actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problemsactabiomedica-1476Research ArticleНАУЧНЫЕ ОБЗОРЫSCIENTIFIC REVIEWSПРЕКОНДИЦИОНИРОВАНИЕ КАК ЗАЩИТА ОТ ИШЕМИЧЕСКОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ МИОКАРДАPRECONDITIONING AS PROTECTION AGAINST ISCHEMIC MYOCARDIAL INJURYШурыгинМ. Г.ShuryginM. G.noemail@neicon.ruШурыгинаИ. А.ShuryginaI. A.noemail@neicon.ruДреминаН. Н.DreminaN. N.noemail@neicon.ruКаняО. В.KanyaO. V.noemail@neicon.ruФГБУ «Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии» СО РАМН; ФГБУН Иркутский научный центр СО РАНScientific Center of Reconstructive and Restorative Surgery SB RAMS; Irkutsk Scientific Center of the SB Russian Academy of SciencesФГБУ «Научный центр реконструктивной и восстановительной хирургии» СО РАМНScientific Center of Reconstructive and Restorative Surgery SB RAMS20132804201302(2)206210Copyright © Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н., Каня О.В., 20132013Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н., Каня О.В.Shurygin M.G., Shurygina I.A., Dremina N.N., Kanya O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/1476

В статье обсуждается феномен метаболической адаптации к ишемии после повторяющихся кратковременных эпизодов снижения перфузии миокарда. Показано, что феномен ишемического прекондиционирования заключается в существенном повышении устойчивости ткани к ишемическому и реперфузионному повреждению, возникающему после нескольких коротких эпизодов ишемии-реперфузии. При этом ишемическое прекондиционирование является многофакторным явлением, реализуемым как через адаптацию внутриклеточных каскадов к изменениям метаболических условий, так и структурной перестройкой миокарда с повышением его толерантности к снижению перфузии. Использование внешних воздействий, направленных на отдельные звенья этого процесса или их совокупность, позволит улучшить исходы ишемических эпизодов и сохранение функции миокарда при компрометированном сосудистом русле. Особо подчеркнуто, что одним из значимых стимулов ишемического прекондиционирования могут выступать факторы роста - FGF2 и VEGF. При этом защитный эффект реализуется как путем повышения жизнеспособности клеток сократительного миокарда и эндотелиоцитов сосудов миокарда в очаге ишемического повреждения, так и за счет неоангиогенеза и повышения регенераторной способности зрелых кардиомиоцитов

The article discusses the phenomenon of metabolic adaptation to ischemia after repeated episodes of transient reduction in myocardial perfusion. It is shown that the phenomenon of ischemic preconditioning is to significantly improve the stability of the ischemic tissue and reperfusion injury that occurs after a few brief episodes of ischemia-reperfusion. Thus ischemic preconditioning is a multifactorial phenomenon, as implemented through adaptation to changes in the intracellular cascade of metabolic conditions and the restructuring of the myocardium with increased tolerance to its lower perfusion. The use of external actions aimed at the individual links of the process or set of them, will improve the outcomes of ischemic episodes, and better preservation of myocardial function in a compromised vascular bed. It is shown that one of the major incentives of ischemic preconditioning may make growth factors - FGF2 and VEGF. In this case, the protective effect is realized as by increasing the viability of myocardial contractile cells and vascular endothelial cells in myocardial ischemic damage of the hearth, and by neo-angiogenesis and improve the regenerative ability of mature cardiomyocytes.

