Сердечный орган представляет собой мощный насос, обеспечивающий циркуляцию крови, питательных веществ и кислорода по всему телу, и, что удивительно, он является первым органом, который формируется во время эмбрионального развития. В греческой медицине он считался самым важным органом, и сегодня тот факт, что болезни сердца остаются основной причиной смерти во всем мире, побуждает нас попытаться лучше понять молекулярные, генетические и экологические основы развития и заболеваний сердечно-сосудистой системы. [1]
Сердечно-сосудистая система
Система кровообращения, или сердечно-сосудистая система, состоит из сердца и замкнутой системы сосудов, состоящей из артерий, вен и капилляров. В качестве любопытства стоит отметить, что если бы все кровеносные сосуды человека соединились вместе, их длина составляла бы около 100,000 XNUMX километров, то есть более чем в два раза превышала бы длину окружности Земли. Его основная функция заключается в транспортировке питательных веществ и крови, богатой кислородом, ко всем органам тела и обратно в легкие.
Эта жизненно важная роль сердечно-сосудистой системы зависит от непрерывного и контролируемого движения крови через тысячи километров капилляров, которые проходят через каждую ткань и достигают каждой клетки тела. Именно в микроскопических капиллярах кровь выполняет свою конечную транспортную функцию. Питательные вещества и другие необходимые материалы переходят из капиллярной крови в жидкости, окружающие клетки, а продукты жизнедеятельности удаляются. [2]
Показатели сердечно-сосудистых заболеваний
Сердечно-сосудистые заболевания являются одной из ведущих причин смерти в Европе, где они ежегодно уносят около 4 миллионов жизней, что составляет около 45% всех смертей. В частности, ишемическая болезнь сердца и цереброваскулярные заболевания, две основные группы сердечно-сосудистых заболеваний, являются причиной около 2 миллионов и 1 миллиона смертей соответственно. [3]
По данным Европейского общества кардиологов (ESC), стандартизированные по возрасту данные за 2015 г. показали, что почти каждый четвертый человек в странах-членах ESC имел повышенное артериальное давление (рис. 1). Систолическое артериальное давление было выше у мужчин, чем у женщин, и в странах со средним уровнем дохода, чем в странах с высоким уровнем дохода. Почти во всех странах распространенность повышенного артериального давления имеет тенденцию к снижению за последние 35 лет, но нынешние темпы снижения кажутся недостаточными для достижения цели ВОЗ по неинфекционным заболеваниям на 2025 г. [4].
Рисунок 1. Стандартизированная по возрасту заболеваемость сердечно-сосудистыми заболеваниями в странах-членах Европейского общества кардиологов (2017 г.). [4]
В исследовании European Heart Network было подсчитано, что только в 210 году сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) обошлись экономике Европейского Союза в 2015 миллиардов евро, из которых 53% (111 миллиардов евро) пришлось на расходы на здравоохранение; 26% (54 миллиарда евро) были связаны с потерями производительности; и 21% (45 миллиардов евро) пришлось на неформальный уход за людьми с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Исследование показало, что экономическое бремя сердечно-сосудистых заболеваний значительно различается: прямые затраты на здравоохранение на душу населения варьируются от 48 евро в Болгарии до 365 евро в Финляндии. [4]
Снижение заболеваемости и смертности от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) является целью клинических и популяционных профилактических стратегий. Поскольку сердечно-сосудистые заболевания являются многофакторными, необходимо одновременно контролировать и воздействовать на несколько различных факторов риска. Многофакторные или комплексные заболевания — это те, которые не ограничиваются каким-либо одним типом наследования генов и в большинстве случаев связаны с эффектами нескольких генов вместе с воздействием факторов окружающей среды.
Стратификация риска сердечно-сосудистых заболеваний важна, поскольку есть люди, у которых еще нет явных проявлений болезни, но она может развиться. Общий риск сердечно-сосудистых заболеваний означает, что у человека может развиться фатальное сердечно-сосудистое событие в течение определенного периода времени. Для помощи в диагностике и наблюдении за лицами с повышенным риском развития сердечно-сосудистых заболеваний были разработаны модели последующего наблюдения, которые в настоящее время используются в Европе в виде диаграмм оценки системного коронарного риска (SCORE) (рис. 2) [5].
