6 курс / Кардиология / Кардиология_Национальное_руководство_Е_В_Шляхто_

вариантов как патогенных и требует проведения дополнительных функциональных исследований, которые не могут применяться в рутинной клинической практике. В связи с этим трактовку данных генетического анализа при аритмогенной КМП следует проводить с крайней осторожностью, основываясь на данных международных регистров больных с аритмогенной КМП. Данные генетического анализа могут быть полезными, если в соответствии с критериями 2010 г. диагноз аритмогенной КМП формулируют как «возможный». В данном случае данные генетического анализа могут оказаться полезными для подтверждения (но не опровержения) диагноза.

Однако генетическое обследование малоинформативно и нецелесообразно, если у больного имеется только один малый критерий заболевания. При обнаружении генетического дефекта родственникам пробанда показано скрининговое генетическое обследование. В настоящее время нет данных о том, что информация о генетической природе заболевания может быть использована для определения прогноза или оптимизации терапии при аритмогенной КМП.

Молекулярно-генетическая диагностика при дилатационной кардиомиопатии

Генетическая диагностика при ДКМП - наиболее сложная и на сегодняшний момент наименее эффективная по сравнению с вышеперечисленными генетически обусловленными заболеваниями ССС. Список генов, с мутациями которых может быть связано развитие ДКМП, превышает 30, но частота ни одного из них не превышает 3-5%, а суммарная частота выявления какого-либо генетического дефекта не превышает 25%. Вопрос о информативности генетического тестирования при ДКМП осложняется и тем, что природа данного заболевания крайне гетерогенна, а надежные критерии, позволяющие дифференцировать врожденные случаи от приобретенных вследствие, например, миокардита, отсутствуют. В связи с этим в рутинной клинической практике ДКМП пока не является показанием к проведению генетического тестирования. Однако в ряде случаев ДКМП может быть ассоциирована с нарушениями в проводящей системе сердца, а также сочетаться с нейромышечной симптоматикой и повышением КФК - маркера поражения скелетных мышц. Данные характерные черты позволяют заподозрить в качестве причины развития заболевания гены, одновременно связанные с поражением мышечной системы (ламин, десмин, дистрофин), а также ген натриевого канала (SCN5A), мутации которого часто приводят к развитию ДКМП с поражением проводящей системы сердца и развитием брадикардии.

Таким образом, в случае сочетания ДКМП с другими клиническими проявлениями заболевания (АВ-блокады, поражение нервно-мышечной системы) показано проведение генетического тестирования с поиском мутаций в генах DES, LMNA, DYS2, SCN5A. В этом случае успех генетического скрининга резко возрастает.

В случае обнаружения генетического дефекта у пробанда родственникам показано проведение скринингового генетического обследования. Это особенно важно при ДКМП, связанных с мутациями в генах ламина и десмина, ассоциированными с повышенной частотой ВСС вследствие возникновения АВ-блокад и ЖНРС. У данной категории больных результаты генетического анализа могут быть определяющими при решении вопроса об имплантации кардиостимулятора или дефибриллятора.

Молекулярно-генетическая диагностика при других вариантах генетически обусловленных заболеваний сердца

Технические достижения и возрастающая доступность генетического тестирования постоянно расширяют спектр заболеваний, при которых этиологическую роль отводят врожденным генетическим дефектам. Так, идиопатическая ФП, синдром укороченного интервала Q-T, НМЛЖ, РКМП, прогрессирующее поражение проводящей системы сердца все чаще рассматривают с позиции генетически обусловленной моногенной патологии, ассоциированной с мутациями генов, кодирующих белки кардиомиоцитов. Однако необходимо признать, что в большинстве подобных случаев исследования на эту тему - предмет научных поисков, и их результаты пока не могут быть использованы в рутинной клинической диагностике. Накопление новых научных данных в этой области и их репликация с использованием хорошо охарактеризованных когорт больных с соответствующей патологией помогут в дальнейшем выработать сходные клинические рекомендации о молекулярно-генетической диагностике данных заболеваний.

