Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 18
1.1. Реакция артериальной стенки на прямое оперативное воздействие (арте-риотомию, баллонную ангиопластику, стентирование) 18
1.2. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная система в физиологических и патологических условиях 30
1.3. Оксид азота: образование, основные функции в организме, участие в становлении и развитии патологических состояний 39
1.4. Проблема стенотических осложнений в реконструктивной хирургии сосудов 48
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 62
ГЛАВА 3. Результаты исследований и их обсуждение 78
3.1. Биохимические показатели у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (ОААНК) до и после оперативного лечения . 78
3.1.1. Процессы свободнорадикального окисления и антиоксидантная защита у больных до и после оперативного лечения различными методами (реконструктивные операции на артериях нижних конечностей, эндоваскулярные вмешательства, операции непрямой реваскуляризации). Анализ отдалённых результатов различных методов хирургического лечения 100
3.1.2. Комплексная, сравнительная оценка биохимических показателей ... 109
3.2. Воспалительная реакция артериальной стенки в ответ на операционную травму 138
3.3. Морфологические изменения в артериальной стенке после реконструктивных и эндоваскулярных оперативных вмешательствах. Гиперплазия интимы как причина рестеноза после реконструктивных и эндоваскулярных оперативных вмешательств на артериях нижних конечностей (клинико-биохимические наблюдения) 146
3.4. Полиморфизм некоторых генов и значимость теста с определением D-димера у больных ОААНК 184
3.5. Биохимический алгоритм прогнозирования рестеноза после реконструктивных и эндоваскулярных вмешательств 188
Заключение 193
Выводы 204
Практические рекомендации 206
Список литературы 208
- Реакция артериальной стенки на прямое оперативное воздействие (арте-риотомию, баллонную ангиопластику, стентирование)
- Оксид азота: образование, основные функции в организме, участие в становлении и развитии патологических состояний
- Биохимические показатели у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (ОААНК) до и после оперативного лечения
- Комплексная, сравнительная оценка биохимических показателей
Введение к работе
Проблема лечения пациентов, страдающих облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (ОААНК), является крайне актуальной в современной хирургии, как в России, так и за рубежом. ОААНК, по данным разных авторов, страдает от 5 до 15% населения многих стран мира [58]. В 50-60% случаев имеет место мультифокальное распространение атеросклеротиче-ского процесса с поражением коронарных, почечных артерий, артерий дуги аорты и артерий нижних конечностей. Патологический процесс развития атеросклероза характеризуется непрерывным течением, во многих случаях приводящим к инвалидизации или летальному исходу вследствие осложнений. Большинство пациентов обращается в специализированный стационар, уже имея достаточно высокие стадии заболевания (Иб и выше по классификации Фонте-на-Покровского), и нуждаются в оперативном лечении. В современной сосудистой хирургии и смежных врачебных специальностях, принимающих участие в лечении пациентов, страдающих атеросклерозом, выработаны основные принципы консервативной терапии и профилактики атеросклероза. Однако не решены вопросы прогнозирования течения заболевания, развития послеоперационных осложнений. Одним из лимитирующих факторов эффективности реконструктивной хирургии ОААНК является рестеноз зоны реконструкции. Развитие рестеноза после хирургического лечения приводит к необходимости выполнения повторной открытой операции или эндоваскулярной процедуры с целью улучшения артериального притока в заведомо невыгодных условиях, следствием чего при неадекватном восстановлении кровотока становится неизбежным выполнение ампутации конечности, приводящей к инвалидизации пациента. Рестеноз, таким образом, необходимо рассматривать как важную медико-социальную хирургическую проблему. В США затраты на лечение рес-тенозов после эндоваскулярных вмешательств на коронарных артериях составляют более 2 млрд. долларов в год [51]. Необходимо учитывать тот факт, что часть реконструктивных операций выполняется в общехирургических стационарах и требует наличия возможностей для неспециализированного
прогнозирования течения послеоперационного периода и наблюдения пациентов. В данном случае, разработанные алгоритмы и схемы терапии обли-терирующего атеросклероза (ОА) с назначением диеты, гипохолестеринемиче-ских препаратов не всегда эффективны особенно у пациентов, страдающих ОААНК, так как целевые уровни общего холестерина не всегда высоки, а изменения липидного спектра не значимы, но клинические и интраоперационные находки свидетельствуют о выраженности процесса. Объём публикаций в современной научной литературе свидетельствует о многогранности трактовки этиологии и патогенеза атеросклероза с позиций морфологии, биохимии, генетики, местных и системных воспалительных реакций, гиперплазии интимы, пролиферации гладкомышечных клеток (ГМК) и т.д. [25, 61, 67, 68, 69, 95]. К сожалению, вектор биохимических исследований ориентирован в основном на изучение действия статинов и выполнение рутинных диагностических биохимических тестов, а биохимический статус пациентов, страдающих ОААНК, и его динамика в практическом здравоохранении во внимание не принимаются. Отсутствуют системные исследования комплексного биохимического статуса пациентов при различных вариантах лечения, практически нет разработок, направленных на изучение взаимного влияния различных биохимических процессов. -
Тем не менее, в последние годы изучение перекисного окисления липи-дов (ПОЛ) при самых различных заболеваниях ведётся настолько интенсивно, что получило название «окислительный бум» [222]. Не вызывает сомнений, что при нарушении механизмов регуляции процессов свободнорадикального окисления, активности антиоксидантных систем (АОС), сопровождающихся высокой скоростью образования свободных кислородных радикалов, могут возникать весьма существенные повреждения биомембран, что в настоящее время признаётся универсальной неспецифической основой самых различных заболеваний [16, 222].
