Статьи

Перечень материалов, опубликованных в Российском кардиологическом журнале. Образование в 2023 году

КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ Дрень Е. В., Ляпина И. Н., Ганюков В. И., Иванова А. В., Стасев А. Н., Барбараш О. Л., Барбараш Л. С.ОСОБЕННОСТИ ДЛИТЕЛЬНОГО ВЕДЕНИЯ ПАЦИЕНТКИ РЕПРОДУКТИВНОГО ВОЗРАСТА ПОСЛЕ ХИРУРГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ МИТРАЛЬНОГО КЛАПАНА НА ...

0
161

Влияние представителя пиримидинов — 5-оксиметилурацила на динамику ангиогенных факторов роста в периоперационном периоде хирургической реваскуляризации миокарда (результаты рандомизированного исследования)

Аортокоронарное шунтирование (АКШ) является методом хирургической реваскуляризации миокарда, позволяющим существенно повысить выживаемость пациентов с многососудистым поражением коронарного русла при ишемической болезни сердца (ИБС) [1]. Согласно данным современных исследований этот результат достигается не только благодаря улучшению кровоснабжения миокарда вследствие создания обходного анастомоза, но и за счет развития коллатерального кровообращения, способного обеспечить кровоток в случае разрыва атеросклеротической бляшки и тромбоза шунтированной артерии [2]. Биологической основой развития коллатерального кровообращения являются артерио- и ангиогенез, а основным пусковым фактором для роста и развития новых кровеносных сосудов — ишемия миокарда. Таким образом, артериогенез и ангиогенез можно считать фундаментальными механизмами выживаемости при ИБС [3][4]. Вместе с тем в ряде исследований было показано, что реваскуляризация миокарда с помощью АКШ может вызывать самостоятельный ангиогенетический ответ [5]. Исходя из этого, Gutterman DD, et al. [6] недавно выдвинули гипотезу, в соответствие с которой АКШ улучшает ишемическую среду миокарда, устанавливая «атеростаз» за счет эндогенного высвобождения факторов, обладающих сосудорасширяющими, противовоспалительными, антитромботическими и ангиогенетическими способностями.

В этой связи значительный научно-практический интерес представляет раскрытие механизмов, влияющих на развитие микроциркуляторного русла при проведении операций хирургической реваскуляризации миокарда, а также поиск фармакологических субстанций, способных стимулировать процесс ангио- и артериогенеза при проведении указанных операций [7].

Цель исследования: оценить влияние препарата 5-оксиметилурацил (5-ОМУ) на динамику ангиогенных факторов роста в периоперационном периоде хирургической реваскуляризации миокарда.

Материал и методы

В проспективное рандомизированное одноцентровое исследование было включено 50 больных, которым в Республиканском кардиологическом центре (г. Уфа) проводилась хирургическая реваскуляризация миокарда. Критериями включения в исследование стали возраст от 40 лет и старше, запланированная операция АКШ, стенокардия напряжения 3-4 функционального класса по CCS. Основными критериями исключения — выраженная дисфункция клапанов на фоне ИБС, аневризма левого желудочка, острый период инфаркта миокарда (ИМ), тяжелая систолическая дисфункция левого желудочка (фракция выброса левого желудочка <30%), значимое атеросклеротическое поражение каротидного бассейна (стеноз >70%).

Стандартная терапия включала антиагрегантную терапию (ацетилсалициловая кислота, клопидогрел), ?-блокаторы (метопролол, бисопролол, карведилол), ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (эналаприл, лизиноприл, периндоприл), статины (симвастатин, аторвастатин, розувастатин) и, при необходимости, нитраты короткого и пролонгированного действия (изосорбид динитрат, изосорбид мононитрат). Пациенты с сопутствующим сахарным диабетом получали адекватную сахарснижающую терапию.

Рандомизация была осуществлена методом конвертов. Больные основной группы (25 человек) в дополнение к стандартной терапии за 5 дней до и в течение 14 дней после операции перорально получали препарат 5-ОМУ в дозе 500 мг 3 раза/сут. Контрольную группу составили также 25 больных, которым проводилась стандартная терапия. Дизайн исследования представлен на рисунке 1. Как исследователи, так и пациенты были проинформированы о назначенном лечении.

Рис. 1. Дизайн исследования.
Сокращения: АКШ — аортокоронарное шунтирование, ИС — информированное согласие, ИФА — иммуноферментный анализ, 5-ОМУ — 5-оксиметилурацил.

