Ключові слова
ремоделювання
серцева недостатність
патофізіологія
патомеханізм
міокард
дисфункція
Як цитувати
Анотація
Мета: здійснити огляд сучасних літературних даних щодо провідних патомеханізмів ремоделювання лівого шлуночка (ЛШ) у пацієнтів з серцевою недостатністю (СН), а також їхньої ролі у виникненні і прогресуванні дисфункції міокарда. Нинішня стаття є першою частиною огляду, присвяченого сучасним уявленням про патофізіологію ремоделювання ЛШ при СН.
Матеріал і методи. Тематичні наукові праці, опубліковані впродовж останнього десятиліття, були використані як матеріал для дослідження. Методологія дослідження передбачала застосування бібліосемантичного методу та структурно-логічного аналізу.
Результати та обговорення. Ремоделювання ЛШ формується внаслідок складних порушень на молекулярному, клітинному і тканинному рівнях, що призводять до змін маси, геометрії та функціонального стану міокарда, і, зрештою, виникнення та прогресування СН. Відомі численні патофізіологічні механізми, що створюють підґрунтя для систолічної дисфункції ЛШ, зокрема такі: дефекти функціонування саркомерів, порушення спряження збудження/скорочення, кальцієвого гомеостазу та роботи іонних каналів, мітохондріальна дисфункція та метаболічні порушення, пригнічення сигнальних шляхів, відповідальних за виживання кардіоміоцитів, прооксидантний стан, запалення і неналежний васкулоґенез. Під діастолічною дисфункцією ЛШ розуміють порушення діастолічного розтягнення, наповнення та релаксації міокарда, незалежно від стану його (глобальної) систолічної функції, а також безвідносно до наявності клінічних проявів СН. Сучасна патофізіологічна парадигма СН з діастолічною дисфункцією та збереженою (глобальною) систолічною функцією ЛШ розглядає системне запалення як ключовий патомеханізм структурно-функіональних змін міокарда, що виникає на тлі різноманітних кардіоваскулярних та естракардіальних станів. У свою чергу, системне запалення ініціює ендотеліальну дисфункцію, яка чинить внесок у виникнення множинних уражень органів-мішеней.
Висновок. Поглиблення уявлень про різноманітні патомеханізми ремоделювання ЛШ, а також їхню роль у виникненні і прогресуванні дисфункції міокарда у пацієнтів з СН, є важливою передумовою для визначення перспективних напрямів подальшого фундаментального наукового пошуку та удосконалення дизайну майбутніх клінічних досліджень.
Посилання
Libby, P., Bonow, R. O., Mann, D. L., Tomaselli, G. F., Bhatt, D., & Solomon, S. D. (2022). Braunwald's heart disease, single volume: A textbook of cardiovascular medicine (12th ed.). Elsevier.
Felker, G. M., & Mann, D. L. (2020). Heart failure: A companion to Braunwald's heart disease. Elsevier.
McDonagh, T. A., Metra, M., Adamo, M., Gardner, R. S., Baumbach, A., Böhm, M., Burri, H., Butler, J., Čelutkienė, J., Chioncel, O., Cleland, J., Coats, A., Crespo-Leiro, M. G., Farmakis, D., Gilard, M., Heymans, S., Hoes, A. W., Jaarsma, T., Jankowska, E. A., Lainscak, M., … ESC Scientific Document Group (2021). 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. European heart journal, 42(36), 3599–3726. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehab368
Heidenreich, P. A., Bozkurt, B., Aguilar, D., Allen, L. A., Byun, J. J., Colvin, M. M., Deswal, A., Drazner, M. H., Dunlay, S. M., Evers, L. R., Fang, J. C., Fedson, S. E., Fonarow, G. C., Hayek, S. S., Hernandez, A. F., Khazanie, P., Kittleson, M. M., Lee, C. S., Link, M. S., Milano, C. A., … Yancy, C. W. (2022). 2022 AHA/ACC/HFSA Guideline for the Management of Heart Failure: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Joint Committee on Clinical Practice Guidelines. Circulation, 145(18), e895–e1032. https://doi.org/10.1161/CIR.0000000000001063
