Научная статья на тему 'Верификация нового метода интраоперационного мониторинга миокарда'

Верификация нового метода интраоперационного мониторинга миокарда Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Анестезиология и реаниматология
Scopus
ВАК
CAS
PubMed
Область наук
Ключевые слова
лазерно-индуцированная флюорометрия / внеклеточный матрикс / кардиохирургия / мониторинг / искусственное кровообращение / laser-induced fluorometry / extracellular matrix / cardiac surgery / monitoring / cardiopulmonary bypass

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Е А. Сенокосова, С С. Крутицкий, Е О. Кривкина, В В. Евтушенко, А В. Евтушенко

Цель исследования. Оценить эффективность оптической биопсии миокарда in situ методом лазерно-индуцированной флюоресценции в сравнении с результатами иммуногистохимического и гистологического исследования миокарда. Материал и методы. В исследование включены пациенты, оперированные на сердце в условиях искусственного кровообращения (n=15). Интраоперационный online-мониторинг функционального статуса миокарда проводили методом лазерноиндуцированной флюоресценции (λ=365 нм). Регистрировали коэффициенты флюоресценции коллагена и эластина. Интегральный показатель флюоресценции регистрировали интраоперационно в четырех временных точках: 1 — до окклюзии аорты; 2 — после окклюзии аорты и введения кардиоплегического раствора; 3 — перед снятием зажима с аорты; 4 — после отключения аппарата искусственного кровообращения. Для подтверждения результатов online-мониторирования функционального состояния миокарда проведено иммуногистохимическое окрашивание препаратов тканей миокарда (n=42) с целью выявления и определения локализации матриксной металлопротеиназы-3 (MMP-3) и ингибитора матриксных металлопротеиназ 1-го типа (TIMP-1), а также гистологическое окрашивание по Ван Гизону. Результаты. Выявлено, что интенсивность флюоресценции эластина была статистически значимо выше только в зоне интактного миокарда в начале окклюзии аорты по сравнению с предыдущим этапом операции (p<0,05). Статистически значимых различий по флюоресценции коллагена нет. Не обнаружено накопления в межклеточном пространстве MMP-3 и его ингибитора TIMP-1. Окрашивание по Ван Гизону подтвердило структурную сохранность ткани миокарда. Согласованность результатов настоящего исследования демонстрирует эффективность и высокую чувствительность метода лазерно-индуцированной флюоресценции. Заключение. Интраоперационный мониторинг функции миокарда, основанный на методе лазерно-индуцированной флюоресценции, обладает высокой информативностью, простотой в применении и интерпретации результатов и способен стать перспективным универсальным кандидатом для применения в кардиохирургии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Е А. Сенокосова, С С. Крутицкий, Е О. Кривкина, В В. Евтушенко, А В. Евтушенко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Verification of a new method for intraoperative myocardium monitoring

Objective. To compare the efficacy of non-contact intraoperative optical myocardial biopsy in situ based on laser-induced fluorescence and immunohistochemical/histological examination. Material and methods. The study included patients undergoing on-pump cardiac surgery (n=15). Intraoperative online heart monitoring was performed using laser-induced fluorescence (λ=365 nm). We analyzed collagen and elastin fluorescence coefficients. Integral fluorescence index was intraoperatively recorded at 4 time points: 1 — before aortic occlusion; 2 — after aortic occlusion and cardioplegia; 3 — before aortic clamp removal; 4 — after weaning from heart-lung machine. We compared the results of heart monitoring, immunohistochemical staining (n=42) (metalloproteinase-3 (MMP-3) and inhibitor of matrix metalloproteinases1(TIMP-1)) and Van Gieson staining of myocardial tissue specimens. Results. Elastin fluorescence was significantly more intense only in the area of intact myocardium at the beginning of aortic occlusion compared to previous surgical stage (p<0.05). There were no significant differences in collagen fluorescence. MMP-3 and its inhibitor TIMP-1 did not accumulate in intercellular space. Van Gieson staining confirmed structural integrity of myocardial tissue. Consistency of these results demonstrates efficiency and high sensitivity of laser-induced fluorescence method. Conclusion. Laser-induced fluorescence is highly informative, simple for use and interpretation method that can become a perspective approach in cardiac surgery.