Группы были сопоставимы по полу, возрасту, давности заболевания, функциональному классу стенокардии и недостаточности кровообращения, количеству пораженных сосудов, клинико-функциональным показателям и особенностям хирургического вмешательства (при апостериорном сравнении с использованием критерия Манна-Уитни и углового преобразования Фишера различия статистически незначимы (p>0,05)) (табл. 1).

Таблица 1

Демографические и клинико-функциональные характеристики исследуемых групп, Me (25%-75%)

Показатель

Основная группа
(n=25)

Контрольная группа
(n=25)

Статистическая значимость различий, р

Основные клинико-демографические характеристики

Средний возраст, лет

50,37 (42,93-66,41)

55,51 (46,84-63,88)

0,63

Мужской пол, %

92

96

0,60

Функциональный класс стабильной стенокардии по CCS

3,00 (2,51-3,74)

3,34 (2,63-3,72)

0,88

Функциональный класс недостаточности кровообращения по NYHA

2,00 (1,54-2,40)

2,03 (1,66-2,22)

0,41

Давность заболевания, мес.

65,36 (55,00-72,08)

59,79 (48,84-69,82)

0,67

Сопутствующие заболевания

Постинфарктный кардиосклероз, %

72

68

0,30

Артериальная гипертензия, %

60

64

0,29

Сахарный диабет, %

16

20

0,36

Характеристики поражения коронарного бассейна

Среднее количество пораженных артерий

2,62 (2,04-3,00)

2,55 (2,00-2,90)

0,44

Поражение передней межжелудочковой артерии, %

100

100

1,0

Поражение огибающей артерии, %

80

84

0,37

Поражение правой коронарной артерии, %

84

80

0,37

Особенности хирургического вмешательства

Использование ИК, %

64

64

1,0

Средняя продолжительность операции, мин

235,86 (205,65-270,24)

252,00 (210,00-291,24)

0,68

Среднее время ИК, мин

102,18 (81,65-136,00)

111,40 (76,54-128,96)

0,89

Среднее время пережатия аорты, мин

60,76 (52,62-70,44)

55,48 (49,53-68,82)

0,39

Сокращения: ИК — искусственное кровообращение, CCS — Canadian Cardiovascular Society (Канадское кардиологическое общество), NYHA — New York Heart Association (Нью-Йоркская ассоциация сердца).

У всех пациентов исходно (до назначения препарата) и через 2 нед. после выполнения АКШ определяли количественные значения следующих факторов роста ангиогенеза методом иммуноферментного анализа:

  1. Человеческий васкулоэндотелиальный фактор роста А (VEGF-A) — набор Human VEGF-A BioLISA, производства компании Bender MedSystems, Австрия.
  2. Фактор роста гепатоцитов человека (hHGF) — тест-система Human HGF, производства компании Biosource, Бельгия.
  3. Инсулин-подобный фактор роста 1 (IGF-1) — набор OCTEIA IGF-1, производства Immunodiagnostic Systems Holdings Ltd, Великобритания.
  4. Человеческий фактор роста фибробластов, основная форма (FGF basic, FGFb) — набор Human FGF basic Quantikine ELISA, R&D Systems, Inc, производства США.

Выбор аналитов для исследования был продиктован результатами проведенных ранее нашей группой авторов экспериментальных исследований по изучению влияния препарата 5-ОМУ на экспрессию факторов роста на моделях хронической и острой ишемии миокарда у кроликов, в ходе которых была изучена динамика указанных факторов методом количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией в реальном времени [8].

Взятие венозной крови объемом 10-12 мл у пациентов проводили за 5 сут. до операции АКШ и через 14 дней после в утренние часы натощак с использованием системы Vacutainer, заполненной стабилизирующим агентом. Никаких осложнений, связанных с процедурой, не возникло. Полученные образцы крови инкубировали 5-10 мин при комнатной температуре, затем центрифугировали в течение 20 мин при 1500 g и t +40°С. Полученная плазма помещалась в микропробирки Эппендорф по 1,5 мл, после этого образцы замораживались и хранились в медицинском морозильнике при температуре -18° С.

При выборе контрольных точек для оценки биомаркеров ангиогенеза принимали во внимание время максимального воздействия препарата на обмен нуклеиновых кислот и синтез белка, который находится в диапазоне между 3 и 7 днями [9] и соответствует сроку начала приема — за 5 дней до операции. Продолжительность приема (14 дней после операции АКШ) связана с тем, что созревание примитивных кровеносных сосудов вместе со стенками и сетчатыми структурами происходит в течение 2 нед. после ишемического воздействия, следовательно, данный временной период является перспективной мишенью для терапевтического воздействия [10].

