Патч-кламп-спектроскопия как метод диагностики атеросклероза

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЭХОКГ-ПАРАМЕТРОВ МИОКАРДА У БОЛЬНЫХ АТЕРОСКЛЕРОЗОМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СОСТОЯНИЯ КОРОНАРНОГО КРОВОТОКА: ВКЛАД ГЕНОВ ФИБРОГЕНЕЗА

И.А. ГОНЧАРОВА Т.Б. ПЕЧЕРИНА А.В. МАРКОВ 2, В.В. КАШТАЛАП О.Л. БАРБАРАШ

В.П. ПУЗЫРЕВ 2

Федеральное государственое бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт

комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Россия 2 НИИ медицинской генетики, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской

академии наук, Томск, Россия

Введение. Ремоделирование миокарда является главной причиной его дисфункции и развития сердечной недостаточности. Существуют значительные индивидуальные различия в степени выраженности ремоделирования, определяемые, в том числе, особенностями генетического статуса пациента.

Цель исследования. Оценка вклада генов, вовлеченных в процессы фиброгенеза, в изменчивость ЭХОКГ параметров сердца у больных атеросклерозом в зависимости от состояния коронарного кровотока.

В исследование были включены больные атеросклерозом коронарных артерий (404 человека), которым было проведено АКШ, а также ЭХОКГ-исследование на двух этапах наблюдения - до операции и спустя 12 месяцев после АКШ. Изучены ассоциации 48 БЫР генов фиброгенеза. Анализ ассоциаций генотипов проведен ЭХОКГ-параме-трами (конечный систолический и диастолический объем, конечный систолический и диастолический размер, фракция выброса, толщина задней стенки левого желудочка, толщина межжелудочковой перегородки, масса миокарда левого желудочка) с помощью критерия Краскела-Уол-лиса. Статистическую обработку данных осуществляли в программной среде К. Статистические гипотезы проверяли на 1%-ном уровне значимости.

Результаты. Выявлены различия генетической компоненты, определяющей изменчивость эхокардиогра-фических параметров, в разные периоды наблюдения, различающиеся состоянием коронарного кровотока (до-операционный период и послеоперационный период спустя 12 месяцев после АКШ). Показано, что в доопера-ционный период в условиях существенного сужения просвета коронарных артерий и нарушения кровоснабжения миокарда, в поддержание архитектуры сердца, опреде-

ляемой ЭХОКГ-параметрами, вносят вклад гены MMP3, ADAMDEC1, ITGA4, CDKN2BAS1, принимающие участие в метаболизме экстрацеллюлярного матрикса, и ген тирозин-киназы (KDR), осуществляющий межклеточные взаимодействия. Полиморфные варианты генов MMP3(rs679620) и ITGA4(rs1143674) ассоциированы с изменчивостью толщины межжелудочковой перегородки (р=0,001; 0,006) и задней стенки левого желудочка (р=0,002; р=0,007). Гены ADAMDEC1 (rs3765124), CDKN2BAS1 (rs 1333049) и KDR(rs2071559) связаны с массой миокарда левого желудочка (0,005), толщиной межжелудочковой перегородки (р=0,006) и фракцией выброса (p=0,007) соответственно. Через двенадцать месяцев после АКШ в изменчивость ЭХОКГ параметров вносят вклад гены, влияющие на метаболизм коллагена (COL1A1) и функционирование иммунной системы (TREM1). Полиморфный вариант гена COL1A1 (rs2075555) показал ассоциацию с конечным диастоличе-ским объемом (р=0,004), а SNP гена TREM1(rs1817537) - с конечным систолическим размером (p=0,007).

Таким образом, генетическая структура, определяющая изменчивость ЭХОКГ параметров миокарда у больных атеросклерозом является специфической в различные периоды наблюдения пациентов и изменяется в зависимости от полноценности кровоснабжения миокарда. Гены фиброгенеза играют значимую роль в изменчивости ЭХОКГ-параме-тров в дооперационный период в условиях значительного нарушения коронарного кровотока и активизации процессов ремоделирования сердца. Восстановление нормального кровоснабжения миокарда приводит к снижению напряженности функционирования различных систем организма и вовлечению генов других функциональных классов.

Исследование выполнено при частичной поддержке гранта РФФИ №16-04-00840.

ПАТЧ-КЛАМП-СПЕКТРОСКОПИЯ КАК МЕТОД ДИАГНОСТИКИ

АТЕРОСКЛЕРОЗА

О.В. ГРАДОВ, Е.Д. АДАМОВИЧ Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт энергетических проблем химической физики им. ВЛ. Тальрозе Российской академии наук, Москва, Россия

Введение. Известна роль потенциал-зависимых ионных каналов в регуляции сосудистого тонуса, в частности - активации резистентных артерий и арте-риол. Известна роль дисфункции ионных каналов при развитии атеросклероза и склеротических явлений. Нередко сопряженный с атеросклерозом сахарный диабет со смертностью, обусловленной электрофизиологической машинерией сердечно-сосудистой системы, может рассматриваться как каналопатия, то есть патология системы ионных каналов (каналома).

Молекулярные основы патогенеза такого типа базируются, в частности, на превращении Са-АТФаз из помпы в канал при перекисном окислении липидов мембран (Са тогда не импортируется в эндоплазматический ре-тикулум, а эджектируется из него); в то время как бло-каторы кальциевых каналов препятствуют генезу ате-росклеротических бляшек, тормозят стенозирование коронарных артерий / пролиферацию гладкомышеч-ных клеток сосудистой стенки, уменьшают эффект от эндотелина-1: проявляют антиатерогенные свойства.

