Избыточное отложение внеклеточного матрикса в сердечной мышце
Фиброз сердца обычно относится к избыточному отложению внеклеточного матрикса в сердечной мышце, но этот термин может также относиться к аномальному утолщению сердечных клапанов из-за неадекватной пролиферации сердечных фибробластов . [1] Фиброзная сердечная мышца более жесткая и менее податливая и наблюдается при прогрессировании сердечной недостаточности. Описание ниже фокусируется на конкретном механизме клапанной патологии, но существуют и другие причины клапанной патологии и фиброза сердечной мышцы.
Фиброцитарные клетки обычно секретируют коллаген и выполняют функцию структурной поддержки сердца. При чрезмерной активации этот процесс вызывает утолщение и фиброз клапана, при этом белая ткань накапливается в первую очередь на трехстворчатом клапане , но также и на легочном клапане . Утолщение и потеря гибкости в конечном итоге могут привести к клапанной дисфункции и правосторонней сердечной недостаточности .
Типы
Ниже приведены типы фиброза миокарда :
- Интерстициальный фиброз , который неспецифичен и описан при застойной сердечной недостаточности, гипертонии и нормальном старении. [2]
- Субэпикардиальный фиброз , также неспецифический, и связан с неинфарктными диагнозами, такими как миокардит и неишемическая кардиомиопатия. [3] [4]
- Заместительный фиброз , который указывает на более старый инфаркт. [2]
Микрофотография здорового миокарда против
интерстициального фиброза при дилатационной кардиомиопатии. Окраска альциановым синим. Фиброз либо равномерно распределен между миоцитами, либо следует анатомическим структурам, таким как кровеносные сосуды.
Интерстициальный фиброз при хронической ишемической болезни сердца, окраска гематоксилином и эозином, с сопутствующими относительно хорошо организованными пучками миокарда
Субэпикардиальный фиброз (эпикард вверху).
Заместительный фиброз при инфаркте миокарда, как правило, беспредельный, плотный и не соответствующий другим типам.
Связь с избытком серотонина в крови (5-HT)
Некоторые заболевания, такие как нейроэндокринная опухоль тонкого кишечника (также известная под устаревшим термином карциноид ), которые иногда выделяют большие количества 5-гидрокситриптамина, обычно известного как 5-HT или серотонин в кровь, могут вызывать характерную картину преимущественно правостороннего фиброза сердца, который можно определить с помощью эхокардиографии . Кардиальный фиброз является значительным источником заболеваемости и смертности у пациентов с функциональными нейроэндокринными опухолями. Эта патология также наблюдалась у некоторых восточноафриканских племен, которые едят пищу ( матоке — зеленый банан), содержащую избыточное количество серотонина. [ необходима цитата ]
Связь с препаратами — прямыми агонистами серотонинергических рецепторов
Повышенная распространенность фиброза сердца и связанных с ним вальвопатий была обнаружена связанной с использованием ряда не связанных между собой препаратов после долгосрочного статистического анализа после того, как препараты появились на рынке в течение некоторого времени. Причина этого была неизвестна в то время, но в конечном итоге было установлено, что все вовлеченные препараты действовали как агонисты на рецепторы 5-HT 2B в сердце в дополнение к их предполагаемым местам действия в других частях тела. [5] [6]
Однако точные механизмы, задействованные в этом, остаются неясными, поскольку, хотя кардиотоксичность и показывает некоторую зависимость от дозы [7] , она не всегда развивается, а постоянное ежедневное использование в течение длительного периода, как правило, является наиболее сильным предиктором развития клапанной патологии. [8] [9] [10]
