Патогенетическая терапия пролапса митрального клапана

Пролапс митрального клапана (ПМК) является распространенной клапанной патологией, а миксоматозная дегенерация митрального клапана (МК) — наиболее частой причиной тяжелой митральной регургитации (МР), требующей хирургической коррекции [1]. Наряду с существенным прогрессом в области генетики ПМК [2], ряд последних исследований указывают на основную роль трансформирующего фактора роста-β (TGF-β) в качестве медиатора миксоматозных изменений при первичном ПМК [3]. В норме TGF-β регулирует синтез компонентов экстрацеллюлярного матрикса (ЭЦМ) клапанными интерстициальными клетками (КИК), что обеспечивает как ремоделирование, так и поддержание нормального строения МК. При изменении экспрессии TGF-β, КИК приобретают признаки активированных миофибробластов, пролиферируют и продуцируют повышенное количество протеогликанов и металлопротеаз, что приводит к ремоделированию коллагена и эластичных волокон в фиброзном слое створок МК [4]. В отечественной литературе также имеется ряд указаний на повышение концентрации TGF-β в сыворотке крови при ПМК [5][6].

Ранее было показано, что блокаторы рецепторов ангиотензина II (БРА) могут являться потенциально эффективными ингибиторами сигнального пути TGF-β, снижая активность как канонического, так и альтернативного TGF-β сигнального пути [7]. Исследования показали, что БРА ингибируют продукцию ЭЦМ КИК у пациентов с миксоматозным ПМК [8]. Однако до настоящего времени не было проведено ни одного исследования in vivo, которое бы показало влияния БРА на миксоматозную дегенерацию МК. Модуляция прогрессирования ПМК с помощью таких терапевтических агентов может иметь большое клиническое значение.

Целью нашего исследования стало оценить влияние терапии БРА на морфологию МК и функцию левого желудочка (ЛЖ) у пациентов с ПМК.

Материал и методы

В данное ретроспективное нерандомизированное одноцентровое исследование было последовательно включено 233 пациента, которым была выполнена пластика или протезирование МК по поводу тяжелой МР вследствие пролапса или отрыва хорд МК. Исключались пациенты с тяжелой МР вследствие ишемической болезни сердца или кардиомиопатии (на основании предоперационной коронароангиографии), с синдромом Марфана, хронической ревматической болезнью сердца или любой другой клапанной патологией.

Исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации. Протокол исследования был одобрен этическим комитетом ФГБУ НМИЦ им. В. А. Алмазова и письменное информированное согласие получено у всех пациентов.

Данные о предоперационном применении препаратов БРА были получены из историй болезни. 43 пациента (18,5%) получали лозартан, телмисартан или валсартан до операции (основная группа). Большинство пациентов (190 человек; 81,5%) БРА не получали, они были включены в контрольную группу.

Трансторакальная эхокардиография была выполнена на дооперационном этапе всем обследованным с помощью эхокардиографов Vivid 7 Dim (GE Healthcare). ПМК диагностировался при максимальном систолическом смещении створок за линию кольца МК более чем на 2 мм в парастернальном продольном сечении. "Молотящая створка" (flail leaflet) выявлялась при наличии высокомобильного кончика створки с протрузией в полость левого предсердия. Оценка утолщения створок (≥5 мм) производилась в диастолу, в их средней части, вне зоны отхождения хорд, создающих ложное впечатление об их утолщении (рис. 1 А).

Степень МР оценивалась в соответствии с рекомендациями ASE по клапанной недостаточности. Измерения размеров и объемов камер сердца, а также фракции выброса (ФВ) ЛЖ проводились в соответствии с рекомендациями ASE. Конечный систолический и диастолический объемы ЛЖ, ФВ ЛЖ определяли, используя модифицированную формулу Симпсона из верхушечного четырех- и двухкамерного сечений. Оценка деформации миокарда проводилась с помощью методики speckle tracking, при частоте кадров серошкального изображения 50-55/сек. В каждом сечении записывалось по одному кардиальному циклу с последующим анализом на рабочей станции EchoPAC'08 (GE Healthcare, США). Пиковая систолическая деформация определялась в момент закрытия аортального клапана, систолическая скорость деформации определялась как максимальное отрицательное значение в фазу выброса.