ишемияпрекондиционированиефакторы ростаFGF2VEGFischemia preconditioninggrowth factorsFGF2VEGFReferencesВлияние эндотелиального фактора роста на постинфарктное ремоделирование миокарда крыс / Н.Н. Дремина [и др.] // Бюл. экспериментальной биологии и медицины. - 2009. - Т. 148, № 9. - С. 330-336.Влияние эндотелиального фактора роста на постинфарктное ремоделирование миокарда крыс / Н.Н. Дремина [и др.] // Бюл. экспериментальной биологии и медицины. - 2009. - Т. 148, № 9. - С. 330-336.Дремина Н.Н., Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А. Изменение микроциркуляторного компонента миокарда под воздействием фактора роста эндотелия сосудов в постинфарктный период // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2008. - № 4. - С. 73-75.Дремина Н.Н., Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А. Изменение микроциркуляторного компонента миокарда под воздействием фактора роста эндотелия сосудов в постинфарктный период // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2008. - № 4. - С. 73-75.Критерии оценки дисфункции эндотелия и пути ее коррекции / Т.А. Пушкарева [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. - 2008. - № 5. - С. 1-8.Критерии оценки дисфункции эндотелия и пути ее коррекции / Т.А. Пушкарева [и др.] // Клиническая лабораторная диагностика. - 2008. - № 5. - С. 1-8.Лебединский В.Ю., Шурыгин М.Г., Дудкин В.В. Внутримиокардиальное давление (природа, способы измерения и регистрации): метод. рекомендации. -Иркутск: Реаниматор, 1991. - 76 с.Лебединский В.Ю., Шурыгин М.Г., Дудкин В.В. Внутримиокардиальное давление (природа, способы измерения и регистрации): метод. рекомендации. -Иркутск: Реаниматор, 1991. - 76 с.Писаренко О.И. Ишемическое прекондиционирование: от теории к практике // Кардиология. - 2005. - № 9. - C. 62-72.Писаренко О.И. Ишемическое прекондиционирование: от теории к практике // Кардиология. - 2005. - № 9. - C. 62-72.Регенерация миокарда: пролиферативный потенциал кардиомиоцитов и индукция кардиомиогенеза при альтеративной и пластической недостаточности сердца / Л.М. Непомнящих [и др.] // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2010. -№ 5. - С. 3-11.Регенерация миокарда: пролиферативный потенциал кардиомиоцитов и индукция кардиомиогенеза при альтеративной и пластической недостаточности сердца / Л.М. Непомнящих [и др.] // Вестник Российской академии медицинских наук. - 2010. -№ 5. - С. 3-11.Роль map-киназных механизмов в регуляции клеточного роста (обзор литературы) / И.А. Шурыгина [и др.] // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). - 2009. - Т. 89, № 6. - С. 36-40.Роль map-киназных механизмов в регуляции клеточного роста (обзор литературы) / И.А. Шурыгина [и др.] // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). - 2009. - Т. 89, № 6. - С. 36-40.Саидова М.А. Современные методы диагностики жизнеспособного миокарда // Кардиология. - 2005. - № 9. - С. 47-54.Саидова М.А. Современные методы диагностики жизнеспособного миокарда // Кардиология. - 2005. - № 9. - С. 47-54.Трансплантация ксеногенных кардиомиоцитов при экспериментальном адреналиновом повреждении миокарда: ферментативная активность и морфологические параметры / С.Л. Богородская [и др.] // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2008. - № 3. - С. 132-135.Трансплантация ксеногенных кардиомиоцитов при экспериментальном адреналиновом повреждении миокарда: ферментативная активность и морфологические параметры / С.Л. Богородская [и др.] // Клеточные технологии в биологии и медицине. - 2008. - № 3. - С. 132-135.Шурыгин М.Г., Малышев В.В., Дремина Н.Н. Закономерности ремоделирования миокарда при постинфарктном кардиосклерозе. - Иркутск: НЦРВХ СО РАМН, 2007. - 196 с.Шурыгин М.Г., Малышев В.В., Дремина Н.Н. Закономерности ремоделирования миокарда при постинфарктном кардиосклерозе. - Иркутск: НЦРВХ СО РАМН, 2007. - 196 с.Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н. Влияние основного фибробластического фактора роста на выраженность цитолиза при экспериментальном инфаркте миокарда // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2008. - № 6. - С. 58-60.Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н. Влияние основного фибробластического фактора роста на выраженность цитолиза при экспериментальном инфаркте миокарда // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2008. - № 6. - С. 58-60.Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина H.H. Влияние фактора роста эндотелия сосудов на выраженность цитолиза при экспериментальном инфаркте миокарда // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2008. - Т. 59, № 1. - С. 68-71.Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина H.H. Влияние фактора роста эндотелия сосудов на выраженность цитолиза при экспериментальном инфаркте миокарда // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2008. - Т. 59, № 1. - С. 68-71.Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н. Динамика факторов роста эндотелия сосудов и фибробластического фактора роста при экспериментальном инфаркте миокарда // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2007. - № 6. - С. 169-174.Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н. Динамика факторов роста эндотелия сосудов и фибробластического фактора роста при экспериментальном инфаркте миокарда // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2007. - № 6. - С. 169-174.Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А. Фактор роста фибробластов как стимулятор ангиогенеза при инфаркте миокарда // Бюл. СО РАМН. - 2010. - Т. 30, № 6. - С. 89-92.Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А. Фактор роста фибробластов как стимулятор ангиогенеза при инфаркте миокарда // Бюл. СО РАМН. - 2010. - Т. 30, № 6. - С. 89-92.Activation of fractalkine/CX3CR1 by vascular endothelial cells induces angiogenesis through VEGF-A/ KDR and reverses hindlimb ischemia / J. Ryu [et al.] // Cardiovasc. Res. - 2008. - Vol. 78, N 2. - P. 333-340.Activation of fractalkine/CX3CR1 by vascular endothelial cells induces angiogenesis through VEGF-A/ KDR and reverses hindlimb ischemia / J. Ryu [et al.] // Cardiovasc. Res. - 2008. - Vol. 78, N 2. - P. 333-340.A role for the RISK pathway and K(ATP) channels in pre- and post-conditioning induced by levosimendan in the isolated guinea pig heart / E.F. du Toit [et al.] // Br. J. Pharmacol. - 2008. - Vol. 154, N 1. - P. 41-50.A role for the RISK pathway and K(ATP) channels in pre- and post-conditioning induced by levosimendan in the isolated guinea pig heart / E.F. du Toit [et al.] // Br. J. Pharmacol. - 2008. - Vol. 154, N 1. - P. 41-50.Baxter G.F., Ferdinandy P. Delayed preconditioning of myocardium: current perspectives // Basic. Res. Cardiol. - 2001. - Vol. 96, N 4. - P. 329-344.Baxter G.F., Ferdinandy P. Delayed preconditioning of myocardium: current perspectives // Basic. Res. Cardiol. - 2001. - Vol. 96, N 4. - P. 329-344.Baxter G.F., Yellon D.M. Ischaemic preconditioning of myocardium: a new paradigm for clinical cardioprotection? // Br. J. Clin. Pharmacol. - 1994. -Vol. 38, N 5. - P. 381-387.Baxter G.F., Yellon D.M. Ischaemic preconditioning of myocardium: a new paradigm for clinical cardioprotection? // Br. J. Clin. Pharmacol. - 1994. -Vol. 38, N 5. - P. 381-387.Cai F.G. Xiao J.S., Ye Q.F. Effects of ischemic preconditioning on cyclinD1 expression during early ischemic reperfusion in rats // World. J. Gastroenterol. - 2006. - Vol. 12, N 18. - P. 2936-2940.Cai F.G. Xiao J.S., Ye Q.F. Effects of ischemic preconditioning on cyclinD1 expression during early ischemic reperfusion in rats // World. J. Gastroenterol. - 2006. - Vol. 12, N 18. - P. 2936-2940.Cardiac-specific blockade of NF-kappaB in cardiac pathophysiology: differences between acute and chronic stimuli in vivo / M. Brown [et al.] // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. - 2005. - Vol. 289, N 1. - H. 466-476.Cardiac-specific blockade of NF-kappaB in cardiac pathophysiology: differences between acute and chronic stimuli in vivo / M. Brown [et al.] // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. - 2005. - Vol. 289, N 1. - H. 466-476.Dickson E.W., Reinhardt C.P., Renzi F.P. et al. Ischemic preconditioning may be transferable via whole blood transfusion: preliminary evidence // J. Thromb. Thrombolysis. - 1999. - Vol. 8, N 2. - P. 123-129.Dickson E.W., Reinhardt C.P., Renzi F.P. et al. Ischemic preconditioning may be transferable via whole blood transfusion: preliminary evidence // J. Thromb. Thrombolysis. - 1999. - Vol. 8, N 2. - P. 123-129.Endothelial protective effects of preconditioning / K. Laude [et al.] // Cardiovasc. Res. - 