В Сеченовском Университете впервые детально описали, как стареет миокард, и выделили четыре основных признака этого процесса. Это открытие может изменить подход к диагностике и лечению сердечно-сосудистых заболеваний — они остаются главной причиной смертности в мире.
Ученые изучили состояние клеток сердца у пациентов с хроническим миокардитом. В исследовании участвовали пациенты Факультетской терапевтической клиники им. В. Н. Виноградова. Их разделили на четыре группы: пожилых (старше 60 лет) и молодых (до 59 лет), с перенесенным COVID-19 и без. У всех взяли эндомиокардиальную биопсию — небольшой кусочек ткани, в котором можно изучить изменения на уровне клеток.
Первый признак старения — клеточный «мусор». В кардиомиоцитах с возрастом накапливается липофусцин, «пигмент старения» — желто-бурые гранулы из окисленных жиров и белков. Накопленные отходы мешают мышце нормально сокращаться. У пожилых пациентов липофусцина оказалось в три раза больше, чем у молодых.
Второй признак — амитосенсцентные клетки. Это клетки, которые перестали делиться, но не умирают. Из-за накопленных за жизнь генетических поломок в них активнее работает ген p16 — в норме он тормозит бесконтрольное деление и подавляет опухолевые процессы. Но с возрастом таких клеток становится все больше. Они вырабатывают токсические вещества и мешают молодым клеткам восстанавливать ткань. У пожилых пациентов выработка p16 была значительно выше. Наиболее высокий уровень p16 — у тех, кто перенес COVID-19.
«Возникает порочный круг — старые клетки уже не справляются с нагрузкой, а молодым дорогу не дают», — пояснила ассистент Института клинической морфологии и цифровой патологии Анна Акулова.
Третий признак — уменьшение количества капилляров. У молодых пациентов их было больше. Причем у переболевших COVID-19 капилляров оказалось особенно много — ученые объясняют это компенсаторной реакцией. При атаке вируса организм старался увеличить площадь питания сердца, но у пожилых этот механизм уже не работал.
Четвертый маркер — само воспаление у пожилых выглядело иначе. У молодых пациентов с миокардитом в ткани сердца было в два раза больше Т-лимфоцитов — клеток иммунитета, которые атакуют возбудителя. У пожилых иммунный ответ был вялым, но воспаление не проходило — оно становилось хроническим, низкоинтенсивным. Такое воспаление не дает сердцу восстанавливаться и постепенно разрушает его.
Отдельно ученые остановились на пациентах, переболевших COVID-19. У всех них в сердце находили васкулит — воспаление мелких сосудов, чего не было у не переболевших. А уровень апоптоза — программируемой гибели клеток — был повышен и у пожилых, и у молодых с постковидным миокардитом. Вирус заставляет клетки гибнуть быстрее, чем они успевают восстанавливаться.
Новые данные помогут подбирать пациентам персонализированное лечение.
«Если мы не будем учитывать возрастные изменения — а у пожилых людей процесс менее активен, характеризуется воспалением без некроза, — мы рискуем либо не назначить лечение, когда оно нужно, либо назначить агрессивную терапию там, где она только навредит», — пояснила профессор Евгения Коган.
Ученые предложили включить в диагностический алгоритм для пожилых пациентов новые маркеры, которые будут показывать уровень клеточного старения, состояние капилляров и гибели клеток. Исследователи считают, что новые данные помогут обнаружить опасные изменения и у молодых людей: из-за роста случаев ожирения и сахарного диабета все чаще встречается феномен старения сердца — биологический возраст органа может быть больше, чем число прожитых лет.
Новый подход к диагностике позволит подбирать лечение в зависимости от того, какой именно механизм старения преобладает у конкретного пациента. Исследование открывает дорогу и к новым терапевтическим подходам. Сейчас в Сеченовском Университете изучают возможность частично обратить возрастные изменения клеток с помощью мРНК. Во всем мире разрабатывают сенолитики — препараты, которые выборочно уничтожают стареющие клетки. Другой перспективный путь — экзосомы, микроскопические пузырьки, которые клетки используют для обмена сигналами.
Ученые планируют расширить выборку пациентов, изучить роль других клеток в старении миокарда, сравнить изменения в сердце с изменениями в других органах.
«Мы как патологоанатомы понимаем, что механизмы старения клеток универсальны в разных органах. Но если мы научимся работать со старением сердца, эти знания можно будет применить и к другим органам», — отметила Евгения Коган.
Профессор кафедры факультетской терапии Ольга Благова добавила, что поиск механизмов повреждения кардиомиоцитов (клеток, из которых состоит сердечная мышца) — ключ к разработке новых лечебных подходов. Хроническое воспаление у пожилых создает основу для применения противовоспалительных препаратов. Второй путь — активация процессов регенерации. Мишенью для новых препаратов может стать ген p16.
Задача максимум на будущее — научиться убирать стареющие клетки или «перепрограммировать» их, чтобы предотвращать старение органов.
Исследование провел коллектив Института клинической морфологии и цифровой патологии Сеченовского Университета — профессор Евгения Коган, ассистент Анна Акулова, иммуногистохимик Николай Жарков и студентка Анна Киракосьянц — совместно с клиницистами Абрамом Сыркиным и Ольгой Благовой, а также коллегами из НИИ морфологии человека им. академика А. П. Авцына и Ереванского государственного медицинского университета. Работа завоевала первое место на Всероссийском конкурсе молодых ученых и специалистов в области патологической анатомии имени М. М. Руднева.
Работа проводилась в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Молодежь и дети»).
