Дистрофическая минерализация мягких тканей: параллели в формировании дисфункций биопротезов клапанов сердца, кальцинированного аортального стеноза и атеросклероза

Основным фактором, ограничивающим широкое клиническое применение биопротезов клапанов сердца, является кальцификация химически обработанного ксеногенного материала. Проблема не теряет своего значения, несмотря на постоянное совершенствование конструкций биопротезов и использование фармакологических методов антикальциевой обработки. Развитие структурных дисфункций вследствие отложения кальциевых депозитов в биоткани протеза приводит к повторным операциям, что является существенным недостатком данного типа заменителей клапанов и особенно актуально для пациентов, ожидаемая продолжительность жизни которых превышает 10 лет [1—5]. Так, частота структурных дисфункций биопротезов у пациентов старше 70 лет составляет менее 10% к 10-му году имплантации, а у лиц моложе 40 лет она приближается к 20—30% [6, 7].

Весомым преимуществом биопротезов перед механическими клапанами сердца является их низкая тромбогенность и, соответственно, отсутствие необходимости постоянного использования антикоагулянтной терапии у пациентов с синусовым ритмом, что обеспечивает лучшее качество жизни в отдаленном послеоперационном периоде. Даже при наличии сопутствующих нарушений ритма риск возникновения тромботических осложнений для биопротезов составляет 0,87% в год против 1,4% для механических протезов. Кроме того, имплантация биологических клапанов не сопровождается увеличением риска кровотечений, связанных с применением непрямых антикоагулянтов [8, 9].

Кальцификация ксеноткани, как правило, развивается во второй декаде функционирования биопротезов и долгое время клинически не проявляется, однако в последующем ее итогом становятся тяжелые нарушения внутрисердечной гемодинамики, обусловливающие необходимость выполнения повторных хирургических вмешательств. Малоинвазивные хирургические методики с использованием транскатетерной имплантации клапанных протезов в нашей стране не достигли большого распространения. Кроме того, они не всегда приемлемы для коррекции приобретенных пороков сердца, сопровождающихся массивным кальцинозом клапанного аппарата [10]. Ввиду приведенных фактов исследования, направленные на увеличение сроков функционирования биопротезов в организме реципиента, сохраняют свою актуальность.

Известно, что большинство повреждений свиных аортальных биопротезов, проявляющихся стенозами, недостаточностью или разрывами створок, связаны с процессом кальцификации [11, 12]. Кроме того, дистрофической минерализации (ДМ) подвержены аортальные аллотрансплантаты, телячьи перикардиальные биопротезы, аутотрансплантаты, изготовленные из твердой мозговой оболочки или широкой фасции, и синтетические полимерные протезы [13—18]. Поскольку патологическая кальцификация в равной степени может затрагивать естественные ткани человека, ксеногенные ткани и синтетические материалы, можно предположить наличие идентичных механизмов, лежащих в основе данного процесса, а также возможность модулирующего влияния на темпы его прогрессирования специфических факторов, не зависящих от характеристик имплантата [19].

Механизмы патологической минерализации в настоящее время активно изучаются применительно к атеросклеротическому поражению сосудистой стенки и кальцинированному (дегенеративному) стенозу нативного аортального клапана (АК).

Известно также о немногочисленных экспериментальных работах, посвященных исследованию биологических клапанных протезов. Их результаты дают основание полагать, что на темпы формирования структурных дисфункций биопротезов помимо механических воздействий и характеристик имплантируемого устройства влияют независящие от возраста индивидуальные особенности метаболического статуса реципиента [7, 20—23]. Однако патогенетические взаимосвязи и вклад каждого из исследуемых факторов в возникновение кальцификации тканей сердечно-сосудистой системы остаются неясными. В настоящем обзоре предпринята попытка систематизации имеющихся знаний об основных механизмах патологической минерализации на примере атеросклеротического поражения сосудов и кальцинированного аортального стеноза, а также рассмотрена возможность их экстраполяции на процессы, происходящие в ксеноткани биопротезов при формировании дегенеративных изменений.

Определение процесса ДМ. Минерализацию (кальцификацию) принято считать патологической в случае ее возникновения в мягких тканях и физиологической при ее формировании в тканях скелета. В основе кальцификации лежит образование кристаллов гидроксиапатита. Патологическая минерализация, происходящая в результате некротических изменений, повреждения или химического воздействия на ткань в условиях нормокальциемии, определяется как дистрофическая [19, 24]. ДМ наблюдают при хронической почечной недостаточности, сахарном диабете и ряде сердечно-сосудистых заболеваний, включающих атеросклероз, приобретенные пороки сердца и повреждения миокарда вследствие ишемии-реперфузии. Дегенеративные изменения биопротезов, происходящие в процессе функционирования в организме реципиента и сопровождающиеся кальцификацией ксеноткани, также явля...

Рутковская Н.В., Барбараш О.Л.