Пациенты были отобраны для хирургического вмешательства в соответствии с рекомендациями AHA/ACC [9]. В 196 случаях (84%) была выполнена реконструктивная операция для коррекции МР. Использовалась квадрангулярная или треугольная резекция пролабирующего сегмента, аннулопластика МК и, при необходимости, искусственные хорды. У 37 пациентов (16%), включая 5 пациентов (2%) с неудачными первичными реконструктивными вмешательствами, было выполнено протезирование МК с сохранением хорд.

В исследование были включены только пациенты с хирургически резецированным МК (частью задней створки или всем клапаном), у которых были выявлены характерные гистологические и макроскопические признаки миксоматозной дегенерации МК.

Гистологическое исследование срезов толщиной 5 μм проводилось при окрашивании гематоксилин-эозином и по ван Гизон с эластикой. Оценивался миксоматоз спонгиозного слоя, с отрогами в другие слои створок, фрагментация и лизис коллагеновых и эластических волокон, лизис субэндотелиальной эластической мембраны [10]. Макроскопическими признаками миксоматозной дегенерации считалось диффузное или неравномерное утолщение створок до 3 мм, студневидная консистенция, наличие межхордальных капюшонов, очаговое или диффузное утолщение и студневидный вид хорд (рис. 1 В).

Иммуногистохимическую характеристику срезов МК проводили со следующими первичными антителами: TGF-β1 (Santa Cruz Biotechnology, Inc), TGF-β2 (Thermo Fisher Scientific Inc), коллагеном III (BioGenex) и фибулином 5 (Abnova Corporation).

Все образцы были докрашены гематоксилином. Изображения иммуноокрашенных срезов были получены с помощью Leica DFC 490 (Leica Microsystems, Inc.) и проанализированы в Leica Application Suite V 4.5.0 и Image J 1.48v.

Количественная оценка проводилась путем подсчета клеток экспрессирующих TGF-β1 и TGF-β2, в пределах 10 случайно выбранных участков с высоким разрешением, делённых на общее количество клеток в образцах. Все слои МК (фиброзный/спонгиозный) оценивались и включались в количественную оценку клеток. Количественная оценка иммуногистохимического окрашивания для коллагена III и фибулина 5 выполнялась путем измерения площади окрашивания, деленной на общую площадь образцов.

Содержание TGF-β1 и TGF-β2 в сыворотке крови определяли иммуноферментным методом, используя тест-системы Human TGF-β1 Platinum ELISA и Human TGF-β2 Platinum ELISA ("Bender MedSystems", Австрия). Исследования выполнялись на автоматическом иммуноферментном анализаторе "ELx 800" ("BioTek Instruments", США). Чувствительность (минимальный уровень детекции) определения TGF-β1 и TGF-β2 составила 5 пг/мл.

Статистика: оценка нормальности распределения проводилась с использованием критерия Колмогорова-Смирнова с поправкой Лиллиефорса и Шапиро-Уилка. Количественные переменные представлены в виде медианы с указанием межквартильного размаха — Me [Q1; Q3], качественные — в абсолютных числах и процентах. Значимость различий между количественными признаками определялась при помощи t-критерия Стьюдента, между качественными признаками — при помощи непараметрических методов (критерий Манна-Уитни). Различия между группами по частоте изучаемого признака определялись по методу χ². Линейная взаимосвязь двух количественных переменных оценивалась с помощью коэффициента корреляции Пирсона, качественных — с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена (rs) или Кендалла (rτ). Нормальность распределения анализируемых признаков оценивалась по критерию Колмогорова-Смирнова.

Проводился анализ независимых переменных, таких как уровни TGF-β, показатели деформации миокарда и утолщение клапана, с использованием одномерного линейного регрессионного анализа для выявления предикторов миксоматозной дегенерации МК.

Для выявления взаимосвязи между миксоматозной дегенерацией и терапией БРА, диуретиками или β-блокаторами использовали модель пропорциональных рисков (регрессия Кокса).

Статистическая обработка данных была выполнена при помощи программы Statistica 10 (StatSoft, Inc.) и MedCalc 12.5 (MedCalc Software).