2002. - Vol. 55, N 3. - P. 466-473.Endothelial protective effects of preconditioning / K. Laude [et al.] // Cardiovasc. Res. - 2002. - Vol. 55, N 3. - P. 466-473.Evidence for enhanced eNOS function in coronary microvessels during the second window of protection / S.J. Kim [et al.] // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2007. - Vol. 292, N 5. - P. 2152-2158.Evidence for enhanced eNOS function in coronary microvessels during the second window of protection / S.J. Kim [et al.] // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2007. - Vol. 292, N 5. - P. 2152-2158.Heat shock protein gp96 interacts with protein phosphatase 5 and controls toll-like receptor 2 (TLR2)-mediated activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2 in post-hypoxic kidney cells / S.B. Mkaddem [et al.] // J. Biol. Chem. - 2009. - Vol. 284, N 18. - P. 12541-12549.Heat shock protein gp96 interacts with protein phosphatase 5 and controls toll-like receptor 2 (TLR2)-mediated activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) 1/2 in post-hypoxic kidney cells / S.B. Mkaddem [et al.] // J. Biol. Chem. - 2009. - Vol. 284, N 18. - P. 12541-12549.Infarct limitation of the second window of protection in a conscious rabbit model / X.M. Yang [et al.] // Cardiovasc. Res. - 1996. - Vol. 31, N 5. - P. 777-783.Infarct limitation of the second window of protection in a conscious rabbit model / X.M. Yang [et al.] // Cardiovasc. Res. - 1996. - Vol. 31, N 5. - P. 777-783.Ischemic preconditioning suppresses the noradrenaline turnover in the rat heart / Y. Takasaki [et al.] // Cardiovasc. Res. - 1998. - Vol. 39, N 2. - P. 373-380.Ischemic preconditioning suppresses the noradrenaline turnover in the rat heart / Y. Takasaki [et al.] // Cardiovasc. Res. - 1998. - Vol. 39, N 2. - P. 373-380.Griendling K.K., Fitzgerald G.A. Oxidative stress and cardiovascular injury: Part I: basic mechanisms and in vivo monitoring of ROS // Circulation. - 2003. - Vol. 108. -P. 1912-1916.Griendling K.K., Fitzgerald G.A. Oxidative stress and cardiovascular injury: Part I: basic mechanisms and in vivo monitoring of ROS // Circulation. - 2003. - Vol. 108. -P. 1912-1916.Griendling K.K., Fitzgerald G.A. Oxidative stress and cardiovascular injury: Part II: animal and human studies // Circulation. - 2003. - Vol. 108. - P. 2034-2040.Griendling K.K., Fitzgerald G.A. Oxidative stress and cardiovascular injury: Part II: animal and human studies // Circulation. - 2003. - Vol. 108. - P. 2034-2040.Loke K.E., Woodman O.L. Preconditioning improves myocardial function and reflow, but not vasodilator reactivity, after ischaemia and reperfusion in anaesthetized dogs // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. - 1998. - Vol. 25, N 7-8. - P. 552-558.Loke K.E., Woodman O.L. Preconditioning improves myocardial function and reflow, but not vasodilator reactivity, after ischaemia and reperfusion in anaesthetized dogs // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. - 1998. - Vol. 25, N 7-8. - P. 552-558.Loubani M., Hassouna A., Galinanes M. Delayed preconditioning of the human myocardium: signal transduction and clinical implications // Cardiovasc. Res. - 2004. - Vol. 61, N 3. - P. 600-609.Loubani M., Hassouna A., Galinanes M. Delayed preconditioning of the human myocardium: signal transduction and clinical implications // Cardiovasc. Res. - 2004. - Vol. 61, N 3. - P. 600-609.Myocardial adaptation of energy metabolism to elevated preload depends on calcineurin activity : a proteomic approach / P. Schott [et al.] // Basic. Res. Cardiol. - 2008. - Vol. 103, N 3. - P. 232-243.Myocardial adaptation of energy metabolism to elevated preload depends on calcineurin activity : a proteomic approach / P. Schott [et al.] // Basic. Res. Cardiol. - 2008. - Vol. 103, N 3. - P. 232-243.Myocardial protection by brief ischemia in noncardiac tissue / B.C. Gho [et al.] // Circulation. -1996. - Vol. 94, N 9. - P. 2193-2200.Myocardial protection by brief ischemia in noncardiac tissue / B.C. Gho [et al.] // Circulation. -1996. - Vol. 94, N 9. - P. 2193-2200.Peart J., Headrick J.P. Adenosine-mediated early preconditioning in mouse: protective signaling and concentration dependent effects // Cardiovasc. Res. - 2003. - Vol. 58, N 3. - P. 589-601.Peart J., Headrick J.P. Adenosine-mediated early preconditioning in mouse: protective signaling and concentration dependent effects // Cardiovasc. Res. - 2003. - Vol. 58, N 3. - P. 589-601."Preconditioning at a distance" in the isolated rabbit heart / E.W. Dickson [et al.] // Acad. Emerg. Med. - 2000. - Vol. 7, N 4. - P. 311-317."Preconditioning at a distance" in the isolated rabbit heart / E.W. Dickson [et al.] // Acad. Emerg. Med. - 2000. - Vol. 7, N 4. - P. 311-317.Protection of the ischaemic heart: investigations into the phenomenon of ischaemic preconditioning / A. Lochner [et al.] // Cardiovasc. J. Afr. - 2009. - Vol. 20, N 1. - P. 43-51.Protection of the ischaemic heart: investigations into the phenomenon of ischaemic preconditioning / A. Lochner [et al.] // Cardiovasc. J. Afr. - 2009. - Vol. 20, N 1. - P. 43-51.Protective Effect of Adeno-Mediated Human Bcl-xL Gene Transfer to the Mouse Liver in a Partial Ischemia/ Reperfusion Model / K. Honda [et al.] // J. Surg. Res. - 2008. - N 21. [Epub ahead of print].Protective Effect of Adeno-Mediated Human Bcl-xL Gene Transfer to the Mouse Liver in a Partial Ischemia/ Reperfusion Model / K. Honda [et al.] // J. Surg. Res. - 2008. - N 21. [Epub ahead of print].p66(ShcA) and oxidative stress modulate myogenic differentiation and skeletal muscle regeneration after hind limb ischemia / G. Zaccagnini [et al.] // J. Biol. Chem. - 2007. - Vol. 282, N 43. - P. 31453-31459.p66(ShcA) and oxidative stress modulate myogenic differentiation and skeletal muscle regeneration after hind limb ischemia / G. Zaccagnini [et al.] // J. Biol. Chem. - 2007. - Vol. 282, N 43. - P. 31453-31459.Regional ischemic 'preconditioning' protects remote virgin myocardium from subsequent sustained coronary occlusion / K. Przyklenk [et al.] // Circulation. -1993. - Vol. 87, N 3. - P. 893-899.Regional ischemic 'preconditioning' protects remote virgin myocardium from subsequent sustained coronary occlusion / K. Przyklenk [et al.] // Circulation. -1993. - Vol. 87, N 3. - P. 893-899.Regulation of cardiomyocyte apoptosis by redox-sensitive transcription factors / N. Maulik [et al.] // FEBS Lett. - 2000. - Vol. 485, N 1. - P. 7-12.Regulation of cardiomyocyte apoptosis by redox-sensitive transcription factors / N. Maulik [et al.] // FEBS Lett. - 2000. - Vol. 485, N 1. - P. 7-12.Remote ischemic preconditioning: a novel protective method from ischemia reperfusion injury - a review / N. Tapuria [et al.] // J. Surg. Res. - 2008. -Vol. 150, N 2. - P. 304-330.Remote ischemic preconditioning: a novel protective method from ischemia reperfusion injury - a review / N. Tapuria [et al.] // J. Surg. Res. - 2008. -Vol. 150, N 2. - P. 304-330.Remote preconditioning reduces ischemic injury in the explanted heart by a KATP channel-dependent mechanism / S.B. Kristiansen [et al.] // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2005. - Vol. 288, N 3. - P. 1252-1256.Remote preconditioning reduces ischemic injury in the explanted heart by a KATP channel-dependent mechanism / S.B. Kristiansen [et al.] // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2005. - Vol. 288, N 3. - P. 1252-1256.Quaglietta D., Belanger M.P., Wittnich C. Ventricle-specific metabolic differences in the newborn piglet myocardium in vivo and during arrested global ischemia // Pediatr. Res. - 2008. - Vol. 63, N 1. - P. 15-19.Quaglietta D., Belanger M.P., Wittnich C. Ventricle-specific metabolic differences in the newborn piglet myocardium in vivo and during arrested global ischemia // Pediatr. Res. - 2008. - Vol. 63, N 1. - P. 15-19.Yellon D.M., Downey J.M. Preconditioning the myocardium: from cellular physiology to clinical cardiology // Physiol. Rev. - 2003. - Vol. 83, N 4. -P. 1113-1151.Yellon D.M., Downey J.M. Preconditioning the myocardium: from cellular physiology to clinical cardiology // Physiol. Rev. - 2003. - Vol. 83, N 4. -P. 1113-1151.Zhou F.W. Li Y.J., Deng H.W. Mediation of calcitonin gene-related peptide in protection of ischemic preconditioning in rat hindlimbs // Zhongguo Yao Li Xue Bao. - 1998. - Vol. 19, N 5. - P. 477-480.Zhou F.W. Li Y.J., Deng H.W. Mediation of calcitonin gene-related peptide in protection of ischemic preconditioning in rat hindlimbs // Zhongguo Yao Li Xue Bao. - 1998. - Vol. 19, N 5. - P. 477-480.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.