28/12/2016

Сибирские ученые разработали новый способ лечения фибрилляции предсердий

608 Инновации Науки о жизни Новосибирск ​Ученые из Сибирского федерального биомедицинского исследовательского центра им. академика Е.Н. Мешалкина разработали перспективный способ лечения фибрилляции предсердий, а также научились останавливать временную форму этого заболевания с помощью ботокса.

"Сейчас мы являемся мировыми лидерами в этом направлении. Оно молодое и в перспективе должно полностью изменить клиническую практику в отношении фибрилляции предсердий. Первая работа была опубликована нами в 2008 году не в самом лучшем научном журнале, однако постепенно риторика вокруг этой области полностью поменялась, и те, кто раньше критиковали наши исследования, теперь активно их поддерживают и ссылаются на нас", — отметил на Общем собрании СО РАН руководитель Центра интервенционной кардиологии, заместитель директора по научно-экспериментальной работе СФБМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина член-корреспондент РАН Евгений Анатольевич Покушалов.

Фибрилляция предсердий возникает, когда две камеры сердца начинают активно хаотично сокращаться и полностью сбивают ритм желудочков, работающих как насос. Эта разновидность аритмии встречается у двух-трех человек из тысячи. От нее не умирают, но она несет за собой много опасных последствий: инсульты, сердечную недостаточность и так далее, поэтому является социально значимой проблемой, над решением которой медики и ученые бьются уже очень давно.

Болезнь имеет три патологических круга: электрический, триггерный и структурный. Электрические проблемы начинаются на уровне клетки и связаны с нарушением работы каналов, затем возникает триггерная активность, то есть инициирующий механизм запускает дальнейший каскад проблем. А дальше, из-за того что сердце начинает сокращаться так хаотично, происходит ремоделирование клеток, они видоизменяются и гибнут.

"Фибрилляция начинается с небольших перебоев, но постепенно становится постоянной. И этот промежуток перехода от начальных симптомов к необратимым фазам индивидуален. Предсказать, у кого сколько он будет длиться, невозможно. У одного пациента это случится за год, у другого — за десять лет, но в любом случае это прогрессирующее заболевание, — рассказывает исследователь. — Проблема еще в том, что зачастую фибрилляция предсердий протекает вообще без симптомов, люди не замечают у себя никаких проблем со здоровьем, и поэтому неизвестно, сколько из них живет с таким заболеванием". Когда врачи СФБМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина начали имплантировать своим пациентам специальные устройства, отслеживающие сердечный ритм, то увидели: случаев фибрилляции предсердий на самом деле очень много.

Несмотря на все возможности современных фармакологических компаний, медикаментозная терапия в лечении этого заболевания неэффективна. Если даже препарат дает результат, то это работает только первые полгода. Сейчас в основном болезнь лечат следующим способом: через прокол в вену помещается специальный электрод и производится определенное радиочастотное воздействие на те участки, которые ответственны за триггерную активность и структурные изменения. Это является "золотым стандартом", и все передовые лаборатории (в том числе и в СФБМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина) работают подобным образом. Проблема в следующем: такой способ лечения эффективен только в 70 % случаев, и то это актуально, если пациент придет на начальных стадиях заболевания. На конечном круге с серьезными изменениями в организме медики пациенту ничем помочь не могут, потому что сердце уже фактически разрушено.

Однако ученые знают, что все эти болезненные процессы в сердце запускает автономная нервная система — именно она отвечает за то, чтобы человеческий "мотор" качал кровь правильно и в соответствии с ритмами нашего организма. Воздействуя на какую-то часть этой системы, можно попробовать выключить патологическую активность. В свое время предпринимались попытки такого хирургического вмешательства (например, удаляли различные точки ганглия), но они ни к чему не привели, потому что лечили одно, а калечили другое.

Ганглий — это нервный узел, скопление тел и отростков нейронов, окруженное соединительной тканной капсулой и клетками глии; осуществляет переработку и интеграцию нервных импульсов.

Сердце — орган, который очень богат иннервациями вегетативной нервной системы. В нем есть такие места, где концентрация ганглий очень большая. Исследователи СФБМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина поставили два эксперимента, которые показали: воздействуя на автономную нервную систему, можно лечить заболевания сердца.

Первый из опытов был проведен на животных. Для начала ученые искусственно вызвали у них фибрилляцию предсердий. Затем удалили все сердечные ганглии — после этого нервная система моментально нормализовалась, и болезнь исчезла. Потом поставили "обратный" эксперимент: сначала удалили ганглии, а затем стали создавать условия для фибрилляции — патология не возникла. То есть, убирая иннервацию, удалось создать патологические условия, которые препятствуют развитию заболевания.

