gototopgototop

История открытия и изучение основных маркеров сердечно-сосудистых патологий

Виденева Анастасия Петровна – студентка Северо-Кавказского федерального университета.

Аннотация: В данной статье содержится информация об истории открытия основных маркеров поражений сердца и сосудов. Приведены основные причины патологий, механизмы их возникновения и развития. Отмечена распространенность смертей от ишемических патологий по всему миру и группам стран.

Ключевые слова: Ишемическая болезнь сердца, липопротеины, холестерин, инфаркт миокарда, миоглобин, тропонины.

По данным ВОЗ, самой распространенной причиной смерти являются сердечно-сосудистые заболевания. Ежегодно ишемическая болезнь сердца становится причиной смерти миллионов человек. В 2016 году эта цифра составила около 10 млн. Следующими наиболее частыми причинами смерти являются инсульт, ХОБЛ, респираторные инфекции нижних дыхательных путей. При чем сосудистые патологии становятся частой причиной смерти в странах со средним, средневысоким и высоким уровнями дохода. В странах с низким уровнем доходов ведущей причиной смертности являются инфекционные заболевания [1].

1

Рисунок 1. Основные причины и показатели смертности в 2016 г.

Вопрос о столь широком распространении сердечно-сосудистых патологий волнует медиков всего мира. Это «болезни развитых стран». Причин подобной эпидемиологии множество. Прежде всего, это малоподвижный образ жизни в результате развития офисной деятельности, распространения транспорта, автоматизации многих процессов. Вследствие гиподинамии происходит избыточное отложение жира, что, в конечном итоге, приводит к ожирению. Наиболее неблагоприятным считается абдоминальное ожирение. Центральный тип ожирения может быть следствием метаболического синдрома, в развитии которого играют роль как наследственные факторы, так и факторы окружающей среды, в частности, употребление насыщенных и транс-жиров. Вследствие повышенного образования ЛПНП и ЛПОНП происходит их накопление в интиме артерий, что вначале приводит к атеросклерозу, а затем к атеротромбозу, что являются причиной ИБС, инфаркта миокарда, инсульта.

Курение также способствует развитию сосудистых патологий. Никотин вызывает спазм сосудов, что вызывает повышение артериального давления. В результате этого эластичность сосудистой стенки уменьшается, межэндотелиальные промежутки становятся шире, что способствует проникновению через них молекул ЛПНП. Также компоненты табака индуцируют адгезию моноцитов, что ускоряет процесс образования «пенистых» клеток.

Как было сказано ранее, неправильное питание способствует дислипопротеинемии – повышению атерогенных ЛПНП и ЛПОНП и снижению ЛПВП. В кондитерских изделиях, продуктах животного происхождения, фаст-фуде содержится большое количество насыщенных и транс-жиров. Транс-жиры являются геометрическими изомерами цис-формы ненасыщенных жирных кислот. В процессе их гидрогенизации происходит образование твердых жиров, устойчивых к окислению и внешнему воздействию. Частично в процессе гидрогенизации происходит изомеризация цис-кислот.

Как известно, мембранные фосфолипиды состоят из гидрофильной головки и двух гидрофобных хвостов – остатков насыщенной и ненасыщенной жирных кислот. Насыщенные жирные кислоты и транс-изомеры ненасыщенных уменьшают текучесть мембран, в частности эритроцитарных. Такие эритроциты склонны к сладж-феномену, причем склеивание клеток может быть необратимым. Снижается насыщаемость тканей кислородом. Транс-жиры также выступают в роли провоспалительного фактора для эндотелия сосудов. Параллельно с повышенным поступлением холестерина, воспалительные процессы в интиме сосудов обуславливают формирование холестериновых бляшек.

При диагностике сердечно-сосудистых патологий необходимо исследовать липидный профиль пациента. В его основе лежит анализ фракций липопротеинов, содержание триглицеридов, общего холестерина. Липопротеины – комплексы растворимых в воде, а соответственно и в сыворотке, липидов с белками. В зависимости от процентного соотношения белков и липидов выделяют фракции: хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Хиломикроны имеют наибольший размер и процентное содержание жира, ЛПВП содержат меньше всего жира и имеют маленький разме. Исследование фракций липопротеинов проводят с помощью ультрацентрифугирования и электрофореза. Явление электрофореза было открыто в 1807 году Ф. Рейсом, а сам метод был разработан в 30-е годы XX в. Шведским биохимиком А. Тизелиусом. Также Тизелиус впервые с помощью электрофореза выделил 5 фракций белков сыворотки крови. В 50-е годы стали проводить электрофорез на твердом носителе – фильтровальной бумаге. Движение липопротеинов в электрическом поле зависит от молекулярной массы – чем она больше, тем ближе к линии старта они располагаются.