Gevaert, A. B., Boen, J., Segers, V. F., & Van Craenenbroeck, E. M. (2019). Heart Failure With Preserved Ejection Fraction: A Review of Cardiac and Noncardiac Pathophysiology. Frontiers in physiology, 10, 638. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00638
Krueger, W., Bender, N., Haeusler, M., & Henneberg, M. (2021). The role of mechanotransduction in heart failure pathobiology-a concise review. Heart failure reviews, 26(4), 981–995. https://doi.org/10.1007/s10741-020-09915-1
Savarese, G., Stolfo, D., Sinagra, G., & Lund, L. H. (2022). Heart failure with mid-range or mildly reduced ejection fraction. Nature reviews. Cardiology, 19(2), 100–116. https://doi.org/10.1038/s41569-021-00605-5
Triposkiadis, F., Xanthopoulos, A., Parissis, J., Butler, J., & Farmakis, D. (2022). Pathogenesis of chronic heart failure: cardiovascular aging, risk factors, comorbidities, and disease modifiers. Heart failure reviews, 27(1), 337–344. https://doi.org/10.1007/s10741-020-09987-z
Yang, D., Liu, H. Q., Liu, F. Y., Tang, N., Guo, Z., Ma, S. Q., An, P., Wang, M. Y., Wu, H. M., Yang, Z., Fan, D., & Tang, Q. Z. (2020). The Roles of Noncardiomyocytes in Cardiac Remodeling. International journal of biological sciences, 16(13), 2414–2429. https://doi.org/10.7150/ijbs.47180
González, A., Richards, A. M., de Boer, R. A., Thum, T., Arfsten, H., Hülsmann, M., Falcao-Pires, I., Díez, J., Foo, R., Chan, M. Y., Aimo, A., Anene-Nzelu, C. G., Abdelhamid, M., Adamopoulos, S., Anker, S. D., Belenkov, Y., Gal, T. B., Cohen-Solal, A., Böhm, M., Chioncel, O., … Bayés-Genís, A. (2022). Cardiac remodelling - Part 1: From cells and tissues to circulating biomarkers. A review from the Study Group on Biomarkers of the Heart Failure Association of the European Society of Cardiology. European journal of heart failure, 10.1002/ejhf.2493. Advance online publication. https://doi.org/10.1002/ejhf.2493
Kosiński, A., Piwko, G. M., Kamiński, R., Nowicka, E., Kaczyńska, A., Zajączkowski, M., Czerwiec, K., Gleinert-Rożek, M., Karnecki, K., & Gos, T. (2021). Arterial hypertension and remodeling of the right ventricle. Folia morphologica, 10.5603/FM.a2021.0038. Advance online publication. https://doi.org/10.5603/FM.a2021.0038
Abdin, A., Bauersachs, J., Frey, N., Kindermann, I., Link, A., Marx, N., Lainscak, M., Slawik, J., Werner, C., Wintrich, J., & Böhm, M. (2021). Timely and individualized heart failure management: need for implementation into the new guidelines. Clinical research in cardiology : official journal of the German Cardiac Society, 110(8), 1150–1158. https://doi.org/10.1007/s00392-021-01867-2
Mann, D. L., & Felker, G. M. (2021). Mechanisms and Models in Heart Failure: A Translational Approach. Circulation research, 128(10), 1435–1450. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.121.318158
Urmaliya, V., & Franchelli, G. (2017). A multidimensional sight on cardiac failure: uncovered from structural to molecular level. Heart failure reviews, 22(3), 357–370. https://doi.org/10.1007/s10741-017-9610-y
Alam, P., Maliken, B. D., Jones, S. M., Ivey, M. J., Wu, Z., Wang, Y., & Kanisicak, O. (2021). Cardiac Remodeling and Repair: Recent Approaches, Advancements, and Future Perspective. International journal of molecular sciences, 22(23), 13104. https://doi.org/10.3390/ijms222313104
Lu, P., Ding, F., Xiang, Y. K., Hao, L., & Zhao, M. (2022). Noncoding RNAs in Cardiac Hypertrophy and Heart Failure. Cells, 11(5), 777. https://doi.org/10.3390/cells11050777
Yang, T., Long, T., Du, T., Chen, Y., Dong, Y., & Huang, Z. P. (2021). Circle the Cardiac Remodeling With circRNAs. Frontiers in cardiovascular medicine, 8, 702586. https://doi.org/10.3389/fcvm.2021.702586
Mongirdienė, A., Skrodenis, L., Varoneckaitė, L., Mierkytė, G., & Gerulis, J. (2022). Reactive Oxygen Species Induced Pathways in Heart Failure Pathogenesis and Potential Therapeutic Strategies. Biomedicines, 10(3), 602. https://doi.org/10.3390/biomedicines10030602
