Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные возможности и перспективы лечения больных острым инфарктом миокарда и профилактики хронической сердечной недостаточности (обзор литературы) 16
1.1. Эпидемиология хронической сердечной недостаточности 16
1.2. Роль инфаркта миокарда в развитии и прогрессировании хронической сердечной недостаточности 18
1.3. Участие цитокинов в патогенезе инфаркта миокарда и хронической сердечной недостаточности 19
1.4. Недостатки современных методов лечения инфаркта миокарда 25
1.5. Клеточная кардиомиопластика - новое направление в лечении острого инфаркта миокарда и профилактике хронической сердечной недостаточности 29
1.5.1. Стволовые клетки костного мозга и их возможное участие в регенерации миокарда 38
1.5.2. Фетальные кардиомиоциты и их возможное участие в регенерации миокарда 56
1.5.3. Трансплантация миобластов и их возможное участие в регенерации миокарда 58
1.5.4. Трансплантация гладкомышечных клеток и их возможное участие в регенерации миокарда 64
1.5.5. Трансплантация фибробластов и их возможное участие в регенерации миокарда 66
1.5.6. Трансплантация эмбриональных стволовых клеток и их возможное участие в регенерации миокарда 66
1.5.7. Собственные стволовые клетки миокарда и их возможное участие в регенерации миокарда 68
Глава 2. Материал и методы исследования 70
2.1. Объект исследования 70
2.2. Методы исследования 77
2.2.1. Определяемые клинические параметры и критерии их оценки 77
2.2.2. Методика проведения клеточной кардиомиопластики
аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга 79
2.2.3. Определение сердечного белка-переносчика свободных
жирных кислот, цитокинов, показателей липидного спектра 80
2.2.4. Определение размера инфаркта миокарда 82
2.2.5. Ультразвуковое исследование сердца 82
2.2.6. Стресс-эхокардиография 84
2.2.7. Суточное мониторирование электрокардиограммы 85
2.2.8. Селективная коронарография и левая вентрикулография 86
2.2.9. Статистическая обработка материала 87
Глава 3. Результаты собственных исследований 89
3.1. Влияние трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на частоту неблагоприятных событий через 3 и 6 месяцев после инфаркта миокарда 89
3.2. Влияние трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на течение хронической сердечной недостаточности через 3 и 6 месяцев после инфаркта миокарда 92
3.3. Лекарственная терапия через 3 и 6 месяцев после острого инфаркта миокарда 95
3.4. Влияние клеточной кардиомиопластики аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга на показатели общего анализа крови через 6 месяцев после инфаркта миокарда 97
3.5. Влияние пересадки аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на липидный спектр через 6 месяцев после инфаркта миокарда .98
3.6. Влияние интракоронарного введения аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на повреждение миокарда 99
3.7. Влияние трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на содержание цитокинов в плазме крови 100
3.8. Влияние трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на показатели сократительной и насосной функции сердца после острого первичного трансмурального инфаркта миокарда 108
3.8.1. Динамика насосной функции сердца после острого инфаркта миокарда 108
3.8.2. Динамика некоторых линейных размеров сердца после острого инфаркта миокарда 112
3.8.3. Динамика некоторых параметров геометрии левого желудочка после острого инфаркта миокарда 114
3.8.4. Динамика сократительной функции сердца после острого инфаркта миокарда по данным эхокардиографии 115
3.8.5. Динамика сократительной функции сердца после острого инфаркта миокарда по данным стресс-эхокардиографии 119
3.9. Влияние клеточной кардиомиопластики аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга на частоту возникновения злокачественных аритмий у больных, перенесших инфаркт миокарда 122
Глава 4. Обсуждение результатов 125
Выводы 149
Пр актические рекомендации 151
Список литературы 152
- Участие цитокинов в патогенезе инфаркта миокарда и хронической сердечной недостаточности
- Недостатки современных методов лечения инфаркта миокарда
- Клеточная кардиомиопластика - новое направление в лечении острого инфаркта миокарда и профилактике хронической сердечной недостаточности
- Стволовые клетки костного мозга и их возможное участие в регенерации миокарда
Введение к работе
Актуальность проблемы
В соответствии с данными эпидемиологического исследования ЭПОХА-ХСН распространённость больных с симптомами хронической сердечной недостаточности (ХСН) в европейской части России, соответствующими тяжёлым стадиям заболевания, составляет 2,3%, а лёгким - 9,4% [1]. Острый инфаркт миокарда (ИМ) часто является фактором, предрасполагающим к развитию ХСН [45]. Очевидно, что ведущими факторами возникновения ХСН после ИМ являются обширность ИМ и состояние коронарного русла [59]. Гибель кардиомиоцитов (КМЦ), артериол и капилляров в зоне ИМ необратима, что в последующем ведёт к формированию рубцовой ткани [174], ремоделированию сердца и, в конечном итоге, приводит к возникновению ХСН.