Холестерин был выделен из желчных камней в 1769 году. В химически чистом виде был получен в 1789 году Фуркруа. В 1859 году профессор химии Высшей фармацевтической школы в Париже М. Бертло доказал, что холестерин является спиртом и дал ему название «холестерол». В 1915 году Н. Н. Аничков вместе со своей группы проводили исследование атеросклеротических бляшек и пришли к выводу, что основным звеном в патогенезе является холестерин. В 1939 году норвежский исследователь К. Мюллер описал причинную значимость холестерина в патогенезе атеросклероза, придя к выводу, что его избыток – главное звено. Однако оставался вопрос – почему в организме формируется избыток холестерина? Исследования американских ученых С. Брауна и Д. Л. Голдстайна в 70-х годах прошлого века стали ответом на него. Учеными были доказано, что люди, у которых наблюдался повышенный уровень ЛПНП, имеют генетический дефект ЛПНП-рецепторов. Благодаря сделанному открытию, ученые получили Нобелевскую премию в 1985 году.

Инфаркт миокарда до конца XIX в. рассматривался с позиции казуистики. Особого значения не придавали, причиной смерти не рассматривали. Чуть позднее установили, что некроз сердечной мышцы может быть связан с патологий коронарной артерии. Первое систематизированное описание инфаркта миокарда было сделано в начале XX в. Российскими терапевтами Н. Д. Страженко и В. П. Образцовым. В своем докладе ученые указали, что данная патология является несомненной причиной смерти пациентов, находившихся под наблюдением с поставленным диагнозом «инфаркт миокарда». Неотъемлемым помощником в диагностике инфаркта стала электрокардиография, которая на тот момент уже была достаточно хорошо описана.

После описания патогенеза атеросклероза артерий Н. Н. Аничковым был сделан вывод, что нарушение липидного обмена является начальным звеном в патологии миокарда, так как оно приводит к ишемии.

Основными лабораторными критериями инфаркта миокарда на сегодняшний день являются миоглобин, КК (преимущественно КК-МВ), тропонины I и Т, ЛДГ. Миоглобин выполняют функции депонирования кислорода в мышцах и обеспечения транспорта к митохондриям. Миоглобин был открыт и изучен Дж. Кендрю в 1957 году при помощи рентгеноструктурного анализа. Белок был экстрагирован из мышц кашалота. Параллельно М. Перутц проводил работы по изучению гемоглобина. Появление миоглобина в сыворотке крови свидетельствует о некрозе мышечной ткани, в т. ч. сердечной мышцы. Это ранний маркер некроза миокарда, появляется уже через 2 ч. после приступа. Однако миоглобин – это неспецифический показатель некроза миокарда, т. к. он присутствует в скелетных мышцах.

Специфическими белками миокарда являются тропонины. Тропонин в покое препятствует взаимодействию актина с миозином, а после получения потенциала действия данный блок снимается. Существует три разновидности тропонинов: C, I, T. Наиболее значимы I и Т. Их появление в сыворотке через 4-8 ч. после начала болей в груди говорит о некрозе миокарда. Открытие тропонинов было совершено в 60-е годы прошлого века японскими учеными. Электронно-микроскопическое изучение белков позволило детальнее понять механизм мышечного сокращения.

Несмотря на широкий интерес к сердечно-сосудистым патологиям на протяжении нескольких веков, ситуация в мире не становится лучше. Болезни сердца и сосудов «молодеют». Экономический прогресс и социальное развитие послужили причиной кардинальной смены образа жизни для большинства. Переход в офисы, снижение двигательной активности способствуют тому, что «просыпаются» спящие гены, ответственные за проявление мультифакториальных патологий. Современный образ жизни часто сопряжен со стрессовыми ситуациями. Популярным средством против стресса является курение. Некоторые люди часто «заедают» стресс, что может привести к появлению жировых отложений и алиментарному ожирению. Развитие кулинарной индустрии чаще основано на использовании дешевых масел и жиров, что заметно снижает их экономическую стоимость, но не снижает вкусовые качества. Поэтому в наше время очень сложно противостоять сосудистым патологиям, однако, пересмотрев свой рацион питания и вводя в режим дня физические нагрузки, можно снизить риск их возникновения.

Список литературы

  1. 10 ведущих причин смерти в мире [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/the-top-10-causes-of-death. - ВОЗ - центр СМИ – информационные бюллетени. – (Дата обращения: 30.03.2020).
  2. Внутренние болезни: учебник: в 2 т. / под ред. В. С. Моисеева, А. И. Мартынова, Н. А. Мухина. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.:ГЭОТАР-Медиа, 2018. – Т.1. – 960 с.
  3. Журавлев А. В. Транс-жиры: что это такое и с чем его едят. – М.: Пресс-Бюро, 2012. – 138 с.
  4. Биохимия / под ред. Е. С. Северина. – 5-е изд. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 768 с.

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail