Protective ischemia in cardiology. Myocardial conditioning forms
Abstract
The review describes the phenomena of ischemic myocardial preconditioning, conditioning, and postconditioning, as well as the relevant molecular mechanisms, in patients with coronary heart disease. The role of conditioning (protective ischemia) in clinical trials and its potential for further research are demonstrated.
About the Authors
V. P. LupanovRussian Federation
Moscow
A. V. Maksimenko
Russian Federation
Moscow
References
1. Murry CE, Jenning RD, Reimer KA. Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation 1986; 74 (5): 1122-36.
2. Kloner RA, Jennings RB. Consequences of brief ischemia: stunning, preconditioning, and their clinical implications: Part 1. Circulation 2001; 104 (24): 2981-9.
3. Kloner RA, Jennings RB. Consequences of brief ischemia: stunning, preconditioning, and their clinical implications: Part 2. Circulation 2001;104 (25): 3158-67.
4. Kloner RA, Yellon D. Does ischemic preconditioning occur in patients? JACC 1994; 24 (4): 1333-42.
5. Turer AT, Hill JA. Pathogenesis of myocardial ischemiareperfusion injury and rationale for therapy. Am J Cardiol 2010; 106: 360-8.
6. Kharbanda RK. Cardiac conditioning: a review of evolving strategies to reduce ischemia-reperfusion injury. Heart 2010; 96: 1179-86.
7. Hausenloy DJ, Yellon DM.Preconditioning and postconditioning: underlying and clinical application. Atherosclerosis 2009; 204 (2): 334-41.
8. Шляхто Е.В., Галагудзе М.М., Нифонтов Е.М., Щербак Н.С. Острое ишемическое повреждение и защита миокарда. В кн.” Руководство по атеросклерозу и ишемической болезни сердца (под ред. акад. Е.И. Чазова и др.,) Москва “Mедиа Медика” 2007; 552-73.
9. Opie LH. Preconditioning and metabolic antiishemic agents. Eur Heart J 2003; 24: 1854-6.
10. Петрищев Н.Н., Шляхто Е.В., Цырлин В.А. и др. Роль свободных радикалов кислорода в механизмах локального и дистантного ишемического прекондиционирования миокарда. Вест РАМН 2006; 8: 10-5.
11. Hausenloy DJ, Ong SB, Yellon DM. The mitochondrial permeability transition pore as a target for preconditioning and postconditioning. Basic Res Cardiol 2009; 104 (2): 189-202.
12. Писаренко О.И. Ишемическое прекондиционирование: от теории к практике. Кардиология 2005; 9: 62-72.
13. Бойцов С.А. Патогенез хронической формы ишемической болезни сердца. В кн. “Руководство по атеросклерозу и ишемической болезни сердца’’ (под ред. акад. Е.И. Чазова и др,) Москва “Mедиа Медика” 2007; 330-48.
14. Hausenloy DJ, Yellon DM. Preconditioning and postconditioning: united at reperfusion. Pharmacol. Ther 2007; 116 (2): 173-91.
15. Granfeld A, Lefer DJ, Vinten-Johansen J. Protective ischemia in patients: preconditioning and postconditioning. Cadiovasc Res 2009; 83 (2): 234-46.
16. van Vunren D, Lochner A. Ischemic preconditioning: from bench to bedside… Cardiovasc J Afr 2008; 19 (6): 311-20.
17. Ferdinandy P, Schulz R, Baxter GF. Interaction of cardiovascular risk factors with myocardial ischemia/reperfusion injury, preconditioning, and postconditioning. Pharmacol Rev 2007; 59 (4): 418-58.
18. Hausenloy DJ, Yellon DM. Preconditioning and postconditioning: new strategies for cardioprotection. Diabetes Obes Metab 2008; 10 (6): 451-9.
19. Сидоренко Г.И., Гурин А.В. Феномен прерывистой ишемии у человека и его роль в клинических проявлениях ишемической болезни сердца. Кардиология 1997; 10: 4-16.
20. Jaffe MD, Quinn NK. Warm-up phenomenon in angina pectoris. Lancet 1980; 2: 934-6.
21. Joy M, Cairns AW, Sprigings D. Observations on the warm up phenomenon in angina pectoris. Br Heart J 1987; 58: 116-21.
22. Tuomainen P, Vanninen E, Halonen P, et al. Characterization of the warm up phenomenon in patients with coronary artery disease. Am Heart J 2002; 144: 870-6.
23. Marber MS, Joy MD, Yellon DM. Is warm-up in angina preconditioning? Br Heart J 1994; 72: 213-5.
24. Li JJ, Huang CX, Jiang H, et al. Ischemic preconditioning detected by treadmill exercise tests in patients with stable angina Angiology 2003; 54(1): 45-50.
25. Kay IP, Kittelson J, Stewart RA. Collateral recruitment and ‘’warm-up’’ after first exercise in ischemic heart disease. Am Heart J 2000; 140: 121-5.