Внегоспитальная остановка сердца с благоприятным исходом. Посмертная ДНКдиагностика и генетическая диагностика родственников погибших

Возможность использования молекулярно-генетических методик для проведения молекулярной аутопсии и расшифровки причин ВСС продиктовала необходимость разработки четких показаний к проведению данных лабораторных исследований. Даже в случае неблагоприятного исхода при внегоспитальной остановке сердца данные молекулярного анализа прежде всего направлены на профилактику подобных состояний у родственников и членов семьи. Выяснение причин ВСС также имеет важное психологическое значение и может снять значительную степень тревоги за судьбу родственников и детей. Тем не менее проведение генетического исследования при случаях ВСС должно проводиться только после детального клинического обследования родственников погибшего с целью поиска каких-либо признаков сердечно-сосудистой патологии. Шанс получить молекулярно-генетическое подтверждение причинному заболеванию резко возрастает, если круг поиска изначально очерчен, исходя из данных клинического обследования родственников. В случаях синдрома внезапной младенческой смертности (СВМС) и отсутствия данных за какую-либо патологию при обследовании членов семьи целесообразно проведение молекулярно-генетического исследования лишь на гены RYR2, KCNQ1, KCNH2, SCN5A. Во всех случаях рекомендован забор крови/тканей с возможностью последующего молекулярно-генетического исследования.

Список литературы

1.Ackerman M.J., Priori S.G., Willems S. et al. Heart Rhythm Society (HRS); European Heart Rhythm Association (EHRA). HRS/EHRA expert consensus statement on the state of genetic testing for the channelopathies and cardiomyopathies: this document was developed as a partnership between the Heart Rhythm Society (HRS) and the European Heart Rhythm Association (EHRA). - Europace, 2011 Aug. - N 13(8). - P. 1077-1109.

2.Basso C., Corrado D., Thiene G. Cardiovascular causes of sudden death in young individuals including athletes // Cardiol. Rev. - 1999, May-Jun. - N 7(3). - P. 127-135.

3.Carturan E., Tester D.J., Brost B.C., Basso C. et al. Quality of life and psychological distress in hypertrophic cardiomy-opathy mutation carriers: a cross-sectional cohort study // Am. J. Med. Genet. A. - 2009, Feb 15. - N 149A(4). - P. 602-612.

4.Fowler S.J., Priori S.G. Clinical spectrum of patients with a Brugada ECG // Curr. Opin. Cardiol. - 2009, Jan. N 24(1). - P. 74-81.

5.Hobbs J.B., Peterson D.R., Moss A.J., McNitt S. et al. Risk of aborted cardiac arrest or sudden cardiac death during adolescence in the long-QT syndrome // JAMA. - 2006, Sep. 13. - N 296(10). - P. 1249-1254.

6.Ingles J., McGaughran J., Scuffham P.A. A cost-effectiveness model of genetic testing for the evaluation of families with hypertrophic cardiomyopathy // Heart. - 2012, Apr. - N 98(8). - P. 625-630.

7.Krahn A.D., Healey J.S., Chauhan V. et al. Systematic assessment of patients with unexplained cardiac arrest: Cardiac Arrest Survivors With Preserved Ejection Fraction Registry (CASPER) // Circulation. - 2009, Jul 28. - N 120(4). - P. 278-285.

8.Medeiros-Domingo A., Bhuiyan Z.A. et al. The RYR2-encoded ryanodine receptor/calcium release channel in patients diagnosed previously with either catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia or genotype negative, exercise-induced long QT syndrome: a comprehensive open reading frame mutational analysis // J. Am. Coll. Cardiol. - 2009, Nov. 24. - N 54(22). - P. 2065-2074.

9.Moss A.J., Windle J.R., Hall W.J. et al. Safety and efficacy of flecainide in subjects with Long Qt-3 syndrome (DeltaKPQ mutation): a randomized, double-blind, placebo-controlled clinical trial // Ann. Noninvasive Electrocardiol. - 2005, Oct. 10. - Suppl 4. - P. 59-66.

10.Postmortem genetic testing for conventional autopsy-negative sudden unexplained death: an evaluation of different DNA extraction protocols and the feasibility of mutational analysis from archival paraffin-embedded heart tissue // Am. J. Clin. Pathol. - 2008, Mar. - N 129(3). - P. 391-397.

