Роль биоэнергетической гипоксии в морфологической трансформации миокарда при вибрационной болезни
- Авторы: Воробьева В.В.1,2, Левченкова О.С.3, Ленская К.В.1
-
Учреждения:
- Санкт-Петербургский государственный университет
- Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова
- Смоленский государственный медицинский университет
- Выпуск: Том 15, № 1 (2024)
- Страницы: 69-78
- Раздел: Психонейрофармакология
- URL: https://journals.eco-vector.com/1606-8181/article/view/625963
- DOI: https://doi.org/10.17816/phbn625963
- ID: 625963
Цитировать
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.
Ключевые слова
Полный текст
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-ПетербургОльга 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, СмоленскКарина 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-ПетербургСписок литературы
- 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
- 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
- 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
- Desai A. Rehospitalization for heart failure: predict or prevent? // Circulation. 2012. 126, N. 4. Р. 501–506. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.125435
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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.
- Никольс Д. Биоэнергетика. Введение в хемиосмотическую теорию. Москва: Мир, 1985. 190 с.
- 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
- 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
- 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
- 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.
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- Braunwald E. Biomarkers in heart failure // New Engl J Med. 2008. Vol. 358. Р. 2148–2159. doi: 10.1056/NEJMra0800239
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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