Основным направлением научной деятельности лаборатории является изучение молекулярных и генетических механизмов развития жизнеугрожающих аритмий.

Целью настоящего проекта явился поиск молекулярных маркеров нарушений ритма сердца, в частности, фибрилляции предсердий (ФП), имеющих высокий риск развития инсульта и летальных исходов, а также разработка новых подходов, позволяющих на ранних этапах эффективно выявлять больных с высоким риском развития этих аритмий, возможных осложнений и персонализировать лечебный подход.

В ходе выполнения проекта проводится комплексная оценка проаритмогенных биомаркеров у больных с фибрилляцией предсердий в сопоставлении с клинико-инструментальными показателями структурно-функционального ремоделирования предсердий, открывающая новые подходы к пониманию механизмов, факторов риска и вариантов лечения ФП.

Для реализации проекта были поставлены следующие задачи:

1. Провести комплексную оценку маркеров фибрилляции предсердий на тщательно отобранной и разделенной по группам в зависимости от клинического варианта ФП популяции больных:
– активность системы ангиотензин-превращающего фермента (АПФ);
– оценка транскрипционных факторов, определяющих альтернативный сплайсинг гена SCN5, кодирующего Na каналы, а также микроРНК (miR29 и miR155), контролирующих развитие внеклеточного фиброза;
– традиционные биомаркеры фиброзирования, провоспалительного ответа, эндотелиальной дисфункции, оксидативного стресса (CRP, vWF, натрий-уретичесский пептид, TGF-b, D-димер, Eh CySH);

2. Выявить возможные корелляционные связи между вышеперечисленными маркерами и клинико-инструментальными показателями структурно-функционального ремоделирования (по данным ЭХО-КГ, МРТ и ЭФИ), запланированными в рамках данного исследования.

3. Исследовать биопсии миокарда предсердий у разных групп больных, оперируемых на открытом сердце при наличии ФП и без таковых (контрольная группа) с целью оценки экспрессии 1) транскрипционныx факторов, определяющих альтернативный сплайсинг гена SCN5, кодирующего Na каналы; 2) микроРНК (miR29 и miR155), контролирующих фиброз ткани предсердий; 3) предложенного нами маркера активности системы АПФ. Такой подход позволит сопоставить наличие вышеуказанных изменений с клинико-лабораторными и инструментальными признаками структурного и нейрогуморального ремоделирования.

4. Секвенировать ДНК пациентов, с резкими отклонениями уровней изучаемых биомаркеров. Такой подход может дать качественно новую информацию о механизмах регулирования экспрессии этих маркеров, механизмах развития аритмии, что, в конечном счете, может привести к новым подходам в лечении фибрилляции предсердий.

5. Оценить электрофизиологические варианты ремоделирования предсердий у больных с ФП и сопоставить их с результатами ЭХО кардиографии (в том числе с использованием чреспищеводной и трехмерной эхокардиографии, тканевого допплеровского исследования, оценки деформации и скорости деформации), мультиспиральной компьютерной томографии и МРТ с контрастированием – для выявления структурно-функциональных патофизиологических ассоциаций.

6. На основании изученных молекулярных и генетических маркеров, а также клинико-инструментальных признаков электрофизиологического и структурно-функционального ремоделирования предсердий провести комбинированный анализ значимости сочетания нескольких маркеров аритмии (принцип “гаплотипирования”) для развития аритмии у конкретного больного.

Предполагается, что такой комплексный подход будет наиболее информативным для разработки моделей развития и злокачественного течения ФП, для выявления больных с высокой степенью риска, а также для разработки лечебных подходов, включающих варианты фармакологической и немедикаментозной коррекции.

Ведущим ученым проекта является доктор биологических наук, профессор Сергей Михайлович Данилов, заведующий лабораторией биологии ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) научно-исследовательского центра анестезиологии, Иллиннойский университет (Чикаго, США).

Исполнителем гранта является Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева, на базе которого и создана Лаборатория Аритмогенеза. Центр является крупнейшим в Европе в области сердечно-сосудистой патологии, куда ежегодно обращаются несколько тысяч пациентов за специализированной медицинской помощью, имеет колосальный опыт в плане диагностики и лечения аритмий.

Руководитель лаборатории аритмогенеза – доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН Елена Зеликовна Голухова, руководитель отделения неинвазивной аритмологии и хирургического лечения комбинированной патологии НЦCCХ им. А.Н. Бакулева (Москва).

Проводящиеся работы в рамках реализации гранта дают возможность комплексного изучения причин, приводящих к формированию ФП, включающих характеристики системы АПФ, новые и традиционные маркеры фиброза и воспаления, экспрессии вирусов в биоптатах ткани предсердий, а также возможные генетические аномалии и протромбогенные факторы, наряду с разработанными маркерами ремоделирования предсердий и результатами электрофизиологического тестирования. В свою очередь, мы надеемся, что эти исследования позволят разработать алгоритмы раннего выявления, профилактики и лечения данных аритмий. Предполагается, что выявленные генетические аномалии, у пациентов со значимыми отклонениями в уровнях биомаркеров позволят определить новые механизмы регуляции экспрессии этих маркеров и их роль в формировании аритмий. Такой подход позволит более эффективно выявлять подгруппу пациентов с высокой степенью риска нарушений ритма сердца.

Один из важных результатов исследования будет связан с разработкой дифференцированного подхода к назначению различных групп медикаментозных препаратов при ФП – в том числе ингибиторов АПФ, противовоспалительных и противовирусных средств, статинов и других; вероятно, обоснованными окажутся и принципиально новые подходы к лечению ФП.