Патологическая анатомия
doi: 10.25005/2074-0581-2023-25-4-520-526
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ПЕРИКАРДИТА

Е.А. ЛОЗОВСКАЯ, Н.Н. ДРЕМИНА, С.Б. НИКИФОРОВ, И.А. ШУРЫГИНА

Иркутский научный центр хирургии и травматологии, Иркутск, Российская Федерация

Материал и методы: Статья посвящена актуальной проблеме развития рубцово-спаечного процесса при операциях на сердце с развитием осложнения в виде адгезивного перикардита с трансформацией в более осложнённую форму – констриктивный перикардит. Описаны сложности проведения повторных операций на сердце и факторы инициации спаечного процесса в перикарде, этиопатогенетические механизмы фиброгенеза с участием активных иммунных клеток и высвобождением провоспалительных цитокинов. Проанализированы особенности развития констриктивного перикардита с частичной детализаций клеточных и молекулярных аспектов в процессе ремоделирования перикарда. Дана оценка применяемому сегодня комплексу хирургических и терапевтических мероприятий для профилактики осложнений после операций на сердце. Обосновано активное использование оригинальных биологических тест-систем в виде экспериментальных животных для понимания механизмов развития адгезивного перикардита после оперативного вмешательства на сердце с целью дальнейшей их профилактики. Представлено описание различных экспериментальных моделей спаечного процесса в форме перикардита при операциях на открытом сердце у мышей с введением бактериального агента; тальк-индуцированного перикардита у мышей, свиней, собак, кроликов, генерированного интраперикардиальной инъекцией Зимозана А, активатора нуклеотид-связывающего домена, механическими методами активации перикардита. Экспериментальные разработки в этой области позволят исследовать потенциал новых оригинальных противоспаечных лекарственных молекул с перспективой их использования в кардиохирургической практике.

Ключевые слова: операции на сердце, констриктивный перикардит, механизмы фиброгенеза, профилактика перикардита, экспериментальные модели перикардита.

Скачать файл:

Литература
  1. Sengupta A, Yazdchi F, Alexis SL, Percy E, Premkumar A, Hirji S, et al. Reoperative mitral surgery versus transcatheter mitral valve replacement: A systematic review. J Am Heart Assoc. 2021;10(6):e019854. https://doi.org/10.1161/ JAHA.120.019854
  2. Керен МА, Казарян АВ. Рецидив ишемии после открытой реваскуляризации миокарда: современное состояние проблемы, факторы риска, прогноз, тактика и результаты повторных вмешательств. Анналы хирургии. 2017;22(5):257-64. https://doi.org/10.18821/1560-9502-2017-22-5-257-264
  3. Арутюнов ГП, Палеев ФН, Тарловская ЕИ, Моисеева ОМ, Арутюнов АГ, Козиолова НА, и др. Перикардиты. Клинические рекомендации 2022. Российский кардиологический журнал. 2023;28(3):5398. https://doi.org/10.15829/1560- 4071-2023-5398
  4. Makoto M, Yun W, Karthik M, Rohan K, Aakriti G, Prashanth V, et al. Trends in reoperative coronary artery bypass graft surgery for older adults in the United States, 1998 to 2017. J Am Heart Assoc. 2020;9(20):e016980. https://doi. org/10.1161/JAHA.120.016980
  5. Бокерия ЛА, Сивцев ВС. Послеоперационный спаечный перикардит: факторы риска, патогенез и методы профилактики. Анналы хирургии. 2014;6:7-15
  6. Imazio M, Gaita F, LeWinter M. Evaluation and treatment of pericarditis: A systematic review. JAMA. 2015;314(14):1498-506. https://doi.org/10.1001/ jama.2015.12763
  7. Zhou Z-f, Zhai W, Yu L-n , Sun K , Sun L-h , Xing X-f, et al. Comparison of the invivo effect of two tranexamic acid doses on fibrinolysis parameters in adults undergoing valvular cardiac surgery with cardiopulmonary bypass – a pilot investigation. BMC Anesthesiol. 2021;21:33. https://doi.org/10.1186/s12871- 021-01234-8
  8. Ren K, Duan W, Liang Z, Yu B, Li B, Jin Z, et al. Glutaraldehyde and 2,3-butanediol treatment of bovine pericardium for aortic valve bioprosthesis in sheep: A preliminary study. Ann Transl Med. 2020;8(24):1668. https://doi.org/10.21037/ atm-20-7803
  9. Ghoreishi M, Dawood M, Hobbs G, Pasrija C, Riley P, Petrose L, et al. Repeat sternotomy: No longer a risk factor in mitral valve surgical procedures. Ann Thorac Surg. 2013;96(4):1358-65. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2013.05.064
  10. Иванов СВ, Сотников АВ, Малышенко ЕС, Сумин АН, Казачек ЯВ, Безденежных АВ, и др. Результаты повторных операций коронарного шунтирования. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2014;7(3):4‑11.
  11. Cannata A, Petrella D, Bruschi G, Fratto P, Gambacorta M, Martinelli L. Postsurgical intrapericardial adhesions: Mechanisms of formation and prevention. Ann Thorac Surg. 2013;95(5):1818-26. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2012.11.020
  12. Johnston DR. Surgical management of pericardial diseases. Prog Cardiovasc Dis. 2017;59(4):407-16. https://doi.org/10.1016/j.pcad.2017.01.005
  13. Vinasha R, Bongani MM, Sturrock ED, Ntsekhe M. Established and novel pathophysiological mechanisms of pericardial injury and constrictive pericarditis. World J Cardiol. 2018;10(9):87-96. https://doi.org/10.4330/wjc.v10.i9.87
  14. Hassanabad AF, Zarzycki AN, Jeon K, Dundas JA, Vasanthan V, Deniset JF, et al. Prevention of post-operative adhesions: A comprehensive review of present and emerging strategies. Biomolecules. 2021;11(7):1027. https://doi.org/10.3390/ biom11071027
  15. Frangogiannis NG. Cardiac fibrosis. Cardiovasc Res. 2021;117(6):1450-88. https://doi.org/10.1093/cvr/cvaa324
  16. Tzavlaki K, Moustakas A. TGF-β Signaling. Biomolecules. 2020;10(3):487. https:// doi.org/10.3390/biom10030487
  17. Liao J, Li X, Fan Y. Prevention strategies of postoperative adhesion in soft tissues by applying biomaterials: Based on the mechanisms of occurrence and development of adhesions. Bioact Mater. 2023;26:387-412. https://doi. org/10.1016/j.bioactmat.2023.02.026
  18. Vogiatzidis K, Zarogiannis SG, Aidonidis I, Solenov EI, Molyvdas PA, Gourgoulianis KI, et al. Physiology of pericardial fluid production and drainage. Front Physiol. 2015;6:62. https://doi.org/10.3389/fphys.2015.00062
  19. Ezeani M, Noor A, Donnelly P.S, Niego B, Hagemeyer C.E. Assessment of the epipericardial fibrotic substrate by collagen-targeted probes. Sci Rep. 2022;12:5702. https://doi.org/10.1038/s41598-022-08688-x
  20. Zhao M, Wang L, Wang M, Zhou S, Lu Y, Cui H, et al. Targeting fibrosis: Mechanisms and clinical trials. Signal Transduct Target Ther. 2022;7:206. https:// doi.org/10.1038/s41392-022-01070-3
  21. Wong CKS, Falkenham A, Myers T, Légaré J-F. Connective tissue growth factor expression after angiotensin II exposure is dependent on transforming growth factor-β signaling via the canonical Smad-dependent pathway in hypertensive induced myocardial fibrosis. J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2018;19(1):1470320318759358. https://doi.org/10.1177/1470320318759358
  22. Accornero F, Berlo JH, Correll RN, Elrod JW, Sargent MA, York A, et al. Genetic analysis of connective tissue growth factor as an effector of transforming growth factor β signaling and cardiac remodeling. Mol Cell Biol. 2015;35(12):2154-64. https://doi.org/10.1128/MCB.00199-15
  23. Ma Z-G, Yuan Y-P, Wu H-M, Zhang X, Tang Q-Z. Cardiac fibrosis: New insights into the pathogenesis. Int J Biol Sci. 2018;14(12):1645-57. https://doi.org/10.7150/ ijbs.28103
  24. Hill MA, Walkowiak OA, Head WT, Kwon JH, Kavarana MN, Rajab TK. A review of animal models for post-operative pericardial adhesions. Front Surg. 2022;9:966410. https://doi.org/10.3389/fsurg.2022.966410
  25. Raval J, Nagaraja V, Eslick GD, Denniss AR. The Role of colchicine in pericarditis – a systematic review and meta-analysis of randomised trials. Heart Lung Circ. 2015;24(7):660-6. https://doi.org/10.1016/j.hlc.2015.01.010
  26. Avondo S, Andreis A, Casula M, Biondi-Zoccai G, Imazio M. Pharmacologic treatment of acute and recurrent pericarditis: A systematic review and metaanalysis of controlled clinical trials. Panminerva Med. 2021;63(3):314-323. https://doi.org/10.23736/S0031-0808.21.04263-4
  27. Казначеев НН, Гладких ВГ, Иванов ВА, Губарев ЕА, Печенин ОД. Cпособ моделирования перикардита. Патент SU1446641, 1988.
  28. Kojima A, Tomohisa S, Mikio O, Fumiaki S, Mie K, Yuuki I, et al. A simple mouse model of pericardial adhesions. J Card Surg. 2019;14:124-9. https://doi. org/10.1186/s13019-019-0940-9
  29. Hill MA, Walkowiak OA, Head WT, Kwon JH, Kavarana MN, Rajab TK. A review of animal models for post-operative pericardial adhesions. Front Surg. 2022;9:966410. https://doi.org/10.3389/fsurg.2022.966410
  30. Mauro AG, Bonaventura A, Vecchié A. The role of NLRP3 inflammasome in pericarditis: Potential for therapeutic approaches. J Am Coll Cardiol Basic Trans Science. 2021;6:137-50. https://doi.org/10.1016/j.jacbts.2020.11.016
  31. Aghajani H, Yazdani S, Forouzan NSK, Vahidi H, Aghajani F, Tehran J. Dog footprint in the heart. Heart Cent. 2016;11(4):198-202.
  32. Colak N, Nazli Y, Alpay MF, Aksoy ON, Akkaya IO, Bayrak R, et al. Effect of topical N-acetylcysteine in the prevention of postoperative pericardial adhesion formation in a rabbit model. Card Pathol. 2013;22:368-72. https://doi. org/10.1016/j.carpath.2013.02.001
  33. Шурыгина ИА, Шурыгин МГ, Зеленин НВ, Аюшинова НИ. Воздействие на митогенактивируемые протеинкиназы как новое направление регуляции роста соединительной ткани. Бюллетень сибирской медицины. 2017;16(4):86-93.
  34. Шурыгина ИА, Шурыгин МГ, Дремина НН, Лозовская ЕА, Трухан ИС. Композиция для профилактики рубцово-спаечных осложнений в кардиохирургии и способ её применения. Заявка на патент РФ № 2023115084/20(032152). Дата приоритета 06.06.2023.

