Фенотипические изменения моноцитов при сердечной недостаточности

Сегодня более 5 миллионов американцев страдают сердечной недостаточностью (СН), а заболеваемость приближается к 10 на 1000 населения среди лиц старше 65 лет, СН является основным источником заболеваемости и смертности и серьезной проблемой общественного здравоохранения, с которой сталкиваются развитые страны. В США декомпенсированная сердечная недостаточность является наиболее частой причиной госпитализации среди лиц старше 65 лет. Тем не менее, несмотря на значительные успехи в лечении хронической сердечной недостаточности, в настоящее время существует очень мало научно обоснованных стратегий лечения острой декомпенсированной сердечной недостаточности. Заболеваемость сердечной недостаточностью, вероятно, будет продолжать расти с увеличением распространенности факторов риска СН (пожилой возраст, гипертония, ожирение, диабет и другие метаболические заболевания). Соответственно, предпринимаются значительные усилия для выявления и лечения групп риска, а также для понимания молекулярных движущих сил этого гетерогенного заболевания.

Понимание исследователями патофизиологии сердечной недостаточности эволюционировало от «кардиоцентрического» взгляда, сосредоточенного на механической дисфункции, к более глобальному взгляду. Сердечная недостаточность в настоящее время понимается как сложная смесь структурных, функциональных и нейрогормональных нарушений, проявляющихся как локально, так и системно. Совсем недавно несколько групп продемонстрировали аномалии в воспалительном каскаде, связанные как с инициацией, так и с прогрессированием сердечной недостаточности. Врожденная иммунная система, по-видимому, модулирует воспалительный компонент HF посредством нескольких механизмов, включая продукцию воспалительных цитокинов (фактор некроза опухоли-α, TNFα; интерлейкин-6, IL6), активные формы кислорода, активацию системы комплемента, а также посредством функциональной модификации эндотелиальных клеток и транспорта миелоидных клеток.

Моноциты и макрофаги являются двумя ключевыми миелоидными медиаторами острых и хронических воспалительных реакций. Миелоидная дисрегуляция вовлечена в патогенез различных заболеваний, включая диабет, метастазы опухоли, легочный фиброз, инфаркт миокарда и атеросклероз. Накопленные данные свидетельствуют о том, что миелоидные подмножества обладают различными функциональными свойствами, отражающими их паттерны поляризации и их взаимодействие с локальным микроокружением. В качестве основы для изучения их роли в моделях клинических заболеваний миелоидные популяции были широко классифицированы как «воспалительные» и «противовоспалительные» на основе специфических поверхностных маркеров, цитокинового потенциала и других функциональных свойств.

Хотя роль миелоидных популяций в воспалительных заболеваниях в настоящее время оценена, молекулярные механизмы, связывающие эти клетки с клиническими синдромами сердечной недостаточности, остаются в значительной степени неизвестными. Исследователи предполагают, что разные миелоидные подмножества вызывают разные фазы синдромов острой и хронической сердечной недостаточности, и что идентификация этих подмножеств и их функциональных свойств обеспечит дальнейшее понимание патофизиологии клинической сердечной недостаточности.

Чтобы первоначально охарактеризовать роли, которые моноциты играют в спектре сердечной недостаточности, исследователи получат образцы цельной крови от пациентов с острой декомпенсацией на дату госпитализации, дату перевода из отделения интенсивной терапии (ОИТ) в общую - уровень телеметрии помощи (если применимо), дату выписки из больницы и при первом последующем амбулаторном посещении. Субъекты будут набраны из стационарной службы сердечной недостаточности Мичиганского университета, которая ежемесячно принимает около 75 пациентов с декомпенсацией сердечной недостаточности. Как только образцы будут получены, исследователи проведут проточную цитометрию, чтобы охарактеризовать субпопуляции моноцитов и их поток в ответ на лечение. Исследователи также изучат производство активных форм кислорода моноцитами и изучат, как цитокины и хемокины искажают подмножества популяций моноцитов и профили экспрессии их генов. Исследователи также изучат энергетическое состояние и поток (аэробный или анаэробный метаболический статус) моноцитов.