КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: альдостерон, ремоделирование миокарда, артериальная гипертензия, постинфарктный кардиосклероз, хроническая сердечная недостаточность
Ремоделирование миокарда желудочков – это изменение размеров камер сердца, их конфигурации, массы. Процессам ремоделирования подвергается миокард желудочков при всех вариантах поражения миокарда. Основу этих процессов составляют нарушения на клеточном уровне: в кардиомиоцитах и интерстициальном матриксе [22, 24]. Ремоделирование сердца предшествует клиническим проявлениям сердечной недостаточности и сопровождает их, а также самостоятельно усугубляет проявления диастолической и систолической дисфункции желудочков, является фактором риска нарушений ритма, внезапной смерти [45]. В патогенетических механизмах ремоделирования миокарда желудочков важная роль принадлежит нейрогормональным и иммуновоспалительным факторам. Настоящий обзор посвящен роли альдостерона в ремоделировании миокарда при артериальной гипертензии (АГ), остром инфаркте миокарда (ИМ), постинфарктном кардиосклерозе (ПК) и хронической сердечной недостаточности (ХСН).
Альдостерон – минералокортикоид, который преимущественно синтезируется клубочковой зоной коркового вещества надпочечников из дезоксикокортикостерона ферментом митохондриального цитохрома р450 альдостеронсинтетазой (CYP11B2). Ген альдостеронсинтетазы картирован в хромосоме 8q22. Он располагается рядом c геном 11b-гидроксилазы (CYP11B1) [2]. Наследственная форма гипертензии – глюкокортикоидзависимый гиперальдостеронизм – обусловлен генетическими рекомбинациями между этими генами, что вызывает повышенную экспрессию гена альдостеронсинтетазы и приводит к повышенной секреции альдостерона. Описано несколько полиморфных маркеров в гене альдостеронсинтетазы. Найдена связь полиморфизма гена альдостеронсинтетазы с размером, массой и диастолической функцией левого желудочка у молодых людей [27, 33].
Общеизвестные активаторы и ингибиторы синтеза альдостерона представлены на рис. 1.
Рис. 1. Модуляторы синтеза альдостерона.
Синтезирующийся корой надпочечников альдостерон оказывает влияние преимущественно на рецепторы, расположенные в области дистальных почечных канальцев, собирательных трубочек нефронов. Связываясь с внутриклеточными минералокортикоидными рецепторами (кортикоидные рецепторы 1-го типа), альдостерон взаимодействует с гормоночувствительными элементами ДНК и модулирует транскрипцию специфических белков [26]. В результате усиливается реабсорбция натрия и воды в почечных канальцах, уменьшается реабсорбция калия и магния. Альдостерон увеличивает всасывание ионов натрия и воды из просвета кишечника в кровь и уменьшает выведение натрия из организма с потом и слюной. Таким образом, альдостерон задерживает в организме натрий, увеличивает объем циркулирующей крови (ОЦК), способствует повышению артериального давления и увеличивает выделение калия из организма. Вышеизложенные механизмы натрийзадерживающего эффекта альдостерона имеют большое значение в патогенезе АГ и ХСН.
Вместе с тем, за последние годы сформировалось представление о том, что альдостерон синтезируется не только в коре надпочечников, но и в миокарде, эндотелии сосудов, ткани головного мозга и оказывает свое действие непосредственно в месте синтеза [32, 37, 47]. Показано, что рецепторы к альдостерону экспрессированы на миокардиоцитах, эндотелиальных клетках, фибробластах сердца человека. Посредством активации этих рецепторов и, возможно, путем других, пока гипотетических, механизмов, альдостерон увеличивает синтез коллагена и вызывает пролиферацию фибробластов [32, 47]. В опытах на крысах доказано, что миокардиальный фиброз, особенно вокруг венечных артерий, обусловлен усиленной продукцией коллагена I и III типов, стимулируемой сочетанным действием альдостерона и ангиотензина II. В культуре взрослых фибробластов сердца альдостерон через кортикоидные рецепторы 1-го типа стимулирует синтез коллагена [23, 47]. Кроме того, альдостерон индуцирует процессы локального воспаления в эндотелии средних и мелких венечных сосудов и периваскулярных зонах миокарда. Альдостерон увеличивает экспрессию мессенджерной РНК ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) в миокардиоцитах, определяя локальное образование ангиотензина II в миокарде [23, 47]. Альдостерон увеличивает количество рецепторов ангиотензина II 1-го типа в сердечно-сосудистой системе и потенцирует эффекты ренин-ангиотензиновой системы (РАС) [26]. В периферических сосудах альдостерон вызывает нарушение целости эндотелия, создавая предпосылки к гипертрофии стенки сосудов и прогрессированию атеросклероза сосудов. Альдостерон принимает участие в опосредованной вазоконстрикции.
