КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 22-25-20016

НазваниеПерсонифицированный подход к профилактике и ранней диагностике абдоминальных хирургических осложнений после операций на сердце

РуководительБелов Дмитрий Владимирович, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации, Челябинская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 2022 г. - 2023 г. 

Конкурс№65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс).

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-202 - Сердечно-сосудистая система

Ключевые словаКардиохирургия, осложнения, биомаркеры, генетика, острая мезентериальная ишемия, инфаркт кишки, острый холецистит, острый панкреатит, паралитическая кишечная непроходимость, желудочно-кишечные кровотечения.

Код ГРНТИ76.29.00


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Несмотря на достижения в области кардиологии и кардиохирургии, сохраняется достаточно высокий уровень временной нетрудоспособности и инвалидизации населения по причине болезней системы кровообращения (БСК). Патология сердца и сосудов является одной из основных причин смертности населения в РФ. В Челябинской области количество лиц патологией сердечно - сосудистой системы за последние 10 лет увеличилось на 27,9% и составило в 2020 году 31% взрослого населения. Уровень смертности от БСК в регионе превышает среднероссийские показатели и составил в 2020 году 600,0 на 100 тыс. населения. По данным 2020 года структура смертности от БСК представлена: ишемическая болезнь сердца (удельный вес 56,2%), цереброваскулярные заболевания (23,5%), гипертоническая болезнь (6,0%). Показатели и их динамика не соответствует целевым значениям, заложенным в региональной программе «Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями». Снижение смертности от БСК стоит одной из приоритетных задач нашего региона и России в целом. Для реализации поставленных задач используются все три стратегии снижения смертности: популяционная, стратегии высокого риска и вторичной профилактики. Дополнительными мерами, направленными на снижение смертности, являются: обеспечение диспансерного наблюдения за пациентами высокого риска; сохранение доступности плановых оперативных вмешательств; обеспечение экстренной медицинской помощи больным с БСК, включая ЧКВ. Решение поставленных задач невозможно без внедрения в практику эффективных методов профилактики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний с использованием персонализированного подхода, основанным на генетических технологиях. Радикальные (хирургические и интервенционные) методы лечения ССЗ имеют приоритетное значение. Потребность населения России в кардиохирургическом лечении ежегодно увеличивается. При этом, несмотря на улучшение техники операций на сердце в условиях искусственного кровообращения, анестезиологического обеспечения и послеоперационного ведения больных развитие послеоперационных осложнений остается проблемой. Среди них выделяют острые абдоминальные хирургические, которые связаны с высокой летальностью. Наибольшая летальность, достигающая 90%, наблюдается в случае ишемии/инфаркта кишечника, средняя (до 44%) - при перфорации гастродуоденальных язв и относительно низкая (от 11% до 27%) - в случае развития желудочно-кишечных кровотечений, острого панкреатита, острого холецистита, острой кишечной непроходимости. Ишемия органов брюшной полости, после операций на сердце, при остром инфаркте миокарда, острой сердечной недостаточности, массивной кровопотери, развивается на фоне системной воспалительной реакцией с высвобождением, в ряде случаев, чрезмерной генерации провоспалительных цитокинов, изменяющих характер воспаления и усугубляющих тканевое повреждение. Основными доказанными биомаркерами системной воспалительной реакции являются цитокины (IL6, IL8, IL10, TNF-α) и C-реактивный белок (СРБ). Однако данные биомаркеры имеют ряд ограничений, связанных с динамичностью их концентраций в крови и зависимостью от применяемой терапии. В связи с чем, интерес представляет поиск генетических предикторов риска развития послеоперационных абдоминальных осложнений и разработка мер для их профилактики. Сегодня имеются ограниченные работы, демонстрирующие результаты определения однонуклеотидных полиморфизмов генов (ОНП) LTA, TNF, IL6, IL10, APOE и связь аллельных вариантов генов некоторых цитокинов с их уровнем в крови в послеоперационном периоде и риском абдоминальных осложнений после проведения кардиохирургических операций. Значительный интерес представляет и изучение ОНП генов CRP, I-FABP, APOE, VEGF, NOS3, EDN1, продукты которых также вовлечены в развитие воспалительных процессов, однако по ним в аспекте изучаемой проблемы отсутствуют литературные данные. Приоритетным направлением на пути снижения летальности при развитии острых абдоминальных хирургических осложнений после операций на сердце является не только профилактика, но и их ранняя диагностика. Учитывая стертость клинической картины в раннем послеоперационном периоде вследствие применения искусственной вентиляции легких, анальгезии и седации, а также невозможностью проведения компьютерной томографии из-за тяжести состояния, своевременная диагностика может запаздывать. В связи с чем, необходимы поиск и валидация ранних и доступных биомаркеров у пациентов после операций на сердце, в первую очередь, острой мезентериальной ишемии. Наиболее перспективным является изучение D-лактама, липолисахарида, эндотелинов. Научная новизна: впервые будет определена роль однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) генов IL1B,IL6, IL8, IL10, TNF-α, CRP, I-FABP, APOE, VEGF, NOS3, EDN1 и их межгенных взаимодействий в развитии осложнений со стороны органов брюшной полости после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения, опосредованных системной воспалительной реакцией. Данный подход перспективен для идентификации групп риска абдоминальных осложнений, разработки профилактических мер и персонифицированного подхода к каждому пациенту. Впервые будут определены роль, пороговые значения D-лактама, липолисахарида, эндотелинов 1-21 при диагностике острой мезентериальной ишемии после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения, что, в совокупности с генетическими предикторами, позволит разработать прогностические модели и комплекс профилактических мер для снижения уровня смертности после операций на сердце.

