Миокардиоциты это: Клетка сердечной мышцы — Cardiac muscle cell — osteohondroz24.ru

Содержание

Клетка сердечной мышцы — Cardiac muscle cell

Мышечные клетки (миоциты), составляющие сердечную мышцу

Клетки сердечной мышцы или кардиомиоциты (также известные как миокардиоциты или сердечные миоциты ) — это мышечные клетки ( миоциты ), составляющие сердечную мышцу (сердечную мышцу). Каждая клетка миокарда содержит миофибриллы , которые представляют собой специализированные органеллы, состоящие из длинных цепочек саркомеров , основных сократительных единиц мышечных клеток.

Кардиомиоциты имеют бороздки, похожие на таковые на клетках скелетных мышц. В отличие от многоядерных скелетных клеток, большинство кардиомиоцитов содержат только одно ядро, хотя их может быть целых четыре. Кардиомиоциты имеют высокую плотность митохондрий , что позволяет им быстро вырабатывать аденозинтрифосфат (АТФ), что делает их очень устойчивыми к усталости.

Структура

Сердце состоит из двух типов клеток: кардиомиоцитов и кардиостимуляторов .

Кардиомиоциты составляют предсердия (камеры, в которых кровь поступает в сердце) и желудочки (камеры, в которых кровь собирается и откачивается из сердца). Эти клетки должны иметь возможность укорачивать и удлинять свои волокна, и волокна должны быть достаточно гибкими, чтобы растягиваться. Эти функции имеют решающее значение для правильной формы во время биения сердца.

Клетки кардиостимулятора несут импульсы, отвечающие за биение сердца. Они распределены по сердцу и отвечают за несколько функций. Во-первых, они несут ответственность за способность самопроизвольно генерировать и отправлять электрические импульсы. Они также должны уметь принимать электрические импульсы от мозга и реагировать на них. Наконец, они должны иметь возможность передавать электрические импульсы от клетки к клетке.

Все эти клетки связаны клеточными мостиками. Пористые соединения, называемые вставными дисками, образуют соединения между клетками. Они позволяют натрию, калию и кальцию легко диффундировать от клетки к клетке. Это облегчает деполяризацию и реполяризацию миокарда. Благодаря этим соединениям и мостам сердечная мышца может действовать как единое скоординированное целое.

Кардиомиоциты имеют длину около 100 мкм и диаметр 10-25 мкм.

Развитие

Люди рождаются с определенным количеством клеток сердечной мышцы, или кардиомиоцитов, которые увеличиваются в размере по мере роста сердца в детстве. Недавние данные свидетельствуют о том, что кардиомиоциты на самом деле медленно обновляются с возрастом, но менее 50% кардиомиоцитов, с которыми мы рождаемся, заменяются в течение нормальной продолжительности жизни. Рост отдельных кардиомиоцитов происходит не только во время нормального развития сердца, он также происходит в ответ на интенсивные физические нагрузки ( синдром атлетического сердца ), сердечные заболевания или травмы сердечной мышцы, например, после инфаркта миокарда. Здоровый взрослый кардиомиоцит имеет цилиндрическую форму длиной примерно 100 мкм и диаметром 10-25 мкм.

Гипертрофия кардиомиоцитов происходит в результате саркомерогенеза, создания новых саркомерных единиц в клетке. При перегрузке сердечным объемом кардиомиоциты растут за счет эксцентрической гипертрофии. Кардиомиоциты вытянуты в длину, но имеют одинаковый диаметр, что приводит к расширению желудочков. При перегрузке сердечным давлением кардиомиоциты растут за счет концентрической гипертрофии. Кардиомиоциты увеличиваются в диаметре, но имеют одинаковую длину, что приводит к утолщению сердечной стенки.

Функция

Цикл деполяризации / реполяризации

Потенциал сердечного действия состоит из двух циклов: фазы покоя и активной фазы. Эти две фазы обычно называют систолой и диастолой . Фаза покоя считается поляризованной. Потенциал покоя в течение этой фазы такта отделяет такие ионы, как натрий, калий и кальций. Клетки миокарда обладают свойством автоматизма или спонтанной деполяризации . Это прямой результат мембраны, которая позволяет ионам натрия медленно проникать в клетку, пока не будет достигнут порог деполяризации. Ионы кальция следуют и еще больше расширяют деполяризацию. Как только кальций перестает двигаться внутрь, ионы калия медленно выходят наружу, вызывая реполяризацию. Очень медленная реполяризация мембраны CMC является причиной длительного рефрактерного периода.

Клиническое значение

Инфаркт миокарда

Инфаркт миокарда , широко известный как сердечный приступ, возникает, когда артерии, кровоснабжающие сердечную мышцу, блокируются (закупориваются). Множественные проблемы могут привести к обструкции коронарных артерий, но чаще всего это вызвано ишемической болезнью сердца , при которой стенки этих кровеносных сосудов покрываются атеросклеротическими бляшками, состоящими из лейкоцитов, жира и другого мусора. Зубной налет может внезапно разорваться, блокируя коронарную артерию мусором и сгустками крови. При отсутствии кровотока клетки сердечной мышцы умирают, в результате чего умирают целые части сердечной ткани. Как только эти ткани потеряны, их невозможно заменить, что приводит к необратимому повреждению.

Однако текущие исследования показывают, что можно восстановить поврежденную сердечную ткань с помощью стволовых клеток .

Кардиомиопатия

В кардиомиопатии представляет собой группа заболеваний , характеризующихся сбои в сердечный рост и / или организацию мышечных клеток. Проявления могут варьироваться от бессимптомных до внезапной сердечной смерти . Кардиомиопатия может быть вызвана генетическими, эндокринными, экологическими или другими факторами.

Миоцитолиз

Значительное повреждение клеток сердечной мышцы называется миоцитолизом . Впервые он был описан в медицинской литературе Шлезингером и Райнером в 1955 году. Он считается разновидностью клеточного некроза . Выделяют два типа миоцитолиза: коагуляционный и колликвативный.

Смотрите также

использованная литература

Скайраннинг — советы чайникам | АЛЬПИНДУСТРИЯ

16 ноября 2011 | Иван Григорьев

Советы и инструкции

Часть I

Сегодня многие считают, что скайраннинг доступен только избранным, сильным спортсменам или тем, кто может тренироваться в условиях высокогорья.

Отчасти они правы, чтобы хорошо бегать, нужно жить и тренироваться в горах. Спешу развеять эти мифы!

В основе любого вида спорта: альпинизма, скайраннинга, скалолазания — лежит физиология, законы рекрутации мышечных волокон, работа сердца. В настоящее время существует несколько успешных методик тренировок, в разное время приносивших выдающиеся результаты.

Словарь чайника

МВ – мышечное волокно (волокна)
ММВ – медленные мышечные волокна
БМВ – быстрые мышечные волокна
ОМВ – окислительные мышечные волокна
ГМВ – гликолитические мышечные волокна
АэП – аэробный порог
АнП – анаэробный порог
МПК

– максимальное потребление кислорода
КФ — креатинфосфат
АТФ – аденозинтрифосфорная кислота (основная «энергетическая валюта» клетки)
Миофибриллы — сократимые элементы мышечной клетки (цилиндрические нити толщиной 1 — 2 мкм, идущие вдоль от одного конца мышечного волокна до другого), сокращаются в присутствии АТФ.

Митохондрии – клеточные органеллы (элементы), в которых синтезируется АТФ за счет окислительного фосфорилирования.
Окислительное фосфорилирование – функция клеточного дыхания, при которой происходит синтез АТФ (идет в митохондриях).
Цикл Кребса (цикл трикарбоновых кислот, цикл лимонной кислоты) представляет собой серию химических реакций, протекающих в митохондриях, и является общим конечным путем окисления углеводов, липидов и белков.
Миокард – сердечная мышца
Миокардиоцит – клетка миокарда

Итальянская система — сначала мышцы

В Италии есть один специалист, на которого можно обратить внимание. Это Нельсон, на самом деле он швед. Он переехал в Италию, сейчас там у него центр подготовки, и он готовит всех спортсменов, какие только есть. До этого он работал в Швеции и подготовил олимпийскую команду Швеции в командной гонке на 100 км в велосипедном спорте. Он как тренер два раза выигрывал Олимпийские игры в командной гонке на 100 км, шведы выигрывали. Когда у него появился авторитет, он приехал в Италию, создал свой лагерь и начал готовить: гребцов, ходоков, бегунов, кого угодно. Все приезжают, сидят на базе, находящейся в среднегорье, и он регулярно делает выдающихся спортсменов (хотя, может быть, его достижения несколько преувеличены).

А принцип там очень простой: сначала надо создать мышцы, а после этого с помощью этих мышц можно добиться результата. Вот если этого не будет, никакого результата ты не покажешь. Потому что, если начинать с бега и достигать какого-то порога, а потом этот порог прорабатывать, то всё равно — мышца как была маленькой, так маленькой и останется, она становиться лимитирующим звеном. А он сначала мышцу создаёт, делает её достаточно крупной, мощной для определенного вида спорта. У него есть система упражнений на тренажерах, она не похожа на традиционную беговую, а больше на штангистскую тренировку. Но все равно она полезна, дает хороший результат.

А после этого он начинает использовать интенсивные тренировки на уровне АнП. Лактат он умеет мерить, порог определять умеет. Новизна его, в отличие от всех специалистов, в том, что он вначале мышцы делает, при этом не забывая, конечно, и аэробную тренировку. А потом уже серьёзно занимается аэробной подготовкой.

Золотое зерно системы Лидьярда

Что делал Лидьярд с бегунами, когда в своей Новой Зеландии работал? Длительная тренировка выносливости у них — это бег по холмам. И есть холмы такие крутые, что они туда на четвереньках заползали, надо было очень сильно отталкиваться. При этом темп должен быть низкий, иначе ЧСС будет «смертельной». Когда человек в холм бежит, у него начинают порциями рекрутироваться мышечные волокна, и через минуту все МВ должны быть рекрутированы. Если они хоть немного гликолитические, то он встанет на этой горе. Но он может пешком пройти, потом опять побежать, потом будет уже заползать в эту гору. Если он будет повторять это каждый день, у него, в конце концов, вся мышца превратится в окислительную, потому что если она ежедневно работает и не очень сильно закисляется, то в итоге синтезирует столько митохондрий, что все ГМВ превращаются в окислительные.

Это и есть основная идея тренировки бегуна Питера Снелла и его тренера Лидьярда. Лидьярд, правда, сам этого не понимал. И когда он приехал в Финляндию тренировать по своей системе — ничего не вышло, потому что бегали по равнине. А в Новой Зеландии у него всё получалось по одной простой причине — там ровного места нет, там одни холмы. Он пишет, что когда идет период тренировки выносливости, а это 4 месяца (у лыжников аналог — вкатывание), спортсмены бегают по холмам по 20 и более километров. Вот тогда работают все мышечные волокна, все они активны, все они тренируются, и чем дольше и чаще ты их активизируешь, не очень сильно закисляясь, тем лучше ты перестраиваешь мышцы.

В Финляндии Лидьярд работал два года. За это время никаких особых достижений не было. После его отъезда финские тренеры, видимо, нашли золотое зерно у Лидьярда, сопоставили с какими-то своими достижениями, и у них начали появляться бегуны высокого класса. Например, финские бегуны стали пешком ходить в гору. Бежать нельзя, надо пешком ходить, только очень широким шагом. Поэтому у Лассе Вирена была любимая тренировка — охота. Он выходил в горы охотиться на кого-нибудь. Когда шёл в гору, шёл крупным, большим шагом, спокойно, пульс 120 ударов, не потеет даже. Но идет большим шагом, чтобы рекрутировать ГМВ и чтобы шло их перерождение в окислительные. Такая охота по несколько часов приводит также к растягиванию сердца.

Сейчас на длинных дистанциях побеждают спортсмены из Эфиопии или из Кении, больше ниоткуда. Других бегунов такого уровня в иных странах почти нет. Кенийцы, к тому же, все из одного города, который расположен в определенной местности, холмистой, да еще на высоте 2.000-2.200 м. 2.200 м — это гемоглобин и хороший костный мозг, а холмы — это такая проработка мышц, что в них гликолитических волокон вообще не остаётся.

Методики тренировок аэробной способности мышц

Тренировка типа Лидьярдовской, бег по холмам — это почти идеальная тренировка для гликолитических МВ. Мы прорабатываем ГМВ, они становятся окислительными. Но как только они становятся окислитительными — эта тренировка бесполезна. Для тренировки ОМВ нужны статодинамические упражнения.
Также все скоростные (темповые) тренировки на уровне АнП хороши в разумных пределах и разумных объёмах. Вы начинаете бег, повышаете скорость, рекрутируете все окислительные МВ, и выходите на аэробный порог. Потом начинаете рекрутировать ГМВ, которые у вас слегка закисляются. И вы доходите до АнП, когда закисление есть, но оно не страшно, потому что вы съедаете эту молочную кислоту. Вы продолжаете поддерживать некую повышенную концентрацию, но она не смертельна ни для мышечных волокон, ни для всего организма. Пока в крови есть 4 — 6 ммоль/л лактата, опыт подсказывает, что ничего страшного с мышцами не случится. Так можно тренироваться часами. Но, естественно, не в течение нескольких часов всё это делается. Обычно на АнП больше получаса никто не выдерживает. Только на соревнованиях. А на тренировках и полчаса уже много, уже тяжело.
Когда человек выходит на АнП, то тренируется где-то 1/10 часть мышцы, вся остальная часть не тренируется, просто переживает это состояние, пережевывает углеводы. Со временем тренируемая 1/10 часть мышечных волокон становится окислительной, и ты чувствуешь, что можешь бежать быстрее. Можешь протестироваться, убедиться, что порог повысился. Тогда увеличиваешь скорость еще на 10%, потом еще на 10%, потом еще на 10%, еще и еще. И так примерно 4-5 месяцев. Эти цифры не просто из головы, это экспериментальный факт.

Как прорабатывать гликолитические МВ на сборах? Это делается элементарно. Тренировка очень простая, проверенная, из опыта подготовки бегунов, в том числе и моего. Как-то раз я попал на сборы, в горы, в Сопот. Там есть несколько хороших подъёмов. Так вот, после этих сборов мои аэробные возможности выросли раза в 2, наверное. Потому что мои 20% ОМВ превратились в 40% ОМВ, и я уже совсем другим спортсменом стал.

Единственное, что случилось — это эндокринная система у молодых не выдержала. Я тренировался с молодыми, со старыми, надо было их одолеть. Вроде, у меня эндокринная система сборы выдержала, а у всех остальных молодых сгорела. После сборов они участвовали в соревнованиях, и я единственный бежал стабильно, все остальные вообще были как мертвые. Через месяц после этого я заболел, простуда дикая была, и на марафоне я ничего не смог показать. От этих 30 дней сборов на в польских горах я отошел только через 2,5 месяца. Но я уже понял, что для меня это был единственный верный вариант тренировки.

Но есть еще один путь. Вот два критерия идеальной аэробной тренировки: ты должен как можно больше рекрутировать гликолитических МВ, но при этом время их работы должно быть таким, чтобы потом во время отдыха молочная кислота в мышцах в большой концентрации не появлялась. Вот надо это правило игры соблюдать. Если у тебя интенсивность предельная, то для соблюдения этого правила достаточно работать 3 — 5 секунд, только за это время человек не успевает развернуть анаэробный гликолиз. Он потом всё равно начнется, во время отдыха, гликолитические же МВ работали. Но энергии мало истрачено, и образуется мало молочной кислоты, которая потом быстренько расходится по организму, по крови. Сердце, диафрагма, ОМВ в скелетных мышцах всю эту молочную кислоту быстро съедают. И через 50 секунд всё в порядке. Я читал множество исследований и на футболистах, и на легкоатлетах, которые показали: 30 метров бежишь, эти самые 3 — 5 секунд, 50 секунд отдыха, — и организм человека устанавливается в динамическом равновесии, нисколько не закисляется. И так можно тренироваться до 40 отрезков, потом уже проблемы… Пульс при этом, например, 120 — 150 уд/мин, и очень хорошо тренируется сразу вся мышца, потому что ты бежишь максимально быстро, поэтому все МВ работают. (Чтобы избежать травм, лучше бежать околомаксимально, скажем, 80% от максимума). И это лучше длительного бега на АнП, потому что прорабатываются сразу все мышечные волокна. Тебе достаточно месяц, полтора, два месяца, чтобы всю мышцу проработать. А если тренироваться на АнП, то получается только по частям мышцы прорабатывать.

И что еще хочется подчеркнуть — такая тренировка годится для всех. Во-первых, нет риска получить дистрофию миокарда, поскольку пульс низкий. Во-вторых, такую тренировку можно проводить хоть 4 раза в неделю, а вот на АнП 4 раза в неделю бегать… тяжело. В-третьих, эта тренировка годится для тех, у кого много ГМВ. Например, возьмем другую тренировку, когда тебя выводят на пульс 170 — 180 уд/мин и держат на этом пульсе 5 минут. Тогда тот, у кого много ОМВ, не закисляется и выживает, а тот, у кого много ГМВ, а значит — АнП низкий, все время закисляется и закисляется. Он мышцу свою то разрушит, то восстановит, у него мышцы не растут, как и спортивная форма, а сердце всё время выходит на большой пульс. Дистрофию миокарда он себе делает, и при этом мышцы себе все время разрушает. То создаст, то разрушит. Длительное закисление на тренировках недопустимо вообще! Когда включаются ГМВ, они в любом случае закисляются, и задача не допустить действительно большого закисления. Это большое закисление развивается через 30 секунд работы. Если до 30 секунд работать, например, в беге на лыжах, с включением гликолитических мышечных волокон, то они не успевают накопить лактат. Потом спортсмен встает, или идет медленно, лактат быстро перерабатывается в ОМВ и опять все нормально, вреда никакого нет. А как только уходишь за 30 секунд, — минута, полторы или 2 минуты, 5 минут — это уже «смерть» наступает. Митохондрии начинают погибать. То есть то, ради чего тренировались – то и разрушается. Митохондрии погибают при длительном закислении, даже не очень большом.

Сердце — не машина

Поймите, сердце достаточно просто необратимо испортить неправильными тренировками. Тренируясь, мы вместе с мышцами тренируем и сердце, добиваясь увеличения минутного объема кровообращения. Сердце увеличивается, гипертрофирует. Что мы можем внутри сердца изменить? Диаметр каждого отдельного мышечного волокна, и можем поменять длину МВ. Соответственно, различают два типа гипертрофии сердца: L-тип, при котором сердечная мышца растягивается, ее мышечные волокна удлиняются, тем самым увеличивается объем сердца; и D-тип, это поперечная гипертрофия, при которой увеличивается толщина стенки сердца, то есть его сила.

L-гипертрофия

Для увеличения объема сердца используются длительные тренировки на пульсе, соответствующем максимальному ударному объему. Этот показатель индивидуален. Обычно ударный объем начинает резко расти при пульсе 100, к 120 сильно увеличивается, у некоторых растет до пульса 150. Длительная тренировка при максимальном ударном объеме – это, условно говоря, упражнения на «гибкость» для сердца. Мышцы гонят кровь, и сердце этим потоком крови начинает растягиваться. Следы такого растягивания остаются, и постепенно сердце значительно увеличивается в объеме. Его можно увеличить раза в 2, а на 35-40% почти гарантированно, поскольку сердце — это «висячий» орган, в отличие от скелетных мышц, и растягивается достаточно легко. Вот для этого и надо делать вкатывание. Но тренеры не знают, что делают, а говорят так: «Мы наращиваем базу».
Какую базу? Никто не знает четко, что такое «база». Я сам был таким же в своё время, так же думал. Раньше я не понимал, в чем дело, но «базу» я должен был создать, бегал по 4 часа в день. А на деле – это растягивание сердца. Чем дольше оно будет находиться в этом состоянии, тем большие следы этого растягивания будут оставаться. В конце концов, его можно очень сильно растянуть. Знаменитый бельгийский велосипедист Эдди Меркс, пятикратный победитель велогонки «Тур де Франс», в какой то мере является эталоном. Когда он закончил карьеру, объём сердца у него был 1800 мл, (через 10 лет оно уже было около 1200 мл). Но даже и 1200мл — это очень много, у нормального человека объём сердца около 600 мл.

D-гипертрофия

D-тип гипертрофии стимулируется работой при пульсе, близком к максимальному – 180 и выше. При этом сердце в паузах не успевает раскрыться полностью, не расслабляется, возникает, так называемый, дефект диастолы. В миокарде возникает локальное закисление, являющееся одним из факторов, стимулирующих рост миофибрилл в мышце. Если ты регулярно тренируешься с пульсом 190 — 200, то ты либо гипертрофируешь, либо дистрофируешь миокард. Правильная схема интервальной тренировки такова: 60 секунд разгон пульса, и 30 секунд — поддержание пульса 180, это классическая немецкая интервальная тренировка, они еще в 70-е годы показали, что происходит гипертрофия миокардиоцитов. Бежать надо на скорости, примерно соответствующей бегу на 3000 м (3000 м — это бег с мощностью, которая чуть-чуть превышает мощность на уровне МПК), это предельная 9-минутная работа.

Однако это «запрещенный путь», и использовать его можно крайне осторожно. Если много таких тренировочных упражнений делать в течение одного тренировочного занятия, а потом повторить это только через неделю, сердце начинает гипертрофироваться и вреда не будет. Если хотя бы на одну тренировку больше сделать, то всё, могут начаться дистрофические процессы.

Вообще, D-гипертрофия для циклических видов спорта — не главное. Да, такое сердце может сократиться с большей силой, больше вытолкнуть крови. Но все-таки это имеет минимальное значение, главный фактор — дилятация. Если сердце эластичное и может растягиваться, то оно накапливает энергию упругой деформации. Потом, за счет этой энергии, оно сильно сокращается, а дальше надо, чтобы аорта сработала. Чтобы она тоже растянулась и захлопнулась. Тогда «два сердца» появляется. Сердце, как таковое, и аорта.

Дистрофия миокарда

Что такое дистрофия миокарда и как ее зарабатывают? Когда мы сидим в покое, то каждая клеточка сердца сокращается что есть силы, потому что миокардиоциты всегда работают на пределе своих возможностей. По мере того, как ты начинаешь бежать, кровь начинает приливать к сердцу (мышцы гонят кровь), сердце начинает растягиваться, а потом сокращается, опять растягивается, затем сокращается. А когда пульс достигает 190-200 уд/мин, оно не успевает растянуться, расслабиться полностью. Короче говоря, если пульс 200 уд/мин, то диастола практически исчезает. То есть сердце не успевает расслабиться, как опять надо сокращаться. В итоге возникает внутреннее напряжение сердца, и кровь через него начинает плохо проходить, начинается гипоксия. А гипоксия — значит нехватка кислорода, значит, митохондрии перестают работать, начинается анаэробный гликолиз. Молочная кислота в сердце образуется. И если это закисление долго продолжается, например, часами, то начинается разрушение митохондрий и других органелл. А если это продолжается очень долго, то может наступить некроз отдельных миокардиоцитов, то есть клеток сердечной мышцы. Это микроинфаркт. Потом каждая такая клеточка должна переродиться в соединительную ткань, а эта соединительная ткань плохо растягивается. Она вообще не сокращается и является плохим проводником электических импульсов, она только мешает. Вот это явление называется дистрофия миокарда, спортивное сердце. Есть такие данные — у внезапно умерших спортсменов брали сердце, смотрели, и находили там огромное количество микроинфарктов. Это подтверждает то, что я сейчас говорил.

В каком случае эти изменения могут быть обратимыми? Предположим, что молодые спортсмены на сборах начинают гоняться за старыми. Неподготовленный спортсмен, например, начинает бежать с международником (МСМК), у него 140-150 уд/мин, а у молодого 190. Для мастера пробежать по дистанции 30 км — проще пареной репы, а молодой пробежит 30 км на пульсе 190 уд/мин и будет иметь дистрофию миокарда. Поэтому такой спортсмен вываливается из сборной. Так что же происходит? При таком режиме тренировок молодых спортсменов начинают возникать эти отрицательные явления в сердце, мощность теряется, и к тому же не выдерживает эндокринная система.

Молодой спортсмен находится в стрессовой ситуации на каждой тренировке, что требует выделения в кровь огромного количества гормонов. Поэтому резервные возможности желез эндокринной системы исчерпываются. Адреналин, норадреналин перестают нормально выделяться, человек находится в той стадии стресса, когда наблюдается истощение. Поэтому человек чувствует слабость. И если продолжать его гонять, то будут очень сильные повреждения. Вот на сборах человек почувствовал себя плохо, его сразу отчисляют, и он выживает таким образом. А если его оставить на сборах, продолжать мучить, то можно «загнать». Если уже пошли микроинфаркты, то этот человек как спортсмен может закончиться. К сожалению, это не лечится, это на всю жизнь…Но если миокардиоциты на грани гибели, но пока живы, то еще можно всё восстановить. Если в этот момент остановить тренировки, не дать развиться истощению, дать спортсмену возможность восстановить эндокринную систему, то и в сердце еще не будет таких больших изменений. Сердце постепенно начнет восстанавливаться, так как каждый миокардиоцит еще живой, он в итоге выживет и останется нормальным. А те клетки, которые получили повреждение, они просто погибнут.

Последствия

Дистрофия миокарда может являться причиной внезапных смертей у спортсменов или ветеранов спорта из-за остановки сердца. В конце концов, случаются такие ситуации, что в сердце отдельные участки никак не могут расслабиться, плохо идет кислород к отдельным клеткам. Накопившиеся изменения в проводящей системе приводят к нарушению сердечного ритма, а иногда и к остановке сердца. Большинство внезапных смертей у спортсменов или людей, которые увлекаются физкультурой, происходит ночью, не на соревнованиях. Ночью они умирают, после соревнований. Всё равно, первопричиной этого были микроинфаркты, которые возникали по ходу тренировочных занятий, неправильной тренировки.

Как определить наличие дистрофии миокарда у живого человека? Чтобы дать правильную интерпретацию, нужно определить (тестировать) производительность сердца, и оценить физические размеры сердца. Если у человека маленькое сердце с точки зрения перекачивания крови, а на рентгеновском снимке мы увидим большое сердце, тогда это дистрофия миокарда. Такие проблемы с сердцем встречаются довольно часто. У меня был такой случай. Мы обследовали бегуна-марафонца. Данные говорят — слабое сердце: у него пульс 190 на АнП. Для проверки предположений о размере сердца направили его на УЗИ. Прошел обследование — огромное сердце. Тогда стало всё понятно. У него такое сердце, как у пловцов 2-х метровых. А кровь его сердце качает неэффективно из-за дистрофии миокарда.

Вопрос: — Если мышцы сигнализируют о закислении – «затекают» или болят, то что, сердце не сигнализирует? — Что касается сердца, то оно более-менее существенно начинает закисляться только после пульса 190, когда дефект диастолы возникает, и, естественно, пока действительно никаких особых болей человек не ощущает. Но если будет закисление очень сильное, пульс порядка 220 — 240, могут возникнуть ощущения болевые. Но я думаю, что главное все-таки – это продолжительность выполнения упражнений с дефектом диастолы. Сама продолжительность и даже легкое закисление будут приводить к каким-то некротическим изменениям внутри отдельных миокардиоцитов. Явных болевых ощущений не будет – слишком это аэробная мышца, там много митохондрий, они очень быстро поглощают ионы водорода. Поэтому ожидать, что будут какие-то болевые ощущения трудно. А вот когда у тебя ишемия миокарда, и когда у тебя тромб, инфаркт начинается, вот эти боли и возникают, это естественно. На тренировках этого не почувствуешь.

В завершение

К сожалению, обо всем этом мало известно, потому что у тренеров и спортсменов нет достаточного образования. Я не знаю ни одного тренера, который был бы хорошо образован. Их нет в природе, и быть не может, пока нет развитой теории спортивной подготовки. Спортсмены — люди вообще биологически неграмотные. Они же «дети», еще нигде не учились.

При подготовке статьи использованы разработки В. Н. Селуянова

Продолжение

Обсудить на форуме

комментарии к статье

Пока нет комментариев

Инфаркт миокарда — острое состояние или хроническая болезнь?

Острые состояния можно купировать, то есть прекратить — или лечить последствия. От хронических болезней не выздоравливают полностью — но есть шанс войти в период ремиссии, когда симптомы не беспокоят. Куда в этой классификации можно отнести инфаркт миокарда и стоит ли рассчитывать на восстановление здоровья, если он случился? Обо всем этом — дальше в статье.

Инфаркт миокарда и болезни сердца
Кардиология — медицинская наука о заболеваниях сердца, способах их лечения и профилактики — располагает сведениями о сотнях патологий, затрагивающих этот орган. Но с риском развития инфаркта миокарда связаны, прежде всего, нарушения в области коронарных (венечных) артерий — сосудов, питающих сердечную мышцу:

Атеросклероз
Тромбоз
Спазм

Отложение атеросклеротических бляшек, наличие тромба или спазматическое сокращение мышц сосудистой стенки делает просвет артерии узким — и адекватный ток крови нарушается, возникает состояние под названием «ишемия».

Миокард не может работать без непрерывного снабжения кислородом в привычном объеме. При сужении сосудов нагрузка на сердечную мышцу не уменьшается — поэтому развивается гипоксия (кислородное голодание) и ишемическая болезнь сердца (ИБС).

ИБС, в свою очередь, разделяется на несколько видов стенокардии, инфаркт миокарда и кардиосклероз — состояние рубцевания сердечной мышцы после гибели ее нормальных клеток — кардиомиоцитов.

Таким образом, инфаркт миокарда — это острое состояние, связанное с наличием хронической болезни сердца.

Существуют исключения — например, инфаркт после хирургических вмешательств на сердце или при шоке (резкое падение артериального давления и отсутствие адекватного кровоснабжения миокарда в результате травмы, массивной кровопотери). Но такие случаи, скорее, единичны, тогда как ИБС остается ведущей причиной развития этого варианта кардиокатастрофы.

Инфаркт миокарда и коронарный синдром — в чем разница?
Рассказывая об инфаркте, невозможно обойти вниманием ОКС, или острый коронарный синдром. Эти родственные понятия — но в то же самое время различные.

Так, острый коронарный синдром — это обострение ИБС. Характеризуется резким ухудшением состояния больного из-за нарастания ишемии. С чем это связано? Классическая причина — разрыв (например, при физической нагрузке) атеросклеротической бляшки с формированием тромба, который перекрывает и без того суженный просвет коронарного сосуда.

Миокард, уже работающий в условиях перегрузки (мы помним, что при ишемической болезни сердце испытывает нехватку кислорода), оказывается в критическом состоянии. Коронарные сосуды не могут обеспечить его потребности в энергии, и клетки сердечной мышцы — миокардиоциты — страдают от острой гипоксии.

Пациент чувствует себя плохо — у него нарастает боль в груди, часто с иррадиацией (отдачей) в руку, плечо, живот, беспокоит сильная слабость, одышка. Возникает страх, доходящий до паники, артериальное давление нестабильно, кожа становится бледной, на ней выступает холодный пот; вероятна тошнота и рвота.

Длительно сохраняющаяся ишемия приводит к некрозу клеток миокарда — именно эта стадия течения ОКС называется инфарктом миокарда.

Если наблюдаются симптомы, характерные для инфаркта, но нет признаков некроза на ЭКГ (электрокардиограмме) и в лабораторных анализах (тесты на маркеры некроза миокарда), говорят об ОКС по типу нестабильной стенокардии.

Нестабильная стенокардия — это, по сути, предынфарктное состояние. Хотя некроза миокарда еще нет, пациент буквально балансирует на грани и нуждается в неотложной медицинской помощи не меньше, чем при инфаркте.

Возможно ли полное выздоровление после инфаркта миокарда?
Как правило, именно так звучит главный вопрос пациента, перенесшего кардиокатастрофу. Что должен ответить врач?

Вы уже знаете, что инфаркт миокарда — это одно из проявлений болезни сердца, развивающейся постепенно и существующей порой долгие годы. Поэтому навсегда избавиться от риска для здоровья нельзя — неблагоприятные изменения в коронарных сосудах и самой сердечной мышце никуда не исчезнут.

Кроме того, все пациенты разные, у всех разный «набор» патологий. Ишемической болезнью сердца часто страдают люди пожилого возраста, и у них есть другие нарушения здоровья (например, сахарный диабет, заболевания вен), которые в комплексе влияют на самочувствие. Поэтому делать обобщенные прогнозы не только непрофессионально, но и бессмысленно.

Современные врачи знают, что лучшее решение для полноценного восстановления после перенесенного инфаркта миокарда — качественная кардиореабилитация.

Реальность во многих случаях такова, что после оказания неотложной помощи и устранения риска для жизни человека выписывают из больницы домой с ворохом рекомендаций. Правильное питание, лечебная гимнастика, прием лекарств, посещение врача в поликлинике…

С одной стороны, в привычных условиях комфортно. С другой, для ослабленного человека соблюдение всех правил может стать непосильной задачей — особенно если он живет один. На помощь приходят программы восстановления в реабилитационных центрах — специализированных клиниках, где для пациентов, перенесших инфаркт миокарда, созданы все условия.

Реабилитационная клиника — это место, где не нужно беспокоиться о меню, оздоровительных процедурах и визитах к врачу. «Консилиум» — лучший центр кардиореабилитации в Москве и Московской области. У нас предлагаются индивидуально подобранные программы восстановительного лечения — как платно, так и по полисам ОМС.

Подведем итоги? К инфаркту миокарда стоит относиться как к тяжелому обострению хронического заболевания — и принимать меры, чтобы эпизод поражения сердечной мышцы не повторился. Очень важна реабилитация — за время пребывания в клинике формируются новые, полезные привычки, а вместе с улучшением самочувствия возвращается ощущение полноты жизни. Дайте своему сердцу шанс выздороветь — а «Консилиум» поможет в этом.

Почему расслабление миокарда всегда замедляется при патологии сердца? | Капелько

1. Meerson FZ, Kapelko VI. The significance of the interrelationship between the intensity of the contractile state and the velocity of relaxation in adapting cardiac muscle to function at high work loads. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1975;7(11):793–806. DOI: 10.1016/0022-2828(75)90131-5

2. Watanabe T, Shintani F, Fu LT, Kato K. Maximal rate of the left ventricular pressure fall (peak negative dP/dt) in early stage of myocardial ischemia following experimental coronary occlusion. Japanese Heart Journal. 1975;16(5):583–91. DOI: 10.1536/ihj.16.583

3. Grossman W, McLaurin LP, Rolett EL. Alterations in left ventricular relaxation and diastolic compliance in congestive cardiomyopathy. Cardiovascular Research. 1979;13(9):514–22. DOI: 10.1093/cvr/13.9.514

4. Grossman W. Cardiac hypertrophy: useful adaptation or pathologic process? The American Journal of Medicine. 1980;69(4):576–84. DOI: 10.1016/0002-9343(80)90471-4

5. Katayama K, Kumada T, Fujii T, Moritani K, Miura T, Toma Y et al. Clinical characteristics of left ventricular pressure decline during isovolumic relaxation in normal and diseased hearts. American Heart Journal. 1984;107(2):332–8. DOI: 10.1016/0002-8703(84)90383-1

6. Hirota Y. A clinical study of left ventricular relaxation. Circulation. 1980;62(4):756–63. DOI: 10.1161/01.cir.62.4.756

7. Капелько В.И. Влияние гипоксии и ишемии на ионный транспорт и сократительную функцию сердечной мышцы. Бюллетень Всесоюзного Кард иологи ческого Нау чного Цен т ра А МН СССР. 1981;4(1):103–10. PMID: 7020718

8. Gilbert JC, Glantz SA. Determinants of left ventricular filling and of the diastolic pressure-volume relation. Circulation Research. 1989;64(5):827–52. DOI: 10. 1161/01.res.64.5.827

9. Kapel’ko VI, Gorina MS, Novikova NA. Comparative evaluation of contraction and relaxation of isolated heart muscle with decreased calcium concentration in the perfusate, acidosis, and metabolic blockade. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1982;14(Suppl 3):21–7. DOI: 10.1016/0022-2828(82)90125-0

10. Капелько В.И., Горина М.С. Кальциевая регуляция сокращения и расслабления миокарда. В книге: Регуляция сократительной функции и метаболизма миокарда. Сборник статей. — М.:»Наука», 1987. – С.79-112

11. Капелько В.И. Роль процесса расслабления в нарушении сократительной функции при различной патологии сердца. Бюллетень Всероссийского Кардиологического Научного Центра АМН СССР. 1982;5(1):99–107. PMID: 7046765

12. Gunter TE, Yule DI, Gunter KK, Eliseev RA, Salter JD. Calcium and mitochondria. FEBS letters. 2004;567(1):96–102. DOI: 10.1016/j.febslet.2004.03.071

13. Duchen MR. Mitochondria and calcium: from cell signalling to cell death. The Journal of Physiology. 2000;529(1):57–68. DOI: 10.1111/j.1469-7793.2000.00057.x

14. Gyorke S, Terentyev D. Modulation of ryanodine receptor by luminal calcium and accessory proteins in health and cardiac disease. Cardiovascular Research. 2007;77(2):245–55. DOI: 10.1093/cvr/cvm038

15. Pinsky DJ, Patton S, Mesaros S, Brovkovych V, Kubaszewski E, Grunfeld S et al. Mechanical Transduction of Nitric Oxide Synthesis in the Beating Heart. Circulation Research. 1997;81(3):372–9. DOI: 10.1161/01.RES.81.3.372

16. Yan Y, Liu J, Wei C, Li K, Xie W, Wang Y et al. Bidirectional regulation of Ca2+ sparks by mitochondria-derived reactive oxygen species in cardiac myocytes. Cardiovascular Research. 2008;77(2):432–41. DOI: 10.1093/cvr/cvm047

17. Prosser BL, Khairallah RJ, Ziman AP, Ward CW, Lederer WJ. X-ROS signaling in the heart and skeletal muscle: Stretch-dependent local ROS regulates [Ca2+]i. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2013;58:172–81. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2012.11.011

18. Fukuda N, Wu Y, Nair P, Granzier HL. Phosphorylation of Titin Modulates Passive Stiffness of Cardiac Muscle in a Titin Isoform-dependent Manner. The Journal of General Physiology. 2005;125(3):257–71. DOI: 10.1085/jgp.200409177

19. Cazorla O, Freiburg A, Helmes M, Centner T, McNabb M, Wu Y et al. Differential Expression of Cardiac Titin Isoforms and Modulation of Cellular Stiffness. Circulation Research. 2000;86(1):59–67. DOI: 10.1161/01.RES.86.1.59

20. Guo W, Sun M. RBM20, a potential target for treatment of cardiomyopathy via titin isoform switching. Biophysical Reviews. 2018;10(1):15–25. DOI: 10.1007/s12551-017-0267-5

21. Helmes M, Trombitás K, Granzier H. Titin develops restoring force in rat cardiac myocytes. Circulation Research. 1996;79(3):619–26. DOI: 10.1161/01.res.79.3.619

22. Preetha N, Yiming W, Helmes M, Norio F, Siegfried L, Granzier H. Restoring force development by titin/connectin and assessment of Ig domain unfolding. Journal of Muscle Research and Cell Motility. 2006;26(6–8):307–17. DOI: 10.1007/s10974-005-9037-2

23. Linke W. Sense and stretchability: The role of titin and titin-associated proteins in myocardial stress-sensing and mechanical dysfunction. Cardiovascular Research. 2008;77(4):637–48. DOI: 10.1016/j.cardiores.2007.03.029

24. Krüger M, Linke WA. Titin-based mechanical signalling in normal and failing myocardium. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2009;46(4):490–8. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2009.01.004

25. Hamdani N, Herwig M, Linke WA. Tampering with springs: phosphorylation of titin affecting the mechanical function of cardiomyocytes. Biophysical Reviews. 2017;9(3):225–37. DOI: 10.1007/s12551-017-0263-9

26. Krysiak J, Unger A, Beckendorf L, Hamdani N, von FrielingSalewsky M, Redfield MM et al. Protein phosphatase 5 regulates titin phosphorylation and function at a sarcomere-associated mechanosensor complex in cardiomyocytes. Nature Communications. 2018;9(1):262. DOI: 10.1038/s41467-017-02483-3

27. Linke WA. Titin Gene and Protein Functions in Passive and Active Muscle. Annual Review of Physiology. 2018;80(1):389–411. DOI: 10.1146/annurev-physiol-021317-121234

28. Houser SR, Margulies KB. Is Depressed Myocyte Contractility Centrally Involved in Heart Failure? Circulation Research. 2003;92(4):350–8. DOI: 10.1161/01.RES.0000060027.40275.A6

29. Meyer M, Schillinger W, Pieske B, Holubarsch C, Heilmann C, Posival H et al. Alterations of Sarcoplasmic Reticulum Proteins in Failing Human Dilated Cardiomyopathy. Circulation. 1995;92(4):778–84. DOI: 10.1161/01.CIR.92.4.778

30. Hoch B, Meyer R, Hetzer R, Krause E-G, Karczewski P. Identification and Expression of δ-Isoforms of the Multifunctional Ca2+/Calmodulin-Dependent Protein Kinase in Failing and Nonfailing Human Myocardium. Circulation Research. 1999;84(6):713–21. DOI: 10.1161/01.RES.84.6.713

31. Wehrens XH, Lehnart SE, Reiken SR, Deng SX, Vest JA, Cervantes D et al. Protection from Cardiac Arrhythmia Through Ryanodine Receptor-Stabilizing Protein Calstabin2. Science. 2004;304(5668):292–6. DOI: 10.1126/science.1094301

32. Studer R, Reinecke H, Bilger J, Eschenhagen T, Böhm M, Hasenfuss G et al. Gene expression of the cardiac Na(+)-Ca2+ exchanger in end-stage human heart failure. Circulation Research. 1994;75(3):443–53. DOI: 10.1161/01.RES.75.3.443

33. Beuve CS, Allen PD, Dambrin G, Rannou F, Marty I, Trouvé P et al. Cardiac Calcium Release Channel (Ryanodine Receptor) in Control and Cardiomyopathic Human Hearts: mRNA and Protein Contents are Differentially Regulated. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1997;29(4):1237–46. DOI: 10.1006/jmcc.1996.0360

34. Shannon TR, Lew WYW. Diastolic Release of Calcium From the Sarcoplasmic Reticulum: a potential target for treating triggered arrhythmias and heart failure. Journal of the American College of Cardiology. 2009;53(21):2006–8. DOI: 10.1016/j.jacc.2009.02.032

35. Hain J, Onoue H, Mayrleitner M, Fleischer S, Schindler H. Phosphorylation Modulates the Function of the Calcium Release Channel of Sarcoplasmic Reticulum from Cardiac Muscle. Journal of Biological Chemistry. 1995;270(5):2074–81. DOI: 10.1074/jbc.270.5.2074

36. Mukherjee R, Spinale FG. L-type Calcium Channel Abundance and Function with Cardiac Hypertrophy and Failure: A Review. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1998;30(10):1899–916. DOI: 10.1006/jmcc.1998.0755

37. Kho C, Lee A, Hajjar RJ. Altered sarcoplasmic reticulum calcium cycling—targets for heart failure therapy. Nature Reviews Cardiology. 2012;9(12):717–33. DOI: 10.1038/nrcardio.2012.145

38. Epstein FH, Morgan JP. Abnormal Intracellular Modulation of Calcium as a Major Cause of Cardiac Contractile Dysfunction. New England Journal of Medicine. 1991;325(9):625–32. DOI: 10.1056/NEJM199108293250906

39. Kiss E, Ball NA, Kranias EG, Walsh RA. Differential Changes in Cardiac Phospholamban and Sarcoplasmic Reticular Ca2+-ATPase Protein Levels: Effects on Ca2+ Transport and Mechanics in Compensated Pressure-Overload Hypertrophy and Congestive Heart Failure. Circulation Research. 1995;77(4):759–64. DOI: 10.1161/01. RES.77.4.759

40. Zarain-Herzberg A, Afzal N, Elimban V, Elimban NS. Decreased expression of cardiac sarcoplasmic reticulum Ca2+-pump ATPase in congestive heart failure due to myocardial infarction. -Boston, MA: Springer US; 1996. — P.285-290. DOI: 10.1007/978-1-4613-1289-5_35. In: Biochemical Regulation of Myocardium Vetter R, Krause E-G, editors -Boston, MA: Springer US;1996.

41. Kapel’ko V. I., Lakomkin VL, Abramov AA, Lukoshkova EV, Undrovinas NA, Khapchaev AY et al. Protective Effects of Dinitrosyl Iron Complexes under Oxidative Stress in the Heart. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2017;2017:1–10. DOI: 10.1155/2017/9456163

42. Студнева И.М., Лакомкин В.Л., Просвирнин А.В., Абрамов А.А., Веселова О.М., Писаренко О.И. и др. Энергетический статус миокарда при систолической дисфункции. Кардиологический вестник. 2018;13(3):31–4. DOI: 10.17116/Cardiobulletin20181303131

43. Ventura-Clapier R, Garnier A, Veksler V. Energy metabolism in heart failure: Energy metabolism in heart failure. The Journal of Physiology. 2004;555(1):1–13. DOI: 10.1113/jphysiol.2003.055095

44. Lygate CA, Neubauer S. Metabolic Flux as a Predictor of Heart Failure Prognosis. Circulation Research. 2014;114(8):1228–30. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.114.303551

45. Makarenko I, Opitz CA, Leake MC, Neagoe C, Kulke M, Gwathmey JK et al. Passive Stiffness Changes Caused by Upregulation of Compliant Titin Isoforms in Human Dilated Cardiomyopathy Hearts. Circulation Research. 2004;95(7):708–16. DOI: 10.1161/01.RES.0000143901.37063.2f

46. Hamdani N, Franssen C, Lourenço A, Falcão-Pires I, Fontoura D, Leite S et al. Myocardial Titin Hypophosphorylation Importantly Contributes to Heart Failure With Preserved Ejection Fraction in a Rat Metabolic Risk Model. Circulation: Heart Failure. 2013;6(6):1239–49. DOI: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.113.000539

47. Borbély A, Papp Z, Edes I, Paulus WJ. Molecular determinants of heart failure with normal left ventricular ejection fraction. Pharmacological reports: PR. 2009;61(1):139–45. PMID: 19307702

48. Bell SP, Nyland L, Tischler MD, McNabb M, Granzier H, LeWinter MM. Alterations in the Determinants of Diastolic Suction During Pacing Tachycardia. Circulation Research. 2000;87(3):235–40. DOI: 10.1161/01.RES.87.3.235

49. Wu Y, Bell SP, Trombitas K, Witt CC, Labeit S, LeWinter MM et al. Changes in Titin Isoform Expression in Pacing-Induced Cardiac Failure Give Rise to Increased Passive Muscle Stiffness. Circulation. 2002;106(11):1384–9. DOI: 10.1161/01.CIR.0000029804.61510.02

50. Hudson B, Hidalgo C, Saripalli C, Granzier H. Hyperphosphorylation of Mouse Cardiac Titin Contributes to Transverse Aortic Constriction-Induced Diastolic Dysfunction. Circulation Research. 2011;109(8):858–66. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.111.246819

Миокардит что это такое и последствия, миокардиоциты

Что такое миокардит?

Сердце состоит из трех слоев: наружного соединительнотканного, среднего мышечного и внутреннего эндотелиального. Миокардит — это воспалительное заболевание среднего слоя стенки сердца, т.е. сердечной мышцы. Мужчины болеют миокардитом чаще, чем женщины, но обычно переносят его легче. Дети младшего возраста страдают в основном вирусным миокардитом; нередко он имеет молниеносное течение.

Причины миокардита

Существует множество возбудителей, которые вызывают заболевание.

Чаще всего это вирусы:

вирус Коксаки В
аденовирус
парвовирус В19
вирус простого герпеса
вирус гриппа А.

Потенциальными возбудителями также считают:

эховирус (обычно поражает желудочно-кишечный тракт)
вирус Эпштейна-Барр
ВИЧ
вирус краснухи.

Заболевание могут вызвать бактерии:

стафилококки
стрептококки
дифтерийные палочки
бактерии, вызывающие болезнь Лайма, — боррелии;

паразиты:

токсоплазмы
трипаносомы, в том числе вызывающие болезнь Шагаса, — она распространена в Центральной и Южной Америке;

грибы:

кандиды
аспергиллы
гистоплазмы.

Другими причинами миокардита могут быть:

лекарства или наркотики, которые могут вызвать аллергическую или токсическую реакцию. Это пенициллин и сульфаниламиды, некоторые противосудорожные средства, кокаин.
химические вещества (окись углерода).
ожоговая болезнь
трансплантация органов
ревматологические заболевания — системная красная волчанка, гранулематоз Вегенера, артериит Такаясу, гигантоклеточный артериит.

Иногда причина миокардита остается неясной.

Классификация

Заболевание разделяют по причинам — инфекционный и неинфекционный миокардит.

По обширности поражения:

диффузный
очаговый.

По течению:

острый
хронический
молниеносный.

Код миокардита по МКБ-10

I01.2 — Острый ревматический миокардит

I40 — Инфекционный миокардит

I40.1 — Изолированный миокардит

I41.0 — Миокардит при бактериальных болезнях, классифицированных в других рубриках

I41.1 — Миокардит при вирусных болезнях, классифицированных в других рубриках

I41.2 — Миокардит при других инфекционных и паразитарных болезнях, классифицированных в других рубриках

I41. 8 — Миокардит при других болезнях, классифицированных в других рубриках

I51.4 — Миокардит неуточненный

Симптомы и признаки миокардита

В легких случаях миокардит никак себя не проявляет. Пациента могут беспокоить общие признаки вирусной или бактериальной инфекции — слабость, плохое самочувствие, боль в горле, насморк. В более серьезных случаях могут быть следующие симптомы:

боль в груди
учащение или нарушения ритма сердца
одышка при незначительной физической активности или в покое
отеки лодыжек, стоп
быстрая утомляемость, усталость
головная боль
чувство ломоты в теле, боль в суставах.

Симптомы миокардита у детей

У детей до 2 лет признаки болезни могут стертыми. Обычно обращают на себя внимание:

беспокойство ребенка или его вялость
плохой набор веса
отказ от еды
повышение температуры
бледность рук и ног
потеря сознания
холодные на ощупь руки и ноги — это признак нарушения кровообращения
учащение дыхания и/или частоты сердечных сокращений
нарушения ритма сердца, при этом пульс становится неритмичным.

У детей старше 2 лет симптомы более явные. Ребенок может пожаловаться на:

боль в груди
кашель
сильную усталость
отечность век, ступней.

Диагностика

Обследование начинают с расспроса пациента и оценки его состояния. Врач осматривает цвет кожи, определяет наличие отеков, прослушивает тоны сердца, оценивает частоту и ритмичность пульса, измеряет температуру. Затем выполняют инструментальное обследование:

Электрокардиография (ЭКГ). Позволяет определить аритмии, выявить нарушения сократимости миокарда. Только на основании ЭКГ поставить диагноз нельзя, так как нет изменений, характерных только для миокардита.
Рентгенография грудной клетки. На снимке можно определить размер и форму сердца, выявить скопление жидкости в плевральных синусах, что укажет на сердечную недостаточность.
Магнитно-резонансная томография (МРТ). Фиксирует размер сердца, его форму и структуру, изменения в двигательной активности мышцы.
Эхокардиография. Позволяет создавать движущиеся изображения бьющегося сердца. Во время ЭхоКГ можно определить толщину миокарда, выявить расширение камер сердца, снижение насосной функции, жидкость в околосердечной сумке, узнать, есть ли проблемы с клапанами.
Общий анализ крови. По результатам общего анализа крови можно оценить СОЭ и уровень лейкоцитов — «клеток воспаления”.
Биохимический анализ поможет определить уровни ферментов, указывающих на повреждение мышц — креатинфосфокиназы, тропонина. Кроме того, в крови можно обнаружить антитела к бактериальным агентам, а методом ПЦР — выявить вирусы.
Биопсия сердца. Это самый точный способ диагностики, но из-за сложности используется редко.
Профилирование мини-РНК. Этот новый метод позволяет дифференцировать молниеносную форму миокардита от острой.

Клеточная терапия при миокардитах

Стволовые клетки после введения с кровотоком попадают в пораженный миокард и фиксируются в местах локализации патологического процесса. Постепенно они вытесняют и заменяют собой патологические и отмершие клетки сердечной мышцы, снимая воспаление и возвращая сердцу молодость и здоровье.

Уникальная методика лечения острых и хронических миокардитов стволовыми клетками позволяет безболезненно, надежно, нетравматично и максимально естественно восстановить целостность и функциональность сердечной мышцы.

За счет формирования стволовыми клетками новой капиллярной сети улучшается кровоснабжение тканей сердца.

Почему это происходит?

Механизм развития заболевания на данный момент активно изучается. Ученные считают, что вирусы влияют на антигены, посылаемые клетками сердечной мышцы- кардиомиоцитами, т. е. вирусы влияют на вещества, вырабатываемые клетками сердца, которые иммунная система признает «чужеродными». А раз это чужеродное тело, то иммунные клетки — наши защитники — начинают их уничтожать — вырабатывать так называемые антитела, в итоге развивается иммунная клеточная реакция. И как следствие, мышечные клетки сердца (кардиомиоциты) погибают, наступает так называемый, их некроз и фиброз.

Какие клинические симптомы наиболее характерны для миокардита?

повышенная утомляемость
одышка, как в покое, так и в нагрузке
выраженная слабость
боль в сердце
усиленное сердцебиение или перебои в работе сердца
повышенная потливость
в тяжелых случаях: отечность ног, кашель, боли в суставах, снижение артериального давления, бледность кожи, синюшность кончиков пальцев.

Чем же опасны все эти симптомы?

Следствием перенесенного миокардита есть склеротическое поражение мышцы сердца, так называемый миокардитический кардиосклероз. Острый миокардит в тяжелой форме может очень быстро привести к формированию у пациента сердечной недостаточности и жизненно опасных аритмий.

Если Вы переболели вирусной инфекцией или бактериальной инфекцией и еще долго наблюдаются вышеописанные симптомы, необходимо в обязательном порядке показаться кардиологу!

Диагностика миокардита несколько затруднена, потому что нет специфических признаков заболевания, однако кардиолог в обязательном порядке проведет:

-ЭКГ – для подтверждения или исключения нарушения ритма и проводимости
-Холтер ЭКГ (суточный мониторинг ЭКГ) – для более точного изучения зарегистрированных нарушений ритма и проводимости
-ЭХО КГ — позволит оценить размеры полостей сердца, сократительную функцию сердечной мышцы, толщину стенок сердца.

После дообследования будет назначено лечение, которое гарантирует полное выздоровление!

Лечение

Лечение миокардита может протекать различными способами, но первоначально требуется грамотное обследование, чтобы выявить вид, тип и степень сложности болезни.Основное лечение заключается в воздействии на очаг проблемы с помощью:

антибактериальных и противовирусных препаратов;
санации хронического очага инфекции;
антигистаминного и иммуносупрессивного лекарственного вещества;
нестероидных противовоспалительных средств;
гормональных веществ;
метаболитов;
симптоматических средств.

Крайне важно соблюдать все рекомендации врача и проводить правильное лечение миокардита, так как в таком случае прогноз на выздоровление будет исключительно благоприятным. При отсутствии своевременного медикаментозного вмешательства, возможно появление осложнений, способных принести серьезные последствия.

Особенно опасно возникновение:

острой и тяжелой сердечной недостаточности;
стойкой аритмии;
тромбоэмболии системы легочной артерии.

В последнем случае может потребоваться хирургическое вмешательство и трансплантация органа. Потребление препаратов, выбранных самостоятельно категорически запрещено, так как нужно точно выяснить то, по какой причине возникает миокардит, чтобы начать принимать меры.

Врачи кардиологи

Ваша заявка отправлена!

Будьте на связи. Наш менеджер свяжется с Вами для подтверждения записи.

Запись на прием

Миокардит: симптомы, диагностика и лечение

Мы перезвоним Вам для подтверждения заявки

* Поля обязательные для заполнения

Отправить

Симптомы миокардита

К признакам или симптомам миокардита можно отнести наличие:

нарушения в общем состоянии за счет повышения температуры, слабости, сонливости, снижения работоспособности, раздражительности и повышенной потливости;
болевого синдрома в области сердца (кардиалгии), который невозможно купировать посредством потребления нитроглицерина;
нарушения ритма сердца, в частности тахикардии, экстрасистолии, мерцательной аритмии;
сердечной недостаточности, расширения внутрисердечной полости, увеличения границы органа, бледности кожного покрова с посинением области вокруг губ и носа, одышки, набухания вен, отеков нижних конечностей;
пониженного артериального давления;
болевых ощущений в суставах.

Лечение миокардита

В легких случаях терапия не нужна и миокардит проходит самостоятельно. В более тяжелых случаях необходима поддержка сердечной функции до того, как воспаление полностью стихнет. Для снижения нагрузки на сердце пациента госпитализируют либо дают рекомендации по ограничению физической активности.

Препараты и аппараты для лечения миокардита

Антибиотики в случае бактериальной инфекции
Нестероидные противовоспалительные средства
Антиаритмические препараты
Антикоагулянты, влияющие на свертываемость крови — чтобы избежать появления тромбов.

Если насосная функция сердца нарушена, то врач рекомендует лекарства, которые уменьшают нагрузку на сердце и устраняют избыток жидкости. Это могут быть:

Ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента — эналаприл, лизиноприл, рамиприл.
Блокаторы рецепторов ангиотензина II — лозаратан, валсартан.
Бета-блокаторы — метопролол, бисопролол, карведилол. Эти препараты назначают при сердечной недостаточности и нерегулярном или учащенном сердечном ритме.
Диуретики (мочегонные), например, фуросемид.

В тяжелых случаях нужна аппаратная поддержка. Применяют:

Внутриаортальную баллонную контрпульсацию. Это нагнетание крови специальным насосом в аорту, что уменьшает нагрузку на сердце.
Экстракорпоральную мембранную оксигенацию — насыщение крови кислородом и удаление углекислого газа вне организма, с помощью аппарата.
Вентрикулярные насосы. Это устройства, которые механически перекачивают кровь из нижних камер сердца в большой круг кровообращения. Вспомогательные насосы нужны при выраженной сердечной недостаточности для того, чтобы дать сердцу восстановиться или для поддержки жизнедеятельности в ожидании трансплантации.

Реабилитация

Важной частью восстановления считают снижение нагрузки на сердце за счет регулирования двигательной активности. Не стоит усердствовать с физическими нагрузками сразу после выздоровления. Иногда лучше в течение нескольких месяцев ограничивать физические упражнения, в том числе ходьбу. О режиме активности и о том, когда можно вернуться к обычной деятельности, нужно посоветоваться с лечащим врачом.

Также важно регулярно посещать врача после выздоровления. Обычно перед визитом нужно выполнить ЭхоКГ, ЭКГ, сдать общий анализ крови.

Если миокардит имеет затяжное течение или есть выраженная сердечная недостаточность, важно придерживаться диеты с ограничением соли, жидкости, алкоголя и курения.

Осложнения

Сердечная недостаточность. Она возникает из-за снижения насосной функции сердца. При крайней степени сердечной недостаточности показана пересадка сердца.
Инфаркт миокарда или инсульт. Они обусловлены тромбами, которые блокируют сосуды сердца или мозга.
Нарушения ритма сердца.
Внезапная смерть. Поврежденный миокард провоцирует развитие аритмий, которые могут вызвать внезапную остановку сердца.

Прогноз

В большинстве пациенты полностью выздоравливают. При системных заболеваниях прогноз более серьезен и зависит от течения основной болезни. Новорожденные имеют более высокий риск осложнений. В редких случаях необходима пересадка сердца.

Профилактика миокардитов

Специфических методов, защищающих от болезни, нет. Однако снизить риск миокардита можно следующими способами:

Избегать скоплений людей в период эпидемии гриппа или ОРВИ.
Регулярно мыть руки с мылом. Это поможет не заболеть инфекционными болезнями.
Избегать рискованного поведения, т.е. практиковать защищенный секс, не использовать наркотики.
Беречь себя от клещей. В этом поможет одежда с длинными рукавами, использование репеллентов с ДЭТА.
Плановая вакцинация. Краснуха и грипп — это болезни, которые могут вызывать миокардит.

Источники

Covid-19 влияет на состояние сердечной мышцы

Коронавирус продолжает вносить коррективы в работу многих медучреждений. Вот и Научно-практический центр интервенционной кардиоангиологии Сеченовского университета был вынужден временно приостановить прием новых пациентов, а больных переводить в подведомственные университету клиники. У кого-то из находящихся в стационаре больных обнаружили COVID-19, а затем заболели и некоторые медработники. Но теперь центр снова принимает пациентов с сердечно-сосудистыми патологиями, как плановых, так и тех, кому нужна экстренная медицинская помощь.

Какую опасность представляет коронавирус для сердечников? Куда обращаться, если у них появились симптомы СOVID-19? Как вести себя людям с больным сердцем, чтобы уберечься от новой смертельной инфекции?

На вопросы «МК» отвечает директор «НПЦ кардиоангиологии» Минздрава России, д.м.н., профессор Сергей СЕМИТКО.

Вирусный миокардит опасен для жизни

— Сергей Петрович, как выходили из ситуации, когда у лечащихся в вашем центре сердечников был выявлен новый опасный вирус? И как теперь оберегаете своих пациентов от CОVID-19? Что, на ваш взгляд, является наиболее информативным при диагностике коронавируса?

— В такой ситуации нельзя допустить, чтобы без квалифицированной высокотехнологичной помощи остались пациенты с острыми и хроническими заболеваниями сердца и сосудов. Сегодня наш центр работает в штатном режиме, принимает кардиологических больных и в плановом порядке, и по «скорой». Причем не только москвичей, но и пациентов из всех регионов России. Всем поступающим на лечение больным выполняем компьютерную томографию органов грудной клетки — легких. В случае подозрения на инфекцию тестируем на наличие вируса в мазке из носа и зева методом полимеразной цепной реакции.

И все пациенты, поступающие по «скорой», обязательно проходят тестирование на коронавирус и компьютерную томографию. Тест не сразу показывает всю картину заболевания, кого-то приходится тестировать не один раз. Но главный инструмент диагностики осложненного течения COVID-19 — это компьютерная томография легких. Этот информативный метод позволяет врачам быстро определить наличие вирусного поражения легочной ткани у пациента и направить его в специализированный стационар, где он будет продолжать специфическое лечение.

Все больные размещены по одному в палатах. Они нигде друг с другом не контактируют, в коридор без надобности не выходят. Пищу пациенты принимают тоже в палатах. Все это соответствует требованиям сегодняшнего дня.

— Какую опасность для сердца представляет заболевание коронавирусом? Что вообще происходит с главным человеческим мотором при развитии в организме коронавирусной инфекции?

— Сердце и легкие — это два органа, обеспечивающие дыхание кислородом организма и удаление углекислого газа из всех его клеток. Нет кислорода — нет жизни. Мы живы, пока бьется сердце и кровь, обогащенная в легких кислородом, доставляется во все органы и ткани. Кислород жизненно важен для всех внутренних органов человека, но особенно — для сердца, мозга и почек. Эти органы наиболее чувствительны к кислородной недостаточности. При длительном и глубоком дефиците кислорода могут начаться необратимые изменения.

Но тяжелые вирусные и бактериальные пневмонии развиваются далеко не у всех заболевших. Чаще — у ослабленных пациентов, у людей с тяжелыми заболеваниями легких, сахарным диабетом, с проблемами в сердечно-сосудистой системе. При любой генерализованной вирусной инфекции, как и при COVID-19, сердце является одним из потенциальных органов-мишеней. Может развиться воспаление мышцы сердца и его оболочек: миокардит и перикардит. Порой это сопровождается серьезным нарушением насосной функции сердца — недостаточностью кровообращения, которое является результатом инфекционного и аллергического системных процессов в организме.

И то, что этих заболеваний больше у пожилых, у людей с избыточной массой тела, ни для кого не секрет. Чаще всего у таких пациентов вирус, попадая в легкие через вдыхание аэрозоля при тесном контакте с заболевшим, способен вызывать воспалительный отек легочной ткани и тромбообразование в мелких сосудах легких. Порой все это усугубляется чрезмерной реакцией «неопытной» иммунной системы. Из-за этого кислород хуже попадает в кровь. Наступает системное кислородное голодание — пониженное содержание кислорода в организме или отдельных его органах и тканях.

— И долго еще сердечникам жить в страхе и неведении, попадет в них новый коварный вирус или нет?

— Миллионы лет на Земле эволюция живых существ вырабатывала эффективные механизмы защиты от несметных полчищ бактерий и вирусов. Сейчас происходит знакомство нашей иммунной системы с новым вирусом. И когда подавляющее большинство людей на Земле научится отвечать на его атаки, угроза жизни сойдет на нет, превратившись в один из сезонных респираторных недугов. Сейчас больше всех уязвимы люди с ослабленным иммунитетом, носители тяжелых сопутствующих заболеваний.

Но большинство из нас не почувствует значительных проблем со здоровьем, переболев новой коронавирусной инфекцией. При этом более 80% приобретут устойчивость к вирусу, испытав в худшем случае легкое недомогание.

Вирусный миокардит опасен для жизни

— И долго еще сердечникам жить в страхе и неведении, попадет в них новый коварный вирус или нет?

Ритмонорм® (Rytmonorm®) / Пропафенон (Propafenone)

Инструкция по применению

Материал взят из источника http://www.zenrx.org/
Принадлежность к ATX-классификации:

Фарм. Группа — антиаритмические средства 1С класса

C01BC03

Химическое строение

ИЮПАК — 1-{2-[2-hydroxy-3-(propylamino)propoxy]phenyl}-3-phenylpropan-1-one

Молекулярная масса — 341. 444 г/моль

Брутто-формула — C₂₁H₂₇NO₃

CAS — 54063-53-5

PubChem — CID 4932

Структурная формула:

Химическое (рациональное) название: 1-{2-[2-hydroxy-3-(propylamino)propoxy]phenyl}-3-phenylpropan-1-one Бесцветные кристаллы или белый кристаллический порошок с горьким вкусом, труднорастворимый в воде, хлороформе и этаноле.

Международное непатентованное название (МНН): Propafenone (Пропафенон)

Торговое наименование: RYTMONORM^® (РИТМОНОРМ)

Синонимы:

Форма выпуска, состав и упаковка

одна таблетка, покрытая оболочкой, содержит активного вещества пропафенона гидрохлорида 150 мг.

Белые круглые двояковыпуклые таблетки, покрытые пленочной оболочкой на одной стороне которых указана цифра «150» , с другой стороны таблетка имеет обычный вид.

Состав.

Для дозировки 150 мг:

Активное вещество: 1-{2-[2-hydroxy-3-(propylamino)propoxy]phenyl}-3-phenylpropan-1-one.

Вспомогательные вещества: микрокристаллическая целлюлоза, крахмал кукурузный, натрий кроскармелоза, гидроксипропилметилцеллюлоза 2910, магния стеарат, вода очищенная, макрогол 400, макрокол 6000, титана диоксид.

Упаковка: таблетки по 150 мг по 20, 50 и 100 табл. в упаковке.

Клинико-Фармакологическая группа:

Антиаритмические средства 1С класса

Фармакодинамика
Ритмонорм антиаритмический препарат 1С класса, блокирует натриевые каналы. Оказывает прямое мембраностабилизирующее действие на миокардиоциты. Уменьшает максимальную скорость деполяризации фазы 0 потенциала действия и его амплитуду в волокнах Пуркинье и сократительных волокнах желудочков, угнетает автоматизм. Замедляет проведение по волокнам Пуркинье.
Удлиняет время проведения по SA узлу и предсердиям. Не влияет или незначительно увеличивает корригированное время восстановления функции синусового узла при программируемой электрической стимуляции. Увеличивает рефракторный период атриовентрикулярного узла, угнетает проведение по дополнительным путям в ретроградном и антеградном направлениях, повышает порог стимуляции желудочков.
Электрофизиологические эффекты более выражены в ишемизированном, чем в нормальном миокарде.
Обладает слабым бета-адреноблокирующим (соответствующим примерно 1/40 части активности пропранолола) и М-холиноблокирующим эффектом. Оказывает отрицательное инотропное действие, которое обычно проявляется при снижении фракции выброса левого желудочка менее 40%. Обладает местноанестезирующей активностью, соответствующей примерно активности прокаина. Действие начинается через 1 час после приема внутрь, достигает пика через 2-3 ч и длится 8-12 ч.

Фармакокинетика

Ритмонорм после приёма внутрь хорошо всасывается из желудочно-кишечного тракта (95%). Максимальные концентрации в плазме крови наблюдаются через 2-3 часа.

Низкая системная биодоступность (около 50%) после однократного приема обусловлена выраженным эффектом «первого прохождения» через печень (интенсивный метаболизм при «первом прохождении» через печень), при многократном приеме концентрации в плазме крови и биодоступность увеличиваются.

Равновесное состояние достигается на 3 или 4 день и биодоступность увеличивается приблизительно до 100%. Прием с пищей увеличивает биодоступность у людей с интенсивным метаболизмом (более 90% больных), кроме того, биодоступность повышается с увеличением дозы.

Скорость метаболизма колеблется от интенсивной (90% популяции) до низкой (определяемой по способности метаболизировать дебрисохин). Основной метаболит, 5-ОН-пропафенон, обладает антиаритмической активностью, сравнимой с таковой самого препарата.

Степень связывания с белками плазмы крови находится в диапазоне 85-95%, объём распределения находится в диапазоне 1,1-3,6 л/кг. Период полувыведения составляет 2,8-11 часов у лиц с интенсивным метаболизмом и около 17 часов у лиц с неинтенсивным метаболизмом. Только около 1% неизменённого пропафенона выводится через почки.

Терапевтические концентрации в плазме крови находятся в диапазоне от 100 до 1500 нг/мл.
Пропафенон проникает через плацентарный барьер и выводится с грудным молоком. Влияние на плод; в одном сообщении указывается, что концентрация пропафенона в пупочном канатике достигала около 30% от концентрации в крови матери. Выведение с грудным молоком: в одном сообщении указывается, что концентрация пропафенона в грудном молоке находилась в диапазоне от 4% и до 9% концентрации в крови матери.
Выводится почками — 38% в виде метаболитов (менее 1% в неизмененном виде), с желчью — 53% (в виде глюкуронидов и сульфатов метаболитов и активное вещество). При печеночной недостаточности выведение снижается.

Фармакокинетика RYTMONORM^® у детей до 12 лет.

В настоящее время нет достаточной информации по фармакокинетики препарата у детей из-за крайне редких случаев его применения в детском возрасте.

Детям в возрасте до 3 лет препарат не показан. Детям старше 3 лет рекомендуются уменьшенные дозы. В целом детям рекомендуется использовать пропафенон — в среднесуточной дозе 10-20 мг/кг в 3-4 приема. В/в 0,5 мг/кг, с последующим увеличением до 1-2 мг/кг, со скоростью 1 мг/мин.

Показания к применению

Желудочковые аритмии,
Пароксизмальные наджелудочковые тахиаритмии,
Пароксизмальные наджелудочковые тахикардии по типу re-entry с вовлечением AV узла или дополнительных путей проведения, когда другая терапия неэффективна или противопоказана.

Противопоказания

RYTMONORM^® не должен использоваться:

Абсолютные

установленная повышенная чувствительность к активному веществу, пропафенона гидрохлориду, или к одному из компонентов препарата,

Относительные

хроническая сердечная недостаточность,
кардиогенный шок (исключая аритмический шок),
выраженная брадикардия в течение трёх месяцев после перенесенного инфаркта миокарда или в случае снижения фракции выброса левого желудочка менее 35%, за исключением пациентов, страдающих желудочковой аритмией,
представляющей угрозу жизни, выраженные нарушения синоатриальной, атриовентрикулярной (без электрокардиостимулятора) или внутрижелудочковой проводимости (без электрокардиостимулятора),
синдром слабости синусового узла,
выраженная артериальная гипотензия,
выраженные нарушения водно-солевого баланса (гипо- или гиперкалиемия),
тяжёлое течение хронических обструктивных болезней легких (ХОБЛ) ,
миастения,
выраженные нарушения функции печени и почек,
период лактации,
возраст до 18 лет (эффективность и безопасность не установлены)

С осторожностью: бронхиальная астма, кардиомиопатия, печеночная и/или почечная недостаточность, комбинация с др. антиаритмическими средствами, аналогичными по влиянию на электрофизиологию сердца, пожилой возраст, больные с постоянным или временным искусственным водителем ритма, беременность, печеночный холестаз.

С особой осторожностью применять при ХОБЛ из-за бета-адреноблокирующего действия препарата.

Применение при беременности и лактации

В настоящее время не имеется достаточной информации относительно применения препарата Ритнонорм у беременных и кормящих женщин. Сообщается о нескольких случаях, когда беременность и кормление грудью протекали без осложнений при отсутствии патологии у новорожденных.

Исследования, проведенные на животных, не выявили наличие прямого или косвенного влияния RYTMONORM^® на репродуктивную функцию самок.

Также не было выявлено пренатальных или постнатальных осложнений у потомства в диапазоне доз, применяемых в клинике.

Выяснено, что Ритмонорм способен проникать через плаценту. Однако, в настоящее время отсутствуют какие либо достоверные данные о негативном влиянии препарата на органогенез. Все же, поскольку RYTMONORM^® проникает через плаценту, следует оценивать пользу от лечения во время беременности по сравнению с возможным риском для плода.

Период лактации

Поскольку установлено, что пропафенон выводится с грудным молоком, RYTMONORM^® не следует давать до и во время кормления грудью, — в противном случае врач должен принять решение об отказе от грудного вскармливания младенца.

Ритмонорм

Мутагенность

RYTMONORM^® не обладает мутагенным действием, что подтверждено в лабораторных и клинических исследованиях.

Тератогенность
Клинические испытания препарата проводились на лабораторных животных. Использование RYTMONORM^® не выявило какого-либо тератогенного действия препарата.

Влияние на репродукцию

Тесты, проведенные на животных (мышах), не выявили влияния RYTMONORM^® на фертильность и наступление беременности

С осторожностью

Нарушение функции почек

Следует соблюдать осторожность при назначении RYTMONORM^® пациентам с почечной недостаточностью (клиренс креатинина <70 мл/мин). Это связано с тем, что у таких пациентов клиренс препарата изменен.

Нарушение функции печени

У пациентов с нарушениями функции печени Ритмонорм следует применять с осторожностью из-за возможного снижения клиренса этого препарата.

Способ применения и дозы

Из-за горького вкуса и поверхностного анестезирующего действия RYTMONORM^® таблетки, покрытые оболочкой, следует проглатывать целиком, не разжёвывая, после еды и запивая жидкостью. Применять строго по назначению врача. Продолжительность лечения должен определить врач.

Дозы при однократном приёме и суточные дозы

Дозу следует подбирать в зависимости от индивидуальных потребностей пациента. Рекомендуется начинать терапию в стационаре, предварительно отменив все антиаритмические средства. Взрослые: при массе тела более 70 кг начальная доза 150 мг 3 раза в сутки (в стационаре под контролем ЭКГ и артериального давления). При увеличении комплекса QRS или интервала QT более чем на 20% по сравнению с исходными снизить дозу или прекратить терапию до их нормализации. Доза может быть увеличена с интервалами по крайней мере 3 суток до 300 мг 2 раза в сутки, а при необходимости до максимальной дозы 300 мг 3 раза в сутки. Пожилым больным и больным с массой тела менее 70 кг препарат назначают в более низких дозах. При нарушении функции печени (возможна кумуляция) используется в дозах, составляющих 20-30 % обычной, при нарушении функции почек (клиренс креатинина менее 10 мл/мин) начальная доза — 50% от начальной.

Побочное действие

Обычно RYTMONORM^® хорошо переносится, однако у отдельных пациентов могу возникать следующие нежелательные эффекты:

сердечно-сосудистая система: брадикардия, желудочковые тахиаритмии, стенокардия, нарастание симптомов сердечной недостаточности (у больных со сниженной функцией левого желудочка), SA блокада, атриовентрикулярная блокада, нарушения внутрижелудочковой проводимости, наджелудочковае тахиаритмии, при приеме в высоких дозах — ортостатическая гипотензия.

нервная система:

утомляемость, головная боль, головокружение, парестезии, судороги, психические нарушения, спутанность сознания, повышенная нервная возбудимость, ночные кошмары, нарушения сна, редко — нечеткость зрения, диплопия. . Эти реакции обычно возникают в следствии применения высоких доз препарата или при длительном лечении RYTMONORM^®, и являются обратимыми.

психические расстройства

При применении RYTMONORM^®, собенно в пожилом возрасте, могут возникать парадоксальные реакции, в виде беспокойства, повышенной раздражительности, возбудимости, трудности засыпания, нарушения сна, кошмарных сновидений, психотических реакций. В случае возникновения таких реакций, лечение Frisium^® нужно немедленно прекратить. .

офтальмология

Чаще всего возникают диплопия и нечеткость зрения. Такие реакции обычно развиваются при использовании высоких доз RYTMONORM^® или при его длительном применении и являются обратимыми.

желудочно-кишечный тракт

изменение вкуса, сухость во рту, тошнота, метеоризм, анорексия, чувство тяжести в эпигастрии, запор или диарея, редко — нарушение функции печени, холестатическая желтуха.

кожа и ее придатки

наблюдались единичные случаи возникновения кожных реакций, таких как сыпь, крапивница.

лабораторные показатели: лейкопения, агранулоцитоз, удлинение времени кровотечения, тромбоцитопения, появление антинуклеарных антител, электролитные нарушения.

со стороны репродуктивной системы: олигоспермия, снижение потенции.

Аллергические реакции: кожная сыпь, зуд, экзантема, покраснение кожи, крапивница, лихорадка.

Прочие: слабость, бронхоспазм, артралгия, геморрагические высыпания на коже.

Ритмонорм

Передозировка

Симптомы
Токсические эффекты пропафенона проявляются как нарушением внутрипредсердной, так и внутрижелудочковой проводимости, например, удлинением интервала PQ, расширение комплекса QRSТ, угнетением автоматизма синусового узла, атриовентрикулярной блокадой, желудочковой тахиаритмией. Снижение сократимости миокарда (отрицательный инотропный эффект) может вызвать артериальную гипотензию, которая в тяжелых случаях может привести к кардиогенному шоку.

Часто могут наблюдаться головная боль, головокружение, затуманенность зрения, парестезии, тремор, тошнота, запор и сухость во рту, сонливость, спутанность сознания. В тяжёлых случаях отравления могут развиться клонико-тонические судороги, парестезии, бессонница, кома и остановка дыхания.

Терапевтические мероприятия в случае передозировки

Помимо общих неотложных мероприятий, необходимо постоянно контролировать жизненно важные показатели и соответствующим образом их корректировать.

Брадикардия: снижение дозы или отмена лекарственного препарата; при необходимости атропин.

Синоатриальная блокада и атриовентрикулярная блокада II или III степени: атропин, орципреналин. При необходимости использование искусственного водителя ритма.

Внутрижелудочковые блокады (блокада ножки пучка Гиса): снижение дозы или отмена лекарственного препарата. Кардиоверсия (при необходимости), поскольку до настоящего времени не известно безопасного антидота для купирования блокады вызываемой антиаритмическими средствами класса I. Если проведение электростимуляции невозможно, то следует попытаться сократить комплекс QRS путём введения высоких доз орципреналина или атропина.

Сердечная недостаточность, сопровождающаяся артериальной гипотензией: отмена лекарственного препарата, сердечные гликозиды. В случае отёка лёгких высокие дозы нитроглицерина, диуретики, при необходимости катехоламины (т.е. адреналин и/или допамин и добутамин).

Мероприятия, проведение которых необходимо в случае тяжёлого отравления (т.е. попытки самоубийства): в случае тяжёлой артериальной гипотензии и брадикардии (пациент в бессознательном состоянии):
— Атропин 0,5-1 мг внутривенно, адреналин 0,5-1 мг внутривенно или при необходимости адреналин в виде непрерывной капельной инфузии. Скорость инфузии зависит от клинического ответа.

Судороги: внутривенно диазепам. Дыхательные пути должны быть проходимыми.
Интубация, при необходимости ИВЛ (релаксация, например 2-6 мг панкурония).

Остановка кровообращения, вызванная асистолией или фибрилляцией желудочков.

Основные неотложные мероприятия: освобождение дыхательных путей, т.е. обеспечение проходимости дыхательных путей и/или интубация.

— Дыхание воздушной смесью с повышенным содержанием кислорода, при возможности ИВЛ, непрямой массаж сердца (в течение нескольких часов при необходимости!)

— Адреналин 0,5-1 мг внутривенно или 1,5 мг разведённых в 10 мл физиологического раствора эндотрахеально. Повторно при необходимости, в зависимости от клинического ответа.

— Натрия бикарбонат 8,4%, первоначально 1 мл/кг массы тела внутривенно, повторно через 15 минут.

— В случае фибрилляции желудочков провести дефибрилляцию.

— В случае резистентности к терапии повторить после введения внутривенно 5-15 ммоль раствора калия хлорида.

— Инфузия с добавлением катехоламинов (адреналин и/или допамин/добутамина).

— При необходимости инфузия с добавлением концентрированного раствора натрия хлорида (80-100 ммоль) до тех пор, пока уровень натрия в сыворотке крови не достигнет 145-150 ммоль/л.

— Промывание желудка,

— Дексаметазон 25-30 мг внутривенно,

— Искусственный водитель ритма.

Симптоматические мероприятия интенсивной терапии:

попытки достичь выведения за счёт гемодиализа имеют ограниченную эффективность. Из-за значительного связывания с белками крови (>95%) и большого объёма распределения гемодиализ неэффективен.

Взаимодействие с другими лекарственными препаратами

Активность пропафенона может усиливаться при приёме его в сочетании с местными анестетиками (т.е. во время имплантации водителя ритма, при хирургических вмешательствах или при лечении зубов) и с другими лекарственными средствами, обладающими ингибирующим действием на частоту сокращений сердца и/или сократимость миокарда (т. е. бета-адреноблокаторы, трициклические антидепрессанты).

Кроме того, сообщается, что во время лечения пропафеноном отмечалось повышение уровней в плазме или в крови пропранолола, метопролола, десипрамина, циклоспорина и дигоксина. Это может усиливать действие указанных выше лекарственных средств.

В одном случае концентрации теофиллина в плазме крови при введении его в сочетании с пропафеноном увеличивались в два раза. В случае развития симптомов передозировки следует определять концентрации препарата в плазме крови, а дозы препарата уменьшить.

Эффект пропафенона может усиливаться при приёме его в сочетании с циметидином, хинидином или кетоконазолом. Это обусловлено увеличением уровней пропафенона в плазме крови.

Кетоконазол ингибирует метаболический распад активных соединений таких как пропафенон, в процессе которого участвуют некоторые ферменты печени (ферменты цитохрома Р450).
Применение пропафенона в сочетании с фенобарбиталом и/или рифампицином может уменьшить антиаритмическую эффективность пропафенона гидрохлорида. Это обусловлено снижением уровней пропафенона в плазме крови.

Рекомендуется проведение непосредственного контроля показателей свёртываемости крови у пациентов, принимающих одновременно непрямые антикоагулянты, поскольку пропафенон может увеличивать эффективность этих лекарственных средств.

Амиодарон повышает риск развития аритмии типа «пируэт». Усиливает эффект варфарина (блокирует метаболизм).

Алкоголь

Одновременное употребление алкоголя и RYTMONORM^® увеличивает биодоступность пропафенона и, следовательно, увеличивает его эффекты. Это влияет на способность к управлению автомобилем или использованию других механизмов.

Особые указания

В основном лечение пропафеноном следует начинать в условиях стационара, или под контролем опытного кардиолога в поликлинике, поскольку повышен риск аритмогенного действия, связанного с применением пропафенона. Рекомендуется, чтобы предшествующая антиаритмическая терапия была прекращена до начала лечения в сроки, равные 2-5 периодам полувыведения этих препаратов. При лечении желудочковых нарушений ритма Ритмонорм эффективнее антиаритмических препаратов IA и IB классов.

Во время лечения необходимо проводить регулярный контроль (т.е. стандартная ЭКГ ежемесячно, холтеровский контроль каждые три месяца и при возможности ЭКГ в условиях пробы с физической нагрузкой). В случае изменений ЭКГ, например, расширение комплекса QRS или удлинение QT больше чем на 25% или PR интервала больше чем на 50% или QT интервала свыше 500 мсек или увеличение частоты и тяжести аритмий сердца, необходимо решить вопрос о целесообразности продолжения лечения.
В случае пожилых пациентов или пациентов со значительными нарушениями функции левого желудочка (фракция выброса левого желудочка <35%) или с органическими поражениями миокарда, лечение следует начинать постепенно, с особой осторожностью и дозы увеличивать постепенно.

То же относится и к поддерживающей терапии. Любое увеличение дозы, которое может потребоваться, следует производить после 5-8 дней лечения.

У пациентов с нарушенной функцией печени и/или почек может происходить кумуляция при приеме стандартных терапевтических доз. Тем не менее, в случае пациентов с такими состояниями препарат Ритмонорм всё же можно применять с проведением контроля ЭКГ и уровня препарата в плазме крови. Лечение должно проводиться под контролем электролитного баланса (особенно концентрации калия) и ЭКГ; периодически определять активность трансаминаз, титр антинуклеарных антител.
У пожилых пациентов или больных с тяжёлыми повреждениями миокарда дозу препарата следует титровать с большой осторожностью.

При лечении пароксизмальной мерцательной аритмии может возникнуть переход от мерцания предсердий к трепетанию предсердий с проведением к желудочкам 2:1 или 1:1, с очень высокой частотой сокращения желудочков (т.е. >180 ударов в минуту).

Лечение Ритмонормом может повлиять на порог чувствительности и частотный порог искусственных водителей ритма. Поэтому следует проверять работу водителя ритма и при необходимости его следует перепрограммировать.
Замечание для лиц, управляющих автомобилем или работающих с механизмами. Приём данного препарата даже в соответствии с назначениями врача, может повлиять на индивидуальную скорость реакции и привести к нарушению способности к управлению автомобилем и работе с механизмами. Это относится, прежде всего, к начальному периоду лечения, к периоду увеличения принимаемой дозы или к периоду перехода на приём других лекарственных препаратов, а также к одновременному употреблению алкоголя. Поэтому в период лечения необходимо воздержаться от вождения автотранспорта и занятий потенциально опасными видами деятельности, требующими повышенной концентрации внимания и быстроты психомоторных реакций.

Алкоголь
Пациентам рекомендуется воздерживаться от приема алкоголя во время лечения RYTMONORM^®.

Применение RYTMONORM^® при почечно-печеночной недостаточности

У пациентов с почечно-печеночной недостаточностью назначение RYTMONORM^® может вызвать увеличение частоты возникновения побочных эффектов, в результате чего могут потребоваться как увеличение, так и уменьшение разовых доз RYTMONORM^®. При необходимости длительного лечения таких пациентов следует регулярно контролировать фунцию этих органов.

Пациенты пожилого возраста

В пожилом возрасте у пациентов данной категории может наблюдаться повышенная склонность к разнообразным негативным реакциям, развивающимся на почве сосудистой недостаточности. К таким реакциям относится сонливость, головокружение, мышечная слабость, изменение АД и т.д., что может привести к необходимости коррекции доз RYTMONORM^®.

Ритмонорм

Канцерогенность
Исследование канцерогенности RYTMONORM^® проводилось как на мелких грызунах, так и более крупных млекопитающих. В проведенных экспериментах не зарегистрировано канцерогенного эффекта при применении RYTMONORM^®.

Условия хранения
Хранить в сухом месте при температуре не выше 25^оС.
Хранить в недоступном для детей месте.

Срок годности
5 лет.
Не применять по истечении срока, указанного на упаковке.

Условия отпуска из европейских аптек:
По рецепту.

Производитель, патентообладатель: Эбботт ГмбХ и Ко. КГ, Германия

Данная статья скомпилированна на основе материалов содержащихся в официальных справочных руководствах и в свободных интернет ресурсах.

Препарат Ритмонорм® (Rytmonorm®) / Пропафенон (Propafenone) купить в Москве, купить в Санкт-Петербурге и других городах России проблематично. Мы готовы помочь купить Ритмонорм® (Rytmonorm®) / Пропафенон (Propafenone) по приемлемой цене с доставкой в кратчайшие сроки.

Перед тем как купить Ритмонорм® (Rytmonorm®) / Пропафенон (Propafenone) обязательно проконсультируйтесь с врачом!

Где купить Ритмонорм® (Rytmonorm®) / Пропафенон (Propafenone) по низкой цене? Ритмонорм® (Rytmonorm®) / Пропафенон (Propafenone) инструкция по применению. Ритмонорм® (Rytmonorm®) / Пропафенон (Propafenone) купить с доставкой в Ульяновск

Зарезервировать.

*Цена получена на основе проведённого мониторинга.

Особенности терапии заболеваний щитовидной железы у пациентов с кардиальной патологией | Петунина Н.А.

Тесная связь состояния сердечно–сосудистой системы и заболеваний щитовидной железы давно известна. Понимание физиологии работы сердца может расширить и углубить наше представление о действии гормонов щитовидной железы и подвести рациональную основу под лечение больных с синдромами гипер– и гипотиреоза.

