Кальцинуюча хвороба клапанів серця: сучасні погляди на етіопатогенез

17 вересня 2008
7749
Резюме

В огляді літератури розглянуто нові дані щодо етіопатогенезу кальцинуючої хвороби клапанів серця. Обговорюються результати багатьох експериментальних і клінічних досліджень стосовно цієї проблеми.

В Європі та Північній Америці аортальний стеноз (АС) — найбільш часта клапанна патологія серця і третє за частотою захворювання серцево-судинної системи (після артеріальної гіпертензії (АГ) та ішемічної хвороби серця (ІХС)) . Так, за даними ряду популяційних досліджень (Lindroos M. et al., 1993; Stewart B.F. et al., 1997; Freeman R.V., Otto C.M., 2005; Акишбая М.О., 2006; Faggiano P. et al., 2006), поширеність АС серед осіб похилого віку становить від 2 до 9%. Згідно з даними Helsinki Ageing Study (Lindroos M. et al., 1993) із 552 представників загальної популяції віком >55 років легкий ступінь кальцинозу аортального клапана (АК) діагностовано у 40%, тяжкий — у 13%, критичний АС — у 2,2% осіб. У Cardiovascular Health Study при обстеженні 5201 особи загальної популяції віком ≥65 років АС був зареєстрований у 28% пацієнтів (Stewart B.F. et al., 1997). Результати аналізу О.В. Андропової та співавторів (2005) демонструють, що кальциноз АК виявляли у 85% випадків смерті внаслідок серцево-судинних захворювань та в кожному третьому випадку смерті від інших причин. Отже, виходячи з наведених даних, кальциноз АК слід розглядати як часті структурно-морфологічні зміни, які виявляють переважно у пацієнтів похилого та старечого віку. З практичної точки зору виникає логічне питання — як слід розглядати ці зміни АК? Чи як прояви інших патологічних процесів, чи як самостійну форму ураження клапанів серця?

Дані проспективного дослідження Euro Heart Survey on Valvular Heart Disease свідчать, що у ролі безпосередніх причин АС у переважній більшості (81,9%) випадків виступає кальцинуюча хвороба клапанів серця (КХКС), в 11,2% — ревматична хвороба серця і в 5,4% — вроджена вада, а саме одно- або двостулковий АК (Faggiano P. et al., 2006). Практично аналогічна ситуація простежується і в Україні. Так, результати аналізу К.М. Амосової та співавторів (2002) демонструють, що найбільш частою причиною виникнення набутих вад серця у пацієнтів віком >40 років є КХКС. Дослідники свідчать, що перші ознаки захворювання спостерігаються вже у віці 31–50 років близько в 8,1% чоловіків і 7,7% жінок. Ю.В. Федоров (2001) при обстеженні хворих із кардіологічними скаргами виявляв кальциноз АК у 17,2% пацієнтів віком >41 року і у 20,9% — >55 років. Дослідник свідчить про чітке зростання поширення АС з віком — на кожен наступний рік життя відносний ризик розвитку АС становив 1,04. Такої ж думки дотримуються й інші автори, які виявляли кальциноз АК у 25% осіб віком 65–74 років і у 48% — >84 років (Freeman R.V., Otto C.M., 2005).

Зростаюче значення КХКС спостерігається і на прикладі реконструктивних операцій на АК. Так, відзначено зниження частоти ревматичних аортальних вад з 96 до 37% і підвищення частоти виявлення КХКС з 11 до 30% протягом 1977–1999 рр. (Андропова О.В., Анохин В.Н., 2005). При аналогічному аналізі в клініці Mayo протягом 1981–1985 рр. відзначали зниження частоти ревматичних аортальних вад з 30 до 18% і підвищення частоти виявлення КХКС з 30 до 46% (Faggiano P. et al., 2006).

Вперше морфологічна картина КХКС описана S. Bonet у 1679 р., який при розтині тіла пацієнта, що помер раптово, спостерігав виражений кальциноз АК при відсутності інших морфологічних змін в органах і системах. У 1904 р. J.G. Monckeberg описав два випадки масивної петрифікації АК у людей похилого віку, пояснивши кальциноз результатом вікового зношування клапанів. Кальцифікацію кільця мітрального клапана з розвитком повної AV-блокади вперше описано в 1908 році J. Bonninger. У 1940 р. запропонована назва «кальцинуюча хвороба клапанів серця» (calcific valvular heart disease).

