XVII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2025

Введение.Среди заболеваний сердечно-сосудистой системы значимую роль играет инфекционный эндокардит – инфекционно-воспалительное заболевание эндокарда, протекающее преимущественно с поражением клапанов сердца; в патологический процесс также могут вовлекаться стенки предсердий и желудочков, дефекты перегородок или хорды. Тяжесть заболевания усугубляется развитием системного воспаления, вовлечением в процесс иммунной системы, прогрессирующей сердечной недостаточностью. Заболеваемость инфекционным эндокардитом не имеет тенденции к снижению. В последние десятилетия отмечается повышенный рост этой патологии; ежегодно в мире заболевают более 200 тысяч больных [1]. Уровень летальности также остается высоким.

В настоящее время полагают, что помимо ухудшений социально-бытовых условий жизни, распространенности заболевания во многом способствует широкое внедрение хирургических вмешательств (протезирование при пороках сердца, аортокоронарном шунтировании, имплантации электрокардиостимулятора) [2]. Протезирование клапанов сердца используется при врожденных и приобретенных пороках; имплантации электрокардиостимулятора проводятся при различных видах аритмий, например, при атриовентрикулярной блокаде; аортокоронарное шунтирование применяется для улучшения кровотока, направленного к сердечной мышце. Все эти вмешательства являются жизненно-важными для пациентов, однако, в ряде случаев могу приводить к серьезному осложнению – инфекционному эндокардиту, причем данные риски увеличиваются с возрастом.

Большую роль играет сложность ранней диагностики этого заболевания, поскольку симптомы со стороны сердечно-сосудистой системы могут быть многогранны, за счет сложного патогенеза этой патологии.

Цель исследования: изучить этиологические факторы и основные механизмы развития инфекционного эндокардита.

Материал и методы исследования: по данной теме проанализированы современные научные литературные источники, в том числе из баз данных Scopus, Web of Science, PubMed.

Результаты и их обсуждение:

Этиология инфекционного эндокардита достаточно сложна. Основной причиной являются стафилококки и стрептококки. При этом доминирующим патогеном считается Staphylococcus aureus [3], а также S. epidermidis. По данным других авторов [4], имеется тенденция к уменьшению частоты инфекционного эндокардита, вызванного стрептококками. Определенную роль в этиологии данного заболевания занимают также энтерококки, грамотрицательная флора (микроорганизмы группы HACEK, Enterobacteriaceae spp.), пневмококки, грибы (Candida spp. Aspergillus).

Наиболее вирулентными и устойчивыми являются виды Staphylococcus. Эпидермальный стафилококк является представителем нормальной микрофлоры кожных покровов, однако, в значительной степени ответственен за инфекции, связанные с инородными телами – имплантами [5]. Бактерии группы НАСЕК, как правило, слабовирулентные, вызывают в основном эндокардит; к ним относятся виды Haemophilus, Aggregatibacter actinomycetemcomitans, Cardiobacterium hominis, Eikenella corrodens, Kingella kingae.

Предшествовать инфекционному эндокардиту могут инфекции верхних и нижних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, мочевыделительной системы. Вероятны случаи данного заболевания и у пациентов с дисплазией соединительной ткани, имеющих пролапс митрального клапана, а также аномальное расположение хорд в левом желудочке [2]. Врожденные и приобретенные пороки сердца играют значимую роль в развитии этой патологии. Еще раз важно подчеркнуть, что распространенности заболевания во многом способствует широкое внедрение хирургических вмешательств, например, протезирование при пороках сердца, аортокоронарное шунтирование, имплантация электрокардиостимулятора. Имеет значение также широкое использование внутрисосудистых катетеров.

Ведущим звеном патогенеза является бактериемия – наличие микроорганизмов в крови, что связано с вышеуказанными причинами (чаще у лиц пожилого возраста с недостаточностью иммунной системы, с сопутствующей хронической патологией). При проникновении микроорганизмов в кровь неинфекционный эндокардит трансформируется в инфекционный. При этом важная роль принадлежит снижению резистентности макроорганизма и способности возбудителя адгезироваться на эндокарде. В большей степени к адгезии склонны грамположительные бактерии, в меньшей степени – грамотрицательные.

Однако, бактериемия имеет значение в развитии инфекционного эндокардита на фоне уже поврежденного эндокарда, поскольку неповрежденный эндотелий эндокарда резистентен к бактериальной адгезии. Его повреждению способствуют нарушение внутрисердечной гемодинамики (это имеет место при врожденных и приобретенных пороках сердца). При этом увеличение клапанного градиента давления и турбулентность потока крови и приводят к повреждению эндотелия сердечных клапанов и пристеночного эндокарда [6]. Кроме этого, повреждению эндокарда способствуют воспалительные и дегенеративные процессы.

Повреждение эндотелия сердечных клапанов и пристеночного эндокарда приводит к активации системы гемостаза. Обнажается субэндотелий, богатый коллагеном. Активируются тромбоциты, усиливается их адгезия и агрегация. Активируется коагуляционный гемостаз – за счет выделения тканевого фактора. В крови увеличивается концентрация тромбина.

Кроме этого, активации системы гемостаза способствует и собственно бактериемия. Циркулируя в крови, бактерии распознаются рецепторами на поверхности эндотелия, тромбоцитов и лейкоцитов, что сопровождается высвобождением различных медиаторов, что вызывает активацию эндотелия [7]. Его активация способствует тому, что его поверхность приобретает прокоагулянтные свойства. Прокоагулянтная активность эндотелия обеспечивается продукцией тромбоксана А₂ (мощный агрегант и вазоконстриктор), эндотелина-1 (вазоконстриктор и агрегант). Фактор Виллебранда обеспечивает адгезию тромбоцитов к поврежденной сосудистой стенке. Выделяется тканевой фактор свертывания крови. Понижается синтез тканевого активатора плазминогена и возрастает выделение его ингибиторов. Прокоагулянтная активность эндотелия обеспечивается также продукцией провоспалительных цитокинов (фактор некроза опухоли альфа, интерлейкин-1) на фоне воспалительного процесса, которые активируют клетки эндотелия и тромбоциты.

Бактериемия способствует активации врожденного иммунитета. Вследствие этого на фоне разрушения микроорганизмов высвобождается генетический материал бактерий, в кровотоке начинают циркулировать свободные фрагменты клеточных стенок чужеродных агентов; но также разрушаются и клетки макроорганизма, что также приводит к высвобождению генетического материала [7]. Все это способствует активации внутреннего пути коагуляционного звена гемостаза. В целом активация внутрисосудистой врождённой иммунной системы приводит к тромбовоспалению [8].

В последующем на поверхности поврежденного участка эндокарда происходит отложение фибрина. На участках поврежденного эндотелия образуются асептические вегетации, которые сформированы из фибрина и тромбоцитов. Бактериемия способствует инфицированию вегетаций, которые колонизируются микроорганизмами, что приводит к разрушению клапанов и возможному развитию эмболии [6]. Инфицирование вегетаций во многом зависит от способности микроорганизмов к адгезии, важным препятствием на пути к которой является высокая скорость кровотока. Механизмы адгезии у разных видов микроорганизмов могут быть разными. Как уже было сказано, лидирующие позиции в этиологии инфекционного эндокардита занимает Staphylococcus aureus, который обладает высокой адгезивной способностью. В механизмах адгезии этого микроорганизма имеют значение экспрессия на своей поверхности фактора адгезии А, продукция фермента коагулаза, благодаря которому золотистый стафилококк вырабатывает фибрин [7]. Таким образом, с помощью фактора адгезии А, обеспечивается взаимодействие Staphylococcus aureus с тромбоцитами крови, что еще более способствует активации тромбоцитов. Факторы адгезии усиливают возможность колонизации ими вегетаций поврежденных клапанов. Благодаря фибрину, образуется так называемая «ловушка» форменных элементов крови, при этом за счет фибрина очаг инфекции отграничивается, что способствует недоступности микроорганизмов для фагоцитоза.

После инфицирования вегетаций они увеличиваются в размерах, индуцируется активный воспалительный процесс. В последующем это приводит к значительному повреждению клапанов, в них развиваются деструктивные изменения (возможны перфорации створок, отрыв створок клапана, разрывы хорд). В сущности, это приводит к формированию порока сердца, развивается клапанная недостаточность (функции клапана нарушаются), что приводит к регургитации крови.

Патологические процессы при инфекционном эндокардите могут происходить и на искусственных клапанах сердца. В этиологии протезного инфекционного эндокардита важное значение играет эпидермальный стафилококк, в качестве входных ворот для которого чаще всего выступают интраваскулярные катетеры [9]. В этих условиях вегетации формируются на структурах протеза, функция его нарушается, в результате чего протезный эндокардит может приводить к формированию фистулы - парапротезной регургитации, что сопровождается развитием внутрисосудистого гемолиза, что также имеет значение в патогенезе этого заболевания. Полагают, что разрушение эритроцитов внутри сосуда происходит за счет того, что на мембрану эритроцитов действует высокий градиент давления в момент их проталкивания турбулентным потоком через парапротезное отверстие [10]. Также возможно формирование стеноза из-за образования большого количества тромботических масс.

Развитие инфекционного эндокардита может приводить к серьезным осложнениям. Длительная бактериемия способствует образованию метастатических инфекционных очагов разных органов, что приводит к поражению этих органов. Возможно формирование перивальвулярного абсцесса, в патологический процесс может вовлекаться проводящая система сердца с развитием тяжелых аритмий. Расстройства внутрисердечной гемодинамики способствуют недостаточности кровообращения. Определенную роль играют и тромбоэмболические осложнения. Особенно опасна эмболия инфицированными тромбами сосудов головного мозга. В целом, инфекционный эндокардит – это тяжелое заболевание, которое может приводить к полиорганной недостаточности на фоне персистирующей бактериемии и нарушения системной гемодинамики.

Лабораторные методы исследования крови выявляют увеличение скорости оседания эритроцитов, в ряде случаев анемию, лейкоцитоз (реже – лейкопению), высокие концентрации белков острой фазы (С-реактивный протеин), увеличение уровня циркулирующих иммунных комплексов.

В диагностике заболевания важное значение играет выявление возбудителя как причины инфекционного эндокардита. С этой целью проводят микробиологическое исследование крови. Однако, бактериемия при инфекционном эндокардите может отличаться транзиторным характером и невысокой концентрацией возбудителя в крови, что обуславливает высокую частоту этого заболевания с неустановленной этиологией [4]. Также проводятся определение иммуногдобулинов к антигенам возбудителей (иммуноферментный анализ), выявление нуклеиновых кислот патогена (полимеразная цепная реакция). К современным методам диагностики относится также матричная лазерная десорбционно/ионизационно времяпролетная масс-спектрометрия; с помощью данного метода проводится анализ рибосомальных белков, являющихся константными в пределах вида микроорганизма, что позволяет идентифицировать микроорганизмы с точностью до рода и вида [4].

Среди инструментальных методов диагностики большое значение имеет эхокардиографическое исследование, которое позволяет выявить вегетации на клапанах, перфорацию клапана или аневризмы, признаки недостаточности клапана, несостоятельность протеза клапана. Несмотря на то, что эхокардиография является методом выбора диагностики инфекционного эндокардита, следует учитывать, что чувствительность трансторакальной эхокардиографии в выявлении вегетаций составляет около 75 %, абсцессов 50 %; отрицательные результаты диагностики возможны на ранних стадиях заболевания [11]. В целом в диагностике инфекционного эндокардита используется комплексный клинико-лабораторно-инструментальный подход. При отрицательных результатах диагностики по данным эхокардиограммы по показаниям может применяться компьютерная томография. Важное значение в диагностике инфекционного эндокардита имеет гистологическое исследование, с помощью которого выявляют деструктивные и воспалительные изменения клапанов и подклапанных структур.

Выводы:

Инфекционный эндокардит – инфекционно-воспалительное заболевание эндокарда, протекающее преимущественно с поражением клапанов сердца. Патологические процессы могут происходить и на искусственных клапанах сердца. В этиологии инфекционного эндокардита наиболее значимыми возбудителями является грамположительная флора – стафилококки и стрептококки. Важными звеньями патогенеза этого заболевания являются бактериемия (как правило, на фоне уже поврежденного эндокарда); его повреждению предшествует нарушение внутрисердечной гемодинамики. Повреждение эндотелия сердечных клапанов и пристеночного эндокарда приводит к активации системы гемостаза. В последующем на поверхности поврежденного участка эндокарда образуются асептические вегетации, которые сформированы из фибрина и тромбоцитов. Бактериемия способствует инфицированию вегетаций, что в последующем приводит к разрушению клапанов. В диагностике инфекционного эндокардита используется комплексный подход, должны обязательно учитываться клинические и лабораторно-инструментальные критерии. Изучение патогенеза и совершенствование методов диагностики этого заболевания продолжается и в настоящее время.

Список литературы:

1. Современная лабораторная диагностика инфекционного эндокардита с позиций доказательной медицины / Л.А. Беганская, А.П. Ройтман, А.В. Бугров [и др.] // Медицинский алфавит. – 2017. – Т. 1, № 6(303). – С. 11-19. – EDN YSLWTP.

2. Инфекционный эндокардит. Возможности клинической диагностики / Р.А. Джалилова, Д.Н. Казанбиев, Н.А. Джалилова, К.А. Масуев // Актуальные вопросы инфекционных болезней в клинике и эксперименте: Сборник научных трудов юбилейной XXI -й Всероссийской научно-практической конференции, Махачкала, 28 октября 2016 года / Под редакцией Д.Р. Ахмедова. – Махачкала: Издательство "Перо", 2016. – С. 175-182. – EDN XWHZDF.

3. Сравнение бактериальной флоры, выделенной из периферической крови и клапанных структур сердца пациентов с инфекционным эндокардитом / М.А. Асанов, Я.В. Казачек, А.В. Евтушенко [и др.] // Acta Biomedica Scientifica (East Siberian Biomedical Journal). – 2022. – Т. 7, № 2. – С. 91-98. – DOI 10.29413/ABS.2022-7.2.10. – EDN NEFUYL.

4. Современные тренды этиологической диагностики инфекционного эндокардита / Е.О. Котова, Э.А. Домонова, Ж.Д. Кобалава [и др.] // Рациональная фармакотерапия в кардиологии. – 2021. – Т. 17, № 1. – С. 153-164. – DOI 10.20996/1819-6446-2021-02-14. – EDN HWSSEY.

5. Becker K, Heilmann C, Peters G. Coagulase-negative staphylococci. Clin Microbiol Rev 2014; 27: 870-926.

6. Инфекционный эндокардит: учебно-методическое пособие/сост.: О.А. Беркович [и др.]; под редакцией Е.В. Шляхто. - СПб.: РИЦ ПСПбГМУ, 2019. – с. 50.

7. Инфекционный эндокардит: современный взгляд на патогенез / М.О. Анищенко, Н.С. Чипигина, Н.Ю. Карпова, А.А. Клименко // РМЖ. – 2023. – № 10. – С. 43-47. – EDN NRUUWZ.

8. Ekdahl K.N., Teramura Y., Hamad O.A. et al. Dangerous liaisons: complement, coagulation, and kallikrein/kinin cross-talk act as a linchpin in the events leading to thromboinflammation. Immunol Rev. 2016; 274:245–269. DOI: 10.1111/imr.12471.

9. Нозокомиальный протезный инфекционный эндокардит: фокус на эпидермальный стафилококк / А.В. Барсуков, Н.И. Гуляев, А.Н. Шишкевич [и др.] // Лечение и профилактика. – 2019. – Т. 9, № 3. – С. 68-78. – EDN CWNPGW.

10. Пискунов С.А. Этиология возникновения парапротезных фистул и технологии эндоваскулярного закрытия парапротезных фистул митрального клапана. Обзор литературы / С.А. Пискунов, М.Р. Семенова // Международный журнал интервенционной кардиоангиологии. – 2018. – № 52-53. – С. 67-84. – EDN JQTUDX.

11. Глазун Л.О. Ультразвуковая диагностика инфекционного эндокардита / Л.О. Глазун // Здравоохранение Дальнего Востока. – 2019. – № 3(81). – С. 49-56. – DOI 10.33454/1728-1261-2019-3-49-56. – EDN NXJJRO.