С современных позиций биохимического анализа процессы ПОЛ не могут рассматриваться отдельно от показателей активности антиоксидантной защиты. Однако в научной литературе по проблеме этиологии, патогенеза и лечения ОААНК результаты изучения функции системы ПОЛ определяются либо
только на основании активности ПОЛ или по показателям антиоксидантной защиты. В системных руководствах по сосудистой хирургии данные по этому вопросу практически отсутствует. Та информация о патогенетической значимости системы ПОЛ в развитии ОААНК, которая публикуется в печати, основывается только на роли ПОЛ или только на результатах лечения витаминами, обладающими антиоксидантными свойствами (токоферола ацетат, аевит), причём значение антиоксидантной терапии, согласно литературным данным, весьма противоречиво [67, 68, 69]. Практически отсутствуют исследования, посвященные изучению активности внутриклеточных ключевых энзимов, выполняющих в организме специфические функции регуляции образования активных кислородных радикалов. Речь-идёт о таких ферментах как СОД, КАТ, ГП. В работах последних 5-10 лет показано, что свободные радикалы, перекисное окисление ли-пидов биомембран, состояние антиоксидантной системы, образование оксида азота (NO) и его метаболитов являются ключевыми факторами патогенеза многих заболеваний сердечно-сосудистой системы (облитерирующий атеросклероз, ИБС, гипертоническая болезнь и многие другие), канцерогенеза, вирусных и бактериальных инфекций, хронического воспаления. Оценка изменений основных параметров в системах ПОЛ и оксида азота - это актуальная проблема со многими неизвестными звеньями, требующими проведения морфологических, биохимических, функциональных методов исследований у больных, страдающих ОААНК. В научной литературе практически отсутствуют работы, посвященные изучению биохимических и иных реакций артерий и организма в целом на оперативное вмешательство. Более того, отсутствуют исследования по динамике ПОЛ в различные сроки после оперативного вмешательства. В то же время, вопросы о патогенетической значимости реакций в системе ПОЛ неоднозначны и противоречивы, что затрудняет разработку и внедрение в клиническую практику методов адекватной и эффективной терапии, а также прогнозирование послеоперационного течения [67, 68, 69]. Весьма редко изучение активности процессов ПОЛ и АОС у больных ОААНК проводят комплексно, ещё реже - их динамику в отдалённые периоды послеоперационного течения.
В связи с отсутствием результатов изучения особенностей метаболического статуса не используется биохимически обоснованная терапия, как в качестве системного консервативного лечения, так и в обеспечении пе-риоперационного периода. Между тем, медикаментозная терапия является неотъемлемой составляющей комплексного лечения ОААНК при всех стадиях заболевания. В настоящее время алгоритмы консервативной терапии заключаются в основном в назначении вазоактивных, дезагрегантных препаратов, средств метаболической коррекции.
По современным представлениям, приоритетным направлением в лечении пациентов со Пб стадией ОААНК и выше (по классификации Фонтена-По-кровского) является оперативное лечение, включающее реваскуляризирующие (реконструктивные и восстановительные), нереконструктивные (операции непрямой реваскуляризации), абляционные вмешательства (ампутации) [3]. Операцией выбора у большинства пациентов является реконструктивное вмешательство на магистральных артериях конечностей (шунтирование, протезирование с использованием алло- или аутопротезного материала) [6, 58]. Активно развивается и современное перспективное направление — эндоваскулярная хирургия (баллонная ангиопластика, стентирование). Дискуссия о преимуществах выполнения прямых сосудистых операций или эндоваскулярных вмешательств активно ведётся среди сосудистых хирургов. Основные показания, безусловно, определены в рамках трансатлантического консенсуса TASC II -(TransAtlantic Inter-Society Consensus) и отражены в Рекомендациях Российского общества ангиологов и сосудистых хирургов (2007). Однако мультифокаль-ность атеросклеротических поражений порой диктует необходимость проведения комбинированных операций и сочетания двух методов в различных сосудистых позициях или выбора одной из методик. Безусловно, выбор метода реваскуляризации не должен определяться исключительно техническим арсеналом специалиста и возможностями клиники, а должен базироваться на чётких критериях эффективности различных методов в конкретном сосудистом бассейне. При определённой и очевидной разнице в технике выполнения операций, одним из лимитирующих факторов в отдалённом периоде после лечения явля-
ется развитие стенотических осложнений в зоне реконструкции. Очевидно, что ни одна из рассматриваемых методик не обходится без травмы' артерии. При выполнении открытой реконструкции механизм травматического воздействия очевиден, однако, при кажущейся миниинвазивности эндоваскулярного вмешательства, повреждение артерии затрагивает все слои артериальной стенки [107]. Безусловно, морфологические изменения сопряжены с изменениями биохимического статуса и функционального состояния эндотелия. Таким образом, многогранность реакции сосудистой стенки на операционное повреждение в настоящее время не вызывает сомнений [56, 307]. Морфологическая перестройка, репарация стенки артерии, как в зоне сосудистого шва, так и в зоне травмы вследствие эндартерэктомии, баллонной ангиопластки неразрывно связана с биохимическими изменениями в стенке артерии, с изменениями эндотелиаль-ной функции, воспалительной реакцией на операционную травму и инородный материал (сосудистый синтетический протез, шовный материал, стент). Биохимические изменения и изменения функционального состояния, эндотелия в конечном итоге обуславливают морфологические особенности в зоне реконструкции.