В развитии острого и хронического воспаления важную роль играют цитокины [6]. Воспалительный ответ и образование цитокинов особенно повышено при остром ИМ, что ведёт к ремоделированию сердца с последующим развитием ХСН [171]. Фактор некроза опухоли-а (ФНО-а),
9 интерлейкин-1 (ИЛ-1), интерлейкин-6 (ИЛ-6) и интерлейкин-8 (ИЛ-8) относятся к основным провоспалительным цитокинам [6]. Цитокины оказывают отрицательное инотропное действие, способствуют ремоделированию сердца, вызывают нарушения эндотелий-зависимой дилатации артериол, усиливают процессы апоптоза КМЦ и клеток периферической мускулатуры, что ведёт к возникновению и прогрессированию ХСН и ухудшению прогноза у данной группы больных [6]. В то же время, во время острой фазы РИМ такие цитокины, как ФНО-а и ИЛ-1р, играют протективную и координирующую роль в процессах заживления миокарда, а лечение, направленное на ингибирование ИЛ-1(3 в раннем постинфарктном периоде, ведёт к более медленной репарации и замедленному образованию коллагена [117]. Не менее важна роль цитокинов с противовоспалительными эффектами, к таким цитокинам относятся интерлейкин-4 (ИЛ-4) и интерлейкин-10 (ИЛ-10) [23]. Следует отметить, что высокий уровень ИЛ-10 в крови больных острым ИМ является независимым фактором риска повышения 30-дневной летальности [197, 227], а его уменьшение у больных с ХСН способствует прогрессированию болезни вследствие снижения влияния на другие воспалительные цитокины [128].
Таким образом, в настоящий момент не ясно, надо ли подавлять активность цитокинов у больных острым ИМ и ХСН, и если это следует делать, то когда.
В большинстве случаев предупреждение ХСН зависит от эффективности мероприятий, проводимых в острую и подострую стадии ИМ.
По данным многочисленных рандомизированных исследований эффективность современного лечения ХСН с помощью ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента (иАПФ) и Р-блокаторов ограничивается 30- 35% снижением риска смерти [3]. Современные методы реперфузионной терапии с одновременной имплантацией стентов и агрессивным использованием антиагрегантов увеличили выживаемость у пациентов с
.' ' ' : .ю-..'' - ' -'.'..' .". ' V-'.". '
острым ИМ [195], но наблюдаемое улучшение глобальной сократительной функции левого'желудочка (ЛЖ) достаточно:скромное [208].
Более того, увеличилось число выживших после ИМ пациентов со
значительным! нарушением функции ЛЖ, и; следовательно; возросло; число .
потенциальных кандидатов, на развитие более: тяжёлых форм ХСН вследствие
ИМ [163]: Потеря КМЦ при ИМ не может быть восстановлена;существующими
на данный: момент методами.,лечения,: регенерация КМЦ< ограничена лишь
жизнеспособным миокардом [210]. . .. '//''
, Поэтому с целью улучшения-прогноза жизни больных с:ХСНи, повышения
её: качества необходима; разработка, новых'видов і медикаментозного лечения и
профилактики:ХЄН[20]: : " ''.' :', ''.''';'.'.
Клеточная, кардиомиопластика (ККЖП); является; новым направлением в :
лечении острого ИМ}.шпрофилактикеіремоделирования:ЛЖ. Обнадеживающие
результаты получены;в,различных: экспериментальных;моделях- ишемической w
неишемической: болезнях сердца, в' которых установлены благотворные :'
эффекты трансплантированных клеток, обусловленные; как участием- клеток в
сокращении миокарда, улучшением механических : свойств сердца; : так; и:,
паракринными- эффектами трансплантации; выражающимися; в: индукции-
неоангиогенеза [133, 145, 174,:231].;В:проведённых исследованиях: для:ККМП
использовали эмбриональные: стволовые клетки' (ЭСК),. стволовые клетки
костного мозга (CKKM)j скелетные миобласты [84]. В то же время результаты
первых клинических' рандомизированных исследований: поставили; под
сомнение- безусловную эффективность терапии аутологичными
мононуклеарными клетками костного мозга (МККМ), всё: чаще обсуждается
вопрос о поспешности'данных, выводов (ASTAMI; [154]; БИЕРАЩАМП [190;
. 191bBOOSTi[r63;192,223]). :, .
В? изученной1 литературе мы. не нашли однозначного ответа на вопрос, какой же- тип: клеток: лучше; использовать :для.более эффективного восстановления функции миокарда после острого ИМ. Возможности клеточных технологий в .кардиологии-остаются- малоизученными и нереализованными. В:
*:.'"'',; И
то же время ясно, что это должен быть аутологичный материал, методы
доставки клеток минимально инвазивными, обеспечивающими проникновение
клеток в миокард..
В настоящее время, прогрессивными являются методы трансплантации аутологичных МККМ непосредственно в поврежденные ткани сердца [3].
Тем не менее, не ясны механизмы воздействия МККМ на процессы
воспаления при ИМ и на иммунную систему^ спорными остаются вопросы о
безопасности и эффективности применения аутологичных МККМ у больных
ИМ. - ' . ' '.' ' ':' ' :
Цель исследования
Оценить влияние трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на клиническое течение острого первичного трансмурального инфаркта миокарда, регуляцию иммунного ответа и профилактику хронической сердечной недостаточности после первичного трансмурального \ инфаркта миокарда.
Задачи исследования
Изучить частоту развития неблагоприятных , коронарных, событий (постинфарктной стенокардии, развития рецидивов и повторных, инфарктов миокарда, эпизодов нестабильной стенокардии) и летальность после клеточной кардиомиопластики аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга у больных острым первичным трансмуральным инфарктом миокарда в течение госпитального и 6-месячного периодов наблюдения.
Оценить влияние трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на частоту развития и степень выраженности хронической сердечной недостаточности у больных в течение 6 месяцев после' острого первичного трансмурального инфаркта миокарда.
