ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Ишемическое посткондиционирование сердца. Рецепторные механизмы и возможность клинического применения

Лишманов Ю.Б., Маслов Л. Н.

Научно-исследовательский институт кардиологии СО РАМН , 634012 Томск, ул. Киевская, 111; Томский государственный педагогический университет
Авторы обзора анализируют статьи, опубликованные в течение последних 6 лет по проблеме ишемического посткондиционирования сердца. В обзоре показано, что посткондиционирование уменьшает размер инфаркта, предупреждает апоптоз кардиомиоцитов, улучшает сократимость сердца в реперфузионном периоде, предупреждает возникновение реперфузионных аритмий, развитие феномена невосстановленного кровотока. Анализ опубликованных данных показывает, что аденозин, эндогенные опиоиды, брадикинин, ген кальцитониновый пептид могут быть триггерами посткондиционирования. Представлены данные об успешном применении посткондиционирования у больных с острым инфарктом миокарда и кардиохирургических пациентов. Обсуждается возможность клинического применения агонистов аденозиновых рецепторов и опиоидов.

Ключевые слова

сердце
ишемическое посткондиционирование
триггерные факторы
рецепторы
инфаркт миокарда

Уже более 20 лет, начиная с работы C.E. Murry и соавт. [1], феномен ишемического прекондиционирования сердца при­влекает к себе внимание исследователей, чего нельзя сказать о другой разновидности кардиопротекции — «ишемическом посткондиционировании», открытом в 2003 г. группой аме­риканских физиологов [2]. Данному феномену посвящено значительно меньше статей, и в этих малочисленных публи­кациях анализируются далеко не все аспекты проблемы. Так, в недавно опубликованных обзорах Е.В. Шляхто и соавт. [3] и М.М. Галагудза [4] излагаются сведения о внутриклеточ­ной сигнальной цепочке посткондиционирования, но ничего не говорится о рецепторной природе последнего.

Открытие ишемического посткондиционирования произошло следующим образом. У собак моделировали эксперименталь­ный инфаркт миокарда (ИМ) с помощью 60-минутной окклю­зии левой нисходящей коронарной артерии. Затем в процессе 3-часовой реперфузии сердца осуществляли 3 сеанса 30-секун­дной ишемии с 30-секундными интервалами. В результате таких манипуляций миокард становился устойчивым к реперфузионным повреждениям, что выразилось в уменьшении размера зоны некроза на 44% по сравнению с таковым у животных без эпизодов транзиторной реокклюзии [2].

Кроме указанных экспериментов на собаках, кардиопротекторный эффект посткондиционирования был воспроизведен в исследованиях, выполненных на кроликах [5—8], свиньях [9], мышах [10—14], крысах [15], а также в клинических наблюдени­ях [16—19]. Необходимо отметить, что посткондиционирование ограничено жесткими временными рамками. Обычно первый сеанс ишемии моделируют уже через 10—30 с после возобновле­ния коронарного кровотока, а продолжительность чередующих­ся сеансов реокклюзии и интервалов между ними не превышает 10—30 с [2, 10, 12, 14, 15, 20—22]. Тем не менее общепринятого протокола посткондиционирования не существует, каждый кол­лектив исследователей вырабатывает свою методику моделиро­вания названного феномена, базируясь на собственных данных.

Общеизвестно, что основными проявлениями ишемии-реперфузии (ИР) миокарда являются:

  • некроз и апоптоз кардиомиоцитов;
  • дисфункция эндотелия;
  • нарушения ритма сердца;
  • реперфузионная сократительная дисфункция сердца.

Важно было выяснить, как и на каком уровне организма реализуются защитные эффекты посткондиционирования в отношении указанных патологических процессов.

Антинекротический и антиапоптозный эффект посткондициони­рования. Выше уже упоминалось об антинекротическом действии посткондиционирования, обнаруженном в целом ряде исследо­ваний in vivo [2, 5—14]. В последнее время начинает все более активно изучаться и антиапоптозный эффект этого феномена [22—24]. По данным указанных авторов, посткондиционирова­ние в опытах in vivo снижает интенсивность реперфузионного апоптоза в 2 раза, о чем можно было судить по уменьшению числа «TUNEL (terminal deoxyribonucleotide transferase-mediated dUTP nick and labeling)-позитивных клеток» и снижению интен­сивности захвата миокардом 99mTc-аннексина V.

Анализ возможных механизмов антинекротического и антиапоптозного эффектов посткондиционирования при­вел нас к предположению об антиоксидантной природе последнего. Так, у посткондиционированных животных по срав­нению с контролем в бассейне инфаркт-связанной артерии было обнаружено уменьшение аккумуляции нейтрофилов [2], которые за счет продукции активных форм кислорода (АФК) способны вносить свой вклад в патогенез реперфузионного повреждения сердца [25]. Опираясь на этот факт, можно допустить, что кардиопротекторный эффект посткондицио­нирования хотя бы отчасти опосредован уменьшением коли­чества нейтрофилов, а, следовательно, и продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в реперфузируемом миокарде. Об этом же свидетельствует и то, что уровень малонового диальдегида (основного конечного продукта ПОЛ), измерен­ный в плазме крови посткондиционированных особей, ока­зался в 1,5 раза ниже, чем в группе контроля [2].