Не зважаючи на сучасні досягнення в розумінні патогенезу КХКС, етіологія цього захворювання залишається остаточно нез’ясованою. Першу гіпотезу розвитку кальцинозу АК висловив ще J.G. Monckeberg, припустивши, що головною причиною, яка могла б сприяти розвитку кальцифікації клапана, є «вікове зношування» («wear and tear») сполучнотканинного скелета серця, зумовлене постійним гемодинамічним навантаженням, перш за все на АК. Це знайшло відображення у назві захворювання, поширеній за кордоном донедавна — дегенеративний кальцинований стеноз АК. І хоча пізнішими дослідженнями було продемонстровано, що кальцифікація АК є активним процесом, внесок механічного чинника досить вагомий.

Впливом механічного стресу можна пояснити і різницю в часі розвитку АС на фоні дво- і тристулкового АК. Так, у пацієнтів із двостулковим АК значно раніше виникають клінічні та інструментальні прояви АС, перебіг АС у цих хворих має значно вищі темпи прогресування (Федоров Ю.В., 2001; Mohler E.R. 3rd et al., 2001; Freeman R.V., Otto C.M., 2005; Акишбая М.О., 2006; Aikawa E. et al., 2007).

Як причину розвитку кальцифікації клапанів певний час розглядали латентно перенесений ревматичний вальвуліт. І.В. Єгоров (2004) за допомогою визначення алоантигену В-лімфоцитів D8/17 — імуногенетичного маркера ревматичної лихоманки — продемонстрована відсутність носійства цього маркера у 98% пацієнтів з легким, помірним та тяжким кальцинозом АК. Дослідник свідчить, що для ревматичного процесу більш характерним є поєднання ураження мітрального клапана і АК, при цьому ураження АК частіше проявляється аортальною недостатністю (Егоров И.В. и соавт., 1999). У пацієнтів із ревматичним вальвулітом визначають зрощення стулок клапанів та їх значну деформацію, в той час як при КХКС спостерігають склерозування стулок з їх потовщенням, наявність кальцинатів на фіброзному кільці та основах стулок, відсутність зрощення між ними. При ревматизмі виявляють виражений хронічний вальвуліт з характерними субміліарними ревматичними гранульомами і скопиченням значної кількості макрофагів, лімфоцитів, сегментоядерних нейтрофільних гранулоцитів, базофільних клітин як в зонах кальцифікації, так і за її межами, при КХКС — ознаки незначного хронічного запалення по периферії кальцієвих депозитів, можливі прояви активного кісткоутворення, неоангіогенезу (Федоров Ю.В., 2000; Mohler E.R. 3rd et al., 2001; Зербіно Д.Д. та співавт., 2002; Mazzone A. et al., 2004; Fondard O. et al., 2005; Charest A. et al., 2006).

Деякі дослідники причинами розвитку кальцинозу АК і мітрального клапанів вважають інфекційний ендокардит (Chuangsuwanich T. et al., 2004). Проте останній значно частіше призводить до розвитку аортальної недостатності, ніж до стенозу АК. Крім того, поширення інфекційного ендокардиту в популяції набагато нижче, ніж КХКС, захворювання частіше розвивається у пацієнтів більш молодого віку.

Як вагомий фактор розвитку КХКС розглядають системний атеросклероз, який має спільні чинники ризику з КХКС і подібну гістопатологічну картину. З цього приводу КХКС тривалий час розглядали як прояв тяжкого атеросклеротичного процесу.

У 1948 р. А. Вальтер описав інтенсивну ліпоїдну інфільтрацію стулок і кільця АК з подальшим розвитком петрифікації цих вогнищ і формуванням АС. Дослідник акцентує увагу на тому, що ліпоїдоз має фокальний характер і ніяким чином не асоціюється з тяжкістю атеросклеротичних змін в аорті. У дослідженні виявлено відсутність проліферативних змін навколо вогнищ ліпоїдної інфільтрації, тоді як в інтимі аорти та артерій відкладання ліпідів, як правило, супроводжувалося проліферативними змінами з формуванням бляшки (Егоров И.В., 2004). Також продемонстровано відсутність міоцитів у стулках АК, для функціонування яких постачаються ліпопротеїди, натомість наявні міофібробласти, підтип диференційованих фібробластів. Окрім того, показана відсутність стадії «фіброзної бляшки» в розвитку кальцинозу — після жирової дистрофії одразу розвивається кальциноз (Егоров И.В., 2004; Freeman R.V., Otto C.M., 2005).