3.. Изучить частоту развития, и степень тяжести' нарушений ритма и проводимости, сердца у больных острым первичным трансмуральным
12 инфарктом миокарда после трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга в течение госпитального и 6-месячного периодов наблюдения.
Определить содержание сердечного белка-переносчика свободных жирных кислот (сБСЖК), ИЛ-1(3, ИЛ-4, ИЛ-8, ИЛ-10, фактора некроза опухоли-а и показателей липидного спектра в периферической крови у больных острым первичным трансмуральным инфарктом миокарда и изучить влияние на их содержание клеточной кардиомиопластики аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга.
Исследовать влияние трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на динамику сократительной и насосной функции сердца по данным эхокардиографического обследования больных в течение 6-месячного периода наблюдения после острого первичного трансмурального инфаркта миокарда.
Научная новизна
Впервые на клиническом материале изучена эффективность и безопасность трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на клиническое течение острого первичного трансмурального инфаркта миокарда.
Впервые продемонстрировано влияние клеточной кардиомиопластики аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга на уровень провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в периферической крови у больных острым первичным инфаркта миокарда.
Впервые определено влияние трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга на насосную и сократительную функцию левого желудочка у больных острым первичным трансмуральным инфарктом миокарда.
13 Практическая значимость
Результаты исследования открывают возможности и ограничения трансплантации аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга, как нового способа лечения инфаркта миокарда и профилактики хронической сердечной недостаточности, и вместе с тем, являются первой ступенью в поиске оптимального типа клеток, сроков и показаний к проведению клеточной терапии при остром инфаркте миокарда.
Положения, выносимые на защиту
Клеточная кардиомиопластика аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга у больных острым первичным трансмуральным инфарктом миокарда не влияет на частоту развития неблагоприятных коронарных событий, степень выраженности хронической сердечной недостаточности и летальность в течение госпитального и 6-месячного периодов наблюдения.
Трансплантация аутологичных мононуклеарных клеток костного мозга является безопасным методом лечения, не вызывает дополнительного повреждения миокарда, не провоцирует появления злокачественных аритмий.
Клеточная кардиомиопластика аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга уменьшает содержание провоспалительных цитокинов в подостром периоде инфаркта миокарда.
Терапия аутологичными мононуклеарными клетками костного мозга не оказывает влияния на динамику сократительной и насосной функции сердца по данным эхокардиографического обследования больных в течение 6-месячного периода наблюдения после острого первичного трансмурального инфаркта миокарда.
14 Внедрение результатов работы в практику
Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре кардиологии ФПК и ППС ГОУ ВПО Сибирского государственного медицинского университета Росздрава г. Томска.
Результаты работы могут быть использованы в кардиологических отделениях научно-исследовательских институтов и учреждений практического здравоохранения.
Апробация диссертации состоялась на заседании учёного совета в ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН (протокол №5 от 28.09.07). Работа рекомендована к защите.
Основные положения диссертации доложены на:
региональной конференции «Фармакологическая регуляция стволовой клетки» (Томск, 2005);
конкурсе молодых учёных «Актуальные проблемы диагностики, фармакотерапии и хирургического лечения заболеваний сердечно-сосудистой системы» (Томск, 2005);
конкурсе молодых учёных в рамках ХШ-го российского национального конгресса «Человек и лекарство», доклад удостоен диплома I степени (Москва, 2006);
Х-ом Всероссийском научном форуме с международным участием «Молекулярные основы иммунорегуляции, иммунодиагностики и иммунотерапии» (Санкт-Петербург, 2006);
Всероссийской и международной конференции «Стволовые клетки и перспективы их использования в здравоохранении» (Москва, 2006);
Российской конференции «Новые технологии повышения эффективности вмешательств в кардиологии и кардиохирургии» (Москва, 2006);
Российской конференции «Методы лечения ишемической болезни сердца - взгляд в будущее» (Новосибирск, 2006);
1-ом конгрессе терапевтов России «Новый курс: консолидация усилий по охране здоровья нации» (Москва, 2006);
отчётной научной сессии ГУ НИИ кардиологии ТНЦ СО РАМН (1997-2007 гг.) (Томск, 2007).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 13 научных работ, из них 5 статей в рецензируемых журналах.
Структура и объем диссертации
Работа изложена на 174 листах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация иллюстрирована 26 рисунками, содержит 23 таблицы. Список литературы включает 233 источника (57 отечественных и 176 иностранных).
Участие цитокинов в патогенезе инфаркта миокарда и хронической сердечной недостаточности
В последние годы активно изучается влияние реакции иммунной системы на клиническое течение: ИМ и: ХСН, в том числе и на процессы ремоделирования миокарда. Считается доказанным, что при наличии чужеродного агента в организме происходит синтез цитокинов, представляющих собой сигнальные полипептидные молекулы иммунной системы, что, в свою очередь,. способствует развитию иммунной реакции, охраняющей постоянство внутренней среды организма от всего генетически чужеродного [12].
