Роль биоэнергетической гипоксии в морфологической трансформации миокарда при вибрационной болезни

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Анализ литературных источников, посвященных изучению структурных изменений со стороны сердца у больных вибрационной болезнью с помощью эхокардиографических методов исследования, выявил концентрический тип ремоделирования камер левого желудочка, ассоциированный с высоким риском сердечно-сосудистых осложнений, в том числе внезапной кардиальной смерти у лиц трудоспособного возраста.

Цель — определить роль биоэнергетической гипоксии в развитии морфологической трансформации миокарда для обоснования фармакотерапии вибрационной болезни.

Материалы и методы. Изучение активности энергопродукции клеточных систем ткани сердца in vitro проводили полярографическим методом с помощью закрытого кислородного датчика гальванического типа (электрод Кларка). Стрессирующее воздействие вибрации подтверждали динамикой морфогистологической картины изменений ткани миокарда левого желудочка в области верхушки после стандартной спиртово-парафиновой проводки и окраски гистологических препаратов гематоксилином и эозином.

Результаты. Оценка морфометрических и биоэнергетических показателей кардиомиоцитов на фоне различных экспериментальных режимов вибрации (7, 21, 56 сеансов с частотой 8, 44 Гц) подтверждает взаимосвязь между обеспеченностью ткани энергетическим потенциалом и формированием морфологических признаков патологической структурной перестройки в виде гипертрофии кардиомиоцитов, развития фиброза, изменения сосудистого русла, а также некроза.

Заключение. Анализ взаимосвязи энергетического обмена и морфогистологической трансформации ткани сердца позволяет поставить вопрос о роли универсальных и специфических механизмов в ремоделировании сердца на фоне вибрации и патогенетически обосновать выбор лекарственных препаратов, не только обладающих вибропротективным, но и тормозящих патологическую структурную перестройку ткани миокарда, действием.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Виктория Владимировна Воробьева

Санкт-Петербургский государственный университет; Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Email: v.v.vorobeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6257-7129
SPIN-код: 2556-2770

д-р мед. наук, старший преподаватель

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Ольга Сергеевна Левченкова

Смоленский государственный медицинский университет

Email: novikov.farm@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9595-6982
SPIN-код: 2888-6150

д-р мед. наук

Россия, Смоленск

Карина Владимировна Ленская

Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: karinavl@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6407-0927