Привертає увагу той факт, що не в кожного пацієнта з клінічними проявами ІХС діагностують КХКС, а частота виявлення кальцинозу клапанів у популяції значно поступається поширенню ІХС. При ІХС клінічна картина і тяжкість процесу зумовлена станом атеросклеротичних бляшок, в той час як при КХКС — ступенем стенозу АК (Андропова О.В., Анохин В.Н., 2005; Freeman R.V., Otto C.M., 2005).

Згідно з сучасною концепцією КХКС розглядають як один із варіантів судинної кальцифікації, подібної до кальцифікації медії артерій, властивої для цукрового діабету та хронічної ниркової недостатності (Vattikuti R., Towler D.A., 2004; Johnson R.C. et al., 2006).

Із клінічних чинників, асоційованих із наявністю КХКС, виділяють: 1) вік (Boon A. et al., 1997; Agmon Y. et al., 2001; Mohler E.R. 3rd et al., 2001; Амосова К.М. та співавт., 2002; Novaro G.M. et al., 2004; Андропова О.В. и соавт., 2005; Messika-Zeitoun D. et al., 2007); 2) АГ (Амосова К.М. та співавт., 2002; Fox C.S. et al., 2003; Peltier M. et al., 2003; Pohle K. et al., 2004; Freeman R.V., Otto C.M., 2005; Allison M.A. et al., 2006); 3) ІХС (Mohler E.R. 3rd et al., 2001; Амосова К.М. та співавт., 2002; Pohle K. et al., 2004; Allison M.A. et al., 2006); 4) цукровий діабет (Fox C.S. et al., 2003; Pohle K. et al., 2004; Katz R. et al., 2006; Messika-Zeitoun D. et al., 2007); 5) метаболічний синдром (Katz R. et al., 2006); 6) ожиріння (Agmon Y. et al., 2001; Peltier M. et al., 2003; Messika-Zeitoun D. et al., 2007); 7) гіперхолестеринемію (Mohler E.R. 3rd et al., 2001; Peltier M. et al., 2003; Pohle K. et al., 2004; Андропова О.В. и соавт., 2005; Allison M.A. et al., 2006); 8) гіпертригліцеридемію (Андропова О.В. и соавт., 2005); 9) підвищення рівня холестерину ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ) (Stewart B.F. et al., 1997; Андропова О.В. и соавт., 2005); 10) підвищення рівня ліпопротеїну (а) (Stewart B.F. et al., 1997); 11) порушення співвідношення апоА1-і апоВ-протеїнів (Андропова О.В. и соавт., 2005); 12) захворювання периферичних артерій (Mohler E.R. 3rd et al., 2001; Allison M.A. et al., 2006) і 13) аномальний одно- чи двостулковий АК (Otto C.M., 2002; Warnes C.A., 2003; Roberts W.C., Ko J.M., 2005; Verma S. et al., 2005). Дані щодо впливу статі на розвиток КХКС досить суперечливі (Амосова К.М. та співавт., 2002; Fox C.S. et al., 2003; Ortlepp J.R. et al., 2004; Allison M.A. et al., 2006; Messika-Zeitoun D. et al., 2007).

Зважаючи на те, що в певної кількості пацієнтів із КХКС відсутні вищенаведені чинники ризику і далеко не в усіх осіб із такими чинниками ризику, як АГ та гіперхолестеринемія, розвивається КХКС, велика кількість досліджень була присвячена вивченню генетичних особливостей пацієнтів із цією патологією. Так, на сьогодні відомо про більшу схильність до розвитку АС серед родичів хворих на КХКС. Вивчення родоводів дозволило виключити зчеплене зі статтю успадкування і вважати КХКС захворюванням із аутосомно-домінантним типом успадкування (Probst V. et al., 2006).