В последние годы о сути морфологических изменений стенки артерии в зоне интервенции также накоплено достаточно информации. В основе физиологической реакции артериальной стенки лежит пролиферация клеток интимы, в некоторых случаях приобретающая гиперреактивный характер, трактующийся как феномен гиперплазии клеток интимы (в данном случае неоинтимы). Феномен гиперплазии наиболее часто проявляется при реконструктивных операциях и практически отсутствует при банальных тромбэктомиях и операциях на глубокой артерии бедра; что свидетельствует о роли инородного материала и объёма повреждения артерии в развитии серьёзных морфологических перестроек зоны реконструкции. Реактивная гиперплазия интимы может быть одним из существенных факторов серьёзного послеоперационного осложнения (такого как стеноз зоны реконструкции) и в то же время, абсолютно физиологическим состоянием - образованием неоинтимы. Чёткость морфологических изменений до настоящего времени не подтверждена корректными исследованиями биохими-
ческого статуса. Между тем, очевидно, что влиять на развитие гиперплазии, не имея чётких предикторов осложнения, малоперспективно. Актуальным представляется поиск биохимических, а таюке иных маркеров развития гиперплазии интимы.
Важное дополнение в патогенез облитерирующего атеросклероза периферических и коронарных артерий внесло активное изучение эндотелия артерий, породившее такое важное понятие как «эндотелиальная дисфункция» и открытие чрезвычайно важных функций оксида азота (NO). Несмотря на то, что термин «функциональное состояние эндотелия» в литературе не определён, в характеристике патогенеза многих сосудистых заболеваний данный термин употребляется весьма широко. Согласно современным представлениям, функциональное состояние эндотелия (ФСЭ) во многом зависит от активности эндо-телина-1 (Э-1) и NO, большинство авторов в оценке ФСЭ используют именно эти тесты [80]. Являющиеся функциональными антагонистами данные активные метаболиты в зависимости от уровня содержания каждого и определяют функциональное состояние эндотелия. Получены убедительные данные о том, что NO является уникальным регулятором метаболизма клеток и многих важных функций. Многочисленные исследования, проведённые с момента открытия функций NO, доказали его важную роль в патогенезе эндотелиальной дисфункции [62, 194]. Дисфункция эндотелия, пролиферация ГМК, воспалительные реакции сосудистой стенки, генетические факторы могут, таким образом, быть патогенетическими факторами развития атеросклеротической бляшки и прогрессирования атеросклероза [61, 72, 319, 358], а также играть важную роль в определении характера течения послеоперационного периода.
«Воспалительная гипотеза» развития атеросклероза и рестеноза артерии находит многочисленных сторонников [80, 95, 237, 242, 307, 312]. Несмотря на однотипность клинических проявлений гемодинамически значимой атеросклеротической бляшки и рестеноза, подходы к лечению и, главное, к профилактике данных состояний представляются различными.
В настоящее время в качестве маркера неблагоприятного течения послеоперационного. периода в сосудистой хирургии с позиции развития сердечно-
сосудистых осложнений признаётся системная воспалительная реакция (СВР). Однако имеются по этому вопросу и другие позиции. Нет чётких данных о патогенезе СВР в зависимости от метода оперативного вмешательства, о сроках развития этой реакции в послеоперационном периоде и имеются противоречия в адекватности предлагаемых тестов, констатирующих СВР, не ясна самостоятельная роль стенки магистральной артерии в развитии СВР.
Многие авторы развитие осложнений в послеоперационном течении (в частности, рестеноза, тромботических осложнений) связывают с генетическими механизмами. Так, А.И. Магерова (2003) наряду с признанием ведущей роли пролиферативных процессов в повреждении стенки сосуда, отмечает большое значение генотипа DD - гена ангиотензинпревращающего фермента (АПФ)
[61].
В настоящей работе, в ракурсе оценки возможных маркеров течения послеоперационного периода, будут рассмотрены биохимические показатели, тесты функционального состояния эндотелия, маркеры воспалительного ответа организма и скрининговые маркеры тромбообразования с целью комплексного анализа послеоперационного статуса пациентов.
С точки зрения оперативного лечения ОААНК проблема реакции артериальной стенки на операционное воздействие представляется весьма актуальной. Очевидна необходимость определения корригируемых предикторов течения послеоперационного периода, выявление которых позволило бы прогнозировать развитие осложнений и не требовало бы проведения крупномасштабной диагностической процедуры в отношении каждого пациента. Понимание сложных механизмов ответной реакции на повреждение позволит разработать оптимальные методы профилактики послеоперационных осложнений (в частности рестеноза), улучшая ближайшие и отдалённые результаты оперативного лечения больных облитерирующим атеросклерозом.
Комплексный подход к изучению морфологических, биохимических показателей, активности в системе ПОЛ и NO, функционального состояния эндотелия, воспалительных медиаторов и компонентов воспалительной реакции, генетических тестов формирования атеросклероза, существенно дополнит
информацию по диагностике, выбору оптимальной патогенетической терапии, прогнозированию и профилактике ряда осложнений. Из указанного перечня, безусловно, целесообразным представляется выделение нескольких наиболее информативных и практически доступных диагностических тестов. Возможность скрининговои диагностики актуальна и для первичного звена здравоохранения, так как пациенты после хирургического лечения находятся на диспансерном учёте и наблюдаются у хирурга по месту жительства, где проведение масштабного обследования в большинстве случаев невозможно.
Все перечисленные положения актуальны и требуют комплексного биохимического исследования. С учётом вышеизложенного были определены цель и задачи настоящего исследования.
Цель исследования
Улучшение результатов лечения пациентов с облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей, совершенствование диагностики и прогнозирования развития рестеноза в зоне реконструкции после хирургического лечения путём комплексного изучения функционального состояния эндотелия.
Задачи исследования
Оценить функциональное состояние эндотелия артерий путём определения в сыворотке крови концентрации метаболитов NO и эндотелина-1 в до- и послеоперационном периоде у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей при различных методах оперативного лечения.
Изучить параметры свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей при различных методах оперативного лечения.