Рисунок 2. a) Таблица SCORE: 10-летний риск фатальных сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) в странах с высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний. б) Таблица SCORE: 10-летний риск фатальных сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) в странах с низким риском ССЗ. [5]
Факторы риска развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Сегодняшнее рискованное поведение становится завтрашними факторами риска, а факторы риска становятся завтрашними сердечно-сосудистыми заболеваниями. В связи с этим были предприняты попытки разработать программы укрепления здоровья и профилактики заболеваний на основе глобальных научных открытий последних десятилетий. [6] Базовая стратегия, используемая в этих кампаниях по охране здоровья, в основном направлена на предотвращение или снижение факторов, повышающих риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Это включает:
→ Артериальное давление. Артериальная гипертензия (АГ) является одним из важнейших предотвратимых факторов преждевременной смертности в мире. Это также самый важный независимый фактор риска сердечно-сосудистых заболеваний. В большинстве развитых стран более 30% взрослых страдают артериальной гипертензией. Поэтому первичную профилактику следует начинать как можно раньше. [7]
→ Холестерин. Большая часть циркулирующего холестерина находится в форме холестерина ЛПНП (липопротеинов низкой плотности), который напрямую связан с риском сердечно-сосудистых заболеваний. Высокий уровень ЛПНП связан с атерогенным риском, который определяется как возможность развития изменений, приводящих к появлению липидных отложений в стенке артерии. Это отложение липидов может привести к развитию кальцифицирующих бляшек и, таким образом, к потере эластичности артерий или атеросклерозу. Таким образом, гиперхолестеринемия является показателем повышенного сердечно-сосудистого риска. [8]
→ Диабет. Сахарный диабет (СД) представляет собой группу метаболических нарушений, основным признаком которых является наличие повышенных концентраций глюкозы в крови. По оценкам, в 2030 году примерно 64 миллиона человек в Европе будут страдать СД 2 типа. Это вызывает беспокойство, поскольку большинство диабетиков умирают от сердечно-сосудистых заболеваний. Люди с СД относятся к группе высокого риска, и таблица SCORE к ним неприменима. Поэтому важно изменить образ жизни, регулировать массу тела, увеличить физическую активность и придерживаться здорового питания, чтобы предотвратить развитие СД и ССЗ или их прогрессирование. [9]
→ Ожирение. Распространенность ожирения в мире увеличивается, особенно в более развитых странах, и способствует значительному увеличению заболеваемости ССЗ. Малоподвижный образ жизни и неправильное питание являются основной причиной ожирения. Существует линейная связь между индексом массы тела (ИМТ), ожирением и особенно абдоминальным обхватом с общей смертностью. Наиболее важной является профилактика ожирения в раннем возрасте. Образование и влияние средств массовой информации играют важную роль в профилактике детского ожирения. [10]
→ Курение. Курение сигарет является доминирующим фактором риска смертности и заболеваемости от сердечно-сосудистых и несердечно-сосудистых заболеваний. По оценкам, к 2025 году в мире будет 1.6 миллиарда курильщиков, и 10 миллионов человек в год будут умирать от курения. По этой причине он считается наиболее важным фактором риска, которого следует избегать для предотвращения развития сердечно-сосудистых заболеваний. [11]
→ Генетика. ССЗ являются сложными и генетически гетерогенными заболеваниями, возникающими в результате многих взаимодействий ген-ген и ген-окружающая среда. По этой причине молекулярная генетика и фармакогенетика играют ключевую роль в диагностике, профилактике и лечении сердечно-сосудистых заболеваний. Генетическое тестирование обычно используется для выявления основной генетической причины у пациентов с подозрением на сердечно-сосудистое заболевание и для определения того, кто в семье унаследовал причинный вариант и, следовательно, подвержен риску развития сердечно-сосудистых заболеваний. [12]
Защитные факторы сердечно-сосудистой системы
Почти треть смертей от сердечно-сосудистых заболеваний считается потенциально предотвратимой. Американская кардиологическая ассоциация (AHA) опубликовала рекомендации, определяющие идеальное состояние здоровья сердечно-сосудистой системы. Среди них находим:
→ Здоровые пищевые привычки. Здоровое питание – основа профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Пищевые привычки влияют на уровень жира и сахара в крови, артериальное давление и массу тела. Здоровое питание снижает риск других хронических заболеваний. Считается, что средиземноморская диета отвечает всем рекомендациям по здоровому питанию. Трудно изолировать влияние отдельных питательных веществ на пользу для здоровья, и текущие исследования показывают, что более важно рассматривать диету в целом, а не сосредотачиваться на конкретных питательных веществах. Несколько диетических подходов были изучены на предмет их влияния на сердечно-сосудистые заболевания. Диеты с низким содержанием жиров и диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием углеводов популярны и эффективны для снижения веса, но недостаточно доказательств, чтобы рекомендовать их для первичной профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. [13]