Сведения об авторах:

Лозовская Евгения Александровна,
кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник научного отдела экспериментальной хирургии с виварием, Иркутский научный центр хирургии и травматологии
ORCID ID: 0000-0003-3851-128X
SPIN-код: 5547-3856
Author ID: 965503
E-mail: molodegny31@mail.ru

Дремина Наталья Николаевна,
кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий и регенеративной медицины, Иркутский научный центр хирургии и травматологии
Scopus ID: 36243115900
ORCID ID: 0000-0002-2540-4525
SPIN-код: 8038-3583
Author ID: 605510
E-mail: drema76@mail.ru

Никифоров Сергей Борисович, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник научного отдела экспериментальной хирургии с виварием, Иркутский научный центр хирургии и травматологии ORCID ID: 0000-0002-0486-9235 SPIN-код: 7451-4149 Author ID: 395777 E-mail: telomer@mail.ru

Шурыгина Ирина Александровна,
доктор медицинских наук, профессор, заместитель директора по научной работе, Иркутский научный центр хирургии и травматологии
Researcher ID: B-4059-2018
Scopus ID: 36244455300
ORCID ID: 0000-0003-3980-050X
SPIN-код: 6745-5426
Author ID: 161435
E-mail: irinashurygina@gmail.com

Информация об источнике поддержки в виде грантов, оборудования, лекарственных препаратов

Работа выполнялась в соответствии с планом НИР Иркутского научного центра хирургии и травматологии (№ гос. регистрации 122022200212-6). Финансовой поддержки со стороны компаний производителей лекарственных препаратов и медицинского оборудования авторы не получали

Конфликт интересов: отсутствует

Адрес для корреспонденции:

Лозовская Евгения Александровна
кандидат ветеринарных наук, старший научный сотрудник научного отдела экспериментальной хирургии с виварием, Иркутский научный центр хирургии и травматологии

664003, Российская Федерация, г. Иркутск, ул. Борцов Революции, 1

Тел.: +7 (3952) 290336

E-mail: molodegny31@mail.ru

Материалы по тематике:

◄ Возврат к списку