3. Оценить информативность показателей окислительного и нитрозильного
стресса в качестве диагностических и прогностических тестов стенотических
осложнений у пациентов с облитерирующим атеросклерозом артерий нижних
конечностей при различных методах хирургического лечения.
4. Провести анализ морфологических изменений стенки магистральных артерий
при рестенозе зоны реконструкции' после открытых и эндоваскулярных
вмешательств у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей.
Изучить показатели воспалительного ответа организма на операционное воздействие и провести клиническую оценку полученных результатов у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей при различных методах оперативного лечения.
Провести оценку генетического статуса пациентов по генам, влияющим на развитие послеоперационных осложнений при хирургическом лечении облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей.
7. На основании анализа совокупности изученных показателей выявить
биомаркеры, ответственные за развитие гиперплазии интимы и рестеноз после
реконструктивных и эндоваскулярных вмешательств у больных
облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей.
Научная новизна
У больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (450 пациентов) при различных методах лечения впервые проведено комплексное биохимическое исследование параметров ПОЛ (уровень МДА, ДК и СКТ, а также активность СОД, КАТ и ГП), активных метаболитов эндотелия (N0, Э-1) и показателей системной воспалительной реакции (СРБ, ИЛ-1, ИЛ-6), причём проведено сопоставление результатов лабораторных и клинических исследований с позиции развития гиперплазии интимы и рестено-за в реконструктивной и эндоваскулярной хирургии сосудов. У больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей впервые проведён генетический анализ по ряду генов, ответственных за развитие распространённых послеоперационных осложнений, включая гены термолабильного варианта A222F (677С->Т) метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR), коагуляционного фактора VII (F7) Arg353Gln (10976G->A) (KOVII), тромбоцитарного рецептора фибриногена, гликопротеин-За L33P (Т->С) (ITGB3), мутации Ляйден 1691 G->A коагуляционного фактора V (F5) и полиморфизма 20210 G->A протромбина (F2).
На основании анализа полученных данных предложена схема развития рестенотического процесса в реконструктивной хирургии магистральных артерий, включающая влияние провоспалительных факторов, а также активных метаболитов, образующихся в процессе окислительного и нитрозильного стресса.
Впервые разработан способ прогнозирования развития рестеноза после оперативных вмешательств на магистральных артериях у больных облитери-рующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (патент РФ на изобретение № 2319452).
Научно-практическая значимость работы
Результаты исследования позволяют решить актуальную для хирургии магистральных артерий проблему - прогнозирование развития рестенозов после хирургического лечения облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей путём биохимического тестирования и анализа полиморфизма генов, ответственных за развитие распространённых послеоперационных осложнений (предложен способ прогнозирования развития стенотических осложнений, патент РФ на изобретение № 2319452).
Показана перспективность оценки антиоксидантного статуса организма и функционального состояния эндотелия для разработки новых путей профилактических и лечебных воздействий в консервативном лечении и медикаментозном обеспечении периоперационного периода у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей.
В связи с полученными данными о важной роли ответной воспалительной реакции стенки артерии на непосредственное хирургическое воздействие при облитерирующем атеросклерозе артерий нижних конечностей, обоснована необходимость применения противооспалительных лекарственных средств в послеоперационном периоде.
Основные положения, выносимые на защиту 1. Возможно прогнозирование развития рестенозов после хирургического лечения облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей путём
биохимического тестирования и анализа полиморфизма генов, ответственных за развитие распространённых послеоперационных осложнений.
Состояние антиоксидантного статуса организма и функции эндотелия могут быть использованы для разработки новых путей профилактических и лечебных воздействий в консервативном лечении и медикаментозном обеспечении периоперационного периода у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей.
Оценка ответной воспалительной реакции стенки артерии на непосредственное хирургическое воздействие при облитерирующем атеросклерозе артерий нижних конечностей обосновывает необходимость применения противооспалительных лекарственных средств в послеоперационном периоде.
Эндоваскулярные операции оказывают существенное воздействие на стенку магистральных артерий, по выраженности не уступающее открытым. артериальным реконструкциям, и, таким образом, не могут считаться миниинвазивными с позиции воздействия на сосуды.
Внедрение результатов исследования в практику и учебный процесс Результаты исследования внедрены в клиническую практику отделения сосудистой хирургии ФГУ «Национальный медико-хирургический Центр им. Н.И. Пирогова Росздрава», лечебную работу отделения сосудистой хирургии, отделения рентгенохирургических методов диагностики и лечения ГУЗ «Рязанский областной клинический кардиологический диспансер», клиническую практику отделения сосудистой хирургии ГУЗ Ярославской области «Областная клиническая больница», лечебную работу отделения сосудистой хирургии МУЗ «Первая городская больница г. Орехово-Зуево», а также в учебный процесс кафедры ангиологии, сосудистой и оперативной хирургии, кафедры биологической и биоорганической химии с курсом клинической лабораторной диагностики ГОУ ВПО РязГМУ Росздрава.
Апробация работы
Основные результаты работы доложены и обсуждены на заседаниях Ассоциации хирургов Рязанской области, 55-м Международном Конгрессе Евро-
пейского общества сердечно-сосудистых хирургов (Санкт-Петербург, 2006), Десятой ежегодной сессии Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2006), Всероссийской конференции «Современные аспекты комплексного лечения мультифокального атеросклероза» (Ростов н/Д., 2007), Двенадцатой ежегодной сессии Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2008), VII Всероссийской университетской научно-практической конференции молодых учёных по медицине (Тула, 2008), 20-й Международной конференции Всероссийского общества ангиологов и сосудистых хирургов (Саратов, 2008), Четырнадцатом Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2008).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 55 работ, из них 13 в центральной печати.