→ Физическая активность. Регулярная физическая активность является защитной и имеет много преимуществ. Он оказывает прямое влияние на уменьшение уже существующих сосудистых поражений и уменьшает другие факторы риска (снижает массу тела, уровень липидов, уровень сахара в крови и артериальное давление) и, таким образом, снижает заболеваемость ишемической болезнью сердца. Рекомендации по физической активности для взрослых: не менее 150 минут умеренной аэробной активности или не менее 75 минут активной деятельности в неделю. [13]
Генетика и сердечно-сосудистое здоровье
С появлением ресурсов и технологий после проекта «Геном человека» было проведено множество исследований, направленных на полногеномные маркеры предрасположенности и фармакогенетику при сложных сердечно-сосудистых заболеваниях. Геномные исследования пролили свет на влияние ранее идентифицированных генов на развитие и прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, были обнаружены пока неизвестные области генома, связанные с сердечно-сосудистыми исходами. [12]
Перспективы персонализированной медицины заключаются в объединении этой генетической информации с другими биомаркерами для адаптации профилактических и терапевтических стратегий к конкретным пациентам для эффективного лечения, снижения побочных эффектов и повышения эффективности профилактической помощи.. [12]
Примером этого является инфаркт миокарда (ИМ). Было показано, что это заболевание передается по наследству и является одной из ведущих причин смерти и инвалидности во всем мире. В то время как большинство ИМ возникает у лиц старше 65 лет, 5-10% новых ИМ возникают у более молодых пациентов, и эти события связаны со значительно более высокой наследуемостью. Следовательно, лица с семейным анамнезом раннего ИМ имеют многообещающий профиль для генетического картирования. [14]
В частности, в гене ингибирующей меланомы активности 3 или MIA3 были описаны полиморфизмы, связанные с повышенной генетической предрасположенностью к развитию ИМ. Полиморфизмы — это вариации последовательности ДНК, встречающиеся в популяции с частотой 1% и выше. [15]
Кроме того, многие факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний, такие как диабет, повышенный уровень холестерина ЛПНП или ожирение, также имеют важный генетический компонент. В случае диабета 2 типа некоторые мутации в генах, таких как RREB1, TCF19 или VEGFA, связаны с повышенной предрасположенностью к развитию этого заболевания. [16]
24Генетика и здоровье сердечно-сосудистой системы
От 24Genetics мы предлагаем решение для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, понимая индивидуальную генетическую предрасположенность. В нашем отчет о состоянии здоровья мы анализируем основные гены и полиморфизмы, участвующие в развитии таких патологий, как дилатационная кардиомиопатия 1S, семейная гипертрофическая кардиомиопатия или инфаркт миокарда, среди многих других, чтобы сообщить о возможной генетической предрасположенности к этому типу заболеваний.
Библиография
1. Грейнджер А. и Эмамбокус Н. Метаболизм клеток ♥ Сердечно-сосудистая биология. Клеточный метаб. 21, 151 (2015).
2. Лопес, Э.М. ФИЗИОЛОГИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ. Образовательный Физика Депорте 6 (1979).
3. Ди Джироламо, К. и др. Прогресс в сокращении неравенства в смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в Европе. Сердце 106, 40-49 (2020).
4. Тиммис А. и соавт. Европейское общество кардиологов: Статистика сердечно-сосудистых заболеваний 2019. Eur. Сердце Дж. 41, 12-85 (2020).
5. Франкула-Занинович, С. и Нола, И.А. Управление измеримыми вариабельными факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний. Курс. Кардиол. преп. 14, 153-163 (2018).
6. Редди, К.С. Здоровье сердечно-сосудистой системы. Варенье. Сб. Кардиол. 65, 1026-1028 (2015).
7. Hollander, W. Роль артериальной гипертензии в атеросклерозе и сердечно-сосудистых заболеваниях. Являюсь. Дж. Кардиол. 38, 786-800 (1976).
8. Карсон, Дж.А.С. и соавт. Пищевой холестерин и сердечно-сосудистый риск: научный совет Американской кардиологической ассоциации. Тираж 141(2020).
9. Хеннинг Р.Дж. Сахарный диабет 2 типа и сердечно-сосудистые заболевания. Кардиол будущего. 14, 491-509 (2018).
10. Пауэлл-Вили, Т. М. и соавт. Ожирение и сердечно-сосудистые заболевания: научное заявление Американской кардиологической ассоциации. Тираж 143(2021).
11. Амвросий Дж.А. и Баруа Р.С. Патофизиология курения сигарет и сердечно-сосудистых заболеваний. Варенье. Сб. Кардиол. 43, 1731-1737 (2004).
12. Manace, LC, Godiwala, TN & Babyatsky, MW Геномика сердечно-сосудистых заболеваний: LC MANACE ET AL.: ОСОБЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ-ГЕНОМИКА СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ. Гора Синай J. Med. Дж. Пер. Перс. Мед. 76, 613-623 (2009).
13. Lanier, JB Диета и физическая активность для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. 93, 6 (2016).
14. Консорциум генетики инфаркта миокарда. Полногеномная ассоциация раннего инфаркта миокарда с однонуклеотидными полиморфизмами и вариантами числа копий. Нац. Жене. 41, 334-341 (2009).
15. Кох В. и соавт. Расширенные доказательства связи между геном ингибиторной активности меланомы 3 и инфарктом миокарда. тромб. Гемост. 105, 670-675 (2011).
16. Консорциум репликации и метаанализа генетики диабета (ДИАГРАММА) и соавт. Полногеномный трансгеномный метаанализ дает представление о генетической архитектуре предрасположенности к диабету 2 типа. Нац. Жене. 46, 234-244 (2014).
