ISSN 2412-4036 (print)
ISSN 2713-1823 (online)

Damage of the kidneys, liver and skeletal muscles in patients with heart failure with preserved ejection fraction: independent processes or links in a chain?

Pyatskaya A.V., Dzhioyeva O.N., Drapkina О.М.

National Medical Research Center for Therapy and Preventive Medicine of the Ministry of Healthcare of Russia, Moscow
Abstract. Patients with heart failure with preserved ejection fraction are characterized by multimorbidity and phenotypic heterogeneity. Kidney, liver and skeletal muscles diseases are frequent among these patients. In the independent processes of the development of non-cardiac diseases it is possible to identify the common predisposing factors, components of pathogenesis and the relationship with heart damage. Dysfunction of one organ often leads to damage in another, creating an endless circle of pathological events.

Keywords

heart failure with preserved ejection fraction
chronic kidney disease
non-alcoholic fatty liver disease
sarcopenia
chronic systemic inflammation
endothelial dysfunction

Согласно результатам эпидемиологических исследований, проведенных в России, распространенность сердечной недостаточности возросла с 1998 г. на 5,3% и достигла 10,2% (14,9 млн пациентов) в 2014 г. [1]. При этом высокий процент больных сердечной недостаточностью (до 40%) имеет нормальную фракцию выброса левого желудочка [1, 2].

Прогноз пациентов, имеющих сердечную недостаточность с сохраненной фракцией выброса (СНсФВ), во многом не отличается от такового у больных со сниженной систолической функцией левого желудочка. По данным американского регистра GWTG-HF, пациенты с сердечной недостаточностью имеют высокий риск смерти в течение года после госпитализации с декомпенсацией заболевания независимо от значения фракции выброса левого желудочка [3]. Долгосрочный прогноз больных СНсФВ также неблагоприятный: в течение 5 лет после госпитализации по причине сердечной недостаточности умирают до 75% пациентов, т.е. такой же процент, как и при сердечной недостаточности с низкой фракцией выброса [4].

В основе СНсФВ лежит диастолическая дисфункция левого желудочка, которая характеризуется повышением конечно-диастолического давления в левом желудочке, в дальнейшем повышением давления в левом предсердии и сосудах малого круга кровообращения (с развитием легочной гипертензии), а затем и в правом предсердии (повышение центрального венозного давления). Такие изменения внутрисердечной гемодинамики определяют появление застоя в почках и печени с нарушением их функции в виде снижения скорости клубочковой фильтрации (СКФ) и гипоальбуминемии, которые встречаются у 50 и 30% пациентов с СНсФВ соответственно [5, 6]. Гемодинамические изменения также могут объяснять появление наиболее частого симптома СНсФВ – снижение толерантности к физическим нагрузкам. Но причиной этого может быть и характерное для данных пациентов снижение выносливости скелетных мышц, в том числе с развитием саркопении в 20% случаев [7]. В настоящем обзоре освещены основные механизмы поражения почек, печени и скелетной мускулатуры при СНсФВ и их связь с развитием этой формы заболевания.

ОСНОВНАЯ ПАРАДИГМА ПАТОГЕНЕЗА СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ С СОХРАНЕННОЙ ФРАКЦИЕЙ ВЫБРОСА

По современным представлениям, в патогенезе СНсФВ основная роль отводится хроническому системному воспалению [8]. У пациентов с СНсФВ, по сравнению с пациентами со сниженной фракцией выброса, наблюдается повышение концентрации таких маркеров системного воспаления, как фактор некроза опухоли-альфа (ФНО- α), С-реактивный белок (СРБ), интерлейкин-6 (ИЛ-6) [9–11]. По данным клинических исследований, увеличение уровня этих провоспалительных цитокинов и СРБ коррелирует с параметрами диастолической дисфункции левого желудочка [12]. К состояниям, которые могут запускать и поддерживать хронический системный воспалительный процесс, относят ожирение, сахарный диабет (СД) 2 типа, артериальную гипертензию (АГ) – заболевания, часто встречающиеся у больных СНсФВ [13]. Хроническое системное воспаление приводит к окислительному стрессу эндотелиальных клеток и дисфункции эндотелия, в том числе в коронарном русле. В процессе дальнейшего иммунологического каскада клеточной трансформации (экспрессия на поверхности эндотелиальных клеток молекул клеточной адгезии (VCAM, E-селектин), миграция моноцитов в субэндотелиальное пространство, трансформация моноцитов в макрофаги и выработка трансформирующего фактора роста β, активация фибробластов) увеличивается синтез и накопление коллагена в миокарде. Это в сочетании со снижением биодоступности оксида азота и активности протеинкиназы G может приводить к гипертрофии, фиброзу, повышению ригидности сердечной мышцы и в итоге к нарушению диастолической функции сердца. Указанные звенья патогенеза являются компонентами основной парадигмы СНсФВ [8].

Хроническое системное воспаление, а также гемодинамические изменения на фоне ремоделирования сердца могут выступать причиной структурных и функциональных изменений других органов – почек, печени, скелетной мускулатуры.

МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИИ ПОЧЕК ПРИ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ С СОХРАНЕННОЙ ФРАКЦИЕЙ ВЫБРОСА

Нарушение функции почек достаточно распространено среди пациентов с СНсФВ. По данным наблюдательного исследования, у 49% больных этой формой сердечной недостаточности наблюдалось снижение СКФ менее 60 мл/мин/1,73м2 [5]. Согласно результатам анализа функции почек, проведенного в исследовании PARAMOUNT, у 62% пациентов имелся как минимум один показатель почечной дисфункции – снижение СКФ или альбуминурия): в 23% случаев наблюдалось только снижение СКФ (менее 60 мл/мин/1,73м2), в 16% была выявлена изолированная альбуминурия (соотношение «альбумин/креатинин в моче» более 30 мг/г), а в 23% отмечалось отклонение обоих показателей [14]. При этом нарушение функции почек в обоих исследованиях было ассоциировано с изменением структурных параметров левого желудочка [5, 14].