До 30%, цитокинов синтезируется непосредственно в ткани сердца при остром коронарном синдроме, тогда как при ХСН происходит системный синтез цитокинов [6].;, К основным провоспалительным цитокинам относят ФНО-а, ИЛ-1 и ИЛ-6 [6]. Долговременные эффекты провоспалительных цитокинов проявляются постепенным разрушением внеклеточного коллагенового матрикса миокарда, дилатацией желудочков и гипертрофией КМЦ. По всей видимости, именно повреждение миокарда с последующей дилатацией полостей и ростом напряжения стенок сердца совместно с гипоксией периферических тканей и застоем в кишечнике приводят к активации всех основных источников цитокинов — КМЦ, скелетной мускулатуры и иммунокомпетентных клеток [6]. Критическое повышение уровня циркулирующих цитокинов вызывает негативные эффекты на сердечно-сосудистую систему, что влечёт за собой ещё большее повреждение миокарда, формируя порочный круг патогенеза ХСН [6]. В клинических исследованиях была выявлена положительная корреляция повышения уровня цитокинов ФНО-а, ИЛ-1 (3 и ИЛ-6 с тяжестью течения ХСН независимо от этиологии заболевания [33].
Продукция ФНО-а осуществляется макрофагами и лимфоцитами и служит важным связующим звеном между основными защитными системами организма — иммунитетом и гемостазом. Этот цитокин вызывает клеточный некроз и ускоряет пристеночное тромбообразование с формированием осложнённых атеросклеротических бляшек, поэтому вполне закономерным является тот факт, что повышение ФНО-а у больных острым коронарным синдромом усугубляет ишемию и некроз миокарда и ускоряет геометрическое ремоделирование сердца [9].
Уровень ФНО-а повышается в плазме крови больных острым ИМ [9] и остаётся существенно повышенным в подострую стадию (10-20-е сутки) крупноочагового ИМ [36]. Показано, что ФНО-а способен подавлять сократимость КМЦ, снижать артериальное давление (АД) и способствовать развитию отёка лёгких у больных острым ИМ [33].
Ведущая роль цитокинов в патогенезе ХСН была доказана в экспериментальной работе В. Bozkurt и соавторов, в которой 2-недельная инфузия ФНО-а приводила к снижению сократимости миокарда и дилатации желудочков сердца крыс. Исследователи продемонстрировали полную обратимость отрицательного инотропного эффекта, тогда как признаки ремоделирования миокарда (в виде деградации фибриллярного коллагена, гипертрофии КМЦ, уменьшения толщины ЛЖ) сохранялись после прекращения инфузии ФНО-а [82]. Патогенетические механизмы действия данного цитокина могут быть связаны с синергической активностью ФНО-а и других цитокинов. (ИЛ-1, ИЛ-6) [6] в отношении экспрессии индуцируемой формы синтетазы оксида азота в КМЦ и эндотелиальных клетках микрососудов миокарда [29]. Согласно литературным данным, оксид азота и его метаболиты обладают способностью существенно снижать сократительную способность миокарда; индукция оксида азота в ответ на ФНО-а. ассоциируется с увеличением апоптоза КМЦ у лабораторных животных. [29], благодаря стимуляции Fas-антигена на клетках-мишенях [33Повышенная концентрация растворимой формы рецептора ФНО-а является наиболее независимым предиктором неблагоприятного прогнозабольных ХСН [6Моноциты, макрофаги, нейтрофилы, клетки глии, эндотелиальные и гладкомышечные клетки, фибробласты, кератиноциты, Т и В-лимфоциты, NR-киллеры являются источниками синтеза ИЛ-1 [12]. Два полипептида - ИЛ-1а и ИЛ-ір - объединяют под названием ИЛ-1, несмотря на кодирование разными генами, они имеют на 26% гомологичную аминокислотную последовательность и обладают практически одинаковым спектром биологической активности, . конкурируя за связывание с.одними и теми же рецепторами.,К эффектам ИЛ-1 относятся стимуляция продукции . Т-хелперами интерлейкина-2, влияние на созревание В:-лимфоцитов, пирогенное действие, стимуляция образования гепатоцитами белков острой фазы, усиление функции нейтрофилов [12]. Провоспалительное действие ИЛ-1 оказывает на эндотелиальные, гладкомышечные клетки (ГМК) и макрофаги. Возможно, он способствует повреждению атеросклеротической бляшки. путём усиления адгезии лейкоцитов к эндотелию и последующей их миграции через,сосудистую стенку [12]. На местном уровне ИЛ-1 может поддерживать воспаление за счёт ауто- и паракринной стимуляции цитокинов, а также стимуляции экспрессии; адгезивных молекул [12].
Интерлейкин-1р индуцирует продукцию кислородзависимых свободных, радикалов, оказывающих цитотоксическое действие на миокард, что проявляется пероксидацией фосфолипидов клеточных мембран,, повышением их проницаемости для ионов кальция, нарушением процессов сокращения-расслабления миофибрилл и депрессией сократительной способности миокарда [24].
Участие ИЛ-ір в регуляций функций эндотелия и системы свёртывания крови проявляется в индукции прокоагулянтной активности, синтеза провоспалительных цитокинов и экспрессии на поверхности эндотелия адгезивных молекул, обеспечивающих прикрепление нейтрофилов и лимфоцитов [9].
Повышение ИЛ-ір проявляется в острый период ИМ и постепенно снижается на фоне проводимой терапии [9].