Лекарства, которые чаще всего ассоциируются с этим заболеванием, — это препараты для снижения веса, такие как фенфлурамин и хлорфентермин , а также противопаркинсонические препараты, такие как перголид и каберголин , которые назначают для постоянного использования. [ необходима ссылка ]
Изменения сердечного клапана, наблюдаемые при умеренном и периодическом использовании, могут привести к необратимому повреждению и опасным для жизни проблемам с сердцем, если употребление причинного препарата увеличивается или продолжается, однако продольные исследования бывших пациентов показывают, что повреждение со временем заживет, по крайней мере, в некоторой степени. [11] [12]
Анорексички
Некоторые препараты для подавления аппетита , такие как фенфлурамин (который в сочетании с фентермином продавался как Пондимин и обычно назывался фен-фен), хлорфентермин и аминорекс (вместе с его аналогом 4-метиламинорексом , который время от времени использовался в качестве рекреационного наркотика) вызывают схожую картину сердечного фиброза (и легочной гипертензии ), по-видимому, за счет чрезмерной стимуляции рецепторов 5HT 2B на клетках сердечных фибробластов. [ необходима ссылка ]
Эти препараты, как правило, вызывают повышенный риск повреждения сердечного клапана и последующей сердечной недостаточности, что в конечном итоге привело к их изъятию с рынка. [ необходима цитата ]
Противомигренозные препараты
Давно известно, что некоторые противомигренозные препараты , которые воздействуют на серотониновые рецепторы как сосудосуживающие агенты, связаны с легочной гипертензией и феноменом Рейно (оба эффекта сосудосуживающие), а также с ретроперитонеальным фиброзом (эффект пролиферации фиброзных клеток/фиброцитов, который, как полагают, аналогичен фиброзу сердечного клапана). [ необходима цитата ]
К этим препаратам относятся эрготамин и метисергид , и оба препарата также могут вызывать сердечный фиброз. [13]
Противопаркинсонические препараты
Некоторые противопаркинсонические препараты , хотя и нацелены на дофаминергические рецепторы , перекрестно реагируют также с серотонинергическими рецепторами 5-HT 2B и, как сообщается, вызывают сердечный фиброз. К таким препаратам относятся перголид и каберголин. [ необходима цитата ]
Антигипертензивные препараты
Гуанфацин может быть агонистом 5-HT 2B , на основании результатов теоретического моделирования и высокопроизводительного скрининга. [14] [15]
Перголид
Перголид был противопаркинсоническим препаратом, применение которого снижалось с 2003 года, когда было сообщено о его связи с сердечным фиброзом. [16] В марте 2007 года перголид был отозван с рынка США из-за серьезного повреждения клапанов, что было показано в двух независимых исследованиях. [17] [18]
Каберголин
Как и перголид, каберголин был связан с повреждением сердца. Среди подобных противопаркинсонических препаратов каберголин демонстрирует тот же тип связывания с серотониновыми рецепторами, что и перголид. [19] Хотя лисурид , родственный препарат, также связывается с рецептором 5-HT 2B , он действует как антагонист, а не как агонист. [20]
В январе 2007 года сообщалось, что каберголин (Достинекс) также связан с поражением клапанов сердца. [21]
Рекреационные наркотики
Было показано, что несколько серотонинергических рекреационных наркотиков, включая эмпатогены МДА и МДМА («экстази») [22] и некоторые галлюциногены , такие как DOI [23] и Bromo-DragonFLY [24] , действуют как агонисты 5-HT 2B in vitro , но неясно, насколько значимым может быть это как фактор риска, связанный с их рекреационным использованием.