11.Priori S.G., Napolitano C., Tiso N. et al. Mutations in the cardiac ryanodine receptor gene (hRyR2) underlie catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia // Circulation. - 2001, Jan 16. - N 103(2). - P. 196-200.

12.Priori S.G., Schwartz P.J., Napolitano C. et al. Risk stratification in the long-QT syndrome // N. Engl. J. Med. - 2003, May 8. - N 348(19). - P. 1866-1874.

13.Richard P., Charron P., Carrier L. et al. Heart Failure Project. Hypertrophic cardiomyopathy: distribution of disease genes, spectrum of mutations, and implications for a molecular diagnosis strategy // Circulation. - 2003, May 6. - N 107(17). - P. 2227-2232.

14.Schwartz P.J., Moss A.J., Vincent G.M. Diagnostic criteria for the long QT syndrome. An update // Circulation. - 1993, Aug. - N 88(2). - P. 782-784.

15.Sen-Chowdhry S., Syrris P., McKenna W.J. Role of genetic analysis in the management of patients with arrhyth-mogenic right ventricular dysplasia/cardiomyopathy // J. Am. Coll. Cardiol. - 2007, Nov 6. - N 50(19). - P. 1813-1821.

16.Wordsworth S., Leal J., Blair E. et al. DNA testing for hypertrophic cardiomyopathy: a costeffectiveness model // Eur. Heart J. - 2010, Apr. - N 31(8). - P. 926-935.

СИНДРОМ МАРФАНА Генетические основы и патофизиология

Синдром Марфана - аутосомно-доминантное заболевание соединительной ткани, которое проявляется комплексом изменений со стороны сердечно-сосудистой, опорнодвигательной, зрительной и других систем. Причина развития классических форм

заболевания - гетерозиготные мутации в гене фибриллина 1, кодирующего гликопротеин микрофибрилл эластических волокон внеклеточного матрикса, выполняющего в большинстве соединительных тканей архитектурные функции. Ген фибриллина 1 (FBN1) картирован в области 15q21.1. В настоящее время в нем идентифицировано более 1000 мутаций. Эти мутации обладают широким спектром клинических проявлений: от изолированной эктопии хрусталика с мягкими скелетными проявлениями марфаноподобного типа до тяжелых неонатальных форм синдрома Марфана, заканчивающихся летальным исходом в течение первых двух лет жизни. При этом мутации, ассоциированные с тяжелыми формами синдрома, локализованы в определенных экзонах гена FBN1. Молекулярно-генетическая диагностика заболевания осложняется тем, что мутации в гене фибриллина уникальны, т.е. описаны у больных только одной или значительно реже двух или нескольких неродственных семей. Подавляющее большинство из них приводят к классическим формам синдрома Марфана. Однако описаны другие аллельные варианты синдрома, выделяемые в самостоятельные нозологические формы.

Важную роль в патогенезе заболевания играет трансформирующий фактор роста бета (Tgfβ). Предполагают, что при снижении уровня фибриллина 1 повышается активность Tgfβ [1], что сопровождается активным высвобождением протеаз, участвующих в медленной деградации эластических волокон и других компонентов внеклеточного матрикса. Чрезмерной активацией Tgfβ объясняют сегодня и формирование миксоматоза АВ [2].

Таким образом, в настоящее время патогенез синдрома Марфана изучен довольно подробно и, хотя в основе его развития действительно лежат мутации гена FBN1, у 3% пациентов такие мутации выявить не удается [3]. Кроме того, у некоторых пациентов, которые по согласованным критериям подпадают под синдром Марфана, при генетическом исследовании выявляют мутации рецепторов Tgfβ, а также мутации других генов (COL3A1, MYH11, SLC2A10, ACTA2). При этом дефектов в гене FBN1 может не отмечаться [4], что позволяет предполагать существование наследственных синдромов с марфаноподобным фенотипом. Среди них следует в первую очередь назвать марфаноидный скелетный синдром, MASS-синдром (Mitral valve, Aorta, Skeleton,

Skin), семейную эктопию хрусталика, определенную часть случаев первичного ПМК и др. Для классического синдрома Марфана, как и для других наследственных синдромов с марфаноподобным фенотипом, характерны выраженные костно-скелетные изменения: высокорослость, долихостеномелия (увеличение длинниковых размеров трубчатых костей), арахнодактилия (длинные, тонкие, «паучьи» пальцы кистей, стоп и ряд других). Каждый из этих симптомов может отличаться по степени тяжести и вариантам сочетания друг с другом даже у членов одной семьи.