Текст научной работы на тему «Верификация нового метода интраоперационного мониторинга миокарда»

Анестезиология и реаниматология 2021, №5, с. 29-33

https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202105129

Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology

2021, No. 5, pp. 29-33 https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202105129

Верификация нового метода интраоперационного мониторинга миокарда

© Е.А. СЕНОКОСОВА1, С.С. КРУТИЦКИЙ1, Е.О. КРИВКИНА1, В.В. ЕВТУШЕНКО2, А.В. ЕВТУШЕНКО1, Л.В. АНТОНОВА1, Е.В. ГРИГОРЬЕВ1

'ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний» Минобрнауки России, Кемерово, Россия;

2ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук» Минобрнауки России, Томск, Россия

Цель исследования. Оценить эффективность оптической биопсии миокарда in situ методом лазерно-индуцированной флюоресценции в сравнении с результатами иммуногистохимического и гистологического исследования миокарда. Материал и методы. В исследование включены пациенты, оперированные на сердце в условиях искусственного кровообращения (n=15). Интраоперационный online-мониторинг функционального статуса миокарда проводили методом лазерно-индуцированной флюоресценции (Л=365 нм). Регистрировали коэффициенты флюоресценции коллагена и эластина. Интегральный показатель флюоресценции регистрировали интраоперационно в четырех временных точках: 1 — до окклюзии аорты; 2 — после окклюзии аорты и введения кардиоплегического раствора; 3 — перед снятием зажима с аорты; 4 — после отключения аппарата искусственного кровообращения. Для подтверждения результатов online-мониторирования функционального состояния миокарда проведено иммуногистохимическое окрашивание препаратов тканей миокарда (n=42) с целью выявления и определения локализации матриксной металлопротеиназы-3 (MMP-3) и ингибитора матриксных ме-таллопротеиназ 1-го типа (TIMP-1), а также гистологическое окрашивание по Ван Гизону.

Результаты. Выявлено, что интенсивность флюоресценции эластина была статистически значимо выше только в зоне интакт-ного миокарда в начале окклюзии аорты по сравнению с предыдущим этапом операции (p<0,05). Статистически значимых различий по флюоресценции коллагена нет. Не обнаружено накопления в межклеточном пространстве MMP-3 и его ингибитора TIMP-1. Окрашивание по Ван Гизону подтвердило структурную сохранность ткани миокарда. Согласованность результатов настоящего исследования демонстрирует эффективность и высокую чувствительность метода лазерно-инду-цированной флюоресценции.

Заключение. Интраоперационный мониторинг функции миокарда, основанный на методе лазерно-индуцированной флюоресценции, обладает высокой информативностью, простотой в применении и интерпретации результатов и способен стать перспективным универсальным кандидатом для применения в кардиохирургии.

Ключевые слова: лазерно-индуцированная флюорометрия, внеклеточный матрикс, кардиохирургия, мониторинг, искусственное кровообращение.

ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ:

Сенокосова Е.А. — https://orcid.org/0000-0002-9430-937X Крутицкий С.С. — https://orcid.org/0000-0001-5378-7466 Кривкина Е.О. — https://orcid.org/0000-0002-2500-2147 Евтушенко В.В. — https://orcid.org/0000-0002-5537-0864 Евтушенко А.В. — https://orcid.org/0000-0001-8475-4667 Антонова Л.В. — https://orcid.org/0000-0002-8874-0788 Григорьев Е.В. — https://orcid.org/0000-0001-8370-3083

Автор, ответственный за переписку: Сенокосова Е.А. — e-mail: [email protected] КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Сенокосова Е.А., Крутицкий С.С., Кривкина Е.О., Евтушенко В.В., Евтушенко А.В., Антонова Л.В., Григорьев Е.В. Верификация нового метода интраоперационного мониторинга миокарда. Анестезиология и реаниматология. 2021;5:29-33. https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202105129

Verification of a new method for intraoperative myocardium monitoring

© E.A. SENOKOSOVA1, S.S. KRUTITSKII1, O.E. KRIVKINA1, V.V. EVTUSHENKO2, A.V. EVTUSHENKO1, L.V. ANTONOVA1, E.V. GRIGORIEV1

'Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo, Russia; 2Tomsk National Research Medical Center, Tomsk, Russia

Objective. To compare the efficacy of non-contact intraoperative optical myocardial biopsy in situ based on laser-induced fluorescence and immunohistochemical/histological examination.

Material and methods. The study included patients undergoing on-pump cardiac surgery (n=15). Intraoperative online heart monitoring was performed using laser-induced fluorescence (A=365 nm). We analyzed collagen and elastin fluorescence coefficients. Integral fluorescence index was intraoperatively recorded at 4 time points: 1 — before aortic occlusion; 2 — after aortic occlu-

РЕЗЮМЕ

ABSTRACT

sion and cardioplegia; 3 — before aortic clamp removal; 4 — after weaning from heart-lung machine. We compared the results of heart monitoring, immunohistochemical staining (n=42) (metalloproteinase-3 (MMP-3) and inhibitor of matrix metalloprotein-ases-1(TIMP-1)) and Van Gieson staining of myocardial tissue specimens.

