4. Назовите специфические фенотипические проявления терминальной стадии сердечной недостаточности.

Миокард гипертрофирован, его сократительная способность существенно снижена. Вероятно, гипертрофия миокарда и рсмоделирование структуры сердца являются адаптивными .механиз.мами. Обнаружено, что эти изменения могут коррелировать с величиной нагрузки на сердце. Снижение сократительной способности миокарда относится к дсзадаптивным факторам и является объектом многих методов терапевтического воздействия.

5. Каким образом можно проанализировать экспрессию гена или белка у конкретного пациента?

Для определения экспрессии гена используется образец крови. В крови содержится не только ДНК пациента, но и некоторые белки. Содержание этих веществ может быть измерено с помощью таких методик, как вестерн-блоттинг (для белков)*, саузерн-блоттинг (для ДНК)** и анализ экспрессии генов с использованием микрочипов. Для метки известного белка или последовательности ДНК в вестерн- и саузерн-блоттинге применяются радионуклиды (-S для обнаружения белка и Р для выявления ДНК). В случае всстерн-блоттинга количественное определение белка осуществляется с помощью гель-электрофореза: интенсивность полосы изучаемого образца сравнивают с эталонным, концентрация белка в котором известна. Количественная оценка белка возможна и при «отжиме» микроколичеств препарата - данная методика позволяет одновременно определять содержание до 5000 различных видов белков и поэтому применяется для выявления белков с аномальной экспрессией. Этот метод не очень хорош для точного определения концентрации уже известных аберрантных белков. Если необходимо исследовать образцы ткани, то для изменения степени экспрессии генов или белков могут применяться те же методики. Исследование крови используется только для анализа общих уровней экспрессии генов у данного пациента и неинформативно в плане исследования конкретных тканей.

6. Что такое эндотелии и имеет ли он отношение к заболеваниям сердца?

Первопричина возникновения гипертрофии миокарда при заболеваниях сердца неизвестна. Полагают, что в эти процессы вовлечены важные сигнальные механизмы, стимулируемые определенными ауто- и паракринными факторами. Одним из таких факторов является пептидный гормон эндотелии. Предполагаемая роль эндотелина в возникновении заболеваний сердца сводится к индукции гипертрофии кардиомиоцитов и стимуляции фиброза. Показано, что в условиях ишемии сердца и сердечной недостаточности в миокарде увеличивается содержание эндотелиновой мРНК и самого эндотелина. Экспериментальные исследования С блокадой эндотелиновых рецепторов при сердечной недостаточности показали снижение смертности на 50%, что также подтверждает роль эндотелина в развитии заболевания.

7. Имеются ли нарушения экспрессии кардиальных генов при сердечной недостаточности?

Да. Исследования показали, что активность одних генов увеличивается, а других уменьшается. Один из примеров - увеличение содержания белка MCTI в миокарде крысы С постинфарктной сердечной недостаточностью. Транспортный белок МСТ1 переносит лак-тат и другие одноатомные кислоты в клетку и из нее. Одной из переносимых им кислот является пировиноградная, улучшающая сократимость слабеющего сердца. В этом случае изменение генной экспрессии может рассматриваться как адаптивный механизм при сердечной недостаточности.

Другой стимулируемый белок - Na- Са2"-помпа, роль которой заключается в снижении концентрации внутриклеточного кальция за счет его откачки в конце систолы. При сердечной недостаточности этот переносчик ионов может быть активирован для работы в обратном направлении. В результате кардиомиоциты переполняются кальцием, что вызывает их конт-

* Метод определения искомого белка в сложной белковой смеси путем гибридизации разделенных электрофорезом белков с меченым зондом.

** Метод определения фрагмента ДНК, содержащего иско.мый ген, путем гибридизации разделенных электрофорезом фрагментов с меченым зондом.

рактуру и гибель. Поэтому при данной патологии сердце может становиться более чувствительным к ишемии и реперфузионным повреждениям.

Активность многих белков при сердечной недостаточности снижена, функциональное состояние других нарушено за счет фосфорилирования. Восстановление экспрессии их генов может быть задачей генной терапии.

8. Каковы пути реализации генной терапии?

В идеале генная терапия должна осуществлять целенаправленное воздействие на доставку генов в избранный для вмешательства орган, причем в высокой концентрации и без нежелательных системных эффектов. Как осуществить доставку генов к сердцу? Одним из возможных путей является интрамиокардиальное введение, которое может производиться как со стороны эпикарда, так и со стороны эндокарда. Другим может служить введение генетического материала в просвет сосуда через катетер. Возможно и непосредственное введение генных препаратов в сердце при открытых операциях на нем. Имеются сообщения о применении околосердечного и околососудистого способов доставки генетического материала, а также о введении его ех vivo в венозные трансплантаты.

9. Что такое вектор и какие типы векторов существуют?

Вектор - это средство доставки генов к клеткам-мишеням, в которых реализуется их воздействие. Одним из таких средств служат вирусные частицы, которые заражают клетки-мишени и осуществляют внедрение генов в геном клетки. В таком качестве используют ретро-и аденовирусы. Однако применение вирусных векторов ограничивает возможность возникновения иммунного ответа со стороны организма-хозяина.