Ишемия способствует также быстрому повышению уровня ИЛ-6, который
ускоряет некроз и апоптоз КМЦ и способствует снижению сократительной
функции миокарда [171]. Секреция ИЛ-6 осуществляется эндотелиальными, гладкомышечными клетками, моноцитами, макрофагами, нейтрофилами, тромбоцитами, Т- и В-лимфоцитами, адипоцитами, фибробластами, в ответ на повышение уровня этого цитокина гепатоциты усиливают синтез и секрецию в кровь позитивных белков острой фазы (С-реактивного белка, сывороточного амилоида А, гаптоглобина, а 1-ингибитора протеиназ, липопротеида и фибриногена) [18].
Одним из механизмов воздействия ИЛ-6 на сердечно-сосудистую систему является, по-видимому, его влияние на систему коагуляции, эндотелий, восполнение лейкоцитов и метаболизм липидов, а также способность регулировать уровень фибриногена. Выделяясь на более позднем этапе острого ИМ, чем ИЛ-1(3 и ФНО-а, он подавляет их образование и поэтому относится к цитокинам, завершающим развитие воспалительной реакции [12].
В работах зарубежных исследователей [ИЗ] было показано, что наиболее высокие уровни ИЛ-6 у больных с загрудинной болью были ассоциированы с высоким риском серьёзных кардиоваскулярных событий в течение трёх последующих месяцев. Многие авторы отмечают повышение концентрации ИЛ-6 в крови по мере нарастания тяжести течения заболеваний сердца [158]. Более того, провоспалительный цитокин ИЛ-6, как подтверждает ряд исследований, является маркером высокого риска смерти при ИМ [153].
Недостатки современных методов лечения инфаркта миокарда
Время до реперфузии миокарда и развитость коллатерального кровотока являются основными факторами, определяющими конечный размер ИМ. Достижение ранней и стойкой реперфузии окклюзированного сосуда способствует сохранению миокарда, уменьшению распространения ИМ, снижению электрической нестабильности миокарда, а вследствие этого улучшению остаточной функции ЛЖ, уменьшению смертности, осложнений ИМ и улучшению выживаемости [7].
Было показано, что проведённая в первые 2 часа тромболитическая терапия (ТЛТ) способна прервать развитие ИМ и значительно снизить смертность. При моделировании ИМ на животных создание окклюзии коронарной артерии более 30 минут приводило к некрозу [59]. Проведение реперфузионной терапии на 90 минуте способствовало спасению около половины объёма миокарда в зоне инфаркт-связанной коронарной артерии (ИСКА). По прошествии 4-6 часов ишемии лишь минимальный объём миокарда мог быть сохранён [59].
По результатам рандомизированных исследований при применении реперфузионной терапии (в том числе чрескожного коронарного вмешательства (4KB)) летальность при ИМ не превышает 6%, если же никакой из способов реперфузии не применялся, летальность остаётся на уровне 13% [10].
Хотя современные методы реперфузионной терапии с одновременной имплантацией стентов и агрессивным использованием антиагрегантов увеличили выживаемость у пациентов с острым ИМ [195], тем не менее, наблюдаемое улучшение глобальной сократительной функции ЛЖ достаточно скромное [208]. Хроническая сердечная недостаточность, которая развивается после ИМ остаётся главной причиной заболеваемости и смертности [191].
Тромболитическая терапия обеспечивает удовлетворительную реканализацию (степень кровотока III по шкале TIMI) инфаркт-связанной коронарной артерии (ИСКА) лишь в 29-54% случаев [51].
При этом эффективность ТЛТ снижается при увеличении продолжительности симптомов, что может явиться причиной более высокой летальности [59]. В 90% случаев 4KB обеспечивает восстановление кровотока в ИСКА [51]. В то же время при проведении 4KB летальность растёт при увеличении времени «дверь-баллон» [59]. В исследовании PRAGUE 2 было показано, что в первые 3 часа от начала возникновения симптомов эффективность ТЛТ не отличается от эффективности 4KB, при увеличении продолжительности боли более 3 часов она значительно уступает эффективности 4KB. Комбинированная конечная точка (смерть, повторный ИМ, инсульт) в последующие 30 дней отмечались у 15,2% больных, леченных ТЛТ, и у 8,4% подвергнутых 4KB (р 0,003) [222].
Тромболитическую терапию на догоспитальном этапе следует использовать только в том случае, если быстрая доставка больного для первичного 4KB невозможна, 4KB «спасения» необходимо, проводить гемодинамически нестабильным больным и больным без признаков успешной реперфузии миокарда [51]. По данным исследования GRACIA-2 безопасно проводить чрескожную транслюминальную коронарную ангиопластику (4ТКА) через 3-12 часов после ТЛТ [95]. Выполнение 4KB через несколько дней или недель после успешной ТЛТ может улучшить выживаемость, хотя более раннее рутинное 4KB не будет иметь таких результатов [34]. В одном из недавно проведенных российских исследований совокупность конечных событий: коронарной смерти, нефатального повторного ИМ, реваскуляризации миокарда - реже регистрировалась после выполнения отсроченной 4ТКА (2-7-е сутки острого ИМ) (20%) по сравнению с тромболизисом (47,8%) [19].
Следует учесть, что проведение 4KB и стентирования ИСКА часто бывает невозможно в связи с отсутствием необходимого оборудования и бригады интервенционных кардиологов. Даже в Западной Европе, по данным статистики, такой уровень кардиологической помощи получают лишь около 20%о больных острым ИМ [19].
Другим методом экстренной реваскуляризации миокарда является КШ. В исследовании PAMI-2 у 55 из ПО пациентов с ИМ с элевацией ST, не осложнённым шоком, была проведена первичная реперфузия с помощью КШ.
