Российские ученые сделали открытие, которое изменит подход к лечению сердца

Сердечно-сосудистые заболевания остаются главной причиной смертности в мире — ежегодно они уносят 19,8 миллиона жизней. Ученые Сеченовского Университета впервые детально описали, как именно меняется миокард с возрастом, и выделили четыре ключевых признака клеточного старения сердца. Это открытие может изменить подход к диагностике и лечению сердечных заболеваний, а в будущем поможет предотвращать фатальные изменения в самой важной мышце человека.

Работа завоевала первое место на Всероссийском конкурсе молодых ученых и специалистов в области патологической анатомии имени М.М. Руднева. Ученые изучили состояние клеток сердца у пациентов с хроническим миокардитом — воспалением сердечной мышцы. В исследовании приняли участие пациенты Факультетской терапевтической клиники им. В.Н. Виноградова. Их разделили на четыре группы: пожилых (старше 60 лет) и молодых (до 59 лет), с перенесенным COVID‑19 и без. У всех взяли эндомиокардиальную биопсию —  маленький кусочек ткани, в котором можно изучить изменения на уровне клеток.

Исследователи выявили четыре маркера, указывающие на биологическое старение сердца. Первый – это клеточный «мусор». В кардиомиоцитах – клетках, из которых состоит сердечная мышца, качающая кровь, – с возрастом накапливается липофусцин, который еще называют «пигментом старения». Это желто-бурые гранулы из окисленных жиров и белков – побочный продукт жизнедеятельности клеток.  Накопленные клеточные отходы мешают мышце нормально сокращаться и перегонять кровь. В среднем, у пожилых пациентов обнаружили в три раза больше липофусцина, чем у молодых.

Второй признак старения – это амитосенсцентные клетки, которые перестают делиться, но не умирают. Из-за накопившихся в течение жизни генетических поломок особенно активно начинает работать ген p16, который кодирует одноименный белок. В норме p16 тормозит бесконтрольное деление клеток, подавляет опухолевые процессы, регулирует клеточный цикл, но с возрастом таких клеток образуется все больше. Они начинают вырабатывать токсические вещества, а молодым клеткам не позволяют регенерировать. Возникает порочный круг – старые клетки уже не справляются с нагрузкой, а молодым дорогу не дают. У пожилых пациентов экспрессия, то есть выработка p16 была значительно выше, особенно много таких клеток было у тех, кто переболел COVID‑19.

Третьим признаком клеточного старения стало уменьшение количества капилляров – мелких сосудов, по которым к клеткам поступают кислород и питание. У молодых пациентов их было больше. Причем, особенно большое количество капилляров обнаружили, как ни странно, у пациентов, переболевших COVID‑19.  Ученые объясняют это компенсаторно-приспособительной реакцией – при атаке вируса организм старался увеличить площадь питания сердца, но у пожилых этот механизм уже не работал.

И четвертый маркер – само воспаление у пожилых выглядело иначе, чем у молодых. У молодых пациентов с миокардитом в ткани сердца было в два раза больше Т-лимфоцитов — клеток иммунитета, которые атакуют возбудителя. У пожилых иммунный ответ был вялым, но воспаление при этом не проходило — оно становилось хроническим, низкоинтенсивным. Такое воспаление не дает сердцу восстанавливаться и постепенно разрушает его.

Отдельное внимание ученые уделили пациентам, переболевшим COVID‑19.  И у пожилых, и у молодых пациентов с постковидным миокардитом уровень апоптоза — программируемой гибели клеток — был повышен по сравнению с теми, кто не болел COVID‑19. Вирус заставляет клетки гибнуть быстрее, чем они успевают восстанавливаться, пришли к выводу ученые. Кроме того, у всех пациентов с COVID‑19 в сердце находили васкулит — воспаление мелких сосудов, чего не было у не переболевших коронавирусом.

Новые данные могут помочь подбирать пациентам персонализированное лечение, рассчитывают врачи. Ученые предложили включить в диагностический алгоритм для пожилых пациентов новые маркеры, которые будут показывать уровень клеточного старения, состояния капилляров и гибели клеток. Исследователи считают, что новые данные помогут обнаружить опасные изменения и у молодых людей: из-за растущего числа случаев ожирения и сахарного диабета все чаще встречается феномен старения сердца – биологический возраст органа может быть больше, чем число прожитых его владельцем лет.

Новый подход к диагностике позволит подбирать лечение в зависимости от того, какой именно механизм старения преобладает у конкретного пациента. Например, терапия может быть направлена на улучшение микроциркуляции крови.

Напомним, врачи рассказали, какая доза кофеина в сутки безопасна для сердца.