Невирусные векторы - это липосомы или обнаженные плазмиды ДНК. При их применении можно избежать иммунных реакций, но векторная последовательность ДНК в этих случаях не встраивается в геном клетки, что снижает эффективность методики и продолжительность лечебного эффекта. Тем не менее, данный метод вполне подходит для введения ех vivo.

ЛИТЕРАТУРА

1. Deschepper CF, Boutin-Ganache I, Zahabi A, Jiang Z: In search of cardiovascular candidate genes: Interactions

between phenotypes and genotypes. Hypertension 39(2 Pt 2);332-336, 2002.

2. Mahaney MC, Almasy L, Rainwater DL, et al: A quantitative trait locus on chromosome 16q influences variation in

plasma HDL-C levels in Mexican Americans. Arterioscler Thromb Vase Biol 23:339-345, 2003.

3. Tonnessen T, Sejersted OM: Molecular medicine forthe cardiac surgeon. Scand Cardiovasc J 36:201-208, 2002.

2. АНАТОМИЯ СЕРДЦА

Hratch L. Karamanoukian, M.D., and Jacob A. DeLaRosa, M.D.

СРЕДОСТЕНИЕ И ЕГО СОДЕРЖИМОЕ

1. Из каких отделов состоит средостение?

Средостением называется область, офаниченная легкими и плевральными полостями. Воображаемой линией, проходящей через угол грудины спереди и четвертый грудной позвонок сзади, оно делится на верхнюю и нижнюю половины. Нижнее средостение в свою очередь делится перикардом на переднюю, среднюю и заднюю части.

2. Как устроено срединное средостение?

Центральная часть средостения включает перикард, сердце, начальные части крупных околосердечных сосудов: верхней и нижней полых вен, легочного ствола (делится на правую и левую легочные артерии) и четырех легочных вен, а также диафрагмальный и блуждающий нервы.

3. Что представляет собой перикард?

Перикард - это двойной серозный мешок, покрывающий сердце и крупные сосуды. Он состоит из жесткого наружного слоя, известного как фиброзный перикард, и внутренней мезо-телиальной оболочки, или серозного перикарда. Серозный перикард образует внутренний двойной слой, замыкая полость перикарда. Париетальный листок серозного перикарда выстилает внутреннюю часть фиброзного перикарда и соприкасается с висцеральным листком серозного перикарда, покрывающего сердце. Полость перикарда содержит тонкую пленку жидкости, смазывающей наружную поверхность сердца.

4. Каков объем перикардиальной жидкости в нормальных условиях?

В перикардиальной полости находится приблизительно 30 мл транссудата.

5. Свободно ли закреплен перикард в средостении?

Нет. Фиброзный перикард надежно прикреплен к центральному сухожильному растяжению диафрагмы посредством перикардиально-диафрагмальной связки, спереди - к грудине посредством грудинно-перикардиальной связки, сзади - к органам заднего средостения посредством коротких фиброзных тяжей и, наконец, к адвентиции (наружной оболочке) крупных сосудов сердца.

6. Какой слой сердца образован висцеральным листком серозного перикарда?

Эпикард.

7. Дайте определение и объясните происхождение поперечного и косого синусов перикарда.

При развитии примитивной сердечной трубки венозный и артериальный концы ее сгибаются навстречу друг другу, образуя две полости, выстланные перикардом. Поперечный пери-кардиальный синус - это пространство позади аорты и легочного ствола и кпереди от верхней полой вены; косой синус - это слепой мешок, ограниченный сверху и латерально нижней полой веной и четырьмя легочными венами, входящими в сердце.

8. Каково хирургическое значение поперечного перикардиального синуса?

Палец, введенный в поперечный перикардиальный синус, позволяет контролировать восходящую аорту и легочный ствол. Это также важно при операциях в условиях искусственного кровообращения, когда необходимо отвести поток крови от этих сосудов к аппарату искусственного кровообращения.

9. Что такое перикардиоцентез?

Перикардиоцентез - извлечение жидкости из перикардиальной полости в случаях тампонады сердца или клинически значимого выпота в полости перикарда. Процедура выполняется путем введения крупной иглы через пятое или шестое межреберье слева. Другой метод - введение иглы в верхнезаднем направлении через левое подфудинное поле. При этом следует принять меры предосторожности, чтобы не повредить внутреннюю грудную артерию.

10. Опишите кровоснабжение перикарда.

Артериальная кровь поступает главным образом из ветвей внутренней фудной артерии, включая перикардио-диафрагмальную и мышечно-диафрагмальную артерии. Висцеральный слой серозного перикарда также кровоснабжается из коронарных артерий. Венозный отток осуществляется в перикардио-диафрагмальные вены и притоки системы непарной вены.

11. Опишите иннервацию перикарда.

Чувствительную иннервацию перикарда обеспечивают диафрагмальные нервы (Сщ-Су) и блуждающий нерв.