Results. Elastin fluorescence was significantly more intense only in the area of intact myocardium at the beginning of aortic occlusion compared to previous surgical stage (p<0.05). There were no significant differences in collagen fluorescence. MMP-3 and its inhibitor TIMP-1 did not accumulate in intercellular space. Van Gieson staining confirmed structural integrity of myocardial tissue. Consistency of these results demonstrates efficiency and high sensitivity of laser-induced fluorescence method. Conclusion. Laser-induced fluorescence is highly informative, simple for use and interpretation method that can become a perspective approach in cardiac surgery.

Keyword: laser-induced fluorometry, extracellular matrix, cardiac surgery, monitoring, cardiopulmonary bypass.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:

Senokosova E.A. — https://orcid.org/0000-0002-9430-937X Krutitskii S.S. — https://orcid.org/0000-0001-5378-7466 Krivkina O.E. — https://orcid.org/0000-0002-2500-2147

Evtushenko V.V. — https://orcid.org/0000-0002-5537-0864; e-mail: [email protected]

Evtushenko A.V. — https://orcid.org/0000-0001-8475-4667

Antonova L.V. — https://orcid.org/0000-0002-8874-0788

Grigoriev E.V. — https://orcid.org/0000-0001-8370-3083

Corresponding author: Senokosova E.A. — e-mail: [email protected]

TO CITE THIS ARTICLE:

Senokosova EA, Krutitskii SS, Krivkina OE, Evtushenko VV, Evtushenko AV, Antonova LV, Grigoriev EV. Verification of a new method for intraoperative myocardium monitoring. Russian Journal of Anaesthesiology and Reanimatology = Anesteziologiya IReanimatologiya. 2021;5:29-33. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202105129

Введение

Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) удерживают лидирующую позицию среди неинфекционных заболеваний и причин смертей в мире [1]. В Российской Федерации зафиксировано более 855 000 смертей от ССЗ за 2018 г. [2]. Для лечения тяжелых форм ишемической болезни, пороков сердца, проведения замены клапанов остаются наиболее предпочтительными операции на «открытом» сердце в условиях искусственного кровообращения (ИК) [3]. Применение современных протоколов кардиоплегии во время ИК призвано сбалансировать энергозатраты миокарда в период аноксии [4—6].

Однако обеспечение стойкой энергетической стабилизации сердца при ИК не всегда представляется возможным в силу сопутствующей патологии у пациента. Существующие методы мониторинга состояния пациента во время операции позволяют проводить только стандартизированную тактику по минимизации ишемических и реперфузи-онных повреждений. Индивидуальный и более точный подход в коррекции ишемических и реперфузионных повреждений может предоставить интраоперационный мониторинг (online-мониторинг) динамики индикаторных метаболитов сердца. Бесконтактная оценка метаболического статуса миокарда in situ, основанная на оптическом методе — лазерно-индуцированной флюоресценции (ЛИФ) — отличается высокой точностью и простотой в применении. Данная разработка уже прошла этап изучения эффективности как на животной модели [7—9], так и на пациентах кардиохирур-гического профиля. Полученные результаты флюоресцентной контрастности ткани соответствовали классическим методам мониторинга и отражали состояние миокарда в период ишемии и реперфузии [10, 11]. Волокнистая основа сердечного внеклеточного матрикса (ВКМ) — коллагеновые и эластические волокна, удерживающие все структуры ткани миокарда, обеспечивает слаженное функционирование органа, способного выдержать циклические механические нагрузки [12, 13]. Степень сохранности белков ВКМ на фоне ишемии

и реперфузии миокарда может дать оценку проведенной кардиоплегии и состоянию самого миокарда. За деструкцию белков ВКМ в значительной степени ответственна группа мат-риксных металлопротеиназ (MMPs) [14].