Производное пиперазина mCPP (основной метаболит тразодона ) является агонистом 5-HT 2B в животных моделях, но на самом деле ведет себя как антагонист 5-HT 2B у людей. [25] [26] [27]
МДМА
В ходе одного исследования с участием людей, употребляющих МДМА («экстази»), было обнаружено, что у них наблюдались изменения сердечных клапанов, указывающие на ранний сердечный фиброз, которые не наблюдались у контрольной группы, не употреблявшей МДМА [28], что позволяет предположить, что употребление МДМА, безусловно, может вызывать такого рода повреждения сердца. [ оригинальное исследование? ]
С другой стороны, пока нет статистических данных, позволяющих установить или опровергнуть значительное увеличение частоты сердечных клапанных заболеваний у нынешних или бывших пользователей MDMA. При отсутствии исследований по этому вопросу можно предположить, что, как и в случае с другими агонистами 5-HT 2B , развитие повреждения сердечного клапана может зависеть от частоты и продолжительности использования и общего кумулятивного воздействия с течением времени. Если это так, то наиболее активные пользователи, вероятно, столкнутся с наибольшим риском повреждения сердца. [ необходима цитата ]
Другие серотонинергические фармакологические препараты, находящиеся под вопросом
Антидепрессанты СИОЗС повышают уровень серотонина в крови [ требуется цитата ] и, таким образом, могут быть способны к тем же рискам, хотя считается, что риск существенно ниже с такими препаратами. Аминокислота L-триптофан также повышает уровень серотонина в крови и может представлять тот же риск; хотя, опять же, риск считается низким. [ требуется цитата ]
Однако производное триптофана 5-HTP (5-гидрокситриптофан), используемое при лечении депрессии, значительно повышает уровень серотонина в крови [ требуется цитата ] . Пока не сообщалось о его связи с клапанной болезнью или другим фиброзом, но по предыдущим теоретическим причинам его предполагали как возможную опасность. [ требуется цитата ]
Когда 5-HTP используется в медицине, его обычно вводят вместе с карбидопой , [29] [30], что предотвращает периферическое декарбоксилирование 5-HTP в серотонин и, таким образом, обеспечивает повышение только уровня серотонина в мозге без возникновения периферических побочных эффектов. Однако 5-HTP также продается без карбидопы в качестве пищевой добавки и может иметь повышенные риски при приеме без карбидопы. [ необходима ссылка ]
У человекообразных обезьян
Сердечный фиброз распространен у человекообразных обезьян, находящихся под опекой человека. Термин идиопатический фиброз миокарда был придуман, чтобы подчеркнуть, что это заболевание, вероятно, отличается от описанных выше форм сердечного фиброза у людей. Этиология неизвестна, хотя дефицит витамина D является потенциальной предполагаемой причиной, по крайней мере, у шимпанзе. [31]
Возможные методы лечения
Наиболее очевидным лечением фиброза сердечного клапана или фиброза в других местах является прекращение стимулирующего препарата или продукции серотонина. В случае функциональной нейроэндокринной опухоли аналоги соматостатина, такие как октреотид, используются для снижения продукции серотонина опухолевыми клетками, которые часто сильно экспрессируют ингибирующие рецепторы соматостатина. [ необходима цитата ]
У некоторых пациентов может потребоваться хирургическая замена трикуспидального клапана , иногда в сочетании с заменой легочного клапана. [32]
Было обнаружено, что соединение, содержащееся в красном вине, ресвератрол , замедляет развитие фиброза сердца. [33] [34] [35] Более сложные подходы к борьбе с фиброзом сердца, такие как ингибирование микроРНК ( например, miR-21 ), тестируются на животных моделях.
Ссылки
- ^ Gourdie RG, Dimmeler S, Kohl P (сентябрь 2016 г.). «Новые терапевтические стратегии, нацеленные на фибробласты и фиброз при сердечных заболеваниях». Nature Reviews. Drug Discovery . 15 (9): 620–638. doi :10.1038/nrd.2016.89. PMC 5152911. PMID 27339799 .
- ^ ab Chute, Michael; Aujla, Preetinder; Jana, Sayantan; Kassiri, Zamaneh (2019). «Нефибриллярная сторона фиброза: вклад базальной мембраны, протеогликанов и гликопротеинов в фиброз миокарда». Журнал сердечно-сосудистого развития и заболеваний . 6 (4): 35. doi : 10.3390/jcdd6040035 . ISSN 2308-3425. PMC 6956278. PMID 31547598 .