Таким образом, получены убедительные доказательства роли альдостерона в процессах структурных изменений сердца и сосудов, что имеет особое значение при ремоделировании сердечно-сосудистой системы у больных с АГ, острым ИМ, ПК, ХСН.
Артериальная гипертензия
Установлено влияние альдостерона на процесс развития гипертрофии миокарда левого желудочка у больных с АГ. Уровень альдостерона у больных с мягкой и умеренной АГ с гипертрофией левого желудочка был достоверно более высоким, чем у больных без гипертрофии. Это касается исходных уровней и данных после дозированной физической нагрузки [8]. У больных с умеренной и тяжелой АГ концентрация альдостерона достоверно коррелировала с массой миокарда левого желудочка и индексом массы миокарда левого желудочка [15]. Также было зафиксировано, что развитие гипертрофии левого желудочка (толщина межжелудочковой перегородки, задней стенки, масса миокарда левого желудочка, индекс массы миокарда левого желудочка) было пропорционально связано с уровнем альдостерона в крови, причем у пациентов с высоким уровнем альдостерона степень гипертрофии была выше [14, 41]. У пациентов с альдостеронсекретирующими аденомами наблюдали гипертрофию левого желудочка, подвергающуюся обратному развитию после резекции опухоли [28]. Повышение концентрации альдостерона в крови при АГ ассоциируется с ростом клеток стромы с последующим нарушением структуры миокарда. Рост этих клеток не зависит от роста кардиомиоцитов и может сопровождаться увеличением массы миокарда левого желудочка, его итог – периваскулярный и интерстициальный фиброз и изменение состава коллагена.
Альдостерон, взаимодействуя с рецепторами эпителия барорефлекторных зон, способен уменьшать их чувствительность и снижать барорефлекторный контроль артериального давления [46]. Это может быть механизмом, посредством которого альдостерон способен модулировать локальную симпатическую активность сердца и, возможно, косвенно влиять на развитие гипертрофии левого желудочка.
На скорость и степень развития гипертрофии миокарда левого желудочка влияют наследственные факторы. Ген, ответственный за синтез альдостерона, принадлежит группе генов, экспрессия которых определяет полигенный характер наследования гипертрофии левого желудочка [2].
Постинфарктное ремоделирование миокарда
Увеличение уровня альдостерона при остром ИМ отмечено в работах Л.Т. Малой и соавторов [11]. Этот факт считался результатом активации РАС и следствием стимуляции ангиотензином II надпочечникового синтеза альдостерона. Вместе с тем, гибель части кардиомиоцитов в результате острого ИМявляется пусковым фактором активации миокардиальной РАС, что ведет к избыточному образованию ангиотензина II и альдостерона [34]. Миокардиальное образование альдостерона и ангиотензина II после острого ИМ стимулирует образование коллагена и фиброзной ткани в миокарде с дальнейшим изменением структуры и геометрических характеристик левого желудочка [26].
М. Науаshi и соавторами было определено повышение уровня локальной миокардиальной продукции альдостерона при остром ИМ в устье аорты и коронарном синусе, при этом транскардиальная экспрессия альдостерона и выделение маркера фиброза – проколлагена III типа были достоверно ниже у больных, получавших спиронолактон, чем у больных, не получавших антагонистов альдостерона [29, 30]. Уровень аминоконцевого пептида проколлагена III типа и конечно-диастолического объема (КДО) на фоне лечения антагонистом альдостерона канреноата калием ИМ в острый период и в последующие 12 мес были достоверно ниже, чем в группе плацебо [36]. Полученные результаты подтверждают способность антагонистов альдостерона ингибировать синтез коллагена после перенесенного ИМ изамедлять прогрессирование дилатации левого желудочка.
При сравнении эффектов ингибиторов АПФ (ИАПФ) рамиприла и спиронолактона на показатели постинфарктного ремоделирования (фракция выброса (ФВ), КДО, конечно-систолический объем) в течение 6 мес после ИМ наблюдали, что оба препарата обладают идентичными эффектами, что свидетельствует об одинаковом значении ИАПФ и антагонистов альдостерона в предупреждении ремоделирования после ИМ [40]. Альдостерон индуцирует экспрессию рецепторов ангиотензина II типа в миокарде, в эксперименте острый ИМ сопровождался активацией образования альдостерона, и эта активация была предотвращена лозартаном [26]. При ПК наблюдают более выраженное увеличение уровня альдостерона, чем при ИБС без ИМ. Такая закономерность найдена при анализе зависимости уровня альдостерона от стадии ХСН, пола, возраста, наличия АГ в анамнезе, венозного застоя в легких. Избыточное выделение альдостерона у больных с ПК в значительной степени опосредовано перенесенным ИМ, при этом более чем через год после острого ИМ уровень альдостерона был выше, чем вранний постинфарктный период, а также при перенесенном ИМ передней локализации был более высоким, чем при ИМ нижней локализации [9]. В ряде исследований обсуждалась эффективность антагонистов альдостерона именно при ИМ передней локализации [29, 30, 36, 40].
Хроническая сердечная недостаточность
Влияние альдостерона на различные звенья патогенеза ХСН представлено на рис. 2. Несомненно, гиперальдостеронизм при ХСН считается важным патогенетическим фактором задержки натрия и возникновения отеков. У больных с ХСН концентрация альдостерона в плазме может значительно превышать норму [3–6]. Существует два основных патофизиологических механизма этого повышения: 1) гиперпродукция надпочечниками, вызванная стимуляцией ангиотензином клеток юкстагломерулярного аппарата надпочечников; 2) снижение печеночного клиренса альдостерона, которое повышает концентрацию альдостерона в 3–4 раза. Также среди причин, приводящих к вторичному альдостеронизму при сердечной недостаточности, выделяют: 1) уменьшение количества ОЦК в результате снижения сердечного выброса; 2) повышение проницаемости капиллярных мембран вследствие гипоксии ткани стенки сосудов, что способствует выходу жидкости из просвета капилляров во внеклеточное пространство; 3) венозная гипертензия; 4) ограничение потребления натрия; 5) снижение онкотического давления плазмы крови; 6) прием диуретиков.
Рис. 2. Участие альдостерона в различных звеньях при хронической
сердечной недостаточности.
Действие альдостерона при ХСН способствует задержке натрия, потерям магния и калия, повышает симпатическую активность и подавляет парасимпатическую, нарушает функцию барорецепторов. Вместе с тем, немаловажное значение в патогенезе ХСН имеет способность альдостерона стимулировать развитие миокардиального и периваскулярного фиброза [18, 35, 39]. Роль альдостерона в развитии фиброза миокарда и ХСН может быть представлена следующим образом: альдостерон ® стимуляция фибробластов миокарда ® усиление синтеза коллагена ® повышение отложения коллагена в миокарде ® интерстициальный миокардиальный фиброз ® повышенная жесткость миокарда ® дисфункция левого желудочка ® сердечная недостаточность [10].
Таким образом, негативное воздействие хронически повышенного уровня альдостерона на прогноз больных с ХСН определяется его влиянием на ремоделирование миокарда с последующей систолической и/или диастолической дисфункцией миокарда, развитием застойных явлений и избыточнойзадержки жидкости в организме, риском развития коронарных нарушений (как следствие дисфункции эндотелия), опасностью возникновения аритмий и внезапной смерти (вследствие электролитных нарушений).
Антагонисты альдостерона в терапевтической практике
Способность антагонистов альдостерона замедлять темпы ремоделирования миокарда показана в клинических и многоцентровых рандомизированных исследованиях: спиронолактон, альдактон, эплеренон в недиуретических дозах (12,5; 25; 50 мг/сут) способствуют уменьшению гипертрофии и дилатации левого желудочка, увеличению ФВ, толерантности к физической нагрузке, уменьшают количество желудочковых экстрасистол высоких градаций, снижают частоту суправентрикулярной тахикардии [4, 7, 19, 20, 44, 48]. При остром ИМ применение антагонистов альдостерона приводило к снижению продукции интрамиокардиального альдостерона в сочетании со снижением уровня проколлагена III типа, а также маркера дисфункции миокарда – мозгового натрийуретического пептида [43]. Показатели развития сердечно-сосудистых осложнений, сердечно-сосудистой и общей летальности, замедления процесса постинфарктного ремоделирования у больных, перенесших острый ИМ, на фоне длительной терапии верошпироном в дозе 50–62,5 мг/сут имели более позитивные характеристики по сравнению с таковыми при использовании дозы 12,5–37,5 мг/сут [7]. Использование спиронолактона в острый период ИМ и в течение 12 мес послеинфарктного периода способствовало замедлению темпов прогрессирования постинфарктной систолической дисфункции, однако, уровень альдостерона был повышенным весь период наблюдения по сравнению с больными, которые не получали спиронолактон [1].