Развитие СНсФВ у пациентов с имеющейся хронической болезнью почек (ХБП) наблюдается не так часто. Так, в китайском исследовании с участием 5808 пациентов с диагностированной ХБП (СКФ менее 60 мл/мин/1,73м2, или соотношение «альбумин/креатинин мочи» более 30 мг/г) распространенность СНсФВ составила лишь 2,5% [15]. Стоит отметить, что частота встречаемости СНсФВ возрастает с прогрессированием ХБП: например, она развивается у 10% пациентов на гемодиализе [16].

Для описания взаимосвязи патологии сердца и почек используется термин «кардиоренальный синдром», который был введен в медицинскую литературу Ledoux P. еще в 1951 г. [17]. Но лишь спустя полвека была разработана и принята концепция кардиоренальных взаимодействий и выделены 5 типов кардиоренальных синдромов [18].

Развитие почечной дисфункции при СНсФВ можно отнести к проявлению кардиоренального синдрома типа 2, когда прогрессирующее повреждение почек происходит в результате хронической патологии сердца (в том числе структурного ремоделирования миокарда и нарушения диастолической функции). СНсФВ может возникнуть на фоне имеющейся у пациента ХБП, и в данном случае можно говорить о развитии кардиоренального синдрома типа 4. Наибольший интерес представляет кардиренальный синдром типа 5, при котором, согласно определению, оба органа поражаются одновременно на фоне острого или хронического системного заболевания (СД, АГ, ожирение и др.). Некоторые авторы высказывают мнение, что именно такая концепция наиболее подходит для описания кардиоренальных взаимоотношений у пациентов с СНсФВ и нарушением функции почек. При этом могут различаться степень поражения органов и последовательность манифестации заболеваний, но в основе изменений лежат единые патофизиологические механизмы: хроническое системное воспаление, эндотелиальная дисфункция и фиброз [19].

Стоит отметить, что заболевания, которые могут запускать и поддерживать хроническое системное воспаление (АГ, СД 2 типа, ожирение), служат ведущими причинами развития ХБП, к лабораторным проявлениям которой, независимо от причины, относятся снижение СКФ и альбуминурия [20].

Каскад событий на фоне хронического системного воспалительного процесса, а в дальнейшем окислительного стресса эндотелиальных клеток и дисфункции эндотелия, происходящий в почках, подобен изменениям в миокарде, описанным выше в рамках основной парадигмы СНсФВ: под действием факторов роста, вырабатываемых мигрирующими в субэндотелиальное пространство перитубулярных капилляров моноцитами, происходит активация фибробластов и усиленный синтез коллагена в почках, что приводит к тубулоинтерстициальному фиброзу [21]. Прогрессирующий канальцевый стеноз на фоне тубулоинтерстициального фиброза может приводить к повышению внутриканальцевого давления и в итоге к падению СКФ [22].

Изменения в почках не ограничиваются интерстицием. Подавление синтеза оксида азота как проявление эндотелиальной дисфункции может снижать перфузию и фильтрацию в почке, что, вероятно, связано с вазоконстрикцией афферентной артериолы почечного клубочка [23]. Вследствие нарушения процессов ауторегуляции кровотока в почечном клубочке повышается внутриклубочковое давление; это влечет за собой уменьшение числа подоцитов, истончение базальной мембраны, а в дальнейшем протеинурию [24]. В экспериментальных моделях также показано, что воздействие оксидативного стресса на эндотелиальные клетки способно вызывать разрушение сети гликопротеинов, покрывающей просвет капилляров клубочка между ножками подоцитов, что, в свою очередь, может увеличивать проницаемость гломерулярного фильтра и приводить к альбуминурии [25]. Добавим, что в клиническом исследовании пациентов с СД 2 типа была продемонстрирована связь альбуминурии с показателями эндотелиальной дисфункции [26]. Интересен и тот факт, что такая связь отсутствовала у пациентов без СД – это еще раз подчеркивает роль системного заболевания в запуске патологических механизмов, лежащих в основе СНсФВ и почечной дисфункции.

После дебюта заболевания одного органа (сердца или почек) к патологическому каскаду присоединяются новые звенья, которые усугубляют течение заболевания второго органа и ускоряют его прогрессирование.

Одним из основных патофизиологических механизмов нарушения функции почек при СНсФВ выступает повышение центрального венозного давления (ЦВД) [27]. В клинических исследованиях продемонстрировано, что у пациентов с СНсФВ отмечается повышение давления в правом предсердии и ЦВД в покое [28–30]. Возрастание ЦВД приводит к увеличению давления в эфферентной артериоле почечного клубочка, что, по закону Пуазейля, замедляет кровоток в капиллярах клубочка и снижает фильтрацию [27]. На фоне повышения ЦВД может повышаться внутрипочечное интерстициальное давление, что ведет к интерстициальному фиброзу и снижению фильтрационной функции почек [31].