Объём и структура диссертации
Диссертация изложена на 245 страницах печатного текста, и состоит из: введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов и их обсуждения, заключения, выводов и практических рекомендаций, списка использованной литературы. Диссертация иллюстрирована 66 рисунками и диаграммами, 44 таблицами, 13 клиническими примерами. Список литературы содержит 144 отечественных и 216 зарубежных авторов.
Реакция артериальной стенки на прямое оперативное воздействие (арте-риотомию, баллонную ангиопластику, стентирование)
Ни одна реконструктивно — восстановительная операция на артериях не обходится без артериотомии. Между тем в научной литературе весьма мало публикаций, посвященных реакции компонентов и в целом сосудистой стенки, на прямое операционное воздействие. Восстановление сосудистой стенки в зоне повреждения сопровождается формированием новой интимы, проявляющееся гиперплазией клеток внутренней оболочки артерии. Стенка утолщается, что иногда (и нередко) приводит к стенозу или окклюзии сосудов мелкого и среднего калибра [95].
В целом общая частота ранних и поздних осложнений после первичных реконструктивных операций в аорто-подвздошно-бедренном сегменте составляет 25-30% [2, 90, 111]. Если при ранних осложнениях основная роль принадлежит чисто хирургическим причинам (погрешность наложения анастомоза, неадекватность восстановления кровотока), то в отдалённом периоде неудачи восстановительных и реконструктивных операций на периферических артериях во многом обусловлены рестенотическим феноменом. Причиной рее-тенозирования зоны реконструкции является неспецифический ответ повреждённой стенки артерии в виде интимальной гиперплазии [44]. В экспериментах на животных (кроликах) после выполнения аортотомии при исходной толщине стенки аорты 1,2 мм через 30 дней толщина стенки составила 3,285 мм за счёт гиперплазии интимы [246]. Это очень важное исследование иллюстрирует об-лигатность гиперплазии как ответной реакции на хирургическое повреждение артерии. Необходимо отметить, что отсутствие должной диспансеризации не позволяет реально оценить истинный уровень рестеноза после сосудистых операций. Особенно отчётливо это проявляется у больных с патологией сонных артерий, так как они в основном наблюдаются в неврологических стационарах и, как правило, не получают специализированного ангиохирургического контроля. Феномен рестеноза в сосудистой хирургии зачастую не оценивается, а анализируются клинические состояния, потребовавшие хирургического вмешательства (тромбэктомия, шунтирование, реконструкция). Причины развития осложнений не всегда принимаются во внимание. Между тем гиперплазия интимы не имеет топографической специфичности и является общей реакцией артериальной стенки на прямое операционное воздействие.
В бассейне каротидных артерий общая частота поздних осложнений составила 25,4%, из них на рестеноз пришлось 17,4%, а 8% составили тромбозы артерий [60]. В.М. Седов (2003) сообщил о 13% рестенозов в отдалённом периоде после каротидной эндартерэктомии и не обнаружил связи частоты развития рестеноза и методики выполнения эндартерэктомии [93]. По данным С.А. Дроздова (2004), рестеноз является основным недостатком метода при лечении больных ОААНК при локализации процесса в бедренно-подколенной позиции [35]. А.Н. Вачёв (2005), оценивая результаты реконструктивно-восстановитель-ных операций в подвздошном и бедренно-подколенном сегментах через 6 месяцев обнаружил рестеноз в 74% случаев и сделал закономерное заключение о неэффективности стандартной дезагрегантной терапии в послеоперационном периоде [13]. S.A. МсКеоп (2006) сообщил о 32,3% случаев рестеноза дистального анастомоза после операции бедренного-подколенного шунтирования [297].
А.А. Спиридонов (2003) не установил статистически значимой разницы в кумулятивной проходимости аорто-подвздошных трансплантатов от исходного уровня ишемии, вида используемого эксплантата, а основными причинами поздних тромботических осложнений считал прогрессирование атеросклероза и неоинтимальную гиперплазию [91].
Объективно в сосудистой хирургии рестеноз зачастую не оценивается, анализируются клинические состояния, потребовавшие хирургического вмешательства (тромбэктомия, шунтирование), а причины их развития не всегда принимаются во внимание.
Проблема рестеноза на сегодняшний день остаётся и основной нерешённой проблемой эндоваскулярной реваскуляризации, являясь ведущей причиной ухудшения клинического состояния больных в течение 6 месяцев после процедуры ангиопластики, развиваясь у 50% больных после баллонной ангиопластики и у 17-32% больных после стентирования [48, 224, 277]. СВ. Наумов и др. (2007) в 19,4% случаев при дуплексном сканировании после аорто-бедренных реконструкций в дистальном анастомозе выявили гиперплазию интимы [100]. Согласно данным И.В. Першукова (2004), при контрольном УЗДС через 4-6 месяцев после стентирования, рестеноз внутри стента развивается в 15-40% случаев [103]. С.А. Дроздов и др. (2004) считают рестеноз основной проблемой эндоваскулярной хирургии в бедренно-подколенной позиции [35]. По своей морфологии рестеноз в стенте значительно отличается от рестеноза после обычной баллонной ангиопластики и имеет мало общего с атеросклеротиче-ским процессом. Имплантация стента сопровождается разрушением эндотелия, микроскопическими разрывами внутренней и средней оболочек артерии, кровоизлиянием в стенку артерии и адгезией тромбоцитов к травмированной поверхности. Рестеноз в стенте является результатом гиперплазии внутренней оболочки сосуда, миграции и пролиферации ГМК и изменений свойств межклеточного матрикса. Показано, что миофибробласты играют важную роль в формировании рестеноза за счёт пролиферации и изменений свойств межклеточного матрикса [191, 163, 232, 328]. При имплантации стента происходит разрушение атеросклеротической бляшки (АТБ). Часть разрушенной АТБ оказывается прижатой стентом к внутренним слоям артерии. Предполагается, что остатки ли-пидного ядра, макрофаги, ГМК и окисленные липиды могут играть важную роль в патогенезе рестеноза. Восстановление стенки сосуда после имплантации стента включает в себя процессы образования неоинтимы и регенерации эндотелия [107]. Таким образом, общепринятая миниинвазивность эндоваскулярных методик для организма, для стенки артерии таковой совершенно не является, а причиняемая вмешательством травма практически сопоставима с классической открытой сосудистой операцией.
