Алекбер Газанфар оглы матриксные металлопротеиназы и особенности апоптоза при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей


НазваниеАлекбер Газанфар оглы матриксные металлопротеиназы и особенности апоптоза при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей
страница1/6
Гасанов
Дата конвертации27.08.2012
Размер0,68 Mb.
ТипАвтореферат
СпециальностьПедиатрия
Год2009
На соискание ученой степениДоктор медицинских наук
  1   2   3   4   5   6


На правах рукописи


Гасанов Алекбер Газанфар оглы


МАТРИКСНЫЕ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫ

И ОСОБЕННОСТИ АПОПТОЗА

ПРИ КАРДИОМИОПАТИЯХ И ВРОЖДЕННЫХ ПОРОКАХ СЕРДЦА У ДЕТЕЙ


14.00.09 - педиатрия


АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора медицинских наук


Москва – 2009


Работа выполнена в Учреждении Российской академии медицинских наук Научном центре здоровья детей РАМН


Научные консультанты:


доктор медицинских наук,

профессор Басаргина Елена Николаевна

доктор медицинских наук Бершова Татьяна Владимировна


Официальные оппоненты

доктор медицинских наук,

профессор Леонтьева Ирина Викторовна

доктор медицинских наук,

профессор Котлукова Наталья Павловна

доктор медицинских наук,

профессор Кучеренко Алла Георгиевна


Ведущая организация:

ГОУ ДПО Российская медицинская академия последипломного образования МЗ и СР РФ


Защита состоится «____»____________2010г. в _____ часов на заседании Диссертационного совета Д 001.023.01 при Учреждении Российской академии медицинских наук Научном центре здоровья детей РАМН по адресу: 119991, г. Москва, Ломоносовский проспект 2/62


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии медицинских наук Научном центре здоровья детей РАМН по адресу: 119991, г. Москва, Ломоносовский проспект 2/62


Автореферат разослан «___» _____________ 2009 года.


Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат медицинских наук А.Г.Тимофеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ


Актуальность проблемы. В структуре заболеваемости и смертности детей сердечно-сосудистые заболевания по-прежнему занимают лидирующие позиции (Басаргина Е.Н., 2003; Терещенко С.Н., 2004; Школьникова М.А., 2008). Несмотря на достижения в диагностике и лечении заболеваний сердца, хроническая сердечная недостаточность у детей встречается часто и, следовательно, поиск новых маркеров прогнозирования ее течения и эффективных средств терапии остается актуальным.

В последние десятилетия прошлого столетия получила определенное развитие так называемая, нейрогормональная концепция возникновения хронической сердечной недостаточности. Однако, несмотря на теоретическую привлекательность, значимость нейрогормональной гиперактивации в развитии хронической сердечной недостаточности оказалась переоцененной (Мареев В.Ю., 2002; Березин А.Е., 2004; Скворцов А.А., 2006). Сегодня правильнее говорить не о чрезмерной активации отдельных нейрогормональных систем, даже таких мощных как ренин-ангиотензин-альдестероновой или симпатико-адреналовой, а о дисбалансе нейрогормональных факторов, вызывающих пролиферацию или апоптоз клеток и ремоделирование миокарда. В настоящее время стало очевидным, что в формировании хронической сердечной недостаточности немаловажную роль играют изменения структуры внеклеточного матрикса и гибель клеток путем апоптоза (Ярилин А.А., 1997; Москалева Е.Ю., 2006).

В последние годы установлены основные механизмы развития хронической сердечной недостаточности: регенеративно-пластические изменения кардиомиоцитов и последующая их гибель путем апоптоза, сопряженные с нарушениями структурно-функционального состояния внеклеточного матрикса и последующим формированием фиброза (Eltyeb A., 2007; Xiao J. 2009). Выявлена альтерация компонентов внеклеточного матрикса, которая осуществляется при дисбалансе активности матриксных металлопротеиназ (ММП) и их тканевых ингибиторов (ТИММП). Причем деструкция коллагеновой сети миокарда может быть вызвана факторами, индуцирующими или повышающими активность матриксных металлопротеиназ, либо снижающими фоновую активность их тканевых ингибиторов. Однако синергично-антагонистические отношения указанных ферментов и их ингибиторов в процессах повреждения внеклеточного матрикса (ВМ) кардиомиоцитов при хронической сердечной недостаточности по существу не исследовались. Остаются невыясненными вопросы регуляции активности матриксных металлопротеиназ и их тканевых ингибиторов в процессах деградации коллагена и фиброзирования миокарда, сопровождающихся ремоделированием сердца и реконструкцией его камер.