Вазопротекторный эффект посткондиционирования.В связи с изложеным можно рассматривать вопрос о том, что «антиоксидантный эффект» посткондиционирования является важным фактором профилактики дисфункции эндотелия, наблюдаемой при реперфузии [2], поскольку АФК могут вызы­вать повреждения эндотелиоцитов [26]. Китайские физио­логи в исследованиях, направленных на изучение влияния посткондиционирования на состояние коронарного крово­обращения в реперфузионном периоде, моделировали 3-часо­вую коронарную окклюзию и 2-часовую реперфузию у мини­свиней. Согласно полученным данным, в группе контроля зона невосстановленного кровотока (no-reflow) составила 81% от области риска, а в случае посткондиционирования — всего 54% (p<0,01) [9]. Следовательно, посткондиционирование спо­собно эффективно предупреждать повреждение эндотелия и формирование зоны невосстановленного кровотока.

Антиаритмический эффект посткондиционирования. В опы­тах in vivoбыло показано, что посткондиционирование ока­зывает антифибрилляторное действие при моделировании ИР у собак [21] и повышает устойчивость сердца к аритмогенному действию реперфузии у крыс [15, 20]. При этом антиаритмический эффект посткондиционирования удается воспроиз­вести как у молодых, так и у старых животных [20].

Инотропный эффект посткондиционирования. В литерату­ре мы встретили всего 2 публикации, посвященные влия­нию посткондиционирования in vivo на контрактильность миокарда в реперфузионном периоде. В 2006 г. N. Couvreur и соавт. [27], выполняя эксперименты на кроликах и собаках, не смогли обнаружить улучшения сократимости сердца после посткондиционирования. Однако французские исследовате­ли [11], проводившие эксперименты на мышах с 25-минутной коронарной окклюзией и последующей реперфузией, полу­чили диаметрально противоположные данные. Оказалось, что посткондиционирование способствовало почти двукрат­ному уменьшению размера инфаркта и увеличению фракции выброса левого желудочка в среднем на 20%.

Защитный эффект посткондиционирования проявляется не только на уровне целого организма, но и в опытах in vitro. Так, на модели изолированного сердца был подтвержден кардиопротекторный эффект посткондиционирования, про­явлением которого служило уменьшение очага некроза [7, 28—31] со снижением реперфузионного выброса лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинфосфокиназы (КФК) и тропонина I из миокарда [13, 30—33]. Кроме того, в модельных опытах in vitroбыло показано, что посткондиционирование предуп­реждает возникновение реперфузионных желудочковых арит­мий [34—36] и устраняет реперфузионную сократительную дисфункцию изолированного сердца [13, 28, 30, 32, 33, 36, 37]. Китайские исследователи попытались оценить кардиопротекторный эффект посткондиционирования в опытах на изолированном сердце крысы, которое предварительно хранили при температуре 4 °С в растворе, предназначен­ном для хранения донорского сердца перед трансплантацией (раствор Celsior). После 3—5 ч подобной консервации сердце подвергали реперфузии, в процессе которой моделировали посткондиционирование с помощью 3 чередующихся сеан­сов 30-секундной ишемии с интервалом 30 с. Оказалось, что посткондиционирование после 3 ч ишемии способствовало более быстрому и эффективному восстановлению насосной функции сердца и коронарной перфузии. Кроме того, умень­шались частота возникновения и тяжесть реперфузионных желудочковых аритмий. При более протяженной 5-часовой ишемии посткондиционирование не оказывало кардиопротекторного эффекта [38]. Положительный эффект посткон­диционирования в отношении донорского сердца, хранивше­гося при температуре 4 °С в растворе Рингера или в растворе Celsior, был подтвержден и в работе R. Ferrera и соавт. [39]. Защитный эффект посткондиционирования in vitro удавалось воспроизвести на изолированных сердцах как самцов, так и самок крыс [37], что свидетельствует об отсутствии половой специфичности у названного феномена. Феномен посткон­диционирования успешно моделируется и на изолированных кардиомиоцитах [40, 41].

Таким образом, анализ литературы позволяет утверждать, что посткондиционирование способствует ограничению раз­меров зоны некроза и уменьшению интенсивности апоптоза кардиомиоцитов. Развитие этого феномена сопровождается снижением реперфузионного уровня маркеров повреждения кардиомиоцитов в плазме крови, ослаблением интенсивности ПОЛ, улучшением сократимости сердца, повышением его электрической стабильности и улучшением коронарной пер­фузии. Поскольку феномен посткондиционирования удается воспроизвести на изолированном сердце и культуре кардиомиоцитов, есть основания полагать, что в механизме назван­ного адаптационного феномена решающее значение имеют процессы, происходящие на уровне кардиомиоцитов и мио­карда. Посткондиционирование не имеет половой специфич­ности, по крайней мере, у крыс.

В работе M.E. Halkos и соавт. [21] было показано, что прекондиционирование не влияет на проявления кардиопротекторного эффекта посткондиционирования. Данный факт можно считать аргументом в пользу сходства механизмов пре- и посткондиционирования. Учитывая это, а также опре­деленное сходство ишемического пре- и посткондициониро­вания, уместно будет предположить, что триггерными фак­торами обоих адаптационных феноменов являются одни и те же биологически активные вещества: аденозин, брадикинин, опиоиды и др.

Первые публикации об участии эндогенного аденозина в механизме посткондиционирования появились в 2005 г. [8, 42]. В экспериментах, выполненных на изолированном перфузируемом сердце кролика, было показано, что блокада всего пула аденозиновых (А) рецепторов препаратом SPT полностью устраняет защитный эффект посткондициониро­вания [8]. В аналогичных исследованиях на сердцах мышей рецепторов второго (А) или третьего (А3) типа полностью нивелирует кардиопротекторный эффект посткондициони­рования. В то же время фармакологическое «выключение» аденозиновых рецепторов первого типа (А1) не отражалось на инфаркт-лимитирующем влиянии посткондиционирова­ния. Основываясь на этих фактах, авторы работы полагают, что защитный эффект посткондиционирования связан с воз­действием эндогенного аденозина на А- и А3-рецепторы [42]. Важная роль аденозиновых рецепторов в реализации посткондиционирования была подтверждена и в более позд­них исследованиях [6, 29]. Так, S. Philipp и соавт. [6] в опытах на кроликах показали, что указанный феномен не реали­зуется в условиях селективной блокады аденозиновых A- рецепторов, а M. Donato и соавт. [29] то же самое обнаружили при использовании селективного антагониста А1-рецепторов DPCPX. В 2007 г. американские исследователи попытались оценить роль А1-рецепторов [43] и A-рецепторов [13] в генезе посткондиционирования, используя трансгенных мышей, у которых отсутствовал ген, кодирующий соответствующий рецептор. Оказалось, что у мышей, лишенных любого из ука­занных рецепторов, кардиопротекторный эффект посткон­диционирования воспроизвести не удается. Опираясь на эти данные, авторы работ сделали вывод, что А1- и A-рецепторы играют ключевую роль в посткондиционировании сердца. По данным Z. Yang и соавт. [44], инфаркт-лимитирующий эффект посткондиционирования не удается воспроизвести у трансгенных мышей, лишенных A-рецептора.

В 1997 г., еще до открытия феномена посткондициониро­вания, была обнаружена способность агонистов аденозиновых рецепторов предупреждать реперфузионные повреждения [45]. Так, в эксперименте на собаках было показано, что интракоронарная инфузия агониста А2-рецепторов CGS-21680, начатая за 5 мин до удаления лигатуры с коронарной артерии, обеспечивает двукратное уменьшение размеров инфаркта. Одновременно в области риска уменьшается число нейтрофилов и подавляется продукция супероксидного анион-радикала этими клетками. Несколько иные данные получили S. Philipp и соавт. [6], показавшие, что изо всех лигандов аденозиновых рецепторов кардиопротекторный эффект посткондициониро­вания имитируют только селективные A-агонисты (NECA, ATL146e) [6, 7], использование которых обеспечивает умень­шение размера инфаркта и ослабление реперфузионной акку­муляции нейтрофилов и Т-лимфоцитов в миокарде.

Таким образом, можно считать доказанным, что аденозин является одним из триггерных факторов посткондициониро­вания. Однако единой точки зрения в вопросе о том, с актива­цией какого субтипа аденозиновых рецепторов связан кардиопротекторный эффект аденозина, пока нет.

В 2005 г. были впервые получены данные о том, что в фор­мировании посткондиционирования сердца может участво­вать эндогенная опиоидная система [33, 46—48]. Так, было показано, что внутривенное введение крысам неселектив­ного антагониста опиоидных рецепторов (ОР) налоксона [46] или селективного блокатора σ-ОР налтриндола [48] за 5 мин до реперфузии устраняет инфаркт-лимитирующий эффект посткондиционирования. Таким же образом дейс­твует и налоксона метиодид (блокатор ОР, не проникающий через гематоэнцефалический барьер) [46], что можно рас­ценивать как доказательство важной роли периферических ОР в генезе посткондиционирования. Исходя из результатов J. Wang и соавт. [33], в экспериментах на изолированных сер­дцах крыс показавших, что в условиях селективной блокады χ-ОР норбиналторфимином исчезают кардиопротекторный и положительный инотропный эффекты посткондициони­рования, можно сделать вывод об участии кардиальных χ-ОР в механизме обсуждаемого феномена. Однако в эксперимен­тах in vivoс внутривенным введением крысам селективных антагонистов разных типов ОР за 5 мин до реперфузии было показано, что посткондиционирование связано с активацией не χ-ОР, а периферических μ- и σ-ОР [47]. В последней работе было также установлено, что посткондиционирование вызы­вает увеличение в миокарде уровня эндогенных энкефалинов и проэнкефалина соответственно в 1,5 и 3 раза.

В 2005 г. было обнаружено, что феномен посткондиционирова­ния могут имитировать и экзогенно вводимые опиоиды [49]. Так, внутривенная инъекция агониста всех типов ОР морфина в дозе 0,3 мг/кг, выполненная перед реперфузией, обеспечивала умень­шение размера инфаркта и супрессию реперфузионной аккуму­ляции нейтрофилов в миокарде. Эти данные были подтверждены в 2007 г. E.R. Gross и соавт. [50, 51]. Однако конкретный тип ОР (μ, σ, χ), с активацией которого связан кардиопротекторный эффект морфина, оставался неизвестным. Кроме того, было не ясно, где в организме расположены ОР, участвующие в регу­ляции устойчивости сердца к действию реперфузии. Ответом на первый вопрос могли бы послужить данные о том, что наряду с морфином посткондиционирование удается воспроизвести с помощью селективных агонистов σ-ОР - BW373U86 [48, 51] или SNC-121 [14]. Однако есть данные и о том, что инфаркт- лимитирующий эффект морфина сохраняется на фоне действия селективного антагониста σ-ОР налтриндола [52]. Вместе с тем в этой же работе Z. Chen и соавт. было установлено, что морфининдуцированное посткондиционирование не развивается в усло­виях блокады χ-ОР норбиналторфимином. Приведенные данные свидетельствуют о том, что опиоиды имитируют феномен пост­кондиционирования, активируя преимущественно рецепторы δ- и χ-субтипов. В качестве методического подхода к решению второго из поставленных вопросов можно рассматривать экспе­рименты in vitro. Например, способность опиоидов имитировать прекондиционирование в опытах на изолированном перфузируемом сердце крысы [48, 52] позволяет говорить о том, что этот феномен связан с активацией кардиальных ОР.

Резюмируя фрагмент настоящего обзора, посвященный опиоидной системе, следует отметить, что все исследователи едино­душны в оценке ее важной роли в генезе посткондиционирова­ния. Однако авторы расходятся в вопросе о том, какие именно ОР участвуют в формировании данного адаптивного процесса.

Сравнительно немного работ посвящено роли брадикинина в механизмах посткондиционирования, причем практически все они выполнены in vitro. Так, в экспериментах на изоли­рованном перфузируемом сердце крысы было показано, что добавление в перфузат блокатора брадикининовых В2-рецепторов HOE 140 полностью устраняет кардиопротек­торный эффект посткондиционирования [53]. Исследователи из США, выполняя эксперименты на перфузируемых сердцах мышей, у которых отсутствовал ген В1- или В2-рецептора бра­дикинина [43], установили, что «нокаут» по гену В2-рецептора приводит к исчезновению кардиопротекторного влияния посткондиционирования. Отсутствие гена В1-рецептора у трансгенных особей приводило только к ослаблению, но не исчезновению инфаркт-лимитирующего эффекта посткондиционирования. В опытах с добавлением брадикинина в перфузат изолированного сердца в момент возобновления коронарной циркуляции после длительной ишемии было обнаружено уменьшение очага инфаркта в 1,5—2 раза [7, 54]. Следовательно, брадикинин также может быть тригге­ром посткондиционирования, опосредуя свое действие через активацию В2-рецепторов.

В 2008 г. были получены данные о том, что гумораль­ным индуктором посткондиционирования сердца может быть ген-кальцитониновый пептид (calcitonin gene-related peptide, CGRP) [30]. Этот полипептид, состоящий из 38 аминокислот­ных остатков, содержится в капсаицин-чувствительных сенсор­ных нервных терминалях, высвобождаясь из которых, может действовать подобно нейротрансмиттеру [55]. В ходе экспе­риментов, выполненных на изолированном перфузируемом сердце крысы, было установлено, что селективный блокатор рецепторов CGRP пептид CGRP 8—37 (укороченная молекула CGRP) устраняет защитный эффект посткондиционирования [30]. Истощение запасов CGRP в сенсорных нервных терминалях с помощью предварительного введения капсаицина также препятствует формированию посткондиционирования. К сожалению, эти данные пока не подтверждены в незави­симых исследованиях, поэтому окончательный вывод о роли CGRP в посткондиционировании делать преждевременно.

Обсуждая вопрос о возможном использовании постконди­ционирования в комплексной профилактике реперфузионных повреждений сердца, необходимо остановиться на возрастных особенностях этого адаптивного феномена и его проявлениях в модельных экспериментах, максимально приближенных к клинике.

Американские ученые К. Przyklenk и соавт. [56], выпол­няя сравнительные эксперименты на сердцах, изолирован­ных из организма 4-месячных мышей (взрослые особи) или 24-месячных мышей (старые особи), выяснили, что в условиях ишемии-реперфузии посткондиционирование оказывало кар- диопротекторный эффект только у взрослых особей и не вли­яло на размер инфаркта у старых животных. Следовательно, старение может быть серьезным препятствием к реализации кардиопротекторного эффекта посткондиционирования.

В свою очередь физиологи из Афин установили, что у кро­ликов с гиперхолестеринемией посткондиционирование не влияет на размер инфаркта [5]. Китайские исследователи в экспериментах на мини-свиньях с гиперхолестеринемией показали, что дислипидемия препятствует формированию кардиопротекторного эффекта посткондиционирования [9]. Вместе с тем, по данным исследователей из Аргентины [29], инфаркт-лимитирующий эффект посткондиционирования у животных с атеросклерозом сохраняется в полном объеме. Причина подобного противоречия неясна. Таким образом, старение и гиперхолестеринемия могут быть серьезным пре­пятствием к реализации феномена посткондиционирования.

Убедительные аргументы в отношении прикладного использования феномена посткондиционирования могли дать только клинические наблюдения. Данные первого подобного исследования были опубликованы в 2005 г. [16]. Больные с ост­рым ИМ (ОИМ) с подъемом сегмента ST после стентирования коронарных артерий были рандомизированы на 2 группы по 15 человек. В контрольной группе вмешательство было ограничено стентированием. В основной группе пациенты после ангиопластики были подвергнуты посткондициониро­ванию с помощью 4 эпизодов реперфузии (по 1 мин с таким же интервалом) на фоне ишемии, смоделированной при помо­щи раздувания интракоронарного баллона. Оказалось, что посткондиционирование обеспечивает уменьшение уровня КФК в крови пациентов на 36% и ослабляет проявления фено­мена no-reflow [16]. Каких-либо побочных эффектов посткон­диционирования авторы работы не обнаружили. Эти данные позднее были подтверждены в репрезентативных клиничес­ких исследованиях китайских кардиологов, подтвердивших кардиопротекторный, антиоксидантный и положительный инотропный эффекты посткондиционирования у больных ОИМ [57]. Американские ученые C.E. Darling и соавт., выпол­нив ретроспективный анализ эффективности коронарной ангиопластики у пациентов с ОИМ, обнаружили, что резуль­тат стентирования существенно зависит от числа баллонных дилатаций коронарных артерий в процессе ангиопластики. Оказалось, что при достижении реваскуляризации с помо­щью 4 раздуваний баллона и более пик КФК в сыворотке крови был достоверно ниже, чем у больных с меньшим числом таких манипуляций. Исследователи расценили эти данные как доказательство существования феномена посткондицио­нирования [58].

В более поздних независимых исследованиях было показа­но, что посткондиционирование у больных ОИМ с подъемом сегмента ST обеспечивает уменьшение размера инфаркта как по данным биохимических анализов (серийное определе­ние КФК, ее фракции МВ и тропонина I) [17—19], так и по результатам перфузионной томосцинтиграфии миокарда с 99mTc-MIBI [19] или хлоридом 201Tl [18]. При этом в группе «посткондиционированных» пациентов коронарный резерв, который оценивали с помощью интракоронарного доппле­ровского исследования с болюсным введением аденозина, был на 46% выше, чем в контроле [17]. Защитный эффект ише­мического посткондиционирования был показан не только у пациентов с ОИМ, но и у больных с тетрадой Фалло, которые были прооперированы с использованием аппарата искусст­венного кровообращения [59]. Через 30 с после возобновления коронарного кровообращения у таких больных на 30 с вновь пережимали аорту. Процесс повторяли 2 раза. Такие манипу­ляции способствовали снижению уровня КФК-МВ и тропо­нина I в сыворотке крови, что можно расценивать как пока­затель уменьшения реперфузионного повреждения сердца. Аналогичное исследование было выполнено у кардиохирурги­ческих пациентов с заменой клапанов сердца [60]. Оказалось, что посткондиционирование обеспечивает снижение уровня КФК-МВ в послеоперационном периоде. В экспериментах, проведенных V. Sivaraman и соавт. [61] на изолированных из предсердия человека мышечных полосках, было показа­но, что посткондиционирование способно предупреждать реперфузионную сократительную дисфункцию последних. Это позволяет предполагать, что в реализации защитного эффекта посткондиционирования ведущую роль играют про­цессы, происходящие на уровне миокарда.

Таким образом, и в клинических наблюдениях была убеди­тельно показана высокая кардиопротекторная и вазопротек­торная эффективность посткондиционирования при репер- фузионных повреждениях сердца.

Завершая настоящий обзор, целесообразно, по нашему мнению, определить господствующую точку зрения на воз­можность клинического применения фармакологических веществ, имитирующих данный феномен. Возможность при­менения брадикинина в качестве кардиопротекторного пре­парата в литературе не обсуждается, поскольку названный пептид дает множество побочных эффектов (выраженное гипотензивное действие, усиление перистальтики кишечни­ка, бронхоспазм, провоспалительные эффекты в виде повы­шения проницаемости капилляров и выброса гистамина из тучных клеток) [62]. Инфаркт-лимитирующий эффект CGRP пока не подтвержден в независимых исследованиях. Кроме того, себестоимость синтеза этого пептида, состо­ящего из 38 аминокислотных остатков, достаточно высо­ка, поэтому возможность его практического применения в кардиологии пока проблематична. Наибольшее внимание в качестве потенциальных кардиопротекторных препаратов уделяется агонистам аденозиновых рецепторов и опиоидам [63—65]. В 2005 г. были опубликованы результаты много­центрового рандомизированного плацебо-контролируемого исследования AMISTAD-II (Acute Myocardial Infarction STudy of ADenosine) [66]. Оно включало 2118 больных ОИМ с подъ­емом сегмента ST. Реканализацию инфарктсвязанной артерии осуществляли с помощью тромболизиса или первичной коро­нарной ангиопластики. Пациенты получали плацебо (кон­трольная группа) или аденозин (основная группа), который инфузировали в течение 3 ч, начиная за 15 мин до тромболи- зиса или ангиопластики. Размер инфаркта оценивали по дан­ным однофотонной эмиссионной компьютерной томографии с 99mTc-MIBI. Оказалось, что по сравнению с контролем аденозин способствует достоверному уменьшению размеров очага некроза на 55% и снижению летальности. Инфузия прово­дилась главным образом после восстановления коронарного кровотока, поэтому некоторые авторы [64, 65] расценивают результаты AMISTAD-II как доказательство того, что адено- зин имитирует феномен посткондиционирования у человека. В 2007 г. китайские кардиохирурги опубликовали результаты своих наблюдений над 60 пациентами, которым осуществляли пересадку клапанов сердца [67]. Сразу же после снятия зажима с аорты 50% от общего числа пациентов внутриартериально вводили аденозин (1,5 мг/кг за 1 мин, основная группа), а остальным — изотонический раствор натрия хлорида (конт­рольная группа). Результаты наблюдения показали, что после операции у пациентов основной группы уровень тропонина I в сыворотке крови и инотропная поддержка были ниже, чем в контроле. Авторы расценили эти результаты как прямое доказательство способности аденозина имитировать феномен посткондиционирования у человека.

Аналогичные исследования с применением опиоидов в клини­ке не проводились; видимо, это связано с тем, что опиаты в обя­зательном порядке назначают пациентам с ОИМ и кардиохирур­гическим больным. В этой связи необходимо отметить, что часто применяемый в данной группе больных фентанил взаимодейс­твует с μ-ОР, а широко применяемый в клинике морфин хотя и является преимущественным μ-агонистом [68], но в больших дозировках может также активировать о- и к-рецепторы [52, 69]. Между тем, как мы уже отмечали выше, способность опиоидов имитировать посткондиционирование связана, по некоторым данным, именно с активацией σ- и χ-ОР [33, 48]. Максимальная доза морфина, рекомендуемая для введения пациентам с ОИМ, составляет 0,15 мг/кг [70], в то время как морфин имитирует пос­ткондиционирование в дозе 0,3 мг/кг [49—51]. Вполне вероятно, что в недалеком будущем появятся клинические работы, пос­вященные применению высоких доз морфина у больных ОИМ или работы, связанные с клинической апробацией агонистов σ- и χ-рецепторов в качестве средств для защиты сердца от ише­мических и реперфузионных повреждений.