Ожидаемые результаты
Прогнозирование периоперационных рисков смертности и заболеваемости остается важной проблемой кардиохирургии взрослых как для пациента, так и для врача. За последнее десятилетие в мире были выявлены связи между наследственной генетической информацией и многими хроническими патологиями (например, сердечно-сосудистыми заболеваниями, сахарным диабетом, цереброваскулярными заболеваниями), которые увеличивают риск послеоперационных осложнений и смертности после кардиохирургических операций. В тоже время в литературе имеются ограниченные работы, посвященные определению генетической предрасположенности к развитию осложнений со стороны органов брюшной полости после операций на сердце. Продолжается и поиск ранних, доступных биомаркеров абдоминальных осложнений после операций на сердце, использование которых в ходе операции позволит снизить летальные исходы. В результате проведенного исследования будут определены генетические маркеры предрасположенности к развитию абдоминальных осложнений после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения и изучены их межгенные связи для создания прогностической модели риска развития абдоминальных осложнений после операций на сердце. Будет установлена роль и пороговые значения D-лактама, липолисахарида, эндотелинов 1-21 для ранней диагностики острой мезентериальной ишемии после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения. На основании полученных результатов будет установлен механизм и абдоминальных осложнений у пациентов после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения, что играет важную роль в накоплении и расширении теоретических представлении о патогенезе данного заболевания. Будет разработана индивидуальная шкала прогнозирования риска развития абдоминальных осложнений у пациентов после операций на сердце, предложен комплекс профилактических и лечебно-диагностических мер. При информировании пациента о возможности снижения риска развития абдоминальных осложнений после операций на сердце с большей вероятностью возрастет его приверженность к молекулярно-генетическому обследованию и проведению индивидуальной программы профилактических и лечебных мероприятий. С практической точки зрения такой подход позволит снизить количество осложнений после операций на сердце, повысить послеоперационную выживаемость, снизить летальность, тяжесть осложнений, сроки госпитализации и стоимость лечения пациентов в специализированных отделениях (больницах, центрах) кардиохирургического профиля. Научное исследование по разработке алгоритма персонифицированного подхода к профилактике и ранней диагностике абдоминальных хирургических осложнений после операций на сердце с использованием генетических технологий направлено на развитие медицины и решение задач социально-экономического развития Челябинской области в целях увеличения ожидаемой продолжительности жизни, снижения уровня смертности и инвалидности населения, повышения уровня удовлетворенности населения Челябинской области медицинской помощью.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2022 году
-составлены программа и план исследования «Персонифицированный подход к профилактике и ранней диагностике абдоминальных хирургических осложнений после операций на сердце». - анализ отечественных и зарубежных источников для изучения их межгенных связей при создания прогностической модели риска развития абдоминальных осложнений после операций на сердце по теме исследования. Проведен обзор отечественных и зарубежных источников о возможных генетических маркерах предрасположенности к развитию абдоминальных осложнений после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения. Проведен обзор отечественных и зарубежных источников о способах лабораторной диагностики острой мезентериальной ишемии. - сформулированы основные теоретические положения, определены объем исследования и единицы измерения. - на основании критериев включения и исключения сформированы группы обследуемых лиц. Произведен набор и хранение биологического материала для биохимического, иммуноферментного и молекулярно-генетического исследований. Произведена закупка наборов реактивов для проведения биохимического, иммуноферментного, молекулярно-генетического исследований; определения их диагностической чувствительности и специфичности в прогнозировании абдоминальных осложнений после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения. - осуществлен сбор данных из медицинской документации, сформированы таблицы. Сформированы таблицы пациентов с абдоминальными осложнениями после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения. Сформированы таблицы с группами пациентов, а также набран материал для генетических исследований. Сформированы таблицы с группами пациентов, а также набран материал для биохимических исследований. - оформление полученных результатов в виде научных статей. Получено письмо из редакции журнала «Грудная и сердечно-сосудистая хирургия» о принятии к публикации статьи Белов Д.В., Лукин О.П., Милиевская Е.Б., Фокин А.А., Абрамовских О.С., Наймушина Ю.В. Парез кишечника после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения. Грудная и сердечно-сосудистая хирургия. 2022; 64 (5): 507-13. DOI: 10.24022/0236-2791-2022-64-5-00-00 с указанием на источник финансирования грант Российского научного фонда № 22-25-20016, https://rscf.ru/project/22-25-20016/.

 

Публикации

1. Белов Д.В., Лукин О.П., Милиевская Е.Б., Фокин А.А., Абрамовских О.С., Наймушина Ю.В. Парез кишечника после операций на сердце в условиях искусственного кровообращения. журнал "Грудная и сердечно-сосудистая хирургия", издательство "Национальный медицинский исследовательский центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" Минздрава РФ (Москва), - (год публикации - 2022) https://doi.org/10.24022/0236-2791-2022-64-5-00-00


Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Проведено одноцентровое ретроспективное исследование пациентов, которым в период с 2011 по 2022 годы были выполнены открытые оперативные вмешательства на сердце. На основании полученных данных произведено построение моделей прогнозирования риска абдоминальных осложнений в послеоперационном периоде на основе статистических исследований. Наибольшую диагностическую ценность и удобство в использовании показали две модели, созданные на основе математических нейронных сетей. На данные программы получены свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ: • Приложение для прогнозирования риска развития осложнений со стороны органов брюшной полости после операций на сердце. Белов Д.В., Наркевич А.Н., Абрамовских О.С., Фокин А.А. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2023617473, 11.04.2023. Заявка № 2023616688 от 07.04.2023 – данная программа создана на основе изучения 54 параметров 5090 пациентов. • Программа определения риска абдоминальных осложнений в кардиохирургии. Белов Д.В., Наркевич А.Н., Абрамовских О.С., Фокин А.А., Лукин О.П. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ 2023619395, 11.05.2023. Заявка № 2023618466 от 02.05.2023 – данная программа создана на основе изучения 15 параметров 14827пациентов. Выявлены генетические предикторы абдоминальных осложнений после операций на сердце. Наиболее сильными маркёрами риска абдоминальных осложнений оказались два гена: IL1B rs1143634 и FABP2 rs1799883, из которых после поправки на множественность сравнений статистически значимым остался FABP2 rs1799883. Его полиморфизм в качестве предиктора абдоминальных осложнений может рассматриваться в кодоминантной и доминантной моделях. Изучение роли полиморфизмов rs4073 гена CXCL8 и rs1143634 гена IL1B требует проведения дальнейших исследований с увеличением объема выборки. Исследована диагностическая ценность (специфичности и чувствительности) кишечной формы белка, связывающего жирные кислоты (I-FABP), липополисахаридсвязывающего белка (LBP), эндотелина-1, D-лактама в диагностике ОМИ после операций на сердце. При оценке лабораторных маркеров острой мезентериальной ишемии максимальную диагностическую эффективность с хорошей чувствительностью продемонстрировал D-лактам, увеличение концентрации которого свыше 0,54 ммоль/л указывает на риск развития ОМИ с некрозом кишки. I-FABP проявил себя потенциально полезным в случае кишечной непроходимости при уровне менее 506 пг/мл, а для ОМИ с некрозом кишки – более 720 пг/мл. Создан алгоритм прогнозирования, ранней диагностики и оптимального ведения пациентов с острой абдоминальной хирургической патологией в кардиохирургии. Опубликованы в 2023 году статьи: 1. Генетические предикторы осложнений после аортокоронарного шунтирования. Абрамовских О.С., Белов Д.В., Зотова М.А., Фокин А.А., Лукин О.П. Креативная кардиология. 2023. Т. 17. № 1. С. 11-24. Scopus 2. Лабораторные маркеры острой мезентериальной ишемии после операций на сердце. Белов Д.В., Абрамовских О.С., Фокин А.А., Сумеркина В.А., Пыхова Л.Р. Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского. 2023. Т. 11. № 3 (41). С. 38-47. Scopus 3. Послеоперационные осложнения аортокоронарного шунтирования - фокус на генетических предикторах (острый респираторный дистресс-синдром, острое повреждение почек, неврологические осложнения, фибрилляция предсердий). Абрамовских О.С., Белов Д.В., Зотова М.А., Фокин А.А., Лукин О.П. Креативная кардиология. 2023. Т. 17. № 2. С. 217-226. Scopus 4. Мезентериальная ишемия после операции на сердце. Особенности ведения после эндоваскулярного лечения (клиническое наблюдение). Белов Д.В., Лукин О.П., Киреева Т.С., Шиванов И.В., Абрамовских О.С., Фокин А.А. Ангиология и сосудистая хирургия. Журнал им. академика А.В. Покровского. 2023. Т. 29. № 1. С. 136-141. Scopus 5. Острый тромбоз воротной вены у пациентов без цирроза и злокачественных новообразований печени. Белов Д.В., Фокин А.А., Абрамовских О.С., Данько Н.А. Непрерывное медицинское образование и наука. 2023. Т. 18. № 2. С. 3-6. Результаты исследований доложены на следующих докладах: 1. Научно-практическая конференция «Избранные вопросы сердечно-сосудистой хирургии», Челябинск 27 апреля 2023. Белов Дмитрий Владимирович. Прогнозирование, ранняя диагностика и лечение абдоминальных осложнений в кардиохирургии. 2. XVII Всероссийский научный форум с международным участием имени академика В.И. Иоффе. Санкт-Петербург, Россия, 5 – 8 июня 2023 года. Зотова М.А., Абрамовских О.С., Белов Д.В., Фокин А.А. (Челябинск). Ассоциация полиморфизмов генов цитокинов с риском развития абдоминальных осложнений после операций на сердце. 3. I Научно-практическая конференция по итогам регионального конкурса Российского научного фонда и Челябинской области «Фундаментальные научные исследования по приоритетам развития челябинской области: проблемы, тенденции, перспективы». 29 мая – 2 июня 2023 года. Белов Д.В. принял участие с докладом «Персонифицированный подход к профилактике и ранней диагностике абдоминальных хирургических осложнений после операций на сердце»

 

Публикации

1. Белов Д.В., Абрамовских О.С., Зотова М.А., Логинова Ю.В., Фокин А.А. Генетические предикторы абдоминальных осложнений после операций на сердце: проспективное исследование Патология кровообращения и кардиохирургия., - (год публикации - 2023)

2. Белов Д.В., Наркевич А.Н., Абрамовских О.С., Фокин А.А. Прогнозирование осложнений со стороны органов брюшной полости в кардиохирургии при помощи нейронных сетей Грудная и сердечно-сосудистая хирургия, - (год публикации - 2023)

3. Белов Д.В., Абрамовских О.С., Фокин А.А., Сумеркина В.А., Пыхова Л.Р. Лабораторные маркеры острой мезентериальной ишемии после операций на сердце Клиническая и экспериментальная хирургия. Журнал имени академика Б.В. Петровского., Т. 11, № 3. С. 38-47 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.33029/2308-1198-2023-11-3-38-47

4. Белов Д.В., Лукин О.П., Киреева Т.С., Шиванов И.В., Абрамовских О.С., Фокин А.А. Мезентериальная ишемия после операции на сердце. Особенности ведения после эндоваскулярного лечения (клиническое наблюдение) Ангиология и сосудистая хирургия, Ангиология и сосудистая хирургия. 2023; 29 (1): 136–141. DOI: https://doi. org/10.33029/1027-6661-2023-29-1-136-141 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.33029/1027-6661-2023-29-1-136-141

5. Абрамовских О.С., Белов Д.В., Зотова М.А., Фокин А.А., Лукин О.П. Послеоперационные осложнения аортокоронарного шунтирования – фокус на генетических предикторах (острый респираторный дистресс-синдром, острое повреждение почек, неврологические осложнения, фибрилляция предсердий) Креативная кардиология, Креативная кардиология. 2023; 17 (2): 217–26. DOI: 10.24022/1997-3187-2023-17-2-217-226 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.24022/1997-3187-2023-17-2-217-226

6. Абрамовских О.С., Белов Д.В., Зотова М.А., Фокин А.А., Лукин О.П. Генетические предикторы осложнений после аортокоронарного шунтирования Креативная кардиология, Креативная кардиология. 2023; 17 (1): 11–24. 10.24022/1997-3187-2023-17-1-11-24 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.24022/1997-3187-2023-17-1-11-24

7. Белов Д.В., Наркевич А.Н., Абрамовских О.С., Фокин А.А. Приложение для прогнозирования риска развития осложнений со стороны органов брюшной полости после операций на сердце. -, 2023617473 (год публикации - )

8. Белов Д.В., Наркевич А.Н., Абрамовских О.С., Фокин А.А., Лукин О.П. Программа определения риска абдоминальных осложнений в кардиохирургии. -, 2023619395 (год публикации - )


Возможность практического использования результатов
не указано