д-р биол. наук, профессор

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Горчакова Т.Ю., Чуранова А.Н. Современное состояние смертности населения трудоспособного возраста в России и странах Европы // Медицина труда и промышленная экология. 2020. Т. 60, № 11. С. 756–759. EDN: EPVWTD doi: 10.31089/1026-9428-2020-60-11-756-759
  2. Третьяков С.В., Шпагина Л.А. Перспективы изучения структурно-функционального состояния сердечно-сосудистой системы у больных вибрационной болезнью в сочетании с артериальной гипертензией // Медицина труда и промышленная экология. 2017. № 12. С. 30–34. EDN: ZXHFIB
  3. Бокерия Л.А., Бокерия О.Л., Ле Т.Г. Электрофизиологическое ремоделирование миокарда при сердечной недостаточности и различных заболеваниях сердца // Анналы аритмологии. 2010. Т. 7, № 4. С. 41–48. EDN: NWFNTH
  4. Desai A. Rehospitalization for heart failure: predict or prevent? // Circulation. 2012. 126, N. 4. Р. 501–506. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.125435
  5. Коротенко О.Ю., Филимонов Е.С. Деформация миокарда и параметры диастолической функции левого желудочка у работников с артериальной гипертензией угледобывающих предприятий Кузбасса // Медицина труда и промышленная экология. 2020. № 3. С. 151–156. EDN: VJOEKO doi: 10.31089/1026-9428-2020-60-3-151-156
  6. Воробьева В.В., Шабанов П.Д. Клеточные механизмы формирования гипоксии в тканях экспериментальных животных на фоне варьирования характеристик вибрационного воздействия // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2019. Т. 17, № 3. С. 59–70. EDN: QGQZKH doi: 10.17816/RCF17359-70
  7. Шпагина Л.А., Герасименко О.Н., Новикова И.И., и др. Клинико-функциональная и молекулярная характеристика вибрационной болезни в сочетании с артериальной гипертензией // Медицина труда и промышленная экология. 2022. № 3. С. 146–158. EDN: CNLUQW doi: 10.31089/1026-9428-2022-62-3-146-158
  8. Sutton M.G.J., Sharpe N. Left ventricular remodeling after myocardial infarction // Circulation. 2004. Vol. 101, N. 25. P. 2981–2986. doi: 10.1161/01.cir.101.25.2981
  9. Воробьёва В.В., Левченкова О.С., Шабанов П.Д. Блокада кальциевых каналов кардиомиоцитов кролика восстанавливает активность фермент-субстратных комплексов дыхательной цепи в модели вибрационно-опосредованной гипоксии // Биомедицина. 2022. Т. 18, № 4. С. 63–73. EDN: TNVZAK doi: 10.33647/2074-5982-18-4-63-73
  10. Воробьева В.В., Шабанов П.Д. Вибрация и вибропротекторы. В кн.: Фармакология экстремальных состояний: в 12 т. Т. 6 / под ред. П.Д. Шабанова. Санкт-Петербург: Информ-Навигатор, 2015. 416 с.
  11. Никольс Д. Биоэнергетика. Введение в хемиосмотическую теорию. Москва: Мир, 1985. 190 с.
  12. Воробьева В.В., Шабанов П.Д. Тканеспецифические особенности вибрационно-опосредованной гипоксии сердца, печени и почки кролика // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2016, Т. 14, № 1. С. 46–62. EDN: VVEOGN doi: 10.17816/RCF14146-62
  13. Vorobieva V.V., Shabanov P.D. Exposure to whole body vibration impairs the functional activity of the energy producing system in rabbit myocardium // Biophysics. 2019. Vol. 64, N. 2. P. 337–342. doi: 10.1134/2FS0006350919020210
  14. Vorobieva V.V., Levchenkova O.S., Shabanov P.D. Activity of succinate dehydrogenase in rabbit blood lymphocytes depends on the characteristics of the vibration-based impact // Biophysics. 2022. Vol. 67, N. 2. P. 267–273. doi: 10.1134/S0006350922020233
  15. Нельсон Д.Л., Кокс М.М. Основы биохимии Ленинджера: в 3 т. Т. 2: Биоэнергетика и метаболизм / пер. с англ. Н.Б. Гусев. Москва: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. 636 с.
  16. Атаманчук А.А., Кузьмина Л.П., Хотулева А.Г., Коляскина М.М. Полиморфизм генов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы в развитии гипертонической болезни у работающих, подвергающихся воздействию физических факторов промышленности // Медицина труда и промышленная экология. 2019. № 12. С. 972–977. EDN: RPZIZJ doi: 10.31089/1026-9428-2019-59-12-972-977
  17. Шпагина Л.А., Герасименко О.Н., Новикова И.И., и др. Клинико-функциональная и молекулярная характеристика вибрационной болезни в сочетании с артериальной гипертензией // Медицина труда и промышленная экология. 2022. № 3. С. 146–158. doi: 10.31089/1026-9428-2022-62-3-146-158
  18. Мелентьев А.В., Серебряков П.В., Жеглова А.В. Влияние шума и вибрации на нервную регуляцию сердца // Медицина труда и промышленная экология. 2018. № 9. С. 19–23. EDN: YJGUST doi: 10.31089/1026-9428-2018-9-19-23
  19. Ямщикова А.В., Флейшман А.Н., Гидаятова М.О., и др. Особенности вегетативной регуляции у больных вибрационной болезнью на основе активной ортостатической пробы // Медицина труда и промышленная экология. 2018. № 6. С. 11–14. EDN: XQMXAL doi: 10.31089/1026-9428-2018-6-11-15
  20. Шпигель А.С., Вакурова Н.В. Нейрогормональная дисрегуляция при вибрационной болезни (особенности реагирования гормональных комплексов на введение тиролиберина) // Медицина труда и промышленная экология. 2022. № 1. С. 29–35. EDN: DEGJGA doi: 10/31089/1026-9428-2022-62-129-35
  21. Третьяков С.В., Шпагина Л.А., Войтович Т.В. К вопросу ремоделирования сердца при вибрационной болезни // Медицина труда и промышленная экологии. 2003. № 2. С. 18–23. EDN: MPMTYH