В физиологических условиях в сердце неактивные формы MMPs синтезируются и локализируются в лизосомах фибробластов, кардиомиоцитов в малом количестве [15]. Однако активные формы кислорода, неизбежно образующиеся в период ишемии и реперфузии органа, запускают многие метаболические превращения, в том числе активируют синтез MMPs [16]. MMP-3 является одним из ключевых ферментов ремоделирования ВКМ, обладает протео-литической активностью в отношении коллагенов (II, III, IV, V, VII, IX, X, XI типов), эластина, фибронектина и других структур ВКМ, активирует проMMP-1, проMMP-7, проMMP-9 [17]. Естественное предупреждение протеоли-за собственных тканевых структур в рассматриваемом случае — накопления активной формы MMP-3, происходит через ее связывание с тканевым ингибитором матриксных протеиназ 1-го типа (TIMP-1) в стехиометрическом соотношении 1:1 или а2-макроглобулином [18]. Сравнительный анализ интенсивности флюоресценции белков ВКМ и им-муногистохимического окрашивания на детекцию MMP-3 и TIMP-1 в ткани миокарда позволит более углубленно изучить метод ЛИФ в отношении пригодности для кардио-мониторинга в режиме реального времени [12].

Цель исследования — оценить эффективность оптической биопсии миокарда in situ методом ЛИФ в сравнении с результатами иммуногистохимического и гистологического исследования миокарда.

Материал и методы

Тестирование методики ЛИФ осуществлено в период с января 2017 г. по ноябрь 2018 г. на 15 пациентах кардио-хирургического профиля на базе Томского НИМЦ в рамках испытаний first in men и после одобрения данного

протокола локальными этическими комитетами НИИ КПССЗ и Томского НИМЦ. Средний возраст пациентов составил 60,0±9,4 года.

Критерии включения пациентов: возраст старше 18 лет, наличие органического сердечного заболевания, являющегося показанием к хирургическому лечению в условиях ИК (пороки клапанов сердца), подписанное пациентом информированное добровольное согласие на участие в исследовании.

Критерии исключения пациентов: возраст до 18 лет, признаки вторичной кардиопатии, реоперации на сердце, полиорганная недостаточность, фракция выброса левого желудочка менее 40%, декомпенсированная коморбидная патология, острый коронарный синдром, адгезивный перикардит, комбинированные вмешательства на открытом сердце, отказ пациента от участия в исследовании.

Лазерно-индуцированная флюоресценция

Тестирование нового интраоперационного мониторинга миокарда методом ЛИФ проводили наряду с рутинными методами оценки повреждения миокарда (запись ЭКГ, эхо-кардиография, исследование сердечных тропонинов). Метод ЛИФ основан на регистрации флюоресценции (спектра вторичного излучения) миокарда при его зондировании лазерным излучением в ультрафиолетовом спектре (Х=365 нм). Регистрировали показатели флюоресценции таких веществ, как коллаген, эластин, восстановленный никотинамидадениндинуклеотид (НАДН), пиридоксин, флавины, липофусцин. Однако для настоящего сравнительного исследования выбраны компоненты ВКМ коллаген и эластин в силу наиболее частого упоминания этих маркеров в литературе. Для регистрации показателей ЛИФ использовали световой зонд одноканального диагностического аппарата «ЛАЗМА» (ООО НПП «ЛАЗМА», Россия).

Коэффициент контрастности флюоресценции биоткани определяли по формуле:

Kf=1+(If—Il)/(If—Il),

где If — максимум (пик) интенсивности флюоресценции биологического вещества; Il — максимум интенсивности возбуждения.

Учитывая небольшую глубину зондирования прибора (до 8 мм), для оценки эффективности метода ЛИФ выбрали миокард правого предсердия. Интраоперационно снимали показания с 3 областей миокарда: интактного (1), после нетрансму-ральной радиочастотной аблации (2), после трансмуральной радиочастотной аблации (3). Необходимую нетрансмураль-ную и трансмуральную радиочастотную аблацию выполняли до и после окклюзии аорты. Регистрировали показатели в следующих точках: до окклюзии аорты (1); после кардиоплегиче-ской индукции (2); перед снятием зажима с аорты (3); после окончания искусственного кровообращения (4).

Кардиоплегию проводили раствором «Кустодиол» (Dr. F. Köhler Chemie GmbH, Германия), t=6 °C, в общей дозе 25—30 мл на 1 кг массы тела в течение 8 минут в два этапа: 50% дозы антеградно в коронарные артерии и 50% дозы ретроградно в коронарный синус.

Операции выполнены в условиях непульсирующего нормотермического ИК с перфузионным индексом 2,3 л/ мин/м2 и стандартизированной методики объема первичного заполнения и кардиоплегии.