Оксид азота: образование, основные функции в организме, участие в становлении и развитии патологических состояний
В 1980 г. было установлено, что эндотелий-зависимый релаксирующий фактор (EDRF), активируемый гуанилат-циклазой с последующим синтезом вторичного мессенджера циклического гуанозин-монофосфата, вызывает расслабление гладкой мускулатуры сосудов [218].
Позднее, В.М. Palmer et al. (1987) идентифицировали EDRF как оксид азота (NO), продуцируемый эндотелиальными клетками [268, 269, 295]. За короткое время многие исследователи убедились в чрезвычайно важной значимости NO для организма человека. Уже в 1992 году небольшая молекула, состоящая из двух атомов, была признана молекулой года [191, 255]. Оксид азота - это восстановленная форма моноокиси азота (NO) с чрезвычайно коротким сроком жизни (от 2 до 30 секунд), представляющая собой растворимый в воде и жирах бесцветный газ с уникальными физиологическими свойствами. Имея неспаренный электрон, молекула оксида азота является высокореактивным радикалом, свободно проникает через мембраны и активно вступает в реакции с другими соединениями [259, 295]. Установлено, что NO синтезируется в клетках из аминокислоты L-арги-нина [278, 355]. Это сложный комплекс биохимических реакций, катализируемый NO-синтазами (NOS), заключающийся в присоединении молекулярного кислорода к конечному атому азота в гуанизиновой группе L-аргинина [71]. В настоящее время известны три изоформы NOS. Их названия происходят от наименования тех клеток, в которых они впервые были обнаружены [287]: - NOS-1-нейрональная (nNOS) или мозговая; - NOS-2-индуцибильная (iNOS) или макрофагальная (mNOS); - NOS-3-эндотелиальная (eNOS). Вышеперечисленные синтазы являются продуктами определенных генов, расположенных в различных хромосомах. Так, ген нейрональной NO-синтазы локализован в 7-й хромосоме; индуцибильной - в 12-й и эндотелиальной — в 17-й [42]. Все изоформы NO-синтаз участвуют в синтезе NO, однако каждая из них имеет свои существенные особенности в механизме действия, в физиологической значимости для организма и в локализациях образования. Изоформы син-таз принято подразделять на конститутивные и индуцибильные NOS. В конститутивную группу включают две изоформы NOS - nNOS (NOS-1) и eNOS (NOS-3), активность которых зависит от концентрации кальция и кальмодулина в клетке. Поэтому они и имеют название «кальций -зависимые NOS». Активность этих изоформ резко снижается при низких концентрациях Са + в цитоплазме. NOS-1 и NOS-3 обеспечивают синтез небольшого количества NO в ответ на физиологическую и рецепторную стимуляции [287]. NOS-1 (nNOS) в относительно больших количествах обнаруживается в нейронах, эндотелиальных клетках, почках, в мозговом слое надпочечников, скелетных мышцах и др. [168, 206]. NOS-3 (eNOS) - мембранносвязанный энзим, NOS-1 (nNOS) - цитозоль-ный, и тем не менее они имеют сходные механизмы действия. Индукторы увеличения проницаемости через мембраны Са" (ацетилхо-лин, гистамин, 5-окситринтамин и др.) повышают концентрацию в клетке (ци-топлазме) свободного кальция. Са в клетке связывается с кальмодулином, образуя комплекс Са + - кальмодулин — своеобразный кофактор, активирующий NOS. Под влиянием nNOS (или eNOS) синтезируется малое количество NO [331], но вполне достаточное для локальной регуляции. NO повышает активность гуанилциклазы, катализирующей образование циклического гуанозинмо-нофосфата, являющегося посредником всех физиологических эффектов оксида азота. Индуцибильная NOS (iNOS) увеличивается в клетках после воздействия бактериальных эндотоксинов, некоторых медиаторов воспаления, в частности, ИЛ-1, ИЛ-2, у-интерферона, фактора некроза опухоли и др. [174, 214, 334]. Известно, что в клетках, находящихся в покое, индуцибильная NOS обычно не определяется. Однако, при воздействии на клетки индукторов (например, ИЛ-1), резко повышается синтез iNOS. Активность индуцибильной NOS не зависит от концентрации в цитоплазме Са2+. Этот энзим кальций-независимый. Активация iNOS сопровождается повышением генной транскрипции [174, 214, 334]. Продукция NO в этих случаях очень высокая и сохраняется, в отличие от синтеза оксида азота с участием nNOS и eNOS, довольно длительное время. Для адекватного синтеза NO с участием NOS необходимо присутствие в клетке достаточного количества таких кофакторов, как НАДФ, ФАД, ФМН, тетрагидробиоптерин, гем- и кальмодулин. Оксид азота может вступать в реакции с гемом гемоглобина и с другими гемсодержащими протеинами и ферментами с образованием метгемоглобина, который рассматривают как одну из транспортных форм оксида азота [233, 278]. Необходимо отметить, что синтез NO - регулируемый процесс. Угнетение синтеза N0 может наблюдаться при наличии в среде аналогов L-аргинина, которые могут быть конкурентными ингибиторами NOS. Имеет место селективность. Так, аминогуанодин является ингибитором iNOS, а №монометил-Ь-аргинин, N-нитрит-Ь-аргинин ингибируют синтез и eNOSHiNOS[81,181]. Образование NO может также уменьшаться или даже прекращаться под влиянием гемопротеинов, метиленового голубого, супероксидного радикала, этанола, глюкокортикостероидов, индометацина [81]. Как уже отмечалось, NO легко и быстро диффундирует через мембрану клетки, в которой синтезировался, в межклеточное пространство и также легко без участия рецепторов проникает в клетки-мишени. В цитоплазме N0 активирует одни энзимы и ингибирует другие. Одной из важнейших мишеней NO является цитоплазматическая растворимая гаунил-циклаза [158, 259], которая катализирует образование цГМФ. Циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) расслабляет гладкие мышцы. Способствующим фактором этой реакции является, прямая активация оксидом азота К+-каналов мембран клетки [303].
