Авторы
Шевченко Ю.Л. 1, Бойцов С.А.2, Ульбашев Д.С.1, Плотницкий А.В.1, Кузин В.С.1, Ермаков Д.Ю.1
1 ФГБУ «Национальный медико-хирургический Центр имени Н.И. Пирогова», Москва
2 ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени академика Е.И. Чазова», Москва
Аннотация
В основе сердечной недостаточности, как правило, лежит повреждение кардиомиоцитов. При этом наиболее частой причиной дисфункции миокарда являются ишемическая болезнь сердца (ИБС), различные воспалительные процессы, чрезмерные физические перегрузки, в том числе при приобретенных и врожденных пороках сердца и прочее. Однако нередко встречаются больные с сердечной недостаточностью, у которых перечисленные причины отсутствуют и не подтверждаются ни инструментальными, ни лабораторными исследованиями, а их лечение неэффективно. Многолетняя клиническая практика, многочисленные научно-экспериментальные исследования академика РАН Шевченко Ю.Л. позволили установить, что причиной подобной дисфункции миокарда является иммобилизирующий интерстициальный фиброз сердца, в основе которого лежит прямое сдавление кардиомиоцитов (иммобилизация) резко уплотненной соединительной тканью (диплом на открытие № 536 от 23 августа 2023 года).
Иммобилизирующий интерстициальный фиброз сердца, возникающий в результате избыточного отложения физически измененных коллагеновых волокон и структурно-функциональных трансформаций миокарда, может быть первичным или вторичным (индуцированным) и встречается при многих хронических кардиальных заболеваниях, в том числе и при ИБС. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что увеличение количества коллагеновых волокон, метаморфоз их состава и физико-химических свойств играют ведущую роль в нарушении микроциркуляции, экстравазальной компрессии коронарных артерий, ремоделировании левого желудочка и снижении сократимости сердца, что может объяснять неудовлетворительные результаты лечения различных групп пациентов с сердечной недостаточностью, в том числе пациентов после коронарного шунтирования. Приведенные результаты исследования свидетельствуют о достаточно частом выявлении интерстициального иммобилизирующего фиброза у больных ИБС со сниженной фракцией выброса левого желудочка.
Распознавание иммобилизирующего интерстициального фиброза сердца представляет серьезные трудности. Однако комплексная оценка общеклинических, инструментальных и лабораторных исследований позволяют с большей достоверностью диагностировать это коварное заболевание, наиболее тяжелая стадия которого определяется сдавлением периферических венечных артерий (коронарная стадия). В статье описаны основные патофизиологические механизмы формирования иммобилизирующего интерстициального фиброза сердца и важнейшие ангиографические признаки его наиболее тяжелой стадии экстравазальной компрессии коронарных артерий – симптомокомплекс Шевченко-Брэдо.
Материалы и методы
В проспективное исследование включены результаты наблюдений 82 пациентов, находившихся на лечении в Клинике грудной и сердечно-сосудистой хирургии им. Св. Георгия ФГБУ «НМХЦ им. Н.И. Пирогова» Минздрава России с 2020 по 2024 гг.
Группа I (n=33) – пациенты с ИБС и иммобилизующим интерстициальным фиброзом сердца (ИФС). Группа II (n=40) – пациенты с ИБС без ИФС. Для оценки проявлений ангиографического симпотомокомплекса Шевченко-Брэдо отдельно рассмотрена дополнительная группа пациентов – III группа (n=9) с коронарной стадией первичного ИФС без ИБС.
Средний возраст пациентов составил 63,26±5,7 лет (группа I), 64,9±6,6 лет (группа II), 55,9±5,9 лет (группа III). Оценивались клинические данные, показатели магнитно-резонансной томографии, эхокардиографии. Селективная коронароангиография проводилась с частотой 15 кадров в секунду. Выполнялась биопсия миокарда, гистологическое исследование биоптатов, рассчитывалось процентное отношение участков фиброза к общей площади исследуемого фрагмента ткани, объем коллагеновых волокон I и III типов.
Результаты
По клиническим, морфологическим и инструментальным данным выявлено пять стадий ИФС. У всех пациентов с первичным ИФС без ИБС (III группа) выявлен симптомокомплекс Шевченко-Брэдо, продолжительность пассажа контрастного вещества от ствола левой венечной артерии до коронарного синуса составило – 6,4 [5,8; 6,9] секунд (при скорости 15 кадров в секунду). Этот симптомокомплекс специфичен для коронарной стадии ИФС, однако может по-разному проявляться при других его формах: в I группе пациентов ангиографическая картина диффузного истончения дистальных отделов венечных артерий по типу «мышиных хвостов» определялась в 63,64% (n=21), во II группе – в 22,5% (n=9), ОШ 6,03 (95% ДИ 2,16-16,83) р=0,0004. При сопоставлении этих наблюдений с данными гистологического исследования, оказалось, что в случаях тяжелой и крайне тяжелой стадии иммобилизующего ИФС было выявлено экстравазальное сдавление коронарных артерий. В исследуемых группах обнаружены статистически значимые различия: удлинение времени «нативного» Т1, по данным МРТ: 1128,0 [1059;1181] мс (группа I), 952,0[914;993] мс (группа II), при р<0,0001, увеличение объема межклеточного пространства: 39,0[34;50]% (группа I), 24,5[21;28]% (группа II), при р<0,0001. По данным специального гистологического исследования, средняя площадь зон фиброза в I группе – 18,7[11;27]%, количество волокон коллагена I типа – 4795[3992;6157] в 1 мм2 и коллагена III типа – 3531[2350;4905] в 1 мм2.
Заключение
Формирование интерстициального иммобилизирующего фиброза практически всегда является неотъемлемым звеном патологического процесса ремоделирования сердца. Существуют специфические признаки ИФС, которые могут помочь в диагностике, в том числе описанный ангиографический симптомокомплекс Шевченко-Брэдо, выявляющийся у пациентов при тяжелой степени иммобилизации периферического коронарного русла.
Ключевые слова: иммобилизирующий интерстициальный фиброз, сердечная недостаточность, симптомокомплекс Шевченко-Брэдо.
Список литературы
1. Ravassa S, González A, Bayés-Genís A, Lupón J, Díez J. Myocardial interstitial fibrosis in the era of precision medicine. Biomarker-based phenotyping for a personalized treatment. Rev Esp Cardiol (Engl Ed). 2020; 73(3): 248-254. doi: 10.1016/j.rec.2019.09.010.
2. López B, Ravassa S, Moreno MU, José GS, et al. Diffuse myocardial fibrosis: mechanisms, diagnosis and therapeutic approaches. Nat Rev Cardiol. 2021; 18(7): 479-498. doi: 10.1038/s41569-020-00504-1.
3. Pezel T, Viallon M, Croisille P, et al. Imaging Interstitial Fibrosis, Left Ventricular Remodeling, and Function in Stage A and B Heart Failure. JACC Cardiovasc Imaging. 2021; 14(5): 1038-1052. doi: 10.1016/j.jcmg.2020.05.036.
4. Шевченко Ю.Л., Плотницкий А.В., Ульбашев Д.С. Первичный и вторичный (индуцированный) иммобилизирующий интерстициальный фиброз сердца // Вестник НМХЦ им. Н.И. Пирогова. – 2022. – №17(4-2). – С.136-142. doi: 10.25881/20728255_2022_17_4_2_136.
5. González A, Schelbert EB, Díez J, Butler J. Myocardial Interstitial Fibrosis in Heart Failure: Biological and Translational Perspectives. J Am Coll Cardiol. 2018; 71(15): 1696-1706. doi: 10.1016/j.jacc.2018.02.021.
6. Shevchenko YuL, Plotnitsky AV, Ulbashev DS. Immobilizing Interstitial Cardiac Fibrosis. Cardiol Res. 2023; 14(2): 123-132. doi: 10.14740/cr1467.
7. Frangogiannis NG. Cardiac fibrosis. Cardiovasc Res. 2021; 117(6): 1450-1488. doi: 10.1093/cvr/cvaa324.
8. Nauffal V, Di Achille P, Klarqvist MDR, et al. Genetics of myocardial interstitial fibrosis in the human heart and association with disease. Nat Genet. 2023; 55(5): 777-786. doi: 10.1038/s41588-023-01371-5.
9. Eijgenraam TR, Silljé HHW, de Boer RA. Current understanding of fibrosis in genetic cardiomyopathies. Trends Cardiovasc Med. 2020; 30(6): 353-361. doi: 10.1016/j.tcm.2019.09.003.
10. Cooper LT, Baughman KL, Feldman AM, et al. American Heart Association; American College of Cardiology; European Society of Cardiology; Heart Failure Society of America; Heart Failure Association of the European Society of Cardiology. The role of endomyocardial biopsy in the management of cardiovascular disease: a scientific statement from the American Heart Association, the American College of Cardiology, and the European Society of Cardiology. Endorsed by the Heart Failure Society of America and the Heart Failure Association of the European Society of Cardiology. J Am Coll Cardiol. 2007; 50(19): 1914-31. doi: 10.1016/j.jacc.2007.09.008.
11. Kong P, Christia P, Frangogiannis NG. The pathogenesis of cardiac fibrosis. Cell Mol Life Sci. 2014; 71(4): 549-74. doi: 10.1007/s00018-013-1349-6.
12. Baci D, Bosi A, Parisi L, Buono G, et al. Innate Immunity Effector Cells as Inflammatory Drivers of Cardiac Fibrosis. Int J Mol Sci. 2020; 21(19): 7165. doi: 10.3390/ijms21197165.
13. Диплом на открытие №536 от 23.08.2023. Научная экспертиза заявки на открытие №А-694 от 11.08.2023. Шевченко Ю.Л. Закономерная связь между развитием иммобилизирующего интерстициального фиброза и изменением молекулярных и структурных основ перестройки сердца млекопитающих.
14. de Boer RA, De Keulenaer G, Bauersachs J, Brutsaert D, et al. Towards better definition, quantification and treatment of fibrosis in heart failure. A scientific roadmap by the Committee of Translational Research of the Heart Failure Association (HFA) of the European Society of Cardiology. Eur J Heart Fail. 2019; 21(3): 272-285. doi: 10.1002/ejhf.1406.
15. López B, González A, Querejeta R, et al. Association of cardiotrophin-1 with myocardial fibrosis in hypertensive patients with heart failure. Hypertension. 2014; 63(3): 483-9. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.113.02654.
16. Echegaray K, Andreu I, Lazkano A, Villanueva I, et al. Role of Myocardial Collagen in Severe Aortic Stenosis With Preserved Ejection Fraction and Symptoms of Heart Failure. Rev Esp Cardiol (Engl Ed). 2017; 70(10): 832-840. doi: 10.1016/j.rec.2016.12.038.
17. Mukherjee D, Sen S. Alteration of collagen phenotypes in ischemic cardiomyopathy. J Clin Invest. 1991; 88(4): 1141-6. doi: 10.1172/JCI115414.
18. Kasner M, Westermann D, Lopez B, et al. Diastolic tissue Doppler indexes correlate with the degree of collagen expression and cross-linking in heart failure and normal ejection fraction. J Am Coll Cardiol. 2011; 57(8): 977-85. doi: 10.1016/j.jacc.2010.10.024.
19. Aoki T, Fukumoto Y, Sugimura K, et al. Prognostic impact of myocardial interstitial fibrosis in non-ischemic heart failure. Comparison between preserved and reduced ejection fraction heart failure. Circ J. 2011; 75(11): 2605-13. doi: 10.1253/circj.cj-11-0568.
20. Shoulders MD, Raines RT. Collagen structure and stability. Annu Rev Biochem. 2009; 78: 929-58. doi: 10.1146/annurev.biochem.77.032207.120833.
21. López B, Querejeta R, González A, Larman M, Díez J. Collagen cross-linking but not collagen amount associates with elevated filling pressures in hypertensive patients with stage C heart failure: potential role of lysyl oxidase. Hypertension. 2012; 60(3): 677-83. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.112.196113.
22. Zile MR, Baicu CF, Ikonomidis JS, Stroud RE, et al. Myocardial stiffness in patients with heart failure and a preserved ejection fraction: contributions of collagen and titin. Circulation. 2015; 131(14): 1247-59. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.013215.
23. Nguyen MN, Kiriazis H, Gao XM, Du XJ. Cardiac Fibrosis and Arrhythmogenesis. Compr Physiol. 2017; 7(3): 1009-1049. doi: 10.1002/cphy.c160046.
24. Sabbah HN, Sharov VG, Lesch M, Goldstein S. Progression of heart failure: a role for interstitial fibrosis. Mol Cell Biochem. 1995; 147(1-2): 29-34. doi: 10.1007/BF00944780.
25. Dai Z, Aoki T, Fukumoto Y, Shimokawa H. Coronary perivascular fibrosis is associated with impairment of coronary blood flow in patients with non-ischemic heart failure. J Cardiol. 2012; 60(5): 416-21. doi: 10.1016/j.jjcc.2012.06.009.