Конечные точки исследования. Основным объектом наблюдения (первичной конечной точкой) было изменение концентрации анализируемых факторов роста в периферической крови пациентов через 2 нед. после операции.

5-ОМУ — производное пиримидинов, является «минорным» основанием, встречается в значительных количествах в транспортной РНК и ДНК, обладает выраженным иммуностимулирующим действием. В 2002г разрешено применение 5-ОМУ под торговым названием «Иммурег» (ФСП 42-0415-2777-02). Согласно инструкции по применению препарата зарегистрированными показаниями для применения являются инфекционно-воспалительные заболевания (в составе антибиотикотерапии): заболевания органов дыхания (пневмония, хроническая обструктивная болезнь легких, абсцесс легких), хронический пиелонефрит, а также профилактика инфекционных осложнений на фоне химиотерапии хронического лимфолейкоза.

До включения в исследование у каждого пациента было получено письменное информированное согласие. Исследование проводилось в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (Good Clinical Practice) и Хельсинкской декларацией о правах человека и было одобрено локальным этическим комитетом при Башкирском государственном медицинском университете.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы Statistica 8.0. Расчет размера выборки исходил из ожидаемой частоты возникновения первичной конечной точки (p) 10%, при надежности вывода 95%, t=1,96 и максимальной ошибке ?=5%. Принимая во внимание, что по результатам теста Колмогорова-Смирнова и Шапиро-Уилка распределение признаков в группах не отвечало нормальному, для выявления статистических различий между независимыми выборками использовали непараметрический критерий Манна-Уитни и угловое преобразование Фишера. Данные представляли в виде медианы Me и межквартильного интервала (25-75%). Различия считали статистически значимыми при р?0,05.

Результаты

Статистический анализ показал, что исходные значения исследуемых факторов роста периферической крови в анализируемых группах не имели значимых различий.

На следующем этапе исследования мы оценили динамику изучаемых факторов роста на фоне применения 5-ОМУ (основная группа) и без применения препарата (контрольная группа).

VEGF-A в контрольной группе пациентов продемонстрировал статистически значимый рост: медиана показателя выросла с 204,50 (117,50-297,50) до 420,63 (338,54-563,58) пг/мл — на 105,68% (р<0,0001) (рис. 2).

Рис. 2. Динамика концентрации васкуло-эндотелиального фактора роста А (VEGF-A) в крови пациентов Контрольной (n=25) и Основной (n=25) групп за 5 дней до и через 14 дней после проведения АКШ (Me (25%;75%), p — статистическая значимость различий, критерий Манна-Уитни).
Сокращения: АКШ — аортокоронарное шунтирование, VEGF-A — человеческий васкулоэндотелиальный фактор роста А.

Динамика VEGF-A в основной группе пациентов после хирургической реваскуляризации миокарда с одновременным назначением 5-ОМУ оказалась более впечатляющей: прирост составил 184,29% (с 187,50 (101,00-338,54) до 533,05 (435,26-612,03) пг/мл, p<0,0001) (рис. 2). При этом в основной группе итоговый уровень VEGF-A был статистически значимо выше, чем в контрольной на 26,90% (р=0,0246). Полученный результат, по нашему мнению, связан с совокупным благотворным влиянием на процессы ангиогенеза операции коронарного шунтирования и применения 5-ОМУ.

Концентрация фактора роста гепатоцитов человека HGF в контрольной группе характеризовалась тенденцией к снижению (с 1413,00 (817,50-1912,00) пг/мл в дооперационном периоде до 1402,00 (937,50-2174,50) пг/мл через 2 нед. после АКШ (р=0,4153)) (рис. 3).

Рис. 3. Динамика концентрации фактора роста гепатоцитов человека hHGF в крови пациентов Контрольной (n=25) и Основной (n=25) групп за 5 дней до и через 14 дней после проведения АКШ (Me (25%;75%), p — статистическая значимость различий, критерий Манна-Уитни).
Сокращения: АКШ — аортокоронарное шунтирование, hHGF — фактор роста гепатоцитов человека.