В основе патогенеза нарушения функции сердца при ХБП лежит задержка воды и натрия в организме в результате активации ренин-ангиотензин-альдостероновой системы при снижении фильтрации. Следствием этого становятся увеличение преднагрузки левого желудочка, нарушение процессов расслабления, гипертрофии миокарда, снижение «податливости» и повышение его ригидности и как итог диастолическая дисфункция. У больных с терминальной стадией ХБП, находящихся на гемодиализе, дополнительное повышение жесткости сосудистой стенки приводит также к увеличению постнагрузки левого желудочка, что усугубляет диастолическую дисфункцию [16]. Немаловажную роль играют и негемодинамические факторы, такие как стимуляция системного воспаления и эндотелиальная дисфункция [16]. Так, в исследовании пациентов с ХБП увеличение маркеров системного воспаления и эндотелиальной дисфункции ассоциировалось с увеличением индекса массы миокарда левого желудочка – одного из диагностических критериев СНсФВ [32].

Таким образом, взаимосвязь нарушения функции сердца при сохранной фракции выброса левого желудочка и почек представляет собой сложную цепочку патофизиологических механизмов, в основе которой могут лежать единые патологические процессы.

МЕХАНИЗМЫ НАРУШЕНИЯ ФУНКЦИИ ПЕЧЕНИ У БОЛЬНЫХ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ С СОХРАНЕННОЙ ФРАКЦИЕЙ ВЫБРОСА

Как было описано выше, при СНсФВ часто отмечается повышение ЦВД, что может быть причиной застоя не только в почках, но и печени. Повышение давления в нижней полой вене передается на печеночные синусоиды, в результате чего возникает их дилатация, отек перисинусоидального пространства, тромбоз и геморрагии [33]. В вышеописанных условиях на фоне гипоксии происходит некроз гепатоцитов, прилегающих к центральной вене печеночной дольки [34]. Длительные застойные явления в печени могут вызывать фиброз и появление фиброзных перемычек (септ) между центральными венами печеночных долек [33]. Данные гистологические процессы могут протекать субклинически, проявляясь лишь дискомфортом в правом подреберье. К лабораторным изменениям можно отнести повышение активности печеночных трансаминаз, гамма-глутамилтрансферазы (ГГТ), концентрации билирубина, гипоальбуминемию [33, 34].

Интересные данные, касающиеся концентрации сывороточного альбумина, были получены у пациентов с СНсФВ в исследовании TOPCAT. Было установлено, что гипоальбуминемия (концентрация альбумина крови менее 39 г/л), обнаруженная у 30% пациентов, ассоциируется с повышенным уровнем маркеров системного воспаления (ФНО- α), изменением показателей диастолической дисфункции левого желудочка (Е/е’, индекс объема левого предсердия). Также снижение концентрации сывороточного альбумина было связано с увеличением значения индексов фиброза печени (Fib-4, модифицированный NFS) [6]. Учитывая, что у пациентов в данном исследовании среднее значение СКФ составляло примерно 65 мл/мин, а соотношение «альбумин/креатинин мочи» не превышало 41,8 мг/г, можно предположить, что развитие гипоальбуминемии было обусловлено именно снижением синтеза альбумина в печени, а не повышением его выведения почками, что указывает на наличие печеночной дисфункции (на фоне застойных явлений и, возможно, фиброзных изменений) при СНсФВ.

Поражение печени у больных СНсФВ может быть ассоциировано не только с застойными явлениями, но и метаболическими нарушениями на фоне сопутствующих заболеваний (СД 2 типа, ожирение, в особенности висцеральное ожирение). В этом случае можно говорить о нарушении именно липидного обмена в печени, т.е. о развитии неалкогольной жировой болезни печени (НАЖБП), которая часто встречается у пациентов с данными патологиями (до 75% при СД 2 типа и до 76% при ожирении) [35]. По данным небольшого исследования пациентов с СНсФВ, только у 27% из них была выявлена НАЖБП, в том числе по результатам визуализирующих методик. При этом наличие СД 2 типа и ожирения (ИМТ >30 кг/ м2) было связано с увеличением риска развития НАЖБП при СНсФВ [36].

В настоящее время основной гипотезой, описывающей патогенез НАЖБП, является гипотеза «двойного удара». Согласно ей, под «первым ударом» подразумевается накопление триглицеридов в гепатоцитах (стеатоз печени). «Второй удар» – это неконтролируемая выработка цитокинов (ФНО-α, ИЛ-6 и др.) и активных форм кислорода (оксидативный стресс) в печени, которая приводит к повреждению и гибели гепатоцитов, развитию воспаления и фиброза (стеатогепатит) [35].

Как было описано выше, в развитии СНсФВ важное место занимает эндотелиальная дисфункция коронарного русла. Значение эндотелиальной дисфункции активно изучается и в патогенезе НАЖБП. В ряде работ на животных моделях изучалась роль в развитии НАЖБП дисфункции эндотелиальных клеток сосудистой системы печени (в частности, печеночных синусоидов) [37–40]. Результаты исследований свидетельствуют о том, что уже на ранних стадиях НАЖБП, а именно на стадии стеатоза, в печени снижается биодоступность оксида азота, активность NO-синтазы, повышается выработка активных форм кислорода [37, 40]. Результаты экспериментальных работ подтверждаются данными клинических исследований. Так, у пациентов с НАЖБП было продемонстрировано снижение концентрации функционально активной фракции NO-синтазы в печени по данным иммуногистохимического анализа биоптата в сравнении с группой контроля [41].

Кроме того, на животных моделях было показано, что при стеатозе печени (в отсутствие признаков воспаления и фиброза) происходит активация эндотелиальных клеток синусоидов, на их поверхности увеличивается экспрессия молекул адгезии (ICAM-1, E-селектин и др.), что вызывает активацию и миграцию моноцитов. Также в эндотелиальных клетках, клетках Купфера и звездчатых клетках синусоидов повышается экспрессия мРНК провоспалительных цитокинов (ИЛ-6, ФНО-α) и профибротических факторов [38, 39]. Вышеперечисленные данные позволяют предположить, что дисфункция эндотелиальных клеток синусоидов может играть непосредственную роль в запуске воспаления и фиброза в печени и служить важным связующим звеном в патогенезе НАЖБП.