- ^ Грэни, Кристоф; Эйххорн, Кристиан; Бир, Луик; Канеко, Кёичи; Мурти, Венкатеш Л.; Агарвал, Викрам; Агаев, Аяз; Штайнер, Майкл; Бланкштейн, Рон; Джерош-Херольд, Майкл; Квонг, Рэймонд Й. (2019). «Сравнение методов количественной оценки фиброза миокарда с помощью сердечно-сосудистой магнитно-резонансной томографии для стратификации риска у пациентов с подозрением на миокардит». Журнал кардиоваскулярного магнитного резонанса . 21 (1): 14. doi : 10.1186/s12968-019-0520-0 . ISSN 1532-429X. PMC 6393997. PMID 30813942 .
- ^ Бхаскаран, Эшвин; Тунг, Родерик; Стивенсон, Уильям Г.; Кумар, Саурабх (2019). «Катетерная абляция ЖТ при неишемических кардиомиопатиях: эндокардиальный, эпикардиальный и интрамуральный подходы». Сердце, легкие и кровообращение . 28 (1): 84–101. doi :10.1016/j.hlc.2018.10.007. ISSN 1443-9506. PMID 30385114. S2CID 54349750.
- ^ Занеттини Р., Антонини А., Гатто Г., Джентиле Р., Тесей С., Пеццоли Г. (январь 2007 г.). «Клапанные заболевания сердца и использование агонистов дофамина при болезни Паркинсона». The New England Journal of Medicine . 356 (1): 39–46. doi : 10.1056/NEJMoa054830 . PMID 17202454.
- ^ Andersohn F, Garbe E (январь 2009). «Сердечные и несердечные фиброзные реакции, вызванные агонистами дофамина, полученными из спорыньи и не из спорыньи». Расстройства движения . 24 (1): 129–33. doi : 10.1002/mds.22385 . PMID 19170199. S2CID 43196860.
- ^ Corvol JC, Anzouan-Kacou JB, Fauveau E, Bonnet AM, Lebrun-Vignes B, Girault C и др. (декабрь 2007 г.). «Регургитация сердечного клапана, использование перголида и болезнь Паркинсона: наблюдательное исследование и метаанализ». Архивы неврологии . 64 (12): 1721–6. doi : 10.1001/archneur.64.12.1721 . PMID 18071034.
- ^ Sachdev M, Miller WC, Ryan T, Jollis JG (декабрь 2002 г.). «Влияние диетических таблеток на основе фенфлурамина на сердечные клапаны: метаанализ наблюдательных исследований». American Heart Journal . 144 (6): 1065–73. doi :10.1067/mhj.2002.126733. PMID 12486432.
- ^ Хопкинс П. Н., Полюков Г. И. (июнь 2003 г.). «Риск клапанной болезни сердца, связанный с использованием фенфлурамина». BMC Cardiovascular Disorders . 3 : 5. doi : 10.1186/1471-2261-3-5 . PMC 194859. PMID 12801402 .
- ^ Антонини А., Поуи В. (сентябрь 2007 г.). «Фиброзные реакции клапанов сердца на лечение агонистами дофамина при болезни Паркинсона». The Lancet. Неврология . 6 (9): 826–9. doi :10.1016/S1474-4422(07)70218-1. PMID 17706566. S2CID 39526238.
- ^ Hensrud DD, Connolly HM, Grogan M, Miller FA, Bailey KR, Jensen MD (декабрь 1999 г.). «Улучшение эхокардиографии с течением времени после прекращения использования фенфлурамина и фентермина». Mayo Clinic Proceedings . 74 (12): 1191–7. doi :10.4065/74.12.1191. PMID 10593346.
- ^ Флеминг Р. М., Бойд Л. Б. (2007). «Продольные эффекты использования фенфлурамина-фентермина». Ангиология . 58 (3): 353–9. doi :10.1177/0003319707302496. PMID 17626991. S2CID 25249333.
- ^ Баскин, Стивен I (1991-09-23). Принципы сердечной токсикологии. CRC Press. ISBN 9780849388095.
- ^ Elangbam CS (октябрь 2010 г.). «Лекарственно-индуцированная вальвулопатия: обновление». Toxicologic Pathology . 38 (6): 837–48. CiteSeerX 10.1.1.1000.286 . doi :10.1177/0192623310378027. PMID 20716786. S2CID 20796556.