Механизмы влияния тиреоидных гормонов на сердечно–сосудистую систему многофакторны. Основными являются следующие:
1) эффекты тиреоидных гормонов на уровне генома;
2) негеномное, прямое влияние тиреоидных гормонов на миокард, включающее воздействие на мембраны, саркоплазматический ретикулум и митохондрии;
3) воздействие тиреоидных гормонов на периферическую циркуляцию.
Воздействие Т3 и Т4 на миокардиоциты реализуется на уровне ядра и во внеядерных образованиях. В настоящее время имеется много доказательств непосредственного действия гормонов щитовидной железы на сердечную мышцу. Так, были обнаружены на внутренней стороне мембраны миокардиальных клеток отдельные рецепторы для тиреоидных гормонов и катехоламинов. Рецепторы тиреоидных гомонов были идентифицированы на участках–активаторах для тяжелых цепей a–миозина, Са–АТФ–азе саркоплазматического ретикулума, Na–K–АТФ–азе, являющихся важными регуляторами работы сердца.
Две Т3–зависимых изоформы рецептора тиреоидного гормона (a1 и b1) и Т3–независимая изоформа (a2) были идентифицированы в левом желудочке и в изолированной культуре миокардиоцитов. Т3 имеет прямое действие на уровень транскрипции генов в изолированных миокардиоцитах. Этот эффект сочетается с 6 и 24–часовыми латентными периодами и наблюдается в ассоциации с изменениями в содержании РНК в миокардиоцитах и синтезе протеинов. Т3 также поддерживает стабильность мРНК и уровня трансляции протеинов. В неповрежденном сердце миокардиоциты составляют меньшую часть массы, однако они первично отвечают за изменения в работе сердца при нагрузке и гормональной стимуляции. Так как тиреоидные рецепторы присутствуют в миокардиоцитах сосочковых мышц, понятно, что Т3 имеет прямой ядерно–опосредованный эффект на сердце.
Как уже было отмечено выше, в противоположность геномным эффектам тиреоидных гормонов на сердце существуют и неядерные точки приложения. Эти ответы, краткосрочные вследствие отсутствия изменений в мРНК или синтезе протеинов, включают в себя действие тиреоидных гормонов на мембраны, саркоплазматический ретикулум и митохондрии. Эффекты на мембрану включают в себя повышение активности синоатриального водителя ритма и транспорта глюкозы, Na+ и Ca2+. Повышение уровня транспорта Са2+ саркоплазматическим ретикулумом и различные воздействия на митохондрии, включая повышение активности нуклеотидной транслоказы, обмена магния и окислительного фосфорилирования, могут реализовываться неядерным путем.
Важность неядерных эффектов заключается в быстроте реакций, которые можно наблюдать у пациентов, подвергшихся установке водителя ритма. В этом исследовании парентеральное введение Т3 приводило к повышению сердечного выброса в течение 2 часов. Исследования на животных подтвердили, что Т3 может быстро повысить сердечную сократимость. Неядерные эффекты также объясняют быстрый хронотропный ответ клеток предсердия на Т3.
Одним из первых проявлений воздействия тиреоидных гормонов на сердечно–сосудистую систему у больных людей и животных в эксперименте является снижение общей сосудистой сопротивляемости. Она может понизиться на 50–70%, соответственно увеличивая приток крови к мышцам, кожным покровам, сердцу и почкам. Известно, что гипертироксинемия приводит к увеличению чувствительности b–адренорецепторов к нормальному уровню катехоламинов. Таким образом, воздействие гормонов щитовидной железы может быть как прямым, так и опосредованным через адренергические рецепторы, поскольку b–адренергические эффекты усиливают обусловленное тиреоидными гормонами снижение системной сосудистой резистентности и повышают сердечный выброс. Важность того, что снижение системной сосудистой сопротивляемости приводит к повышению сердечного выброса, заключается в том, что, применяя симптоматическую терапию вазопрессорными препаратами, можно добиться снижения сердечного выброса. Тиреоидные гормоны сами по себе являются вазодилататорами, непосредственно воздействующими на гладкомышечную ткань сосудистой стенки, вызывая ее расслабление; кроме того, тиреоидные гормоны могут влиять на эндотелий клетки, который высвобождает вазоактивные вещества (например, оксид азота).
Повышение сердечного выброса наблюдается как у больных тиреотоксикозом, так и в эксперименте. Показатели сердечной сократимости, такие как внутрижелудочковое давление или скорость сокращения, повышены. Неинвазивные методы оценки диастолических показателей, включающих уровень диастолического расслабления и восстановления, у больных тиреотоксикозом показывают превышение уровня нормы.
Эффекты тиреоидных гормонов на сердечно–сосудистую систему [по Klein I., Ojamaa K. в модификации Фадеева В.В. и Мельниченко Г.А., 2002 г.] представлены на схеме 1.
Основные эффекты изменения сердечно–сосудистой гемодинамики, наблюдаемые у больных тиреотоксикозом и гипотиреозом, представлены в таблице 1.
У больных с гипотиреозом минутный объем снижен, сосудистое сопротивление в большом круге кровообращения повышено, частота пульса в покое снижена или нормальная, а диастолическое давление повышено, что приводит к уменьшению пульсового давления. Параллельно снижению минутного объема уменьшается и потребление миокардом кислорода. Поскольку потребность миокарда в кислороде снижается в большей степени, чем его кровоснабжение, то стенокардия развивается редко. Гипотиреоз часто имеет место у пожилых лиц, одновременно страдающих ишемической болезнью сердца. Частота такого сочетания может возрастать в связи с тем, что характерные для гипотиреоза повышение уровня липопротеидов низкой плотности, снижение уровня липопротеидов высокой плотности и повышение артериального давления являются независимыми факторами риска сердечно–сосудистых заболеваний. Прямых доказательств последнему утверждению, основанных на данных проспективных клинических исследований у больных гипотиреозом, нет. Тем не менее, по данным Нидерландского исследования, выяснилось, что даже субклинический гипотиреоз является существенным и самостоятельным фактором риска инфаркта миокарда и атеросклероза аорты.
Заместительная терапия левотироксином (Эутироксом), по данным большинства авторов, приводит к регрессу всех перечисленных изменений. Молодым пациентам при отсутствии какой–либо сердечно–сосудистой патологии полная заместительная доза левотироксина (L–T4) в принципе может быть назначена сразу.
Особую осторожность следует проявлять у больных с кардиальной патологией и лиц старше 65 лет, у которых также может быть недиагностированное заболевание сердца. Эффекты тиреоидных гормонов на миокард систематизированы и представлены в таблице 2.
Ретроспективная оценка назначения левотироксина 1503 больным гипотиреозом не выявила существенного риска побочных эффектов заместительной терапии у пожилых больных. Ухудшение течения кардиологической патологии отмечено только у 16% больных и в 2% случаев терапия тироксином впервые проявила явления стенокардии.
Тем не менее необходимо помнить о хорошо известных осложнениях терапии гипотиреоза у пациентов с тяжелой кардиальной патологией, даже при столь малой дозе левотироксина, как 25 мкг/сут. (табл. 3).
Рассчитывая дозу левотироксина у больных с кардиальной патологией, исходят из средней потребности 0,9 мкг/кг массы тела. Лечение следует начинать с 6,25 – 12,5 – 25 мкг (в зависимости от ситуации), увеличивая дозу по 25 мкг каждые 2 месяца до нормализации уровня ТТГ. В проведении заместительной терапии гипотиреоза у пожилых пациентов или лиц с кардиальной патологией наиболее удобен Эутирокс, который выпускается в шести дозировках от 25 до 150 мкг в таблетке с «шагом» в 25 мкг. Это создает удобство для врачей, пациентов и значительно повышает эффективность лечения за счет точности дозировки. Препарат по структуре не отличается от естественного гормона щитовидной железы, что позволяет эффективно поддерживать эутиреоз. Существует также мнение, что при трудности компенсации гипотиреоза у пожилых пациентов, показатель ТТГ может быть в пределах, не превышающих значений, характерных для субклинического гипотиреоза (не выше 10 мкЕД/л), а период подбора оптимальной дозы – достигать 6 месяцев. Таким образом, для этой группы лиц оптимальной дозой левотироксина является не та, которая полностью восстанавливает нормальный уровень Т4 и ТТГ в сыворотке, а та, которая смягчает симптоматику гипотиреоза, не ухудшая состояния сердца. При субклиническом гипотиреозе вопрос о необходимости проведения заместительной терапии решается индивидуально. Назначение Эутирокса может быть показано при сопутствующем нарушении липидного профиля, депрессии, причем подбирается минимально эффективная доза.
Иногда у больных с тяжелой коронарной недостаточностью одновременно имеется нелеченный гипотиреоз. В таких случаях ангиографию и коронарное шунтирование (если они показаны) следует проводить до начала лечения тиреоидными гормонами, чтобы снизить риск тяжелой интраоперационной тахикардии. Кроме того, после аорто–коронарного шунтирования больные лучше переносят тиреоидные гормоны. Вопреки прежним представлениям нелеченный гипотиреоз незначительно повышает риск хирургических вмешательств. Тем не менее, если у больного нет тяжелой ИБС, перед плановой операцией лучше добиться эутиреоза. Неотложные операции откладывать из–за гипотиреоза не следует.
Снижение уровня Т3 (синдром эутиреоидной патологии) характерно и для лиц с застойной сердечной недостаточностью. М.A. Hamilton и соавт. (1998) исследовали безопасность и гемодинамические эффекты внутривенного вливания трийодтиронина у больных с резко выраженной застойной сердечной недостаточностью и отметили, что трийодтиронин обычно хорошо переносился больными. Не было выявлено его резкого влияния на частоту сердечных сокращений и интенсивность обменных процессов. Возрастал минутный объем сердца при уменьшении системного сосудистого сопротивления, что сопровождалось периферическим вазодилататорным эффектом. Сходные данные получили P. Monruzzi и соавт. (1996), использовавшие средние дозы левотироксина для лечения застойной сердечной недостаточности у больных с дилатационной кардиомиопатией. Общепринятой точкой зрения на сегодняшний день является отсутствие необходимости проведения заместительной терапии тиреоидными гормонами при синдроме эутиреоидной патологии, однако, учитывая возможность положительного действия такой терапии у отдельных групп больных, этот вопрос требует дальнейшего изучения.
Сердечно–сосудистые проявления тиреотоксикоза имеют характерную симптоматику (табл. 4).
Наиболее тяжелые кардиальные проявления имеют место у пожилых пациентов с предшествующей патологией сердечно–сосудистой системы. У пожилых пациентов начальные кардиальные проявления тиреотоксикоза могут ограничиваться одной тахикардией. В этой группе пациентов другие классические признаки тиреотоксикоза могут отсутствовать, возможно, вследствие родственных изменений в адренергической активности по мере старения. При появлении мерцательной аритмии представительство кардиальных симптомов может расширяться – вплоть до развития сердечной недостаточности, периферических отеков, одышки.
У пожилых пациентов за счет снижения эластичности сосудистой стенки цифры артериального давления могут быть повышены. В 10–15% случаев у больных регистрируется мерцание или трепетание предсердий, это осложнение также наиболее часто наблюдается у пожилых пациентов. У пожилых пациентов, имевших в анамнезе мерцательную аритмию или другие заболевания сердца, вероятность спонтанного восстановления синусового ритма ниже. Наличие анатомических изменений митрального клапана или левого предсердия также позволяет предположить, что нормализация ритма сердца после нормализации уровня Т3 и Т4 может не наступить. Пациенты с субклиническим тиреотоксикозом могут иметь тахикардию, а также клинически нераспознанные эпизоды мерцательной аритмии, которые спонтанно прекращаются. У пожилых пациентов с субклиническим тиреотоксикозом риск развития постоянной формы мерцательной аритмии в 3 раза больше, чем у лиц с нормальным уровнем ТТГ. При общем обзоре причин мерцательной аритмии 5% из них приходятся на явный или субклинический тиреотоксикоз.
Развитие мерцательной аритмии – это потенциальная угроза развития тромбоэмболии и инсультов. Хотя повышение уровня эмболий и не отмечено, их появление наиболее вероятно у пожилых пациентов с параллельно существующим заболеванием сердца. Трепетание предсердий и другие суправентрикулярные тахиаритмии (включая пароксизмальную предсердную тахикардию) являются редкими нарушениями ритма для тиреотоксикоза. Фибрилляция желудочков и желудочковая тахикардия практически не встречаются.
Редкость инфаркта миокарда объясняется отсутствием условий для развития тромбоза коронарных артерий. Обмен липидов у больных с ДТЗ характеризуется снижением уровня холестерина и b–липопротеидов. Кроме этого, увеличена скорость кровотока, снижена активность свертывающей и усилена активность противосвертывающей систем крови.
Сердечная недостаточность наблюдается у 15–25% больных токсическим зобом. Большинство авторов отмечают, что это осложнение чаще отмечается у пожилых больных и в отсутствие мерцательной аритмии является редкостью. В свете изменений сердечной гемодинамики это является неожиданным результатом и поднимает два основных вопроса – либо это явная тиреотоксическая кардиомиопатия, либо какие–то другие факторы должны объяснить наличие сердечной недостаточности в отсутствие сопутствующей сердечной патологии.
В большом количестве клинических исследований у пациентов, имеющих длительно существующий тиреотоксикоз, осложненный сердечной недостаточностью, отмечается превалирование групп больных пожилого возраста, имеющих риск развития сердечной патологии, предшествующую гипертензию, заболевания клапанного аппарата. У этой категории больных, как правило, существует сократительная дисфункция сердца, проявляющаяся при физической нагрузке и повышении потребности миокарда в кислороде, что характерно и для проявлений тиреотоксикоза. Большой риск развития сердечной недостаточности имеют также пожилые пациенты с мерцательной аритмией. При отсутствии всех перечисленных сопутствующих сердечных заболеваний, как отмечено выше, развитие сердечной недостаточности является редкостью. Эта группа больных может не иметь типичных проявлений тиреотоксикоза (за исключением снижения веса и наличия быстрой утомляемости), что должно насторожить лечащего врача в отношении заболеваний щитовидной железы. При анализе групп пациентов с тиреотоксикозом и сопутствующей сердечной недостаточностью и без нее отмечено, что сердечная недостаточность развивается у пациентов либо с повышенным системным сосудистым сопротивлением, либо у тех пациентов, у которых системное сосудистое сопротивление в ответ на нагрузку неадекватно возрастает.
Принципы лечения кардиальных проявлений синдрома тиреотоксикоза представлены в таблице 5.
Не менее важной является необходимость контроля функционального состояния щитовидной железы при использовании средств, содержащих фармакологические дозы йода. При наличии предшествующей скрытой тиреоидной патологии это может привести к манифестации гипотиреоза (чаще всего на фоне аутоиммунного тиреоидита) или развитию йодиндуцированного тиреотоксикоза. В практике кардиолога такими препаратами являются прежде всего амиодарон и содержащие йод рентгеноконтрастные средства, применяющиеся в диагностике сердечно–сосудистых заболеваний. Тактика ведения этих групп пациентов также имеет некоторые особенности.
Эффекты фармакологических
доз йода на щитовидную железу
Рассматривая эффекты влияния избытка йода на щитовидную железу, необходимо помнить о различиях между физиологическими (100–200 мкг/сут.) и фармакологическими дозами йода. Фармакологическими называются дозы, превышающие 1000 мкг (1 мг) в сутки. При рассмотрении влияния йода на функциональную активность щитовидной железы, обычно речь идет об очень высоких дозах йода (десятки и сотни миллиграмм), которые содержатся в таких препаратах, как амиодарон, рентгеноконтрастных средствах, некоторых антисептиках. Экспериментальные данные указывают, что эутиреоидные лица без исходной патологии щитовидной железы сохраняют эутиреоз даже при воздействии больших количеств экзогенного йода. В то же время четыре типа осложнений, как следствие длительного применения фармакологических доз йода, описаны наиболее полно:
* Йодиндуцированный тиреоидит
* Йодиндуцированный тиреотоксикоз
* Йодиндуцированный зоб
* Йодиндуцированный гипотиреоз.
Эутиреоидные лица с существующими или ранее перенесенными заболеваниями щитовидной железы особенно предрасположены к развитию йодиндуцированного гипотиреоза. Вероятность этого возрастает в случае проживания в регионах без йодного дефицита. В отличие от этого у пожилых лиц с эутиреоидным узловым зобом, проживающих в йоддефицитных регионах, чаще наблюдается индуцированный йодом тиреотоксикоз. У эутиреоидных лиц с тиреоидитом Хашимото часто имеет место нарушение органификации йода в щитовидной железе (маркер – положительный тест с перхлоратом калия), что и объясняет риск развития индуцированного йодом гипотиреоза. Было показано, что введение избытка йода эутиреоидным больным с тиреоидитом Хашимото вызывало гипотиреоз у 60% из них. Гипотиреоз, связанный с повышенным содержанием йода в диете, наблюдался и у больных аутоиммунным тиреоидитом жителей Японии. Уменьшение количества потребляемого йода приводило у этих больных к нормализации уровня ТТГ в сыворотке крови. Помимо развития гипотиреоза, у наблюдаемых пациентов из Японии на фоне приема йода развивался зоб. Главным результатом гистологического исследования всех пунктатов было выявление в основном значительных гиперпластических изменений в фолликулах, которые обычно наблюдаются при повышенной стимуляции со стороны ТТГ. У всех пациентов после прекращения повышенного потребления йода уровень ТТГ в крови нормализовался, зоб исчезал и гистологическая картина ткани щитовидной железы также нормализовалась. Последние исследования из Японии показали восстановление функции щитовидной железы только у пациентов без исходно повышенных антитиреоидных антител. Напротив, гипотиреоз не имел ремиссии после снижения потребления йода у пациентов, проживающих в тех же районах, которые имели сопутствующий аутоиммунный тиреоидит. Гипотиреоз легче индуцируется экзогенным йодом у эутиреоидных лиц, ранее получавших радиоактивный йод или перенесших субтотальную тиреоидэктомию по поводу болезни Грейвса, а также у лиц, имевших в анамнезе бессимптомный тиреоидит.
Изучение механизма патогенеза йодиндуцированных аутоиммунных нарушений щитовидной железы может быть произведено на основе исследования пациентов на хронической терапии амиодароном с развитием гипотиреоза. Эта тиреоидная дисфункция наблюдается у 5–32% больных и обычно транзиторна у пациентов без предшествующей тиреоидной патологии. В каждой 200–мг таблетке амиодарона, жирорастворимого бензофуранового соединения, содержится 75 мг йода. Это соединение имеет многомесячный период полураспада в организме, и в процессе его метаболизма ежедневно высвобождается примерно 9 мг неорганического йода. Как и в сообщениях из Японии, перманентный гипотиреоз чаще наблюдается у лиц, принимающих амиодарон, с позитивными антитиреоидными антителами. Исследования показали, что почти 75% эутиреоидных пациентов с наличием антитиреоидных антител до лечения становятся гипотиреоидными при длительном применении амиодарона. Гипотиреоз у этих пациентов ассоциировался со значительным ростом титра антител к тиреопероксидазе. Эти данные позволяют предположить наличие стимулирующего эффекта йода (амиодарона) на тиреоидный аутоиммунитет. Однако возможно, что повышение титра антитиреоидных антител является вторичным эффектом, то есть следствием йодиндуцированного гипотиреоза, вызывающего повышение уровня тиреотропного гормона с последующей стимуляцией синтеза тиреоидных антигенов и/или их высвобождения.
Как уже было сказано выше, у лиц с сопутствующим хроническим аутоиммунным тиреоидитом прием амиодарона может ускорить развитие гипотиреоза. Диагностика этого состояния основана на определении сниженного уровня свободного тироксина и повышенного ТТГ. В клинической картине отмечаются классические признаки гипотиреоза: снижение работоспособности, сухость кожи, зябкость, запоры, сонливость, расстройство внимания, брадиаритмии, отеки. Субклинический вариант может протекать бессимптомно, но сопровождаться дислипидемиями (снижением уровня липопротеидов высокой плотности, повышением уровня липопротеидов низкой плотности и, соответственно, повышением коэффициентов ЛПНП/ЛПВП и общего ХС/ЛПВП) и психическими расстройствами, преимущественно депрессивного характера. Пациенты могут предъявлять жалобы на болезненность в области щитовидной железы. После отмены амиодарона эутиреоз обычно восстанавливается, но на это могут понадобиться месяцы в связи с длительным периодом полувыведения препарата. В случае необходимости лечение амиодароном может быть продолжено, однако пациентам необходимо назначать Эутирокс. Рекомендуется начинать заместительную терапию Эутироксом с минимальной дозы – 25 мкг/сут. с постепенным повышением ее до эффективной под контролем уровня ТТГ. При этом необходимо учитывать риск декомпенсации кардиальной патологии или развития нарушений сердечного ритма и не допускать этого. При субклиническом гипотиреозе вопрос о необходимости проведения заместительной терапии решается индивидуально. Назначение Эутирокса может быть показано при сопутствующем нарушении липидного профиля, депрессии, причем подбирается минимально эффективная доза.
У больных, принимающих амиодарон, особенно у тех, кто проживает в регионах йодного дефицита, как это имеет место в подавляющем большинстве территорий России, часто наблюдается тиреотоксикоз. По всей вероятности, в щитовидной железе таких больных исходно существуют автономные участки и высвобождающийся из амиодарона йод усиливает синтез тиреоидных гормонов в них. Однако тиреотоксикоз наблюдали и у больных без явных признаков исходной патологии щитовидной железы. В некоторых из этих случаев тиреотоксикоз был следствием одной из форм лекарственного тиреоидита – деструктивного процесса в железе, индуцированного, скорее всего, самим амиодароном, а не йодом. Действительно, в опытах in vitro амиодарон оказывал цитотоксическое действие на фолликулярные клетки щитовидной железы. Основными особенностями этой формы амиодаронового тиреотоксикоза являются отсутствие исходных тиреоидных заболеваний, тяжесть тиреотоксикоза, патологические изменения в железе, обнаруживаемые при тонкоигольной аспирационной биопсии или на операции, и повышение концентрации ИЛ–6 в сыворотке. У больных с деструктивным амиодароновым тиреотоксикозом позднее может развиться первичный гипотиреоз. Более того, у таких больных воздействие йода через много лет после отмены амиодарона приводит к развитию индуцированного йодом гипотиреоза.
Лечение обеих форм тиреотоксикоза требует, как правило, отмены амиодарона. При индуцированном йодом гипертиреозе для угнетения синтеза тиреоидных гормонов приходится применять большие дозы антитиреоидных средств. В некоторых случаях не помогают ни метимазол, ни пропилтиоурацил, и для блокады дальнейшего поступления йода в щитовидную железу и освобождения ее от уже накопленных запасов йода необходимо добавлять перхлорат калия или натрия в дозе 250 мг каждые 8 ч. При деструктивной форме тиреотоксикоза, вызываемой самим амиодароном, обычно помогают кортикостероиды. У некоторых больных, у которых, по–видимому, имеется сочетание обеих форм тиреотоксикоза, комбинированная терапия не всегда позволяет добиться успеха и возникает необходимость в тщательно контролируемой тиреоидэктомии. Иногда при упорном амиодароновом тиреотоксикозе применяли плазмаферез, но недавно была показана его неэффективность. Особенности двух форм амиодаронового тиреотоксикоза суммированы в таблице 6.

Литература
1. Браверман Л.И., Болезни щитовидной железы. М., Медицина, 2000
2. Славина Л.С., Сердце при эндокринных заболеваниях, М., Медицина, 1979
3. Фадеев В.В., Мельниченко Г.А., Гипотиреоз (руководство для врачей), Москва, 2002.
4. Braverman L.E., Utiger R.D. The Thyroid., 7–th ed., Lippincott–Raven. NY, 1995.
5. Davis PJ, Cellular actions of thyroid hormone. In: Braverman LE, Utiger R, eds. The thyroid. 6th ed. Philadelphia: JB Lippincoti, 1991:190
6. Ojamaa K, Klein I. In vivo regulation of recombinant cardiac myosin heavy chain gene expression by thyroid hormone. Endocrinology 1993;132:1002
7. Ojamaa K, Samarel A, Kupfer J, Hong C, Klein I. Thyroid hormone effects on cardiac gene expression independent of cardiac growth and protein synthesis. Am J Physiol 1992;2бЗ:Е534

Кардиомиоциты (клетки сердечной мышцы) — структура, функция и гистология

Структура, функция и гистология

Определение: что такое кардиомиоциты?

Кардиомиоциты, также известные как миокардиоциты, представляют собой клетки, составляющие сердечную мышцу / сердечную мышцу.

Как главный тип клеток сердца, сердечные клетки в первую очередь участвуют в сократительной функции сердца, что позволяет перекачивать кровь по всему телу. У человека, а также у многих других животных кардиомиоциты являются первыми клетками, которые окончательно дифференцируются, что делает сердце одним из первых органов, формирующихся у развивающегося плода.

Было показано, что в эмбрионе мыши, например, клетки-предшественники сердечной мышцы начинают развиваться примерно через 6 дней после оплодотворения. Хотя кардиомиоциты содержат многие органеллы, обнаруженные в клетках других животных, они также содержат другие (например, миофибриллы), которые позволяют им эффективно выполнять свою функцию.

Некоторые из основных характеристик включают:

Клетки вытянутой цилиндрической формы и поперечнополосатые
Большинство кардиомиоцитов имеют одно ядро
Имеют сократительные белки
Кардиомиоциты прикреплены друг к другу через интеркалированные диски

Ультраструктура кардиомиоцитов

Кардиомиоциты являются мышечными клетками, но во многих отношениях они отличаются от других мышечных клеток.В отличие от других мышечных клеток в организме, кардиомиоциты обладают высокой устойчивостью к утомлению и поэтому всегда сокращаются и расслабляются, чтобы обеспечить надлежащее кровообращение по всему телу.

Это стало возможным благодаря структурным компонентам клетки, которые состоят из:

Базальной мембраны

Базальная мембрана миоцитов — это граница, которая отделяет внутриклеточную часть клетки от внеклеточной среды. Он состоит из гликопротеинов, ламинина и фибронектина, коллагена типа IV, а также протеогликанов, которые обеспечивают его общую ширину около 50 нм.

Таким образом, мембрана состоит из двух основных слоев, которые включают lamina densa и lamina lucida. Предоставляя интерфейс для непрерывности с внеклеточной средой, базальная мембрана помогает улавливать такие ионы, как кальций, а также действует как барьер, через который происходит обмен различных макромолекул.

Sarcolemma

Сарколемма — это специализированная структура, которая также служит внешним покрытием клетки. Сарколемма состоит из коллагена, гликокаликса (который сокращает базальную мембрану) и плазмалеммы.

Поскольку сарколемма состоит из липидного бислоя, она также контролирует тип молекул, проникающих в клетку. Например, из-за гидрофобного ядра липидного бислоя сарколемма непроницаема для некоторых молекул.

Сарколемма также является частью интеркалированных дисков, а также поперечной трубчатой системы сердечной мышцы. Он служит механической связью между сердечными клетками (кардиомиоцитами) через специализированные вставочные диски.

Кроме того, он способствует взаимодействию возбуждения и сокращения через поперечные канальцы (инвагинации сарколеммы в цитоплазму сердечных клеток). Поперечные канальцы (Т-канальцы) также организуют клетки сердечной мышцы в пары, создавая поперечно-полосатые мышечные тяжи.

Десмосомы

Щелевые соединения, которые являются частью сарколеммы, представляют собой каналы между соседними волокнами сердечной мышцы. Эти структуры позволяют деполяризующему току проходить через клетки сердечной мышцы от одной к другой и, таким образом, способствуют сокращению и расслаблению клеток.

В отличие от щелевых соединений, десмосомы, также являющиеся частью сарколеммы, служат для скрепления концов волокон сердечной мышцы вместе. Это предотвращает растяжение клеток сердечных мышц во время сокращения. Десмосомы способны выдерживать механическое напряжение, которое позволяет им удерживать клетки вместе.

* Было показано, что десмосомы способны противостоять механическим воздействиям из-за того факта, что они обладают повышенной адгезией. Таким образом, десмосомы устойчивы к хелатирующим агентам.

* Присутствие липидного бислоя в сарколемме позволяет ему действовать как барьер для диффузии.

* Мембранные белки сарколеммы действуют как насосы, рецепторы и каналы, регулирующие движение ионов. Итак, сарколемма активно участвует в сократительном процессе клетки.

* Ряд рецепторов также обнаружен на мембране кардиомиоцитов. К ним относятся α-, мускариновая и эндотелиновая рецепторные системы.

Саркомеры (сократительные белки и белки цитокелета)

По сути, саркомеры — это функциональные единицы, выстилающие миофибриллы.

Саркомеры делятся на два важных компонента, которые включают:

· Сократительные белки — (действующие и миозин), участвующие в сокращении миофиламентов.

· Белки цитоскелета — Белки, которые помогают поддерживать форму клетки, стабилизируют белки саркомера и поддерживают механическую целостность, а также сопротивление.

Миофиламент

Миофиламенты — это сократительные белки, которые состоят из миозина (толстые волокна диаметром около 15 нм) и белков актина (тонкие волокна диаметром около 7 нм).

В клетке миозин составляет важную группу моторных белков, которые вызывают сокращение мышц. В кардиомиоцитах миозин II отвечает за сокращение мышц, что позволяет крови циркулировать по телу.

Этот тип миозина состоит из двух тяжелых (с моторными головками) и легких цепей.Благодаря энергии, полученной от АТФ, именно головная часть миозина связывается с актином, что приводит к сокращению мышц.

Актин, с другой стороны, состоит из отдельных единиц актина, известных как глобулярный актин (G-актин). Нить также связана с регуляторными белками, которые включают тропонин-T, тропонин-C, тропонин-I и тропомиозин.

В то время как тропонин находится в бороздках между актиновыми филаментами, тропомиозин покрывает участки, на которых актин связывается с миозином. Следовательно, их соответствующие действия контролируют связывание миозина с актином и, следовательно, сокращение и расслабление сердечных мышц.

Подобно другим клеткам организма, кардиомиоциты плотно упакованы различными типами органелл, которые поддерживают жизнь клетки и вносят вклад в ее функцию.

Однако, в отличие от других клеток, кардиомиоциты содержат большое количество митохондрий (занимают около 40 процентов клетки), которые поддерживают высокий уровень АТФ, необходимый клеткам.

Как упоминалось ранее, сердечные мышцы постоянно сокращаются и расслабляются, поскольку кровь качается по телу. Это требует большого количества энергии, поскольку эти мышцы не отдыхают, как в случае с другими типами мышц.

Таким образом, большое количество митохондрий гарантирует, что клетки получают достаточную энергию, необходимую для поддержания сердечного сокращения.

Некоторые из других важных органелл, обнаруженных в кардиомиоцитах, включают:

См. Дополнительную информацию об органеллах здесь.

Функция кардиомиоцитов (механизм)

Кардиомиоциты проходят цикл сокращения-релаксации, который позволяет сердечным мышцам перекачивать кровь по всему телу.Это достигается за счет процесса, известного как соединение возбуждения и сокращения, которое преобразует потенциал действия (электрический стимул) в сокращение мышц.

Механизм сокращения

Во время потенциала действия деполяризация мембраны приводит к притоку ионов кальция в клетку. Поскольку кальций связывается с рецепторами внутри клетки, это приводит к высвобождению еще большего количества кальция в клетку (через кальциевые каналы в Т-канальцах). В свою очередь, это приводит к сокращению актин-миозиновых фибрилл в клетке и, как следствие, к общему сокращению клетки.

Этот процесс можно представить в виде следующих шагов:

· Потенциал действия индуцируется клетками кардиостимулятора (в синоатриальных и атриовентрикулярных узлах) и сначала передается кардиомиоцитам через щелевые соединения (вставочные диски )

· Кальциевые каналы в Т-канальцах активируются потенциалом действия, когда он проходит между саркомерами миофибриллы, высвобождая ионы кальция в клетку

· В цитоплазме кардиомиоцитов кальций связывается с сердечными тканями. тропонин-C, который, в свою очередь, перемещает тропониновый комплекс из сайта связывания актина.В результате актин может свободно связываться с миозином, инициируя сокращение

· Поскольку миозин связывается с молекулой ATO, нити актина притягиваются к центральной части саркомера, что вызывает сокращение мышцы

· дюйма На этапе реполяризации кальций удаляется из цитоплазмы клетки (из цитозоля в саркоплазматический ретикулум или внеклеточную жидкость). Это позволяет тропониновому комплексу вернуться в исходное положение, что, в свою очередь, завершает сокращение

Обновление кардиомиоцитов

Хотя регенерация клеток сердечной мышцы и считалась отсутствующей, исследования показали, что эти клетки обновляются со значительно низкой скоростью. рейтинг на протяжении всей жизни человека.Например, для более молодых людей, около 25 лет, годовой оборот кардиомиоцитов составляет около 1 процента. Однако для пожилых людей (75 лет и старше) этот показатель снижается примерно до 0,45 процента.

В течение жизни человека обновляется менее 50 процентов этих клеток, что показывает, что по сравнению со многими другими клетками кардиомиоциты имеют очень долгую продолжительность жизни.

* В случае травм или инфаркта миокарда моноциты привлекаются для удаления поврежденных / некротических кардиомиоцитов.Было высказано предположение, что фагоцитоз этих клеток является одной из предпосылок восстановления сердца.

Регенерация кардиомиоцитов

В отличие от некоторых животных, таких как данио, поврежденные сердечные мышцы человека не регенерируют в достаточной степени, чтобы позволить сердцу заживать. По этой причине у большинства людей, которые получают различные травмы сердца, а также сердечные приступы (которые влияют на кардиомиоциты), в результате развивается сердечная недостаточность, которая может привести к смерти.

Эта способность, согласно исследованиям, теряется примерно через неделю жизни, а это означает, что у человека невозможно регенерация сердца. Из-за неспособности сердечной мышцы к регенерации имплантация механических желудочковых устройств и трансплантация сердца были по большей части единственным решением.

Хотя сердечные клетки неспособны к регенерации (достаточно быстро для восстановления повреждений / повреждений), исследования показали, что клетки-предшественники у взрослых способны продуцировать новые клетки.Эти клетки, известные как сердечные стволовые клетки, находятся в сердце, и усилия были направлены на их изоляцию.

В настоящее время предложен ряд методов регенерации кардиомиоцитов.

К ним относятся:

Имплантация кардиомиоцитов, полученных из ИПСК

Используя технологию индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (ИПСК), исследователи смогли добиться функции кардиомиоцитов, что устраняет необходимость использования человеческих эмбрионов для этой цели.Трансплантация кардиомиоцитов, полученных этим методом (ИПСК), в поврежденное сердце оказалась успешной, позволяя сердечным мышцам нормально функционировать.

Прямое перепрограммирование фибробластов

Сердечные фибробласты составляют около 50 процентов от общего числа сердечных клеток. Из-за их способности очень хорошо выживать и соединяться с другими соседними клетками, фибробласты оказались особенно идеальными для прямого репрограммирования с целью преобразования их в клетки, напоминающие кардиомиоциты.

За последнее десятилетие был успешно проведен ряд исследований по перепрограммированию фибробластов в клетки, подобные кардиомиоцитам. Например, в исследовании, проведенном в 2012 году Олсоном и его коллегами, перепрограммирование оказалось успешным, поскольку клетки не только показали улучшенную производительность, но и показали снижение образования рубцов после инфаркта миокарда.

Использование путей, которые способствуют делению сердечных клеток — Согласно недавним исследованиям, использование определенных путей (например,грамм. в передаче сигналов Hippo-YAP), которые способствуют делению, также могут способствовать регенерации.

Микроскопия (гистология)

Чтобы наблюдать кардиомиоциты под микроскопом, необходимо зафиксировать и прикрепить клетки под микроскопом. После того, как клетки зафиксированы и проницаемы на предметном стекле, они готовы к окрашиванию и просмотру.

Требования

Образец кардиомиоцитов (получен от такого животного, как грызуны)
Параформальдегид
Физиологический раствор с фосфатным буфером (pH 7.4)
Тканевый клей
0,1 М бикарбонат натрия (pH 8,0)
Nutator
Центрифуга (контролируемая температура)
Покровное стекло (с камерами)
Предметное стекло микроскопа
Питательная среда (на 5% состоит из плода крупного рогатого скота сыворотка, 47,5% MEM, 10 мМ пировиноградная кислота, раствор Тирода, 6,1 мМ глюкоза и 4,0 мМ HEPES)
Блокирующий раствор, состоящий из 0,01% BSA в PBS

Stains

MitoTracker Deep Red 633
Alexa Fluor 568 фаллоидин
SYTO 11 Зеленая флуоресцентная нуклеиновая кислота
Альбумин бычьей сыворотки

Подготовка образца

· Подвешивают клетки в среде при 5% углекислого газа и 30 градусах Цельсия

· образец с MitoTracker Deep Red 633 и инкубируйте около 30 минут в CO2-инкубаторе. Этот шаг направлен на окрашивание мито chondria

· Промыть образец с использованием PBS два раза в темноте — Этого можно достичь, накрыв трубку с образцом алюминиевой фольгой.

· Используя низкую перегрузочную силу при температуре около 30 градусов Цельсия, осаждайте изолированные клетки на минуту, затем суспендируйте клетки в 4-процентном параформальдегиде в PBS до (при 30 градусах Цельсия) — Перемешайте содержимое с помощью нутационного миксера в течение примерно 30 минут, чтобы зафиксировать

· Снова гранулируйте клетки примерно на минуту при низком g усилить и ресуспендировать клетки в PBS

· Нанесите слой кардиомиоцитов на покровное стекло камеры с тканевым клеем и Cell-Tak Cell

· Дайте камере постоять около 2 часов при комнатной температуре — Камера должна не беспокоить

· Вымойте ячейки с помощью PBS — на стеклянной поверхности

· Используя 0.1 процент Triton X-100 в PBS, проницаемость клеток при комнатной температуре в течение примерно 3 минут

· Промыть клетки с помощью PBS два раза в течение примерно 2 минут

· Обработайте клетки блокирующим раствором в течение примерно 30 минут при комнатной температуре

· Пометьте клетки в течение 30 минут в темноте при комнатной температуре, используя:

Alexa Fluor 568 фаллоидин — для окрашивания актина
SYTO 11 Зеленая флуоресцентная нуклеиновая кислота — для окрашивания ядра

· Промыть клетки с помощью PBS три раза (по три минуты для каждой промывки)

· Поддержание клеток в PBS, содержащем антибиотики

· Просмотрите предметное стекло под микроскопом (под иммерсионным объективом 60X)

Наблюдение

При просмотре под микроскопом митохондрии приобретают синий цвет; актин станет красным, а ядро приобретет зеленый цвет, как окраска зеленой флуоресцентной нуклеиновой кислоты.

Вернуться на главную страницу клеточной биологии

Вернуться к изучению кардиомиоцитов на главную страницу MicroscopeMaster

Ссылки

К. Эллисон Уокер и Фрэнсис Г. Спиналь. (1999). Структура и функция сердечного миоцита: обзор фундаментальных концепций. Обзор фундаментальной науки.

Джереми Пиннелл, Саймон Тернер и Саймон Хауэлл. (2007). Физиология сердечной мышцы. Непрерывное образование в области анестезии, интенсивной терапии и боли, том 7, выпуск 3, июнь 2007 г., страницы 85–88.

Ширли Ден и Эдвард Бенджамин Торп. (2018). Миелоидный рецептор CD36 необходим для раннего фагоцитоза инфаркта миокарда и индукции Nr4a1-зависимых механизмов восстановления сердца.

Вальдшнеп Е.А., Маткович С.Ю. (2005). Структура, функции кардиомиоцитов и связанные с ними патологии ..

Юэцю Чен, Цзыин Ян, Чжэнь-Ао Чжао и Женя Шэнь. (2017). Прямое перепрограммирование фибробластов в кардиомиоциты. Chen et al. Исследование стволовых клеток и терапия.

Ссылки

https://www.bcm.edu/news/heart/promote-adult-heart-tissue-regeneration

Миоэндокринные клетки предсердий (кардиодилатин / предсердный натрийуретический полипептид) являются миокардиоцитами для эстрадиола

Back H, Stumpf WE, Ando E, Nokihara K, Forssmann WG (1986) Иммуноцитохимическое доказательство наличия CDD / ANP-подобных пептидов в цепях миоэндокринных клеток, связанных с желудочковой проводящей системой сердца крысы.Анат Эмбриол 175: 223–226

Google ученый

Кантин М., Дженест Дж. (1985) Сердце и предсердный натрийуретический фактор. Endocrinol Rev 6: 107–127

Google ученый

Cantin M, Gutkowska J, Thibault G, Milne RW, Ledoux S, MinLi S, Chapeau C, Garcia R, Hamet P, Genest J (1984) Иммуноцитохимическая локализация предсердного натрийуретического фактора в сердце и слюнных железах.Гистохимия 80: 133–127

Google ученый

DeBold AJ (1985) Предсердный натрийуретический фактор: гормон, вырабатываемый сердцем. Наука 230: 767–770

Google ученый

Forssmann WG (1986) Кардиальные гормоны: I. Обзор морфологии, биохимии и молекулярной биологии эндокринного сердца. Eur J Clin Invest 16: 439–451

Google ученый

Forssmann WG, Birr C, Carlquist M, Christmann M, Finke R, Henschen A, Hock D, Kirchheim H, Kreye V, Lottspeich F, Metz J, Mutt V, Reinecke M (1984) Миокардиоциты ушных раковин сердце — эндокринный орган.Cell Tissue Res 238: 425–430

Google ученый

Garcia R, Debinski W, Gutkowska J, Kuchel O, Thibault G, Genest J, Cantin M (1985) Глюко- и минералокортикоиды могут регулировать натрийуретический эффект, а также синтез и высвобождение предсердного натрийуретического фактора предсердиями крысы в естественным образом. Biochem Biophys Res Comm 131: 806–814

Google ученый

Göbel J, Metz J, Forssmann WG (1986) Korrelation zwischen myoendokrinen Zellen und peptiderger Innervation im Herz.Верх Анат Гес 80: 551–553

Google ученый

Greenberg BD, Bencen GH, Seilhamer JJ, Lewicki JA, Fiddes JC (1984) Нуклеотидная последовательность гена, кодирующего предшественник предсердного натрийуретического фактора человека. Природа 312: 656–658

Google ученый

Metz J, Mutt V, Forssmann WG (1984) Иммуногистохимическая локализация кардиодилатина в миоэндокринных клетках предсердий сердца.Анат Эмбриол 170: 123–127

Google ученый

Sar M, Stumpf WE (1979) Одновременная локализация стероидных и пептидных гормонов в гипофизе крысы с помощью комбинированной авторадиографии и иммуногистохимии в режиме оттаивания: локализация дигидротестерона в гонадотропах, тиреотропах и питуицитах. Cell Tissue Res 203: 1–7

Google ученый

Stumpf WE, Sar M, Aumüller G (1977) Сердце: орган-мишень для эстрадиола.Наука 196: 319–321

Google ученый

Toshimori H, Toshimori K, Oura C, Matsuo H (1987) Иммуногистохимия и иммуноцитохимия предсердного натрийуретического полипептида в сердце свиньи. Гистохимия 86: 595–601

Google ученый

Миоэндокринные клетки предсердий (кардиодилатин / миокардиоциты, содержащие натрийуретический полипептид предсердий) являются клетками-мишенями для эстрадиола

Back H, Stumpf WE, Ando E, Nokihara K, Forssmann WG (1986) Иммуноцитохимические доказательства наличия CDD / ANP в цепях миоэндокринных клеток, связанных с проводящей системой желудочков сердца крысы.Анат Эмбриол 175: 223–226

Google ученый

Кантин М., Дженест Дж. (1985) Сердце и предсердный натрийуретический фактор. Endocrinol Rev 6: 107–127

Google ученый

DeBold AJ (1985) Предсердный натрийуретический фактор: гормон, вырабатываемый сердцем. Наука 230: 767–770

Google ученый

Göbel J, Metz J, Forssmann WG (1986) Korrelation zwischen myoendokrinen Zellen und peptiderger Innervation im Herz.Верх Анат Гес 80: 551–553

Google ученый

Stumpf WE, Sar M, Aumüller G (1977) Сердце: орган-мишень для эстрадиола.Наука 196: 319–321

Google ученый

Строительные блоки сердечной мышцы

За последние несколько лет было проведено множество исследований вокруг клеток сердечной мышцы, особенно кардиомиоцитов, полученных из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека.Появление технологии клеточного репрограммирования изменило биомедицинские исследования, поскольку кардиомиоциты, полученные из ИПСК, открывают большие перспективы для моделирования заболеваний in vitro и скрининга лекарств.

Прочтите наш блог ниже, чтобы узнать больше о строительных элементах сердечной мышцы, то есть кардиомиоцитах, и связанной с ними токсичности.

Кардиомиоциты, также называемые миокардиоцитами, представляют собой клетки, составляющие сердце или сердечную мышцу. Они отвечают за создание в сердце сократительной силы, необходимой для кровообращения.Они обладают двумя исключительными характеристиками, которые способствуют сокращению: автоматизм , способность одной сердечной клетки сокращаться, и авторитмичность — способность сердечных клеток синхронизировать свои сокращения.

Иногда кардиомиоциты подвергаются аномальному увеличению из-за постоянной потребности в увеличении сократительной силы, что приводит к гипертрофии сердца. Если не лечить, гипертрофия сердца может привести к сердечной недостаточности и, в конечном итоге, к смерти.Другой серьезной проблемой взрослых кардиомиоцитов является их ограниченная способность восстанавливать себя или заменять мертвые клетки посредством деления клеток. Хотя некоторые стволовые клетки, которые остаются в сердце, продолжают делиться и заменять мертвые клетки, вновь образованные или восстановленные клетки редко бывают такими же эффективными, как исходные. В настоящее время ведутся исследования, направленные на раскрытие механизма генерации новых клеток, в том числе лучшее понимание плюрипотентных стволовых клеток.

Знаете ли вы , что до 90% соединений, прошедших доклинический скрининг, терпят неудачу на уровне клинических испытаний, при этом только на кардиотоксичность приходится 45%?

Лекарства необходимы для лечения, остановки или предотвращения болезни, особенно когда болезнь столь же опасна, как рак.Однако некоторые лекарства, назначаемые для уничтожения раковых клеток или борьбы с другими заболеваниями, также могут повреждать кардиомиоциты и вызывать токсичность кардиомиоцитов.

Кардиотоксичность приобретает все большую актуальность в связи с глобальным улучшением лечения рака с последующими неблагоприятными эффектами химиотерапевтических агентов на сердце. Это также серьезная промышленная проблема, поскольку потенциально токсичные соединения ложатся многомиллиардным бременем на фармацевтическую промышленность. В период с 1990 по 2001 год восемь не сердечно-сосудистых препаратов были изъяты из клинического использования по оценочной стоимости в 12 миллиардов долларов из-за лекарственной аритмии.Эти препараты блокируют калиевые каналы hERG ( h uman E ther-à-go-go — R elated G ene), которые играют важную роль в нормальной электрической активности сердца. Существует аргумент, что чрезмерное доверие к моделям на животных для прогнозирования кардиотоксического эффекта новых лекарств у людей способствовало возникновению этой проблемы. ICH (Международная конференция по гармонизации) S7B рекомендует использовать тесты in vitro для оценки того, блокируют ли соединение и его метаболиты калиевый канал, кодируемый hERG.Поэтому разработка высокопрогнозных анализов in vitro, подходящих для скрининга с низкой / средней / высокой пропускной способностью (HTS), имеет решающее значение для снижения непомерно высоких затрат и неэффективности, связанных с неэффективностью соединения в клинике.

Вы ищете индивидуальный анализ in vitro для вашего проекта? Щелкните здесь, чтобы узнать больше о наших возможностях проверки.

Недавняя работа над iPSC оказывает огромное влияние на мир открытия лекарств, поскольку позволяет разрабатывать новые подходы к фармакологии и тестированию токсичности.Развитие технологии ИПСК также дает возможность создавать кардиомиоциты, полученные из ИПСК, из человеческого материала, что позволяет ученым создавать свои собственные клеточные модели человека. Это особенно полезно, поскольку кардиомиоциты одного и того же генетического фона теперь можно использовать в нескольких экспериментах. Кардиомиоциты, полученные из ИПСК, идеально подходят для использования в тестах на кардиотоксичность, валидации лекарств, скрининге лекарств, а также в исследованиях метаболизма и электрофизиологии.

Как описано на этом плакате, мы фенотипически проверили три разных источника кардиомиоцитов, полученных из ИПСК человека, выращенных либо в классической культуре 2D, либо на планшетах из нановолокон с трехмерным выравниванием.Было замечено, что 3D-кардиомиоциты более эффективны для наблюдения за потенциально тонкими изменениями профиля пиков сердечных сокращений, вызванными фармакологическими соединениями. Если вам интересно, как мы проводили исследование и наши результаты, перейдите по ссылке на наш плакат.

Используете ли вы трехмерные модели клеточных культур для скрининга соединений? Наша опытная группа ученых разработала новую трехмерную систему культивирования клеток для клеточного скрининга и открытия фенотипических лекарств в высокопроизводительных многолуночных планшетах.Чтобы узнать больше, свяжитесь с членом нашей команды или напишите нам по электронной почте- [email protected]

Модифицированный метод выделения кардиомиоцитов человека для моделирования сердечных заболеваний | Journal of Translational Medicine

DeLaughter DM, Bick AG, Wakimoto H, McKean D, Gorham JM, Kathiriya IS, Hinson JT, Homsy J, Gray J, Pu W, et al. Одноклеточное разрешение экспрессии временных генов во время развития сердца. Dev Cell. 2016; 39: 480–90.

CAS Статья Google ученый

Meyer R, Linz KW, Surges R, Meinardus S, Vees J, Hoffmann A, Windholz O, Grohe C. Быстрая модуляция кальциевого тока L-типа с помощью остро применяемых эстрогенов в изолированных сердечных миоцитах человека, морской свинки и крысы. Exp Physiol. 1998. 83: 305–21.

CAS Статья Google ученый

Шам Дж. С., Хатем С. Н., Морад М. Видовые различия в активности обменника Na (+) — Ca 2+ в сердечных миоцитах млекопитающих. J Physiol.1995; 488 (Pt 3): 623–31.

CAS Статья Google ученый

Голдберг И.Дж., Трент С.М., Шульце П.С. Липидный обмен и токсичность в сердце. Cell Metab. 2012; 15: 805–12.

CAS Статья Google ученый

Чо Г.С., Ли Д.И., Тампакакис Э., Мерфи С., Андерсен П., Уосаки Х., Челко С., Чакир К., Хонг И., Сео К. и др. Неонатальная трансплантация вызывает созревание кардиомиоцитов, происходящих из ПСХ, что способствует моделированию кардиомиопатии.Cell Rep. 2017; 18: 571–82.

CAS Статья Google ученый

Гилсбах Р., Прейссл С., Грюнинг Б.А., Шник Т., Бургер Л., Бенес В., Вурч А., Бониш Ю., Гюнтер С., Бакофен Р. и др. Динамическое метилирование ДНК управляет развитием, созреванием и заболеванием кардиомиоцитов. Nat Commun. 2014; 5: 5288.

CAS Статья Google ученый

Фердинанди П., Шульц Р., Бакстер Г.Ф.Взаимодействие факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний с ишемией / реперфузией миокарда, прекондиционированием и посткондиционированием. Pharmacol Rev.2007; 59: 418–58.

CAS Статья Google ученый

Мерфи Э., Стинберген С. Механизмы, лежащие в основе острой защиты от сердечной ишемии-реперфузионного повреждения. Physiol Rev.2008; 88: 581–609.

CAS Статья Google ученый

Дорн GW 2-й. Апоптотическая и неапоптотическая программируемая гибель кардиомиоцитов при ремоделировании желудочков. Cardiovasc Res. 2009. 81: 465–73.

CAS Статья Google ученый

10.

Dobrev D, Wettwer E, Himmel HM, Kortner A, Kuhlisch E, Schuler S, Siffert W, Ravens U. Аллель бета (3) -субъединицы G-белка 825T связан с повышенным уровнем калия, направленным внутрь предсердия человека. токи. Тираж. 2000. 102: 692–7.

CAS Статья Google ученый

11.

Tytgat J. Как изолировать сердечные миоциты. Cardiovasc Res. 1994; 28: 280–3.

CAS Статья Google ученый

12.

Дипла К., Маттиелло Дж. А., Дживанандам В., Хаузер С. Р., Маргулис КБ. Восстановление миоцитов после механической поддержки кровообращения у людей с терминальной сердечной недостаточностью. Тираж. 1998. 97: 2316–22.

CAS Статья Google ученый

13.

Акерс-Джонсон М., Ли П. Я., Холмс А. П., О’Брайен С. М., Павлович Д., Фу Р. С..Упрощенный метод без Лангендорфа для одновременного выделения жизнеспособных сердечных миоцитов и немиоцитов из сердца взрослой мыши. Circ Res. 2016; 119: 909–20.

CAS Статья Google ученый

14.

Горски П.А., Чехольски ДК, Хаджар RJ. Измененный круговорот кальция в миокарде и энергетика при сердечной недостаточности — рациональный подход к лечению заболевания. Cell Metab. 2015; 21: 183–94.

CAS Статья Google ученый

15.

Coppini R, Ferrantini C, Aiazzi A, Mazzoni L, Sartiani L, Mugelli A, Poggesi C, Cerbai E. Изоляция и функциональная характеристика кардиомиоцитов желудочков человека из свежих хирургических образцов. J Vis Exp. 2014. https://doi.org/10.3791/51116.

Артикул PubMed PubMed Central Google ученый

16.

Preusse CJ, Winter J, Schulte HD, Bircks W. Энергетические потребности сердца человека, подвергнутого кардиоплегической перфузии. J Cardiovasc Surg (Турин).1985; 26: 558–63.

CAS Google ученый

17.

Пельц М., Хе ТТ, Адамс ГАТ, Чао Р.Й., Джессен МЭ. Потребность миокарда в кислороде и окислительно-восстановительное состояние влияют на окисление жирных кислот в сердце с задержкой калия. Хирургия. 2004; 136: 150–9.

Артикул Google ученый

18.

Neef S, Dybkova N, Sossalla S, Ort KR, Fluschnik N, Neumann K, Seipelt R, Schondube FA, Hasenfuss G, Maier LS.CaMKII-зависимая диастолическая утечка Ca2 + SR и повышенные диастолические уровни Ca2 + в миокарде правого предсердия у пациентов с фибрилляцией предсердий. Circ Res. 2010; 106: 1134–44.

CAS Статья Google ученый

19.

Tian M, Dong MQ, Chiu SW, Lau CP, Li GR. Влияние противогрибкового антибиотика клотримазола на калиевые токи реполяризации сердца человека. Br J Pharmacol. 2006; 147: 289–97.

CAS Статья Google ученый

20.

Voigt N, Li N, Wang Q, Wang W., Trafford AW, Abu-Taha I, Sun Q, Wieland T, Ravens U, Nattel S и др. Повышенная утечка Ca2 + из саркоплазматического ретикулума и повышенная функция обменника Na + -Ca2 + лежат в основе отсроченной постдеполяризации у пациентов с хронической фибрилляцией предсердий. Тираж. 2012; 125: 2059–70.

CAS Статья Google ученый

21.

Орита Х., Фукасава М., Утино Х., Утида Т., Шионо С., Васио М. Долгосрочное гипотермическое сохранение сердечных миоцитов, выделенных из желудочка новорожденных крыс: сравнение различных кристаллоидных растворов.Хирург сегодня. 1995; 25: 251–6.

CAS Статья Google ученый

22.

Lin YZ, Huang JB, Li XW, Tang XM, Lu WJ, Wen ZK, Liang J, Li DY, Wang H. Сравнительный клинический анализ раствора гистидин-триптофан-кетоглутарата и кристаллоидной кардиоплегии Святого Томаса: 12-летнее обучение в одном учреждении. Exp Ther Med. 2017; 14: 2677–82.

Артикул Google ученый

23.

Molina CE, Leroy J, Richter W., Xie M, Scheitrum C, Lee IO, Maack C, Rucker-Martin C, Donzeau-Gouge P, Verde I, et al. Циклическая аденозинмонофосфатфосфодиэстераза 4 типа защищает от предсердных аритмий. J Am Coll Cardiol. 2012; 59: 2182–90.

CAS Статья Google ученый

24.

Уоркман А.Дж., Кейн К.А., Ранкин А.С. Вклад ионных токов в изменения рефрактерности миоцитов предсердий человека, связанные с хронической фибрилляцией предсердий.Cardiovasc Res. 2001. 52: 226–35.

CAS Статья Google ученый

25.

Берд С. Фенотип кардиомиоцитов взрослого человека. Cardiovasc Res. 2003. 58: 423–34.

CAS Статья Google ученый

26.

Бальсе Э., Стил Д.Ф., Абриэль Х., Куломб А., Федида Д., Хатем С.Н. Динамика экспрессии ионных каналов на плазматической мембране кардиомиоцитов. Physiol Rev.2012; 92: 1317–58.

CAS Статья Google ученый

27.

Itzhaki I, Maizels L, Huber I, Zwi-Dantsis L, Caspi O, Winterstern A, Feldman O, Gepstein A, Arbel G, Hammerman H, et al. Моделирование синдрома удлиненного интервала QT с помощью индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Природа. 2011; 471: 225–9.

CAS Статья Google ученый

28.

Stanley WC, Recchia FA, Lopaschuk GD.Метаболизм субстрата миокарда при нормальном и ослабленном сердце. Physiol Rev.2005; 85: 1093–129.

CAS Статья Google ученый

29.

Abd Alla J, Graemer M, Fu X, Quitterer U. Ингибирование G-протеин-связанной рецепторной киназы 2 предотвращает дисфункциональный метаболизм сердечного субстрата у трансгенных мышей с синтазой жирных кислот. J Biol Chem. 2016; 291: 2583–600.

CAS Статья Google ученый

30.

Baker CN, Gidus SA, Price GF, Peoples JN, Ebert SN. Нарушение сердечного энергетического обмена у эмбрионов без адренергической стимуляции. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2015; 308: E402–13.

Артикул Google ученый

31.

Томас Р.С., Сингх А., Коули П., Мьягмар Б.Е., Монтгомери М.Д., Свигарт П.М., Де Марко Т., Бейкер А.Дж., Симпсон ПК. Модель культуры миокарда показывает передачу сигналов альфа-1А-адренорецептора в сердце человека. JACC Basic Transl Sci.2016; 1: 155–67.

Артикул Google ученый

Экспрессия иммунологических молекул кардиомиоцитами, воспалительными и интерстициальными клетками при аутоиммунном миокардите крыс | Сердечно-сосудистые исследования

Аннотация

Справочная информация: В сердце с миокардитом есть кардиомиоциты, воспалительные клетки и невоспалительные интерстициальные клетки. Считается, что иммунологические молекулы влияют не только на воспалительные клетки, но и на сердечную функцию и ремоделирование.Независимо от их происхождения, клетки, на которые они нацелены, и межклеточные перекрестные помехи, которые они опосредуют, остаются неясными. Здесь мы исследовали экспрессию нативных генов иммунологических молекул при экспериментальном аутоиммунном миокардите (EAM) нормальных и крыс через 18 и 90 дней после иммунизации, используя ОТ-ПЦР в реальном времени в кардиомиоцитах, клетках CD11b ⁺, αβT-клетках и некардиомиоцитарных не- воспалительные (NCNI) клетки.

Методы и результаты: Клетки выделяли перфузией коллагеназы на аппарате Лангендорфа и очищали, пропуская через сито из нержавеющей стали с последующим разделением на колонке с магнитными шариками с использованием соответствующих моноклональных антител.Большинство иммунологических молекул экспрессировалось в воспалительных клетках. Однако некоторые из них экспрессировались в клетках NCNI или кардиомиоцитах. Интересно, что большая часть интерлейкина (IL) -10, моноцитарного хемоаттрактантного белка (MCP) -1 или рецептора фактора некроза опухоли (TNF) -α была обнаружена в клетках NCNI, а большая часть фракталкина была обнаружена в клетках NCNI и кардиомиоцитах. Более того, TNF-α значительно активировал мРНК фракталкина и MCP-1 в культивируемых клетках из сердец EAM.

Заключение: В экспериментальном миокардите сердца крыс воспалительные клетки экспрессируют множество иммунологических молекул.Считается, что некоторые из них влияют на клетки NCNI или кардиомиоциты напрямую через рецепторы этих типов клеток. Кроме того, предполагается, что фракталкин, IL-10 и MCP-1, экспрессируемые в клетках NCNI или кардиомиоцитах, регулируют воспалительные клетки.

1. Введение

Экспериментальный аутоиммунный миокардит (EAM) крыс напоминает гигантоклеточный миокардит человека [1], а рецидивирующие формы приводят к дилатационной кардиомиопатии (DCM) [2]. CD4 ⁺ αβT-клетки играют важную роль в инициации процесса заболевания, в то время как макрофаги и CD4 ⁺ αβT-клетки инфильтрируют сердце во время острой фазы [3,4].Экспрессия генов иммунологических молекул в сердце EAM изменяется по-разному от острой фазы до фазы восстановления [5]. Например, цитокин Th2 увеличивается в острой фазе и уменьшается во время фазы восстановления. С другой стороны, цитокин Th3 увеличивается во время фазы восстановления [5,6]. Считается, что иммунологические молекулы, помимо их влияния на воспалительные клетки, также влияют на сердечную функцию и опосредуют повреждение миокарда [7]. Считается, что воспалительные и невоспалительные клетки в сердце EAM участвуют в перекрестных помехах посредством иммунологических молекул.До сих пор in vivo анализ иммунологических молекул и их рецептор-экспрессирующих исходных клеток не был проведен удовлетворительно. Важно определить, какие клетки экспрессируют эти молекулы или их лиганды и рецепторы, чтобы понять ухудшение сердечной функции и ремоделирование при миокардите.

В этом исследовании мы исследовали экспрессию нативных генов иммунологических молекул с помощью ОТ-ПЦР в реальном времени в кардиомиоцитах, αβT-клетках, клетках CD11b ⁺ (частично макрофаги / гранулоциты / дендритные клетки) или некардиомиоцитарных невоспалительных ( NCNI) без культивирования.Клетки выделяли и очищали, пропуская через сито из нержавеющей стали и используя соответствующие моноклональные антитела в системе разделения колонок с магнитными шариками. Кроме того, мы исследовали влияние фактора некроза опухоли (TNF) -α на иммунологические молекулы в культивируемых клетках из сердец EAM. Мы стремились выяснить последствия потенциальных перекрестных помех в EAM.

2 метода

2.1 Животные

крыс Lewis были получены из Charles River, Япония (Atsugi, Kanagawa, Japan), и содержались в наших помещениях для животных до достижения ими возраста 7 недель.На протяжении исследований всех животных лечили в соответствии с руководящими принципами проведения экспериментов на животных нашего института и руководством по уходу и использованию лабораторных животных, опубликованным Национальным институтом здравоохранения США.

2.2 Индукция EAM

Цельный кардиальный миозин получали из желудочковой мышцы свиного сердца, как описано ранее [1]. Его растворяли в PBS в концентрации 10 мг / мл и эмульгировали с равным объемом полного адъюванта Фрейнда, дополненного 10 мг / мл микобактерии Mycobacterium tuberculosis h47RA (Difco, Детройт, Мичиган).В день 0 крысы получили однократную иммунизацию на 2 подкожных участках, всего 0,2 мл эмульсии для каждой крысы. Нормальных крыс ( n = 5), крыс EAM умерщвляли на 18-й день ( n = 6) (острая фаза) и крыс EAM умерщвляли на 90-й день ( n = 6) (хроническая фаза).

2.3 Выделение клеток, проточно-цитометрический анализ и очистка клеток

Кардиомиоциты и некардиомиоциты в сердцах здоровых крыс и крыс с миокардитом на 18 и 90 дни были изолированы после перфузионной обработки коллагеназой в течение 15–20 минут с использованием аппарата Лангендорфа, как сообщалось ранее [8,9].Изолированные клетки в изотоническом буфере последовательно разделяли через сито из нержавеющей стали 38 мкм дважды и через сито из нержавеющей стали 20 мкм дважды. Клетки размером более 38 мкм и менее 20 мкм считались кардиомиоцитами и некардиомиоцитами соответственно (рис. 1). Фракция клеток между 20 и 38 мкм состояла из клеток обоих типов и поэтому была отброшена. Количество некардиомиоцитов, извлеченных из нормального сердца, было очень небольшим, но количество из сердец с миокардитом на 18-й день было достаточным для статистически значимого анализа.Фенотип анализировали в обоих образцах, а очистку клеток проводили только в образцах, полученных из сердца миокардита на 18 день.

Рис. 1

Результаты микроскопии. (A) Кардиомиоциты, которые дважды не пропускали через сито из нержавеющей стали 38 мкм. (B) Некардиомиоциты, которые дважды пропускали через сито из нержавеющей стали 20 мкм. Окрашивание Май – Гимза. Столбик соответствует 10 мкм.

Рис. 1

Результаты микроскопии. (A) Кардиомиоциты, которые дважды не пропускали через сито из нержавеющей стали 38 мкм.(B) Некардиомиоциты, которые дважды пропускали через сито из нержавеющей стали 20 мкм. Окрашивание Май – Гимза. Столбик соответствует 10 мкм.

Конъюгированные с фикоэритрином (РЕ) мышиные моноклональные антитела против крысиного CD8 (клон OX-8) и CD25 (OX-39) были приобретены в Immunotech, Marseille, France. PE-конъюгированные анти-CD3 (G4.18), CD4 (OX-35), TCRαβ (R73), CD161 (10/78), CD11b (OX-42) и биотинилированные анти-TCRγ / δ были приобретены у Pharmingen, Сан-Диего, Калифорния. Биотинилированный ED1 и PE-конъюгированный стрептавидин (SA-PE) были приобретены у Serotec, Oxford, UK, и Becton Dickinson, San Jose, CA, соответственно.Клетки, суспендированные в 50% крысиной сыворотке в буфере, непосредственно окрашивали PE-конъюгированным моноклональным антителом или серийно окрашивали биотинилированным моноклональным антителом и SA-PE, а затем анализировали с использованием проточного цитометра FACScan (Becton Dickinson).

TCRα / β ⁺ Т-клеток, TCRα / β ^— / CD11b ⁺ клеток и TCRα / β ^— / CD11b ^— клеток (клетки NCNI) были отсортированы с использованием моноклональных антител, конъюгированных с PE. микрошарики с анти-PE (Miltenyi Biotec, Bergisch Gladbach, Германия) и магнитная система сортировки клеток MACS (Miltenyi Biotech) [10].Вкратце, клетки серийно метили PE-конъюгированными микрогранулами против TCRα / β и против PE и разделяли с помощью колонки MS в магнитном поле. Положительную фракцию дополнительно очищали с использованием другой колонки MS (чистота 99,4 ± 0,5%, n = 3). Загрязненные клетки в отрицательной фракции удаляли с помощью колонки LD и использовали для последующей сортировки. Клетки TCRα / β ^— серийно метили PE-конъюгированными микрогранулами против CD11b и анти-PE, затем разделяли с помощью колонки MS в магнитном поле.Положительную фракцию дополнительно очищали с использованием другой колонки MS (чистота 97,0 ± 2,3%, n = 3). Загрязненные клетки в отрицательной фракции удаляли с помощью колонки LD (окончательное загрязнение положительными клетками, 2,2 ± 1,1%, n = 3, фиг. 2).

Рис. 2

Качество очистки некардиомиоцитов. (A и B) Перед сортировкой. (C – E) Отсортированные клетки TCRα / β ⁺, TCRα / β ^— / CD11b ⁺ и TCRα / β ^— / CD11b ^—, соответственно.Вертикальная ось и горизонтальная ось, боковая диаграмма рассеяния и PE-флуоресценция соответственно. Результаты являются репрезентативными для исследований с тремя отдельными крысами с миокардитом на 18-й день.

Рис. 2

Качество очистки некардиомиоцитов. (A и B) Перед сортировкой. (C – E) Отсортированные клетки TCRα / β ⁺, TCRα / β ^— / CD11b ⁺ и TCRα / β ^— / CD11b ^—, соответственно. Вертикальная ось и горизонтальная ось, боковая диаграмма рассеяния и PE-флуоресценция соответственно.Результаты являются репрезентативными для исследований с тремя отдельными крысами с миокардитом на 18-й день.

2.4 Иммуноокрашивание

Были приготовлены

цитоспиновых препаратов из очищенных клеточных фракций, и предметные стекла были окрашены красителем Мэй-Гимза или нафтол AS-D хлорацетатэстеразой и альфа-нафтилбутиратэстеразой. Цитоспиновые слайды, полученные из фракции клеток NCNI, иммуноокрашивали мышиными моноклональными антителами против α гладкомышечного актина (SIGMA, Сент-Луис, Миссури), кроличьими антигенными антителами против фактора VIII (Zymed Laboratories, Сан-Франциско, Калифорния) и кроличьими антителами против крыс. антитела к коллагену III (Monosan, Uden, Нидерланды).Срезы инкубировали с этим антителом в течение 60 мин при 37 ° C во влажной камере. Предметные стекла трижды промывали в TBS. Иммунодетекцию проводили с использованием биотинилированных иммуноглобулинов против кроликов и мышей, затем стрептавидина, конъюгированного с щелочной фосфатазой, и хромогена Fast Red (набор LSAB2; DAKO Corp., Carpinteria, CA) для окрашивания в красный цвет. Срезы слегка контрастировали гематоксилином Майера. Срезы отрицательного контроля инкубировали либо с мышиным IgG2a, либо с нормальной кроличьей сывороткой вместо первичного антитела.Срезы сердца EAM окрашивали гематоксилином и эозином. Для иммуноокрашивания OPN парафиновые срезы сердца EAM на 18 день были разрезаны на 6 мкм, депарафинизированы ксилолом, гидратированы с уменьшающимися концентрациями этанола и нагреты на горячей водяной бане в течение 40 минут при 95 ° C в поисковом растворе ChemMate Target (Daco Corp.). Срезы зондировали кроличьими поликлональными антителами против OPN человека (разведение 1:50; IBL, Gunma, Japan) в течение 60 мин в увлажненной камере. После нескольких промывок TBS иммунодетекцию проводили с использованием биотинилированных иммуноглобулинов против кролика и мыши, а затем стрептавидина, конъюгированного с щелочной фосфатазой, и хромогена Fast Red.Срезы слегка контрастировали гематоксилином Майера.

2.5 Выделение РНК из сердца и обратная транскрипция

Мы приготовили от 1 до 5 × 10 ⁶ очищенных клеток, и общая РНК была выделена из каждой фракции очищенных клеток (кардиомиоциты; n = 5, CD11b ⁺ клеток; n = 5, αβT-клетки; n = 5 и клетки NCNI; n = 6) сердец EAM на 18 день (острая фаза) после иммунизации и от каждой фракции кардиомиоцитов нормального сердца ( n = 5) и сердец EAM на 90 день (хроническая фаза n = 6) с использованием Trizol (LifeTechnologies, Токио, Япония) [5].Чтобы подтвердить, что экспрессия генов кардиомиоцитов после получения коллагеназы аналогична нативным кардиомиоцитам, мы приготовили очищенные кардиомиоциты ( n = 4) и все сердце ( n = 4), которые гомогенизировали сразу в Тризоле, на 0, 14 дни , 21 и 28, а затем общую РНК выделяли из каждого образца. кДНК синтезировали из 2–5 мкг тотальной РНК со случайными праймерами и обратной транскриптазой вируса лейкемии мышей Молони в конечном объеме 20 мкл.

2.6 Конструкция плазмиды как стандартный образец для ОТ-ПЦР в реальном времени

Иммунологические молекулы и кДНК специфических маркеров амплифицировали с помощью полимеразы AmpliTaq (TOYOBO, Осака, Япония) для каждого праймера (таблица 1) из 1 мкл кДНК в соответствии со следующим протоколом амплификации: 35 циклов при 94 ° C в течение 60 с, 58 ° C в течение 90 с и 73 ° C в течение 120 с. Амплифицированные кДНК непосредственно вставляли в вектор pGEM-T easy, и рекомбинантные плазмиды выделяли после трансформации компетентными клетками Escherichia coli JM109 с использованием набора плазмид MagExtractor (TOYOBO, Осака, Япония).Плазмиды разводили водой, не содержащей ДНКазы, в силиконизированной пробирке, содержащей 10 нг / мкл РНК MS2 (Roche, Indianapolis, IN), для предотвращения прилипания к стенке пробирки.

‘cagctctctctctctcttctg-3’ ‘ cctag48 ‘ 909ga -3 ‘-gag947 5′-рецептор INF-γ tgtattaacttgccagaaagacga-3 ‘9 9 9 -ttgattccactgtctacttggtgt-3 ‘ ccag489 ‘-Gattggtagacagcagcaatcggccaaatg-3’ Magtccatggctgat-3 ‘ Magtactgat-3′ Mag tttcaatctgggagagcacatc-3 ‘ ccgactaccactcatcttcttattt-3′ cagta9 PDGAC9 ‘

.	Праймер Sense .	Антисмысловой праймер .
α кардиальный миозин	5′-acaaggttaaaaaacctgacagagg-3 ‘	5′-actgttctgctgctgctgtcaa-3′

cactaccat9 cactacc8 9caccacc8 948 9caccacc8 9caccacc9 948 9cactac9 9caccacc8 948 9cactacc8 3 ‘
ANP	5′-atggatttcaagaacctgctagac-3′	5′-gtccaatcctgtcaatcctac-3 ‘
CD3	5′-gatcatccaactact9	5′-gatccatgcaact9 90′-gatccatgcaact9 90′-gatcatgcaact9 90′-gatcatccaact9 90′
CD11b	5′-gggatccgtaaagtagtgagaa-3 ‘	5′-aaaggagctggtacttcctgtct-3′
Коллаген 3-го типа	5′-cgcaattgcagagact9	5′-cgcaattgcagagact9 90-3gcaattgcagacc9 vo Фактор Виллебранда	5′-agaggctacatctctcagaag-3 ‘	5′-gaccttcttcttgaaaccttg-3′
Кальпонин	5′-aacataggaaatttcatcaaagcc-3 ‘909’ -gtagactgatagttgcctgatcca-3 ‘
Caldesmon	5′-atggaagaaacagaagtggtcatc-3′	5′-cctcagctctctctctctctcttctg-3 ‘
-3 ‘
IFN-γ	5′-atctggaggaactggcaaaaggacg-3′	5′-ccttaggctagattctggtgacagc-3 ‘
INF-γ рецептор’
ИЛ-10	5′-actgctatgttgcctgctcttact-3′	5′-gaattcaaatgctctttgatttct-3 ‘
TNF α	5′-atgggctccctctcatcagt-3′	5′-actccagctgctcctctgct-3 ‘
9ctagac
9 aggactaggactgact 9	5′-gttacacggtgttctgtttctc-3 ‘
MCP-1	5′-ctgtctcagccagatgcagttaat-3′	5′-tatgggtcaractagttcacxattcalktc-3 ‘-3’ -tgtcaractagttcacxattcaaag-4 909 909 909 439
CX3CR1	5′-agctgctcaggacctcaccat-3 ‘	5′-gttgtggaggccctcatggctgat-3′
MHC класса II	5′-aaatacttcaggacagttgaaccc-3′	ccgactccactcatcttcttattt-3 ‘
PD-1L	5′-gcagattcccagtagaacagaaat-3′	5′-acattagttcagctcagaagtgg-3 ‘
Остеопонтин	5′-aactaagggataga -3 ‘	5′-Tactgttcacagaaacagggaaa-3′
CD44	5′-aacatgcaggatatgggttcatag-3 ‘	5′-tcatctataatgtttgaggcatcg-3′-3′ 909ctagtaggcatcg-3 ‘909 actg ‘	5′-tggaggggcctgactcgtcatact-3′

.	Праймер Sense .	Антисмысловой праймер .
α кардиальный миозин	5′-acaaggttaaaaaacctgacagagg-3 ‘	5′-actgttctgctgctgctgtcaa-3′

cactaccat9 cactacc8 9caccacc8 948 9caccacc8 9caccacc9 948 9cactac9 9caccacc8 948 9cactacc8 3 ‘
ANP	5′-atggatttcaagaacctgctagac-3′	5′-gtccaatcctgtcaatcctac-3 ‘
CD3	5′-gatcatccaactact9	5′-gatccatgcaact9 90′-gatccatgcaact9 90′-gatcatgcaact9 90′-gatcatccaact9 90′
CD11b	5′-gggatccgtaaagtagtgagaa-3 ‘	5′-aaaggagctggtacttcctgtct-3′
Коллаген 3-го типа	5′-cgcaattgcagagact9	5′-cgcaattgcagagact9 90-3gcaattgcagacc9 vo Фактор Виллебранда	5′-agaggctacatctctcagaag-3 ‘	5′-gaccttcttcttgaaaccttg-3′
Кальпонин	5′-aacataggaaatttcatcaaagcc-3 ‘909’ -gtagactgatagttgcctgatcca-3 ‘
Caldesmon	5′-atggaagaaacagaagtggtcatc-3′	5′-cctcagctctctctctctctcttctg-3 ‘
-3 ‘
IFN-γ	5′-atctggaggaactggcaaaaggacg-3′	5′-ccttaggctagattctggtgacagc-3 ‘
INF-γ рецептор’
ИЛ-10	5′-actgctatgttgcctgctcttact-3′	5′-gaattcaaatgctctttgatttct-3 ‘
TNF α	5′-atgggctccctctcatcagt-3′	5′-actccagctgctcctctgct-3 ‘
9ctagac
9 aggactaggactgact 9	5′-gttacacggtgttctgtttctc-3 ‘
MCP-1	5′-ctgtctcagccagatgcagttaat-3′	5′-tatgggtcaractagttcacxattcalktc-3 ‘-3’ -tgtcaractagttcacxattcaaag-4 909 909 909 439
CX3CR1	5′-agctgctcaggacctcaccat-3 ‘	5′-gttgtggaggccctcatggctgat-3′
MHC класса II	5′-aaatacttcaggacagttgaaccc-3′	ccgactccactcatcttcttattt-3 ‘
PD-1L	5′-gcagattcccagtagaacagaaat-3′	5′-acattagttcagctcagaagtgg-3 ‘
Остеопонтин	5′-aactaagggataga -3 ‘	5′-Tactgttcacagaaacagggaaa-3′
CD44	5′-aacatgcaggatatgggttcatag-3 ‘	5′-tcatctataatgtttgaggcatcg-3′-3′ 909ctagtaggcatcg-3 ‘909 actg ‘	5′-tggaggggcctgactcgtcatact-3′

.	Праймер Sense .	Антисмысловой праймер .
α кардиальный миозин	5′-acaaggttaaaaaacctgacagagg-3 ‘	5′-actgttctgctgctgctgtcaa-3′

cactaccat9 cactacc8 9caccacc8 948 9caccacc8 9caccacc9 948 9cactac9 9caccacc8 948 9cactacc8 3 ‘
ANP	5′-atggatttcaagaacctgctagac-3′	5′-gtccaatcctgtcaatcctac-3 ‘
CD3	5′-gatcatccaactact9	5′-gatccatgcaact9 90′-gatccatgcaact9 90′-gatcatgcaact9 90′-gatcatccaact9 90′
CD11b	5′-gggatccgtaaagtagtgagaa-3 ‘	5′-aaaggagctggtacttcctgtct-3′
Коллаген 3-го типа	5′-cgcaattgcagagact9	5′-cgcaattgcagagact9 90-3gcaattgcagacc9 vo Фактор Виллебранда	5′-agaggctacatctctcagaag-3 ‘	5′-gaccttcttcttgaaaccttg-3′
Кальпонин	5′-aacataggaaatttcatcaaagcc-3 ‘909’ -gtagactgatagttgcctgatcca-3 ‘
Caldesmon	5′-atggaagaaacagaagtggtcatc-3′	5′-cctcagctctctctctctctcttctg-3 ‘
-3 ‘
IFN-γ	5′-atctggaggaactggcaaaaggacg-3′	5′-ccttaggctagattctggtgacagc-3 ‘
INF-γ рецептор’
ИЛ-10	5′-actgctatgttgcctgctcttact-3′	5′-gaattcaaatgctctttgatttct-3 ‘
TNF α	5′-atgggctccctctcatcagt-3′	5′-actccagctgctcctctgct-3 ‘
9ctagac
9 aggactaggactgact 9	5′-gttacacggtgttctgtttctc-3 ‘
MCP-1	5′-ctgtctcagccagatgcagttaat-3′	5′-tatgggtcaractagttcacxattcalktc-3 ‘-3’ -tgtcaractagttcacxattcaaag-4 909 909 909 439
CX3CR1	5′-agctgctcaggacctcaccat-3 ‘	5′-gttgtggaggccctcatggctgat-3′
MHC класса II	5′-aaatacttcaggacagttgaaccc-3′	ccgactccactcatcttcttattt-3 ‘
PD-1L	5′-gcagattcccagtagaacagaaat-3′	5′-acattagttcagctcagaagtgg-3 ‘
Остеопонтин	5′-aactaagggataga -3 ‘	5′-Tactgttcacagaaacagggaaa-3′
CD44	5′-aacatgcaggatatgggttcatag-3 ‘	5′-tcatctataatgtttgaggcatcg-3′-3′ 909ctagtaggcatcg-3 ‘909 actg ‘	5′-tggaggggcctgactcgtcatact-3′

.	Праймер Sense .	Антисмысловой праймер .
α кардиальный миозин	5′-acaaggttaaaaaacctgacagagg-3 ‘	5′-actgttctgctgctgctgtcaa-3′

cactaccat9 cactacc8 9caccacc8 948 9caccacc8 9caccacc9 948 9cactac9 9caccacc8 948 9cactacc8 3 ‘
ANP	5′-atggatttcaagaacctgctagac-3′	5′-gtccaatcctgtcaatcctac-3 ‘
CD3	5′-gatcatccaactact9	5′-gatccatgcaact9 90′-gatccatgcaact9 90′-gatcatgcaact9 90′-gatcatccaact9 90′
CD11b	5′-gggatccgtaaagtagtgagaa-3 ‘	5′-aaaggagctggtacttcctgtct-3′
Коллаген 3-го типа	5′-cgcaattgcagagact9	5′-cgcaattgcagagact9 90-3gcaattgcagacc9 vo Фактор Виллебранда	5′-agaggctacatctctcagaag-3 ‘	5′-gaccttcttcttgaaaccttg-3′
Кальпонин	5′-aacataggaaatttcatcaaagcc-3 ‘909’ -gtagactgatagttgcctgatcca-3 ‘
Caldesmon	5′-atggaagaaacagaagtggtcatc-3′	5′-cctcagctctctctctctctcttctg-3 ‘
-3 ‘
IFN-γ	5′-atctggaggaactggcaaaaggacg-3′	5′-ccttaggctagattctggtgacagc-3 ‘
INF-γ рецептор’
ИЛ-10	5′-actgctatgttgcctgctcttact-3′	5′-gaattcaaatgctctttgatttct-3 ‘
TNF α	5′-atgggctccctctcatcagt-3′	5′-actccagctgctcctctgct-3 ‘
9ctagac
9 aggactaggactgact 9	5′-gttacacggtgttctgtttctc-3 ‘
MCP-1	5′-ctgtctcagccagatgcagttaat-3′	5′-tatgggtcaractagttcacxattcalktc-3 ‘-3’ -tgtcaractagttcacxattcaaag-4 909 909 909 439
CX3CR1	5′-agctgctcaggacctcaccat-3 ‘	5′-gttgtggaggccctcatggctgat-3′
MHC класса II	5′-aaatacttcaggacagttgaaccc-3′	ccgactccactcatcttcttattt-3 ‘
PD-1L	5′-gcagattcccagtagaacagaaat-3′	5′-acattagttcagctcagaagtgg-3 ‘
Остеопонтин	5′-aactaagggataga -3 ‘	5′-Tactgttcacagaaacagggaaa-3′
CD44	5′-aacatgcaggatatgggttcatag-3 ‘	5′-tcatctataatgtttgaggcatcg-3′-3′-3’cctataatgtttgaggcatcg-3′ 909 actg ‘	5′-tggaggggcctgactcgtcatact-3′

2.7 Количественная RT-PCR

КДНК

разводили в 100 раз водой, свободной от ДНКазы, в силиконизированной пробирке (включая 10 нг / мкл РНК MS2 для предотвращения прилипания к стенке пробирки) и затем 5 мкл использовали для ПЦР в реальном времени. кДНК и разведенную плазмиду амплифицировали с тем же праймером, который использовался для получения плазмиды и LightCycler-FastStart DNA Master SYBR Green I (Roche, Indianapolis, IN). РНК без обратной транскрипции использовали в качестве отрицательного контроля. После начальной стадии денатурации 10 мин при 95 ° C использовалась процедура трехступенчатого цикла (денатурация 95 ° C, 10 с, отжиг 62–65 ° C, 10 с и удлинение 72 ° C, 13 с) в течение 40 циклы.Программное обеспечение LightCycler рассчитало стандартную кривую с использованием пяти стандартов плазмид. Стандартная кривая была построена путем нанесения номеров циклов, при которых флуоресцентные сигналы вошли в логлинейную фазу, в зависимости от концентраций стандартов. Абсолютные числа копий всех образцов были рассчитаны с помощью программного обеспечения LightCycler с использованием этой стандартной кривой [5].

2,8 Культура некардиомиоцитарных клеток с TNF-α

На 18 день некардиомиоцитарные (NC) клетки выделяли из сердец крыс EAM с помощью препарата коллагеназы и культивировали в течение трех недель на чашках с 35-миллиметровыми лунками в 2 мл среды RPMI с добавлением 10% FCS.Было высказано предположение, что эти культивированные клетки NC содержат в основном фибробласты, клетки гладкой мускулатуры, эндотелиальные клетки и клетки CD11b ⁺ и экспрессируют достаточное количество мРНК рецептора TNF-α, как определено анализом экспрессии генов (таблица 2). После достижения слияния клетки NC стимулировали добавлением TNF-α (Pepro Tech, Лондон, Англия) (без TNF-α группы, n = 6; 80 нг / мл группы TNF-α, n = 6; и 160 нг / мл группы TNF-α, n = 6). После культивирования в течение 24 ч при 37 ° C клетки NC собирали и общую РНК выделяли, как описано выше.Абсолютные числа копий γ-актина, фракталкина, хемоаттрактантного белка моноцитов (MCP) -1 и мРНК остеопонтина измеряли с помощью количественной ПЦР в реальном времени.

Таблица 2

Абсолютное количество копий мРНК / микрограмм общей РНК

.	Культивированные клетки NC ( n = 6) .
α кардиальный миозин	N.D.
CD3	N.D.
CD11b	2,470,000 ± 1,460,000
Фактор фон Виллебранда	531,000 ± 161,000
Коллаген типа III	470,000,000 ± 158,0004743909 Рецептор TNF-α	66,000,000 ± 40,500,00

.	Культивированные клетки NC ( n = 6) .
α кардиальный миозин	ND
CD3	ND
CD11b	2,470,000 ± 1,460,000
Тип колл.	470,000,000 ± 158,000,000
Калпонин	13,500,000 ± 8,380,000
Рецептор TNF-α	66,000,000 ± 40,500,00

Таблица 2

Абсолютное количество копий 909 м3

909 мкг . Культивированные клетки NC ( n = 6) . α кардиомиозин ND CD3 ND CD11b 2,470,000 ± 1,460,000 Тип колл. 470,000,000 ± 158,000,000 Калпонин 13,500,000 ± 8,380,000 Рецептор TNF-α 66,000,000 ± 40,500,00

35
Культивированные клетки NC ( n = 6) .
α кардиомиозин	ND
CD3	ND
CD11b	2,470,000 ± 1,460,000
Тип колл.	470,000,000 ± 158,000,000
Кальпонин	13,500,000 ± 8,380,000
Рецептор TNF-α	66,000,000 ± 40,500,00

2.9 Статистический анализ

Данные, полученные с помощью количественной ОТ-ПЦР, выражены как среднее ± стандартная ошибка среднего (SEM). Данные, полученные в результате проточного цитометрического анализа, выражены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD). Различия между группами очищенных клеток определяли с помощью однофакторного дисперсионного анализа и теста множественного сравнения Бонферрони. Значение P ≥ 0,05 считалось статистически значимым.

3 Результаты

3.1 Проточная цитометрия некардиомиоцитов

Количество CD4 ⁺ αβT-клеток и CD11b ⁺ клеток увеличилось на 18-е сутки по сравнению с контролем. На 18 день 65% некардиомиоцитов составляли клетки CD11b ⁺ и клетки ED-1 ⁺ (макрофаги / гранулоциты), и 13% из них были Т-клетками CD3 ⁺, которые почти все были TCRαβ ⁺ и CD4 ⁺. CD161 ⁺ NK-клетки практически не обнаруживались в некардиомиоцитах (таблица 3).

Таблица 3

Субпопуляции некардиомиоцитов в нормальном (день 0) и миокардите (день 18) сердце крыс

4,4 ± 2,8 909b36

.	День 0 ( n = 3) .	День 18 ( n = 5) .
CD3 (%)	7,9 ± 2,4	12,6 ± 2,6
TCR α / β (%)	7,7 ± 2,0	14,1 ± 2.9
TCR γ / δ (%)	0,4 ± 0,1	0,1 ± 0,1
CD161 (%)	11,04 ± 4,3	1,9 ± 0,4
CD4 (%)	12,2 ± 2,1
CD8 (%)	8,5 ± 2,1	1,5 ± 0,6
CD25 (%)	0,3 ± 0,2	0,6 ± 02
%)	43,4 ± 12,4	64.3 ± 5,3
EDI (5)	30,6 ± 8,2	65,0 ± 4,5

909 (TCR 909 %) 909 %)

.	День 0 ( n = 3) .	День 18 ( n = 5) .
CD3 (%)	7,9 ± 2,4	12,6 ± 2,6
TCR α / β (%)	7,7 ± 2,0	14,1 ± 2,9
0.4 ± 0,1	0,1 ± 0,1
CD161 (%)	11,04 ± 4,3	1,9 ± 0,4
CD4 (%)	4,4 ± 2,8	12,2 ± 2,1
8,5 ± 2,1	1,5 ± 0,6
CD25 (%)	0,3 ± 0,2	0,6 ± 02
CD11b (%)	43,4 ± 12,4	64,3 ± 5,3 909
EDI (5)	30.6 ± 8,2	65,0 ± 4,5

Таблица 3

Субпопуляции некардиомиоцитов в нормальном (0 день) и миокардите (18 день) сердце крыс

(%)

.	День 0 ( n = 3) .	День 18 ( n = 5) .
CD3 (%)	7,9 ± 2,4	12,6 ± 2,6
TCR α / β (%)	7,7 ± 2.0	14,1 ± 2,9
TCR γ / δ (%)	0,4 ± 0,1	0,1 ± 0,1
CD161 (%)	11,04 ± 4,3	1,9 ± 0,4
4,4 ± 2,8	12,2 ± 2,1
CD8 (%)	8,5 ± 2,1	1,5 ± 0,6
CD25 (%)	0,3 ± 0,2	0,6 ± 02
CD11b (%)	43.4 ± 12,4	64,3 ± 5,3
EDI (5)	30,6 ± 8,2	65,0 ± 4,5

4,4 ± 2,8 909b36

.	День 0 ( n = 3) .	День 18 ( n = 5) .
CD3 (%)	7,9 ± 2,4	12,6 ± 2,6
TCR α / β (%)	7,7 ± 2,0	14,1 ± 2.9
TCR γ / δ (%)	0,4 ± 0,1	0,1 ± 0,1
CD161 (%)	11,04 ± 4,3	1,9 ± 0,4
CD4 (%)	12,2 ± 2,1
CD8 (%)	8,5 ± 2,1	1,5 ± 0,6
CD25 (%)	0,3 ± 0,2	0,6 ± 02
%)	43,4 ± 12,4	64.3 ± 5,3
EDI (5)	30,6 ± 8,2	65,0 ± 4,5

3,2 Окрашивание очищенной ячейки

Изображения клеток, окрашенных красителем May – Giemsa или нафтолом AS-D хлорацетатэстеразой и окрашиванием α-нафтилбутиратэстеразы в клетках αβT и фракциях клеток CD11b ⁺, были совместимы с типичными изображениями Т-клеток или макрофагов / гранулоцитов. Однако изображения клеток во фракции клеток NCNI отличались от изображений кардиомиоцитов, Т-клеток или макрофагов / гранулоцитов.Клетки во фракции клеток NCNI показали положительное окрашивание на α-актин гладких мышц, антиген, связанный с фактором VIII, или коллаген III (фиг. 3).

Рис. 3

Очищенные клетки на предметных стеклах цитоспина. (A) Клетки фракции клеток CD11b ⁺ окрашивали красителем Мэй-Гимза. (B) Клетки фракции клеток CD11b ⁺ окрашивали нафтоловой AS-D хлорацетатэстеразой и α-нафтилбутиратэстеразой. Макрофаги визуализировались в коричневом цвете, а нейтрофильные гранулоциты — в синем.(C) клетки фракции αβT-клеток окрашивали красителем May-Giemsa. (D – F) Клетки фракции клеток NCNI окрашивали красителем May – Giemsa. (G и H) Клетки фракции клеток NCNI окрашивали антителами к антигену, связанным с фактором VIII. (I) Клетки фракции клеток NCNI окрашивали антителами против α гладкомышечного актина. (J и K) Клетки фракции клеток NCNI окрашивали антителами против коллагена III крысы. Столбик соответствует 10 мкм. Стрелки указывают на положительное окрашивание.

Рис. 3

Очищенные клетки на цитоспиновых слайдах.(A) Клетки фракции клеток CD11b ⁺ окрашивали красителем Мэй-Гимза. (B) Клетки фракции клеток CD11b ⁺ окрашивали нафтоловой AS-D хлорацетатэстеразой и α-нафтилбутиратэстеразой. Макрофаги визуализировались в коричневом цвете, а нейтрофильные гранулоциты — в синем. (C) клетки фракции αβT-клеток окрашивали красителем May-Giemsa. (D – F) Клетки фракции клеток NCNI окрашивали красителем May – Giemsa. (G и H) Клетки фракции клеток NCNI окрашивали антителами к антигену, связанным с фактором VIII.(I) Клетки фракции клеток NCNI окрашивали антителами против α гладкомышечного актина. (J и K) Клетки фракции клеток NCNI окрашивали антителами против коллагена III крысы. Столбик соответствует 10 мкм. Стрелки указывают на положительное окрашивание.

3.3 Экспрессия гена иммунологической молекулы в выделенных клетках из сердец EAM

Экспрессия гена α-сердечного миозина, который должен быть обнаружен только в кардиомиоцитах, на самом деле обнаруживалась только во фракции кардиомиоцитов, а не в других фракциях (Таблица 4).Специфический для Т-клеток маркер CD3 был обнаружен во фракции αβT-клеток, но экспрессия гена CD3 в других фракциях была ниже 5%, предположительно из-за αβT-клеток, загрязняющих эти фракции, и нескольких клеток γδT во фракции клеток NCNI. CD11b, который должен быть обнаружен в макрофагах и гранулоцитах, был экспрессирован во фракции клеток CD11b ⁺, но экспрессия его гена во фракции αβT-клеток была ниже 8%, а в других фракциях — ниже 3%, что опять же считается допустимым. из-за загрязнения клеток CD11b ⁺.Маркер, специфичный для фибробластов (коллаген типа III), был обнаружен во фракции клеток NCNI, но его экспрессия в других фракциях была ниже 1%. Маркер, специфичный для эндотелиальных клеток (фактор фон Виллебранда), был обнаружен во фракции клеток NCNI, но его экспрессия в других фракциях была ниже 10%. Поскольку экспрессия генов в гладкомышечных клетках аналогична экспрессии в кардиомиоцитах и макрофагах, трудно найти специфический маркер для гладкомышечных клеток. Однако, вообще говоря, поскольку кальпонин [11] и кальдесмо [12], которые содержат гладкомышечные клетки, были обнаружены во фракции клеток NCNI, предполагалось, что большинство гладкомышечных клеток находятся в этой фракции.

Таблица 4

Абсолютное число копий мРНК специфического клеточного маркера на 18-е сутки сердца EAM

± ± ,000 ,000

.	Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК (количество копий мРНК / максимальное количество копий мРНК) .
.	Кардиомиоциты ( n = 5) .	.	αβT-клеток ( n = 3) .	.	CD11b ⁺ клеток ( n = 5) .	.	Ячейки NCNI ( n = 5) .	.
α кардиальный миоцин	62,000,000 P ± 27,500,000 ^†	(100 ± 44,4%)	ND		ND		ND		9048 904 27,500	(0.25 ± 0,10%)	26,300,000 ± 8,840,000 ^†	(100 ± 33,6%)	93,100 ± 28,400	(0,35 ± 0,11%)	1,120,000 ± 346,000	(4,3 ± 1,3%)
CD11b	785 000 ± 219 000	(2,8 ± 0,8%)	2,020 ± 957 000	(7,2 ± 3,4%)	28 000 000 ± 10 800 000 ^†	(100 ± 38,6%)	(100 ± 38,6%)	15947	(0,55 ± 0,30%)
Фактор фон Виллебранда	487,000 ± 98,800	(9.92 ± 2,0%)	416 000 ± 217 000	(8,5 ± 4,4%)	171 000 ± 28 400	(3,5% ± 0,58)	4 890 000 ± 1,160 000 ^†	(100 ± 23,7%)
Коллаген III типа	19,800 ± 1,810,000	(0,54 ± 0,05%)	24,200 ± 11,400	(0,66 ± 0,013%)	16,400,000 ± 4,200,000	(0,45 ± 0,11%)	(0,45 ± 0,11%)	†	(100 ± 12.9%)
Капонин	1,000,000 ± 285,000	(42,4 ± 12,1%)	ND		104,000 ± 86,200	(4,4 ± 3,7%)	2,360,000 ± 594,000 *	2,360,000 ± 594,000 * 25,2%)
Caldesmon	21,800 ± 4940	(11,3 ± 2,6%)	24,400 ± 9670	(12,6 ± 5,0%)	28,500 ± 7790	(14,8 ± 4,0%) 193 ± 41300 ^†	(100 ± 21.4%)

909 00036 ,000 ,000

.	Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК (количество копий мРНК / максимальное количество копий мРНК) .
.	Кардиомиоциты ( n = 5) .	.	αβT-клеток ( n = 3) .	.	CD11b ⁺ клеток ( n = 5) .	.	Ячейки NCNI ( n = 5) .	.
α кардиальный миоксин	62,000,000 P ± 27,500,000 ^†	(100 ± 44,4%)	ND		ND		ND		904 904 9048 27 500	(0,25 ± 0,10%)	26 300 000 ± 8 840 000 ^†	(100 ± 33.6%)	93,100 ± 28,400	(0,35 ± 0,11%)	1,120,000 ± 346,000	(4,3 ± 1,3%)
CD11b	785,000 ± 219,000	(2,8 ± 0,89%)	(2,8 ± 0,89%) 909 ± 957 000	(7,2 ± 3,4%)	28 000 000 ± 10 800 000 ^†	(100 ± 38,6%)	154 000 ± 85 000	(0,55 ± 0,30%)
фактор Виллебранда		фактор фон Виллебранда	98,800	(9.92 ± 2,0%)	416 000 ± 217 000	(8,5 ± 4,4%)	171 000 ± 28 400	(3,5% ± 0,58)	4 890 000 ± 1,160 000 ^†	(100 ± 23,7%)
Коллаген III типа	19,800 ± 1,810,000	(0,54 ± 0,05%)	24,200 ± 11,400	(0,66 ± 0,013%)	16,400,000 ± 4,200,000	(0,45 ± 0,11%)	(0,45 ± 0,11%)	†	(100 ± 12.9%)
Капонин	1,000,000 ± 285,000	(42,4 ± 12,1%)	ND		104,000 ± 86,200	(4,4 ± 3,7%)	2,360,000 ± 594,000 *	2,360,000 ± 594,000 * 25,2%)
Caldesmon	21,800 ± 4940	(11,3 ± 2,6%)	24,400 ± 9670	(12,6 ± 5,0%)	28,500 ± 7790	(14,8 ± 4,0%) 193 ± 41300 ^†	(100 ± 21.4%)

Таблица 4

Абсолютное число копий мРНК специфического клеточного маркера на 18-е сутки сердца EAM

± ± ,000 ,000

.	Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК (количество копий мРНК / максимальное количество копий мРНК) .
.	Кардиомиоциты ( n = 5) .	.	αβT-клеток ( n = 3) .	.	CD11b ⁺ клеток ( n = 5) .	.	Ячейки NCNI ( n = 5) .	.
α кардиальный миоцин	62,000,000 P ± 27,500,000 ^†	(100 ± 44,4%)	ND		ND		ND		9048 904 27,500	(0.25 ± 0,10%)	26,300,000 ± 8,840,000 ^†	(100 ± 33,6%)	93,100 ± 28,400	(0,35 ± 0,11%)	1,120,000 ± 346,000	(4,3 ± 1,3%)
CD11b	785 000 ± 219 000	(2,8 ± 0,8%)	2,020 ± 957 000	(7,2 ± 3,4%)	28 000 000 ± 10 800 000 ^†	(100 ± 38,6%)	(100 ± 38,6%)	15947	(0,55 ± 0,30%)
Фактор фон Виллебранда	487,000 ± 98,800	(9.92 ± 2,0%)	416 000 ± 217 000	(8,5 ± 4,4%)	171 000 ± 28 400	(3,5% ± 0,58)	4 890 000 ± 1,160 000 ^†	(100 ± 23,7%)
Коллаген III типа	19,800 ± 1,810,000	(0,54 ± 0,05%)	24,200 ± 11,400	(0,66 ± 0,013%)	16,400,000 ± 4,200,000	(0,45 ± 0,11%)	(0,45 ± 0,11%)	†	(100 ± 12.9%)
Капонин	1,000,000 ± 285,000	(42,4 ± 12,1%)	ND		104,000 ± 86,200	(4,4 ± 3,7%)	2,360,000 ± 594,000 *	2,360,000 ± 594,000 * 25,2%)
Caldesmon	21,800 ± 4940	(11,3 ± 2,6%)	24,400 ± 9670	(12,6 ± 5,0%)	28,500 ± 7790	(14,8 ± 4,0%) 193 ± 41300 ^†	(100 ± 21.4%)

909 00036 ,000 ,000

.	Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК (количество копий мРНК / максимальное количество копий мРНК) .
.	Кардиомиоциты ( n = 5) .	.	αβT-клеток ( n = 3) .	.	CD11b ⁺ клеток ( n = 5) .	.	Ячейки NCNI ( n = 5) .	.
α кардиальный миоксин	62,000,000 P ± 27,500,000 ^†	(100 ± 44,4%)	ND		ND		ND		904 904 9048 27 500	(0,25 ± 0,10%)	26 300 000 ± 8 840 000 ^†	(100 ± 33.6%)	93,100 ± 28,400	(0,35 ± 0,11%)	1,120,000 ± 346,000	(4,3 ± 1,3%)
CD11b	785,000 ± 219,000	(2,8 ± 0,89%)	(2,8 ± 0,89%) 909 ± 957 000	(7,2 ± 3,4%)	28 000 000 ± 10 800 000 ^†	(100 ± 38,6%)	154 000 ± 85 000	(0,55 ± 0,30%)
фактор Виллебранда		фактор фон Виллебранда	98,800	(9.92 ± 2,0%)	416 000 ± 217 000	(8,5 ± 4,4%)	171 000 ± 28 400	(3,5% ± 0,58)	4 890 000 ± 1,160 000 ^†	(100 ± 23,7%)
Коллаген III типа	19,800 ± 1,810,000	(0,54 ± 0,05%)	24,200 ± 11,400	(0,66 ± 0,013%)	16,400,000 ± 4,200,000	(0,45 ± 0,11%)	(0,45 ± 0,11%)	†	(100 ± 12.9%)
Капонин	1,000,000 ± 285,000	(42,4 ± 12,1%)	ND		104,000 ± 86,200	(4,4 ± 3,7%)	2,360,000 ± 594,000 *	2,360,000 ± 594,000 * 25,2%)
Caldesmon	21,800 ± 4940	(11,3 ± 2,6%)	24,400 ± 9670	(12,6 ± 5,0%)	28,500 ± 7790	(14,8 ± 4,0%) 193 ± 41300 ^†	(100 ± 21.4%)

Экспрессия гена изоформы сердечного миозина и ПНП была исследована в очищенных кардиомиоцитах после получения коллагеназы и нативных кардиомиоцитах, а именно в целых сердцах, сразу гомогенизированных в Тризоле, в дни 0, 14, 21 и 28, чтобы подтвердить эту экспрессию гена. в кардиомиоцитах препарат коллагеназы не влиял. Их отношения количества копий в каждый день к количеству копий в день 0 были почти эквивалентными для очищенных кардиомиоцитов и нативных кардиомиоцитов (рис.4).

Рис. 4

копий мРНК α сердечного миозина, β сердечного миозина и ANP в каждый день / количество копий в день 0. (○) ANP из очищенных кардиомиоцитов. (●) ANP от всего сердца. (▵) α кардиальный миозин из очищенных кардиомиоцитов. (▴) α кардиальный миозин из цельного сердца. (⋄) β кардиомиозин из очищенных кардиомиоцитов. (♦) β кардиальный миозин из цельного сердца. Данные, полученные с помощью количественной ОТ-ПЦР, были представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

Рис. 4

копий мРНК α сердечного миозина, β сердечного миозина и ANP в каждый день / количество копий в день 0.(○) ANP из очищенных кардиомиоцитов. (●) ANP от всего сердца. (▵) α кардиальный миозин из очищенных кардиомиоцитов. (▴) α кардиальный миозин из цельного сердца. (⋄) β кардиомиозин из очищенных кардиомиоцитов. (♦) β кардиальный миозин из цельного сердца. Данные, полученные с помощью количественной ОТ-ПЦР, были представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего.

Экспрессию генов иммунологических молекул исследовали во фракциях очищенных клеток (кардиомиоциты, клетки CD11b ⁺, αβT-клетки и клетки NCNI) из сердец EAM 18-го дня (таблица 5).Интерлейкин (IL) -2 и интерферон (IFN) -γ были обнаружены только во фракции клеток αβT, а рецептор IFN-γ был обнаружен в клетках CD11b ⁺, клетках αβT, фракциях клеток NCNI и, в меньшей степени, в клетках фракция кардиомиоцитов. IL-10 (фиг. 5A) и MCP-1 (фиг. 5B) во фракции клеток NCNI были значительно больше, чем в других фракциях, и рецептор IL-10 был обнаружен во фракциях клеток CD11b ⁺ и αβT-клеток. TNF-α был обнаружен во фракции клеток CD11b ⁺, а рецептор TNF-α был обнаружен во фракции клеток NCNI и, в меньшей степени, во фракциях клеток CD11b ⁺ и кардиомиоцитов.Остеопонтин был обнаружен во фракциях клеток CD11b ⁺ и NCNI. Один из его лигандов, CD44, был обнаружен в основном во фракции αβT-клеток, меньшие количества были обнаружены во фракциях клеток CD11b ⁺ и NCNI и очень мало были обнаружены во фракции кардиомиоцитов. Большая часть запрограммированной смерти-1 (PD-1) была обнаружена во фракции клеток αβT и лиганда PD-1, главным образом, во фракции клеток CD11b ⁺. Фракталкин был обнаружен во фракциях клеток NCNI и кардиомиоцитов (рис. 5C), а его рецептор CX3CR1 — во фракциях клеток αβT и CD11b ⁺ (рис.5D). Молекулы главного комплекса гистосовместимости (MHC) класса I и MHC класса II были обнаружены в основном во фракциях αβT-клеток и CD11b ⁺ соответственно, но оба были обнаружены во всех фракциях.

Рис. 5

Абсолютное число копий мРНК иммунологической молекулы / микрограмм общей РНК в 18-е сутки сердец EAM. Данные, полученные с помощью количественной ОТ-ПЦР, были представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. (А) Ил-10. (B) МКП-1. (C) Фракталкин. (D) CX3CR1. * P <0.05, ^† P <0,01, ^‡ P <0,001 и ^†† P <0,0001.

Рис. 5

Абсолютное количество копий мРНК иммунологической молекулы / микрограмм общей РНК в 18-е сутки сердец EAM. Данные, полученные с помощью количественной ОТ-ПЦР, были представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего. (А) Ил-10. (B) МКП-1. (C) Фракталкин. (D) CX3CR1. * P <0,05, ^† P <0,01, ^‡ P <0,001 и ^†† P <0.0001.

Таблица 5

Абсолютное число копий мРНК иммунологической молекулы на 18-е сутки сердца EAM

IL 10 48 48 (7,03 ± 2,3489) ± 2,

2,50947% 319,000 ± 5,300) ± 909 PD 8,380 ± 5,300 24 400 000 ± 4 360 000 000 0

.	Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК (количество копий мРНК) .
.	Кардиомиоциты ( n = 5) .	.	αβT-клеток ( n = 5) .	.	CD11b ⁺ клеток ( n = 5) .	.	Ячейки NCNI ( n = 6) .	.
IL-2	ND		329000 ± 103000 ^†	(100 ± 31,3%)	ND		IFN		IFN	909 .D.	6,42,000 ± 1,820,000 ^†	(100 ± 29,25%)	ND	ND
INF-γ рецептор	3,760,000	3,760,000 909,4 ± 1,4%)	24,400,000 ± 4,070,000 *	(100 ± 16,7%)	15,800,000 ± 2,870,000	(64,8 ± 11,8%)	21,900,000 ± 1,950,000	(89,8 ± 8,0%)
9,090 ± 4,590	(0.34 ± 17,)	240,000 ± 96,200	(8,92 ± 3,58%)	53,300 ± 17,000	(1,98 ± 0,63%)	2,690,000 ± 951,000 ^†	(100 ± 35,4%)
(100 ± 35,4%)
	Рецептор ИЛ-10	406,000 ± 81,900	(5,29 ± 1,07%)	6,050,000 ± 2,170,000	(78,8 ± 28,3%)	7,680,000 ± 2,380,000	(100 ± 0,31,0%) 1,490,000	(19,4 ± 4,90%)
TNF α	247,000 ± 69,200	(1.35 ± 0,38%)	2,560,000 ± 699,000	(14,0 ± 3,83%)	18,200,000 ± 6,580,000 ^†	(100 ± 36,1%)	1,410,000 ± 282,000	(7,73 ± 1,55%)
α-рецептор TNF	4,440,000 ± 1,260,000	(11,7 ± 3,33%)	2,380,000 ± 448,000	(6,29 ± 1,18%)	12,900,000 ± 3,250,000	(34,1 ± 8,5947 † 37,860,000	± 8,5947)	(100 ± 11.2%)
MCP-1	754,000 ± 122,000	(0,70 ± 0,11%)	1,870,000 ± 999,000	(1,73 ± 0,93%)	7,590,000 ± 2,510,000	108000000 ± 20600000 ^†	(100 ± 19,0%)
фракталкин	11 900 000 ± 3270	(56,1 ± 15,4%)	236 000 ± 107 000	(1,11 ± 0,509)	1000 ± 346000	(3.21 ± 64%)	21 200 000 ± 1 990 000 ^†	(100 ± 9,39%)
CX3CR1	812 000 ± 151 000	(10,4 ± 1,93%)	9,810 000 *	9,810 000 ± 1,93% 25,0%)	3,920,000 ± 1,098,000	(50,2 ± 14,1%)	1,100,000, ± 262,000	(14,1 ± 3,35%)
MCH Class I	41,700,000 ± 2,480,000	207 000 000 ± 83 200 000 *	(100 ± 40.2%)	39,700,000 ± 1,098,000	(19,2 ± 5,76%)	63,700,000 ± 8,920,000	(30,8 ± 4,32%)
MHC Class II	645 000 ± 11 000	(35,6 ± 11,5%)	1840 000 ± 535 000 ^†	(100 ± 29,1%)	358 000 ± 70 700	(19,5 ± 3,84%)
1	(.13 ± 0,055%)	16,500,00, ± 180,000 ^†	(100 ± 31,4%)	26,300 ± 17,300	(0,39 ± 0,16%)	30,300 ± 14,200	(0,18 ± 0,09%)
PD-1L	198,000 ± 80,300	(1,21 ± 0,49%)	5,360,000 ± 1,570,000	(32,9 ± 9,62%)	16,300,000 ± 3,470,000 ^†	(100948)	1 580 000 ± 304 000	(9,69 ± 1.86%)
остеопонтин	3,140,000 ± 791,000	(7,87 ± 1,98%)	2,860,000 ± 1,240,000,	(7,17 ± 3,11%)	% 39,900,000 ± 21,1947 (100948)	(61,2 ± 10,9%)
CD44	11 300 000 ± 143 000	(8,7 ± 1,11%)	129 000 000, ± 36 600 000 *	(100 ± 26,8947)	(41.5 ± 4,54%)	48,300,000 ± 14,300,000	(37,4 ± 11,1%)

± 909 TNF 909 α (7,03 ± 2,3489) ± 2,

2,50947% 319,000 ± 5,300) ± 909 PD 8,380 ± 5,300 24 400 000 ± 4 360 000 000 0

. Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК (количество копий мРНК)
.

. Кардиомиоциты ( n = 5) . . αβT-клеток ( n = 5) . . CD11b ⁺ клеток ( n = 5) . . Ячейки NCNI ( n = 6) . .

IL-2 ND 329,000 ± 103,000 ^† (100 ± 31,3%) ND IFN 6,42,000 ± 1,820,000 ^† (100 ± 29.25%) ND ND

рецептор INF-γ 3,760,000 ±, 944,000 (15,4 ± 1,4%) 24,400,000 ± 4,070,00047 * 15,800,000 ± 2,870,000 (64,8 ± 11,8%) 21,900,000 ± 1,950,000 (89,8 ± 8,0%)

IL-10 9,090 ± 4,590 (0,34 ± 17,29,) 240948 (0,34 ± 17,29,) (8.92 ± 3,58%) 53,300 ± 17,000 (1,98 ± 0,63%) 2,690,000 ± 951,000 ^† (100 ± 35,4%)

рецептор IL-10 406,000 ± 81,900 ( 5,29 ± 1,07%) 6,050,000 ± 2,170,000 (78,8 ± 28,3%) 7,680,000 ± 2,380,000 (100 ± 0,31,0%) 1,490,000 ± 376,000 (19,4 ± 4,90%)
247,000 ± 69,200 (1.35 ± 0,38%) 2,560,000 ± 699,000 (14,0 ± 3,83%) 18,200,000 ± 6,580,000 ^† (100 ± 36,1%) 1,410,000 ± 282,000 (7,73 ± 1,55%)

α-рецептор TNF 4,440,000 ± 1,260,000 (11,7 ± 3,33%) 2,380,000 ± 448,000 (6,29 ± 1,18%) 12,900,000 ± 3,250,000 (34,1 ± 8,5947 † 37,860,000 ± 8,5947) (100 ± 11.2%)

MCP-1 754,000 ± 122,000 (0,70 ± 0,11%) 1,870,000 ± 999,000 (1,73 ± 0,93%) 7,590,000 ± 2,510,000 108000000 ± 20600000 ^† (100 ± 19,0%)

фракталкин 11 900 000 ± 3270 (56,1 ± 15,4%) 236 000 ± 107 000 (1,11 ± 0,509) 1000 ± 346000 (3.21 ± 64%) 21 200 000 ± 1 990 000 ^† (100 ± 9,39%)

CX3CR1 812 000 ± 151 000 (10,4 ± 1,93%) 9,810 000 * 9,810 000 ± 1,93% 25,0%) 3,920,000 ± 1,098,000 (50,2 ± 14,1%) 1,100,000, ± 262,000 (14,1 ± 3,35%)

MCH Class I 41,700,000 ± 2,480,000 207 000 000 ± 83 200 000 * (100 ± 40.2%) 39,700,000 ± 1,098,000 (19,2 ± 5,76%) 63,700,000 ± 8,920,000 (30,8 ± 4,32%)

MHC Class II 645 000 ± 11 000 (35,6 ± 11,5%) 1840 000 ± 535 000 ^† (100 ± 29,1%) 358 000 ± 70 700 (19,5 ± 3,84%)

1 (.13 ± 0,055%) 16,500,00, ± 180,000 ^† (100 ± 31,4%) 26,300 ± 17,300 (0,39 ± 0,16%) 30,300 ± 14,200 (0,18 ± 0,09%)

PD-1L 198,000 ± 80,300 (1,21 ± 0,49%) 5,360,000 ± 1,570,000 (32,9 ± 9,62%) 16,300,000 ± 3,470,000 ^† (100948) 1 580 000 ± 304 000 (9,69 ± 1.86%)

остеопонтин 3,140,000 ± 791,000 (7,87 ± 1,98%) 2,860,000 ± 1,240,000, (7,17 ± 3,11%) % 39,900,000 ± 21,1947 (100948) (61,2 ± 10,9%)

CD44 11 300 000 ± 143 000 (8,7 ± 1,11%) 129 000 000, ± 36 600 000 * (100 ± 26,8947) (41.5 ± 4,54%) 48,300,000 ± 14,300,000 (37,4 ± 11,1%)

Таблица 5
Абсолютные числа копий мРНК иммунологической молекулы в 18-е сутки сердца EAM
γ-рецептор 7 (14,0 ± 3,948) ±
(11,780,000) ± 448000
± 122 ± 0,11%) фракталкин C Класс II ± 70 ± 70³⁵⁸ (0,39 ± 0,16%) ± 3,11 39 900 000 ± 21 100 000

. Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК (количество копий мРНК)
.

. Кардиомиоциты ( n = 5) . . αβT-клеток ( n = 5) . . CD11b ⁺ клеток ( n = 5) . . Ячейки NCNI ( n = 6) . .

IL-2 N.D. 329,000 ± 103,000 ^† (100 ± 31,3%) N.D. N.D.

IFN-γ ND 6,42,000 ± 1,820,000 ^† (100 ± 29,25%) ND 3,760,000 ±, 944,000 (15,4 ± 1,4%) 24,400,000 ± 4,070,000 * (100 ± 16,7%) 15,800,000 ± 2,870,000 (64,8,000 ± 11,8%) (64,8,000 ± 11,8%) 2150900 (89.8 ± 8,0%)

IL-10 9,090 ± 4,590 (0,34 ± 17,) 240,000 ± 96,200 (8,92 ± 3,58%) 53,300 ± 17,000 (1,98 ± 0,63% ) 2,690,000 ± 951,000 ^† (100 ± 35,4%)

Рецептор IL-10 406,000 ± 81,900 (5,29 ± 1,07%) 6,050,000 ± 2,170,000 909% ) 7,680,000 ± 2,380,000 (100 ±.31,0%) 1,490,000 ± 376,000 (19,4 ± 4,90%)

TNFα 247,000 ± 69,200 (1,35 ± 0,38%) 2,560,000 ± 699,000 (14,0 ± 3,98) 18,200,000 ± 6,580,000 ^† (100 ± 36,1%) 1,410,000 ± 282,000 (7,73 ± 1,55%)

Рецептор TNFα 4,440,000 ± 1,260,000 (6.29 ± 1,18%) 12 900 000 ± 3 250 000 (34,1 ± 8,59%) 37 800 000 ± 4 860 000 ^† (100 ± 11,2%)

MCP-1 MCP-1 1,870,000 ± 999,000 (1,73 ± 0,93%) 7,590,000 ± 2,510,000 (7,03 ± 2,32%) 108,000,000 ± 20,600,000 ^† (100 ± 19,0943%)
11,900,000 ± 3,270 (56.1 ± 15.4%) 236000 ± 107000 (1,11 ± 0,50%) 680, 1000 ± 346000 (3,21 ± 64%) 21 200 000 ± 1 990 000 ^† (100 ± 9,39%)

CX3CR1 812,000 ± 151,000 (10,4 ± 1,93%) 7,810,000 ± 1,950,000 * (100 ± 25,0%) 3,920,000 ± 1,098,000 (50,2 ± 14,19) 1,100 ± 14,19 (14,1 ± 3,35%)

MCH Class I 41,700,000 ± 2,480,000 (20.1 ± 2,00%) 207 000 000 ± 83 200 000 * (100 ± 40,2%) 39 700 000 ± 1,098 000 (19,2 ± 5,76%) 63,700 000 ± 8,920 000 (30,8 ± 4,3247%)
319,000 ± 5,300 (17,3 ± 2,50%) 645,000 ± 11,000 (35,6 ± 11,5%) 1,840,000 ± 535,000 ^† (100,000 ± 29,1%) (100,000 ± 29,1%) (19,5 ± 3.84%)

ПД-1 8,380 ± 5,300 (0,13 ± 0,055%) 16,500,00, ± 180,000 ^† (100 ± 31,4%) 26,300 ± 17,347 30,300 ± 14,200 (0,18 ± 0,09%)

PD-1L 198,000 ± 80,300 (1,21 ± 0,49%) 5,360,000 ± 1,57047 (32) 948 ± 909 9,62%) 16 300 000 ± 3 470 000 ^† (100 ± 21.3%) 1,580,000 ± 304,000 (9,69 ± 1,86%)

остеопонтин 3,140,000 ± 791,000 (7,87 ± 1,98%) 2,860,000 ± 1,240,000 (7,14) (100 ± 54,3%) 24 400 000 ± 4 360 000 (61,2 ± 10,9%)

CD44 11 300 000 ± 143 000 (8,7 ± 1,11 47%) 909 600 948 (8,7 ± 1.1147%) 909 600 948 (100 ± 26.8%) 53,700,000 ± 5,870,000 (41,5 ± 4,54%) 48,300,000 ± 14,300,000 (37,4 ± 11,1%)

IL 10 48 48 (7,03 ± 2,3489) ± 2,

2,50947% 319,000 ± 5,300) ± 909 PD 8,380 ± 5,300 24 400 000 ± 4 360 000 000 0

. Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК (количество копий мРНК)
.

. Кардиомиоциты ( n = 5) . . αβT-клеток ( n = 5) . . CD11b ⁺ клеток ( n = 5) . . Ячейки NCNI ( n = 6) . .

IL-2 ND 329000 ± 103000 ^† (100 ± 31,3%) ND IFN IFN 909 .D. 6,42,000 ± 1,820,000 ^† (100 ± 29,25%) ND ND

INF-γ рецептор 3,760,000 3,760,000 909,4 ± 1,4%) 24,400,000 ± 4,070,000 * (100 ± 16,7%) 15,800,000 ± 2,870,000 (64,8 ± 11,8%) 21,900,000 ± 1,950,000 (89,8 ± 8,0%)

9,090 ± 4,590 (0.34 ± 17,) 240,000 ± 96,200 (8,92 ± 3,58%) 53,300 ± 17,000 (1,98 ± 0,63%) 2,690,000 ± 951,000 ^† (100 ± 35,4%)
(100 ± 35,4%)
Рецептор ИЛ-10 406,000 ± 81,900 (5,29 ± 1,07%) 6,050,000 ± 2,170,000 (78,8 ± 28,3%) 7,680,000 ± 2,380,000 (100 ± 0,31,0%) 1,490,000 (19,4 ± 4,90%)

TNF α 247,000 ± 69,200 (1.35 ± 0,38%) 2,560,000 ± 699,000 (14,0 ± 3,83%) 18,200,000 ± 6,580,000 ^† (100 ± 36,1%) 1,410,000 ± 282,000 (7,73 ± 1,55%)

α-рецептор TNF 4,440,000 ± 1,260,000 (11,7 ± 3,33%) 2,380,000 ± 448,000 (6,29 ± 1,18%) 12,900,000 ± 3,250,000 (34,1 ± 8,5947 † 37,860,000 ± 8,5947) (100 ± 11.2%)

MCP-1 754,000 ± 122,000 (0,70 ± 0,11%) 1,870,000 ± 999,000 (1,73 ± 0,93%) 7,590,000 ± 2,510,000 108000000 ± 20600000 ^† (100 ± 19,0%)

фракталкин 11 900 000 ± 3270 (56,1 ± 15,4%) 236 000 ± 107 000 (1,11 ± 0,509) 1000 ± 346000 (3.21 ± 64%) 21 200 000 ± 1 990 000 ^† (100 ± 9,39%)

CX3CR1 812 000 ± 151 000 (10,4 ± 1,93%) 9,810 000 * 9,810 000 ± 1,93% 25,0%) 3,920,000 ± 1,098,000 (50,2 ± 14,1%) 1,100,000, ± 262,000 (14,1 ± 3,35%)

MCH Class I 41,700,000 ± 2,480,000 207 000 000 ± 83 200 000 * (100 ± 40.2%) 39,700,000 ± 1,098,000 (19,2 ± 5,76%) 63,700,000 ± 8,920,000 (30,8 ± 4,32%)

MHC Class II 645 000 ± 11 000 (35,6 ± 11,5%) 1840 000 ± 535 000 ^† (100 ± 29,1%) 358 000 ± 70 700 (19,5 ± 3,84%)

1 (.13 ± 0,055%) 16,500,00, ± 180,000 ^† (100 ± 31,4%) 26,300 ± 17,300 (0,39 ± 0,16%) 30,300 ± 14,200 (0,18 ± 0,09%)

PD-1L 198,000 ± 80,300 (1,21 ± 0,49%) 5,360,000 ± 1,570,000 (32,9 ± 9,62%) 16,300,000 ± 3,470,000 ^† (100948) 1 580 000 ± 304 000 (9,69 ± 1.86%)

остеопонтин 3,140,000 ± 791,000 (7,87 ± 1,98%) 2,860,000 ± 1,240,000, (7,17 ± 3,11%) % 39,900,000 ± 21,1947 (100948) (61,2 ± 10,9%)

CD44 11 300 000 ± 143 000 (8,7 ± 1,11%) 129 000 000, ± 36 600 000 * (100 ± 26,8947) (41.5 ± 4,54%) 48,300,000 ± 14,300,000 (37,4 ± 11,1%)

Экспрессия генов фракталкина, рецептора IFN-γ, рецептора TNF-α, CD44, MHC класса I и MHC класса II, Предполагалось, что они присутствуют в кардиомиоцитах, исследовали во фракциях кардиомиоцитов нормального сердца и сердца EAM на 18 и 90 день (Таблица 6). Экспрессия фракталкина, рецептора TNFα, CD44, MHC Class I и MHC Class II значительно увеличилась во фракции кардиомиоцитов сердца с острым миокардитом.
Таблица 6
Абсолютное число копий мРНК в кардиомиоцитах сердец EAM

. Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК
.

. Нормальный ( n = 5) . День 18 ( n = 5) . День 90 ( n = 6) .

Фракталкин 4,880,000 ± 998,000 11,900,000 ± 3,270,000 * 4,420,000 ± 667,000

Рецептор INF-γ 90,000 4,44060,000 9 4,44060,000 9 Рецептор TNF-α 576,000 ± 90,100 5,130,000 ± 1,610,000 ^† 703,000 ± 204,000

CD44 1,060,000 ± 140,000 11,300,000 ± 1,430,000 ± 140,000 11,300,000 ± 1,430,000 907,000
Класс I
3,150,000 ± 901,000 41,700,000 ± 480,000 ^† 5,450,000 ± 1,150,000

MHC Класс II N.Д. 319000 ± 46000 ^† 7160 ± 2870

. Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК
.

. Нормальный ( n = 5) . День 18 ( n = 5) . День 90 ( n = 6) .

Фракталкин 4,880,000 ± 998,000 11,900,000 ± 3,270,000 * 4,420,000 ± 667,000

Рецептор INF-γ 90,000 4,44060,000 9 4,44060,000 9 Рецептор TNF-α 576,000 ± 90,100 5,130,000 ± 1,610,000 ^† 703,000 ± 204,000

CD44 1,060,000 ± 140,000 11,300,000 ± 1,430,000 ± 140,000 11,300,000 ± 1,430,000 907,000
Класс I
3,150,000 ± 901,000 41,700,000 ± 480,000 ^† 5,450,000 ± 1,150,000

MHC Класс II N.D. 319000 ± 46000 ^† 7160 ± 2870

Таблица 6
Абсолютные числа копий мРНК в кардиомиоцитах сердца EAM

. Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК
.

. Нормальный ( n = 5) . День 18 ( n = 5) . День 90 ( n = 6) .

Фракталкин 4,880,000 ± 998,000 11,900,000 ± 3,270,000 * 4,420,000 ± 667,000

Рецептор INF-γ 90,000 4,44060,000 9 4,44060,000 9 Рецептор TNF-α 576,000 ± 90,100 5,130,000 ± 1,610,000 ^† 703,000 ± 204,000

CD44 1,060,000 ± 140,000 11,300,000 ± 1,430,000 ± 140,000 11,300,000 ± 1,430,000 907,000
Класс I
3,150,000 ± 901,000 41,700,000 ± 480,000 ^† 5,450,000 ± 1,150,000

MHC Класс II N.Д. 319000 ± 46000 ^† 7160 ± 2870

. Количество копий мРНК / микрограмм общей РНК
.

. Нормальный ( n = 5) . День 18 ( n = 5) . День 90 ( n = 6) .

Фракталкин 4,880,000 ± 998,000 11,900,000 ± 3,270,000 * 4,420,000 ± 667,000

Рецептор INF-γ 90,000 4,44060,000 9 4,44060,000 9 Рецептор TNF-α 576,000 ± 90,100 5,130,000 ± 1,610,000 ^† 703,000 ± 204,000

CD44 1,060,000 ± 140,000 11,300,000 ± 1,430,000 ± 140,000 11,300,000 ± 1,430,000 907,000
Класс I
3,150,000 ± 901,000 41,700,000 ± 480,000 ^† 5,450,000 ± 1,150,000

MHC Класс II N.D. 319000 ± 46000 ^† 7160 ± 2870

3.4 Влияние TNF-α на экспрессию генов иммунологических молекул в культивируемых клетках NC из сердец EAM

Поскольку клетки NCNI сильно экспрессировали рецептор TNF-α (таблица 2), мы исследовали влияние TNF-α на фракталкин, MCP-1 и остеопонтин, который они экспрессировали. В культивируемых клетках NC, содержащих фибробласты, гладкомышечные клетки, эндотелиальные клетки и клетки CD11b ⁺, фракталкин (160 нг / мл TNF-α группы, 20.В 0 ± 4,8 раза, P <0,001) и MCP-1 (160 нг / мл группы TNF-α, 63,2 ± 8,0 раза, P <0,0001) были значительно активированы TNF-α (фиг. 6A и Б). Однако мы не смогли обнаружить значительного влияния экспрессии гена остеопонтина с помощью TNF-α в культивируемых клетках NC (рис. 6C).

Рис. 6

Количество копий мРНК иммунологической молекулы / количество копий мРНК γ-актина в культивируемых клетках NC из сердец EAM с TNF-α. Данные, полученные с помощью количественной ОТ-ПЦР, были представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего.(А) Фракталкин. (B) МКП-1. (C) Остеопонтин. Фракталкин и MCP-1 были значительно увеличены TNF-α. Не наблюдалось значительного увеличения остеопонтина под действием TNF-α. ^† P <0,01, ^‡ P <0,001 и ^†† P <0,0001.

Рис. 6

Количество копий мРНК иммунологической молекулы / количество копий мРНК γ-актина в культивированных клетках NC из сердец EAM с TNF-α. Данные, полученные с помощью количественной ОТ-ПЦР, были представлены как среднее значение ± стандартная ошибка среднего.(А) Фракталкин. (B) МКП-1. (C) Остеопонтин. Фракталкин и MCP-1 были значительно увеличены TNF-α. Не наблюдалось значительного увеличения остеопонтина под действием TNF-α. ^† P <0,01, ^‡ P <0,001 и ^†† P <0,0001.

3.5 Иммуноокрашивание остеопонтина

Экспрессия остеопонтина наблюдалась в некоторых мононуклеарных клетках, инфильтрирующих в сердца EAM на 18 день (фиг. 7B). Однако в нормальном сердце экспрессия остеопонтина практически не обнаруживалась (рис.7С).

Рис. 7

(A) Срез сердца EAM на 18 день окрашивали гематоксилином и эозином. (B) Тот же срез, что и A, был окрашен антителами против остеопонтина. Иммунореактивность наблюдалась в некоторых мононуклеарных клетках. Стрелки указывают на положительное окрашивание. (C) Срез нормального сердца был окрашен антителами против остеопонтина. Иммунореактивность практически не наблюдалась. Столбик соответствует 10 мкм.

Рис. 7

(A) Срез сердца EAM на 18 день окрашивали гематоксилином и эозином.(B) Тот же срез, что и A, был окрашен антителами против остеопонтина. Иммунореактивность наблюдалась в некоторых мононуклеарных клетках. Стрелки указывают на положительное окрашивание. (C) Срез нормального сердца был окрашен антителами против остеопонтина. Иммунореактивность практически не наблюдалась. Столбик соответствует 10 мкм.

4 Обсуждение

В этом исследовании экспрессия генов некоторых иммунологических молекул (фракталкин, IL-10, MCP-1, CD44, рецептор IFN-γ, рецептор TNFα и т. Д.)) был обнаружен в невоспалительных клетках. Это предполагает, что они могут быть медиаторами не только для активности воспалительных клеток, но также и для изначально конститутивных клеток в клетках сердце-кардиомиоциты и NCNI.

Фракталкин был идентифицирован как новый хемокин, который проявляет клеточную адгезию и хемоаттрактивные свойства в центральной нервной системе [13]. Интересно, что мРНК фракталкина обнаруживается в очищенных кардиомиоцитах и клетках NCNI. Этот результат подтверждает предыдущие сообщения о том, что эндотелиальные клетки коронарной сосудистой сети и эндокарда были основным источником фракталкина, и некоторая иммунореактивность фракталкина была также обнаружена на миоцитах [14].Нормальные кардиомиоциты экспрессируют некоторое количество фракталкинов, но в острой фазе воспаления экспрессия увеличивается. TNF-α, продуцируемый клетками CD11b ⁺ в сердцах EAM, сильно активировал мРНК фракталкина в культивируемых клетках NC. Сообщалось, что экспрессия фракталкина заметно индуцируется воспалительными цитокинами, TNF-α, IL-1 и IFN-γ в первичных культивируемых эндотелиальных клетках [15,16]. Поскольку цитокины, такие как TNF-α, IL-1β или IFN-γ, увеличиваются в EAM-сердцах [5], мРНК фракталкина в кардиомиоцитах EAM-сердец может быть усилена.CX3CR1, рецептор фракталкина, был обнаружен в клетках CD11b ⁺ и αβT-клетках. Это говорит о том, что цитокины, продуцируемые воспалительными клетками, увеличивают фракталкин в жилых клетках, а затем он привлекает и активирует воспалительные клетки в сердцах EAM. Недавно сообщалось, что фракталкин секретируется нейронами центральной нервной системы и астроцитами [17]. Экспрессия нейронального фракталкина при вирусном энцефалите играет важную роль в рекрутировании макрофагов и нейропротекции в центральной нервной системе [18].Фракталкин может играть аналогичную роль в сердце.

IL-10 неожиданно экспрессировался в клетках NCNI. До этого исследования мы думали, что клетки, экспрессирующие IL-10, являются Т-клетками, секретирующими цитокин Th3. Мы смогли обнаружить экспрессию генов IL-2 и IFN-γ в клетках αβT, но экспрессия гена IL-10 в них практически не обнаруживалась. Экспрессия генов IL-4 и IL-13 (цитокины Th3), которые продуцируются только гемопоэтическими клетками, не была обнаружена в целых сердцах EAM на 18 и 28 дни с помощью количественной RT-PCR [данные не показаны].Следовательно, считается, что αβT-клетки сердца с острым EAM секретируют цитокин Th2, но не Th3. Ранее мы сообщали, что количество клеток, продуцирующих IL-10, в периферической крови увеличивалось на 28 день в EAM, однако на 28 день большая часть инфильтрирующих клеток исчезла, а фиброз остался в миокарде [19]. При ревматоидном артрите ИЛ-10 выделяется фибробластоподобными синовиоцитами [20]. Возможно, что в сердцах EAM фибробласты, а не Т-клетки, секретируют большую часть ИЛ-10 и модулируют CD11b ⁺ и αβT-клетки, экспрессирующие рецепторы ИЛ-10, посредством паракринных механизмов.Сообщалось, что генная терапия IL-10 улучшала EAM и другие модели аутоиммунного воспалительного заболевания [21], поэтому клетки NCNI, продуцирующие IL-10, могут играть важную роль для EAM.

Сообщалось, что МСР-1 секретируется активированными лимфоцитами, макрофагами, эндотелиальными клетками, гладкомышечными клетками и фибробластами, активированными тромбоцитами [22–24]. Наш предыдущий иммуногистохимический анализ в EAM показал, что большие моноциты окрашивались антителом против MCP-1 [25].Это исследование предполагает, что это не макрофаги, а клетки NCNI, которые посредством паракринных механизмов привлекают макрофаги в миокардитное сердце. Сообщалось, что секреция MCP-1 регулируется провоспалительными цитокинами, IL-1 и TNF-α в субэпителиальных миофибробластах толстой кишки [26]. В этом исследовании мы также показали, что мРНК MCP-1 в культивируемых клетках NC из сердец EAM активируется TNF-α. Увеличение TNF-α и IL-1β, продуцируемых макрофагами в EAM-сердцах [5], усиливает экспрессию гена MCP-1 в клетках NCNI и может привлекать макрофаги.

Мы ранее сообщали, что большие количества мРНК остеопонтина экспрессируются в ранних EAM [5]. Белок остеопонтин был обнаружен в сердцах EAM иммуногистохимическим методом. Остеопонтин — это белок внеклеточного матрикса, а также цитокин, который способствует развитию Th2-иммунитета [27]. Остеопонтин секретируется клетками CD11b ⁺ и клетками NCNI. Он может активировать Т-клетки, экспрессирующие CD44 как один из лигандов остеопонтина [28]. Он также может модулировать клетки CD11b ⁺, клетки NCNI и, в меньшей степени, вероятно, кардиомиоциты при миокардите.Остеопонтин также является потенциально важным медиатором регуляции AII поведения сердечных фибробластов в процессе ремоделирования сердца [29].

Дефицит PD-1 вызывает множество аутоиммунных заболеваний [30] и дилатационную кардиомиопатию с серьезным нарушением сокращения и смертью от застойной сердечной недостаточности [31]. Сообщалось, что паренхимные клетки сердца, легких и почек конститутивно экспрессируют лиганд PD-1 [30]. Цитокин, такой как IFN-γ, или другие воспалительные стимулы, индуцирует экспрессию лиганда PD-1 [32].В этом исследовании клетки CD11b ⁺ в сердцах EAM экспрессировали как рецептор IFN-γ, так и лиганд PD-1. Клетки CD11b ⁺, стимулированные IFN-γ, могут регулировать активацию αβT-клеток в EAM путем связывания лиганда PD-1 – PD1. Однако для поддержки этой концепции необходимы дополнительные доказательства.

CD4 ⁺ Т-клетки играют важную роль в EAM. Клетки, экспрессирующие MHC класса II, которые могут связывать CD4, в основном представляют собой клетки CD11b ⁺. В некоторых статьях сообщалось, что экспрессия MHC Class I и MHC Class II увеличивается в миокардите сердца или DCM [33–35].Это говорит о том, что их экспрессия в кардиомиоцитах при остром миокардите увеличилась, что может означать, что лимфоциты имеют более тесный контакт с кардиомиоцитами при остром миокардите, чем в нормальном сердце или при хроническом миокардите.

Считается, что этот метод выделения и очистки подгрупп клеток от миокардита сердца с использованием сит из нержавеющей стали при 4 ° C не повреждает клетки в отличие от очистки на центрифуге в Percoll [36]. Фактически, экспрессия генов изоформы сердечного миозина и ПНП [5], который обнаруживается только в кардиомиоцитах, была такой же в очищенных кардиомиоцитах, как и в неочищенных цельных сердцах.Поэтому мы предполагаем, что экспрессия генов в очищенных фракциях клеток практически не изменяется этими препаратами.

Сообщалось, что иммунологические факторы могут иметь большее прогностическое значение, чем более традиционные оценки гемодинамики и клинического статуса [7]. Клинически важно определить механизмы, с помощью которых эти факторы влияют на сердечную функцию и ремоделирование. Наше исследование показало, что воспалительные и невоспалительные клетки влияют друг на друга.Остается надеяться, что выяснение механизма приведет к появлению терапии миокардита и ДКМП путем регулирования иммунологических факторов.

Мы представляем здесь возможные перекрестные помехи иммунологических молекул между конститутивными клетками в сердцах EAM. Они играют важную роль не только среди воспалительных клеток, но и среди невоспалительных клеток, содержащих кардиомиоциты, фибробласты, эндотелиальные клетки и клетки гладких мышц.

Благодарности

Это исследование было частично поддержано грантом на научные исследования Министерства образования, науки и культуры Японии (номер 14570645).

Список литературы
[1]
Новая экспериментальная модель гигантоклеточного миокардита, индуцированного у крыс иммунизацией фракцией сердечного миозина

Clin Immunol Immunopathol

1990

57

250

262
[2]
и другие.

Дилатационная кардиомиопатия крыс после аутоиммунного гигантоклеточного миокардита

Circ Res

1994

75

278

284
[3]
и другие.

Характеристика Т-клеток, инфильтрирующих сердце у крыс с экспериментальным аутоиммунным миокардитом. Их сходство с экстратимическими Т-клетками мышей и сайт пролиферации

Дж Иммунол

1993

150

5682

5695
[4]
Иммуногистохимическая характеристика инфильтрирующих мононуклеарных клеток в сердце крысы с экспериментальным аутоиммунным гигантоклеточным миокардитом

Clin Exp Immunol

1992

90

330

335
[5]
и другие.

Динамика экспрессии генов при экспериментальном аутоиммунном миокардите у крыс

Clin Sci

2002

103

623

632
[6]
и другие.

Характеристика экспрессии цитокинов и мРНК iNOS in situ во время экспериментального аутоиммунного миокардита у крыс

J Mol Cell Cardiol

1997

29

491

502
[7]
и другие.

Параметры цитокинов плазмы и смертность у пациентов с хронической сердечной недостаточностью

Тираж

2000

102

3060

3067
[8]
Роль GTP-связывающих белков в регуляции хлоридной проводимости сердца млекопитающих

J Gen Physiol

1992

99

465

489
[9]
Толерантные к кальцию миоциты желудочков, полученные преинкубацией в «среде KB»

Арка Пфлюгерса

1982

395

6

18
[10]
и другие.

Различия в молекулах CD22 в В-клетках человека и базофилах

Exp Hematol

2002

30

205

211
[11]
Экспрессия белков гладких мышц альфа-гладкомышечного актина и кальпонина, а также десмина промежуточного филаментного белка являются параметрами созревания кардиомиоцитов в пренатальном сердце крысы

Anat Rec

1997

249

495

505
[12]
и другие.

Геномная структура гена кальдесмона человека

Proc Natl Acad Sci U S A

1992

89

12122

12126
[13]
и другие.

Новый класс мембраносвязанных хемокинов с мотивом CX3C

Природа

1997

385

640

644
[14]
и другие.

Воспалительные агенты регулируют экспрессию фракталкина in vivo в эндотелиальных клетках сердца крысы

Дж Leukoc Biol

1999

66

937

944
[15]
и другие.

Фракталкин (CX3CL1) как схема усиления поляризованных ответов Th2

J Clin Invest

2001

107

1173

1181
[16]
и другие.

NF-kappaB-зависимая индукция фракталкина в эндотелиальных клетках аорты крысы, стимулированная IL-1beta, TNF-alpha и LPS

Дж Leukoc Biol

2000

67

577

584
[17]
Фракталкиновые и фракталкиновые рецепторы в нейронах и глиальных клетках человека

J Neurosci Res

2002

69

418

426
[18]
и другие.

Экспрессия нейронального фракталкина при энцефалите ВИЧ-1: роль в рекрутировании макрофагов и нейропротекции в центральной нервной системе

Дж Иммунол

2000

164

1333

1339
[19]
и другие.

Полярность субпопуляций Т-хелперов отражает природу заболевания и клиническое течение экспериментального аутоиммунного миокардита у крыс

Clin Exp Immunol

2000

134

403

408
[20]
Экспрессия мРНК интерлейкина 10 и белка синовиальными фибробластоидными клетками

J Ревматол

2001

28

698

705
[21]
и другие.

Защита от аутоиммунного миокардита путем переноса гена интерлейкина-10 путем электропорации

Тираж

2001

104

1098

10100
[22]
Экспрессия мРНК хемоаттрактантного белка 1 моноцитов при идиопатическом фиброзе легких у человека

Proc Natl Acad Sci U S A

1992

89

5371

5375
[23]
и другие.

Интерлейкин-1 бета и фактор некроза опухоли альфа синергетически стимулируют экспрессию хемоаттрактантного белка-1 моноцитов в фибробластных клетках, происходящих из пародонтальной связки человека

Микробиол для перорального применения Иммунол

1996

11

109

114
[24]
Секреция фибробластами человека моноцитарного хемоаттрактантного белка-1, продукта гена JE
.
Дж Иммунол

1990

144

2377

2383
[25]
и другие.

Повышенная экспрессия и продукция хемоаттрактантного белка-1 моноцитов при миокардите

Clin Exp Immunol

2001

124

346

352
[26]
и другие.

Интерлейкин-1бета и фактор некроза опухоли альфа индуцируют экспрессию генов хемокинов и матриксных металлопротеиназ в субэпителиальных миофибробластах толстой кишки человека

Сканд Дж Гастроэнтерол

2002

37

317

324
[27]
и другие.

Эта-1 (остеопонтин): ранний компонент иммунитета типа 1 (клеточно-опосредованный)

Наука

2000

287

860

864
[28]
Взаимодействие рецептор-лиганд между CD44 и остеопонтином (Eta-1)

Наука

1996

271

509

512
[29]
и другие.

Остеопонтин продуцируется сердечными фибробластами крысы и опосредует индуцированный A (II) синтез ДНК и сокращение геля коллагена

J Clin Invest

1996

98

2218

2227
[30]
PD-1: ингибирующий иммунорецептор, участвующий в периферической толерантности

Тренды Иммунол

2001

22

265

268
[31]
и другие.

Аутоиммунная дилатационная кардиомиопатия у мышей с дефицитом рецептора PD-1

Наука

2001

291

319

322
[32]
и другие.

Вовлечение иммуноингибиторного рецептора PD-1 новым членом семейства B7 приводит к отрицательной регуляции активации лимфоцитов

J Exp Med

2000

192

1027

1034
[33]
Индукция основных антигенов комплекса гистосовместимости в миокарде пациентов с активным миокардитом: негистологический маркер миокардита

Кардиол J Am Coll

1990

15

624

632
[34]
Экспрессия молекул клеточной адгезии при дилатационной кардиомиопатии: доказательства активации эндотелия при воспалительной кардиомиопатии

Тираж

1999

99

2124

2131
[35]
и другие.

Рандомизированное плацебо-контролируемое исследование иммуносупрессивного лечения воспалительной дилатационной кардиомиопатии: результаты двухлетнего наблюдения

Тираж

2001

104

39

45
[36]
и другие.

Взаимодействие миоцитов и немиоцитов необходимо для механического растяжения, чтобы вызвать продукцию ANP / BNP в культуре кардиоцитов

J Cardiovasc Pharmacol

1998

31

S357

S359

Заметки автора

Авторские права © 2005, Европейское общество кардиологов

Ткань сердечной мышцы | Безграничная анатомия и физиология

Микроскопическая анатомия

Сердечная мышца выглядит поперечно-полосатой из-за наличия саркомеров, высокоорганизованной основной функциональной единицы мышечной ткани.

Цели обучения

Определить микроскопическую анатомию сердечных мышц

Основные выводы

Ключевые моменты

Сердечная мышца, состоящая из сократительных клеток сердца, имеет полосатый вид из-за чередования толстых и тонких нитей, состоящих из миозина и актина.

Актин и миозин представляют собой сократительные белковые нити, при этом актин составляет тонкие нити, а миозин — толстые нити. Вместе они считаются миофибриллами.

Связывание миозина и актина аденозинтрифосфата (АТФ) способствует сокращению мышц. Он регулируется потенциалами действия и концентрацией кальция.

Адгезивные соединения, щелевые соединения и десмосомы — это интеркалированные диски, которые соединяют клетки сердечной мышцы. Щелевые соединения специально обеспечивают передачу потенциалов действия внутри клеток.

Ключевые термины

интеркалированные диски : соединения, которые соединяют кардиомиоциты вместе, некоторые из которых передают электрические импульсы между клетками.

саркомер : основная единица сократительной мышцы, которая содержит миозин и актин, два белка, которые скользят друг мимо друга, вызывая сокращение мышц.

Сердечная мышца, как и скелетная мышца, имеет поперечно-полосатую форму из-за организации мышечной ткани в саркомеры. Сердечная мышца, хотя и похожа на скелетную мышцу, отличается в нескольких отношениях. Сердечные мышцы состоят из трубчатых кардиомиоцитов или клеток сердечной мышцы. Кардиомиоциты состоят из трубчатых миофибрилл, которые представляют собой повторяющиеся участки саркомеров.Вставные диски передают электрические потенциалы действия между саркомерами.

Структура саркомера

Саркомер — это основная единица мышечной ткани как сердечной, так и скелетной мышцы. Саркомеры выглядят под микроскопом в виде полос с чередованием темных и светлых полос. Саркомеры связаны с плазматической мембраной, называемой сарколеммой, с помощью Т-канальцев, которые ускоряют скорость деполяризации в саркомере.

Отдельные саркомеры состоят из длинных волокнистых белков, которые скользят друг мимо друга, когда мышцы сокращаются и расслабляются.Двумя наиболее важными белками в саркомерах являются миозин, образующий толстую гибкую нить, и актин, образующий более тонкую и жесткую нить. Миозин имеет длинный волокнистый хвост и шаровидную головку, которая связывается с актином. Головка миозина также связывается с АТФ, источником энергии для движения мышц. Молекулы актина связаны с Z-диском, который образует границы саркомера. Вместе миозин и актин образуют миофибриллы, повторяющуюся молекулярную структуру саркомеров.

Активность миофибрилл необходима для сокращения мышц на молекулярном уровне.Когда АТФ связывается с миозином, он отделяется от актина миофибриллы, что вызывает сокращение. Сокращение мышц — это сложный процесс, регулируемый притоком кальция и воздействием электрических импульсов.

Сокращение мышц и взаимодействия актин-миозин : Скелетные мышцы сокращаются после активации потенциалом действия. Связывание ацетилхолина с моторной концевой пластинкой приводит к высвобождению внутриклеточного кальция и взаимодействию между миофибриллами, вызывая сокращение.

Саркомер : единый саркомер со всеми помеченными функциональными областями, включая толстые и тонкие нити, Z-линии, H-зону, I-полосы и A.

Вставные диски

Интеркалированные диски представляют собой щелевые соединения, которые связывают кардиомиоциты, так что электрические импульсы (потенциалы действия) могут перемещаться между клетками. В более общем смысле вставной диск — это любое соединение, которое связывает клетки вместе между промежутком, в котором нет других клеток, например, внеклеточный матрикс.В сердечной мышечной ткани они также несут ответственность за передачу потенциалов действия и кальция во время сокращения мышц. В сердечной мышце вставные диски, соединяющие кардиомиоциты с синцитием, многоядерной мышечной клеткой, для поддержки быстрого распространения потенциалов действия и синхронизированного сокращения миокарда. Интеркалированные диски состоят из трех типов межклеточных соединений, большинство из которых находится не только в сердечной мышце, но и в других тканях:

Адгезивные соединения, которые прикрепляют актиновые филаменты к цитоплазме кардиомиоцитов.

Десмосомы, которые связывают белки адгезии с цитоскелетом внутри клеток, таким образом соединяя клетки.

Щелевые соединения, которые соединяют белки с цитоплазмой разных клеток и передают потенциалы действия между обеими клетками, необходимые для клеточной деполяризации. Он находится в основном в нервной и мышечной ткани.

Под световой микроскопией интеркалированные диски выглядят как тонкие линии, разделяющие соседние клетки сердечной мышцы и идущие перпендикулярно направлению мышечных волокон.

Механизм и события сокращения волокон сердечной мышцы

Волокна сердечной мышцы подвергаются скоординированному сокращению за счет индуцированного кальцием высвобождения кальция, проводимого через интеркалированные диски.

Цели обучения

Опишите механизм и события сокращения волокон сердечной мышцы

Основные выводы

Ключевые моменты

Волокна сердечной мышцы сокращаются за счет связи возбуждения и сокращения с использованием уникального для сердечной мышцы механизма, называемого высвобождением кальция под действием кальция.

Связь возбуждения и сокращения описывает процесс преобразования электрического стимула (потенциала действия) в механическую реакцию (сокращение мышц).

Вызванное кальцием высвобождение кальция включает в себя перенос ионов кальция в кардиомиоцит, запускающий дальнейшее высвобождение ионов в цитоплазму.

Кальций продлевает время деполяризации мышечных клеток до реполяризации. Сокращение сердечной мышцы происходит из-за связывания миозиновой головки с аденозинтрифосфатом (АТФ), который затем тянет актиновые нити к центру саркомера, механическое усилие сокращения.

Ключевые термины

возбуждение-сокращение (ECC) : физиологический процесс преобразования электрического стимула в механический ответ.

кальций-индуцированное высвобождение кальция (CICR) : процесс, посредством которого кальций может запускать высвобождение дополнительного кальция из саркоплазматического ретикулума мышц.

Кардиомиоциты способны к координированному сокращению, контролируемому через щелевые соединения вставочных дисков.Щелевые контакты распространяют потенциалы действия для поддержки синхронизированного сокращения миокарда. В сердечной, скелетной и некоторых гладкомышечных тканях сокращение происходит за счет явления, известного как сцепление при возбуждении-сокращении (ECC). ECC описывает процесс преобразования электрического стимула нейронов в механический ответ, который способствует движению мышц. Потенциалы действия — это электрический стимул, который вызывает механическую реакцию в ECC.

Выделение кальция, индуцированное кальцием

В сердечной мышце ECC зависит от явления, называемого кальцием-индуцированным высвобождением кальция (CICR), которое включает приток ионов кальция в клетку, запускающий дальнейшее высвобождение ионов в цитоплазму.Механизм CIRC — это рецепторы внутри кардиомиоцитов, которые связываются с ионами кальция, когда каналы ионов кальция открываются во время деполяризации, высвобождая больше ионов кальция в клетку.

Как и в скелетных мышцах, приток ионов натрия вызывает начальную деполяризацию; однако в сердечной мышце приток ионов кальция поддерживает деполяризацию, так что она длится дольше. CICR создает «фазу плато», в которой заряд клетки остается слегка положительным (деполяризованным) на короткое время, прежде чем он станет более отрицательным, поскольку она реполяризуется из-за притока ионов калия.Скелетная мышца, напротив, немедленно реполяризуется.

Путь сокращения сердечной мышцы

Фактическая реакция на механическое сокращение сердечной мышцы происходит через модель сокращения скользящей нити. В модели скользящих филаментов миозиновые филаменты скользят по актиновым филаментам, укорачивая или удлиняя мышечные волокна для сокращения и расслабления. Путь сокращения можно описать в пять шагов:

Потенциал действия, индуцируемый пейсмекерными клетками в синоатриальных (SA) и атриовентрикулярных (AV) узлах, передается сократительным кардиомиоцитам через щелевые соединения.

Когда потенциал действия перемещается между саркомерами, он активирует кальциевые каналы в Т-канальцах, что приводит к притоку ионов кальция в кардиомиоциты.

Кальций в цитоплазме затем связывается с сердечным тропонином-С, который перемещает тропониновый комплекс от сайта связывания актина. Такое удаление тропонинового комплекса освобождает актин для связывания миозином и инициирует сокращение.

Головка миозина связывается с АТФ и тянет актиновые нити к центру саркомера, сокращая мышцу.

Затем внутриклеточный кальций удаляется саркоплазматическим ретикулумом, снижая внутриклеточную концентрацию кальция, возвращая комплекс тропонина в его ингибирующее положение на активном участке актина и эффективно прекращая сокращение по мере того, как актиновые филаменты возвращаются в свое исходное положение, расслабляя мышцы.

Модель сокращения скользящей нити : мышечные волокна в расслабленном (вверху) и сокращенном (внизу) положениях

Анимация миозина и актина : На этой анимации показаны миозиновые нити (красные), скользящие по актиновым нитям (розовые), чтобы сокращать мышечную клетку.

Требования к энергии

Клетки сердца содержат многочисленные митохондрии, которые обеспечивают непрерывное аэробное дыхание и производство аденозинтрифосфата (АТФ) для работы сердца.

Цели обучения

Описать энергетические потребности ткани сердечной мышцы

Основные выводы

Ключевые моменты

Миокард требует значительного количества энергии для непрерывного сокращения в течение всей жизни человека.

Эти потребности в энергии удовлетворяются за счет митохондрий, миоглобинов и обильного кровоснабжения коронарных артерий.

Митохондрии вырабатывают АТФ для сокращения кардиомиоцитов.

Миоглобины — это пигменты, накапливающие и переносящие кислород в кардиомиоцитах.

Аэробный метаболизм происходит при наличии кислорода, а анаэробное дыхание происходит, когда ткани лишены кислорода. Аэробный метаболизм отвечает за почти всю метаболическую функцию сердца, но анэробный метаболизм также может вносить свой вклад.

Резервуары глюкозы и рециркуляция лактата позволяют сердцу функционировать даже при недоедании.

Ключевые термины

лактат : молекула, вырабатываемая анаэробным дыханием, которая может использоваться для производства АТФ без кислорода, хотя и на более низких уровнях.

миоглобин : небольшой глобулярный белок, содержащий группу гема, которая переносит кислород к мышцам из крови и хранит резервный кислород.

Сердечная мышца непрерывно качает кровь на протяжении всей жизни и обладает высокой устойчивостью к утомлению. Кардиомиоциты содержат большое количество митохондрий, электростанции клетки, обеспечивающей непрерывное аэробное дыхание и производство АТФ, необходимых для механического сокращения мышц.Ткань сердечной мышцы имеет одни из самых высоких энергетических потребностей в организме человека (наряду с мозгом), имеет высокий уровень митохондрий и постоянное обильное кровоснабжение, поддерживающее ее метаболическую активность.

Аэробный метаболизм

Аэробный метаболизм — необходимый компонент для поддержки метаболической функции сердца. Кислород необходим, и если даже небольшая часть сердца будет испытывать недостаток кислорода в течение длительного времени, произойдет инфаркт миокарда (сердечный приступ). Коронарное кровообращение ответвляется от аорты вскоре после того, как она покидает сердце, и снабжает сердце питательными веществами и кислородом, необходимыми для поддержания аэробного метаболизма.Клетки сердечной мышцы содержат большее количество митохондрий, чем другие клетки организма, что способствует более высокому производству АТФ.

Сердце получает энергию в результате аэробного метаболизма через множество различных типов питательных веществ. Шестьдесят процентов энергии для работы сердца получают из жиров (свободных жирных кислот и триглицеридов), 35% из углеводов и 5% из аминокислот и кетоновых тел из белков. Эти пропорции широко варьируются в зависимости от доступных питательных веществ. Недоедание не приведет к отмиранию сердечной ткани в отличие от кислородного голодания, потому что в организме есть запасы глюкозы, которые поддерживают жизненно важные органы тела, а также способность перерабатывать и использовать лактат в аэробных целях.

Миоглобин : гемовый компонент миоглобина, показанный оранжевым цветом, связывает кислород. Миоглобин обеспечивает запас кислорода мышечным клеткам.

Сердечная мышца также содержит большое количество пигмента, называемого миоглобином. Миоглобин похож на гемоглобин тем, что содержит гемовую группу (сайт связывания кислорода). Миоглобин переносит кислород из крови в мышечную клетку и сохраняет резервный кислород для аэробной метаболической функции в мышечной клетке.

Анаэробный метаболизм

В то время как аэробное дыхание поддерживает нормальную сердечную деятельность, анаэробное дыхание может обеспечить дополнительную энергию в течение коротких периодов кислородного голодания.