Диагностическое значение галектина-3 при остром отторжении и фиброзе трансплантированного сердца Улыбышева Адэля Анверовна

Краткое описание

Улыбышева Адэля Анверовна. Диагностическое значение галектина-3 при остром отторжении и фиброзе трансплантированного сердца: диссертация ... кандидата Биологических наук: 14.01.24 / Улыбышева Адэля Анверовна;[Место защиты: ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации], 2019
ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИкандидат наук Улыбышева Адэля Анверовна
ОГЛАВЛЕНИЕ
Страница
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 ГАЛЕКТИН-3 ПРИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ 12 ЗАБОЛЕВАНИЯХ И ТРАНСПЛАНТАЦИИ СЕРДЦА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
1.1 Неинвазивная диагностика посттрансплантационных 12 осложнений у реципиентов сердца
1.2 Патогенетическое и клиническое значение биомаркеров 20 отторжения трансплантированного сердца
1.3 Биомаркеры фиброза миокарда
1.4 Галектин-3 - новый биомаркер сердечной недостаточности 28 и фиброза миокарда
1.5 Результаты исследований галектина-3 у реципиентов сердца
1.6 Заключение
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Характеристика пациентов, включенных в исследование
2.2 Методы обследования пациентов
2.3 Анализ концентраций биомаркеров в плазме крови пациентов
2.4 Измерение концентрации галектина-3 в плазме крови ^ пациентов
2.5 Гистологическое и иммуногистохимическое исследование 42 биоптатов миокарда трансплантированного сердца
2.6 Оценка клинической эффективности биомаркеров ^ у реципиентов сердца
2.7 Статистическая обработка результатов исследования
ГЛАВА 3 АНАЛИЗ УРОВНЯ ГАЛЕКТИНА-3 В ПЛАЗМЕ КРОВИ ПАЦИЕНТОВ С ЗАСТОЙНОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ И РЕЦИПИЕНТОВ СЕРДЦА 47 В РАННИЕ И ОТДАЛЕННЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ
3.1 Сравнительный анализ содержания галектина-3 у здоровых 47 лиц и у пациентов с застойной сердечной недостаточностью, ожидающих трансплантацию сердца
3.2 Исследование уровня галектина-3 в плазме крови реципиентов 51 в ранние и отдаленные сроки после трансплантации сердца
3.3 Анализ связи уровня галектина-3 с концентрацией 53 биомаркеров, потенциально значимых для диагностики посттрансплантационных осложнений у реципиентов сердца
3.4 Анализ концентрации галектина-3 у реципиентов, перенесших 57 кризы острого отторжения сердечного трансплантата
ГЛАВА 4 СВЯЗЬ УРОВНЯ ГАЛЕКТИНА-3 В ПЛАЗМЕ 65 КРОВИ РЕЦИПИЕНТОВ С НАЛИЧИЕМ
ГИСТОЛОГИЧЕСКИХ ПРИЗНАКОВ ФИБРОЗА
ТРАНСПЛАНТИРОВАННОГО СЕРДЦА
4.1 Частота и характер гистологических признаков фиброза 65 миокарда трансплантата у реципиентов в ранние и отдаленные сроки после трансплантации
4.2 Сравнительный анализ частоты выявления гистологических 69 признаков фиброза миокарда трансплантата у реципиентов, перенесших и не перенесших кризы острого отторжения трансплантата
4.3 Сравнительный анализ содержания галектина-3 в плазме 79 крови реципиентов с фиброзом миокарда трансплантата
и без такового
ГЛАВА 5 АНАЛИЗ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ ЗНАЧИМОСТИ 91 ГАЛЕКТИНА-3, У РЕЦИПИЕНТОВ СЕРДЦА В ОТДАЛЕННЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ
5.1 Анализ диагностической значимости галектина-3 91 у реципиентов сердца в отношении фиброза миокарда трансплантата
5.2 Анализ диагностической значимости галектина- 3 97 в отношении фиброза миокарда трансплантата у реципиентов, перенесших кризы острого отторжения
ОБСУЖДЕНИЕ
ВЫВОДЫ
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
117

Список литературы

Неинвазивная диагностика посттрансплантационных осложнений у реципиентов сердца
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смертности во всем мире. Несмотря на значительные успехи медикаментозной терапии и хирургических методов лечения, с каждым годом число пациентов, страдающих ССЗ увеличивается (Katz J.N., 2015; Чазов Е.И., 2015; Бойцов С.А., 2018). На сегодняшний день единственным эффективным методом лечения пациентов с терминальной стадией застойной сердечной недостаточности (СН) является трансплантация сердца (ТС).
