Несмотря на достижения медицины, сердечная недостаточность (СН) остается одной из главных причин смертности. Пациенты с СН часто снова попадают в больницу. Это позволяет предположить, что СН повышает риск будущих острых проблем с сердцем и способствует развитию множества хронических заболеваний.
Общая черта многих хронических заболеваний – воспаление. Приводит ли сердечная недостаточность к хроническому воспалению в разных органах и способствует ли развитию хронических заболеваний – до конца не ясно. Однако известно, что врожденная иммунная память может играть роль не только в защите от инфекций, но и в развитии неинфекционных заболеваний.
Макрофаги – иммунные клетки, которые играют ключевую роль в защите от перегрузки левого желудочка и поддержании нормальной работы сердца. Сердечные макрофаги делятся на два типа: одни происходят от эмбриональных клеток и могут самообновляться в сердечной ткани, другие происходят от моноцитов – клеток, циркулирующих в крови. С возрастом и при заболеваниях сердца макрофаги эмбрионального происхождения заменяются моноцитарными макрофагами, что усугубляет сердечную недостаточность.
Генетические изменения, связанные со старением, также влияют на макрофаги и могут способствовать развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Эти изменения затрагивают гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), из которых образуются моноциты и макрофаги. Таким образом, изменения в кроветворной системе могут оказывать сильное влияние на сердце и другие органы.
Ученые Токийского университета (Япония) исследовали:
- вызывает ли сердечная недостаточность изменения в ГСК и образующихся из них иммунных клетках;
- способствует ли СН более тяжелым сердечным патологиям и заболеваниям других органов и тканей, среди которых почки и мышцы.
Изменения в стволовых клетках при сердечной недостаточности способствуют развитию сердечной патологии, заболеваний почек и саркопении
Исследование на мышах показало, что сердечная недостаточность (СН) вызывает изменения в гемопоэтических стволовых клетках. Когда ГСК от мышей с СН пересаживали здоровым мышам, у тех снижалась сердечная функция и развивался фиброз.
ГСК у мышей с сердечной недостаточностью отличались от нормальных. Эти ГСК чаще давали начало моноцитам и нейтрофилам и реже – макрофагам. После пересадки костного мозга от мышей с СН сердечные макрофаги у мышей-реципиентов чаще заменялись макрофагами моноцитарного происхождения. В этих макрофагах была повышена активность генов, связанных с воспалением.
Таким образом, сердечная недостаточность заставляет ГСК производить больше провоспалительных макрофагов. Поскольку резидентные макрофаги сердечной ткани поддерживают гомеостаз и защищают сердце от стресса, это изменение в ГСК может нарушать гомеостаз сердца и способствовать патологическим структурным изменениям сердца, что усугубляет сердечную недостаточность.
Изменения в ГСК повышают уязвимость почек. Есть данные о том, что сердечная недостаточность связана с неблагоприятным исходом для почек после острого повреждения почек. В настоящем исследовании у мышей, получивших костный мозг от мышей с СН, развивались повреждение почечных канальцев и почечный фиброз. В почках этих мышей накапливались провоспалительные макрофаги моноцитарного происхождения.
Саркопения тесно связана с сердечной недостаточностью. Макрофаги необходимы для регенерации мышц после травмы. Через четыре недели после инъекции кардиотоксина площади поперечного сечения регенерированных мышечных волокон в месте повреждения были меньше у мышей, получивших костный мозг от мышей с СН, чем у контрольных мышей. В поврежденных мышцах были нарушены заживление и регенерация, наблюдался выраженный фиброз.
Таким образом, изменения в ГСК, вызванные сердечной недостаточностью, нарушают гомеостаз тканей и стрессовые реакции в сердце, почках и скелетных мышцах.
Сердечная недостаточность вызывает изменения в ГСК, подавляя выработку белка TGF-β
В костном мозге ГСК находятся в спящем состоянии и периодически «просыпаются» для клеточного деления. Для поддержания спящего состояния ГСК необходим белок TGF-β. Перегрузка сердечного давления подавляет активацию TGF-β, вызывая деление ГСК и изменение их функции.
В течение нескольких дней после острого инфаркта миокарда в костном мозге активируются симпатические нервы и кроветворение. После этой симпатической гиперактивации возникает устойчивая патология симпатической нервной системы в костном мозге. Эта симпатическая нейропатия нарушает выработку TGF-β, что приводит к делению ГСК и способствует сердечной дисфункции.
Введение TGF-β подавляет активацию ГСК, вызванную сердечной недостаточностью. Однако TGF-β способствует фиброзу во многих органах, включая сердце. Поэтому, чтобы оценить, может ли воздействие на сигнальный путь TGF-β помочь в улучшении состояния при сердечной недостаточности, необходимы дальнейшие исследования.
Вывод
Изменения в гемопоэтических стволовых клетках играют ключевую роль в развитии сердечной недостаточности и связанных с ней заболеваний. Эти изменения могут усугублять воспаление и повреждение тканей, включая почки и мышцы, а также сохраняться и передаваться при трансплантации костного мозга. Дальнейшие исследования могут помочь разработать новые методы лечения сердечной недостаточности, в основе которых будет управление функцией гемопоэтических стволовых клеток и их взаимодействием с иммунной системой.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
Источник
Heart failure promotes multimorbidity through innate immune memory