Для оценки фиброза печени в клинической практике часто используются индексы неинвазивной диагностики фиброза, в том числе упомянутые выше индексы NFS и Fib-4. Несмотря на то что они были разработаны для оценки фиброза у пациентов с заболеваниями печени (в том числе с НАЖБП), они используются и в клинических исследованиях пациентов с СНсФВ. Так, значение индекса Fib-4, соответствующее высокой вероятности выраженного фиброза печени у пациентов исходно без сердечной недостаточности, было ассоциировано с повышенным риском развития СНсФВ, но не сердечной недостаточности со сниженной фракцией выброса [42]. В исследовании 492 пациентов с СНсФВ без первичного поражения печени применялся индекс NFS для оценки взаимосвязи с лабораторными показателями фиброза и прогноза у данной категории пациентов. Интересно, что в этом исследовании лишь у четверти пациентов с СНсФВ значение индекса NFS соответствовало низкому риску развития фиброза печени. Было показано, что увеличение значения индекса NFS ассоциируется с повышением уровня маркеров фиброза и выступает независимым предиктором смерти от всех причин у больных СНсФВ [43].

Следует отметить, что НАЖБП может быть связана с развитием СНсФВ. Так, по данным клинических исследований, наличие у пациента НАЖБП ассоциировано с диастолической дисфункцией левого желудочка [44–46]. Кроме того, поскольку при НАЖБП наблюдается повышение маркеров системного воспаления (СРБ, ФНО-α, ИЛ-6), в том числе в отсутствии СД 2 типа или ожирения, это заболевание само по себе может поддерживать хронический системный воспалительный процесс и быть фактором риска развития СНсФВ [47]. Также одним из возможных механизмов развития СНсФВ у пациентов с НАЖБП при наличии ожирения является появление эктопической жировой ткани в эпикарде сердца. Эпикардиальный жир может выступать источником провоспалительных цитокинов и приводить к нарушению коронарной микроциркуляции, повреждению прилегающего миокарда и его фиброзу [47, 48].

Таким образом, общие патофизиологические процессы (эндотелиальная дисфункция, воспаление, фиброз) указывают на схожесть патогенеза НАЖБП и СНсФВ. Кроме того, развитие СНсФВ может потенциально усугублять течение НАЖБП путем описанных ранее гемодинамических изменений, а хроническое системное воспаление, характерное для НАЖБП, может явиться непосредственной причиной развития диастолической дисфункции левого желудочка и СНсФВ.

МЕХАНИЗМЫ СТРУКТУРНЫХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ НАРУШЕНИЙ СКЕЛЕТНОЙ МУСКУЛАТУРЫ ПРИ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ С СОХРАНЕННОЙ ФРАКЦИЕЙ ВЫБРОСА

Один из основных симптомов СНсФВ – плохая переносимость физической нагрузки, определяемая в том числе как снижение пикового потребления кислорода по данным кардиореспираторного тестирования [49, 50]. Помимо изменений сердечной гемодинамики при СНсФВ (фиксированный ударный объем, хронотропная недостаточность), которые могут объяснять снижение физической выносливости у этих пациентов, структурные и функциональные нарушения скелетных мышц могут служить дополнительным фактором плохой переносимости физической нагрузки [51, 52].

Отмечено, что у пациентов с СНсФВ уменьшена мышечная масса, изменен состав мышечных волокон, снижена плотность капилляров, а также нарушен метаболизм скелетных мышц. Так, по данным клинических исследований, при СНсФВ наблюдается снижение общей мышечной массы и мышечной массы ног, измеренных с использованием двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии, и увеличение межмышечной жировой ткани бедра, а также соотношения межмышечного жира к мышечной массе бедра по результатам магнитно-резонансной томографии в сравнении с контрольной группой. При этом изменение данных параметров коррелирует со снижением пикового потребления кислорода при проведении кардиореспираторного тестирования [51, 53].

Гистологические изменения скелетной мышцы включают увеличение числа мышечных волокон типа 2 (гликолитические) с снижением количества мышечных волокон типа 1 (оксидативные), а также уменьшение отношения количества капилляров к мышечным волокнам [54]. Также у больных СНсФВ наблюдается снижение количества митохондрий и активности митохондриальных ферментов, участвующих в окислительном метаболизме [55]. Применение магнитно-резонансной спектроскопии позволило выявить у пациентов с СНсФВ уменьшение времени восстановления энергетических фосфатов (креатинкиназы) после физической нагрузки, более выраженное, нежели у больных СН со сниженной ФВ; это является признаком нарушения метаболических процессов в скелетной мышце у таких пациентов [56]. Данные изменения мышц при СНсФВ можно объяснить снижением градиента перфузии в капиллярах мышечных волокон на фоне фиксированного ударного объема и повышения ЦВД, что может повлечь за собой ишемию, накопление лактата и переключение на гликолитический путь метаболизма глюкозы [57].

Уменьшение мышечной массы в сочетании со снижением силы мышц описывается термином «саркопения», которая встречается у каждого пятого пациента с СНсФВ [7, 58]. Она ассоциирована с повышенным риском падений, ограничением повседневной активности, неспособностью к самообслуживанию [59]. При СНсФВ саркопения играет роль фактора неблагоприятного прогноза, так как увеличивает риск смерти от всех причин в 2,5 раза в течение года после госпитализации по причине декомпенсации сердечной недостаточности [7].