26. Аронов Д.М., Лупанов В.П. Функциональные пробы в кардиологии. М: Медпресс-Информ 2007; 212-3.
27. Reimer KA, Murry CE, Jenning RB. Cardiac adaptation to isсhemia. Ischemic preconditioning increases myocardial tolerance to subsequent ischemic episodes. Circulation 1990; 82 (6): 2266-8.
28. Jenkins DJ, Baxter GF, Yellon DM. The pathophysiology of ischemic preconditioning. Pharmacol Res 1995; 31: 1-6.
29. Тодосийчук В.В,. Кузнецов В.А. Влияние дипиридамола на феномен ишемического прекондиционирования у больных ишемической болезнью сердца при проведении парных велоэргометрий. Кардиология 2005; 9: 23-5.
30. Crea F, Pupita G, Galassi AR, et al. Role of adenosine in pathogenesis of anginal pain. Circulation 1990; 81: 164-72.
31. Mullane K. Myocardial preconditioning. Part of the adenosine revival. Circulation 1992; 85: 845-7.
32. Baxter GF. Role of adenosine in delayed preconditioning of myocardium. Cardiovasc Res 2002; 55 (3): 483-94.
33. Кузнецов В.А. Тодосийчук В.В.. Действие нитроглицерина на феномен ишемической предпосылки у больных ишемической болезнью сердца при проведении парных нагрузочных тестов. Кардиология 2001; 4: 27-9.
34. Иванов А.П., Горностаева Т.С., Эльгардт И.А. Роль предшествующей инфаркту миокарда стенокардии и феномена ишемического прекондиционирования в сохранности коронарного резерва в раннем постинфарктном периоде. Кардиоваск тер профил 2006; 5(1): 71-5.
35. Коган-Пономарев М.Я., Самко А.Н., Ходеева Г.В. Влияет ли предшествующая инфаркту миокарда стенокардия на его размер, лечение и прогноз? Клинические аспекты феномена адаптации к ишемии. Кардиология 1998; 9: 60-4.
36. Хаткевич А.Н., Дворянцев С.Н., Капелько В.И., Руугу К.Э. Защитный эффект ишемической предпосылки (прекондиционирования): влияние длительности ишемии. Кардиология 1998; 5: 4-8.
37. Downey JM, Cohen MV. Reducing infarct size in the setting of acute myocardial infarction. Prog Cardiovasc Dis 2006; 48: 363.
38. Кузнецов В.А., Тодосийчук В.В. Оценка феномена адаптации к ишемии методом суточного мониторирования ЭКГ. Кардиология 1998; 9: 4-6.
39. Сидоренко Г.И., Комисарова С.М., Островский Ю.П. Вопросы адаптации в клинической кардиологии (количественная оценка резервов адаптации по данным прекондиционирования). Кардиология 2006; 3: 19-24.
40. Napoli C, Liquuori A, Cacciatore F, et al. Warm-up phenomenon detected be electrocardiographic ambulatory monitoring in adult and older patients. J Am Geriat Soc 1999; 47 (9): 1114-7.
41. Ottani F, Galvani M, Ferrini D, et al. Prodromal angina limits infarcts size. A role for ischemic preconditioning. Circulation 1995; 91: 291-7.
42. Evrengul H, Seleci D, Tanriverdi H, Kaftan A. The antiarrhithmic effect and clinical consequences of ischemic preconditioning. Coron Artery Dis 2006; 17(3): 283-8.
43. Шевченко О.П., Мишнев О.Д. и др. Ишемическая болезнь сердца, Москва 2005, Изд-во Реафарм; 416 с.
44. Maybaum S, Ilan M, Mogilevsky J, Tzivoni D. Improvement in ischemic parameters during repeated exercise testing; a possible model for myocardial precondidioning. Am J Cardiol 1996; 78: 1087-91.
45. Okishige K, Yamashita K, Yoshinaga H, et al. Electrophysiologic effects of ischemic prconditioning on QT dispersion during coronary angioplasty. JACC 1996; 28(1): 70-3.
46. Deutsch E, Berger M, Kussmaul WG, et al. Adaptation to ischemia during percutaneous transluminal coronary angioplasty. Circulation 1990; 82: 2044-51.
47. Hausenloy DJ, Yellon DM. The second window of preconditioning (SWOP) where are we now? Cardiovasc Drugs Ther 2010; 24 (3): 235-54.
48. Bolli R, Dawm B, Tang XL, et al. The nitric oxide hypothesis of late preconditioning. Basis Res Cardiol 1998; 93(5): 325-38.
49. Kloner RA, Rezkalla SH. Preconditioning, postconditioning and their application to clinical cardiology. Cardiovasc Res 2006; 70 (2): 297-307.
