Изучение значимости морфологических и лабораторных маркеров в предсказании эффективности криобаллонной изоляции устьев легочных вен при фибрилляции предсердий

Введение

Фибрилляция предсердий (ФП) — наиболее часто встречающийся вид нарушений ритма сердца в популяции, с распространенностью в европейской части Российской Федерации — 2,04% [1], сопряженный с высоким социально-экономическим бременем. Это заставляет исследователей по всему миру многие десятилетия заниматься изучением патогенеза и разработкой подходов к ее лечению.

В 1998г Haissaguerre М, et al. описали роль эктопической активности муфт легочных вен (ЛВ) в патогенезе ФП [2]. Это открытие лежит в основе широко распространенных катетерных методик лечения ФП. Тем не менее, эта теория не объясняет рецидивирования ФП после достоверно успешной изоляции муфт ЛВ. Разные результаты эффективности изоляции у клинически схожих больных делают затруднительным корректный отбор потенциальных ответчиков на катетерное лечение, т.к. отсутствует всестороннее понимание, что именно делает процедуру эффективной или наоборот.

В связи с этим продолжается поиск и изучение новых теорий, объясняющих наличие аритмогенного субстрата не только в области устьев ЛВ, но и в миокарде левого предсердия (ЛП). Объектом изучения одной из теорий аритмогенеза при ФП является воспалительный процесс и его роль в происхождении и поддержании ФП [3-5].

В настоящей работе задались целью определить клинические, морфологические и биохимические предикторы субстратной, не-венозависимой ФП путем морфологического и иммунологического исследований у пациентов с рецидивами ФП после изоляции ЛВ.

Материал и методы

Настоящее одноцентровое проспективное исследование выполнено на базе ФГБУ "НМИЦ ТПМ" Минздрава России. Набор и наблюдение пациентов осуществлялись в 2017-2021гг с последовательным включением пациентов (начало включения пациентов — 2017г, окончание — 2019г).

Протокол исследования был разработан в соответствии с критериями Хельсинкской декларации и одобрен Независимым этическим комитетом ФГБУ "НМИЦ ТПМ" Минздрава России.

Дизайн исследования. Дизайн исследования схематично изображен на рисунке 1.

Пациенты для участия в исследовании выбирались согласно критериям включения (перечислены далее) из тех, кто поступал в ФГБУ "НМИЦ ТПМ" Минздрава России для проведения катетерного лечения ФП. Всем включенным в исследование пациентам во время госпитализации в день операции или накануне проводили забор венозной крови с целью дальнейшего определения в ней уровня маркеров воспаления, включая определенный высокочувствительным методом С-реактивный белок (вчСРБ), фактор роста фибробластов-2 (fibroblast growth factor-2, FGF2), белок, связывающий жирные кислоты-3 (fatty acid-binding protein,-3 FABP-3), трансформирующий фактор роста бета-1 (transforming growth factor beta, TGF β-1), интерлейкин-1 бета (ИЛ-1β), фактор некроза опухоли альфа (tumor necrosis factor alpha (TNFα), белков протеолиза, в т.ч. матриксных металлопротеиназ (MMP)-1,3,9 и тканевого ингибитора MMP), а также N-концевого промозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) и антимиокардиальных антител.

Далее всем пациентам проводили первичную криобаллонную изоляцию устьев ЛВ ЛП, в ходе операции до начала изоляционного воздействия выполняли биопсию межпредсердной (МПП) и межжелудочковой (МЖП) перегородок, а также имплантацию петлевого регистратора электрокардиограммы (ЭКГ). После выписки из стационара за пациентами продолжалось наблюдение в течение 1 года после оперативного вмешательства с графиком визитов через 3, 6, 12 мес. Конечной точкой считался рецидив ФП вне слепого периода после изоляции ЛВ. Во время визитов проводилось считывание информации с петлевого регистратора ЭКГ. По результатам годового наблюдения обследуемых разделили на пациентов с рецидивами ФП после первичной операции (в т.ч. важным представлялось выявление бессимптомных рецидивов посредством анализа данных петлевого регистратора ЭКГ) и пациентов без рецидивов ФП. Группе пациентов с рецидивами выполняли повторное эндокардиальное электрофизиологическое исследование (ЭФИ) для определения причины рецидивирования ФП. По результатам ЭФИ либо выявляли участки несостоятельности первичной изоляции устьев ЛВ, и в дальнейшем данной группе пациентов выполняли сегментарную радиочастотную аблацию в данных местах, либо верифицировали субстрат аритмии за пределами устьев ЛВ (верификация не-венозависимой ФП). Пациенты, которым была выполнена повторная изоляция ЛВ, вновь проходили годовое наблюдение с прежним графиком визитов для верификации рецидивирования ФП после второй операции. Наблюдение длилось до 1 года либо до первого рецидива ФП вне слепого периода. Пациенты, у которых на повторной процедуре верифицировалась изоляция ЛВ, достигали своей конечной точки. По результатам общего наблюдения пациенты разделились на 2 группы: группа I — без рецидивирования ФП после одной или двух операций катетерной изоляции ЛВ и группа II — пациенты с рецидивированием ФП, несмотря на достигнутую изоляцию ЛВ в результате 1 или 2 операций.