- ^ Huang XP, Setola V, Yadav PN, Allen JA, Rogan SC, Hanson BJ и др. (октябрь 2009 г.). «Параллельное функциональное профилирование активности показывает, что вальвулопатогены являются мощными агонистами рецепторов 5-гидрокситриптамина (2B): последствия для оценки безопасности лекарств». Молекулярная фармакология . 76 (4): 710–22. doi :10.1124/mol.109.058057. PMC 2769050. PMID 19570945 .
- ^ ADRAC (август 2004 г.). «Сердечная вальвулопатия с перголидом». Aust Adv Drug React Bull . 23 (4). Архивировано из оригинала 27.06.2012.Бесплатный полный текст Архивировано 15 декабря 2007 г. на Wayback Machine Австралийского управления по контролю за товарами терапевтического назначения
- ^ "MedWatch - 2007 Safety Information Alerts. Permax (pergolide) и его дженерики". Управление по контролю за продуктами и лекарствами США . 29 марта 2007 г. Получено 30 марта 2007 г.
- ^ Проблемы со входом
- ^ Jähnichen S, Horowski R, Pertz H. ««Перголид и каберголин, но не лисурид, проявляют агонистическую эффективность в отношении серотониновых рецепторов 5-HT2B»» (PDF) . (515 KiB ) Презентация. Получено 2007-03-30.
- ^ Hofmann C, Penner U, Dorow R, Pertz HH, Jähnichen S, Horowski R и др. (2006). «Лисурид, агонист дофаминовых рецепторов со свойствами антагониста рецепторов 5-HT2B: отсутствие сообщений о побочных реакциях на препараты при сердечной вальвулопатии подтверждает концепцию решающей роли агонизма рецепторов 5-HT2B при фиброзе клапанов сердца». Клиническая нейрофармакология . 29 (2): 80–6. doi :10.1097/00002826-200603000-00005. PMID 16614540. S2CID 33849447.
- ^ Шаде Р., Андерсон Ф., Суисса С., Хаверкамп В., Гарбе Э. (январь 2007 г.). «Агонисты дофамина и риск регургитации сердечного клапана». The New England Journal of Medicine . 356 (1): 29–38. doi : 10.1056/NEJMoa062222 . PMID 17202453.
- ^ Setola V, Hufeisen SJ, Grande-Allen KJ , Vesely I, Glennon RA, Blough B и др. (июнь 2003 г.). «3,4-метилендиоксиметамфетамин (МДМА, «Экстази») вызывает фенфлураминоподобные пролиферативные действия на интерстициальные клетки клапанов сердца человека in vitro». Молекулярная фармакология . 63 (6): 1223–9. doi :10.1124/mol.63.6.1223. PMID 12761331. S2CID 839426.
- ^ Шумахер М (2007). [Хиральные арилметокситриптамины как антагонисты рецептора 5-HT2B: синтез, анализ и фармакология in vitro] (немецкий) (PDF) (диссертация). Кандидатская диссертация. Регенсбургский университет. стр. 6–17. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-18 . Получено 2008-08-11 .
- ^ Parker MA, Marona-Lewicka D, Lucaites VL, Nelson DL, Nichols DE (декабрь 1998 г.). «Новый (бензодифуранил)аминоалкан с чрезвычайно мощной активностью в рецепторе 5-HT2A». Journal of Medicinal Chemistry . 41 (26): 5148–9. doi :10.1021/jm9803525. PMID 9857084.
- ^ Gatch MB (август 2003 г.). «Дискриминантные стимульные эффекты м-хлорфенилпиперазина как модель роли серотониновых рецепторов в тревожности». Life Sciences . 73 (11): 1347–67. doi :10.1016/S0024-3205(03)00422-3. PMID 12850497.