Оскільки є певна спільність факторів ризику атеросклерозу та КХКС, зокрема дисліпідемія, досліджували генетичний поліморфізм аполіпопротеїнів А1, В та Е, з якими пов’язаний рівень ліпідів крові. Так, миші, позбавлені гена аполіпопротеїну Е, що отримують атерогенну дієту, є тваринною моделлю ураження АК, подібного до такого у людини (Aikawa E. et al., 2007). Ряд авторів (Avakian S.D. et al., 2001; Novaro G.M. et al., 2003) виявили тісний зв’язок апоВ, апоЕ2 та апоЕ4 алелів з наявністю кальцифікації АК. Дослідники зазначають різні генетичні особливості КХКС і ІХС.

У іншому дослідженні продемонстровано генетичний поліморфізм BsmI-рецепторів вітаміну D, що впливає на мінеральну щільність кісткової тканини і всмоктування кальцію. Частота виявлення В-алелю у осіб із КХКС була на 35% вищою порівняно з групою контролю. Крім того, у цих пацієнтів спостерігали зниження щільності кісткової тканини і всмоктування кальцію, підвищений рівень паратгормону. У пацієнтів з ІХС таких змін не виявляли (Ortlepp J.R. et al., 2001; Ortlepp J.R. et al., 2003). Дані інших досліджень заперечують наявність зв’язку між КХКС та виявленням В-алелю (Probst V. et al., 2006).

Окремі дослідники повідомляють про можливий зв’язок генетичного поліморфізму інтерлейкіну-10, сполучнотканинного фактора росту, хемокінових рецепторів CCR5 із КХКС (Ortlepp J.R. et al., 2004).

У популяційному дослідженні, що проводилося для оцінки генетичного базису АГ — Hypertension Genetic Epidemiology Network Study (HyperGEN Study) — визначено ділянки хромосом, відповідальні за розвиток КХКС у пацієнтів із підвищеним артеріальним тиском. Найбільш тісний зв’язок спостерігали з локусом хромосоми, відповідальним за рівень холестерину ЛПНЩ. Автори також припустили, що КХКС опосередковується дією ще й інших генів, таких як ген мускулоапоневротичного онкогена фібросаркоми (стимулює експресію інтерлейкіну-10 макрофагами), ген Т-кадгерину (опосередковує міграцію клітин під дією ЛПНЩ) і ген NOTCH3 протеїну. В дослідженні не виявлено зв’язку КХКС з генами апоЕ, рецепторів вітаміну D і трансформуючого фактора росту TGFBR1 і TGFBR2 (Bella J.N., et al., 2007).

Таким чином, КХКС може вважатися аутосомним полігенним захворюванням і для встановлення генетичних передумов її розвитку необхідні подальші популяційні дослідження із тривалими спостереженнями.

У ряді досліджень описані різноспрямовані зміни показників мінерального обміну: підвищення концентрації іонізованого кальцію, паратгормону і дезоксипіридиноліну (Lindroos M. et al., 1994; Андропова О.В. и соавт., 2005), лужної фосфатази та її кістковоспецифічної фракції (Андропова О.В. и соавт., 2005; Карпова Н.Ю. и соавт., 2005; Карпова Н.Ю. и соавт., 2006), продуктів деградації колагену І типу та зниження концентрації загального кальцію і остеокальцину (Шостак Н.А. и соавт., 2006), мінеральної щільності кісткової тканини (Davutoglu V. et al., 2004; Андропова О.В. и соавт., 2005; Карпова Н.Ю. и соавт., 2005; Карпова Н.Ю. и соавт., 2006).

Незважаючи на значне поширення та більш швидке прогресування КХКС серед осіб із порушеннями мінерального обміну (хвороба Педжета, хронічна ниркова недостатність), сучасні дослідження дозволяють розглядати КХКС як тонко регульований процес, подібний до процесу мінералізації кісткової тканини (Urena P. et al., 1999).

Описаний певний патогенетичний зв’язок КХКС з остеопорозом. З іншої точки зору, часте виявлення остеопорозу у пацієнтів із КХКС пов’язано з вищим поширенням цих патологій у старших вікових групах (Tanko L.B. et al., 2003; Davutoglu V. et al., 2004; Schulz E. et al., 2004; Карпова Н.Ю. и соавт., 2005; Карпова Н.Ю. и соавт., 2006). Деякі дослідження демонструють зв’язок атеросклерозу і кальцифікації судин з кальцифікацією мітрального клапана у жінок в постменопаузальний період. Дослідники свідчать, що кальцифікація судин спричинює безпосередній розвиток остеопорозу як внаслідок погіршення кровопостачання кісток, так і внаслідок обмеження фізичної активності і втрати кісткової маси (Rubin M.R., Silverberg S.J., 2004). Інші автори теж припускать наявність певного зв’язку між розвитком остеопорозу та ураженням судин (атеросклероз, кальцифікація). Показано, що обидва процеси пов’язані з участю моноцитарних клітин. Крім того, у стінці судин є попередники остеобластів, які мають властивість синтезувати мінеральні компоненти кісткової тканини (Насонов Е.Л., 2000; Collin-Osdoby P., 2004).

Деякі автори (Шостак Н.А. и соавт., 2006) описали зниження мінеральної щільності кісткової тканини у 71% пацієнтів із кальцинозом АК. Дослідники виявили два принципово різних типи порушень: перший тип спостерігався у 25% хворих і характеризувався залежністю від конституційних чинників, рівня загального кальцію та маркерів резорбції кісткової тканини (продукти деградації колагену І типу), другий — визначався у 75% пацієнтів і характеризувався залежністю від вираженості кальцифікації АК, рівня лужної фосфатази та маркера остеосинтезу остеокальцину.

За даними Е. Schulz та співавторів (2004) у жінок із КХКС (діагностованою за даними комп’ютерної томографії) виявляли вищий ризик розвитку остеопоротичних переломів хребців порівняно з переломами шийки стегна (odds ratio — 4,8 і 2,9 відповідно). Виявляли помірний кореляційний зв’язок тяжкості ураження клапанів серця (вираженість кальцифікації) з віком хворих, тривалістю менопаузи і показниками мінеральної щільності кісткової тканини та слабкий кореляційний зв’язок — з наявністю остеопоротичних переломів, рівнем фізичної активності та систолічного артеріального тиску. Дослідники не визначили будь-якої кореляції між КХКС і прийомом препаратів кальцію.

Результати інших досліджень демонструють зв’язок рівня холестерину ЛПНЩ з показниками мінеральної щільності кісткової тканини в зоні променевої кістки (Yamaguchi T. et al., 2002). Показано, що in vitro ЛПНЩ стимулюють мінералізацію, опосередковану остеобластоподібними клітинами судинної стінки, водночас пригнічуючи функцію кісткових остеобластів. У свою чергу, кардіопротекторний ефект ЛПВЩ може бути опосередкований інгібуванням остеогенної активності «кальцифікуючих клітин» судинної стінки (Parhami F. et al., 1997). Крім того, окиснені ЛПНЩ індукують експресію клітинами судинного ендотелію моноцитарного хемотаксичного і макрофагального колонієстимулюючого факторів і зумовлюють резорбцію кісткової тканини (Насонов Е.Л., 2000). З іншого боку, за даними деяких досліджень, постійне застосування статинів не зумовлює позитивного впливу на профілактику переломів (Armitage J., 2007).

Деякі дослідники повідомляють про певну роль гіпергомоцистеїнемії у зниженні мінеральної щільності кісткової тканини (Насонов Е.Л., 2000). Y. Agmon та співавтори (2001) спостерігали істотне підвищення рівня гомоцистеїну в хворих із КХКС. H. Gunduz та співавтори (2005) не виявили зв’язку кальцифікації клапанів серця з рівнем гомоцистеїну, підвищення концентрації останнього відзначали лише за наявності супутньої ІХС.

На думку G.M. Novaro та співавторів (2004), більш високий рівень гомоцистеїну в пацієнтів із КХКС зумовлений вищим рівнем креатиніну і більш старшим віком хворих. Саме вік, за ствердженням дослідників, а не концентрація гомоцистеїну, є незалежним предиктором розвитку КХКС. Однак дослідники не виключають того факту, що саме гіпергомоцистеїнемія є вагомим чинником швидкого прогресування КХКС.