Исследования молекулярных механизмов апоптоза при различных формах патологии сердца является одной из актуальных проблем медицинской науки. Длительное время считалось, что апоптоз не характерен для высокодифференцированных тканей. Однако в последние несколько лет установлен апоптоз кардиомиоцитов при остром и хроническом миокардите (Das A., 2005; Ricci С., 2005). Гибель клеток путем апоптоза происходит также при гипоксии на фоне уменьшения кровоснабжения органа (Симоненко В.Б., 2000; Niessner A., 2009). Вместе с тем недостаточно изучены особенности индукции и течения апоптоза при различных формах патологии сердца. Существуют противоречивые данные о значимости изменений комплекса Fas-рецептор–Fas-лиганд (Fas-R–Fas-L) при индукции апоптоза по мембранному пути у больных с сердечно-сосудистыми заболеваниями (Аббасова С.Г., 1999; Швел И.А. 2009; Li Y., 2004; Stamatis A., 2007). В полной мере не исследованы процессы высвобождения митохондриальных апоптических факторов, одним из которых является цитохром-С (Vempati U.D. 2007). Важным является выяснение степени асимметрии внешнего и внутреннего слоев плазматической мембраны по составу их фосфолипидов, в частности, связи фосфатидилсерина с аннексином-V. Особый интерес представляет анализ процессов регуляции апоптоза и изменений внеклеточного матрикса, механизмов взаимосвязи программированной клеточной гибели и состояния кардиомиоцитов, а также их влияние на выраженность процессов фиброзирования миокарда.

Для определения связи между изменениями активности матриксных металлопротеиназ и динамикой ряда параметров апоптоза кардиомиоцитов на фоне комплексной терапии хронической сердечной недостаточности представляется необходимой также оценка значимости изменений геометрии сердца и его функционального состояния, особенно при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей. Все вышеизложенное определило цель настоящей работы.

Цель работы: установить закономерности изменений сывороточных матриксных металлопротеиназ и факторов апоптоза при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей для оптимизации диагностики и лечения.

Задачи исследования:

1. определить динамику содержания матриксных металлопротеиназ и их тканевого ингибитора в сыворотке крови при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей.

2. установить изменения факторов апоптоза в крови на разных стадиях формировании сердечной недостаточности у детей.

3. определить изменения продукции оксида азота и активности супероксиддисмутазы при различной тяжести недостаточности кровообращения у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца.

4. выявить особенности изменений содержания матриксных металлопротеиназ и маркеров активности апоптоза фоне комплексной терапии хронической сердечной недостаточности при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей.

Научная новизна: впервые установлены закономерности изменений продукции матриксных металлопротеиназ, индукторов апоптоза и их регуляторов при хронической сердечной недостаточности у детей с различными формами кардиомиопатий и врожденных пороков сердца. Показано, что длительное функционирование апоптоза при патологии сердца у детей дополнительно подтверждает динамический характер процесса клеточного умирания и свидетельствует о том, что терапевтические мероприятия, проводимые даже недели спустя от начала ишемического повреждения, могут защищать поврежденный миокард.

Выявлено, что у детей с хронической сердечной недостаточностью типовой реакцией является усиление митохондриального пути развития апоптоза, связанного с высвобождением цитохрома-С и образованием апоптосом, инициирующих каспазный путь, а также активация Fas-зависимого мембранного пути апоптоза, сопровождающегося изменениями фосфолипидного состава плазматической мембраны и увеличением содержания аннексина, который является маркёром апоптоза у таких больных. Выявлены различия сывороточных уровней матриксных металлопротеиназ в зависимости от стадии недостаточности кровообращения и нозологических форм изучаемых заболеваний сердца

Впервые установлены тесные взаимосвязи между эхокардиографическими показателями сердца, сывороточным содержанием матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 и индукцией процессов апоптоза, а также их регуляторами у детей с недостаточностью кровообращения.

Впервые у детей при дилатационной, гипертрофической, рестриктивной кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца установлены разнонаправленные изменения соотношений концентраций матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1, что указывает на вариации ремоделирования миокарда при различных заболеваниях сердца.

У детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца установлены однонаправленные изменения сигнальных молекул апоптоза независимо от нозологических форм, наибольшая активность которых выявлена у больных с выраженными проявлениями недостаточности кровообращения при дилатационной и рестриктивной кардиомиопатиях, а также у пациентов c аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии.

Впервые установлено, что доказательством участия апоптоза в гибели кардиомиоцитов при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца у детей является протективное действие фармакологических вмешательств, направленных на его селективное торможение.

Впервые в детской кардиологии в клинических условиях доказана эффективность влияния комплексной терапии на стабилизацию матриксных металлопритеиназ, маркеров и регуляторов апоптоза, что обусловлено способностью препаратов уменьшать степень гипоксического повреждения кардиомиоцитов, регулировать метаболизм миокарда, подавлять программированную гибель клеток и развитие избыточного фиброза.

