Каналопатии в кардиологии

Ионные каналопатии («электрические болезни миокарда»)

Существует целый ряд редких первичных, наследственно обусловленных кардиомиопатий (число которых постоянно увеличивается), проявляющихся преимущественно нарушениями ритма сердца. Эти заболевания сердца получили еще название «электрических болезней миокарда», поскольку они обусловлены мутациями в генах, кодирующих синтез белков клеточных мембран, ответственных за трансмембранные ионные токи Na+ и К+. Эти ионные каналопатии включают в себя синдром длинного интервала Q-T, синдром короткого интервала Q-T, синдром Бругада и КПЖТ.

Синдром длинного интервала q-t

Синдром длинного интервала Q-T (LQTS) представляет наследственное заболевание, характеризующееся увеличением длительности периода реполяризации желудочков сердца, что проявляется удлинением интервалаQ-T на ЭКГ и нередко сопровождается развитием опасных для жизни желудочковых аритмий, в частности полиморфной желудочковой тахикардией типа «пируэт» (torsades de pointes). Синдром длинного интервалаQ-T (LQTS) – наиболее часто встречающийся вариант «электрических болезней миокарда».

К настоящему времени установлены мутации в 8 генах, кодирующих синтез определенных субъединиц ионных каналов кардиомиоцитов, приводящих к возникновению синдрома длинного интервала Q-T. Пять мутаций генов касаются калиевых каналов мембраны кардиомиоцитов(KCNQ1, KCNH2,KCNE1, KCNE2, KCNJ2), 1 мутация касается натриевых каналов мембраны кардиомиоцитов (SCN5A), 1 мутация касается кальциевых каналов кардиомиоцитов(CACNA1C) и 1 мутация относится к белку анкерину (ANKB), который участвует в прикреплении ионных каналов к мембранам кардиомиоцитов.

В настоящее время выделяют 8 генетически обусловленных вариантов синдрома удлиненного интервала Q-T. При типе LQTS1(синдром ДжеруэллаЛанге-Нилсена) и LQTS2 изменения касаются 2 генов – KCNQ1 иKCNE1, ответственных за синтез структур ионных каналов, обеспечивающих медленный (IKs) и быстрый компонент калиевого тока задержанного выпрямления (IKr). Тип LQTS3 обусловлен изменениями генаSCN5A, кодирующего Na+ токи в кардиомиоцитах. Типы LQTS5 и LQTS6 являются достаточно редкими вариантами синдрома удлиненного интервалаQ-T, при которых изменения касаются также калиевых токов IKsи IKr. Тип LQTS7 (синдром Андерсена) связан с изменениями калиевого тока Kir2.1, а тип LQTS8 (синдром Тимоти) – c нарушениями кальциевого тока Са1.2.

Описаны два типа наследования синдрома длинного интервала Q-T: более редкая аутосомно-рецессивная форма, сочетающаяся с врожденной глухотой (синдром Джеруэлла-Ланге-Нилсена), обусловленная мутациями в 2 генах(KCNQ1 иKCNE1) и чаще встречающаяся аутосомно-доминантная форма (синдром Романо-Варда), связанная с мутациями во всех 8 генах.

Одним из наиболее характерных кинических проявлений синдрома длинного интервала Q-T являются обморочные состояния, которые обычно впервые возникают в молодом возрасте (5-15 лет). Наиболее грозное клиническое проявление синдрома длинного интервалаQ-T – внезапная сердечная смерть, обусловленная развитием фатальных желудочковых тахиаритмий (полиморфная желудочковая тахикардия типа «пируэт», фибрилляция желудочков). При этом отмечают определенную корреляцию между генотипом и фенотипом у больных с синдромом длинного интервалаQ-T. Для больных с синдромом длинного интервалаQ-T типа LQTS2 специфическим механизмом запуска этих нарушений ритма служат резкие звуковые раздражители, особенно во время сна или отдыха. При синдроме длинного интервалаQ-T типа LQTS1 (синдром Джеруэлла-Ланге-Нилсена) 97% всех внезапных смертей связано с физическими или эмоциональными нагрузками, в то время как при синдроме длинного интервалаQ-T LQTS2 и LQTS3 50% всех смертей происходит в покое.