Следует отметить, что многие вопросы обсуждаемой про­блемы пока остаются без ответа. Так, неясно, каким образом влияют возраст пациентов, сахарный диабет или дислипидемия на эффективность посткондиционирования у больных ОИМ. Неизвестно, может ли посткондиционирование защитить донор­ское сердце от действия ишемии-реперфузии. Для оценки кардиопротекторного эффекта посткондиционирования у кардио­хирургических больных необходимы дополнительные независи­мые исследования. Открытым остается вопрос об оптимальной фармакологической индукции посткондиционирования.

Обзор подготовлен при поддержке гранта Министерства обра­зования и науки РФ (регистрационный № 2.1.1/210 и № 2.1.1/530), Федерального агентства по науке и инновациям, Российского фонда фундаментальных исследований. Авторы выражают признатель­ность Р.А. Сидорову, В. Ключареву, И.С. Хохловой, А. Томашевскому за предоставленные полнотекстовые статьи.

Список литературы

  1. Murry C.E., Jennings R.B., Reimer K.A. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation 1986;74:1124—1136.
  2. Zhao Z.Q., Corvera J.S., HalkosM.E. et al. Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2003;285:H579—H588.
  3. Шляхто Е.В., Нифонтов Е.М., Галагудза М.М. Пре- и посткондиционирование как способы кардиопротекции: патофизиологические и клинические аспекты. Журн сердеч недост 2008;1:4—10.
  4. Galagudza M.M., Blokhin I.O., Shmonin A.A., Mischenko K.A. Reduction of myocardial ischemia-reperfusion injury with pre- and postconditioning: molecular mechanisms and therapeutic targets. Cardiovasc Hematol Disord Drug Targets 2008;8:47—65.
  5. Iliodromitis E.K., Zoga A., Vrettou A. et al. The effectiveness ofpostconditioning and preconditioning on infarct size in hypercholesterolemic and normal anesthetized rabbits. Atherosclerosis 2006;188:356—362.
  6. Philipp S., Yang X.M., Cui L. et al. Postconditioning protects rabbit hearts through a protein kinase C-adenosine A2b receptor cascade. Cardiovasc Res 2006;70:308—314.
  7. Yang X.M., Krieg T., Cui L. et al. NECA and bradykinin at reperfusion reduce infarction in rabbit hearts by signaling through PI3K, ERK, and NO. J Mol Cell Cardiol 2004;36:411—421.
  8. Yang X.M., Philipp S., Downey J.M., Cohen M.V. Postconditioning’s protection is not dependent on circulating blood factors or cells but involves adenosine receptors and requires PI3-kinase and guanylyl cyclase activation. Basic Res Cardiol 2005;100:57—63.
  9. Zhao J.L., Yang Y.J., You S.J. et al. Different effects of postconditioning on myocardial no-reflow in the normal and hypercholesterolemic mini-swines. Microvasc Res 2007;73:137—142.
  10. Boengler K., Buechert A., Heinen Y. et al. Cardioprotection by ischemic postconditioning is lost in aged and STAT3-deficient mice. Circ Res 2008;102:131—135.
  11. Gomez L., Thibault H., Gharib A. et al. Inhibition of mitochondrial permeability transition improves functional recovery and reduces mortality following acute myocardial infarction in mice. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2007;293:H1654—H1661.
  12. Lim S.Y., Davidson S.M., Hausenloy D.J., Yellon D.M. Preconditioning and postconditioning: the essential role of the mitochondrial permeability transition pore. Cardiovasc Res 2007;75:530—535.
  13. Morrison R.R., Tan X.L., Ledent C. et al. Targeted deletion of A2A adenosine receptors attenuates the protective effects of myocardial postconditioning. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2007;293:H2523—H2529.
  14. Tsutsumi Y.M., Yokoyama T., Horikawa Y. et al. Reactive oxygen species trigger ischemic and pharmacological postconditioning: in vivo and in vitro characterization. Life Sci 2007;81:1223—1227.
  15. Kloner R.A., Dow J., Bhandari A. Postconditioning markedly attenuates ventricular arrhythmias after ischemia-reperfusion. J Cardiovasc Pharmacol Ther 2006;11:55—63.
  16. Staat P., Rioufol G., Piot C. et al. Postconditioning the human heart. Circulation 2005;112:2143—2148.
  17. Laskey W.K., Yoon S., Calzada N., Ricciardi M.J. Concordant improvements in coronary flow reserve and ST-segment resolution during percutaneous coronary intervention for acute myocardial infarction: a benefit of postconditioning. Catheter Cardiovasc Interv 2008;72:212—220.
  18. Thibault H., Piot C., Staat P. et al. Long-term benefit of postconditioning. Circulation 2008;117:1037—1044.
  19. Yang X.C., Liu Y., Wang L.F. et al. Reduction in myocardial infarct size by postconditioning in patients after percutaneous coronary intervention. J Invasive Cardiol 2007;19:424—430.
  20. Dow J., Bhandari A., Kloner R.A. Ischemic postconditioning’s benefit on reperfusion ventricular arrhythmias is maintained in the senescent heart. J Cardiovasc Pharmacol Ther 2008;13:141—148.
  21. Halkos M.E., Kerendi F., Corvera J.S. et al. Myocardial protection with postconditioning is not enhanced by ischemic preconditioning. Ann Thorac Surg 2004;78:961—969.
