Prospects for studying the thanatogenesis and morphological manifestations of alcoholic cardiomyopathy

Boris  N. Kulbitskiy; Кульбицкий Борис Николаевич; Pavel  G. Dzhuvalyakov; Джуваляков Павел Георгиевич; Dmitry  V. Bogomolov; Богомолов Дмитрий Валериевич; Dmitry V. Sundukov; Сундуков Дмитрий Вадимович; Maria V.  Fedulova; Федулова Мария Вадимовна; Kirill  I.  Kutsenko; Куценко Кирилл Игоревич

doi:10.17816/fm418

Перспективы изучения танатогенеза и морфологических проявлений алкогольной кардиомиопатии

Авторы: Кульбицкий Б.Н.¹^,2, Джуваляков П.Г.¹, Богомолов Д.В.¹, Сундуков Д.В.³, Федулова М.В.⁴, Куценко К.И.⁵
Учреждения:
1. Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына
2. Российский университет дружбы народов, Москва
3. Российский университет дружбы народов
4. Российский центр судебно-медицинской экспертизы
5. Международный юридический институт
Выпуск: Том 8, № 1 (2022)
Страницы: 59-66
Раздел: Научные обзоры
Дата подачи: 16.08.2021
Дата принятия к публикации: 24.03.2022
Дата публикации: 14.04.2022
URL: https://for-medex.ru/jour/article/view/418
DOI: https://doi.org/10.17816/fm418
ID: 418

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Выполнен анализ современных литературных данных на тему морфологии и танатогенеза алкогольной кардиомиопатии, для чего изучены отечественные и зарубежные источники, посвящённые скоропостижной смерти при алкогольной кардиомиопатии, патоморфологии данного страдания, иммуногистохимическим и биохимическим методам диагностики, роли структур проводящей системы сердца в танатогенезе; определены дальнейшие перспективы исследований на эту тему.

По результатам проведённых исследований может быть построена примерная схема танатогенеза, определены научные направления для изучения внезапной смерти при алкогольной кардиомиопатии в сравнении с другими патологиями. В литературных источниках освещены преимущества иммуногистохимического метода как наиболее соответствующего современным требованиям доказательной медицины для выяснения предшествующих патохимических сдвигов в организме пострадавшего. Танатогенетический анализ результативен в диагностике смерти от алкогольной кардиомиопатии, так как последовательность развития фатально значимых событий при различных формах скоропостижной смерти неодинакова. В интерпретации процессов в миокарде в финале танатогенеза незаменимым оказывается поляризационное микроскопическое исследование.

В результате анализа данных литературы выявлена суть танатогенеза при алкогольной кардиомиопатии, обозначена перспектива использования иммуногистохимического и морфометрического методов.

Ключевые слова

алкогольная кардиомиопатия, морфологические изменения и проявления, иммуногистохимический анализ, морфометрический анализ, танатогенез

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Среди наиболее важных проблем судебно-медицинской танатологии диагностика скоропостижной и внезапной смерти традиционно занимает видное место, так как с её решением связывают возможность ответа на вопросы судебно-следственных ведомств, в том числе о роде и темпе наступления смерти [1–3]. При этом в литературных источниках определение внезапной и скоропостижной смерти является неоправданно суженным. Под таким видом смерти подразумевается неожиданная смерть лиц с небольшим агональным периодом или совсем без него, без зафиксированной патологии. Между тем в работе одного из авторов данной статьи и его коллектива на большом клиническом материале продемонстрирована распространённость случаев неожиданной смерти среди пациентов стационара, когда ни диагностика, ни само течение заболевания не позволяли предположить столь быстрого и неожиданного исхода [1]. При этом случаи внезапной и скоропостижной смерти характерны не только для кардиологических отделений стационаров.

Среди причин неожиданной смерти не последнюю роль играет алкогольная кардиомиопатия (АКМП). Патология этого сердечного недуга описана достаточно подробно [4]. Авторы хотели бы осветить некоторые вопросы танатогенеза при данном страдании.

АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ

Подробно рассматривая особенности течения танатогенеза при АКМП, необходимо учитывать следующие моменты. Обычно случаи внезапной и скоропостижной смерти происходят в период алкогольной интоксикации малой степени либо же и вовсе в состоянии абстиненции и могут сопровождаться некоторыми видами аритмий. Известен случай критического снижения уровня алкоголемии при наличии АКМП [4, 5]. При этом в тканях миокарда при гистологическом исследовании можно наблюдать картину фибрилляции, реже ― асистолии, в отличие от истинного острого отравления этанолом не всегда определяется миоцитолиз кардиомиоцитов [6].

