Влияние апоптоза на течение хронической сердечной недостаточности

Е.Н. Березикова, М.Г. Пустоветова, С.Н. Шилов, А.В. Ефремов,

И.Д. Сафронов, Е.Н. Самсонова, А.Т. Тепляков*, Р.Е. Тулеутаева, Ю.Ю. Торим*

Влияние апоптоза на течение хронической сердечной недостаточности

ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России, 630091, Новосибирск, Красный проспект, 52 * ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН, 634012, Томск, ул. Киевская, 111 А

УДК 612.6.05:612.146.2 ВАК 14.01.05

Поступила в редакцию 16 октября 2012 г.

© Е.Н. Березикова, М.Г. Пустоветова, С.Н. Шилов, А.В. Ефремов, И.Д. Сафронов, Е.Н. Самсонова, А.Т. Тепляков, Р.Е. Тулеутаева, Ю.Ю. Торим, 2012

Оценена взаимосвязь уровня растворимого Fas-лиганда (sFas-L) в сыворотке крови с тяжестью и характером течения хронической сердечной недостаточности (ХСН) у больных ишемической болезнью сердца. Обследовано 94 пациента с ХСН. В группу контроля вошли 32 человека, не имевших сердечно-сосудистых нарушений. В начале исследования и через 12 мес. наблюдения в сыворотке крови определяли уровень растворимого Fas-лиганда методом иммуноферментного анализа. Уровень sFas-L в сыворотке крови пациентов ХСН возрастал по мере прогрессирования заболевания. У пациентов с благоприятным течением заболевания отмечалась тенденция к снижению уровня sFas-L к концу наблюдения, тогда как у пациентов с неблагоприятным течением, напротив, уровень данного маркера достоверно повышался. Установлена взаимосвязь уровня растворимого Fas-лиганда в сыворотке крови с тяжестью и характером течения ХСН. Определение уровня sFas-L в сыворотке крови может быть рекомендовано для раннего прогнозирования тяжести и характера течения ХСН. Ключевые слова: хроническая сердечная недостаточность; апоптоз; Fas-лиганд.

В настоящее время во всем мире отмечается резкий всплеск заболеваемости хронической сердечной недостаточностью. За последние 40 лет число больных с ХСН выросло в 5 раз. В России распространенность клинически выраженной ХСН составляет 5,5%, в странах Западной Европы ХСН встречается у 1-4% взрослого населения. Прогноз больных с ХСН по-прежнему остается одним из самых плохих. Наличие сердечной недостаточности ассоциируется с 4-кратным возрастанием риска летальности по сравнению с сопоставимой популяционной группой. По тяжести прогноза сердечная недостаточность III-IV функционального класса (ФК) не уступает раку легкого III b стадии. По данным Фрамингемского исследования, средняя 5-летняя смертность во всей популяции больных ХСН составляет 65% для мужчин и 47% для женщин. Примерно половина больных умирает в течение первых 4 лет с момента постановки диагноза, а в тяжелых случаях столько же пациентов умирает в течение первого года. Кроме того, ХСН -дорогое в лечении заболевание; расходы на ее лечение составляют 1-2% всех расходов на здравоохранение [3, 7, 13, 17]. Поэтому легко объяснимо возрастание потребности в фундаментальных и прикладных исследованиях, направленных на разработку во-

просов патогенеза, лечения и профилактики ишемической дисфункции сердца, лежащей в основе сердечной недостаточности.

Актуальную проблему медицины составляет изучение молекулярных путей ише-мического ремоделирования миокарда. Ключевым его механизмом признан РаБ-опосредованный апоптоз, активатором которого служит растворимый РаБ-лиганд (БРаБ^), а ингибитором - растворимый РаБ-рецептор (БРаБ) [4, 11].

Апоптоз привлек к себе внимание кардиологов как потенциальный патогенетический фактор при различных сердечно-сосудистых заболеваниях. Морфологические признаки апоптоза обнаружены как в сосудах, так и в самом миокарде в ответ на воздействие гипоксии, окислительного стресса, реперфузии при ишемии миокарда, постинфарктных изменениях и при развитии сердечной недостаточности [15]. В настоящее время установлено важное значение апоптоза, играющего важную роль в регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы [11 ]. Только в течение последних нескольких лет установлено присутствие апоптоза кардиомиоцитов при остром и хроническом миокардите. Гибель клеток путем апоптоза происходит также при уменьше-

нии кровоснабжения органа, например при ишемичес-кой болезни сердца [4, 10, 14]. В 1994 г. O.H. Bing высказал гипотезу об апоптозе как ведущем патогенетическом механизме развития дилатации сердца при хронической перегрузке и привел ее экспериментальное подтверждение [9].

