Особенности строения атеросклеротических бляшек по данным оптической когерентной томографии у пациентов с ишемической болезнью сердца, проживающих в экстремальных климатических условиях

В проведенных ранее исследованиях было показано, что структура атеросклеротической бляшки (АСБ) является важным фактором, определяющим риск развития острого коронарного синдрома (ОКС) [1]. Оптическая когерентная томография (ОКТ) является высокоточным методом, который позволяет прижизненно оценить особенности строения АСБ. При формировании ОКТ-изображения используется свет в ближнем инфракрасном диапазоне. Разрешающая способность метода составляет до 10 мкм, что в 10 раз превышает возможности внутрисосудистого ультразвукового исследования [2][3]. Такое разрешение позволяет с высоким уровнем детализации оценить структурные компоненты АСБ, а также выявить патологические паттерны, ассоциирующиеся с ее уязвимостью в отношении развития ОКС [4][5].

Следует отметить, что данные ОКТ имеют высокую специфичность в сравнении с гистологическим исследованием артериальных сегментов, полученных на аутопсии. Так, при анализе 357 сегментов коронарных артерий было определено, что чувствительность и специфичность метода ОКТ для фиброзного компонента АСБ составила 79 и 98%, для кальцинированных бляшек — 96 и 97%, для бляшек с выраженным липидным компонентом — 94 и 92%, соответственно. Кроме того, воспроизводимость результатов ОКТ как между операторами, так и у одного оператора были высокими (значения каппа 0,88 и 0,91, соответственно) [6].

В результате проведенных нами ранее исследований было установлено, что у пациентов, проживающих в условиях Крайнего Севера (КС) Тюменской области, в сравнении с больными Юга Тюменской области (ЮТО), определялось более частое и комп­лексное атеросклеротическое поражение коронарного русла. В качестве ведущего патогенетического механизма развития и быстрого прогрессирования атеросклероза в условиях высоких широт наиболее вероятно выступает синдром полярного напряжения. Это состояние приводит к истощению резервных возможностей организма и запуску каскада патологических реакций, в первую очередь затрагивающих сердечно-­сосудистую систему у лиц молодого и трудоспособного возраста [7]. Кроме того, суровые природно-­климатические условия также могут оказывать значительное влияние на образ жизни, пищевое поведение и психоэмоциональное состояние пациентов [8].

Учитывая вышеизложенное, актуальным является вопрос об изучении морфологических особенностей коронарного атеросклероза у пациентов, постоянно проживающих в экстремальных климатических условиях. Таким образом, целью настоящей работы явилась оценка особенностей строения АСБ у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС), постоянно проживающих на КС, в сравнении с больными ЮТО по данным ОКТ.

Материал и методы

В рамках пилотного исследования с использованием метода "случай-­контроль" было проанализировано 32 пациента со стабильными формами ИБС (средний возраст — 62,7±8,9 года, 75% мужчин) с планом дальнейшего проспективного наблюдения через 1 год. Основную группу составили 16 пациентов, постоянно проживающих на КС Тюменской области, группа сравнения включала 16 пациентов, постоянно проживающих на ЮТО.

Критерии включения пациентов в исследование:

1) Подписанное информированное добровольное согласие;

2) Верифицированная ишемия миокарда по данным функциональных тестов, либо наличие гемодина­мически значимого стеноза коронарных артерий;

3) Техническая возможность проведения ОКТ;

4) Возраст от 25 до 75 лет.

Критерии исключения:

1) Коренные жители КС;

2) Острые формы ИБС;

3) Техническая невозможность проведения ОКТ;

4) Эндоваскулярная реваскуляризация давностью <1 года;

5) Онкологические заболевания;

6) Отказ от подписания информированного согласия;

7) Выраженное поражение клапанов сердца, требующее хирургического вмешательства;

8) Тяжелые формы хронической болезни сердца (скорость клубочковой фильтрации <30 мл/мин);

9) Аортокоронарное шунтирование в анамнезе.