Дані щодо наявності ознак системного запального процесу в осіб із КХКС дещо суперечливі. Так, у ряді досліджень показано підвищення концентрації С-реактивного білка, фібриногену, циркулюючих імунних комплексів, ІЛ-1, ІЛ-6, ІЛ-8, фактора некрозу пухлин-, збільшення кількості клітин з експресією проліферативного маркера лімфоцитів CD69 та кількості клітин з апоптотичним маркером CD38 в пацієнтів із КХКС (Федоров Ю.В., 2000; Galante A. et al., 2001; Gerber I.L. et al., 2003; Chandra H.R. et al., 2004; Андропова О.В. и соавт., 2005; Skowasch D. et al., 2006). Висловлюється думка щодо впливу деяких прозапальних цитокінів на резорбцію кісткової тканини (Насонов Е.Л., 2000). Натомість інші дослідники не виявили зв’язку між розвитком КХКС та підвищеним рівнем маркерів запалення (Agmon Y. et al., 2004; Novaro G.M., et al., 2007).

Певний науковий і практичний інтерес викликають дані щодо ролі інфекційних агентів у розвитку та прогресуванні КХКС. Так, виявлено кореляційний зв’язок Сhlamydia pneumoniae (Galante A. et al., 2001; Амосова К.М. та співавт., 2003; Higuchi-Dos-Santos M.H. et al., 2005; Pierri H. et al., 2006), Mycoplasma pneumoniae (Higuchi-Dos-Santos M.H. et al., 2005) i Cytomegalovirus (Radke W.P. et al., 2002; Амосова К.М. та співавт., 2003) з кальцифікацією клапанів серця.

Деякі автори вважають виявлення ознак інфікування Сhlamydia pneumoniae у пацієнтів із КХКС проявом високого поширення цього збудника в загальній популяції, не відзначаючи різниці при дослідженні незмінених (отриманих при аутопсії) та видалених при протезуванні кальцинованих АК (Kaden J.J. et al., 2003).

Тропність Сhlamydia pneumoniae до ділянок ліпоїдозу судин і серця зумовлена, насамперед, відсутністю у цього мікроорганізму власного ліпідного обміну і можливим використанням ним ліпідів для забезпечення власних потреб. Персистування збудника призводить до індукування місцевої та системної продукції прозапальних цитокінів, активації металопротеїназ та спричинює виникнення латентного запального процесу на клапанах (Амосова К.М. та співавт., 2003; Андропова О.В. и соавт., 2005).

М.A. Bratos-Perez та співавтори (2008), використовуючи культуральний метод, виявляли у 64% видалених при протезуванні кальцинованих АК кальцифікуючі наночастинки, здатні до самореплікації (self-replicating calcifying nanoparticles). Останні описані дослідниками як нанобактерії, причетність їх до розвитку КХКС та інших тканин (описані при дослідженні каменів у нирках, кальцинованих судин) потребує подальших досліджень.

Таким чином, наведені дані літератури стосовно епідеміології та етіопатогенезу КХКС демонструють, що ця проблема достатньо актуальна, а більшість питань щодо її розвитку остаточно не з’ясовані. Більшість дослідників погоджуються з думкою, що КХКС слід розглядати як окрему і чітко окреслену нозологічну форму з тонко регульованим патогенетичним розвитком. Безумовно, подальше вивчення різних ланок патогенезу КХКС відкриває шляхи для проведення медикаментозної профілактики розвитку та прогресування даного захворювання.

Посилання

Кальцинирующая болезнь клапанов сердца: современные взгляды на этиопатогенез

Иванов Валерий Павлович, Юзвишина Е В, Габчак О Л

Резюме. В обзоре литературы рассмотрены новые данные относительно этиопатогенеза кальцинирующей болезни клапанов сердца. Обсуждаются результаты многих экспериментальных и клинических исследований относительно данной проблемы.

Ключевые слова: кальцинирующая болезнь клапанов сердца, этиопатогенез

Calcific valvular heart disease: modern view on ethiopathogenesis

Ivanov V P, Yzvyshyna E V, Gabchak O L

Summary. The new data concerning ethiopathogenesis of calcific valvular heart disease are considered in the review article. The results of many experimental and clinical studies on this problem are discussed.

Key words: сalcific valvular heart disease, ethiopathogenesis