Диагноз длинного интервала 0-T устанавливают на основе регистрации ЭКГ в покое в 12 отведениях и измерении корригированного интервала0-T (Q-Tc). Обычно величину корригированного интервалаQ-Tc автоматически рассчитывает электрокардиограф, регистрирующий ЭКГ. Поскольку величина корригированного интервалаQ-Tc прямо зависит от ЧСС, для ее расчета используют формулу Базетта:

где Q-T – корригированный интервал, (R-R) – величина интервала в секундах; К – константа, равная для мужчин 0,37, для женщин – 0,40, для детей – 0,38. В диапазоне физиологических частот сердечного ритма (от 60 до 100 в минуту) нормальные значения величины интервалаQ-Tc не должны превышать 0,42 сек.

Наибольшая вероятность возникновения фатальных желудочковых аритмий у больных с синдромом длинного интервала Q-T наблюдается при увеличении корригированного интервалаQ-Tc свыше 600 мс.

Стратификация риска базируется в основном на наличии в анамнезе синкопальных состояний, эпизодов полиморфной желудочковой тахикардии типа torsades de pointes и остановок кровообращения.

Основная задача лечебных мероприятий – профилактика внезапной сердечной смерти.

Читайте также:  Ординатура по кардиологии

Все больные с синдромом удлиненного интервала Q-T должны ограничивать физические нагрузки, в особенности избегать спортивных соревнований. Это положение обязательно для всех больных, имеющих вариант LQTS1. Для лиц, имеющих вариант LQTS3, с определенной осторожностью возможно выполнение некоторых физических нагрузок, исключающих спортивные соревнования.

Крайне важно информировать больных с синдромом удлиненного интервала Q-T, что они должны избегать приема лекарств, способных вызвать удлинение периодаQ-T (многие антибиотики, антидепрессанты и др.).

В качестве медикаментозной терапии профилактики внезапной сердечной смерти могут использоваться бета-адреноблокаторы. Однако они не способны обеспечить полную защиту и для больных, имевших в анамнезе остановку кровообращения, риск внезапной сердечной смерти остается очень высоким.

Именно поэтому тем больным, у которых, несмотря на прием адекватной дозы бета-адреноблокаторов, продолжают возникать обморочные состояния, может выполняться левосторонная симпатэктомия, приводящая к симпатической денервации сердца.

Однако наиболее эффективным способом предупреждения внезапной сердечной смерти у больных с синдромом удлиненного интервала Q-T является имплантация кардиовертеров-дефибрилляторов. Их применение рекомендуется у лиц, перенесших остановку кровообращения, также у детей при наличии синдрома Джеруэлла-Ланге-Нилсена, сопровождающегося клиническими проявлениями заболевания.

Профилактики возникновения синдрома длинного интервала Q-T не существует.

Источник: studfile.net

Каналопатия: электрическая болезнь миокарда

  • сердце
  • сосуды
  • вены

1. Общие сведения

В кардиологии примерно с середины ХХ века существует собирательное понятие «кардиомиопатия», объединяющее различные (и разнородные) нарушения сердечной деятельности, этиопатогенез которых не вполне ясен и требует дальнейших исследований. По мере накопления новых научных данных представления о механизмах формирования и развития таких нарушений постоянно дополняются, уточняются и проясняются. Соответственно, на международных кардиологических форумах периодически принимаются новые классификации кардиомиопатий, включающие более точные их определения и дифференциально-диагностические критерии (основанные на клинике, этиологии, изменениях на ЭКГ и пр.).