Каковы первопричинные триггерные механизмы смертельных аритмий, непонятно. Вероятно, это может быть связано с дисбалансом катехоламинов в иннервирующих структурах сердца: некоторые исследователи смогли показать участие центральных регулирующих механизмов нейроэндокринной системы в провоцировании декомпенсации АКМП [7–9]. В.В. Горбунов и соавт. [8] продемонстрировали роль вегетативной дисфункции в появлении фатальных аритмий: после активации процесса липолиза повышается уровень насыщенных жирных кислот, активируется окислительная деградация липидов, увеличивается секреция некоторых интерлейкинов, фактора некроза опухоли-альфа, что приводит к повреждению миокарда. Другими авторами ещё в 1990 г. подробно были описаны стрессорные нарушения метаболизма и их фармакокоррекция [9]. Неоспорима роль кальциевого дисметаболизма в возникновении аритмии сердца, однако до сих пор не раскрыты этапы этих механизмов [10, 11]. Велика роль в танатогенезе катехоламинового стресса [12], хотя последовательность танатогенетически значимых событий при данной патологии остаётся малоизученной. Достаточно дискутабельными остаются вопросы специфических изменений проводящей системы сердца при смерти от АКМП и нуждаются в научных исследованиях, детализующих все танатогенетические процессы в организме.

Авторами данной статьи предпринят поиск иммуногистохимических маркеров вышеописанных изменений в синоатриальном узле, показана повышенная экспрессия фибриногена в строме и кардиомиоцитах. Не вызывает сомнений и роль фиброзных изменений проводящей системы сердца и её артерий в танатогенетических процессах внезапной смерти при АКМП [5].

Исследование основных этапов танатогенеза принадлежит патологам петербургской школы [13]. Их эстафету в высокоперспективных разработках приняли специалисты лаборатории морфологических исследований ФГБУ РЦСМЭ Минздрава России, которыми, помимо классического набора типов танатогенеза, был выделен коагулопатический тип, характерный, в частности, для отравлений суррогатами алкогольных напитков или хронической алкогольной интоксикации с компонентами такого отравления [14]. Предложены также кондиционалистские подходы к определению причин смерти [15], при этом под причиной понимается комплекс неравновесных условий, которые лишь в совокупности ведут к результату.

Проблемы АКМП рассматривали как зарубежные, так и отечественные исследователи [5, 13, 14]. Показано, что за острой алкогольной интоксикацией следует миоцитолиз кардиомиоцитов с последующей фибрилляцией, а при АКМП преобладают явления фибрилляции на фоне гиперрелаксации кардиомиоцитов [16]. В других научных трудах по изучению изменений конъюнктивы при алкогольной интоксикации обоснована роль повышенной активности сосудисто-тромбоцитарного, коагуляционного и фибринолитического звена гемостаза при снижении активности антитромбина (на фоне дисфункции эндотелия сосуды конъюнктивы извиты, с аневризмами, сладжем и венозным стазом, с усугублением состояния при хронизации процесса) [17] и проведено сравнение с однонаправленным характером изменений при острой и хронической алкогольной интоксикации [18].

Роль эндотелия несомненна в патологии микроциркуляции миокарда при АКМП. Эндотелий способен вырабатывать вазодилятаторы (азот, простациклин, брадикинин и др.), вазоконстрикторы (эндотелин, простагландин А2), модуляторы коагуляции (ангиотензин 2, антитромбомодулин, активаторы плазминогена, факторы роста) [19]. Концепция эндотелиальной дисфункции всё более завоёвывает популярность в качестве механизма патогенеза атеросклероза и алкогольной ангиопатии, что связано как с нарастающим объёмом знаний о функции и патологии эндотелия, так и с трудностями иных, классических теорий атерогенеза и ангиопатий [20].

Пусковые механизмы патологических процессов при АКМП и ишемической болезни сердца сводятся к следующему [21]. В норме аденозинтрифосфорная кислота в кардиомиоцитах расходуется на поддержание градиента ионов водорода и электрического градиента на мембранах митохондрий. Натрий выводится из митохондрий, а водород и ионизированный кальций входят внутрь. При гипоксии, к которой сводится большинство поражений сердца, выделяют три стадии.

I. Стадия начальных изменений: накопление лактата, закисление цитоплазмы; дефицит аденозинтрифосфата ведёт к прекращению синтеза белка и нарушению строения мембран, из митохондрий выходят вода и калий, набухает эндоплазматическая сеть. Данный этап характеризует конденсация хроматина к мембране ядра.

II. Стадия обратимых изменений: после конденсации матрикса митохондрий ионы натрия и воды проникают в закисленный матрикс, митохондрии набухают, набухает эндоплазматический ретикулум. В связи с недостатком аденозинтрифосфата сокращаются микрофибриллы, отмечается вакуолизация цитоплазмы; лизосомы пока не меняются.