  22. Kin H., Wang N.P., Mykytenko J. et al. Inhibition of myocardial apoptosis by postconditioning is associated with attenuation of oxidative stress-mediated nuclear factor-кВ translocation and TNFa release. Shock 2008;29:7 61—768.
  23. Fang J., Wu L., Chen L. Postconditioning attenuates cardiocyte ultrastructure injury and apoptosis by blocking mitochondrial permeability transition in rats. Acta Cardiol 2008;63:377—387.
  24. Taki J., Higuchi T., Kawashima A. et al. Effect of postconditioning on myocardial 99mTc-annexin-V uptake: comparison with ischemic preconditioning and caspase inhibitor treatment. J Nucl Med 2007;48:1301—1307.
  25. Baxter G.F. The neutrophil as a mediator of myocardial ischemia-reperfusion injury: time to move on. Basic Res Cardiol 2002;97:268—275.
  26. Nicolls M.R., HaskinsK., Flores S.C. Oxidant stress, immune dysregulation, and vascular function in type I diabetes. Antioxid Redox Signal 2007;9:879—889.
  27. Couvreur N., Lucats L., Tissier R. et al. Differential effects of postconditioning on myocardial stunning and infarction: a study in conscious dogs and anesthetized rabbits. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2006;291:H1345—H1350.
  28. Deyhimy D.I., Fleming N. W., Brodkin I.G., Liu H. Anesthetic preconditioning combined with postconditioning offers no additional benefit over preconditioning or postconditioning alone. Anesth Analg 2007;105:316—324.
  29. Donato M., D’Annunzio V., Berg G. et al. Ischemic postconditioning reduces infarct size by activation of A1 receptors and K+ATP channels in both normal and hypercholesterolemic rabbits. J Cardiovasc Pharmacol 2007;49:287—292.
  30. Li D., Li N.S., Chen Q.Q. et al. Calcitonin gene-related peptide-mediated cardioprotection of postconditioning in isolated rat hearts. Regul Pept 2008;147:4—8.
  31. Tsang A., Hausenloy D.J., Mocanu M.M., Yellon D.M. Postconditioning: a form of “modified reperfusion” protects the myocardium by activating the phosphatidylinositol 3-kinase-Akt pathway. Circ Res 2004;95:230—232.
  32. Peng L.Y., Ma H., He J.G. et al. Ischemic postconditioning attenuates ischemia/reperfusion injury in isolated hypertrophied rat heart. Zhonghua Xin Xue Guan Bing Za Zhi 2006;34:685—689.
  33. Wang J., Gao Q., Shen J. et al. Kappa-opioid receptor mediates the cardioprotective effect of ischemic postconditioning. Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban 2007;36:41—47.
  34. Galagudza M., Kurapeev D., Minasian S. et al. Ischemic postconditioning: brief ischemia during reperfusion converts persistent ventricular fibrillation into regular rhythm. Eur J Cardiothorac Surg 2004;25:1006—1010.
  35. Петрищев Н.Н., Власов Т.Д., Галагудза М.М. и др. Феномен ишемического посткондиционирования миокарда: кратковременная ишемия приводит к переходу персистирующей реперфузионной фибрилляции желудочков в синусовый ритм Рос физиол жур 2004;9:1138—1144.
  36. Sasaki H., Shimizu M., Ogawa K. et al. Brief ischemia-reperfusion performed after prolonged ischemia (ischemic postconditioning) can terminate reperfusion arrhythmias with no reduction of cardiac function in rats. Int Heart J 2007;48:205—213.
  37. Crisostomo P.R., Wang M., Wairiuko G.M. et al. Postconditioning in females depends on injury severity. J Surg Res 2006;134:342—347.
  38. Zheng M.Z., Jiang J.P., Chen Y.Y. Effect of postconditioning on rat hearts suffered from long-term hypothermic preservation. Zhejiang Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban 2007;36:567—574.
  39. Ferrera R., Bopassa J.C., Angoulvant D., Ovize M. Post-conditioning protects from cardioplegia and cold ischemia via inhibition of mitochondrial permeability transition pore. J Heart Lung Transplant 2007;26:604—609.
  40. Sun H.Y., Wang N.P., Halkos M. et al. Postconditioning attenuates cardiomyocyte apoptosis via inhibition of JNK and p38 mitogen-activated protein kinase signaling pathways. Apoptosis 2006;11:1583—1593.
  41. Wang H.C., Zhang H.F., Guo W.Y. et al. Hypoxic postconditioning enhances the survival and inhibits apoptosis of cardiomyocytes following reoxygenation: role of peroxynitrite formation. Apoptosis 2006;11:1453—1460.
  42. Kin H., Zatta A.J., Lofye M.T. et al. Postconditioning reduces infarct size via adenosine receptor activation by endogenous adenosine. Cardiovasc Res 2005;67:124—133.
  43. Xi L., Das A., Zhao Z.Q. et al. Loss of myocardial ischemic postconditioning in adenosine A1 and bradykinin B2 receptors gene knockout mice. Circulation 2008;118 Suppl:S32—S37.
  44. Yang Z., Day Y.J., Toufektsian M.C. et al. Infarct-sparing effect of A2A- adenosine receptor activation is due primarily to its action on lymphocytes. Circulation 2005;111:2190—2197.