Иммуногистохимическое исследование (ИГХ)

Для детекции MMP-3 и TIMP-1 на парафиновых срезах сердца использовали кроличьи неконъюгированные анти-

тела (Invitrogen, США) в разведении 1:100 для каждого интересующего агента. Время инкубации составило 45 мин. После инкубации с первичными антителами срезы промывали фосфатным буфером. Далее в течение 30 мин при 25 °C проводили инкубацию образцов со вторичными козлиными антителами, ковалентно связанными с полимером и пероксидазой — Goat anti-rabbit HRT-conjugate (Abcam, Великобритания). Затем на срезы наносили хромоген — ди-аминобензидин (Abcam, Великобритания). Степень ИГХ-реакции оценена по интенсивности окрашивания интересующих агентов: «—» — ИГХ-реакция отрицательная (искомого агента нет), «+» — ИГХ-реакция слабо положительная (искомого агента мало), «++» — ИГХ-реакция умеренно положительная, «+++» — ИГХ-реакция выраженно положительная (искомого агента много).

Гкстологаческое исследование

Гистологические препараты миокарда окрашены по методике Ван Гизона. Оценку гистологической картины каждой исследуемой группы проводили с использованием микроскопа AXIO Imager A1 (Carl Zeiss, Германия) в отраженном свете при увеличении х100 и х200.

Статистическая обработка

Статистическую обработку полученных данных проводили в программе Graph Pad Prism 7. Нормальность распределения величин определяли с применением критерия Колмогорова—Смирнова. Результаты представлены графически в виде медианы и квартилей Me (25%; 75%). При множественном сравнении количественных величин применяли метод дисперсионного анализа ANOVA с поправкой Tukey. Различия между величинами считали статистически значимыми при p<0,05.

Результаты и обсуждение

Ранее проведены первые испытания метода ЛИФ на модели изолированного сердца крысы, подвергшегося кар-диоплегической ишемии и реперфузии. Разработанный экспериментальный метод заключался в адаптации ключевых этапов операции в условиях искусственного кровообращения на животных для получения наиболее точной оценки эффективность ЛИФ. Установлены статистически значимые изменения Kf НАДН ткани миокарда в зависимости от метаболического статуса ткани [7]. Выявлена сильная корреляционная связь между Kf НАДН и сБСЖК, тропо-нином I, органическими перекисями [8]. Перспективные результаты, полученные на животной модели, позволили подойти к следующему этапу испытания метода ЛИФ на пациентах кардиохирургического профиля. Этот этап включил в себя не только установление эффективности метода оптической биопсии миокарда человека на разных этапах операции в условиях ИК и кардиоплегии, но и верификацию метода с позиции сопоставления показателей функциональной активности ферментов дыхательного цикла с гистологической и иммуногистохимической картиной миокарда разной степени повреждения в ходе операции и кардиоплегии [10, 11]. В данной статье представлены материалы сравнения флюоресценции белков сердечного внеклеточного матрикса с иммуногистологической картиной миокарда с этих же зон.

Радиочастотная аблация, проведенная пациентам по показаниям, позволила выделить 3 области миокарда для изучения целевых показателей в зависимости от степени

Таблица 1. Флюоресценция коллагена в зависимости от степени повреждения миокарда и времени снятия показателей методом ла-зерно-индуцированной флюоресценции

Table 1. Collagen fluorescence depending on severity of myocardial damage at different time points

Степень повреждения миокарда Этап снятия показателей лазерно-индуцированной флюоресценции

До окклюзии аорты Начало окклюзии аорты Конец окклюзии аорты

Интактный миокард, усл. ед. 1,21 (0,94; 1,82) 1,76 (1,57; 1,86) 1,62 (1,49; 1,93)

Нетрансмуральное повреждение, усл. ед. 1,60 (1,30; 1,68) 1,56 (1,50; 1,77) 1,61 (1,45; 1,82)

Трансмуральноеповреждение, усл. ед. 1,72 (1,08; 1,84) 1,55 (1,26; 1,78) 1,59 (1,32; 1,63)

Примечание. Данные представлены в виде Me (25%; 75%).

Таблица 2. Флюоресценция эластина в зависимости от степени повреждения миокарда и времени снятия показателей методом ла-зерно-индуцированной флюоресценции

Table 2. Elastin fluorescence depending on severity of myocardial damage at different time points

Степень повреждения миокарда

Этап снятия показателей лазерно-индуцированной флюоресценции

До окклюзии аорты

Начало окклюзии аорты Конец окклюзиии аорты

Интактный миокард, усл. ед. 1,70 (1,27; 1,95)

Нетрансмуральное повреждение, усл. ед. 1,87 (1,70; 1,94)

Трансмуральное повреждение, усл. ед. 1,90 (1,76; 1,97)

1,95* (1,91; 1,98) 1,87 (1,86; 1,98) 1,92 (1,85; 1,97)

1,88 (1,82; 1,95) 1,76 (1,70; 1,85) 1,80 (1,72; 1,88)

Примечание. Данные представлены в виде Ме (25%; 75%). * — p<0,05 по сравнению с показателями интактного миокарда до окклюзии.

