛЖ, ОП стромы миокарда. У животных этой группы наблюдались возрастание ЯЦО, ОП КМЦ, ПСО. Сравнительный анализ морфометрических данных миокарда в группах с введением мелатонина и дроспиренона показал существенное различие только по d КМЦ и ПСО, значения которых были более высокими на фоне применения дроспиренона (табл. 7.4).
Необходимо отметить, что структурные нарушения в миокарде ЛЖ у ОЭ крыс-самок с ЭСН сохранялись и в последующие 14 сут после окончания моделирования СН на фоне ежедневного введения NaCl и характеризовались разной степенью выраженности литических и контрактурных повреждений саркоплазмы КМЦ с явлениями околоядерного «опустошения» (эозинофилия мышечных сегментов) (рис. 7.15 А). Нарушение гемодинамики выражались полнокровием сосудов всех калибров, дилатацией венул, лимфостазом, сладжированием эритроцитов. В результате отека интерстициального пространства происходило разволокнение миокарда, встречались очаги кардиосклероза, представленные атрофирующимися и некробиотически измененными КМЦ, окруженными мононуклеарными клетками. Уменьшение ОП КМЦ сопровождалось одновременным увеличением стромального компонента миокарда, возрастанием объема МЦР, фибробластоподобных клеток, коллагеновых волокон и основного аморфного вещества соединительной ткани (рис. 7.15 Б).
В миокарде животных с введением мелатонина и дроспиренона отмечалась модификация морфологической картины: преобладали КМЦ с сохраненной структурной организацией, умеренно окрашенные гематоксилином, имеющие овально-вытянутые ядра на фоне эозинофильной цитоплазмы с хорошо видимой поперечной исчерченностью. Участки с неоднородным окрашиванием мышечных сегментов, гипертрофированные и атрофированные КМЦ встречались значительно реже, по сравнению с ОЭ самками с ЭСН и введением NaCl. Наблюдалось улучшение структурно-функционального состояния сосудов МЦР: реже обнаруживались зоны периваскулярного отека, стаза форменных элементов крови в капиллярах. Интрамуральные артерии среднего и мелкого калибра были умеренно кровенаполнены. Выстилающий их эндотелий несколько уплощен, его цитоплазма слабо базофильна, ядра вытянутые.
Артериолы извитые, с небольшим количеством эритроцитов; вены и венулы умеренно извитые, полнокровные. Строма органа содержала немногочисленные фибробласты, расположенные между мышечными волокнами.
При ИГХ исследовании миокарда ЛЖ ОЭ крыс-самок с ЭСН и ежедневным двухнедельным фармакологическим воздействием были обнаружены КМЦ и клетки ВМ с различной степенью экспрессии белков caspase-3, bcl-2, ki-67, vimentin, CD-34, p-38 MAPK, MT2R, MMP-1, 2, 9 и TIMP-1 (табл. 7.5). В миокарде ОЭ крыс-самок с ЭСН и введением мелатонина наблюдались достоверно меньшее количество caspase-3(+), bcl-2(+) КМЦ, регистрировалось уменьшение числа полей выраженной степени активности p-38, MT2R, MMP-1, 2, 9 и увеличение - TIMP-1, по сравнению с ОЭ крысами с ЭСН и введением NaCl. В миокарде ОЭ крыс с ЭСН и введением дроспиренона определялось достоверно меньшее количество caspase-3(+), bcl-2(+) и ki-67(+) КМЦ, значимое снижение ОП vimetin+ клеток стромы, уменьшение зон с выраженной степенью активности p-38, MMP-1, 2, 9 и увеличение - с выраженной степенью экспрессии MT2R и TIMP-1, по сравнению с ОЭ крысами с ЭСН, которым вводился NaCl. При этом группы ОЭ крыс с ЭСН и введением мелатонина и дроспиренона существенно различались по количеству ki-67+ КМЦ, участков выраженной степени активности в миокарде p-38, MMP-9 и TIMP-1, число которых было более низким в последней группе, при одновременном увеличении количества областей с высокой степенью экспрессии MMP-2 и MT2R (табл. 7.5).
Анализ массометрических, морфометрических и иммуногистохимических данных в экспериментальных группах ОЭ крыс-самок с ЭСН и фармакологическим воздействием позволил сделать следующее заключение. При введении мелатонина/дроспиренона на 28 сут окончания эксперимента у ОЭ крыс с ЭСН отмечалась стабильная масса тела, менее выраженное увеличение массы сердца и толщины СС ЛЖ, чем в группе с введением NaCl. При этом общий характер изменений миокарда был таким же, как у животных, которым вводился NaCl. Однако следует отметить, что при воздействии мелатонина/дроспиренона в миокарде экспериментальных животных отмечались существенно более высокая ОП КМЦ и ОП капилляров, значительно реже встречались литически измененные и гипертрофированные КМЦ. Несмотря на преобладание антиапоптотической доминанты во всех группах, ее активность существенно повышалась в группах мелатонина/дроспиренона. При этом подавление синтеза проапоптотических белков в КМЦ сопровождалось существенным снижением регенераторного потенциала КМЦ только в группе дроспиренона. Применение дроспиренона способствовало значимому уменьшению участков миокарда с высокой активностью p-38 и MMP-9, а мелатонин ингибировал в сердечной мышце высокую экспрессию MMP-2 и MT2R, что, вероятно, определяло регуляцию фиброгенеза в миокарде.
Таким образом, нами продемонстрировано наличие особенностей реализации кардиопротективных механизмов при воздействии мелатонина и дроспиренона на миокард крыс-самок в условиях дефицита половых гормонов и моделировании ЭСН. Комплексное морфофункциональное изучение свойств мелатонина и дроспиренона, способствующих уменьшению интенсивности ремоделирования ЛЖ, позволяет рассматривать их в качестве перспективных соединений кардиопротективного действия для последующих доклинических и клинических исследований.