Диагноз ИБС выставлялся на основании клинико-­анамнестических данных (инфаркт миокарда (ИМ) в анамнезе, стенокардия высокого функционального класса, безболевая ишемия миокарда) и был подтвержден с использованием инструментальных методов исследования (стресс-­эхокардиография, велоэргометрическая проба, тредмил-тест, суточное мониторирование электрокардиограммы). Всем пациентам проводилась селективная коронарография с использованием ангиографических комплексов Phillips Integris Allura (Голландия), Phillips Azurion 7 (Голландия). Все пациенты подписали информированное согласие на участие в исследовании. Протокол исследования был одобрен локальным этическим комитетом (выписка из протокола № 175 от 16.11.2021). Исследование проведено в соответствии с положениями Хельсинкской декларации.

Всем пациентам проводилась ОКТ с использованием аппарата Ilumien (St. Jude Medical, США). Визуализация целевой артерии выполнялась с автома­тической аппаратной протяжкой со скоростью 20 мм/с при введении контрастного вещества в артерию. Изо­бражения поперечного сечения (срезы) анализировались через интервал в 1 мм при анализе количественных характеристик и через интервал в 0,2 мм при анализе качественных характеристик. По данным ОКТ анализировали тип АСБ. Выделяли следующие типы АСБ: фиброзная, фиброатерома, кальцинированная фиброатерома, фиброатерома с тонкой капсулой (ФАТК) (рис. 1) [2]. ФАТК определялась при наличии фиброзной покрышки толщиной ≤65 мкм и дуги некротического ядра не менее 90^ (рис. 2) [3]. Кроме того, выделяли высоконасыщенную липидами АСБ (lipid reach plaque), которая определялась при наличии липидной дуги >180^ (рис. 3) [9].

Статистический анализ. Статистический анализ данных проводился с использованием пакета программ SPSS (версия 26.0). Непрерывные переменные были представлены как среднее ± стандартное отклонение или медианой (25-й — 75-й перцентиль) в зависимости от результатов тестов на нормальность распределения переменной. Категориальные переменные описаны в виде чисел и пропорций (долей). Выборка малого объема и для сравнения непрерывных переменных применяли непараметрический критерий Манна-­Уитни. Для сопоставления качественных переменных использовали точный критерий Фишера. Различия между группами считали статистически значимыми при р<0,05.

Результаты

При анализе клинических данных было определено, что пациенты в сравниваемых группах были статистически сопоставимы по всем характеристикам (табл. 1). В группе пациентов, проживающих на ЮТО, определялась тенденция к более высокому содержанию в крови липопротеидов высокой плотности. При анализе ангиографической характеристики (табл. 2) между сравниваемыми группами также не определялось статистически значимых различий. Всего у 32 пациентов было проанализировано 134 АСБ. При этом в группе пациентов, проживающих на КС — 65 АСБ, на ЮТО — 69 АСБ (табл. 3). При оценке результатов количественного анализа данных ОКТ было выявлено, что у больных, проживающих на КС, были больше минимальная и референсная площади просвета артерии. При этом средние диаметр и площадь стеноза были больше у пациентов ЮТО. По другим количественным характеристикам, в т. ч. протяженности АСБ и выраженности липидного компонента, статистически значимых различий не определялось. В результате качественного анализа данных ОКТ было определено, что наиболее частым типом АСБ в обеих группах была кальцинированная фиброатерома. При этом ФАТК статистически значимо чаще определялась у пациентов, проживающих на Севере Тюменской области. Кроме того, в этой группе пациентов также чаще определялось наличие тонкой (<65 мкм) фиброзной покрышки АСБ. Следует отметить, что наличие АСБ с выраженным липидным компонентом в обеих группах определялось с одинаковой частотой (рис. 4).

Обсуждение

Полученные в нашем исследовании результаты продемонстрировали, что у пациентов с верифициро­ванной ИБС, постоянно проживающих на Севере Тюменской области, чаще определялась тонкая фиброзная капсула (<65 мкм) АСБ. Также у этих пациентов чаще определялась ФАТК, которая является "уязвимой" АСБ ("vulnerable" plaque) в отношении развития неблагоприятных событий. В ряде проведенных ранее исследований было показано, что такой тип АСБ ассоциируется с неблагоприятным прогнозом. Так, ФАТК определялись значительно чаще у пациентов с ИМ с подъемом сегмента ST и ОКС без подъема сегмента ST по сравнению с пациентами со стабильной стенокардией — 72, 50 и 20%, соответственно (р=0,012). Кроме того, пациенты с ИМ с подъемом сегмента ST и ОКС без подъема сегмента ST чаще имели более тонкую фиброзную капсулу — 47,0, 53,8 и 102,6 мкм, соответственно (р=0,034) [10]. В проспективном обсервационном исследовании COMBINE FFR-OCT (Optical Coherence Tomography Morphologic and Fractional Flow Reserve Assessment in Diabetes Mellitus Patients) было показано, что наличие ФАТК ассоциировалось с рис­ком неблагоприятных коронарных событий. В группе "уязвимых" АСБ значимо чаще регистрировались ИМ целевого сосуда (4,1 vs 0%, р<0,001) и повторная экстренная госпитализация по поводу нестабильной стенокардии (6,2 vs 1,7%, р=0,002) [11].