Возрастная дегенерация и связанные с ней гиподинамия, пониженное питание, уменьшение числа мотонейронов мышечных волокон, гормональные изменения (снижение выработки гормона роста, эстрогенов и др.) относятся к основным причинам саркопении [60]. В рамках СНсФВ особый интерес представляет участие в развитии саркопении хронического системного воспаления и эндотелиальной дисфункции.

Результаты клинических исследований свидетельствуют о том, что повышение концентрации провоспалительных цитокинов (ИЛ-6, ФНО-α) и СРБ, характерное для пациентов с саркопенией, связано со снижением мышечной массы и силы мышц – основными проявлениями данного заболевания [61, 62]. Большое значение в запуске и поддержании хронического системного воспалительного процесса в патогенезе саркопении отводится ожирению, что нашло отражение в термине «саркопеническое ожирение» [59, 63]. Несмотря на то что саркопения может вызывать снижение двигательной активности и быть причиной ожирения, существует также мнение, что первоначально при ожирении запускаются патологические процессы, приводящие к потери мышечной массы и снижению функциональной способности скелетной мускулатуры, которые усугубляют метаболические нарушения, замыкая патологический круг [63]. При ожирении возрастание концентрации свободных жирных кислот в крови может приводить к их накоплению в межмышечном пространстве, а также внутри мышечных волокон. Избыточное содержание жирных кислот стимулирует выработку провоспалительных цитокинов (ФНО-α, ИЛ-6 и др.), что запускает патологические процессы, ведущие к дисфункции митохондрий, накоплению активных форм кислорода (оксидативному стрессу) и нарушению противовоспалительных сигнальных путей. Наряду с этим происходит нарушение сигнальный путей рецептора инсулина, в результате чего развивается инсулинорезистентность скелетной мышцы и активизация катаболических процессов в мышечном волокне. В итоге данные процессы ведут к снижению мышечной массы и нарушению функции мышцы, т.е. к саркопении [60, 63].

Эндотелиальная дисфункция и нарушение эндотелийзависимой вазодилатации мышечных сосудов, тесно связанные с хроническим системным воспалением и инсулинорезистентностью мышечных волокон, также относятся к факторам, ассоциированным с развитием саркопении [64]. По данным клинических исследований, дисфункция эндотелия связана со снижением мышечной силы и характерна для пациентов с саркопенией, в том числе страдающих сердечной недостаточностью [65].

В результате структурные и функциональные изменения скелетной мускулатуры и развитие саркопении при СНсФВ могут быть обусловлены не только старением, но и хроническим системным воспалением и эндотелиальной дисфункцией – механизмами, общими для данных заболеваний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Пациенты с СНсФВ представляют фенотипически разнородную группу: помимо сердечно-сосудистых заболеваний (АГ, фибрилляция предсердий, легочная гипертензия) при СНсФВ достаточно часто встречаются заболевания почек (ХБП), скелетной мускулатуры (саркопения) и печени (НАЖБП). Представленные механизмы развития этих заболеваний свидетельствуют об общности предрасполагающих факторов и схожести основных звеньев патогенеза с СНсФВ (рис.). При этом взаимосвязь носит двусторонний характер: с одной стороны, СНсФВ путем гемодинамических изменений (повышение ЦВД) может определять развитие внесердечных проявлений, с другой стороны, внесердечные заболевания могут вносить вклад в развитие СНсФВ и усугублять ее симптомы и течение.

65-1.jpg (299 KB)

Учитывая участие в патогенезе СНсФВ, ХБП, НАЖБП и саркопении хронического системного воспаления и эндотелиальной дисфункции, а также нарушений углеводного и липидного обмена, можно предположить возможное одновременное поражение соответствующих органов, но с различной по времени манифестацией или с преобладанием патологического процесса в одном органе над другими в силу генетической предрасположенности. Можно ли назвать это звеньями одной цепи? В настоящее время нельзя дать однозначного ответа на этот вопрос, что диктует необходимость дальнейшего изучения данной проблемы. Особенно важно то, что решение этого вопроса может помочь в поиске эффективного метода лечения СНсФВ.

References

  1. Фомин И.В. Хроническая сердечная недостаточность в Российской Федерации: что сегодня мы знаем и что должны делать. Российский кардиологический журнал. 2016; 8: 7–13. [Fomin I.V. Chronic heart failure in Russian Federation: what do we know and what to do. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal = Russian journal of cardiology. 2016; 8: 7–13 (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.15829/1560-4071-2016-8-7-13.
  2. Мареев Ю.В., Мареев В.Ю. Характеристика и лечение пациентов с ХСН, госпитализированных в стационар. Кардиология. 2017; S4: 20–30. [Mareev Yu.V., Mareev V.Yu. Characteristics and treatment of hospitalized patients with CHF. Kardiologiya = Cardiology. 2017; 4S: 20–30 (In Russ.)]. doi: https://doi.org/ 10.18087/cardio.2433.
  3. Cheng R.K., Cox M., Neely M.L. et al. Outcomes in patients with heart failure with preserved, borderline, and reduced ejection fraction in the Medicare population. Am Heart J. 2014; 168(5): 721–30. doi: 10.1016/j.ahj.2014.07.008.
  4. Shah K.S., Xu H., Matsouaka R.A. et al. Heart failure with preserved, borderline, and reduced ejection fraction: 5-year outcomes. J Am Coll Cardiol. 2017; 70(20): 2476–86. doi: 10.1016/j.jacc.2017.08.074.
  5. Unger E.D., Dubin R.F., Deo R. et al. Association of chronic kidney disease with abnormal cardiac mechanics and adverse outcomes in patients with heart failure and preserved ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2016; 18(1): 103–12. doi: 10.1002/ejhf.445.
  6. Prenner S.B., Kumar A., Zhao L. et al. Effect of serum albumin levels in patients with heart failure with preserved ejection fraction (from the TOPCAT trial). Am J Cardiol. 2020; 125(4): 575–82. doi: 10.1016/j.amjcard.2019.11.006.
  7. Konishi M., Kagiyama N., Kamiya K. et al. Impact of sarcopenia on prognosis in patients with heart failure with reduced and preserved ejection fraction. Eur J Prev Cardiol. 2020: zwaa117. doi: 10.1093/eurjpc/zwaa117.
  8. Paulus W.J., Tschope C. A novel paradigm for heart failure with preserved ejection fraction: comorbidities drive myocardial dysfunction and remodeling through coronary microvascular endothelial inflammation. J Am Coll Cardiol. 2013; 62(4): 263–71. doi: 10.1016/j.jacc.2013.02.092.
  9. Sanders-van W.S., van Empel V., Davarzani N. et al. Circulating biomarkers of distinct pathophysiological pathways in heart failure with preserved vs. reduced left ventricular ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2015; 17(10): 1006–14. doi: 10.1002/ejhf.414.
  10. Putko B.N., Wang Z., Lo J. et al. Circulating levels of tumor necrosis factor-alpha receptor 2 are increased in heart failure with preserved ejection fraction relative to heart failure with reduced ejection fraction: evidence for a divergence in pathophysiology. PLoS One. 2014; 9(6): e99495. doi: 10.1371/journal.pone.0099495.
  11. Bielecka-Dabrowa A., Sakowicz A., Misztal M. et al. Differences in biochemical and genetic biomarkers in patients with heart failure of various etiologies. Int J Cardiol. 2016; 221: 1073–80. doi: 10.1016/j.ijcard.2016.07.150.
  12. Kloch M., Stolarz-Skrzypek K., Olszanecka A. et al. Inflammatory markers and left ventricular diastolic dysfunction in a family-based population study. Kardiol Pol. 2019; 77(1): 33–39. doi: 10.5603/KP.a2018.0214.
  13. Lam C.S., Donal E., Kraigher-Krainer E., Vasan R.S. Epidemiology and clinical course of heart failure with preserved ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2011; 13(1): 18–28. doi: 10.1093/eurjhf/hfq121.
  14. Gori M., Senni M., Gupta D.K. et al. Association between renal function and cardiovascular structure and function in heart failure with preserved ejection fraction. Eur Heart J. 2014; 35(48): 3442–51. doi: 10.1093/eurheartj/ehu254.
  15. Wang X., Hao G., Chen L. et al. Heart failure and left ventricular dysfunction in older patients with chronic kidney disease: the China Hypertension Survey (2012–2015). J Geriatr Cardiol. 2020; 17(10): 597–603. doi: 10.11909/j.issn.1671-5411.2020.10.001.
  16. House A.A., Wanner C., Sarnak M.J. et al. Heart failure in chronic kidney disease: conclusions from a Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) Controversies Conference. Kidney Int. 2019; 95(6): 1304–17. doi: 10.1016/j.kint.2019.02.022.
  17. Ledoux P. Les cardio-renaux [Cardiorenal syndrome]. Avenir Med. 1951; 48(8): 149–53.
  18. Ronco C., McCullough P., Anker S.D. et al. Cardio-renal syndromes: report from the consensus conference of the acute dialysis quality initiative. Eur Heart J. 2010; 31(6): 703–11. doi: 10.1093/eurheartj/ehp507.
  19. Zannad F., Rossignol P. Cardiorenal syndrome revisited. Circulation. 2018; 138(9): 929–44. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.028814.
  20. Available at: https://nccd.cdc.gov/CKD/ (date of access – 29.11.2020).
  21. Perry H.M., Okusa M.D. Endothelial dysfunction in renal interstitial fibrosis. Nephron. 2016; 134(3): 167–71. doi: 10.1159/000447607.
  22. Шамхалова М.Ш., Курумова К.О., Шестакова М.В. Факторы тубулоинтерстициального поражения почек при сахарном диабете. Сахарный диабет. 2009; 4: 61–65. [Shamkhalova M.S., Kurumova K.O., Shestakova M.V. Factors of tubulointerstitial lesions in diabetic kidneys. Sakharny diabet = Diabetes mellitus. 2009; 4: 61–65 (In Russ.)]. doi: https://doi.org/10.14341/2072-0351-5707.