Биохимические показатели у больных облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (ОААНК) до и после оперативного лечения
Не всегда удовлетворительные результаты непрямых операций (в особенности РОТ) не следует объяснять однозначно, так как эти операции выполняются только при отсутствии возможности коррекции магистрального кровотока и некоторыми авторами называются паллиативными. В таких ситуациях различного рода неудачи могут быть объяснены и отсутствием должной возможности улучшения ангиологического статуса й отсутствием резервов компенсации кровообращения. Более того, механизмы действия реваскуляризирующей остеотре-панации до конца не изучены, хотя ряд авторов в ближайшем и отдалённом послеоперационном периоде основным эффектом считают стойкое расширение коллатерального русла конечности в ответ на операционную травму, а также декомпрессионный эффект остеотрепанации [39]. В эффективности поясничной симпатэктомии, заключающейся в десимпатизации конечности и увеличении притока артериальной крови в основном по поверхностным сосудам кожи и подкожной клетчатки и не выраженном в глубоких мышечных слоях, при обли-терирующем атеросклерозе возникают определённые вопросы [202]. Так, на высоких стадиях заболевания (Пб и выше) спастический компонент практически не выражен и, следовательно, десимпатизация не должна играть значимой роли в эффективности операции [134, 135]. С этих позиций изменения биохимического статуса после операции непрямой реваскуляризации как положительные, так и отрицательные, по сравнению с исходными данными, могут быть показателями эффективности или её отсутствия после операции.
Представляет интерес большое количество отрицательных отдалённых результатов в группе пациентов, которым было выполнено БПШ (П) [бедренно-подколенное шунтирование (протезирование)]. Необходимо отметить, что в исследование вошли пациенты, оперированные только с использованием синтетических протезов. Формирование дистального анастомоза у данных пациентов происходит в нижней трети бедра (топографическая зона гунтерова канала) или ниже щели коленного сустава. При отсутствии технического брака во время операции, удовлетворительном ближайшем послеоперационном периоде, отдалённые результаты оставляют желать много лучшего и составляют не более 56%, также как и при эндоваскулярных манипуляциях в данном сегменте. Результаты реконструкций в аорто-бедренной позиции весьма удовлетворительные, в отдалённом периоде положительные исходы зафиксированы в 76,5 -83,3% соответственно, в зависимости от метода реконструкции (АБШ(П) или ПББШ).
Обращает на себя внимание, что при классических артериальных реконструкциях гиперплазия интимы развивается в большинстве случаев в дисталь-ном анастомозе. В настоящем исследовании установлены единичные клинические наблюдения гиперплазии интимы в центральном анастомозе:
Клинический пример №1. Больной Е., 1941 г.р., поступил в OCX РОККД 21.08.2007 с диагнозом: облитерирующий атеросклероз артерий нижних конечностей III ст. заболевания справа (и.б. №7364/1208), обследован, диагноз подтверждён. ЛПИ слева 0,66, справа 0. При ангиографическом обследовании выявлена окклюзия НПА, ОБА, ПБА справа, окклюзия левой ПБА. 24.08.2007 операция: ПББШ (профундальное с обеих сторон) протезом «Экофлон» 8 мм. Кровообращение после операции компенсировано, пульс на анастомозах чёткий, ЛПИ слева 0,66, справа 0,62. Повторно для консервативной терапии поступил 14.03.2008 с диагнозом: облитерирующий атеросклероз артерий нижних конечностей, состояние после ПББШ справа-налево, бедренно-подколенная окклюзия с обеих сторон Иб стадия заболевания (и.б. 2571/374). Ангиологичесий статус прежний ЛПИ 0,7 слева, 0,62 справа. Болей покоя нет, безболезненно проходимое расстояние составляет порядка 100 метров. При УЗДС: кровоток по шунту магистральный, обнаружен стеноз донорского анастомоза 40% (рис. 6), показаний к хирургическому лечению не выявлено, после проведения терапии выписан в удовлетворительном состоянии.
В настоящей работе не планировался в качестве отдельной задачи суммарный анализ ближайших и отдалённых результатов хирургического лечения пациентов с ОААНК, однако был проведён комплексный анализ биохимического статуса пациентов и анализ отдалённых результатов в зависимости от состояния биохимических процессов и функционального состояния эндотелия. Как отмечено выше, традиционная медикаментозная терапия ОААНК практически не оказывает влияния на функции эндотелия и активность биохимических процессов. В свою очередь, биохимический статус не оказывает влияния на непосредственный результат операции, но является одним из определяющих факторов течения послеоперационного периода.
