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

ВАК 14.01.05

Поступила в редакцию 16 октября 2012 г.

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 с ы воротке крови п ациентов ХСН возрастал по мере прогресси р ования заболевания. У пац и ентов 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 сыво ротке 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 ишемического ремоделирования миокарда. Ключевым его механизмом признан Fas-опосредованный апоптоз, активатором которого служит растворимый Fas-лиганд (sFas-L), а ингибитором – рас творимый Fas-рецептор (sFas) [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 ишемической 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]. Ультраструктур-ные исследования кардиомиоцитов у больных с кардиомиопатиями, 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-α (ФНО-α)) в плазме крови, так и повышение количества рецепторов к соответствующим факторам на поверхности кардиомиоцитов (Fas-R, ФНО-R1) [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 и с пользованием 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 гемодинамических 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 гемодинамических 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.

Таблица 1

Уровень sFas-L у больных ХСН (начало исследования)

Показатель

sFas-L, пг/мл

Функциональный класс

II, n = 35                   III, n = 31

71,5±7,8*#

Контроль, n = 32

IV, n = 28

101,4±11,3*           124,2±15,5*          19,2±3,2

р<0,05 достоверность по отношению к: * группе контроля; # ФК 3 и 4

Таблица 2

Изменение уровня sFas-L в динамике (через 12 мес. наблюдения) в зависимости от характера течения ХСН

Показатель Период наблюдения Течение ХСН благоприятное, n = 49 неблагоприятное, n = 45 sFas-L, пг/мл 1 точка 87,4±9,7 114,6±12,5# 2 точка 73,4±10,5 145,3±15,2#* р<0,05 достоверность по сравнению с: * исходным уровнем внутри группы; # группой А

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 (r = 0,51; р<0,05), а также прямая корреляция между концентрацией sFas-L в сыворотке и размерами полостей ЛЖ (конечный систолический размер – r = 0,43; р<0,05; конечный диастолический размер – r = 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 сни жению (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-α у больных с дисфункцией ЛЖ ведет к увеличению содержания его клеточного рецептора и готовности к апоптическому стимулу. Вместе с тем ФНО-α 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.