III. Стадия необратимых изменений: выход ионов в среду, в митохондриях волокна протеинатов кальция, мультимембранные структуры из фосфолипидов, рибосомы отделяются от мембран ретикулума; набухают лизосомы. Далее собственно некроз: активация лизосом, кариолиз, трубчатые образования и везикулы из остатков мембран. Появляются так называемые миелиноподобные структуры Вирхова. Исчезает креатинфосфат, через 1 мин прекращается сокращение кардиомиоцитов, т.е. гибель клетки от её некроза отделена временем, которое в случае некроза кардиомиоцита от аноксии составляет 20 мин [5, 22].

Именно эти патофизиологические механизмы находят своё морфологическое выражение в феноменах контрактурных повреждений, глыбчатого распада, миоцитолизиса и фрагментации кардиомиоцитов.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОВРЕМЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПО ДАННЫМ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

Согласно результатам проведённых исследований, в настоящее время схема танатогенеза выглядит примерно так: при выходе из алкогольного эксцесса происходит отёк стромы проводящей системы сердца, одновременно поражаются кардиомиоциты сократительного миокарда на фоне стромального липоматоза (жировая ткань ― диэлектрик), и при этом любой катехоламиновый стресс вызывает эктопический ритм, который нередко бывает фатальным [5].

Среди методов изучения внезапной смерти при АКМП, в сравнении с другими страданиями, особенно выделяются морфометрический и иммуногистохимический (ИГХ) анализы. Приоритеты первого метода связаны с возможностью количественной оценки патологических процессов, переходящих в дальнейшем в качественные изменения, которые и обнаруживаются уже рутинными методами исследования. ИГХ-метод позволяет наблюдать некоторые молекулярные основы патогенеза и биохимии патологических процессов. А ведь нередко именно на этом уровне кроется самая суть последних, не говоря уже о преимуществах специфичности и точности выявления локализации субстрата окрасок в ИГХ [23–25]. Несомненны преимущества ИГХ-метода для выяснения предшествующих патохимических сдвигов [23].

Немало в отношении диагностики смерти от АКМП может дать так называемый танатогенетический анализ [21], так как темп умирания и последовательность развития танатогенетически значимых событий при различных формах скоропостижной смерти неодинаковы. Может найти своё место в интерпретации наблюдаемых феноменов и теория функциональных систем, предложенная П.К. Анохиным в 1998 г. [26].

В интерпретации процессов, происходящих в финале танатогенеза в миокарде, незаменимым оказывается поляризационное микроскопическое исследование [26].

Необходимо также отметить ряд биохимических исследований АКМП, в которых продемонстрированы некоторые особенности течения метаболических процессов при этом страдании [22, 24, 27–29], тем более что поляризационное микроскопическое и ИГХ-исследование больше остальных соответствуют актуальным требованиям доказательной медицины [26, 30].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, проведённые авторами анализ задач и обобщение перспектив из тщательно подобранных современных отечественных и зарубежных литературных источников позволяет сделать к выводу, что имеющиеся данные о патологии смерти при АКМП и других состояниях неполны и ещё досконально не изучены. Из этого следует целесообразность исследования данной патологии всеми доступными методами, в том числе актуальным на сегодняшний день в судебной медицине ИГХ-методом. Особенно высоки перспективы этих исследований для рассмотрения адекватности предложенной нами схемы танатогенеза смерти от АКМП.

Такие исследования могут составить следующее звено исследовательской программы по уточнению вопросов патологии проводящей системы сердца и АКМП.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Источник финансирования. Исследование и публикации статьи осуществлены на личные средства авторского коллектива.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.

Вклад авторов. Б.Н. Кульбицкий, П.Г. Джуваляков, Д.В. Богомолов, Д.В. Сундуков ― сбор данных; Б.Н. Кульбицкий, П.Г. Джуваляков, Д.В. Богомолов ― написание черновика рукописи; Б.Н. Кульбицкий, П.Г. Джуваляков, Д.В. Богомолов, Д.В. Сундуков, М.В. Федулова, К.И. Куценко ― научная редакция рукописи, рассмотрение и одобрение окончательного варианта рукописи. Авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. The study had no sponsorship.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. B.N. Kulbitskiy, P.G. Dzhuvaliakov, D.V. Bogomolov, D.V. Sundukov ― data collection; B.N. Kulbitskiy, P.G. Dzhuvaliakov, D.V. Bogomolov ― writing a draft of the manuscript; B.N. Kulbitskiy, P.G. Dzhuvaliakov, D.V. Bogomolov, D.V. Sundukov, M.V. Fedulova, K.I. Kutsenko ― scientific revision of the manuscript, review and approval of the final version of the manuscript. Authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Об авторах

Борис Николаевич Кульбицкий

Научно-исследовательский институт морфологии человека имени академика А.П. Авцына; Российский университет дружбы народов, Москва

Автор, ответственный за переписку.
Email: kulbitskiybn@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7791-3041
SPIN-код: 7785-0838
Scopus Author ID: 777044

с.н.с.

Россия, 125284, Москва, ул. Цурюпы, д. 3; Москва