В настоящее время число ТС, выполненных в НМИЦ ТИО им. ак. В.И. Шумакова превысило тысячу, и только за последний 2018 год было проведено 197 таких операций. НМИЦ ТИО им. ак. В.И. Шумакова является мировым лидером по числу ежегодно выполняемых пересадок сердца в одном учреждении (Готье С.В., 2018).
Успешное развитие программы трансплантации сердца содействовало решению важной задачи: обеспечения длительного выживания и улучшения качества жизни пациентов с трансплантированным сердцем (Готье С.В., 2014; Шевченко А.О., 2014). Согласно данным Регистра Международного Общества Трансплантации Сердца и Легких (International Society for Heart and Lung Transplantation, ISHLT) средняя продолжительность жизни пациентов с трансплантированным сердцем составляет 15 лет, но имеются данные, о реципиентах с большей продолжительностью жизни после трансплантации (Stehlik J., 2011; Lund L.H., 2014; Yusen R.D., 2015). Среди основных патологических факторов, ограничивающих выживаемость реципиентов сердца в раннем послеоперационном периоде и в течение первого года жизни после ТС, является острое отторжение трансплантата. Отторжение сердечного трансплантата это защитная реакция организма реципиента, направленная против чужеродных клеток донорского органа. Выделяют сверхострое и острое клеточное отторжение (ОКО), острое антителоопосредованное (гуморальное, АМR) и хроническое отторжение; также возможно одновременное выявление признаков клеточного и гуморального отторжения (смешанное отторжение) (Готье С.В., 2014).
Сверхострое клеточное отторжение развивается в течение первых часов после восстановления кровообращения у реципиента и обусловлено наличием в крови предсуществующих цитотоксических антител, которые в присутствии комплемента образуют комплексы с антигенами на поверхности эндотелиальных клеток трансплантата. Это способствует повреждению эндотелиальных клеток и нарушению проницаемости сосудов пересаженного сердца. Гистологически сверхострое отторжение проявляется выраженным отеком интерстиция миокарда и дистрофическими и некротическими изменениями кардиомиоцитов (Готье СВ., 2014). Данные патологические изменения в трансплантированном сердце несовместимы с жизнью реципиента.
Острое клеточное отторжение трансплантированного сердца является одним из основных осложнений. ОКО чаще возникает в первые месяцы после трансплантации и является одной из основных причин потери трансплантата в течение первого года после операции. В отдаленные сроки данная патология развивается реже. У большинства реципиентов сердца острое клеточное отторжение на ранних стадиях после трансплантации не имеет клинических проявлений и диагностируется на основании гистологического исследования биоптата сердца. Для гистологической оценки степени острого клеточного отторжения используется классификация ISHLT-1990 и ISHLT-2004. Согласно классификации ISHLT-1990 различают следующие степени острого клеточного отторжения трансплантированного сердца: степень 0 - отсутствие признаков острого клеточного отторжения; степень 1А - очаговое легкое острое отторжение (наличие очагового интерстициального или первиваскулярного инфильтрата, без повреждения кардиомиоцитов); степень 1В - диффузное легкое острое отторжение (диффузная интерстициальная и/или первиваскулярная инфильтрация лимфоцитами, без повреждения кардиомиоцитов); степень 2 - очаговое умеренное острое отторжение (очаг с инфильтрацией лимфоцитами, очаговое повреждение кардиомиоцитов); степень 3А - многоочаговое умеренное отторжение (воспалительная инфильтрация лимфоцитами и эозинофильными лейкоцитами); степень 3В - диффузное отторжение, пограничное с тяжелым острым отторжением (диффузная инфильтрация лимфоцитами, нейтрофильными и эозинофильными лейкоцитами, дистрофия или некроз кардиомиоцитов); степень 4 - тяжелое острое отторжение (диффузная полиморфноклеточная инфильтрация, распространенный некроз кардиомиоцитов, отек интерстиции).