- ^ Nunes-de-Souza V, Nunes-de-Souza RL, Rodgers RJ, Canto-de-Souza A (февраль 2008 г.). «Активация рецептора 5-HT2 в периакведуктальном сером веществе среднего мозга (PAG) снижает тревожное поведение у мышей». Behavioural Brain Research . 187 (1): 72–9. doi :10.1016/j.bbr.2007.08.030. PMID 17935799. S2CID 25222128.
- ^ Thomas DR, Gager TL, Holland V, Brown AM, Wood MD (июнь 1996 г.). «м-хлорфенилпиперазин (мХФП) является антагонистом клонированного человеческого рецептора 5-HT2B». NeuroReport . 7 (9): 1457–60. doi :10.1097/00001756-199606170-00002. PMID 8856697.
- ^ Droogmans S, Cosyns B, D'haenen H, Creeten E, Weytjens C, Franken PR и др. (ноябрь 2007 г.). «Возможная связь между злоупотреблением 3,4-метилендиоксиметамфетамином и клапанной болезнью сердца». Американский журнал кардиологии . 100 (9): 1442–5. doi :10.1016/j.amjcard.2007.06.045. PMID 17950805.
- ^ Magnussen I, Van Woert MH (1982). «Человеческая фармакокинетика длительного применения 5-гидрокситриптофана в сочетании с ингибиторами декарбоксилазы». European Journal of Clinical Pharmacology . 23 (1): 81–6. doi :10.1007/BF01061381. PMID 6182005. S2CID 27371084.
- ^ Genazzani AR, Sandrini G, Facchinetti F, Rizzo V, Alfonsi E, Sances G, et al. (сентябрь 1986 г.). «Влияние L-5HTP с карбидопой и без нее на бета-эндорфин плазмы и восприятие боли: возможные последствия в профилактике мигрени». Cephalalgia . 6 (3): 175–9. doi :10.1046/j.1468-2982.1986.0603175.x. PMID 2945645. S2CID 44768866.
- ^ Стронг, Виктория; Моитти, Софи; Шеппард, Мэри Н.; Липтовски, Матьяс; Уайт, Кейт; Редроб, Шарон; Кобб, Малкольм; Бейкер, Керстин (01.01.2020). «Идиопатический фиброз миокарда у шимпанзе в неволе (Pan troglodytes)». Ветеринарная патология . 57 (1): 183–191. doi : 10.1177/0300985819879442 . ISSN 0300-9858. PMID 31640487. S2CID 204849878.
- ^ Nguyen A, Schaff HV, Abel MD, Luis SA, Lahr BD, Halfdanarson TR, Connolly HM (июль 2019 г.). «Улучшение результатов замены клапана при карциноидной болезни сердца». Журнал торакальной и сердечно-сосудистой хирургии . 158 (1): 99–107.e2. doi : 10.1016/j.jtcvs.2018.09.025 . PMID 30527716.
- ^ Olson ER, Naugle JE, Zhang X, Bomser JA, Meszaros JG (март 2005 г.). «Ингибирование пролиферации сердечных фибробластов и дифференциации миофибробластов ресвератролом». American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology . 288 (3): H1131-8. doi :10.1152/ajpheart.00763.2004. PMID 15498824. S2CID 22889441.
- ^ Aubin MC, Lajoie C, Clément R, Gosselin H, Calderone A, Perrault LP (июнь 2008 г.). «У самок крыс, получавших диету с высоким содержанием жиров, наблюдалась сосудистая дисфункция и сердечный фиброз при отсутствии явного ожирения и гиперлипидемии: терапевтический потенциал ресвератрола». Журнал фармакологии и экспериментальной терапии . 325 (3): 961–8. doi :10.1124/jpet.107.135061. PMID 18356487. S2CID 10178065.
- ^ Sutra T, Oiry C, Azay-Milhau J, Youl E, Magous R, Teissèdre PL и др. (декабрь 2008 г.). «Профилактическое воздействие пищевых доз полифенольных молекул на сердечный фиброз, связанный с метаболическим синдромом: участие остеопонтина и окислительного стресса». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 56 (24): 11683–7. doi :10.1021/jf802357g. PMID 19049292.