Второй эксперимент проходил на химической модели фибрилляции предсердий. На ушко правого предсердия ученые положили специальный химический агент, нарушающий его работу, и поставили механический барьер, чтобы вещество не попадало на оставшуюся часть предсердия. Однако как только это произошло, фибриллировать стало ушко левого предсердия, и подобная реакция распространилась на остальные отделы сердца. Это показало ученым: все действительно объединено в одну сеть, и разные ее части сильно зависят друг от друга. В продолжение эксперимента исследователи убрали два ганглия — фибрилляция осталась, но стала более организованной, а когда удалили оставшиеся ганглии, сердечный ритм полностью восстановился, несмотря на то, что патогенный агент так и остался в ушке правого предсердия. Дальнейшие попытки каким-либо образом снова инициировать болезнь не приводили к успеху. Ученые поняли, что этот эффект нужно использовать в медицине.

Возник вопрос: как воздействовать на вегетативную нервную систему? Фармакологические препараты здесь не работают. Поскольку ученые не могли увидеть именно те ганглии, которые производят гиперпродукцию и вызывают патологию, то предложили воздействовать в тех областях, которые анатомически к ним привязаны. Эта концепция была предложена в 2009 году, в 2013-м закончились все необходимые для внедрения технологии исследования, сделаны публикации в топовых мировых научных журналах, и таким образом метод вошел в медицинскую практику.

Однако ученые понимали: хотя анатомический подход прост и эффективен, фактически он является выстрелом вслепую — ведь здесь имеет место воздействие не на патологические ганглии, а на все, в том числе и нормальные. Научные работы показывали: если бездумно удалять один ганглий (крупных их всего пять), то это приводит к еще более плохому эффекту. Дело в том, что автономная вегетативная система представляет собой сеть, и если удаленные ганглии оказываются непатологическими, то оставшиеся патологические берут на себя еще больше функционала, и это ведет к нарушениям.

"Анатомический подход мы используем у себя рутинно, но понимаем, что это, наверное, неправильно. Ведь природа предусмотрела, чтобы у нас эти структуры были, они же созданы не просто так, а значит, должны работать в гармонии, и наша задача — выделить именно патологические ганглии и убрать их", — говорит Евгений Покушалов.

Задачу осложняло отсутствие технологии, которая позволяла бы визуализировать ганглии и отличить здоровые от больных при жизни пациента. Новосибирским исследователям удалось обойти эту проблему с помощью специального нейротрансмиттера, радиофармацевтического препарата. Когда он попадает в область нервных элементов, то заменяет там природный нейротрансмиттер, и его можно увидеть по специфическому свечению. Сейчас СФБМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина разрабатывает эту технологию совместно с одной израильской лабораторией, проект инвестируется частным бизнесом из Лондона. Для практического внедрения метода разработан специальный прибор, который снимает сигнал, ловит свечение, собирает различные данные и сводит все это в один комплекс. В результате во время операции хирург будет видеть 3D-картину происходящего в сердце. С помощью этой технологии вылечены несколько пациентов с фибрилляцией предсердий — людям, у которых болезнь была уже на довольно запущенной стадии, полностью удалось убрать аритмию.

Однако исследователи пошли еще дальше. "У части наших пациентов фибрилляция предсердий не присутствует постоянно, а появляется на время в определенные жизненные периоды. И эта гиперпродукция, о которой идет речь, соответственно, тоже временная. Уничтожать ганглии в таком случае — кощунство, их просто нужно на время выключить, — рассказывает Евгений Покушалов. — Так, эпизоды фибрилляции предсердий возникают более чему у 30 % пациентов, перенесших шунтирование. Бороться с такими проявлениями крайне сложно. Фармакологические препараты не работают, другие технологии тоже, и прогноз для этих людей не очень хороший".

Специалисты СФБМИЦ им. ак. Е.Н. Мешалкина предложили использовать для их лечения ботулотоксин, который раньше в кардиологии никто не применял. Было проведено экспериментальное исследование, которое показало, что это работает. Пациентам, ложившимся на шунтирование, делались инъекции ботокса в жировые подушки сердца, после операции людям имплантировали маленькие приборчики, измеряющие сердечный ритм, и наблюдали их в течение года — ни у кого фибрилляции предсердий не возникло, тогда как в группе плацебо болезнь проявилась у 30 %.

Затем был поставлен эксперимент на животных, в котором инъекции ботокса делались уже не на открытом сердце, а с помощью катетера. Потом исследователи смешали ботулотоксин с органической композицией, чтобы он распадался медленней и действовал дольше. Месяц назад доклинические исследования этого препарата закончились в России, в Европе они еще продолжаются, но уже заметен результат.

Новый препарат ботулотоксина с органической композицией разработан совместно с лабораторией физиологически активных веществ под руководством доктора химических наук Наримана Фаридовича Салахутдинова (Институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН).

Записала Диана Хомякова