Классификация ISHLT-2004 представляет упрощенную форму классификации ISHLT-1990. Легкие степени острого отторжения (1А, 1В) и очаговая умеренная (степень 2) объединены в одну степень легкого клеточного отторжения - R1G. Степень отторжения 3А соответствует степени R2G -умеренное клеточное отторжение. Степени 3В и 4 по классификации ISHLT-1990 соответствует тяжелой степени острого клеточного отторжения - R3G по новой классификации ISHLT-2004 (Готье СВ., 2014).
Острое антителоопосредованное (гуморальное) отторжение трансплантированного сердца встречается почти у 20% реципиентов. Этот вид отторжения обусловлен взаимодействием антител реципиента с антигенами эндотелия сосудов донорского сердца. Иммуногистохимический диагноз гуморального отторжения основан на выявлении иммуноглобулинов различных классов IgG, IgM, IgA, зафиксированных на эндотелиальных клетках сосудов миокарда, пропитывания стенок сосудов фибрином и появлении в крови реципиента антител против донорских молекул главного комплекса гистосовместимости (Bayliss J., 2008; Kloc M., 2014; Готье С.В., 2014).
Хроническое отторжение сердечного трансплантата проявляется васкулопатией трансплантата (болезнь коронарных артерий пересаженного сердца, БКАПС), основным фактором, оказывающим негативное влияние на отдаленный прогноз у реципиентов сердца (Готье С.В., 2015).
Если при гистологическом исследовании эндомиокардиального биоптата выявляются одновременно признаки клеточного и антителоопосредованного отторжения, то имеет место смешанное отторжение трансплантированного сердца.
Риск развития острого отторжения трансплантированного сердца более высок в раннем послеоперационном периоде, хотя кризы острого отторжения могут возникать в любые сроки после трансплантации. Поздние кризы отторжения чаще возникают при назначении недостаточных доз иммуносупрессивной терапии и несоблюдении реципиентами предписанного врачом режима приема лекарственных средств, а также возникшими вирусными инфекциями, приводящими к активации иммунной системы пациента.
Смертность реципиентов, связанная с отторжением трансплантата, остается значительной, в связи с чем за последнее десятилетие в клинической трансплантологии одним из активно разрабатываемых вопросов является поиск подходов и методов неинвазивной (малоинвазивной) диагностики осложнений у реципиентов солидных органов (Шевченко О.П., 2008; Долгов В.В., 2014).
БКАПС, которая является одним из основных факторов, негативно влияющих на отдаленный прогноз у реципиентов, характеризуется диффузным, протяженным, концентрическим стенозом стенок коронарных артерий трансплантированного сердца (Шевченко О.П., 2013). Предположительно, развитию диффузного фиброзного утолщения интимы сосудов и прогрессирующей обструкции коронарных артерий трансплантата способствуют классические факторы риска развития ССЗ - возраст и избыточная масса тела, а также артериальная гипертензия, сахарный диабет и др. Значительную роль в развитии БКАПС следует отнести острое отторжение трансплантированного сердца - в литературе имеются данные о корреляции числа эпизодов отторжения с риском развития БКАПС. Основным методом скрининга реципиентов сердца для выявления БКАПС является ангиографическое исследование, регулярно проводимое, согласно протоколу ведения реципиентов после ТС (Готье СВ., 2014).
У реципиентов сердца в отдаленные сроки после трансплантации может развиться субклиническая хроническая сердечная недостаточность, возникающая вследствие фиброза миокарда трансплантата. К формированию фиброза миокарда трансплантированного сердца может привести совокупность различных патологических факторов - артериальная гипертензия, острое отторжение и васкулопатия трансплантата, а также ряд сопутствующих заболеваний, в том числе сахарный диабет, метаболический синдром и прочее.