Клиническая картина, диагностика

Синдрома Марфана представляет собой заболевание, характеризующееся широким спектром клинических проявлений со стороны различных систем. Проявления заболевания возникают в различных комбинациях у разных больных, а тот или иной признак может проявиться с возрастом, отсутствуя при рождении.

До недавнего времени для диагностики синдрома Марфана использовали Гентскую нозологию, предложенную в 1996 г. [5]. Эта нозология, несмотря на достаточно высокую диагностическую мощность, имела ряд недостатков, поскольку использовала критерии с различной специфичностью, а данные семейного анамнеза и положительные результаты

генетического исследования рассматривали лишь как один из больших критериев диагностики.

В 2010 г. вышел в свет пересмотр Гентской нозологии [6], в котором алгоритм диагностики синдрома Марфана претерпел существенные изменения.

•Были определены «ключевые» признаки синдрома - расширение/расслоение аорты и эктопия хрусталика. Наличия двух этих признаков уже достаточно для постановки диагноза.

•Возросла значимость результатов генетического обследования. Согласно пересмотру Гентской нозологии, положительные результаты генетического исследования - один из наиболее значимых факторов, помогающих установить диаг ноз.

•Введено новое понятие - системное вовлечение соединительной ткани (СВСТ), которое рассчитывают путем суммирования баллов, присвоенных признакам, обладающим наибольшей специфичностью (табл. 5.1).

При наличии положительного семейного анамнеза диагноз «синдром Марфана» может быть поставлен в случае выявления расширения аорты в сочетании с признаками СВСТ на 7 баллов и более.

При отсутствии семейного анамнеза для диагностики синдрома Марфана необходимо наличие признаков расширения или расслоения аорты и данных о мутации гена FBN1 или СВСТ на 7 баллов и более или эктопии хрусталика. При отсутствии расширения аорты диагноз может быть установлен только при сочетании эктопии хрусталика и мутации в гене FBN1.

Большое значение для диагностики синдрома Марфана имеет наличие положительного семейного анамнеза. В подобных случаях эктопии хрусталика, расширения аорты либо признаков СВСТ на 7 баллов и выше достаточно, чтобы диагностировать синдром Марфана.

Таблица 5.1. Балльная оценка признаков системного вовлечения соединительной ткани

Тактика ведения пациентов с синдромом Марфана

Основная цель медикаментозного лечения пациентов с синдромом Марфана - максимально снизить темпы расширения аорты. Пациенты нуждаются в постоянной медикаментозной терапии. В соответствии с рекомендациями Американской коллегии кардиологов (2010) [7] и Российскими национальными рекомендациями [8] всем пациентам с синдромом Марфана при отсутствии противопоказаний следует назначать β-адреноблокаторы. В последнее время среди препаратов, показанных для приема больными с синдромом Марфана, все чаще упоминают антагонисты рецепторов ангиотензина II (лозартан). Препараты этой группы способны снижать активность Tgfβ, тем самым уменьшая темпы расширения аорты.

Как уже упоминалось ранее, пациенты с синдромом Марфана нуждаются в динамическом наблюдении кардиолога и регулярном ЭхоКГ контроле. Также необходимо помнить, что оперативное вмешательство при расширении аорты у пациентов с синдромом Марфана проводят при меньших размерах аорты, чем у пациентов с атеросклеротическим поражением аорты. В соответствии с Европейскими рекомендациями (2010) по ведению взрослых пациентов с врожденными заболеваниями сердца хирургическое лечение пациентов с синдромом Марфана может быть рекомендовано при размере аорты более 50 мм [9]. При размерах аорты 46-50 мм оперативное вмешательство рекомендуют при тяжелой аортальной или митральной недостаточности (МН), увеличении размеров аорты более чем на 2 мм в год, планируемой беременности или семейном анамнезе расслоения аорты.