Результаты

Согласно данным из историй болезни из 233 включенных в исследование пациентов, 43 пациента (18,5%) в до- и послеоперационном периоде принимали БРА (лозартан, телмисартан, валсартан) и составили группу исследования. 190 (81,5%) пациентов не получали БРА и были включены в контрольную группу.

Клиническая характеристика пациентов, разделенных на две группы в зависимости от наличия или отсутствия терапии БРА, представлена в таблице 1.

По возрасту, половому соотношению достоверных различий между группами не отмечалось. До операции большинство пациентов имели умеренно выраженную симптоматику (II-III функциональный класс NYHA) и схожую продолжительность симптоматики (одышки или быстрой утомляемости при физической нагрузке). Фибрилляция предсердий имелась только у 12% пациентов основной и 15% пациентов контрольной группы. Сопутствующие заболевания, такие как гипертоническая болезнь и сахарный диабет 2 типа, были одинаково распространены в обеих группах.

Не было существенных различий между группами по другим видам медикаментозного лечения, таким как β-адреноблокаторы и диуретики. Частота сердечных сокращений и артериальное давление были сопоставимы между группами.

Стандартные эхокардиографические параметры сравниваемых групп представлены в таблице 2.

Между группами не было значимых различий в размерах и объемах ЛЖ. Несмотря на отсутствие разницы в ФВ ЛЖ, значения продольной деформации и скорости продольной деформации были выше в группе, получавшей БРА (рис. 2).

Глобальная диастолическая функция ЛЖ, оцениваемая по трансмитральным и тканевым допплеровским параметрам, позволяющим прогнозировать наполнение ЛЖ при тяжелой МР, таким как время изоволюмической релаксации и его отношение к T_E-e' (разницы времени от начала комплекса QRS до начала волны Е и е'), была одинаковой в обеих группах, но глобальная продольная ранняя диастолическая скорость деформации также была выше в группе БРА.

В однофакторном линейном регрессионном анализе на глобальную продольную систолическую деформацию влияла терапия БРА (отношение шансов (ОШ) 2,95; 95% доверительный интервал (ДИ): 1,8-19,1; р<0,0001), пол (ОШ 1,97; 95% ДИ: 1,4-4,7; р=0,009), но не диуретики (ОШ 1,3; 95% ДИ: 0,8-2,7; р=0,57) или β-адреноблокаторы (ОШ 1,2; 95% ДИ: 0,9-1,6; р=0,69).

Индекс массы ЛЖ и индекс объема левого предсердия существенно не различались, также не было различий между группами по систолическому давлению в легочной артерии до операции.

При оценке эхокардиографических характеристик МК мы выявили достоверные различия длины и толщины створок МК между группами (табл. 3).

У пациентов, принимающих БРА, створки МК были достоверно тоньше и короче, что свидетельствует о меньшей степени миксоматозной дегенерации. При этом, несмотря на отсутствие существенных различий по тяжести МР между группами по vena contracta и площади эффективного отверстия регургитации, имелась тенденция к меньшему ее объему у пациентов, принимающих сартаны. Также терапия БРА отрицательно коррелировала с тяжестью МР (r_s=-0,79; p<0,0001).

Схожие с эхокардиографическими данные были получены и при анализе патоморфологических данных о строении удаленных в ходе хирургического вмешательства участков створок МК. У большего количества пациентов в контрольной группе имелись избыточные миксоматозные створки (утолщение створки ≥3 мм, межхордальные капюшоны), чем в основной группе (107 vs 14 пациентов; χ²=7,9; p=0,005). При определении диагностической точности в выявлении миксоматозных изменений МК в ходе эхокардиографии по сравнению с морфологическим исследованием она оказалась высокой и составила 0,87 (95% ДИ: 0,70-0,95).

Гистологическое исследование показало дезорганизацию коллагеновых и эластиновых волокон, экспансию спонгиозного слоя в фиброзный в обеих группах. Также иммуногистохимическое исследование образцов резецированных участков МК (табл. 4) выявило меньшую площадь коллагена III типа в образцах пациентов из основной группы по сравнению с контролем и отсутствие различий в экспрессии фибулина-5.