Динамика HGF у пациентов основной группы, напротив, была положительной, однако не достигла уровня статистической значимости: отмечался рост медианы показателя на 6,12% с 1584,00 (1062,00-1965,00) пг/мл в дооперационном периоде до 1681,00 (1244,50-2179,00) пг/мл (р=0,2481) через 2 нед. после АКШ. Вместе с тем различия между показателем концентрации HGF в контрольной и основной группах через 14 дней после хирургической реваскуляризации миокарда также оказались статистически незначимыми (р=0,2836), что говорит об ограниченном благоприятном влиянии 5-ОМУ на процессы ангиогенеза с участием пути, регулируемом каскадом HGF.

Обсуждая динамику содержания инсулин-подобного фактора роста IGF-1, в отличие от двух предыдущих анализируемых факторов, следует обратить внимание на его статистически значимое снижение в контрольной группе с 117,50 (88,00-193,00) пг/мл в предоперационном периоде до 98,00 (75,00-143,00) пг/мл через 2 нед. после операции (на 19,89%, р=0,0177) (рис. 4).

Рис. 4. Динамика концентрации инсулин-подобного фактора роста IGF-1 в крови пациентов Контрольной (n=25) и Основной (n=25) групп за 5 дней до и через 14 дней после проведения АКШ (Me (25%;75%), p — статистическая значимость различий, критерий Манна-Уитни).
Сокращения: АКШ — аортокоронарное шунтирование, IGF-1 — инсулин-подобный фактор роста 1.

В этой связи интересные данные получены у пациентов основной группы, у которых на фоне применения 5-ОМУ вместо снижения отмечалась тенденция к росту уровня инсулин-подобного фактора роста IGF-1: его медиана повысилась с 128,50 (75,00-198,00) пг/мл в предоперационном периоде до 142,00 (93,00-173,00) пг/мл на 14 сут. после АКШ, или на 10,5% (р=0,7649). И, что особенно важно, наличие статистической значимости различий в послеоперационных уровнях IGF-1 в основной и контрольной группах — на 44,89% (р=0,0011), свидетельствует о явных преимуществах 5-ОМУ в поддержании нормогликемии в периоперационном периоде.

Фактор роста фибробластов (FGFb) является одним из основных регуляторов процессов ангиогенеза. В наших исследованиях он демонстрирует статистически значимый рост на фоне операции АКШ в контрольной группе с 3,40 (2,15-6,95) пг/мл до 5,70 (4,65-7,65) пг/мл (р=0,0336), или на 67,64% (рис. 5).

Рис. 5. Динамика концентрации фактора роста фибробластов FGFb в крови пациентов Контрольной (n=25) и Основной (n=25) групп за 5 дней до и через 14 дней после проведения АКШ (Me (25%;75%), p — статистическая значимость различий, критерий Манна-Уитни).
Сокращения: АКШ — аортокоронарное шунтирование, FGFb — человеческий фактор роста фибробластов, основная форма.

Динамика FGFb в основной группе (на фоне применения 5-ОМУ) показала еще более впечатляющую динамику, чем в контрольной группе — с 4,70 (2,70-6,45) пг/мл в предоперационном периоде до 8,35 (5,30-10,70) пг/мл через 14 дней после АКШ, или на 77,65% (p=0,0006). При сравнении итоговых уровней FGFb (через 14 дней после АКШ) в контрольной и основной группах значения исследуемого фактора оказались существенно выше в основной группе (на 60%, р=0,0006).

Обсуждение

В связи со сформулированной в последние годы теорией хирургической коллатерализации при выполнении АКШ, вызывает научный и клинический интерес изучение производных пиримидинов в качестве проангиогенных лекарственных средств. Данный класс препаратов давно применяется в широкой врачебной практике в самых разных сферах из-за большого разнообразия клинических эффектов. Влияние производных пиримидина на ангиогенез также достаточно хорошо изучено в работах [11][12], причем влияние на ангиогенез препаратов данной группы сравнимо по эффективности с введением VEGF [13].

Для 5-ОМУ, как и для всех представителей пиримидинов, присущи сразу два доказанных на данный момент механизма ангиогенного действия — антиоксидантная активность [14] и способность накапливать аденозин [15].

Влияние активных форм кислорода на постишемический ангиогенез связано с локальным подавлением ангиогенных факторов роста в ишемизированной области. Достоверно установлено, что активные формы кислорода могут ингибировать NO непосредственно и через ингибирование эндотелиальной синтазы оксида азота, блокируя ее действие на сосудистую систему [16], таким образом, подавление оксидантного стресса в миокарде путем применения фармакологических субстанций с антиоксидантной активностью закономерным образом приводит к стимулированию процессов ангиогенеза.

