Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ
Сердечно-сосудистые заболевания, связанные с атеросклеротическим поражением сосудов, занимают ведущее место среди причин летальности во многих странах мира, в том числе в России. Существует угроза стремительного роста заболеваемости атеросклерозом уже в молодом возрасте в результате прогрессирующего увеличения метаболических факторов риска и недостаточной эффективности существующих методов диагностики, профилактики и лечения данной патологии (Харченко В.И. и соавт., 2005; Hansson G.K., 2005; Lopez A.D. et al., 2006).
Согласно современным представлениям атеросклероз представляет собой многофакторное заболевание, в основе которого лежат два взаимосвязанных процесса: нарушение метаболизма липидов и воспаление сосудистой стенки (Климов А.Н. и соавт., 1999; Hansson G.K. et al., 2006; Libby P. et al., 2008). Воспалительный процесс играет ведущую роль на всех этапах атерогенеза, начиная с формирования атеросклеротической бляшки и заканчивая нарушением структуры атеромы с развитием тромботических осложнений (Нагорнев В.А. и соавт., 2001; Hansson G.K. et al., 2007; Ridker P.M. et al., 2008).
Стабильность атеромы зависит от целостности ее фиброзной капсулы, основными компонентами которой являются миофибробласты и фибриллярный коллаген I и III типов (Шехонин Б.В. и соавт., 1984; Barnes M.J. et al., 1999; Libby P. et al., 2005; Hansson G.K., 2005). К признакам нестабильной атеромы относят увеличение липидного "ядра", истончение фиброзной капсулы, а также воспалительную инфильтрацию (Falk Е. et al., 1995; Hansson G.K., 2005; Aikawa M. et al., 2006). Одной их причин дестабилизации атеросклеротической бляшки является дисбаланс между синтезом коллагена и его протеолизом в атероме, в результате чего возникает нарушение механической прочности фиброзной капсулы (Libby P. et al., 2005; Hansson G.K. et al., 2006; Schwartz S.M. et al., 2007).
Показано, что нарушение синтеза коллагена в атеросклеротической бляшке может быть связано с действием провоспалительных факторов, среди которых ведущую роль играет медиатор Т-лимфоцитов - интерферон-у, обладающий способностью уменьшать пролиферацию миофибробластов и снижать экспрессию гена коллагена (Robertson А.К. et al., 2006; Tedgui A. et al., 2006). Про-теолитическая деградация коллагеновых волокон в фиброзной капсуле происходит под влиянием активных ферментов, в том числе матричных металлопро-теиназ и цистеиновых протеаз, источником которых являются макрофаги, тучные клетки и другие (Aikawa М. et al., 2004; Newby А.С., 2005; Kovanen P.T., 2007; Raffetto J.D. et al., 2008).
Результаты многочисленных исследований по изучению патогенетических звеньев дестабилизации атеросклеротической бляшки имеют неоднозначный характер и в полной мере не освещают механизмы нарушений структуры коллагена в атероме, особенно на этапе до развития сердечно-сосудистых осложнений.
Использование линий генетически-модифицированных мышей позволяет целенаправленно изучать влияние факторов воспаления на морфофункциональ-ные свойства и метаболизм коллагена на этапах, предшествующих разрыву фиброзной капсулы (Heeneman S. et al., 2008). Исследование клинического материала атеросклеротических бляшек открывает возможности для поиска взаимосвязи между патогенетическими факторами дестабилизации атером и особенностью течения атеросклероза, а также проводимой медикаментозной терапией (Niessner A. et al., 2008).
Понимание механизмов нарушения структуры коллагена в нестабильной бляшке на этапах, предшествующих развитию острых сосудистых катастроф, может служить основой для разработки диагностических и профилактических методов решения данной проблемы.
В настоящей работе для выполнения поставленных задач был использован комплексный подход с применением экспериментального и клинического материала. Представленная работа проводилась на кафедре факультетской терапии СПбГМУ им. И.П. Павлова, а также в Центре молекулярной медицины Каролинского Института (Стокгольм, Швеция) при научной консультации профессора Goran К. Hansson в рамках совместной международной исследовательской программы.
Цель исследования: Исследовать патогенетические факторы нарушения структуры коллагена при дестабилизации атеросклеротической бляшки у пациентов и в эксперименте.
Задачи исследования:
Исследовать структуру и метаболизм волокон коллагена на экспериментальной модели нестабильной атеросклеротической бляшки.
Оценить особенности структуры коллагена в зависимости от активности воспаления в атеросклеротической бляшке у пациентов.
Определить влияние воспаления на процессы модификации коллагена при дестабилизации атеросклеротической бляшки у пациентов.
Исследовать взаимосвязь между морфологическими характеристиками атеромы, биосинтезом коллагена в атеросклеротической бляшке и клиническими проявлениями атеросклероза.
Основные положения, выносимые на защиту. Преобладание незрелых волокон коллагена в нестабильной атероме у пациентов и в эксперименте связанно со снижением экспрессии внеклеточного коллаген-модифицирующего фермента лизил-оксидазы.
Нарушение структурной стабильности коллагена в условиях активного воспаления может быть фактором дестабилизации атеросклеротической бляшки.
Научная новизна. В комплексном исследовании с использованием клинического и экспериментального материала показано, что дестабилизация атеросклеротической бляшки связана с нарушением структуры коллагена в результате снижения экспрессии фермента лизил-оксидазы, участвующего в формировании зрелых коллагеновых волокон.
Установлена отрицательная тесная корреляционная связь между экспрессией гена лизил-оксидазы и активностью воспаления в атеросклеротических бляшках пациентов и генно-модифицированных мышей.
У пациентов с сахарным диабетом обнаружено значительное снижение экспрессии фермента лизил-оксидазы в атеромах.
Научно - практическая значимость. Полученные результаты о снижении экспрессии фермента лизил-оксидазы, как патогенетического звена нарушения структуры коллагена при дестабилизации атеромы до разрыва фиброзной капсулы, позволяют целенаправленно вести исследования по изучению предикторов острых сосудистых катастроф.
Снижение экспрессии фермента лизил-оксидазы в атеромах у пациентов, особенно при сахарном диабете, можно рассматривать одним из рисков дестабилизации атеросклеротической бляшки и патогенетической основой для проведения более активной противовоспалительной терапии, направленной на обеспечение структурной стабильности коллагена.
Создание биобанка атеросклеротических бляшек человека расширяет возможности для проведения исследований по изучению фундаментальных и клинических аспектов атеросклероза с целью разработки новых методов диагностики, лечения и профилактики сердечно-сосудистых осложнений.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены в виде докладов и тезисов на конгрессе европейского общества по изучению атеросклероза (Прага, 2005), международном конгрессе «Артериальная гипертензия - от Короткова до наших дней», Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные проблемы кардиологии» (Москва, 2005), третьей европейской научной конференции «Сосудистая биология и медицина» (Гамбург, 2005), конгрессе международного общества по изучению атеросклероза (Рим, 2006), Российском национальном конгрессе кардиологов (Москва, 2006).
По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, в том числе 1 статья в журнале, рекомендованном ВАК.
Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в учебный и лечебный процесс кафедры факультетской терапии и в работу кафедры патофизиологии Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И.П.Павлова, а также Центра молекулярной медицины Каролинского Института (Стокгольм, Швеция).
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 119 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания характеристик обследованных пациентов и методов исследования, главы результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, и практических рекомендаций. Список литературы содержит 244 источника, в том числе 24 отечественных и 220 иностранных.
Диссертация иллюстрирована 8 таблицами и 21 рисунком.