Образцы резецированных участков МК в контрольной группе показали более высокую плотность КИК. Экспрессирующие TGF-β1 и TGF-β2 КИК встречались значительно реже в образцах пациентов группы БРА, чем в образцах МК контрольной группы (рис. 3).

Площадь окрашивания на коллаген III типа и количество TGF-β2-положительных клеток при этом показали слабую, но высокодостоверную корреляцию (r=0,28; p=0,000014) в основной группе.

Использование регрессионной модели пропорциональных рисков Кокса позволило определить относительный риск развития миксоматоза на фоне терапии БРА (табл. 5). Лечение диуретиками и β-блокаторами не влияло на относительный риск миксоматозной дегенерации у всех пациентов с ПМК.

Обсуждение

TGF-β играет ключевую роль в развитии МК, и ряд исследований показали, что гиперактивация TGF-β сигнального пути, в т. ч. за счет системы ангиотензина II, обусловливает те патологические изменения, которые наблюдаются в ЭЦМ миксоматозно измененного МК [4][8]. Наше исследование показывает, что общее количество КИК и количество TGF-β1/TGF-β2 положительных КИК в резецированных образцах МК были значительно ниже у пациентов, получавших лечение БРА, по сравнению с контрольной группой.

Повышение соотношения коллагенов III/I типа является типичным признаком дизрегуляции продукции ЭЦМ при ПМК и приводит к уменьшению механической прочности миксоматозных створок [11]. Мы продемонстрировали более низкую экспрессию коллагена III типа и меньшую толщину створок МК у пациентов, получающих терапию сартанами, что является очевидным результатом ингибирования активности TGF-β сигнального пути с помощью БРА.

Другой характерной чертой миксоматозного ПМК является дезорганизация эластических фибриллярных структур. Мы оценили продукцию фибулина-5, гликопротеина внеклеточного матрикса, необходимого для нормального эластогенеза, который координированно экспрессируется с эластином и, как было показано, опосредован каноническим TGF-β сигнальным путем [12]. Однако в нашем исследовании нет различий между группами в продукции фибулина-5 в образцах резецированных створок МК. Литературные данные также свидетельствуют и нарушении целостности эластических волокон преимущественно в коже и аорте у пациентов с различными наследственными нарушениями соединительной ткани, прежде всего при cutis laxa, и в настоящее время нет данных о влиянии фибулина-5 на эластогенез при миксоматозном ПМК.

Уровни трансформирующего фактора роста-β1 и -β2 в сыворотке также были выше у пациентов с ПМК в контрольной группе. Способность БРА снижать уровень TGF-β1 в плазме была показана у пациентов с синдромом Марфана [13], но наше исследование впервые показало, что терапия БРА влияет не только на уровень TGF-β1, но и на уровень TGF-β2 у пациентов с миксоматозным ПМК.

В обеих группах больных нами было выявлено пограничное снижение дооперационной систолической функции ЛЖ, оцененной стандартными методами (ФВ по Симпсону). Зависимость ФВ от преднагрузки существенно ограничивает точную оценку систолической функции ЛЖ при тяжелой МР. Напротив, деформация миокарда в меньшей степени зависит от пред- и постнагрузки и повышает чувствительность выявления дисфункции миокарда [14]. Одним из результатов нашего исследования стало выявление снижения глобальной продольной систолической деформации и скорости деформации миокарда в контрольной группе по сравнению с группой терапии БРА. Поскольку как ренин-ангиотензиновая система, так и система TGF-β являются ключевыми медиаторами адаптации миокарда к гемодинамической перегрузке, которая включает гипертрофию кардиомиоцитов, гиперпродукцию ЭЦМ и фиброз, то их ингибирование БРА препятствует снижению сократительной функции ЛЖ [15].

Заключение

Обнаруженные в данном исследовании результаты открывают новые перспективы для патогенетической терапии у пациентов с ПМК. С учетом того, что терапия БРА показала благоприятный эффект на экспрессию TGF-β, выраженность миксоматозной дегенерации МК и на параметры систолической деформации миокарда ЛЖ, это может стать основой для разработки новых методов лечения для пациентов с ПМК.

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