Сравнительно недавно было введено понятие «канальной кардиомиопатии» (кардиомиопатия ионных каналов или, кратко, каналопатия), которое также является собирательным и отражает общую суть нескольких специфических, ранее неясных расстройств сердечной деятельности. В отличие от многочисленных нарушений «механики» миокарда (различные растяжения, сужения, аномальные сообщения между внутренними структурами), каналопатии обусловлены нарушениями «электроснабжения» на клеточном или, вернее, молекулярном уровне. Отсюда еще одно синонимическое название каналопатий: электрические болезни миокарда.

2. Причины

Под «каналом» в данном случае понимается механизм прохождения сквозь клеточные мембраны положительно заряженных ионов калия и натрия. Этот своеобразный биоэлектрический ток в активных клетках сердечной мышцы должен строго соответствовать своим природным нормативным параметрам, иначе в ритмичной насосной деятельности миокарда могут возникнуть серьезные флюктуации.

В свою очередь, нарушения проводимости трансмембранных ионных каналов могут быть обусловлены различными причинами, однако большинство известных на сегодняшний день расстройств такого рода, – синдромы удлиненного и укороченного Q-T-интервала, синдромы Бругада и Ленегре, катехоламинэргическая полиморфная желудочковая тахикардия и т.п., – являются врожденными и генетически обусловленными: в их основе лежат мутации гена, «отвечающего» за электропроводные свойства белка клеточных мембран.

В свою очередь, открытым и остро актуальным остается вопрос о мутагенных факторах, факторах риска и возможных мерах профилактики, которых в настоящее время не существует.

3. Симптомы и диагностика

В некоторых случаях известный науке феномен лишь условно можно считать патологическим или аномальным, поскольку он проявляется только индивидуальными отклонениями от среднестатистических анатомических, биохимических или электрометрических показателей (напр., на ЭКГ). Однако термин «каналопатия» (и любой другой диагноз с корневым окончанием «-патия», пусть даже этиологически неуточненный) заведомо предполагает наличие клинически значимых функциональных нарушений. В группе «электрических болезней миокарда» такие нарушения представляют собой весьма серьезную симптоматику по типу тахиаритмий, приступов головокружений, синкопальных состояний. Более того, как показывают результаты последних исследований, множество (если не большинство) случаев т.н. внезапной остановки сердца, – ранее совершенно необъяснимых, – обусловлено именно нарушениями электролитного баланса вследствие той или иной каналопатии.

Следует отметить, что нарушения трансмембранной проводимости ионов натрия и калия могут стать причиной не только кардиологической патологии; напротив, нарушения электрохимических процессов в миокарде зачастую являются лишь частью более общей, системной дисфункции. Например, в неврологическом плане каналопатия может обусловливать парезы и параличи конечностей, эпилептические припадки и другую нейромышечную патологию.

Читайте также:  Кашель при инфаркте миокарда

Из перечисленных выше вариантов сердечной каналопатии часть может быть диагностирована клинически и электрокардиографически, а часть поддается диагностике очень трудно. Необходим тщательный анализ всего массива клинических, анамнестических и диагностических данных во всей полноте их взаимосвязей. Как видно из вышесказанного, от врача также требуется информированность в самых актуальных вопросах, открытиях, исследованиях современной кардиологии.

4. Лечение

Этиопатогенетической терапии каналопатий, как и надежной их профилактики, пока нет: понадобится какое-то время, чтобы научно-исследовательский сегмент медицины разработал подходы к лечению этой недавно проясненной патологии. На сегодняшний день основные усилия направляются на предотвращение наиболее грозного проявления каналопатий: внезапной остановки сердца с летальным исходом. Однако в этом плане более-менее надежным способом является лишь имплантация кардиовертера-дефибриллятора. В некоторых случаях назначают бета-адреноблокаторы, однако медикаментозная поддержка не способна снизить риск внезапной остановки сердца до приемлемого уровня, а в некоторых случаях (при синдроме Бругада, например) является практически бесполезной.

Источник: medintercom.ru

Каналопатии: болезни «пропускной способности»

Сегодня, 20 марта, свое 75-летие отмечает физик Эрвин Неэр, в 1991 году получивший совместно с Бертом Закманом Нобелевскую премию по физиологии и медицине — за открытие одиночных ионных каналов. Это гениальное природное изобретение, благодаря которому ионы курсируют сквозь клеточную мембрану. Тем самым тело может менять концентрацию ионов в разных тканях и органах, а также получать необходимый для работы нервной системы электрический потенциал на мембране клетки.

Но любой механизм в организме может поломаться, что приводит к заболеваниям. Случаются и поломки ионных каналов — такие болезни называются каналопатиями. MedAboutMe разбирался, какие бывают каналопатии, как ими заболевают и можно ли от них излечиться.

Белки и каналы

В теле человека примерно 30 триллионов клеток, которые организованы в ткани и органы. Чтобы вся эта сложнейшая структура работала, образуя живого человека, клетки должны иметь возможность получать сигналы, передавать их и реагировать на них изменением внутриклеточной среды. Для этого в мембрану клеток встроены ионные каналы.

Обычно это структура, состоящая из специальных белков, который пронизывает мембрану насквозь, формируя путь для перемещения определенных ионов наружу или внутрь клетки.

Ионные каналы бывают разные. Одни из них реагируют на колебания мембранного потенциала, другие — рецепторуправляемые — активируются, если взаимодействуют с молекулой-медиатором. Одни каналы ориентированы лишь на определенный вид ионов, другие — на два и более, и могут пропускать их параллельно: одни внутрь клетки, другие — наружу, и наоборот. Некоторые каналы (пассивные) все время открыты — через них ионы «утекают» по градиенту концентрации, их называют «каналами утечки». А бывают каналы, которые работают только при воздействии на клеточную мембрану, и т. д.

Ионные каналы есть во всех клетках без исключения. Кстати, такие образования имеются не только на мембране клеток, но и на мембранах внутриклеточных структур — митохондрий, лизосом и даже ядра. Самые «популярные» ионы, проходящие через эти каналы — натрия, калия и кальция.

Пропускающая способность некоторых каналов огромна — до 106-108 ионов в секунду, это как раз и позволяет им формировать электрические импульсы.

Каналопатии — болезни ионных каналов

Ученым известно 243 вида ионных каналов. Мутации генов, кодирующих белки, из которых собираются ионные каналы, или другие факторы, задействованные в их производстве и работе, могут стать причиной каналопатии. Болезнями из этой группы нельзя заразиться.

В обширном перечне каналопатий можно найти: болезни почек (синдром Барттера и болезнь Дента), эндокринные патологии (один из вариантов гипогликемии новорожденных), болезни костной ткани (некоторые наследственные разновидности остеопетроза), болезни нервной системы (некоторые виды эпилепсии, эпизодическая атаксия, глухота, мигрень и ахроматопсия), заболевания скелетных мышц (миастения, гипертермия и миотония), а также некоторые опасные для жизни человека аритмии (LQT-синдром и др.).

Встречаются и приобретенные каналопатии, которыми человек может заболеть, уже будучи взрослым — таковыми являются некоторые разновидности гипертрофии сердечной мышцы и сердечной недостаточности. Каналы в кардиомиоцитах начинают работать на 30% хуже, в результате чего развиваются желудочковые аритмии, фибрилляция предсердий и др. Даже при болезни Альцгеймера наблюдается ухудшение работы калиевых каналов в нейронах гиппокампа.

Читайте также:  Stemi инфаркт миокарда

Каналопатии могут быть довольно необычными. Например, разные мутации одного и того же гена, SCN9A, кодирующего один из видов натриевых каналов, могут вызывать неспособность человека чувствовать боль или, наоборот, становиться причиной таких сильных приступов боли, что пациенты ассоциируют их с погружением частей тела в раскаленную лаву.

Примером наследственного «безболевого» варианта этой же группы каналопатий являются три пакистанские семьи, 6 членов которых были неспособны ощущать боль. При этом способность ощущать холод и тепло, давление и щекотку, умение контролировать свое тело у них сохранялись. Исследования показали, что в каждой семье была своя мутация гена SCN9A.

Каналопатии, останавливающие сердце

Каналопатии, влияющие на возбудимость сердечной мышцы — одно из актуальных направлений исследований в кардиологии. Гены, отвечающие за работу ионных каналов главной мышцы нашего организмы, были открыты только в последние 25 лет. Ученые считают, что именно мутации этих генов ответственны за 35% смертельно опасных аритмий и внезапных остановок сердца у детей и молодых людей, а также за 8% случаев внутриутробной гибели плода после 14-й недели беременности по необъяснимой причине.

Европейские кардиологи еще в 2011 году обнародовали рекомендации по генетическому тестированию людей из групп риска на 13 видов каналопатий, связанных с работой сердца. В этот перечень вошли такие болезни, как гипертрофическая кардиомиопатия, синдром удлиненного интервала QT, синдром Бругада и дилатационная кардиомиопатия.

Ученые также рекомендовали проводить посмертное генетическое тестирование людей, погибших из-за внезапной остановки сердца, для выявления генов каналопатий (включая случаи внезапной детской смерти). Такие гены могут оказаться у родственников умерших и представлять собой мину замедленного действия. Распространенность каналопатий этого вида варьирует от 1 случая на 500 человек в год до 1 на 10 тысяч человек, а в среднем этот показатель составляет 1 смерть на 2 тысячи человек ежегодно.

Задача осложняется тем, что не всегда современные технологии позволяют обнаружить генетические аномалии подобного плана. Но для самых распространенных патологий — гипертрофической кардиомиопатии, синдрома удлиненного интервала QT — мутацию, приводящую к каналопатии, удается определить в 70% случаев.

В поисках путей управления каналопатиями

Как и многие другие генетические болезни, каналопатии, связанные с мутациями генов, теоретически могут быть вылечены при помощи генной терапии. Но это в будущем. Пока эти методы находятся в процессе разработки.

В то же время ученые рассматривают каналопатии не только как болезни, но и как новые возможности организма. Выше мы упоминали о случае, когда мутация гена приводила к потере чувства боли, причем другие ощущения пациентов не затрагивались. Но это значит, что можно руководить работой ионных каналов, задействованных в формировании болевых импульсов.

Ученые планируют управлять болью путем поиска генов и мутаций, влияющих на них. Есть мнение, что мутация может не полностью отключать те или иные ионные каналы, а, например, сокращать (или увеличивать) их количество или менять их активность. Недаром люди очень различаются по способности переносить боль: одна женщина достаточно легко переносит боль в момент родов, а другая будет сходить с ума от нее. Возможно, в будущем удастся создать лекарства, которые будут уменьшать болевой порог у одних людей и повышать его у других.

А пока медленно, но верно ученые находят и другие способы лечения каналопатий. Так, к этой группе заболеваний относится злокачественная гипертермия — очень редкая патология, связанная с мутацией гена RYR1. Этот ген кодирует белок, управляющий кальциевыми каналами скелетных мышц. В обычной жизни мутация никак себя не проявляет, но в момент ингаляционного наркоза или при интенсивных физических нагрузках мышечные клетки перегружаются ионами кальция и не могут расслабиться. Метаболизм при этом разгоняется до смертельных скоростей: температура тела растет каждые 5 минут на 1°С, повышается образование углекислого газа. Смертность при таких состояниях достигает 80%. А потом был разработан препарат дантролен, блокирующий выброс кальция в таких масштабах — смертность сократилась до 10%.

Источник: medaboutme.ru