Практическая значимость работы

Изменения морфометрических и функциональных параметров сердца у детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца, сопровождающиеся изменением концентраций матриксных металлопротеиназ / тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 в сыворотке крови, усилением клеточной гибели и нарушением баланса в системе их регуляторов, позволяют считать ММП-1, ММП-2, ММП-9, ТИММП-1, показатели апоптоза, а также уровни оксида азота и супероксиддисмутазы значимыми маркерами повреждения миокарда у детей при кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца.

Значимые изменения соотношений концентраций матриксных металлопротеиназ / тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 при гипертрофической кардиомиопатии и разных стадиях недостаточности кровообращения при дилатационной и рестриктивной кардиомиопатиях и врожденных пороках сердца свидетельствуют о выраженной деструкции коллагена, развитии фиброза миокарда с нарушением его функций. Смещение баланса в сторону блокады матриксной металлопротеиназ-1 у детей с гипертрофической кардиомиопатией, врожденными пороками сердца и дилатационной кардиомиопатией при недостаточности кровообращения IIБ – III стадиях свидетельствует о потере контроля над избыточным образованием фиброза во внеклеточном матриксе.

Повышение содержания матриксных металлопротеиназ и отсутствие адекватного контроля тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ-1 приводят к деградации коллагена, ремоделированию сердца, что характерно для больных с дилатационной кардиомиопатией при недостаточности кровообращения I-IIA стадий, рестриктивной кардиомиопатией и аномальным отхождением левой коронарной артерии от легочной артерии.

Сохраняющаяся высокая концентрация ММП-2 и ММП-9 в сыворотке крови больных с дилатационной и рестриктивной кардиомиопатией на разных стадиях недостаточности кровообращения свидетельствует о перманентности деструктивных процессов во внеклеточном матриксе и является предиктором неблагоприятного прогностического исхода заболевания

Применение ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента и ß-адреноблокаторов у детей с хронической сердечной недостаточностью оказывает кардиопротективное действие на миокард, предотвращает ремоделирование сердца, способствует повышению эффективности комплексной терапии и ускоряет обратную динамику систолической и диастолической дисфункции миокарда.

Определение концентрации изучаемых протеаз и сигнальных молекул апоптоза в сыворотке крови детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца являются объективными критериями оценки тяжести нарушения кровообращения, что позволяет рекомендовать анализ содержания этих биохимических агентов для оценки эффективности и безопасности лечения ХСН у детей.

Внедрение результатов работы в практику.

Критерии анализа ремоделирования сердца при кардиомиопатиях и ВПС, а также способы их коррекции и методы оценки эффективности проводимой комплексной терапии у детей внедрены в кардиологическом отделении и консультативно-диагностическом центре НЦЗД РАМН.

Материалы диссертации по диагностике и лечению кардиомиопатий и врожденных пороков сердца включены в учебный курс повышения квалификации стажеров, клинических ординаторов и аспирантов в НЦЗД РАМН.

Установленные методы оптимизации комплексной терапии и способы оценки эффективности лечения детей с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца целесообразно использовать в диагностических центрах и стационарах, специализированных кардиологических отделениях, а также в других лечебных учреждениях, занимающихся диагностикой, лечением и профилактикой сердечно-сосудистых заболеваний у детей и подростков.

Апробация диссертации. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: XI конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2007); XII конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2008); VIX Всероссийском съезде сердечно-сосудистых хирургов (Москва, 2008); XVI Съезде педиатров России (Москва, 2009); IV Европейском конгрессе педиатров (Europaediatrics, Moscow, 2009).

Структура диссертации. Работа изложена на _____ машинописных листах. Диссертация стоит из введения, обзора литературы, описания объема и методов исследований, четырех глав собственных исследований, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего ______ отечественных ______ зарубежных источников. Работа иллюстрирована ______ таблицами и ______ рисунками.


ОБЪЕМ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена в кардиологическом отделении (зав. – д.м.н., проф. Е.Н. Басаргина) и лаборатории клинической биохимии (зав. – д.м.н., проф. М.И. Баканов) НИИ педиатрии НЦЗД РАМН (директор – академик РАМН, профессор А.А. Баранов).

Специальные исследования проводились в отделениях ультразвуковой диагностики (зав.–д.м.н., проф. И.В. Дворяковский), функциональной диагностики (зав.–д.м.н., проф. О.Ф. Лукина), рентгеновском отделении (зав. – к.м.н. Е.Н. Цыгина), отделении компьютерной томографии (зав.–д.м.н. Е.И.Зеликович) и патологоанатомической лаборатории (зав.–д.м.н., проф. А. Г.Талалаев) НИИ педиатрии НЦЗД РАМН.