По результатам исследования CLIMA было определено, что наличие ФАТК по данным ОКТ шестикратно увеличивало риск развития больших неблагоприятных кардиальных и цереброваскулярных событий в течение 1 года наблюдения, а сочетание ФАТК с наличием макрофагов и минимальной площадью просвета артерии <3,5 мм² увеличивало этот риск в 7 раз [12].

Помимо этого, выявленные структурные особенности АСБ у пациентов, постоянно проживающих на КС, могут частично объяснить результаты наших предыдущих исследований, согласно которым у пациентов на КС наблюдалась более высокая частота ИМ в анамнезе, несмотря на их более молодой возраст. Вероятно, распространенность такого типа АСБ, как ФАТК, могла бы служить одним из ключевых факторов, объясняющих этот феномен.

Современные литературные данные формируют четкое представление о патогенезе развития ФАТК. Неизмененная стенка коронарной артерии является самостоятельной динамично регулирующейся системой. Однако физические и химические стрессовые факторы способны нарушить целостность этой системы, в первую очередь за счет повреждения эндотелия. В результате нарушения целостности эндотелиальной стенки артерии происходит увеличение ее проницаемости и начинается поступление липидов из кровотока, в результате чего запускается воспалительный процесс [13]. В зоне асептического воспаления начинают концентрироваться макрофаги, которые поглощают липидный компонент в артериальной стенке, образуя пенистые клетки, наполненные липидами. В зависимости от активности воспалительных цитокинов и количества липопротеидов макрофаги подвергаются апоптозу. Погибшие макрофаги сливаются в богатое липидами некротическое ядро, которое стимулирует миграцию гладкомышечных клеток в интиму. Так происходит формирование коллагеновой фиброзной капсулы, что, в свою очередь, приводит к образованию стабильной фиброатеромы. В условиях продолжительного хронического воспаления макрофаги оказывают катаболические эффекты, которые способствуют разрушению и истончению фиброзной покрышки, что и приводит к образованию ФАТК [14]. Таким образом, хроническое воспаление, вероятно, играет ключевую роль в трансформации стабильной фиброатеромы в ФАТК.

Эти данные поддерживают гипотезу о влиянии при­­родно-­климатических факторов на пролонгированное течение хронического воспаления в стенке артерии и, соответственно, увеличение частоты встречаемости ФАТК в популяции, проживающей на КС. Частичное подтверждение этой гипотезы представлено исследованием Воробьевой Н. А. и др., где было выявлено превышение уровня маркеров сосу­дистого воспаления относительно референсных значений у жителей КС ¹. Тем не менее остается неизучен­ным, являются ли данные патологические изменения генетически детерминированными, либо формируются под влиянием экстремальных климатогеографических факторов.

Глубокое понимание молекулярных механизмов воспалительных процессов в развитии атеросклероза открывает перспективы для разработки эффективных стратегий профилактики и лечения сердечно-­сосудистых заболеваний, связанных с образованием ФАТК. В дальнейших исследованиях следует обращать внимание на детали взаимодействия природных факторов и биологических процессов, чтобы более точно определить механизмы воздействия окружающей среды на развитие атеросклероза и возможные способы профилактики его развития.

Ограничения исследования. Исследование является одноцентровым, с относительно небольшим размером выборки, что является его основным ограничением и потенциально может явиться причиной ложноположительного результата.

Заключение

При анализе структуры АСБ с использованием ОКТ у пациентов с верифицированной ИБС, проживающих в условиях КС, в сравнении с больными ЮТО более часто определялись ФАТК, что потенциально может ассоциироваться с более высоким рис­ком развития неблагоприятных сердечно-­сосудистых событий.

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