  23. Ott C., Bosch A., Winzer N. et al. Effects of the nitric oxide synthase inhibitor ronopterin (VAS203) on renal function in healthy volunteers. Br J Clin Pharmacol. 2019; 85(5): 900–07. doi: 10.1111/bcp.13870.
  24. Lopez-Novoa J.M., Martinez-Salgado C., Rodriguez-Pena A.B., Lopez-Hernandez F.J. Common pathophysiological mechanisms of chronic kidney disease: therapeutic perspectives. Pharmacol Ther. 2010; 128(1): 61–81. doi: 10.1016/j.pharmthera.2010.05.006.
  25. Singh A., Ramnath R.D., Foster R.R. et al. Reactive oxygen species modulate the barrier function of the human glomerular endothelial glycocalyx. PLoS One. 2013; 8(2): e55852. doi: 10.1371/journal.pone.0055852.
  26. Martens R.J.H., Houben A.J.H.M., Kooman J.P. et al. Microvascular endothelial dysfunction is associated with albuminuria the Maastricht Study. J Hypertens. 2018; 36(5): 1178–87. doi: 10.1097/HJH.0000000000001674.
  27. Agrawal A., Naranjo M., Kanjanahattakij N. et al. Cardiorenal syndrome in heart failure with preserved ejection fraction-an under-recognized clinical entity. Heart Fail Rev. 2019; 24(4): 421–37. doi: 10.1007/s10741-018-09768-9.
  28. Montero D., Haider T., Barthelmes J. et al. Age-dependent impairment of the erythropoietin response to reduced central venous pressure in HFpEF patients. Physiol Rep. 2019; 7(5): e14021. doi: 10.14814/phy2.14021.
  29. Obokata M., Reddy Y.N.V., Melenovsky V. et al. Myocardial injury and cardiac reserve in patients with heart failure and preserved ejection fraction. J Am Coll Cardiol. 2018; 72(1): 29-40. doi: 10.1016/j.jacc.2018.04.039.
  30. Wolsk E., Kaye D., Borlaug B.A. et al. Resting and exercise haemodynamics in relation to six-minute walk test in patients with heart failure and preserved ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2018; 20(4): 715–22. doi: 10.1002/ejhf.976.
  31. Damman K., Testani J.M. The kidney in heart failure: an update. Eur Heart J. 2015; 36(23): 1437–44. doi: 10.1093/eurheartj/ehv010.
  32. Ioannou K., Stel V.S., Dounousi E. et al. Inflammation, endothelial dysfunction and increased left ventricular mass in chronic kidney disease (CKD) patients: A longitudinal study. PLoS One. 2015; 10(9): e0138461. doi: 10.1371/journal.pone.0138461.
  33. Wells M.L., Fenstad E.R., Poterucha J.T. et al. Imaging findings of congestive hepatopathy. radiographics. 2016; 36(4):1024–37. doi: 10.1148/rg.2016150207.
  34. Samsky M.D., Patel CB, DeWald T.A. et al. Cardiohepatic interactions in heart failure: an overview and clinical implications. J Am Coll Cardiol. 2013; 61(24): 2397–2405. doi: 10.1016/j.jacc.2013.03.042.
  35. Brea A., Puzo J. Non-alcoholic fatty liver disease and cardiovascular risk. Int J Cardiol. 2013; 167(4): 1109–17. doi: 10.1016/j.ijcard.2012.09.085.
  36. Miller A., McNamara J., Hummel S.L. et al. Prevalence and staging of non-alcoholic fatty liver disease among patients with heart failure with preserved ejection fraction. Sci Rep. 2020; 10(1): 12440. doi: 10.1038/s41598-020-69013-y.
  37. Pasarin M., La Mura V., Gracia-Sancho J. et al. Sinusoidal endothelial dysfunction precedes inflammation and fibrosis in a model of NAFLD. PLoS One. 2012; 7(4): e32785. doi: 10.1371/journal.pone.0032785.
  38. Miyao M., Kotani H., Ishida T. et al. Pivotal role of liver sinusoidal endothelial cells in NAFLD/NASH progression. Lab Invest. 2015; 95(10): 1130–44. doi: 10.1038/labinvest.2015.95.
  39. Kus E., Kaczara P., Czyzynska-Cichon I. et al. LSEC fenestrae are preserved despite pro-inflammatory phenotype of liver sinusoidal endothelial cells in mice on high fat diet. Front Physiol. 2019; 10: 6. doi: 10.3389/fphys.2019.00006.
  40. Gonzalez-Paredes F.J., Hernandez Mesa G., Morales Arraez D. et al. Contribution of cyclooxygenase end products and oxidative stress to intrahepatic endothelial dysfunction in early non-alcoholic fatty liver disease. PLoS One. 2016; 11(5): e0156650. doi: 10.1371/journal.pone.0156650.
  41. Persico M., Masarone M., Damato A. et al. «Non alcoholic fatty liver disease and eNOS dysfunction in humans». BMC Gastroenterol. 2017; 17(1): 35. doi: 10.1186/s12876-017-0592-y.
  42. So-Armah K.A., Lim J.K., Lo Re V. 3rd et al. FIB-4 stage of liver fibrosis is associated with incident heart failure with preserved, but not reduced, ejection fraction among people with and without HIV or hepatitis C. Prog Cardiovasc Dis. 2020; 63(2): 184–91. doi: 10.1016/j.pcad.2020.02.010.
  43. Yoshihisa A., Sato Y., Yokokawa T. et al. Liver fibrosis score predicts mortality in heart failure patients with preserved ejection fraction. ESC Heart Fail. 2018; 5(2): 262–70. doi: 10.1002/ehf2.12222.
  44. Mantovani A., Pernigo M., Bergamini C. et al. Nonalcoholic fatty liver disease is independently associated with early left ventricular diastolic dysfunction in patients with type 2 diabetes. PLoS One. 2015; 10(8): e0135329. doi: 10.1371/journal.pone.0135329.
  45. Wijarnpreecha K., Lou S., Panjawatanan P. et al. Association between diastolic cardiac dysfunction and nonalcoholic fatty liver disease: A systematic review and meta-analysis. Dig Liver Dis. 2018; 50(11): 1166–75. doi: 10.1016/j.dld.2018.09.004.
  46. Chung G.E., Lee J.H., Lee H. et al. Nonalcoholic fatty liver disease and advanced fibrosis are associated with left ventricular diastolic dysfunction. Atherosclerosis. 2018; 272: 137–44. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2018.03.027.
  47. Packer M. Atrial fibrillation and heart failure with preserved ejection fraction in patients with nonalcoholic fatty liver disease. Am J Med. 2020; 133(2): 170–77. doi: 10.1016/j.amjmed.2019.09.002.
  48. van Woerden G., Gorter T.M., Westenbrink B.D. et al. Epicardial fat in heart failure patients with mid-range and preserved ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2018; 20(11): 1559–66. doi: 10.1002/ejhf.1283.
  49. Haykowsky M.J., Brubaker P.H., John J.M. et al. Determinants of exercise intolerance in elderly heart failure patients with preserved ejection fraction. J Am Coll Cardiol. 2011; 58(3): 265–74. doi: 10.1016/j.jacc.2011.02.055.
  50. Bhella P.S., Prasad A., Heinicke K. et al. Abnormal haemodynamic response to exercise in heart failure with preserved ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2011; 13(12): 1296–304. doi: 10.1093/eurjhf/hfr133.
  51. Haykowsky M.J., Kouba E.J., Brubaker P.H. et al. Skeletal muscle composition and its relation to exercise intolerance in older patients with heart failure and preserved ejection fraction. Am J Cardiol. 2014; 113(7): 1211–16. doi: 10.1016/j.amjcard.2013.12.031.
  52. Shah S.J., Kitzman D.W., Borlaug B.A. et al. Phenotype-specific treatment of heart failure with preserved ejection fraction: A multiorgan roadmap. Circulation. 2016; 134(1): 73–90. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.021884.
  53. Haykowsky M.J., Brubaker P.H., Morgan T.M. et al. Impaired aerobic capacity and physical functional performance in older heart failure patients with preserved ejection fraction: role of lean body mass. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2013; 68(8): 968–75. doi: 10.1093/gerona/glt011.
  54. Kitzman D.W., Nicklas B., Kraus W.E. et al. Skeletal muscle abnormalities and exercise intolerance in older patients with heart failure and preserved ejection fraction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2014; 306(9): H1364–70. doi: 10.1152/ajpheart.00004.2014.
  55. Molina A.J., Bharadwaj M.S., Van Horn C. et al. Skeletal muscle mitochondrial content, oxidative capacity, and Mfn2 expression are reduced in older patients with heart failure and preserved ejection fraction and are related to exercise intolerance. JACC Heart Fail. 2016; 4(8): 636–45. doi: 10.1016/j.jchf.2016.03.011.
  56. Weiss K., Schar M., Panjrath G.S. et al. Fatigability, exercise intolerance, and abnormal skeletal muscle energetics in heart failure. Circ Heart Fail. 2017; 10(7): e004129. doi: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.117.004129.
  57. Curcio F., Testa G., Liguori I. et al. Sarcopenia and heart failure. Nutrients. 2020; 12(1): 211. doi: 10.3390/nu12010211.
  58. Cruz-Jentoft A.J., Bahat G., Bauer J. et al. Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age Ageing. 2019; 48(1): 16–31. doi: 10.1093/ageing/afy169.
  59. Stenholm S., Harris T.B., Rantanen T. et al. Sarcopenic obesity: definition, cause and consequences. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2008; 11(6): 693–700. doi: 10.1097/MCO.0b013e328312c37d.
  60. Wiedmer P., Jung T., Castro J.P. et al. Sarcopenia – molecular mechanisms and open questions. Ageing Res Rev. 2021; 65: 101200. doi: 10.1016/j.arr.2020.101200.
  61. Schaap L.A., Pluijm S.M., Deeg D.J., Visser M. Inflammatory markers and loss of muscle mass (sarcopenia) and strength. Am J Med. 2006; 119(6): 526.e9–17. doi: 10.1016/j.amjmed.2005.10.049.
  62. Schaap L.A., Pluijm S.M., Deeg D.J. et al. Higher inflammatory marker levels in older persons: associations with 5-year change in muscle mass and muscle strength. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2009; 64(11): 1183–89. doi: 10.1093/gerona/glp097.
  63. Kalinkovich A., Livshits G. Sarcopenic obesity or obese sarcopenia: A cross talk between age-associated adipose tissue and skeletal muscle inflammation as a main mechanism of the pathogenesis. Ageing Res Rev. 2017; 35: 200–21. doi: 10.1016/j.arr.2016.09.008.
  64. Amarasekera A.T., Chang D., Schwarz P., Tan T.C. Does vascular endothelial dysfunction play a role in physical frailty and sarcopenia? A systematic review. Age Ageing. 2020: afaa237. doi: 10.1093/ageing/afaa237.
  65. Dos Santos M.R., Saitoh M., Ebner N. et al. Sarcopenia and endothelial function in patients with chronic heart failure: results from the Studies Investigating Comorbidities Aggravating Heart Failure (SICA-HF). J Am Med Dir Assoc. 2017; 18(3): 240–45. doi: 10.1016/j.jamda.2016.09.006.

About the Authors

Alina V. Pyatskaya, postgraduate student of the laboratory of fundamental and applied obesity procedures, National Medical Research Center for Therapy and Preventive Medicine of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 101000, Moscow, 10/3 Petroverigskiy Lane. Tel.: +7 (965) 362-15-83. E-mail: skorobogatova.al@gmail.com
Olga N. Dzhioeva, PhD, Senior researcher of the laboratory of fundamental and applied obesity procedures, National Medical Research Center for Therapy and Preventive Medicine of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 101000, Moscow, 10/3 Petroverigskiy Lane.
Oksana M. Drapkina, MD, professor, corresponding member of RAS, Director of National Medical Research Center for Therapy and Preventive Medicine of the Ministry of Healthcare of Russia. Address: 101000, Moscow, 10/3 Petroverigskiy Lane. Tel: +7 (495) 623-86-36. E-mail: ODrapkina@gnicpm.ru. ORCID: 0000-0002-4453-8430
By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.