Важно подчеркнуть, что у молодых женщин с расширением аорты необходимо уточнять, планируется ли беременность. В случае, если пациентка планирует беременность, она должна быть обследована с выполнением компьютерной томографии (КТ) грудной аорты. В соответствии с американскими рекомендациями (2010) вмешательства на аорте у пациентов с генетически детерминированными или врожденными заболеваниями (синдромы Марфана, Элерса-Данло, Льюиса-Дитца, двустворчатый аортальный клапан) должны планироваться при размерах аорты 40-50 мм. Для пациентов с синдромом Льюиса-Дитца хирургическая коррекция аорты рекомендована в случае подтвержденной мутации в генах TGFBR1 и 2 при размерах аорты 42 мм по ЭхоКГ (внутренняя граница) или 44-46 мм по КТ или МРТ.

Список литературы

1.Neptune E.R., Frischmeyer P.A., Arking D.E. et al. Dysregulation of TGF-b activation contributes to pathogenesis in Marfan syndrome // Nat. Genet. - 2003. - Vol. 33. - P. 407-411.

2.Ng C.M., Cheng A., Myers L.A., Martinez-Murillo F. et al. TGF-b-dependent pathogenesis of mitral valve prolapse in a mouse model of Marfan syndrome // J. Clin. Invest. - 2004. - Vol. 114. - P. 1586-1592.

3.Loeys B., Nuytinck L., Delvaux I. et al. Genotype and phe-notype analysis of 171 patients referred for molecular study of the fibrillin-1 gene FBN1 because of suspected Marfan syndrome // Arch. Intern. Med. - 2001. - Vol. 161. - P. 2447-2454.

4.Akutsu K., Morisaki H., Okajima T. Genetic analysis of young adult patients with aortic disease not fulfilling the diagnostic criteria for marfan syndrome // Circ. J. - 2010. - Vol. 74. - P. 990-

5.De Paepe A., Devereux R.B., Dietz H.C. Revised diagnostic criteria for the Marfan syndrome // Am. J. Med. Gen. - 1996. - Vol. 62. - P. 417-426.

6.Loeys B.L, Dietz H.C., Braverman A.C. The revised Ghent nosology for the Marfan syndrome // J. Med. Genet. - 2010. - Vol. 47. - P. 476-485.

7.Hiratzka L.F., Bakris G.L., Beckman J.A. et al. ACCF/ AHA/AATS/ACR/ASA/SCA/SCAI/SIR/STS/SVM guidelines for the diagnosis and management of patients with thoracic aortic disease: executive summary // J. Am. Coll. Cardiol. - 2010, Apr 6. - Vol. 55(14). - P. e27-e129.

8.Земцовский Э.В., Малев Э.Г. и др. Наследственные нарушения соединительной ткани в кардиологии. Диагностика и лечение. Российские рекомендации, первый пересмотр // РКЖ. - №1. - Приложение 1. - 32 с.

9.Baumgartner H., Bonhoeffer P., De Groot N.M. et al. ESC Guidelines for the management of grown-up congenital heart disease (new version 2010) // Eur. Heart J. - 2010 Dec 31. - Vol. 23. - P. 2915-2957.

ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ

Проведение полногеномных ассоциативных исследований - важный этап в изучении генетических детерминант при АГ (Genome wide association study - GWAS), дающий одновременную информацию о тысячах генетических вариантах (SNP) и их возможной связи с развитием метаболического синдрома и его компонентов. Данный оригинальный подход по сравнению с ранее широко используемым исследованием кандидатных генов позволил выявить ряд принципиально новых, ранее не ассоциируемых с развитием АГ генов. Изучение патогенетического вклада данных генов и их продуктов в развитие АГ - важная фундаментальная задача современной медицины, позволяющая выявить принципиально новые, ранее неизвестные механизмы развития ССЗ. Однако на сегодняшний день ни одно из проведенных полногеномных ассоциативных исследований в области АГ не дало убедительного ответа на вопрос о ее генетической детерминированности. Несмотря на обнаружение множества новых локусов, ассоциированных с аутоиммунной патологией, ИБС и НТГ, для АГ не было получено значимых, стойко реплицируемых в нескольких популяциях генетических детерминант. Наиболее значимые генетические детерминанты, опосредованно вносящие вклад в развитие АГ, - гены, ассоциированные с развитием ожирения и НТГ. К таким генам относят:

•ген TCF7L2 - transcription factor 7-like 2;

•ген FTO - fat tissue obesity gene;

•ген SLC30A8 - solute carrier family 30 (zinc transporter) member 8.

Ген TCF7L2 (rs7903146) является единственным, стойко ассоциированным с развитием НТГ и СД 2-го типа в большинстве проведенных исследований. Продукт этого гена - один из элементов канонического сигнального каскада Wnt - участвует в регуляции секреции инсулина в β-клетках поджелудочной железы, но не зависит от инсулина. Таким образом, влияние TCF7L2 на развитие метаболического синдрома не связано с наличием ожирения. Помимо этого, существуют данные о том, что TCF7L2 может определять дифференцировку стволовых клеток в адипогенном направлении.

Другой ген, стойко ассоциированный с развитием НТГ и ожирением, - ген FTO. Показано, что эффекты FTO реализуются с вовлечением системы «гипоталамус-гипофиз- надпочечники» и приводят к изменению пищевого поведения, влияя на количество потребляемых с пищей калорий.

Показана связь гена SLC30A8 с развитием метаболического синдрома. На сегодняшний день это единственный ген, ассоциированный с развитием метаболического синдрома и достоверно влияющий на развитие АГ.

Поскольку роль отдельных генетических вариантов и их взаимодействия в различных популяциях могут существенно различаться, принципиально важным является

проведение подтверждающих исследований в как можно большем количестве различных популяций. Данные исследования дают важную информацию для объяснения популяционных различий в распространенности и прогностическом значении метаболического синдрома. Однако данный подход требует создания значимой выборки большого объема с одновременным анализом как генетической, так и обширной клинической информации и возможностью проспективного наблюдения. В российской популяции такое исследование не проводили.

Список литературы

1.Brorsson C., Bergholdt R., Sjogren M. A non-synonymous variant in SLC30A8 is not associated with type 1 diabetes in the Danish population // Mol. Genet. Metab. - 2008, Jul. - N 94(3). - P. 386-388. - Epub 2008 Apr 8.

2.Newton-Cheh C., Johnson T., Gateva V. Genome-wide association study identifies eight loci associated with blood pressure // Nat. Genet. - 2009, May 10. - Diabetologia. - 2008, Dec. - N 51(12). - P. 2242-2251. - Epub 2008 Oct 14.

3.Sjogren M., Lyssenko V., Berglund G. The search for putative unifying genetic factors for components of the metabolic syndrome // Diabetologia. - 2008, Dec.

4.Munroe P.B., Barnes M.R., Caulfield M.J. Advances in blood pressure genomics // Circ. Res. - 2013, May 10. - N 112(10). - P. 1365-1379.

КЛЕТОЧНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Введение

Кардиомиоциты - тип клеток, обладающий уникальным комплексом биологических свойств, включающий возбудимость, сократимость, проводимость и автоматизм, высочайший уровень энергетического метаболизма. Кардиомиоциты способны к спонтанной ритмичной деполяризации и реполяризации своей мембраны, которая осуществляется в течение всего периода жизнедеятельности организма (у человека - начиная с 22-23 дня эмбрионального развития). На собственно кардиомиоциты приходится около 3/4 массы миокарда, однако они при этом составляют лишь 1/3-1/5 от общего числа клеток сердечной мышцы.

Кардиомиоциты - чрезвычайно высокоспециализированный тип клеток, до недавнего времени оцениваемый как «окончательно дифференцированный»: подавляющее большинство кардиомиоцитов не обладают пролиферативной активностью, и выживание кардиомиоцитов и собственно организма критически зависит от способности кардиомиоцитов к адекватному ответу на гемодинамическую нагрузку.