Важными показателями кардиопротекторных свойств антагонистов альдостерона при ХСН и ПК стала серия многоцентровых исследований RALES Mortality Trial [42], в которых оценивалось влияние низких доз спиронолактона на смертность больных с ХСН III–IV функционального класса с ФВ менее 35 %. Исследование было прекращено досрочно, так как наблюдали более выраженную положительную динамику функционального состояния и более низкую смертность у больных, получавших спиронолактон. Так, смертность от всех причин была на 27 % ниже, чем в группе плацебо, от сердечно-сосудистых событий – на 35 %. Под влиянием терапии спиронолактоном общее число госпитализаций уменьшилось на 17 %, госпитализаций в связи сдекомпенсацией ХСН – на 30–36 %. Таким образом, данное исследование наиболее объективно подтвердило безопасность и хорошую переносимость лечения при сочетании спиронолактона с традиционной терапией ХСН, эффективность полной блокады ренин-ангиотензин-альдостероновой системы в лечении больных с ХСН.
Многоцентровое исследование EPHESUS имело целью изучение влияния блокады рецепторов к альдостерону у больных с острым ИМ с помощью эплеренона [16]. В исследование включали больных с ФВ менее 40 %, средняя продолжительность наблюдения составила 16 мес. На фоне приема эплеренона снижалась смертность от всех причин на 15 %, сердечно-сосудистая смертность – на 17 %, сочетание сердечно-сосудистой смертности и повторного ИМ – на 14 %.
Снижение синтеза альдостерона происходит также при назначении препаратов, ингибирующих эффекты РАС (ИАПФ, b-адреноблокаторов, антагонистов рецепторов ангиотензина II). Однако на определенном этапе длительного приема ИАПФ происходило восстановление уровня альдостерона к исходному – наступал эффект “ускользания”. Феномен “ускользания” имеет ряд объяснений. Он может быть связан с наличием двух альтернативных путей синтеза ангиотензина II – зависимого от АПФ и не зависимого от АПФ. При кратковременном применении ИАПФ блокируется первый путь образования ангиотензина II и его эффекты, в том числе связанные и с синтезом альдостерона. При длительном использовании ИАПФ происходит активация второго пути синтеза ангиотензина II с частичным восстановлением его эффектов [12, 13, 21, 25]. Кроме того, при длительной блокаде ангиотензинзависимого синтеза альдостерона его секреция усиливается посредством активации контррегуляторных факторов: адренокортикотропного гормона, антидиуретического гормона, дофамина, серотонина. Поэтому назначения только ИАПФ для снижения альдостеронзависимых эффектов недостаточно, и для более полного уменьшения патологических влияний избытка альдостерона требуется одновременное назначение ИАПФ и антагонистов альдостерона [13, 17, 25, 31, 38].
Учитывая тот факт, что повышенная концентрация альдостерона при сердечно-сосудистой патологии ассоциируется с появлением и развитием разноплановых и необратимых осложнений, максимальная блокада негативных последствий повышенной продукции альдостерона как составляющая нейромодулирующей терапии должна рассматриваться в качестве важного терапевтического подхода в предупреждении ремоделирования миокарда и профилактике прогрессирования ХСН, нарушений ритма, внезапной смерти.
Литература
Role of aldosterone in myocardial remodeling
L.A. Lapshyna, P.G. Kravchun, E.A. Lepeyeva
The article reviews role of aldosterone in the formation of structural myocardial changes in heart diseases. Hyperaldosteronemia is associated with different complications of cardiovascular pathology. Maximal blockade of its negative consequences should be considered as an important tool in the prevention of myocardial remodeling, heart failure, cardiac arrhythmias and sudden death.