50. Bolli R. The late phase of preconditioning. Circ Res 2000; 87: 972.
51. Yellon DM, Alkhulaifi AM, Pugsley WB. Preconditioning the human myocardium. Lancet 1993; 342: 276-7.
52. Alkhulaifi AM, Yellon DM, Pugsley WB. Preconditioning the humaf heart dŵring aortocoronary bypass surgery. Eur J Cardiol Thorac Surg 1994; 8: 270-6.
53. Leerar MA, Stoddard M, Ahmed M. Preconditioning of human -yocardium with adenosine during angioplasty. Cibculation 1997; 95: 2500-7.
54. Heidland UE, Heintzen MP, Michel CJ, Strauer BE. Effect of adjunctive intracoronary adenosine on myocardial ischemia, hemodynanic function and left ventricular performance during percutaneous transluminal coronary angioplasty: clinical access to ischemic preconditioning? Coron Artery Dis 2000; 11(5): 421-8.
55. Dana A, Yellon DM. ATP dependent K+ channel: a novel therapeutic target in unstable angina. Eur Heart J 1999; 20: 2-5.
56. The IONA Study Group. Effect of nicorandil on coronary evefts in p`tients with stable angina: the Impact Of Nicorandil in Angina (IONA) randomised trial. Lancet 2002; 351: 1269-75.
57. Horinaka S, Yabe A, Yagi H, et al. Effects of nicorandil on cardiovascular events in patients with coronary artery disease in the Japanese Coronary Artery Disease (JCAD) study. Circ J 2010; 74(3): 503-9.
58. Сизова Ж.M., Ших Е.В., Захарова В.Л., Байчоров И.Х. Возможности применения препарата Коронель у больных ишемической болезнью сердца. РМЖ 2009; 17(18): 1194-7.
59. Roland E. Safety profile of anti-anginal agent with potassium channel opening activity: an overview. Eur Heart J 1993; 14 (suppl.B): 40-7.
60. Taira N. Nicorandil as a hybrid between nitrates and potassium channel activators. Am J Cardiology 1989; 63 (21): 18J-24.
61. Przyklenk KP, Bauer B, Olhze M, et al. Regional ischemic ‘’preconditioning’ protects remote virgin myocardium from subseguent susdained coronary occlusion. Circulation 1993; 87(3): 893-9.
62. Lym S.Y., Yellon D., Hausenloy D.J. The leural! nd humoral pathways in remote limb ischemic preconditioning. Basic Res Cardiol 2010; 105: 651-4.
63. Hausenloy DJ, Mwamure PK, Venugopal V, et al. Effect of remote ischaemic preconditioning on myocardial injury in patients undergoing coronary artery bypass graft surgery: a randomized controlled trial. Lancet 2007; 370: 575-9.
64. Venugopal V, Hausenloy DJ, Ludman A, et al. Remote ischaemic preconditioning reduces myocardial injury in patients undergoing cardiac surgery with cold-blood cardioplegia: a randomized controlled trial. Heart 2009; 95: 1567-71.
65. Thielmann M, Kottenberg E, Boengler K, et al. Remote ischemic preconditioning reduces myocardial injury after coronary artery bypass surgery with crystalloid cardioplegic arrest. Basic Res Cardiol 2010; 105: 657-64.
66. Zhao ZQ, Corvera JS, Halkos ME, et al. Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2003; 2: H579-88.
67. Лишманов Ю.Б., Маслов Л.Н. Ишемическое посткондиционирование сердца. Рецепторные механизмы и возможности клинического применения. Кардиология 2010; 6: 68-74.
68. Метелица В.И. Справочник по клинической фармакологии сердечно-сосудистых лекарственных средств. Москва “ООО Мед информ агент” 2005; 1528 с.
69. Milli M, Marchi F. The phenomenon of ischemic preconditioning. G Ital Cardiol 1994; 24 (4): 445-50.
70. Schwarz ER, Reffelmann T, Kloner RA. Clinical effects of ischemic preconditioning. Curr Opin Cardiol 1999; 14(4): 340-8.
71. Rezkalla SH, Kloner RA. Preconditioning in humans. Heart Fail Rev 2007; 12(3-4): 201-6.
72. Niccoli G, Altamura L, Farbetti A, et al. Ethanol abolishes ischemic preconditioning in humans. JACC 2008; 51(3): 271-5.
73. Шляхто Е.В., Галагудза М.М., Сыренский А.В., Нифонтов Е.М. Кардиопротективные эффекты феномена ишемического посткондиционирования миокарда. Кардиология 2005; 7: 44-8.
74. Науменко С.Е., Латышева Т.В.. Гилинский М.А. Ишемическое прекондиционирование и метаболизм норадреналина миокарда. Кардиология 2010; 6: 48-52.
75. Dvir D, Battler A. Conventional and novel drug therapeutics to relief myocardial ischemia. Cardiovasc Drugs Ther 2010: 24(4): 319-23.
Review
For citations:
Lupanov V.P., Maksimenko A.V. Protective ischemia in cardiology. Myocardial conditioning forms. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2011;10(1):96-103. (In Russ.)