повреждения ткани: интактный миокард, нетрансмуральное и трансмуральное повреждение миокарда. Метод ЛИФ продемонстрировал отсутствие статистически значимых различий между КГ коллагена как внутри группы с изменением этапа операции, так и между разной степенью повреждения ткани (табл. 1).

Флюоресценция эластина также не имела особенностей в интенсивности между зависимыми и независимыми группами сравнения поврежденных аблацией тканей. Но в области зондирования интактного миокарда в начале окклюзии зарегистрировано статистически значимое повышение флюоресценции эластина (КГ (1,95 (1,91; 1,98) усл. ед.), p<0,05), что может говорить о возможных кон-формационных изменениях белка ввиду его растяжимых свойств [19]. К концу окклюзии аорты КГ эластина снизился и не имел статистически значимых отличий от КГ эластина, зарегистрированного до окклюзии (1,70 (1,27; 1,95) усл. ед.) (табл. 2).

Иммуногистохимическое окрашивание миокарда позволило определить локализацию, степень накопления и функциональную активность ММР-3 и Т1МР-1 в интересующих зонах миокарда.

Согласно данному анализу, ММР-3-иммунопозитивные клетки располагались диффузно исключительно в строме миокарда. Структурная особенность клеток соответствовала фибробластам с характерной отростчатой формой и центрально расположенным продолговатым ядром, а также макрофагам с полигональной формой и овальным ядром в центре (рис. 1 на цв. вклейке). ММР-3 определялась в секреторных везикулах иммунопозитивных клеток и представлена в форме проматриксной (неактивной) ММР-3. Параллельно обнаружена иммунопозитивная реакция на наличие ММР-3 в межклеточном пространстве, но в значительно меньшей степени. Интенсивность ИГХ-окрашивания варьировала в узких границах и была умеренно положительная (++). В зоне интактного миокарда и нетрансмурального повреждения в 50% случаев наблюдали незначительный рост интенсивности реакции окрашивания, в остальных случаях динамика не зафиксирована. В зоне трансмурального повреждения в 50% случаев также имелся незначительный рост интенсив-

ности реакции ИГХ-окрашивания, но в 33,3% зафиксирован незначительный спад реакции. В целом можно сделать заключение о незначительном накоплении ММР-3 и наименьшем выходе и активации фермента во внеклеточном пространстве вне зависимости от изучаемой области миокарда без выраженной динамики на разных этапах операции.

Структурные особенности Т1МР-1-иммунопозитивных клеток миокарда соответствовали кардиомиоцитам и фи-бробластам. В ходе анализа ИГХ-снимков закономерные визуальные различия интенсивности Т1МР-1-окрашивания между сравниваемыми зонами миокарда не выявлены. Интенсивность окрашивания лежала в границах от слабоположительной (+) до умеренной (++). Локализация Т1МР-1 была исключительно внутриклеточной и преобладала в кардиомиоцитах и не менялась в течение разных этапов операции (рис. 2 на цв. вклейке).

Отсутствие или минимальный выход ММР-3 в межклеточное пространство и одновременная сохранность внутриклеточной локализации Т1МР-1 косвенно свидетельствовали об отсутствии протеолиза белковых структур ВКМ. Адекватный режим кардиоплегии позволил стабилизировать биохимические процессы в клетках, замедлить образование активных форм кислорода и инициирование образования активного ММР-3 и его выход в межклеточное пространство.

Классическое гистологическое окрашивание срезов миокарда также подтвердило сохранность структуры ткани. Идентифицировано чередование участков сокращения (более насыщенный цвет) с участками растяжения мышечных волокон (более бледная окраска). Отсутствие обширных равноокрашенных областей ткани говорит о сохранности способности разных зон миокарда к сокращению. Не обнаружена фрагментация или волнообразная деформация мышечных волокон миокарда, волокна в исследуемых препаратах идут параллельно друг другу (рис. 3 на цв. вклейке).