  22. Малютина Н.Н., Болотова А.Ф., Еремеев Р.Б., и др. Антиоксидантный статус крови у пациентов с вибрационной болезнью // Медицина труда и промышленная экология. 2019. № 12. С. 978–982. EDN: ZPVTXP doi: 10.31089/1026-9428-2019-59-12-978-982
  23. Богатырева Ф.М., Каплунова В.Ю., Кожевникова М.В., и др. Взаимосвязь маркеров фиброза и ремоделирования миокарда у пациентов с различными вариантами течения гипертрофической кардиомиопатии // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2022. Т. 21, № 3. С. 3140. EDN: EKFVOO doi: 10.15829/1728-8800-2022-3140
  24. Григорьев А.И., Тоневицкий А.Г. Молекулярные механизмы адаптации к стрессу: гены раннего ответа // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2009. Т. 95, № 10. С. 1041–1057. EDN: OIZSVD
  25. Braunwald E. Biomarkers in heart failure // New Engl J Med. 2008. Vol. 358. Р. 2148–2159. doi: 10.1056/NEJMra0800239
  26. Vasin M.V., Ushakov I.B. Activation of respiratory chain complex II as a hypoxia tolerance indicator during acute hypoxia // Biophysics. 2018. Vol. 63, N. 2. P. 329–333. doi: 10.1134/S0006350918020252
  27. Абрамичева П.А., Андрианова Н.В., Бабенко В.А., и др. Митохондриальная сеть: электрический кабель и многое другое // Биохимия. 2023. Т. 88, № 10. С. 1926–1939. EDN: OVONXX doi: 10.31857/S0320972523100147
  28. Минкевич И.Г. Стехиометрия метаболических путей в динамике клеточных популяций // Компьютерные исследования и моделирование. 2011. Т. 3, № 4. С. 455–475. EDN: OPXYKN doi: 10.20537/2076-7633-2011-3-4-455-475
  29. Vorobieva V.V., Shabanov Р.D. A change in the content of endogenous energy substrates in rabbit myocardium mitochondria depending upon frequency and duration of vibration // Biophysics. 2021. Vol. 66, N. 4. Р. 720–723. doi: 10.1134/S0006350921040229
  30. Костюк И.Ф., Капустник В.А. Роль внутриклеточного обмена кальция в развитии вазоспастических реакций при вибрационной болезни // Медицина труда и промышленная экология. 2004. № 7. С. 14–18. EDN: OWBNWR
  31. Воробьева В.В., Левченкова О.С., Шабанов П.Д. Биохимические механизмы энергопротективного действия блокаторов медленных высокопороговых кальциевых каналов L-типа // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2022. Т. 20, № 4. С. 395–405. EDN: YECCVH doi: 10.17816/RCF204395-405
  32. Дубинин М.В., Старинец В.С., Челядникова Ю.А., и др. Влияние активатора кальций-зависимого К+-канала NS1619 на функцию митохондрий в сердце дистрофин-дефицитных мышей // Биохимия. 2023. Т. 88, № 2. С. 228–242. EDN: QFYBNW doi: 10.31857/S0320972523020045
  33. Кирьяков В.А., Павловская Н.А., Лапко И.В., и др. Воздействие производственной вибрации на организм человека на молекулярно-клеточном уровне // Медицина труда и промышленная экология. 2018. № 9. С. 34–43. EDN: YJGVAD doi: 10.31089/1026-9428-2018-9-34-43
  34. Левченкова О.С., Новиков В.Е., Корнева Ю.С., и др. Комбинированное прекондиционирование ослабляет негативное влияние церебральной ишемии на морфофункциональное состояние ЦНС // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2021. Т. 171. № 4. С. 507–512. EDN: NAETUN doi: 10.47056/0365-9615-2021-171-4-507-512
  35. Непомнящих Л.M. Основные формы острых повреждений кардиомиоцитов по данным поляризационной микроскопии миофибрилл // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1996. Т. 121, № 1. С. 4–13. EDN: WFMEKZ
  36. Бондарев О.И., Бугаева М.С., Михайлова Н.Н. Патоморфология сосудов сердечной мышцы у работников основных профессий угольной промышленности // Медицина труда и промышленная экология. 2019. № 6. С. 335–341. EDN: GSSKJG doi: 10.31089/1026-9428-2019-59-6-335-341
  37. Чистова Н.П. Роль полиморфизмов генов кандидатов эндотелиальной дисфункции и метаболических нарушений в развитии сердечно-сосудистых заболеваний при воздействии производственных факторов // Медицина труда и промышленная экология. 2022. Т. 62, № 5. С. 331–336. EDN: JDNIWU doi: 10.31089/1026-9428-2022-62-5-331-336
  38. Михайличенко В.Ю., Самарин С.А., Тюкавин А.И., Захаров Е.А. Сравнительная оценка действия мезенхимальных стволовых клеток и факторов роста на ангиогенез и насосную функцию сердца после инфаркта миокарда // Российские биомедицинские исследования. 2019. Т. 4, № 2. С. 8–17. EDN: PZSCYX
  39. Воробьева В.В., Шабанов П.Д. Морфологические изменения миокарда кролика на фоне вибрации и фармакологической защиты // Морфологические ведомости. 2011. № 1. С. 16–20. EDN: NMZIUV
  40. Lou Q., Janardhan A., Efimov I.R. Remodeling of calcium handling in human heart failure. In: Calcium signaling. Advances in experimental medicine and biology. Vol. 740 / M. Islam, editor. Springer, Dordrecht. Р. 1145–1174. doi: 10.1007/978-94-007-2888-2_52
  41. Gerdes A.M. Cardiac myocyte remodeling in hypertrophy and progression to failure // J Card Fail. 2002, Vol. 8. N. 6. P. 264–268. doi: 10.1054/jcaf.2002.129280
  42. Wu Q.-Q., Xiao Y., Yuan Y., et al. Mechanisms contributing to cardiac remodeling // Clin Sci (Lond). 2017. Vol. 131, N. 18. P. 2319–2345. doi: 10.1042/CS201711676
  43. Шрам С.И., Щербакова Т.А., Абрамова Т.В., и др. Природные производные гуанина оказывают PARP-ингибиторное и цитопротекторное действие на модели повреждения кардиомиоцитов при окислительном стрессе // Биохимия. 2023. Т. 88, № 6. С. 962–972. EDN: EFCJHN doi: 10.31857/S0320972523060064

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 84654 от 01.02.2023 г. 

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах