Зимова зустріч фахівців з наукових досліджень щодо серцевої недостатності

20-23 січня 2016 року у м. Ле- Дьяблере (Швейцарія) відбулася традиційна зимова зустріч фахівців у галузі наукових досліджень щодо серцевої недостатності (СН). Із привітальним словом виступив президент Європейської асоціації серцевої недостатності (HFA) G. Filipatos.
Перша сесія конференції була присвячена дослідженням шаперонів та регулюючих білків кардіоміоцитів. Шаперони – білки, що забезпечують нековалентне згортання/розгортання та збірку/розбірку інших макромолекулярних структур без взаємодії з ними. Шаперони запобігають денатурації білків і відновлюють їхню структуру. Серед значної кількості досліджуваних шаперонів кардіоміоцита важливе місце посідає мелюзин. Він не лише підтримує структуру білків, забезпечує їх неспецифічну агрегацію в результаті дії тепла (тому і належить до родини Hsp 90 та є білком теплового шоку) – на сьогодні з’ясовано, що його головна функція полягає в активації компенсаторних механізмів, зокрема розвитку гіпертрофії кардіоміоцитів в умовах перевантаження тиском лівого шлуночка (ЛШ).
Згідно з експериментальними даними експресія мелюзину збільшується протягом початкових стадій компенсаторної гіпертрофії ЛШ у мишей з аортальним стенозом і знижується в кінцевих стадіях, при його дилатації та розвитку систолічної дисфункції ЛШ. У людей також спостерігається тенденція до зменшення експресії мелюзину при аортальному стенозі у разі зниження фракції викиду ЛШ.
Друга сесія конференції була присвячена механізмам розвитку легеневої гіпертензії та експериментальним результатам застосування нових фармакологічних засобів. У своїй доповіді S.S. Pullamsetti зазначив, що у здорових мишей у легенях та правому шлуночку його робоча група виявила експресію мікро-РНК 223. Водночас при легеневій гіпертензії, зумовленій гіпоксією, зареєстровано зменшення рівня мікро-РНК, що пов’язано зі збільшенням експресії мішеней для неї – інсуліноподібного фактора росту (IGF) та його рецепторів (IGF-IR). Подібно до цього у хворих із легеневою гіпертензією виявлено зменшення мікро-РНК зі збільшенням кількості рецепторів до IGF. У молодих мишей в умовах гіпоксії або підвищення післянавантаження при надлишковій експресії, генетичній інактивації або фармакологічній інгібіції IGF та IGF-IR зменшується гіпертрофія і покращується функція правого шлуночка. Крім того, група дослідників на чолі з S.S. Pullamsetti вивчала вплив антагоністів серотонінових рецепторів на утворення колагену при ідіопатичній легеневій гіпертензії. Встановлено, що на моделі лівошлуночкової СН збільшується концентрація серотоніну (5-НТ) та щільність його рецепторів на фібробластах серця, які, у свою чергу, продукують інтерлейкін-6, інтерлейкін-1β і фактор некрозу пухлин (TNF-α). Останні стимулюють синтез колагенових волокон та зумовлюють розвиток СН. Автори перевіряли цю теорію під час експериментів на тваринах на моделі правошлуночкової СН. Упродовж 21 дня в одній групі тварин використовували блокатор серотонінових рецепторів, в іншій – плацебо. У другій групі виявлено достовірну гіпертрофію правого шлуночка під час проведення магнітно-резонансної томографії та збільшення кількості колагенових волокон у препаратах правого шлуночка при гістохімічному аналізі.
T. Bartero доповів про результати своєї роботи, яка була присвячена механізмам формування жорсткості й ремоделювання судин легеневого русла. В експериментальних роботах на мишах з легеневою гіпертензією виявлено активацію в клітинах судин сімейства мікро-РНК 130/301. Припускають, що останні активують ко-транскрипційні фактори YAP/TAZ, результатом чого є депонування колагену та порушення співвідношення колаген/еластин у стромі легеневого русла. Підтвердженням цієї теорії є позитивний вплив на перебіг легеневої гіпертензії при застосуванні інгібіторів мікро-РНК 130/301 in vivo.
R. Savai і співавт. досліджували транскрипційний фактор Fox – групу білків, що є ключовим регулятором клітинної проліферації та забезпечує синтез матричної РНК з ДНК. Дослідниками визначено, що в клітинах гладкої мускулатури артерій легень у людей з легеневою гіпертензією експресія фактора Fox інактивується шляхом фосфорилювання. Такі результати підтверджуються eх vivo під час обробки клітин гладких м’язів факторами росту та запальними цитокінами. Фармакологічна інгібіція або генетична абляція фактора Fох у клітинах гладких м’язів відтворює легеневу гіпертензію in vitro та in vivo. І навпаки – застосування внутрішньовенного або інгаляційного паклітакселу, що відновлює транскрипційну активність фактора Fох, призводить до зворотного розвитку ремоделювання артеріол та гіпертрофії правого шлуночка in vivo. У висновках дослідники зазначили, що в найближчій перспективі фактор Fох є фармакологічною мішенню для лікування легеневої гіпертензії.
F. Perros доповів про нову групу препаратів для лікування легеневої гіпертензії – інгібітори Rho-кінази. Блокада останньої реалізується шляхом зв’язування інгібітора із сайтом, який відповідає за його активацію шляхом приєднання АТФ. Це призводить до зниження фосфорилювання легкого ланцюга міозину і зменшення вазоконстрикції. У декількох дослідженнях при застосуванні Rho-кінази виявлено також зниження рівня ендотеліну-1 і підвищення синтезу оксиду азоту ендотеліоцитами.
Згідно з іншими експериментальними даними встановлено підвищену концентрацію тромбоцитарного фактора росту (PDGF) у пацієнтів з легеневою гіпертензією. PDGF стимулює ріст гладких м’язів судинної стінки артеріол легень. В експерименті на мишах показано, що інгібітори PDGF зменшують тиск у легеневій артерії та гіпертрофію правого шлуночка.
На третій сесії було розглянуто механізми розвитку кардіотоксичності в терапевтичній практиці онкологів. А. Lyon наголосив на актуальності цієї проблеми та навів деякі статистичні дані: у 10% пацієнтів, які отримують доксорубіцин або його похідні, спостерігається кардіотоксичний ефект; виникнення СН на тлі терапії онкологічного процесу збільшує ризик смертності в 3,5 раза порівняно з ідіопатичною кардіоміопатією. Також доповідач акцентував увагу на тому, що на сьогодні не існує методів визначення зворотності кардіотоксичного ефекту доксорубіцину, а також на необхідності створення нової субспеціалізації – кардіоонкології.
Серед важливих проблем кардіоонкології чільне місце посідає раннє виявлення кардіотоксичності. Міостатин – це білок, що продукується скелетними м’язами, інгібує внутрішньоклітинну диференціацію міоцитів, його кількість збільшується при інтенсивному міогенезі. У моделі на мишах було виявлено, що міостатин, як і NT-proBNP, є раннім маркером кардіотоксичності при доксорубіциновій терапії. Факторами ризику розвитку доксорубіцинової кардіоміопатії на сьогодні визначено: підлітковий і старечий вік, жіночу стать, внутрішньовенне болюсне введення хіміотерапевтичних препаратів, цукровий діабет, гіпертензію, наявні захворювання серця, радіаційне опромінення в анамнезі.
Сучасна теорія молекулярного механізму пошкодження міокарда при лікуванні доксорубіцином полягає в тому, що препарат утворює комплекс з топоізомеразою II (ферментом, що за нормальних умов забезпечує АТФ-залежне розщеплення ДНК ланцюгів з наступним їх зшиванням, транскрипцією, трансляцією, реплікацією). При зв’язуванні топоізомерази II з доксорубіцином відбувається неконтрольований розрив ДНК. У разі запуску цього каскаду пошкоджується ДНК, виникає дисфункція мітохондрій, зростає концентрація активних форм кисню, відбувається внутрішньоклітинне накопичення заліза. Зазначені пошкодження ініціюють вторинне клітинне ушкодження: порушення гомеостазу кальцію та роботи скорочувального апарату кардіоміоцитів. На ультраструктурному рівні це проявляється у втраті міофібрил, розширенні саркоплазматичного ретикулуму, вакуолізації цитоплазми. Врешті-решт, попередники кардіоміоцитів руйнуються або піддаються значному старінню. Таким чином, апоптоз і старіння клітин-попередників – головні чинники патогенезу доксорубіцинової кардіоміопатії. Унаслідок виснаження клітин-попередників знижується здатність кардіоміоцитів до регенерації у відповідь на незначні травми, які накопичуються та впливають на серцеву структуру і функцію.
На наступній сесії було розглянуто механізми метаболічної регуляції та адаптації міокарда. Доповідь W. Krek була присвячена зумовленому гіпоксією фруктолізу як одному з механізмів розвитку гіпертрофії міокарда. Центральним ферментом у метаболізмі фруктози є кетогексокіназа. За нормальних умов фруктоза метаболізується лише в печінці, тоді як при гіпоксії в людських і мишачих моделях міокарда її метаболізм виявляється і в кардіоміоцитах та викликає їх гіпертрофію. Гіпоксія активізує так званий гіпоксія-індуцибельний фактор (HAF) 1α, що опосередковує адаптаційні реакції в умовах дефіциту кисню. H. Sadek (США) доповів про метаболізм клітин-попередників кардіоміоцитів в епікарді та ендокарді ссавців. Подібно до гемопоетичних стовбурових клітин клітини-попередники в гіпоксичному епікарді використовують цитоплазматичний гліколіз, що є менш киснезатратним порівняно з мітохондріальним окислювальним фосфорилюванням. Такий метаболічний стан забезпечується HAF-1α фактором, що, у свою чергу, регулюється внутрішньоклітинною напругою кисню.
O. Kynya і співавт. з’ясували, що ДНК мітохондрій, яка не піддалася руйнуванню після аутолізу органел за посередництва Toll-подібного рецептора (TLR 9), може зумовлювати при навантаженні тиском ЛШ протягом 10 днів розвиток міокардиту у мишей та виникнення СН. При введенні блокаторів рецептора TLR 9 мишам спостерігалося зменшення рівня запальних цитокінів у кардіоміоцитах.
O. Birgnann у своїй доповіді зазначив, що результатом їх дослідження стало встановлення того факту, що кількість кардіоміоцитів і їх попередників визначається пренатально і є стабільною протягом життя людини, тоді як кількість ендотеліальних та мезенхімальних клітин збільшується з народження до раннього дорослого життя. Згідно з даними вчених 15% ендотеліальних клітин та 4% мезенхімальних оновлюються щорічно в дитинстві, і цей процес уповільнюється в дорослому віці. Водночас оновлення кардіоміоцитів практично відсутнє і в зрілому віці становить менше 1%.
K. Wallert і співавт. досліджували клітини червоного кісткового мозку у мишей з гострим інфарктом міокарда. Дослідники виявили новий білок, що має репаративні властивості. Моноцити та макрофаги кісткового мозку продукують білок MYDGY (myeloid-derived growth factor), який підтримує виживання кардіоміоцитів і клітин гладкої мускулатури судинної стінки. Натомість миші з нокаутованим геном цього білка мають більші зони акінезу і дискінезу ЛШ, у них частіше розвивається дисфункція ЛШ порівняно з мишами, у яких синтезується зазначений білок. Введення мишам у ранньому періоді гострого інфаркту міокарда рекомбінантного MYDGY зменшує у них розмір рубця.
L. Miquirol і співавт. в експерименті на тваринах виявили новий флюорестуючий білок (GFP) в ендотеліальних клітинах коронарних артерій у зоні гострого інфаркту міокарда. Скупчення цього білка в ендокарді дослідники назвали «ендотеліальними квітами»; згодом під дією факторів росту на їх місці з’являються клітини-попередники гладкої мускулатури та формуються нові кровоносні судини.

Підготувала І.Д. Мазур