В следствие вышеизложенного, необходимо создание подходов и инструментальных средств, позволяющих (хотя бы интраоперационно) контролировать тот пул диагностических дескрипторов, который характеризует соответствующие «каналомные» эффекты - кон-формационные дисфункции и мутации отдельных ионных каналов, переходы из помпы в канал, эффект свободных радикалов при перекисном окислении ли-пидов, вектор переноса ионов (в рамках Митчеллов-ской векторной химии для хемиосмотической модели) и т.д. Нами предлагается использовать для этого технику параллельной обработки (в реальном времени) многоканальных регистраций, получаемых системами patch-clamp (и voltage-clamp) локальной фиксации потенциала, с использованием нестандартных (не БПФ) спектральных и корреляционно-спектральных обработок с сопоставлением с референсными базами данных и применением функций машинного обучения (supervised learning) для прямой идентификации классических молекулярно-патологических состояний / каналопатий (с возможностью ввода в базы данных для фингерпринтинга вновь выявленных состояний). Возможность измерений на мембранах с учетом пере-

кисного окисления липидов дает также возможность измерения и предсказания риска при дислипидемиях и комплексной метаболической синдроматике .

Материалы и методы. Были использованы файлы патч-кламп-регистрограмм отечественных и международных зарубежных групп, любезно предоставивших нам сырые данные для апробации принципов и алгоритмов обработки данных методами патч-кламп-спектроскопии. Использовали методики PES (Prony Energy Spectra), ARMA (Autoregressive Moving-Average Frequency Spectra), MVSE (Minimum Variance Frequency Spectra), ломбовские периодограммы, CWTFS-FRA (Continuous Wavelet Time-Frequency Spectra - Frequency Range Analysis), PI&P (Parametric Spectra) и др..

Результаты. Продемонстрирована возможность взаимно-однозначной (морфизм) или приближенной (fuzzy logics) идентификации перечисленных аномальных состояний каналов мембран, точно или предиктивно соответствующих возникающим патологиям атеросклеротического типа на модельных источниках патч-кламп-сигнала ряда групп (лабораторных, а не клинических).

ОСОБЕННОСТИ ХИРУРГИИ КОРОНАРНЫХ АРТЕРИЙ У МОЛОДЫХ ПАЦИЕНТОВ

К.И.ГРАЧЕВ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской

Федерации, Кемерово, Россия

Введение. Ишемическая болезнь сердца (ИБС) является ведущей причиной смерти, а также одним из основных предикторов инвалидизации в современном мире. Уже более полувека коронарное шунтирование (КШ) остается важнейшим способом реваскуляризации миокарда.

Цель исследования. Выявление частоты и структуры неблагоприятных кардиоваскулярных событий у пациентов после КШ в семилетнем периоде наблюдения в зависимости от возраста пациентов.

Материалы и методы. В Научно-исследовательском институте комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний за период с 2005 - 2016 гг. было выполнено 175 КШ пациентам молодого возраста (до 44 лет по классификации ВОЗ). Группа контроля включала 175 больных 45 лет и старше. Общий срок наблюдения составил 81,9±15,75 месяцев (» 6,8 лет). Контрольные точки, включающие в себя смерть, не фатальный инфаркт миокарда (ИМ), не фатальное острое нарушение мозгового кровообращения/транзиторная ишемическая атака (ОНМК/ТИА), повторную незапланированную реваскуляризацию миокарда, а также комбинированную конечную точку (смерть + ИМ + ОНМК/ТИА + повторная реваскуляризация миокарда) в группе молодых пациентов составила 82,3±16,3 месяцев, пациентов старшего возраста - 81,5±15,2 месяцев (р>0,05). Данные о контрольных точках отдаленного периода получены у 86,3% пациентов общей выборки и 72,6% группы молодых больных путем анкетирования, телефонного обзвона и данных органов записи актов гражданского состояния г.Кемерово.

Результаты. В результате анализа была получена значимая межгрупповая разница по ряду параметров: среди

больных до 44 лет (группа молодых пациентов) преобладали представители мужского пола с безболевой ишемией миокарда. Данная группа характеризовалась более легким коморбидным фоном: мультифокальный атеросклероз (МФА) и сахарный диабет (СД) отмечался только у каждого десятого, хроническая почечная недостаточность (ХПН) была диагностирована лишь в 4% случаев, ожирение у каждого пятого, дислипидемией страдала треть больных. Однако группа характеризовалась высокой частотой выявления аневризмы левого желудочка и ЧКВ в анамнезе у четверти пациентов. В госпитальном и отдаленном периодах значимых межгруповых различий в развитии неблагоприятных кардиоваскулярных событий получено не было. Госпитальная летальность не превышала 1,4%, а отдаленная - 3,3%, что не превышает данные других центров.

Заключение. Таким образом, пациенты молодого возраста, безусловно, концентрируют в себе ряд отягощающих факторов риска, связанных с агрессивным течением заболевания, в проведенном исследовании КШ продемонстрировало удовлетворительные результаты на протяжении 7 лет наблюдения, что сопровождалось 92,6% выживаемостью пациентов. Полученные результаты свидетельствуют о приоритете открытой хирургии в когорте молодых пациентов, нуждающихся в сочетании реваску-ляризации миокарда с симультанными вмешательствами на клапанах сердца, левом желудочке, и/или неподходящих для эндоваскулярного лечения в силу сочетания комплекса анатомо-ангиографических и клинических факторов.