Смертность составила 6,4%, если операция проводилась по экстренным или срочным показаниям и 2% при плановом вмешательстве [59]. Как было показано в . исследовании SHOCK, ранняя реваскуляризация, миокарда посредством 4KB. или КШ в первые 6 часов у больных острым ИМ с кардиогенным шоком способствовала снижению риска смерти на 36% через год и на 24% через 6 лет по сравнению с группой медикаментозной терапии [57].
Проведение экстренного КШ также часто бывает невозможно в связи с техническими трудностями.
Помимо интервенционных методов лечения ИМ, направленных на сохранение жизнеспособного миокарда, широкое распространение для. лечения ИМ, профилактики и лечения ХСН вследствие ИМ получила медикаментозная терапия, включающая иАПФ и р-адреноблокаторы. В многочисленных клинических рандомизированных плацебо-, контролируемых исследованиях, в которых участвовали в общей сложности более 100 тысяч человек, было показано, что применение иАПФ в ранние сроки после ИМ и длительное их использование статистически значимо уменьшают, смертность, а также риск развития серьёзных нефатальных ССЗ осложнений ИМ [50]. В исследованиях SAVE (Survival and Ventricular Enlargement), AIRE (Acute Infarction Ramipril Efficacy) и TRACE (Trandolapril Cardiac Evaluation) было продемонстрировано, что назначение иАПФ в,течение 3-16 дней после появления первых симптомов ИМ [50] позволило снизить общую смертность в среднем на 23-25%, риск развития повторного ИМ - на 16% и частоту госпитализаций в связи с ХСН - на 27% [38].
Применение Р-адреноблокаторов снижает смертность больных,: перенесших ИМ, в среднем, на 23% (метопролол - на 20%, карведилол согласно исследованию CAPRICORN на 23%). По сводным данным нескольких исследований, у больных, перенесших ИМ, риск внезапной смерти значительно снижается при лечении липофильными Р-адреноблокаторами: тимололом - на 51%,. метопрололом - на 41%, ацебутололом - на 30%, пропранололом .- на 28%, карведилолом - 26% [37]. В крупных плацебо-контролируемых. исследованиях у больных с ХСН изучались бисопролол (CIBIS и CIBIS-II), метопролола сукцинат ретард (MERIT-HF), небиволол (SENIORS), карведилол (COPERNICUS). Было доказано, что выше упомянутые р-адреноблокаторы, снижают общую смертность больных; с ХСН, обусловленной систолической дисфункцией ЛЖ, -в среднем на 30-35%, уменьшают потребность больных в госпитализации в связи с декомпенсацией; СН и риск других неблагоприятных исходов [37Плановое КШ улучшает выживаемость в сравнении с медикаментозной терапией у больных с гемодинамически значимыми стенозами коронарных артерий,:особенно при наличии жизнеспособного миокарда в зоне риска и. критериями высокого риска по данным неинвазивного тестирования. Риск наиболее высок в первые 48 часов ИМ и снижается в течение следующих 2 недель [59].
Клеточная кардиомиопластика - новое направление в лечении острого инфаркта миокарда и профилактике хронической сердечной недостаточности
Клеточная кардиомиопластика является новым направлением в лечении острого ИМ и профилактике ремоделирования ЛЖ. Между тем, возможности клеточных технологий в кардиологии остаются малоизученными и нереализованными, открыты вопросы, касающиеся механизмов воздействия МККМ на иммунную систему. Одной из причин этого является отсутствие ясности в представлениях о регенераторных возможностях миокарда.
Известно, что клетки сердца обладают ограниченной способностью к регенерации, поэтому в результате острого ИМ происходит замещение погибших КМЦ рубцовой тканью, что в последующем ведёт к снижению сократительной функции миокарда и развитию ХСН [39].
Ещё недавно сам факт возможности регенерации миокарда путём гиперплазии КМЦ подвергался сомнению [131]. Согласно принятой парадигме, сердце взрослого млекопитающего является постмитотическим органом, обладающим относительно постоянным количеством КМЦ вскоре после рождения до старости. Считалось, что во взрослом сердце все КМЦ терминально дифференцированы и, поэтому, не могут вновь вступать в клеточный цикл, а также, что в миокарде имеется недостаток популяции стволовых клеток (СК), способных производить новые КМЦ [170].
Темп пролиферации КМЦ постепенно уменьшается на поздних стадиях эмбриогенеза [89, 143, 186, 204]. Вскоре после рождения происходит смена роста миокарда с гиперпластического на гипертрофический [89, 143, 186, 204].
Способность взрослых КМЦ вновь вступать в клеточный цикл совсем недавно привлекла к себе повышенное внимание. Большинством исследователей признаётся тот факт, что у взрослых КМЦ сохраняется некоторая способность синтезировать дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК) [170]. Тем не менее, ведутся дебаты относительно частоты синтеза ДНК, и обязательно ли инициация синтеза ДНК приводит к делению клетки [170]. Согласно классическим исследованиям, синтез ДНК ведёт к появлению многоядерных КМЦ при выраженной гипертрофии [186].
Тем не менее, следует обратить внимание на исследования с использованием Н-тимидина, в которых был выявлен низкий уровень синтеза ДНК в нормальных (0,0005%) и повреждённых (0,008%) КМЦ взрослых мышей (идентифицировано экспрессией локализованного в ядре гена-репортёра 3-галактозидазы в условиях регуляции транскрипции промотора тяжёлых V-цепей миозина сердца) [203].