Далее у каждого пациента анализировали уровень NT-proBNP в сыворотке крови и выполняли морфологический анализ биоптатов сердца.

Критерии включения и невключения пациентов:

Критерии включения соответствовали стандартным показаниям к катетерной изоляции ФП и были следующими: мужской и женский пол, возраст >18 лет, пароксизмальная или персистирующая форма ФП, симптомность ФП по шкале EHRA (European Heart Rhythm Association) 2b-4. Пациентов включали в исследование после подписания информированного согласия на участие.

Не включали пациентов с некомпенсированной сопутствующей патологией (гипертоническая болезнь, сахарный диабет, нестабильная ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность, системные заболевая в фазе обострения и т.д.), а также имеющих грубую структурную патологию сердца по данным эхокардиографии (ЭхоКГ): ЛП >50 мм, тромбоз камер сердца, митральную регургитацию ≥3 ст., фракцию выброса левого желудочка <40%, гипертрофию >14 мм.

Материалы исследования:

В исследование включены 100 человек (58 мужчин и 42 женщины) с пароксизмальной (n=89) и персистирующей формой (n=11) ФП, средний возраст составил 58,2±9,4 лет. После первичной операции 15 человек выбыли из исследования по причине отказа от повторного вмешательства и 1 человек — по причине нагноения ложа петлевого регистратора и его эксплантации.

Характеристика клинических данных включенных пациентов представлена в таблице 1.

Статистический анализ. Статистический анализ и визуализация полученных данных проводились с использованием среды для статистических вычислений R 4.2.2 (R Foundation for Statistical Computing, Вена, Австрия).

Описательные статистики представлены в виде наблюдаемого числа наблюдений (относительная частота) для качественных переменных и среднего (M) ± стандартное отклонение (SD) и медианы (Me) и интерквартильного размаха (Q25-Q75) — симметричных и асимметричных выборочных распределений количественных переменных, соответственно. Асимметрия выборочного распределения оценивалась с использованием коэффициента асимметрии, в качестве порогового значения использовалось абсолютное значение коэффициента, равное 1,96.

Оценка ассоциации бинарных и количественных переменных с развитием рецидива проводилась с использованием логистических регрессионных моделей, в качестве мер эффекта использовалось отношение шансов (ОШ) с соответствующим 95% доверительным интервалом (ДИ).

Для сравнения групп в отношении качественных переменных использовался точный тест Фишера, в отношении количественных переменных — тест Манна-Уитни.

Уровнем статистической значимости в проведенных анализах считали значение p<0,05.

Результаты

Были сопоставлены группы пациентов с достигнутой изоляцией устьев ЛВ, не имеющих рецидивов ФП (группа I) и имеющих рецидивы (группа II), по клинико-демографическим данным, характеристикам ФП, сопутствующей патологии, лабораторным и гистологическим изменениям.

Общая характеристика включенных пациентов и их клинико-анамнестических данных

При сравнительном анализе демографических и анамнестических показателей (таблица 1) была выявлена тенденция к большей длительности анамнеза ФП у пациентов с рецидивами после изоляции ЛВ (рисунок 2). Статистически значимых отличий в отношении возраста, гендерного состава, индекса массы тела, сопутствующих заболеваний и возраста манифестации аритмии выявлено не было.

Была установлена статистически значимо более высокая частота персистирующей ФП во II группе пациентов по сравнению с первой (рисунок 3) (p=0,0009).

Во II группе пациентов статистически значимо чаще наблюдалось рецидивирование в слепом периоде после операции — 7/9 (77,8%) vs 14/75 (18,7%) (p=0,007) (рисунок 4).

Анализ биопсии миокарда

Статистически значимых различий по морфологическим изменениям эндокарда, миокарда, интерстиция и сосудов при исследовании материала МПП пациентов I и II групп выявлено не было.