В силу того что кардиомиоциты являются клетками конечно детерминированными, их потеря в значительной мере определяет степень нарушения сократительной способности оставшегося миокарда [8]. Ультраструктурные исследования кардиомиоцитов у больных с кардио-миопатиями, гипертрофией сердца и ХСН, а также экспериментальные модели недостаточности левого желудочка четко показали дегенеративные изменения кардиомиоцитов при этой патологии [15]. Отмечена прямая зависимость между выраженностью СН и количеством погибших кардиомиоцитов. В ряде исследований показана также ответственность апоптоза за элиминацию клеток воспаления в интерстиции инфарктной зоны, гибель кардиомиоцитов в отдаленном периоде инфаркта миокарда.

Основные механизмы индукции апоптоза можно условно разделить на три группы в зависимости от «точки приложения» фактора, индуцирующего развитие апоптоза: мембранные, митохондриальные и ядерные [8]. На фоне хронической ишемии миокарда апоптоз кардиомиоцитов может быть запущен по внешнему (рецепторному) пути. Основанием для этого может служить как повышение содержания проапоптотических лигандов (sFas-L, фактора некроза опухоли-а (ФНО-а)) в плазме крови, так и повышение количества рецепторов к соответствующим факторам на поверхности кардиомиоцитов (Fas-R, ФНО-R^ [12].

Вместе с тем механизмы программированной гибели клетки и последовательность биохимических изменений при СН на настоящий момент до конца не изучены, а литературные данные по этому вопросу весьма противоречивы. Целью нашей работы было оценить взаимосвязь уровня растворимого Fas-лиганда в сыворотке крови с тяжестью и характером течения ХСН у больных ишемической болезнью сердца (ИБС).

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследование включено 94 больных ИБС (57 мужчин и 37 женщин) в возрасте от 45 до 65 лет (средний возраст 57,3±6,7) с ХСН II-IV ФК. В группу контроля вошли 32 здоровых волонтера без сердечнососудистой патологии и тяжелых хронических заболеваний (17 мужчин и 15 женщин). Средний возраст в контрольной группе составил 54,2±4,3 лет.

Верификация диагноза основывалась на тщательном анализе клинических данных, а также данных инструментальных исследований, включавших электрокардиографию (ЭКГ) в покое в 12 общепринятых отведениях, рентгенографию грудной клетки, эхокардиографию (ЭхоКГ), общеклинические и биохимические исследования крови и мочи.

Все пациенты, включенные в исследование, по ФК ХСН были разделены на 3 группы. Разделение пациентов на ФК проводилось по классификации Нью-Йоркской ассоциации кардиологов (NYHA), с использованием теста с 6-минутной ходьбой. Таким образом, в 1-ю группу вошли 35 пациентов с ФК 2, во 2-ю группу - 31 пациент с ФК 3, в 3-ю группу - 28 пациентов с ФК 4. Больные ХСН получали базисную терапию.

В начале исследования и через 12 мес. наблюдения в сыворотке крови с помощью иммуноферментного метода определяли содержание апоптоз-опосредуе-мого фактора - растворимого Fas-лиганда. На каждого больного заполнялась клиническая карта. Состояние больных оценивали исходно и проспективно в течение 12 мес. с анализом частоты комбинированной конечной точки, включающей: летальность, повторные госпитализации по поводу обострений ХСН, эпизоды ухудшения течения сердечно-сосудистой патологии и ХСН.

С целью выявления возможности ассоциации sFas-L с характером течения СН больные были разделены по итогам годичного наблюдения на две группы: группа А (49 человек) - пациенты с благоприятным течением заболевания и группа Б (45 человек) - с неблагоприятным течением. При этом в течение проспективного наблюдения оценивались: состояние гемодинами-ческих показателей, частота нарастания симптомов и тяжести ХСН, частота госпитализаций по поводу СН, динамика фракции выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ).

Клиническое течение заболевания оценивали как благоприятное у больных, вошедших в состав группы А, если в течение исследуемого периода (12 мес.) на фоне адекватно проводимой терапии состояние пациента отвечало следующим критериям: стабильное состояние гемоди-намических показателей; отсутствие нарастания симптомов и признаков ХСН; отсутствие госпитализаций по поводу СН или не более 1 раза в год; отсутствие снижения ФВ ЛЖ; сохранение прежнего ФК ХСН по NYHA или его уменьшение; более высокое качество жизни, по результатам Миннесотского опросника, через 12 мес. наблюдения.