Увеличение содержания аденозина (путем нарушения его обратного захвата) вследствие применения пиримидиновых нуклеотидов, а также способность к повышению концентрации циклического аденозинмонофосфата связана с ингибированием фермента фосфодиэстеразы [15]. По современным данным аденозин активирует 4 различных подтипа (А1, А2А, А2В и А3) рецепторов, стимулирует капиллярообразование в ишемизированном сердце и индуцирует выработку проангиогенных факторов [17][18].

Наиболее впечатляющая динамика концентрации в периферической крови среди анализируемых нами факторов роста на фоне применения 5-ОМУ зафиксирована у VEGF-A, как ключевого фактора ангиогенеза в миокарде на фоне гипоксии [10]. В ряде кинических исследований показано, что повышенный уровень VEGF-A способствует пролиферации эндотелиальных клеток сосудов, улучшает проницаемость сосудов и восстанавливает целостность эндотелия и функцию сосудов, что является компенсаторным механизмом при развитии ишемии миокарда [19][20]. Анализ баз научных источников показал, что воздействие на VEGF-A с помощью лекарственных препаратов является перспективной мишенью для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Например, гидроксисафлор желтый улучшал функцию эндотелиальных клеток-предшественников и увеличивал концентрацию VEGF-A у мышей с моделью ИМ посредством сигнального каскада HO-1/VEGF-A/SDF-1?, что значимо восстанавливало сердечную дисфункцию, вызванную ишемией, и улучшало выживаемость животных [21][22]. Экстракты Pueraria и Salvia miltiorrhiza стимулировали ангиогенез, активируя путь VEGF/VEGFR2, тем самым сохраняя миокард крыс с моделью ИМ [23], а салидрозид увеличивал экспрессию HIF-1?, а затем уровень VEGF для ингибирования некроза и апоптоза кардиомиоцитов, вызванных гипоксией [24].

Вместе с тем обращает на себя внимание выраженная динамика до- и послеоперационных значений фактора роста FGFb на фоне применения 5-ОМУ, которая по уровню прироста показателей была схожа с динамикой VEGF-A, что является закономерным следствием неразрывной связи FGF-2 и VEGF-A в процессах ангиогенеза [25]. Зафиксированное в нашем исследовании снижение концентрации в периферической крови пациентов контрольной группы инсулин-подобного фактора роста IGF-1 связано с активацией катаболических процессов после хирургической реваскуляризации миокарда, причем глубина этого снижения отражает тяжесть операционной травмы и, следовательно, степень катаболизма после операции [26]. И, напротив, стабилизация указанного фактора роста в основной группе пациентов на фоне применения 5-оксиметидурацила является крайне важным для поддержания гомеостаза глюкозы в периоперационном периоде хирургической реваскуляризации миокарда [27].

Ранее эффективность 5-ОМУ как стимулятора ангиогенеза, а также возможные механизмы действия, были экспериментально изучены В. В. Плечевым, Б. А. Олейником и Р. Ю. Рисбергом в 2012г на модели острого ИМ у кроликов. Так, в эксперименте на 112 кроликах-самцах породы шиншилла на фоне необратимой ишемии миокарда авторы продемонстрировали, что 5-ОМУ способствует достоверному увеличению уровня экспрессии гена FGF2 на 26%, гена HGF на 60% и гена VEGFa на 131% [8], а также приводит к увеличению плотности сосудистой сети в миокарде [28] на границе ишемизированной зоны, что в целом согласуется с результатами настоящего клинического исследования и, в известной степени, позволяет предполагать наличие подобной взаимосвязи и у пациентов с ИБС на фоне периоперационного применения препарата. Вместе с тем, понимая необходимость получения не косвенных, а прямых доказательств эффективности 5-ОМУ в части стимуляции процессов ангиогенеза в миокарде, и учитывая объективные сложности выполнения гистологических исследований, связанных с необходимостью прижизненной биопсии миокарда, перспективными задачами нашей научной группы будут проведение современных неинвазивных методов визуализации, таких как однофотонная эмиссионная компьютерная томография с Tc99 [29] и позитронно-эмиссионная томография с радиотрейсерами ангиогенеза [30] у пациентов данной группы.

Ограничения исследования. Ограничениями данного исследования является малый объем выборки и короткий период наблюдения.

Заключение

Применение представителя пиримидинов 5-ОМУ в периоперационном периоде хирургической реваскуляризации миокарда приводит к достоверному увеличению в периферической крови ангиогенных факторов роста — сосудистого эндотелиального фактора роста А, инсулиноподобного фактора роста 1 и основного фактора роста фибробластов.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.