Во время нормального роста сердца у детей и подростков, наряду с гипертрофией КМЦ, появление новых КМЦ превалирует над их смертью и вносит значительный вклад в рост органа. При патологии и при нормальном взрослении этот баланс нарушается, и начинает преобладать смерть КМЦ над их образованием, количество КМЦ в желудочках уменьшается, их гипертрофия становится явной, и со временем развивается ХСН [170]. Сейчас стало ясно, что образование новых КМЦ играет важную роль в ответе миокарда на ишемическое или неишемическое повреждение. Более того, образование новых КМЦ, наряду с их апоптозом и некрозом, являются главными факторами, определяющими появление гипертрофии вследствие , перегрузки сердца давлением и объёмом, что указывает на общие механизмы ответа сердца на нагрузку и повреждение [170]. Смерть л регенерация КМЦ - важные компоненты старения сердца. Неспособность появления новых КМЦ и гипертрофии компенсировать значительную гибель клеток может быть самым значимым фактором начала развития ХСН у пожилых людей [170].
Механизмы клеточной смерти при инфаркте миокарда
Концепция, что сердце является терминально дифференцированным органом, исключает какие-либо значимые изменения КМЦ в здоровом или больном сердце, так как даже умеренным темпы смерти КМЦ с течением времени привели бы к исчезновению миокарда [62, 193].
При отсутствии регенерации КМЦ нормальное сердце в течение нескольких десятилетий потеряло бы почти всю свою массу, а в пожилом возрасте или при ХСН сердце исчезло бы в течение нескольких месяцев или лет [170]. Однако этого не происходит.
Существуют 3 механизма клеточной смерти: апоптоз, некроз или их комбинация [170]. Смерть клетки в результате апоптоза или некроза имеет разные последствия для ремоделирования сердца. Некроз КМЦ ведёт к воспалительной реакции, пролиферации сосудов, инфильтрации макрофагами, активации фибробластов и, следовательно, образованию рубца [170]. И наоборот, после апоптоза репаративный процесс идёт без накопления коллагена, а апоптозные тела удаляются соседними клетками без видимых изменений морфологии ткани. Тем не менее, апоптоз может индуцировать острое ремоделирование стенки желудочка [86].
Вскоре после начала ишемии апоптоз поражает более 80%, а некроз менее 20% КМЦ в зоне ишемии [72]. С течением времени оба вида клеточной смерти пересекаются, активируется репаративный процесс, формируется миокардиальный рубец.
Вскоре после окклюзии коронарной артерии поломки ДНК возникают вне зоны инфаркта, хотя они более многочисленны в КМЦ, расположенных рядом с мёртвой тканью [144]. Поломки, тем не менее, присутствуют в несомненно здоровых клетках, что даёт основание предполагать, что механическая перегрузка резервного миокарда вследствие отсутствия сократительной способности ишемизированной зоны вызывает сначала обратимые поломки ДНК, а затем необратимые повреждения и апоптоз [170]. Эта форма клеточной смерти провоцирует реорганизацию миокарда желудочков, что ведёт к уменьшению толщины стенки и увеличению объёма камер сердца [144], вначале посредством уменьшения количества КМЦ в стенке [65].
Диастолическое напряжение выжившего миокарда ведёт к освобождению ангиотензина II и стимуляции местной ренинангиотензиновой системы через активацию р53 - регулируемых генов [141, 187]. Экспрессия генов р53, формирование ангиотензина II и стимуляция ангиотензин I эффекторного пути вызывают расщепление нитей ДНК, апоптоз, истончение стенки и дилатацию камеры. Эти анатомические изменения приводят к прогрессированию нарушения функции ишемизированного сердца [86, 121].
Уменьшение числа КМЦ может случаться постоянно и, наряду с удлинением клетки, ведёт к анатомическим модификациям на поздних стадиях митоза 30 минут [60], и КІ67 позитивных КМЦ в 50 раз больше, чем митозов, полный цикл репликации КМЦ должен происходить в течение приблизительно 25 часов [76]. Тем не менее, КІ67 не позволяет отличить многоядерность от настоящего деления КМЦ [170].
Возможность КМЦ вновь вступать в клеточный цикл значительно увеличивается при определённых патологических состояниях [61]. Измерения КЇ67 и митотического индекса отражают очень высокие уровни пролиферации КМЦ в жизнеспособном миокарде в остром периоде ИМ у людей [61, 76].
Стволовые клетки костного мозга и их возможное участие в регенерации миокарда
Большинство тканей взрослых млекопитающих содержит популяцию; мультипотентных недифференцированных клеток со многими характеристиками СК. Эти клетки при определённых условиях способны заместить многие или все типы клеток ткани [78]. Удивительно, что несколько из этих предполагаемых СК проявили неожиданную степень пластичности и способность к дифференцировке в типы клеток, отличные от исходной ткани [216]. Хотя молекулярные механизмы, ответственные за определение пути развития этих СК ещё следует объяснить, скоро стало ясно, что повреждение первичной ткани было мощным стимулом для подготовки этих клеток к принятию участия в судьбе первичной ткани [64, 78, 216]. В отсутствие тканевого повреждения большинство введённых клеток либо быстро исчезали, либо не внедрялись в первичную ткань.