В таблице 2 представлены результаты сравнительного анализа патоморфологических характеристик МЖП в сравниваемых группах пациентов.

У 5 (31,2%) из 16 пациентов с фиброзом МЖП 2 ст. развился рецидив ФП после изоляции ЛВ, в то время как из 29 пациентов с фиброзом МЖП 1 ст. рецидив развился у 2 (6,9%) пациентов. Иными словами, фиброз МЖП 2 ст. ассоциировался с увеличением шанса рецидива ФП в 6 раз (ОШ 6,14; 95% ДИ: 1,14-47,6) (p=0,0462).

У 2 (50%) из 4 пациентов с инфильтрацией лимфоцитами эндокарда МЖП развился рецидив ФП после изоляции ЛВ, в то время как из 40 пациентов без инфильтрации рецидив развился у 4 (10%) пациентов. Инфильтрация лимфоцитами эндокарда МЖП ассоциировалась с тенденцией к увеличению шанса рецидива ФП (ОШ 9; 95% ДИ: 0,89-95,37) (p=0,0519).

Анализ уровня NT-proBNP и антикардиальных антител в сыворотке крови:

Была выявлена статистически значимо более высокая концентрация NT-proBNP у пациентов I группы по сравнению со II группой (рисунок 5). Увеличение концентрации NT-proBNP в 2 раза ассоциировалось с двукратным увеличением шансов рецидива ФП после изоляции ЛВ (ОШ 2; 95% ДИ: 1,33-3,29) (p=0,002).

При сравнительном анализе антикардиальных антител в сыворотке крови выявлена статистически значимо меньшая концентрация антител к проводящей системе сердца во II группе пациентов (p=0,0101) (таблица 3).

Обсуждение

В настоящей работа была поставлена цель изучить маркеры воспаления, антикардиальные антитела и морфологические изменения миокарда в качестве потенциальных предикторов рецидивирования ФП после успешной катетерной изоляции ЛВ.

В настоящее время "портрет" потенциального ответчика на изоляцию устьев ЛВ отчетливо не сформирован. Даже в рамках одного и того же центра эффективность процедуры у пациентов со стандартными на сегодняшний день показаниями к вмешательству разная. Такая ситуация требует изучения дополнительных звеньев патогенеза ФП и верификации предикторов эффективности (или, наоборот, неэффективности) изоляции ЛВ.

Можно полагать, что более точное понимание патофизиологии ФП позволит улучшить отбор пациентов для катетерного лечения. Действительно, в течение последнего десятилетия активно изучается роль воспалительных процессов в возникновении и поддержании ФП. Изучение различных звеньев воспаления и их влияния на миокард предсердий нашло свое отражение в теории атриопатии (предсердной кардиомиопатии) [6]. Она объединяет в себе различные формы и степени протекания воспаления — от бессимптомных каскадов на уровне кардиомиоцитов под влиянием всевозможных факторов (острые воспалительные заболевания и т.д.) до уже произошедших структурных гистологических изменений (фиброз миокарда), не разделяя эти процессы [6-8].

Морфологические изменения миокарда давно являются предметом интереса исследователей. В гистологических (биопсия и аутопсия) исследованиях [9][10] было показано, что замещение кардиомиоцитов фиброзными волокнами — одно из основных проявлений структурного ремоделирования миокарда предсердий.

В исследовании Frustaci А, et al. [11] были исследованы пациенты с идиопатической ФП, изучался предсердный гистологический субстрат ФП в сопоставлении с изменениями в биоптатах правого и левого желудочков у пациентов с ФП, резистентной к стандартной антиаритмической терапии. У всех пациентов предсердная биопсия выявила отклонения от нормы, но гистологические находки варьировали: у 66% пациентов изменения соответствовали диагнозу миокардита, у 17% пациентов — кардиомиопатии невоспалительного генеза, еще у 17% был выявлен очаговый фиброз. По мнению авторов, в независимости от происхождения, воспалительный процесс в предсердном миокарде с высокой степенью вероятности является главной причиной предсердной тахикардии и ФП.

Таким образом, данные литературы демонстрируют, что в миокарде пациентов с ФП стабильно выявляются различные гистологические изменения, соответствующие тем или иным морфологическим диагнозам. Результаты, полученные в настоящем исследовании, также это подтверждают.

В настоящем исследовании большое количество различных морфологических изменений, ряд из которых (наличие >14 лимфоцитов на 1 мм², выявление разной степени фиброза, участков некроза) могут указывать на наличие пограничного и хронического миокардита у части пациентов, не обладающих выраженной коморбидностью.