  45. Jordan J.E., Zhao Z.Q., Sato H. et al. Adenosine A2 receptor activation attenuates reperfusion injury by inhibiting neutrophil accumulation, superoxide generation and coronary endothelial adherence. J Pharmacol Exp Ther 1997;280:301—309.
  46. Kin H., Zatta A.J., Jiang R. et al. Activation of opioid receptors mediates the infarct size reduction by postconditioning. J Mol Cell Cardiol 2005;38:827.
  47. Zatta A.J., Kin H., Yoshishige D. et al. Evidence that cardioprotection by postconditioning involves preservation of myocardial opioid content and selective opioid receptor activation. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2008;294:H1444—H1451.
  48. Jang Y., Xi J., Wang H. et al. Postconditioning prevents reperfusion injury by activating б-opioid receptors. Anesthesiology 2008;108:243—250.
  49. Chang W.L., Lee S.S., Su M.J. Attenuation of post-ischemia reperfusion injury by thaliporphine and morphine in rat hearts. J Biomed Sci 2005;12:611—619.
  50. Gross E.R., Hsu A.K., Gross G.J. Diabetes abolishes morphine-induced cardioprotection via multiple pathways upstream of glycogen synthase kinase-3p. Diabetes 2007;56:127—136.
  51. Gross E.R., Hsu A.K., Gross G.J. GSK3P inhibition and KATP channel opening mediate acute opioid-induced cardioprotection at reperfusion. Basic Res Cardiol 2007;102:341—349.
  52. Chen Z., Li T., Zhang B. Morphine postconditioning protects against reperfusion injury in the isolated rat hearts. J Surg Res 2008;145:287—294.
  53. Penna C., Mancardi D., Rastaldo R. et al. Intermittent activation of bradykinin B2 receptors and mitochondrial KATP channels trigger cardiac postconditioning through redox signaling. Cardiovasc Res 2007;75:168—177.
  54. Bell R.M., Yellon D.M. Bradykinin limits infarction when administered as an adjunct to reperfusion in mouse heart: the role of PI3K, Akt and eNOS. J Mol Cell Cardiol 2003;35:185—193.
  55. Franco-Cereceda A. Calcitonin gene-related peptide and tachykinis in relation to local sensory control of cardiac contractility and coronary vascular tone. Acta Physiol Scand 1988;569 Suppl: 1—63.
  56. Przyklenk K., Maynard M., Darling C.E., Whittaker P. Aging mouse hearts are refractory to infarct size reduction with post-conditioning. J Am Coll Cardiol 2008;51:1393—1398.
  57. Ma X., ZhangX., Li C., Luo M. Effect of postconditioning on coronary blood flow velocity and endothelial function and LV recovery after myocardial infarction. J Interv Cardiol 2006;19:367—375.
  58. Darling C.E., Solari P.B., Smith C.S. et al. ‘Postconditioning’ the human heart: multiple balloon inflations during primary angioplasty may confer cardioprotection. Basic Res Cardiol 2007;102:274—278.
  59. Luo W., Li B., Lin G., Huang R. Postconditioning in cardiac surgery for tetralogy of Fallot. J Thorac Cardiovasc Surg 2007;133:1373—1374.
  60. Luo W., Li B., Chen R. et al. Effect of ischemic postconditioning in adult valve replacement. Eur J Cardiothorac Surg 2008;33:203—208.
  61. V., Mudalagiri N.R., Di Salvo C. et al. Postconditioning protects human atrial muscle through the activation of the RISK pathway. Basic Res Cardiol 2007;102:453—459.
  62. Медведев М.А., Киселев В.И., Панченко А.Л. и др. Кинины и сердечно­сосудистая система. Новосибирск: Наука 1992;190.
  63. Ferdinandy P., Schulz R., Baxter G.F. Interaction of cardiovascular risk factors with myocardial ischemia/reperfusion injury, preconditioning, and postconditioning. Pharmacol Rev 2007;59:418—458.
  64. Kloner R.A., Rezkalla S.H. Preconditioning, postconditioning and their application to clinical cardiology. Cardiovasc Res 2006;70:297—307.
  65. Forman M.B., Stone G. W., Jackson E.K. Role of adenosine as adjunctive therapy in acute myocardial infarction. Cardiovasc. Drug Rev 2006;24:116—147.
  66. Ross A.M., Gibbons R.J., Stone G.W. et al. A randomized, double-blinded, placebo-controlled multicenter trial of adenosine as an adjunct to reperfusion in the treatment of acute myocardial infarction (AMISTAD-II). J Am Coll Cardiol 2005;45:1775—1780.
  67. Jin Z.X., Zhou J.J., Xin M. et al. Postconditioning the human heart with adenosine in heart valve replacement surgery. Ann Thorac Surg 2007;83:2066—2072.
  68. Гатштейн Х., Акил Х. Наркотические анальгетики. Глава 23. В кн.: Клиническая фармакология по Гудману и Глману. Под ред. А.Г. Гилман, Дж. Хардман, Л. Либерд. Пер. с англ. М: Практика 2006: 447—484.
  69. Schultz J.E.J., HsuA.K., Nagase H., Gross G.J. Ischemic preconditioning and morphine-induced cardioprotection involve the delta (6)-opioid receptor in the intact rat heart. J Mol Cell Cardiol 1997;29:2187—2195.
  70. Сыркин А.С. Инфаркт миокарда. М: Медицинское информационное агентство 1998;398.

Об авторах / Для корреспонденции

Научно-исследовательский институт кардиологии СО РАМН
Лишманов Ю.Б. - д.м.н., проф., член-корр. РАМН, зам. директора.
Маслов Л. Н. - д.м.н., проф., зав. лабораторией экспериментальной кардиологии.
E-mail: maslov@cardio.tsu.ru

Также по теме