Критерии неблагоприятного течения ХСН: увеличение ФК ХСН по NYHA на 1 и более в течение периода проспективного наблюдения; госпитализация по поводу СН более 1 раза на протяжении 12 мес. наблюдения; прогрессивное снижение фракции выброса ЛЖ в течение исследуемого периода; снижение качества жизни, по результатам Миннесотского опросника, через 12 мес. наблюдения; летальность либо другие неблагоприятные клинические события (повторные инфаркты миокарда, мозговой инсульт, ТЭЛА и др.).

Статистическая обработка результатов проводилась с использованием пакета прикладных программ SPSS 11.5. Средние величины сравнивали с применением критерия Стьюдента. Различия считались достоверными при р<0,05.

Патология кровообращения и кардиохирургия 4. 2012

57

Таблица 1 Функциональный класс

Уппвриь sFas-l Показатель ...................................................................................................................................................................................Контроль, п = 32

уровень В^11 п, п = 35 ш, п = 3! IV, п = 28 н

у больныхХСН

sFas-L, пг/мл 71,5±7,8*# 101,4±11,3* 124,2±15,5* 19,2±3,2

р<0,05 достоверность по отношению к: * группе контроля; # ФК3 и 4

Таблица 2

Изменение уровня

в динамике (через 12 мес. наблюдения) в зависимости от

характера течения ХСН р<0,05 достоверность по сравнению с: * исходным уровнем внутри группы; # группой А

Течение ХСН

Показатель Период наблюдения ...........................................................................................

благоприятное, п = 49 неблагоприятное, п = 45

1 точка 87,4±9,7 114,6±12,5#

sFas-L, пг/мл

2 точка 73,4±10,5 145,3±15,2#*

РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты исследования уровня растворимого Fas-лиганда в группе контроля и в группе больных показали, что у больных ХСН уровень sFas-L в крови был достоверно выше, чем в группе контроля (табл. 1), и возрастал по мере увеличения ФК заболевания. Так, у пациентов с ФК 2 уровень sFas-L был в 3,7 раза выше, чем в группе контроля, при этом в 1,4 и 1,7 раза меньше, чем у пациентов с ФК 3 и 4. У пациентов с ФК 3 этот показатель был в 5,3 раза выше, чем в группе контроля. Наиболее высокий уровень sFas-L в начале наблюдения был отмечен в крови пациентов с ФК 4 - в 6,5 раза выше показателей в контрольной группе (табл. 1).

При анализе ассоциации растворимого Fas-лиганда с характером течения ХСН оказалось, что у пациентов с неблагоприятным течением заболевания (группа Б) в начале исследования и через 12 мес. наблюдения уровень sFas-L в сыворотке крови был значительно выше по сравнению с группой А с благоприятным течением ХСН (табл. 2). Кроме того, в динамике через 12 мес. наблюдения у больных ХСН группы Б отмечалось достоверное повышение уровня sFas-L (в 1,3 раза) по отношению к исходному уровню (р<0,05).

Анализ показателей структурно-функционального состояния ЛЖ по данным ЭхоКГ показал, что нарастание тяжести ХСН характеризовалось прогрессивным снижением сократительной способности миокарда, увеличением размеров полостей сердца, что, в свою очередь, сопровождалось повышенным высвобождением sFas-L. Отмечена достоверная прямая корреляция ФВ ЛЖ с концентрацией sFas-L (г = 0,51; р<0,05), а также прямая корреляция между концентрацией sFas-L в сыворотке и размерами полостей ЛЖ (конечный систолический размер - г = 0,43; р<0,05; конечный диастолический размер - г = 0,54; р<0,05). Полученные результаты позволяют сделать вывод о значимом влиянии апоптоза на структурно-функциональное состояние ЛЖ при ХСН.

ОБСУЖДЕНИЕ

В результате нашего исследования установлено, что уровень растворимого Fas-лиганда в сыворотке крови пациентов с хронической сердечной недостаточностью возрастал по мере прогрессирования заболевания. Так, чем исходно был выше функциональный класс у пациентов, тем выше был уровень sFas-L. В группе с неблагоприятным течением исходный уровень sFas-L был выше, чем в группе с благоприятным течением. У пациентов с благоприятным течением заболевания уровень sFas-L к концу наблюдения имел тенденцию к снижению (нд), тогда как у пациентов с неблагоприятным течением, напротив, достоверно повышался (р<0,05).

Полученные результаты косвенно свидетельствуют о том, что у больных хронической сердечной недостаточностью имеет место активация механизмов программируемой гибели клеток. Согласно современным представлениям, при ХСН апоптоз индуцируется ишемией, реперфузией, цитокинами, нейрогормонами [16].