В кардиологическом отделении был обследован 191 ребенок в возрасте от 2 мес. до 16 лет, из них 171 больной с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца. При этом с дилатационной кардиомиопатией (ДКМП) было 68 больных, с гипертрофической кардиомиопатией (ГКМП) - 36, с рестриктивной кардиомиопатий (РКМП) - 14 и с врожденными пороками сердца (ВПС) - 53. Референтную группу составили 20 условно здоровых детей.

Диагностика указанных форм патологии сердца осуществлялась на основании данных анамнеза, клинического осмотра и инструментальных исследований: электрокардиографии (ЭКГ), суточного мониторирования ЭКГ (СМ ЭКГ), эхокардиографии (ЭхоКГ) с допплерографией, рентгеновского и томографического исследования органов грудной клетки.

Регистрацию ЭКГ проводили в 12 общепринятых отведениях на электрокардиографах «Мингофон-7» и «Megacart» фирмы «Simens». Холтеровское мониторирование ЭКГ осуществляли с помощью систем «Medilog Optima F4» фирмы «Oxford» и «МТ-200» фирмы «Schiller».

ЭхоКГ-исследование проводили с использованием ультразвуковой диагностической системы «Seqvonia 512» (Acuson). Кроме одномерного и двухмерного сканирования выполняли импульсную допплер-ЭхоКГ для определения наличия и степени выраженности митральной и трикуспидальной регургитации, легочной гипертензии и диастолической функции миокарда левого желудочка. При оценке эхокардиографических данных сердца детей определяли фактические показатели и по уравнениям линейной регрессии представляли их в процентах от должных величин (Иванов А.П., 1988).

Определение содержания матриксных металлопротеиназ: ММП-1, ММП-2, ММП-9 и их тканевого ингибитора – ТИММП-1, а также маркеров апоптоза: sFas-R, sFas-L, цитохрома С, аннексина-V и Cu/Zn супероксиддисмутазы (СОД) использовали метод количественного твердофазного иммунноферментного анализа (ИФА). Принцип метода ИФА основан на количественном определении исследуемого биологического агента в сыворотке крови человека с помощью его послойного связывания со специфичными антителами.

Определение концентрации оксида азота (NO) в сыворотке крови проводили колориметрическим методом. Принцип метода основан на ферментном превращении нитрата в нитрит с участием фермента нитрат-редуктазы и колориметрическом измерении концентрации нитрита по азо-красителю, образующемуся в реакции Грисса (Реутов В.П.,1998).

Всем больным с кардиомиопатиями и врожденными пороками сердца проводили симптоматическое лечение, направленное на уменьшение выраженности симптомов недостаточности кровообращения, и включало ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ), мочегонные препараты, сердечные гликозиды и у ряда больных ß-адреноблокаторы. Назначение больным ИАПФ было обусловлено наличием признаков сердечной недостаточности. При этом предварительно проводили пробу, которая заключалась в назначении капотена в дозе 0,2–0,4 мг/кг/сутки, под контролем числа сердечных сокращений (ЧСС) и артериального давления (АД), определяемых каждые 30 минут в течение 4-х часов. Результат считался положительным, если у ребенка не появлялось жалоб, а величина АД не снижалась более чем на 10% по сравнению с исходным уровнем. В последующем первоначальную дозу препарата увеличивали до 0,8–1 мг/кг/сутки в зависимости от динамики клинических показателей.

Оптимальной дозой ингибиторов АПФ, применяемых в педиатрической практике, считается то количество препарата, при применении которого снижается конечный систолический объем (КСО), конечный диастолический объем (КДО) и давление в левом желудочке; повышается сердечный выброс и поддерживается рабочее системное давление без проявлений брадикардии (Атрощенко И.Е., 2001; Gregory B., 2006). Больным с ДКМП лечение ß-адреноблокаторами было начато на фоне предшествующего длительного приема ИАПФ, дигоксина и диуретиков при стабильном клиническом состоянии.

Статистическую обработку всех полученных данных выполняли с использованием пакета программы «Statistica 6.0». Оценка распределения параметров в выборках проводилась с помощью построения гистограмм и графиков. Рассчитывали среднюю величину (M), ошибку средней (m); данные в тексте и таблицах представляли в виде M±m. Для сравнения средних величин использовали ANOVA и считали различия статистически значимыми при р<0,05. Корреляционный анализ в зависимости от распределения проводился по методам Пирсона и Спирмана.

  1   2   3   4   5   6

Разместите кнопку на своём сайте:
поделись


База данных защищена авторским правом ©dis.podelise.ru 2012
обратиться к администрации
АвтоРефераты
Главная страница