He, X., Du, T., Long, T., Liao, X., Dong, Y., & Huang, Z. P. (2022). Signaling cascades in the failing heart and emerging therapeutic strategies. Signal transduction and targeted therapy, 7(1), 134. https://doi.org/10.1038/s41392-022-00972-6
Segers, V., Brutsaert, D. L., & De Keulenaer, G. W. (2018). Cardiac Remodeling: Endothelial Cells Have More to Say Than Just NO. Frontiers in physiology, 9, 382. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00382
Zuchi, C., Tritto, I., Carluccio, E., Mattei, C., Cattadori, G., & Ambrosio, G. (2020). Role of endothelial dysfunction in heart failure. Heart failure reviews, 25(1), 21–30. https://doi.org/10.1007/s10741-019-09881-3
Gogiraju, R., Bochenek, M. L., & Schäfer, K. (2019). Angiogenic Endothelial Cell Signaling in Cardiac Hypertrophy and Heart Failure. Frontiers in cardiovascular medicine, 6, 20. https://doi.org/10.3389/fcvm.2019.00020
Colliva, A., Braga, L., Giacca, M., & Zacchigna, S. (2020). Endothelial cell-cardiomyocyte crosstalk in heart development and disease. The Journal of physiology, 598(14), 2923–2939. https://doi.org/10.1113/JP276758
Heusch G. (2022). Coronary blood flow in heart failure: cause, consequence and bystander. Basic research in cardiology, 117(1), 1. https://doi.org/10.1007/s00395-022-00909-8
Brandt, M. M., Cheng, C., Merkus, D., Duncker, D. J., & Sorop, O. (2021). Mechanobiology of Microvascular Function and Structure in Health and Disease: Focus on the Coronary Circulation. Frontiers in physiology, 12, 771960. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.771960
Lugo-Gavidia, L. M., Burger, D., Matthews, V. B., Nolde, J. M., Galindo Kiuchi, M., Carnagarin, R., Kannenkeril, D., Chan, J., Joyson, A., Herat, L. Y., Azzam, O., & Schlaich, M. P. (2021). Role of Microparticles in Cardiovascular Disease: Implications for Endothelial Dysfunction, Thrombosis, and Inflammation. Hypertension (Dallas, Tex. : 1979), 77(6), 1825–1844. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.121.16975
Triposkiadis, F., Butler, J., Abboud, F. M., Armstrong, P. W., Adamopoulos, S., Atherton, J. J., Backs, J., Bauersachs, J., Burkhoff, D., Bonow, R. O., Chopra, V. K., de Boer, R. A., de Windt, L., Hamdani, N., Hasenfuss, G., Heymans, S., Hulot, J. S., Konstam, M., Lee, R. T., Linke, W. A., … De Keulenaer, G. W. (2019). The continuous heart failure spectrum: moving beyond an ejection fraction classification. European heart journal, 40(26), 2155–2163. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehz158
Aimo, A., Vergaro, G., González, A., Barison, A., Lupón, J., Delgado, V., Richards, A. M., de Boer, R. A., Thum, T., Arfsten, H., Hülsmann, M., Falcao-Pires, I., Díez, J., Foo, R., Chan, M., Anene-Nzelu, C. G., Abdelhamid, M., Adamopoulos, S., Anker, S. D., Belenkov, Y., … Bayes-Genis, A. (2022). Cardiac remodelling - Part 2: Clinical, imaging and laboratory findings. A review from the Study Group on Biomarkers of the Heart Failure Association of the European Society of Cardiology. European journal of heart failure, 10.1002/ejhf.2522. Advance online publication. https://doi.org/10.1002/ejhf.2522
Oki, T., Miyoshi, H., Oishi, Y., Iuchi, A., Kusunose, K., Yamada, H., & Klein, A. L. (2018). Heart Failure With Preserved Ejection Fraction - Time for a Paradigm Shift Beyond Diastolic Function. Circulation reports, 1(1), 8–16. https://doi.org/10.1253/circrep.CR-18-0017
Boulet, J., Massie, E., & Rouleau, J. L. (2021). Heart Failure With Midrange Ejection Fraction-What Is It, If Anything?. The Canadian journal of cardiology, 37(4), 585–594. https://doi.org/10.1016/j.cjca.2020.11.013
Henkens, M., Weerts, J., Verdonschot, J., Raafs, A. G., Stroeks, S., Sikking, M. A., Amin, H., Mourmans, S., Geraeds, C., Sanders-van Wijk, S., Barandiarán Aizpurua, A., Uszko-Lencer, N., Krapels, I., Wolffs, P., Brunner, H. G., van Leeuwen, R., Verhesen, W., Schalla, S. M., van Stipdonk, A., Knackstedt, C., … Heymans, S. (2022). Improving diagnosis and risk stratification across the ejection fraction spectrum: the Maastricht Cardiomyopathy registry. ESC heart failure, 9(2), 1463–1470. https://doi.org/10.1002/ehf2.13833
Ijaz, T., & Burke, M. A. (2021). BET Protein-Mediated Transcriptional Regulation in Heart Failure. International journal of molecular sciences, 22(11), 6059. https://doi.org/10.3390/ijms22116059
Plitt, G. D., Spring, J. T., Moulton, M. J., & Agrawal, D. K. (2018). Mechanisms, diagnosis, and treatment of heart failure with preserved ejection fraction and diastolic dysfunction. Expert review of cardiovascular therapy, 16(8), 579–589. https://doi.org/10.1080/14779072.2018.1497485
Omote, K., Verbrugge, F. H., & Borlaug, B. A. (2022). Heart Failure with Preserved Ejection Fraction: Mechanisms and Treatment Strategies. Annual review of medicine, 73, 321–337. https://doi.org/10.1146/annurev-med-042220-022745
Tedesco, B., Cristofani, R., Ferrari, V., Cozzi, M., Rusmini, P., Casarotto, E., Chierichetti, M., Mina, F., Galbiati, M., Piccolella, M., Crippa, V., & Poletti, A. (2022). Insights on Human Small Heat Shock Proteins and Their Alterations in Diseases. Frontiers in molecular biosciences, 9, 842149. https://doi.org/10.3389/fmolb.2022.842149
Das, P., Thandavarayan, R. A., Watanabe, K., Velayutham, R., & Arumugam, S. (2021). Right ventricular failure: a comorbidity or a clinical emergency?. Heart failure reviews, 10.1007/s10741-021-10192-9. Advance online publication. https://doi.org/10.1007/s10741-021-10192-9
Bayes-Genis, A., Bisbal, F., Núñez, J., Santas, E., Lupón, J., Rossignol, P., & Paulus, W. (2020). Transitioning from Preclinical to Clinical Heart Failure with Preserved Ejection Fraction: A Mechanistic Approach. Journal of clinical medicine, 9(4), 1110. https://doi.org/10.3390/jcm9041110
Tini, G., Cannatà, A., Canepa, M., Masci, P. G., Pardini, M., Giacca, M., Sinagra, G., Marchionni, N., Del Monte, F., Udelson, J. E., & Olivotto, I. (2022). Is heart failure with preserved ejection fraction a 'dementia' of the heart?. Heart failure reviews, 27(2), 587–594. https://doi.org/10.1007/s10741-021-10114-9
Mesquita, E. T., Jorge, A. J., Souza Junior, C. V., & Cassino, J. P. (2014). Systems biology applied to heart failure with normal ejection fraction. Arquivos brasileiros de cardiologia, 102(5), 510–517. https://doi.org/10.5935/abc.20140062
Wang, Y., Zhang, J., Wang, Z., Wang, C., & Ma, D. (2022). Endothelial-cell-mediated mechanism of coronary microvascular dysfunction leading to heart failure with preserved ejection fraction. Heart failure reviews, 10.1007/s10741-022-10224-y. Advance online publication. https://doi.org/10.1007/s10741-022-10224-y
Tromp, J., Khan, M., Mentz, R. J., O'Connor, C. M., Metra, M., Dittrich, H. C., Ponikowski, P., Teerlink, J. R., Cotter, G., Davison, B., Cleland, J., Givertz, M. M., Bloomfield, D. M., Van Veldhuisen, D. J., Hillege, H. L., Voors, A. A., & van der Meer, P. (2017). Biomarker Profiles of Acute Heart Failure Patients With a Mid-Range Ejection Fraction. JACC. Heart failure, 5(7), 507–517. https://doi.org/10.1016/j.jchf.2017.04.007
Adamo, L., Yu, J., Rocha-Resende, C., Javaheri, A., Head, R. D., & Mann, D. L. (2020). Proteomic Signatures of Heart Failure in Relation to Left Ventricular Ejection Fraction. Journal of the American College of Cardiology, 76(17), 1982–1994. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2020.08.061
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.