Заключение

Метод лазерно-индуцированной флюоресценции продемонстрировал сохранность компонентов внеклеточного матрикса — коллагена и эластина, — представленную в ви-

де коэффициентов флюоресценции каждого белка. Флюоресцентная картина полностью соответствовала иммуноги-стохимическому окрашиванию ткани миокарда на наличие и локализацию матриксной металлопротеиназы-3 и ингибитора матриксных металлопротеиназ 1-го типа: в межклеточном матриксе матриксная металлопротеиназа-3 отсутствовала либо находилась в минимальном количестве, в основном депонируясь внутриклеточно; ингибитор протеиназ

1-го типа также идентифицировался исключительно внутриклеточно. Метод лазерно-индуцированной флюоресценции показал свою эффективность при интраопераци-онном мониторинге состояния миокарда пациентов в ходе кардиохирургических вмешательств.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. World Health Organization. Cardiovascular Diseases (CVDs). Accessed May 25, 2021.

https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/cardiovascular-dis-eases-(cvds)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Бокерия Л.А., Милевская Е.Б., Кудзоева З.Ф., Прянишников В.В., Скопин А.И., Юрлов И.А. Сердечно-сосудистая хирургия — 2018. Болезни и врожденные аномалии системы кровообращения. М.: НМИЦССХ им. А.Н. Бакулева МЗ РФ; 2019.

Bokeriya LA, Milevskaya EB, Kudzoeva ZF, Pryanishnikov VV, Skopin AI, Yurlov IA. Serdechno-sosudistaya hirurgiya — 2018. Bolezni i vrozhdennye anomalii sistemy krovoobrashcheniya. M.: NMICSSKH im. A.N. Bakuleva MZ RF; 2019. (In Russ.).

3. Шнейдер Ю.А., Исаян М.В., Антипов Г.Н., Акобян Т.Л., Богук Р.Н., Созинова Е.С., Михеев А.А., Калашникова Ю.С. Анализ результатов шунтографии после операций аортокоронарного шунтирования. Кардиология. 2018;58(6):44-50.

Schneider YuA, Isayan MV, Antipov GN, Akobyan TL, Boguk RN, Sozinova ES, Mikheev AA, Kalashnikova YuS. Angiographic results after coronary artery bypass grafting. Kardiologiia. 2018;58(6):44-50. (In Russ.). https://doi.org/10.18087/cardio.2018.6.10132

4. Baumgartner W, Burrows S, del Nido P, Gardner T, Goldberg S, Gorman R, Letsou G, Mascette A, Michler R. Recommendations of the National Heart, Lung, and Blood Institute Working Group on Future Direction in Cardiac Surgery. Circulation. 2005;111(22):3007-3013. https://doi.org/10.1161/CIRCULATI0NAHA.104.530154

5. Buckberg G, Athanasuleas C. Cardioplegia: solutions or strategies? European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 2016;50(5):787-791. https://doi.org/10.1093/ejcts/ezw228

6. Domanski MJ, Mahaffey K, Hasselblad V, Brener SJ, Smith PK, Get H, En-goren M, Alexander JH, Levy JH, Chaitman BR, Broderick S, Mack MJ, Pieper KS, Farkouh ME. Association of myocardial enzyme elevation and survival following coronary artery bypass graft surgery. JAMA. 2011;305:585-591. https://doi.org/10.1001/jama.2011.99

7. Сергеева Е.А. Диагностика миокарда in situ: возможности оптической биопсии. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2016;31(2):114-116.

Sergeewa EA. In situ diagnostics of myocardial diseases: prospects for optical biopsy. Sibirskij zhurnal klinicheskoj i eksperimental'noj mediciny. 2016;31(2):114-116. (In Russ.).

8. Сергеева Е.А., Крутицкий С.С., Великанова Е.А., Цепокина А.В., Кузьмина А.А., Груздева О.В., Антонова Л.В., Григорьев Е.В. Диагностическая значимость оптической биопсии миокарда для оценки выраженности ишемического и реперфузионного повреждения. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2016;5(3):10-15. Sergeeva EA, Krutitskiy SS, Velikanova EA, Tsepokina AV, Kuzmina AA, Gru-zdeva OV, Antonova LV, Grigoriev EV. Diagnostic significance of optical myo-cardial biopsy to assess the severity of ischemic and reperfusion injury. Kom-pleksnyeproblemy serdechno-sosudistyh zßbolevanij. 2016;5(3):10-15. (In Russ.). https://doi.org/10.17802/2306-1278-2016-3-10-15

9. Сенокосова Е.А., Крутицкий С.С., Великанова Е.А., Цепокина А.В., Кузьмина А.А., Третьяк В.М., Денисова С.В., Груздева О.В., Антонова Л.В., Григорьев Е.В. Применение левосимендана и фосфокреати-на в целях коррекции ишемических и реперфузионных повреждений миокарда: экспериментальное исследование ex vivo. Анестезиология и реаниматология. 2019;2:67-74.