В представленной работе не удалось выделить четких предикторов рецидива ФП среди морфологических изменений, соответствующих диагнозу миокардит. Однако были продемонстрированы весьма логичные находки: в частности, фиброз МЖП 2 ст. ассоциировался с увеличением шанса рецидива ФП в среднем в 6 раз, а инфильтрация лимфоцитами эндокарда МЖП — с тенденцией к увеличению шанса рецидива ФП, что согласуется с данными литературы [9, 10].

Лабораторные предикторы рецидивирования ФП, косвенно или прямо связанные с воспалительными процессами, также многие годы являются предметом внимания исследователей. Было выявлено, что увеличение концентрации NT-proBNP ассоциируется с двухкратным увеличением шанса рецидива ФВ после изоляции ЛВ. В литературе имеются работы, которые содержат аналогичные результаты. Так, риск выявления бессимптомной фибрилляторной активности достоверно выше у пациентов с исходно повышенным уровнем NT-proBNP [12].

При анализе белков системы протеолиза внеклеточного матрикса данных за влияние отдельно взятых маркеров на риск рецидива ФП нами получено не было. Имеются небольшие исследования, продемонстрировавшие связь отдельных показателей с течением ФП. Так, отмечается, что повышение уровня вчСРБ и ИЛ-6, а также снижение уровня ИЛ-18 коррелирует с увеличением размера ЛП [13][14]. Кроме того, в исследовании Liew R, Khairunnisa K, et al. было показано, что ФНО-α активирует миофибробласты и секрецию ими ММP-2 и ММP-9, что, в свою очередь, активирует продукцию коллагена [15].

В связи с отсутствием в литературе данных, касающихся уже выполненных крупных исследований, и невозможностью сравнить полученные нами результаты по маркерам воспаления с данными других авторов, рассматриваем наше исследование как пилотное для планирования проверки предиктивной способности параметров крови в отношении выявления на дооперационном этапе пациентов с невенозависимой ФП.

Основанием для изучения уровня антикардиальных антител и их предикторной способности в отношения рецидива ФП стали работы Благовой О. В. и др., в которых была продемонстрирована связь между уровнем антител и воспалительным процессом в миокарде. Авторы продемонстрировали диагностическую значимость антикардиальных антител в диагностике миокардита, чувствительность метода составила 84,9%, прогностическая ценность положительного результата — 69,7%, отрицательного — 63,6%. Максимальной специфичностью обладало выявление антител к ядрам кардиомиоцитов в титре 1:160-1:320. При этом диагностическая значимость описана для совокупности всех антикардиальных антител [16].

Результаты нашего анализа выявили обратную взаимосвязь одного из показателей панели антикардиальных антител и рецидивирования ФП: выявлена статистически значимо меньшая концентрация антител к антигенам волокон проводящей системы сердца в группе пациентов, имеющих рецидивы ФП после изоляции ЛВ (p=0,0101), в сравнении с пациентами без рецидивов.

Ранее проведенные работы по схожей тематике не демонстрировали аналогичных результатов. Например, в исследовании Динова Б. А. и др. 2012г [17] изучались группы пациентов детского возраста с различными нарушениями ритма и проводимости сердца. Повышение титра антител (в т.ч. к антигенам проводящей системы) определялось во всех группах.

Интерпретация нашей находки, обратной по смыслу всем имеющимся данным, в настоящее время представляется затруднительной в виду отсутствия опыта изучения данного отдельно взятого показателя. Данное направление требует дальнейшего изучения.

Ограничения исследования. Это одноцентровое исследование с небольшим размером выборки. Ввиду изначально небольшого объема выборки после завершения наблюдения сформировались разные по численности группы. Отсутствие единого рекомендованного протокола, техники по забору гистологического материала в связи с малым мировым опытом проведения эндомиокардиальной биопсии также является ограничением настоящего исследования. Также в ходе статистического анализа и интерпретации результатов обращает на себя внимание, что разные морфологические признаки встречаются в разных сочетаниях у разных больных, что затрудняет выделение отдельных предикторов рецидивирования ФП после изоляции.

Заключение

У подавляющего большинства пациентов с ФП даже без выраженной сопутствующей патологии выявляются морфологические изменения в биоптатах миокарда, соответствующие воспалительному процессу в нем, при этом риск рецидива ФП достоверно не связан у пациентов с признаками воспалительного процесса.

Повышенные уровни NT-proBNP у пациентов до изоляции прогнозируют потенциально более низкую эффективность вмешательства.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.