В состав костного мозга входят мультипотентные СК, которые обладают высокой способностью к дифференциации, в том числе гемопоэтические (1-2%) и мезенхимальные ( 0,05%) СК; считается, что оба типа клеток могут принимать участие в восстановлении сердечной ткани [211]. Наивысшей степенью пластичности и способностью к дифференцированию обладает гемопоэтическая стволовая клетка (ГСК), она способна дифференцироваться в нейроны, глию, гепатоциты, скелетные мышцы, КМЦ, клетки кровеносных сосудов [70]. Мезенхимальные СК (МСК) — это клетки-предшественницы различных типов клеток, таких как КМЦ и других клеток несердечной природы [211], в том числе скелетных и гладкомышечных клеток, остеоцитов, хондроцитов, адипоцитов, эндотелиальных и других типов клеток [56]. К основным функциям МСК костного мозга относят формирование гемопоэзиндуцирующего и стромального микроокружения, участие в морфогенезе, самоподдержание и восстановление пула МСК, участие в гомеостатических реакциях организма и в процессах регенерации, репарации и адаптации системы мезенхимальных клеток [53]. Помимо ГСК и МСК, в костном мозге также присутствуют другие типы клеток, способные принимать участие в восстановлении сердечной ткани при ИМ, так гемангиобласты костного мозга принимают участие в неоваскуляризации, мезодермальные клетки-предшественницы, входящие в состав мононуклеарной фракции костного мозга, способны к дифференцировке в эндотелиальные клетки, эндотелиальные клетки-предшественницы могут трансдифференцироваться в КМЦ [211]. Зарубежные исследователи идентифицировали в костном мозге мультипотентные взрослые клетки-предшественницы, которые дифференцируются в несколько типов клеток, включая КМЦ [120].
Согласно литературным сведениям, направление дифференцировки СК определяется микроокружением [28]. Клетки микроокружения с помощью секреции цитокинов и посредством прямых межклеточных контактов регулируют дифференцировку и пролиферацию СК [40, 41, 47, 173, 211]. Дифференцировку СККМ в КМЦ и эндотелиальные клетки можно стимулировать in vitro [77, 155], а также наблюдать in situ [118].
Согласно данным, полученным из литературных источников, в обычных условиях процессы физиологической регенерации мышечной, костной, соединительной ткани, печени и других осуществляются за счёт собственных сателлитных СК, но если при воздействии экстремальных факторов, повреждениях собственного резерва не хватает, то поступление МСК происходит из костного мозга или депо, например, жировой ткани [53].
Показано, что имплантируемые в миокард СК индуцируют репаративные процессы в месте повреждения за счёт синтеза различных биоактивных веществ: ростовых факторов, цитокинов и прочих [46]. В первичных культурах стромальных клеток или в линиях стромальных клеток, обнаружили следующие факторы, включая гранулоцитарный колониестимулирующий фактор (ГКСФ), гранулоцитарно-моноцитарный колониестимулирующий фактор, моноцитарный колониестимулирующий фактор, интерлейкины (ИЛ-1, ИЛ-3, ИЛ-6, ИЛ-7, ИЛ-11, ИЛ-12, фактор, ингибирующий лейкемию, фактор роста фибробластов, фактор стволовой клетки, FLT-3 лиганд и фактор некроза опухоли, а также интерферон-у, трансформирующий фактор роста-Р и макрофагальный воспалительный белок 1а [46].
В настоящее время обсуждаются следующие возможные механизмы, объясняющие улучшение функционального состояния миокарда после проведения клеточной терапии: участие введенных клеток в сокращении миокарда, что вносит свой вклад в усиление систолы ЛЖ [174, 218]; улучшение эластических свойств рубца, что способствует нормализации диастолической
функции миокарда, улучшению кровенаполнения ЛЖ в диастолу [145, 152, 174, 231]; введенные клетки могут стимулировать ангиогенез и создавать условия для развития новых сосудов в зоне тибер нированного миокарда [133, 152, 174, 218, 23 І]; имплантированные клетки в зоне постинфарктного рубца могут приводить к уменьшению его размеров, тем самым, снижать напряжение стенки желудочков сердца и предотвращать дальнейшее его ремоделирование . [66, 145, 231]; донорские клетки вырабатывают факторы роста, или клеточно . сигнальные пептиды, которые препятствуют, дальнейшему ремоделированию ЛЖ,[123,124, 152,157].
Методы введения стволовых клеток Поиск наиболее приемлемого способа доставки клеток к повреждённому органу является необходимым условием для его успешного восстановления: Создание высокой концентрации клеток в восстанавливаемой ткани и предотвращение хоуминга трансплантируемых ; клеток в другие органы является желательным моментом при проведении ККМП [211]. В экспериментальных и клинических, работах используются 4 основных метода; имплантации СК: интракоронарный, трансэндокардиальный, внутривенный и интрамиокардиальный [39]. Интракоронарный метод введения СК применяется при наличии локального повреждения сердечной ткани, в .частности, при остром ИМ в: сочетании с баллонной ангиопластикой (БАЛ) ИСКА [211]. Введение клеток в коронарную артерию осуществляют под высоким давлением, что способствует . их миграции через эндотелий в.миокард и гомогенному распределению в области инфаркта и периинфарктной зоне [39]. С помощью данного способа все введённые клетки должны попасть в инфарктную и периинфарктную: зону во; время первого пассажа, минуя другие органы [210].