Senokosova EA, Krutitskiy SS, Velikanova EA, Tsepokina AV, Kuzmina AA, Tretyak VM, Denisova SV, Gruzdeva OV, Antonova LV, Grigoriev EV. Le-vosimendan and phosphocreatin administration for correction of myocardi-al ischemic-reperfusion injury: experimental research ex vivo. Anesteziologi-ya i reanimatologiya. 2019;2:67-74.(In Russ.). https://doi.org/10.17116/anaesthesiology201902167

10. Крутицкий С.С., Цапко Л.П., Евтушенко А.В., Евтушенко В.В., Бощен-ко А.А., Григорьев Е.В. Оптическая биопсия для online-мониторинга функционального состояния миокарда при кардиохирургических операциях (экспериментальное исследование). Анестезиология и реаниматология. 2020;4:48-53.

Krutitskii SS, Tsapko LP, Evtushenko AV, Evtushenko VV, Boshchenko AA, Grigoriev EV. Optical biopsy for on-line myocardial monitoring in cardiac surgery. Anesteziologiya i reanimatologiya. 2020;4:48-53. (In Russ.). https://doi.org/10.17116/anaesthesiology202004148

11. Крутицкий С.С., Цапко Л.П., Евтушенко А.В., Евтушенко В.В., Бо-щенко А.А., Григорьев Е.В. Оценка эффективности оптической лазерной флуоресцентной диагностики для интраоперационного мониторинга функционального состояния миокарда. Уральский медицинский журнал. 2020;11(194):96-101.

Krutitskii SS, Tsapko LP, Evtushenko AV, Evtushenko VV, Boshchenko AA, Grigoryev EV. Optical biopsy for online monitoring of the myocardium during cardiovascular interventions: an experimental study. Ural'skij medicinskij zhurnal. 2020;11(194):96-101. (In Russ.).

12. Sokal A, Radomski ZM, Radomski A, Kocher A, Pacholewicz J, Los J, Jedrzejczyk E, Zembala M, Radomski M. A differential release of matrix metalloproteinases 9 and 2 during coronary artery bypass grafting and offpump coronary artery bypass surgery. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2009;137(5):1218-1224. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2008.11.004.

13. Горбунов А.А. Соединительнотканный компонент миокарда: новый этап изучения давней проблемы. Морфолог1я. 2007;1(4):6-12. Gorbunov AA. A Connective tissue component of a myocardium: a new stage of studying of an old problem. Morphologia. 2007;1(4):6-12. (In Russ.).

14. Loffek S, Schilling O, Franzke C-W. Biological role of matrix metallopro-teinases: a critical balance. European Respiratory Journal. 2011;38(1):191-208. https://doi.org/10.1183/09031936.00146510

15. Jugdutt BI. Ventricular remodeling after infarction and the extracellular collagen matrix: when is enough enough? Circulation. 2003;108(11):1395-1403. https://doi.org/10.1161/01.CIR.0000085658.98621.49

16. Wainwrigh CL. Matrix metalloproteinases, oxidative stress and the acute response to acute myocardial ischaemia and reperfusion. Current Opinion in Pharmacology. 2004;4(2):132-138. https://doi.org/10.1016/j.coph.2004.01.001

17. Григоркевич О.С., Мокров Г.В., Косова Л.Ю. Матриксные металло-протеиназы и их ингибиторы. Фармакокинетика и фармакодинамика. 2019;(2):3-16.

Grigorkevich OS, Mokrov GV, Kosova LYu. Matrix metalloproteinases and their inhibitors. Farmakokinetika ifarmakodinamika. 2019;(2):3-16. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/2587-7836-2019-10040

18. Visse R, Nagase H. Matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases: structure, function, and biochemistry. Circulation Research. 2003;92(8):827-839.

19. Muiznieks LD, Weiss AS, Keeley FW. Structural disorder and dynamics of elastin. Biochemistry Cell Biology. 2010;88(2):239-250. https://doi.org/10.1139/o09-161

20. Muiznieks LD, Weiss AS, Keeley FW. Structural disorder and dynamics of elastin. Biochemistry Cell Biology. 2010;88(2):239-250. https://10.1139/o09-161

Поступила 15.03.2021 Received 15.03.2021 Принята к печати 17.04.2021 Accepted 17.04.2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.