Прогрессирующее увеличение концентрации sFas-L с повышением тяжести хронической сердечной недостаточности указывает на выраженность процессов гибели кардиомиоцитов по программе Fas-зависимого апоптоза, что может быть вызвано усилением выработки некоторых провоспалительных цитокинов, обнаруженным у больных с хронической сердечной недостаточностью [1, 2, 5, 6]. Повышение уровня ФНО-а у больных с дисфункцией ЛЖ ведет к увеличению содержания его клеточного рецептора и готовности к апоптическому стимулу. Вместе с тем ФНО-а через повышение активных форм кислорода активирует ядерные факторы гибели клетки [16].

Определение уровня растворимого Fas-лиганда в сыворотке крови может быть рекомендовано для повышения надежности раннего прогнозирования тяжести и характера течения хронической сердечной недостаточности у больных ишемической болезнью сердца.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Беленков Ю.Н., Агеев Ф.Т., Мареев В.Ю. // Сердечная недостаточность. 2000. № 4. С. 135-138.

2. Насонов Е.Л., Самсонов М.Ю. // Сердечная недостаточность. 2000. № 4. С. 139-143.

3. Остроумова О.Д., Шорикова Е.Г., Мамаев В.И. // Кардиология. 2004. № 2. С. 108-111.

4. Симоненко В.Б., Бойцов С.А., Глухов А.А. // Клиническая медицина. 2000. № 76 (8). С. 12-16.

5. Тепляков А.Т., Болотская Л.Я., Дибиров М.М. и др. // Терапевтический архив. 2008. № 11. С. 52-57.

6. Тепляков А.Т., Шилов С.Н., Березикова Е.Н. и др. // Сибирский медицинский журнал. 2009. № 1. С. 40-48.

7. Фомин И.В. // Хроническая сердечная недостаточность / Агеев Ф.Т., Арутюнов Г.П., Беленков Ю.Н. и др. М., 2010. С. 7-77.

8. Ярилин А.А. // Патофиз. и эксп. терапия. 1998. № 2. С. 43-48.

9. Bing O.H. // J. Mol. Cell. Cardiol. 1994. V. 26 (8). C. 943-948.

10. Das A., Xi L., Kukreja R.C. // J. Biol. Chem. 2005. V. 280 (13). P. 12944-12955.

11. Eltyeb A., Graham S. // Cardiology. 2007. V. 114 (3). P. 375-379.

12. Garg S., Narula J., Chandrashekhar Y. // J. Molecular Cellular Cardiology. 2005. V. 38. P. 73-79.

13. Ho K.K., Pinsky J.L., Kannel W.B. et.al. // J. Am. Coll. Cardiol. 1993. V. 22. P. 6A-13A.

14. Ricci C., Pastukh V., Schaffer S.W. // Exper. Clin. Cardiology. 2005. V. 10 (3). P. 160-164.

15. Sabbah H.N., Sherov V.G., Riddle J.M. et al. // J. Mol. Cell. Cardiol. 1992. V. 24. P. 1333-1347.

16. Stamatis A., John T.P., Michael G. et al. // Am. Heart. J. 2002. V. 144 (2). P. 359-364.

17. Tendera M. // Eur. Heart. J. 2005. V. 7 (Suppl. J.). P. 5-9.

Екатерина Николаевна Березикова - кандидат медицинских наук, доцент кафедры поликлинической терапии и общей врачебной практики (семейной медицины) НГМУ (Новосибирск).

Мария Геннадьевна Пустоветова - доктор медицинских наук, профессор, заведующая ЦНИЛ НГМУ (Новосибирск).

Сергей Николаевич Шилов - кандидат медицинских наук, ассистент кафедры патологической физиологии и клинической патофизиологии НГМУ (Новосибирск).

Анатолий Васильевич Ефремов - доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАМН, Заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой патологической физиологии и клинической патофизиологии НГМУ (Новосибирск).

Игорь Дмитриевич Сафронов - доктор медицинских наук, профессор кафедры патологической физиологии и клинической патофизиологии НГМУ (Новосибирск).

Елена Николаевна Самсонова - доктор медицинских наук, профессор кафедры патологической физиологии и клинической патофизиологии НГМУ (Новосибирск).

Александр Трофимович Тепляков - доктор медицинских наук, профессор, Заслуженный деятель науки РФ, руководитель отделения сердечной недостаточности ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН (Томск).

Райхан Есенжановна Тулеутаева - кандидат медицинских наук, соискатель кафедры патологической физиологии и клинической патофизиологии НГМУ (Новосибирск).

Юлия Юрьевна Торим - кандидат медицинских наук, научный сотрудник отделения сердечной недостаточности ФГБУ «НИИ кардиологии» СО РАМН (Томск).