Исследователи из Университета штата Юта выявили явные различия в сердцах пациентов с тяжелой сердечной недостаточностью, которые бросили вызов разногласиям и показали признаки выздоровления от болезни. Новые результаты, опубликованные в журнале Circulation, могут помочь врачам определить лучших кандидатов для лечения сердечного восстановления.
"Судя по всему, что обычно измеряет врач, эти пациенты выглядят одинаково больными," говорит соавтор и кардиолог Ставрос Дракос, М.D., Ph.D., доцент кафедры внутренней медицины. "Но мы видим, что между ними есть различия на биологическом уровне, и мы можем использовать эту информацию, чтобы предсказать, у кого есть шанс выздороветь."
Менее 10 лет назад тяжелую сердечную недостаточность назвали "конечная стадия" по причине. Кроме пересадки сердца, вариантов лечения не было. С тех пор исследователи обнаружили, что некоторые пациенты по-разному реагируют на имплантацию механического сердечного насоса, называемого вспомогательным устройством левого желудочка (LVAD). Инвазивная процедура сопряжена с определенными рисками, но с 15-20% этих пациентов происходит что-то, что десятилетие назад считалось немыслимым: помпа разгружает поврежденное сердце и способствует выздоровлению.
Это открытие привело Дракоса и Фрэнка Саксе, доктора философии.D., доцент кафедры биоинженерии и соавтор этого исследования, чтобы обосновать, что "ответчики" может дать ключ к выздоровлению больных сердец.
«Учитывая бремя сердечной недостаточности, важно найти новые ответы», – говорит Дракос. По данным Американской кардиологической ассоциации, у каждого пятого взрослого американца старше 40 лет в течение жизни разовьется сердечная недостаточность. И половина умирает в течение пяти лет после постановки диагноза, что хуже, чем для большинства видов рака.
Чтобы выяснить, что делает респондентов уникальными, Дракос, Сакс и их команда исследовали биопсию сердца, взятую во время имплантации LVAD. 10 были от пациентов, у которых через три месяца появились признаки выздоровления, и 16 были от пациентов, которые не выздоровели.
Когда Сакс впервые взглянул на образцы пациентов с сердечной недостаточностью, он подумал, что что-то пошло не так технически. Анатомическая структура, называемая поперечной системой (t-система), обычно расширяет тонкие закругленные пальцы в волокна сердца. В большинстве "неответчики", Продвинутая трехмерная визуализация показала, что их t-система вместо этого выглядела как сжатые, сплющенные листы.
"Это было совсем не то, что мы ожидали," – говорит Сакс, также исследователь из Исследовательского и учебного института сердечно-сосудистой системы Норы Экклс Харрисон. Он исследовал сердечную недостаточность на животных моделях более десяти лет, но никогда не видел ничего похожего на то, что он видел у этих пациентов. Исследования с образцами человеческого сердца – редкость.
В отличие от неответчиков, t-система выглядела относительно нетронутой в выборках от респондентов. Фактически, ученые могли ретроспективно оценить потенциал пациента к выздоровлению на основе измерений, которые вычисляли, насколько близка к норме была их t-система.
"Мы видим, что анатомия пациента может помочь предсказать, будет ли у этого человека высокий или низкий шанс на выздоровление во время имплантации LVAD," говорит первый автор Томас Зайдель, M.D., Ph.D., который выполнял проект в качестве постдокторанта в Sachse. "Наше видение состоит в том, что однажды мы сможем использовать эту информацию для выявления тех пациентов, которым, наконец, не понадобится пересадка сердца, но вместо этого они могут быть отлучены от LVAD, чтобы вернуться к нормальной жизни."
Во время имплантации LVAD сердца всех пациентов плохо справлялись с перекачкой крови к остальному телу. Измерение сжимающей способности сердца, называемой фракцией выброса (ФВ), в среднем составляло от 21 до 23 процентов (нормальный диапазон составляет от 50 до 70 процентов). После трех месяцев помповой помощи с LVAD сердца пациентов с серьезно нарушенной t-системой работали примерно так же, с EF 25%.
Пациенты, у которых физиология сердца не была так серьезно затронута, со временем значительно улучшились, их ФВ увеличивалась в среднем до 38 процентов. «Хотя все еще ниже нормы, изменения сигнализируют о том, что их сердца становятся сильнее», – говорит Дракос.
Дополнительные эксперименты с эксплантированной тканью сердца позволили объяснить, почему пациенты реагируют по-разному. Ткани с сильно ненормальной физиологией также имеют асинхронную передачу сигналов кальция, механизм, который обычно координирует сокращение клеток в сердце.
Дракос объясняет, что на поздних стадиях болезни с сердцем многое идет не так. Но исследования, подобные этому, дают представление о механизмах, лежащих в основе расстройства, и информация, которая однажды может привести к новым стратегиям лечения. "Большинство методов лечения основаны на знании того, что идет не так с болезнью," он говорит. "Также можно многому научиться, если вы поймете, что идет правильно."