Сравнительный анализ содержания галектина-3 у здоровых лиц и у пациентов с застойной сердечной недостаточностью, ожидающих трансплантацию сердца
Согласно данным литературы, а также в соответствии с инструкцией к специфическим наборам реагентов для иммуноферментного анализа, измерение концентрации галектина-3 возможно как в сыворотке, так и в плазме крови пациентов. С целью предварительного определения оптимальных методических условий исследования галектина-3 у реципиентов сердца, провели сравнительный анализ концентрации этого биомаркера в сыворотке и плазме крови пациентов. В ходе исследования, нами не выявлено достоверных различий в одномоментном измерении концентрации галектина-3 у 15 пациентов с терминальной стадией СН, в зависимости от типа материала: в сыворотке крови медиана составила 16,05, интерквартильный размах [9,86; 22,39] нг/мл, в плазме 16,85 [10,99; 24,59] нг/мл, р=0,73. Тем не менее, для исключения влияния фактора различий биоматериала, далее в работе анализ концентраций галектина-3 проводили в однородном материале плазме венозной крови пациентов.
Исследование уровня галектина-3 проводили в 80 образцах плазмы крови, взятой у пациентов с сердечной недостаточностью III и IV функционального класса по классификации NYHA, находящихся в листе ожидания трансплантации сердца (основная группа) и 10 образцах плазмы крови здоровых лиц (не отличающиеся по полу и возрасту от основной группы). Среди пациентов с терминальной СН было 68 (85%) мужчин (50±12 лет) и 12 (25%) женщин (37±9 лет). Среди обследованных пациентов причиной развития тяжелой сердечной недостаточности, послужившей показанием к трансплантации сердца, у 44-х была дилатационная кардиомиопатия, у 36 ишемическая болезнь сердца.
Медиана уровня галектина-3 в плазме крови здоровых лиц составила 11,08 [7,71; 14,47] нг/мл. Медиана уровня галектина-3 в плазме крови пациентов с терминальной стадией СН составила 15,92 [11,80; 23,65] нг/мл. Сравнительный анализ уровня галектина-3 у здоровых лиц и пациентов с терминальной стадией СН представлен на рисунке 5. Данные здесь и далее представлены в виде медианы концентраций [интерквартильного размаха] с указанием достоверности различий.
У здоровых лиц медиана концентраций галектина-3 оказалась достоверно ниже, чем у пациентов, страдающих сердечной недостаточностью в терминальной стадии (р=0,00).
Уровень галектина-3 у мужчин составил 15,76 [11,80; 23,65] нг/мл, у женщин 18,46 [12,46; 21,56] нг/мл. Сравнительный анализ уровней галектина-3 у мужчин и женщин, страдающих терминальной СН, представлен на рисунке 6.
Анализ показал, что концентрации галектина-3 в плазме крови не различались у мужчин и женщин (p=0,69), хотя имела место тенденция к более высокому содержанию галектина-3 у женщин, чем у мужчин.
На рисунке 7 представлена корреляционная связь уровня галектина-3 в крови с возрастом пациентов.
Не выявлено достоверных различий медианы концентраций галектина-3 у пациентов с ДКМП (16,21 [12,12; 23,65] нг/мл) и ИБС (15,81 [10,92; 23,48] нг/мл), p=0,77.
Таким образом, анализ уровня галектина-3 проводили в однородном материале в настоящем исследовании во всех случаях использовалась плазма венозной крови. Содержание галектина-3 в плазме крови пациентов, страдающих терминальной стадией сердечной недостаточности, варьирует в широких пределах. Медиана концентрации галектина-3 у пациентов с терминальной сердечной недостаточностью достоверно выше, чем у здоровых лиц. Уровень галектина-3 у мужчин не отличался от такового у женщин, а также не зависил от возраста пациента; не выявлено различий в концентрации галектина-3 у пациентов с ДКМП и ИБС.