Следует отметить, что относительно большое количество отдалённых отрицательных результатов в группе восстановительных операций (около 50%) объясняется, в большинстве случаев, довольно частым повторным обращением в клинику в случаях развития острой окклюзии артерий с клиникой тяжёлой ишемии конечности. В таких случаях даже восстановление магистрального кровотока не гарантировало полного разрешение ишемии. У данной категории пациентов не имеет место развитие рестеноза, из-за преобладания сравнительно ранних послеоперационных осложнений (ретромбоз, не полностью восстановленный кровоток) и последующей ампутации конечности. Как показывает опыт повторных тромбэктомий, прогрессирование заболевания у данной категории пациентов связано с прогрессированием атеросклеротического процесса. Протяжённые эндартерэктомии ещё одна причина развития тяжёлых ретромбозов, согласно результатам исследования П.Г. Швальб и др. (2004), в котором установлено, что чем протяжённее эндартерэктомия, тем выше вероятность ре-окклюзии и последующей потери конечности [ПО]. Учитывая отсутствие гиперплазии у пациентов после восстановительных операций, терминологически в дальнейшем в данной работе не используется термин реконструктивно-вос-становительные операции с позиции оценки развития рестеноза. Однако восстановительные операции вошли в исследование, так как артериотомия присутствует во всех случаях и в качестве биохимического субстрата реакции артериальной стенки рассматриваются однозначно правомочно.
Обращает на себя внимание, тот факт, что феномен изменения активности свободнорадикального окисления, ПОЛ, АОС, содержания в плазме крови NO более ярко выражен у пациентов, оперированных путём эндоваскулярного вмешательства, что иллюстрируется приведёнными ниже клиническими наблюдениями.
Комплексная, сравнительная оценка биохимических показателей
Обозначения: по оси абсцисс - группы пациентов; по оси ординат - показатели концентрации ГП по сравнению с контрольной группой (в %). Различия достоверны при р 0,05 ( -различия недостоверны в различные сроки наблюдения).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что исследование активности СОД необходимо проводить с одновременным определением в плазме крови концентрации метаболитов NO. После реконструктивных и эндоваскулярных оперативных вмешательств были определены высокие показатели метаболитов N0. Исключением оказались показатели оксида азота у пациентов на пятый день после непрямой реваскуляризации (рис.17).
Концентрация метаболитов NO в плазме крови была существенно ниже исходных величин. Здесь также установлено, что без повреждения сосудистой стенки, реакция последней по развитию синтеза и высвобождения метаболитов, необходимых для образования новой интимы, практически отсутствует.
Значительное увеличение содержания в плазме крови оксида азота на пятый день после операции у больных второй и третьей групп было оценено как адаптивный феномен, направленный на ингибирование гиперплазии и индукцию апоптоза. С этой позиции однозначным представляется тот факт, что низкий уровень NO после операции является неблагоприятным прогностическим маркером, а эффективность противовоспалительных препаратов может оспариваться (клинических исследований не было), в то время как эффективность р1-блокаторов, нормализующих функцию эндотелия, представляется перспективной для изучения.
Важность одновременного определения активности СОД и концентрации в плазме крови NO у пациентов до и после реваскуляризирующих операций, сопровождающихся повреждением артерий, является чётко обоснованной. Доказана выраженная конкуренция за супероксидный-анион радикал (Ог"), оксида азота и СОД. Причём скорость радикал-радикальной реакции — супероксидный-анион радикала и NO в 3 раза выше, чем с СОД. В ряде случаев становится очевидным значительное образование высокотоксичного соединения - перокси-нитрита (ONOO"). Пероксинитрит определяется в эндотелии интактных кровеносных сосудов даже в отсутствии стимуляции. Ослабление NO-зависимой ва-зодилатации, за счёт образования пероксинитрита, относится к числу наиболее изученных взаимодействия между NO и СОД. В последнее время накапливается всё больше данных о том, что многие заболевания сосудов связаны с увеличением образования супероксида и снижением уровня СОД. Эндотелий сосудов - основной источник супероксида, участвующего в ингибировании тканевого дыхания посредством внутриклеточного образования ONOO". Учитывая вышеизложенное, рассматривать феномен повышения концентрации метаболитов NO после применения некоторых лекарственных средств, в частности (3-адре-ноблокаторов, нормализующих функцию эндотелия и корригирующих эндоте- лиальную дисфункцию, увеличением уровня метаболитов NO, без учёта состояния системы ПОЛ-АОС с современных позиций не корректно. Необходимо учитывать, по крайней мере, активность СОД и величину содержания малонового диальдегида (суммарно отражающего активность процессов липоперокси-дации) в крови больных.
Показано, что относительно специфическим и довольно мощным инакти-ватором пероксинитрита в клетке является восстановленный глутатион, о присутствии которого можно судить по уровню активности ГП. В присутствии глу-татиона восстановленного пероксинитрит стимулирует образование цГМФ -мощного регулятора метаболизма клетки, в значительной степени определяющего её функции. Необходимо отметить, что через цГМФ реализуется и вазоди-латирующий эффект NO.
Как видно из рис. 16, активность ГП после операции достоверно возрастает в сравнении с дооперационными показателями и контролем, что свидетельствует об относительно высоком содержании GSH в клетке и низкой вероятности проявления токсичности пероксинитрита.
Как известно, NO обладает прямым ингибирующим влиянием на гиперплазию, что важно учитывать, в связи с гибелью клеток путём некроза, когда могут возникнуть и другие варианты активации гиперпластических процессов в неоинтиме. Такой вариант связан с выходом в межклеточное пространство компонентов, индуцирующих местные воспалительные реакции с образованием ци-токинов, некоторые из которых могут быть синтезированы и высвобождены из эндотелия.
Похожие диссертации на КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭНДОТЕЛИЯ У БОЛЬНЫХ ОБЛИТЕРИРУЮЩИМ АТЕРОСКЛЕРОЗОМ АРТЕРИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДАХ ОПЕРАТИВНОГО ЛЕЧЕНИЯ