Аналогично с ассоциированными со старением изменениями в других системах органов, старение ССС и сердца сочетается с прогрессирующими нарушениями физиологии сердца на биохимическом и морфологическом уровнях. Прогрессивная потеря кардиомиоцитов в ходе физиологического старения компенсируется адаптационными изменениями уцелевших клеток сердечной мышцы - их гипертрофическим ростом. Между тем, эмбриональные предшественники кардиомиоцитов (прогениторные клетки) обладают высоким уровнем пролиферативной активности, а за последнее десятилетие получены многочисленные свидетельства наличия пролиферирующих резидентных кардиомиогенных стволовых клеток и клеток-предшественников кардиомиоцитов и в

миокарде взрослых. Эти клетки, наряду с кардиомиоцитами, - одни из важнейших объектов исследований в области клеточных технологий в приложении к кардиологии.

Высокая энергетическая потребность определяет большое число митохондрий, содержащихся в кардиомиоцитах, и высокую чувствительность этого типа клеток к факторам внешней среды. Гипертрофия сердечной мышцы и апоптоз - процессы, глубоко вовлеченные в потерю миокардом сократительной функции. В связи с этим изучение биологических свойств клеток сердечной мышцы при помощи клеточных методов исследования в модельной культуре in vitro - чрезвычайно продуктивный формат работы, позволяющий расшифровать тонкие молекулярно-клеточные биологические механизмы, лежащие в основе физиологии и патологии миокарда.

Объекты исследования

Объектами исследования в клеточной кардиологии могут быть разные типы клеток человека и лабораторных животных, способных к выживанию и проявлению своих ключевых биологических свойств в культуре in vitro:

•собственно органотипические культуры ткани сердца, клеточные линии (в том числе миобластов);

•кардиомиоциты, изолированные из гетерогенных клеточных субстратов;

•кардиомиоциты, полученные из стволовых клеток разных типов.

Выбор типа объекта исследования, разумеется, зависит прежде всего от задач конкретных экспериментов: изучения различных параметров биологии клеток, аспектов межклеточных взаимодействий, ответа клеток на внешние воздействия различной природы и др. В любом случае по сравнению с собственно тканью сердца (в клеточном составе которой, как отмечалось выше, доля кардиомиоцитов относительно умеренная - до 20%) клеточные модели имеют преимущество гомогенности.

ОРГАНОТИПИЧЕСКИЕ КУЛЬТУРЫ ТКАНИ СЕРДЦА

Практически во всех случаях получение первичных тканевых культур клеток основано на сочетании механической и энзиматической (ферментативной) диссоциации ткани с последующей селекцией клеток по адгезии к культуральному пластику и экспансией в стандартных либо особых условиях. В целом для ткани сердца не применимы наиболее примитивные варианты протоколов получения первичных тканевых культур клеток, однако на практике с успехом используют технику эксплантации ткани сердца 10-12- дневных куриных эмбрионов и новорожденных крысят без проведения этапа энзиматической диссоциации. При этом эксплантаты ткани сердца растут и развиваются на коллагеновой подложке в среде, состоящей из 40% питательной среды Игла, 40% сбалансированного солевого раствора Хенкса (HBSS), 15% фетальной сыворотки теленка

сдобавлением глюкозы, инсулина, гентамицина и глютамина. Принципиально сходную технику используют и для получения органотипических культур ткани сердца взрослых (3 мес) и старых (1,5-2 года) крыс: эксплантаты ткани сердца растут и развиваются на коллагеновой подложке в среде, состоящей из 35% питательной среды Игла, 35% сбалансированного солевого раствора Хенкса (HBSS), 25% фетальной сыворотки теленка

сдобавлением глюкозы и гентамицина. В первые сутки культивирования происходят распластывание эксплантатов на коллагеновой подложке, выселение пролиферирующих и мигрирующих клеток, составляющих зону роста от края эксплантата. В структурной организации периферической зоны эксплантатов выделяется периферическая зона