Патофизиология сосудистых когнитивных расстройств, ассоциированных с инфарктом миокарда

По данным Всемирной организации здравоохранения, к 2030 г. ожидается увеличение числа пациентов, страдающих деменцией. К сожалению, первые симптомы, заметные для пациента и его окружения, проявляются спустя относительно продолжительное время после начала заболевания, что является прогностически неблагоприятным фактором. Существует множество этиологических причин, которые способствуют развитию нарушения когнитивных способностей. В структуре заболеваемости второе место принадлежит сосудистой деменции, которая будет рассмотрена в данной статье. Стоит помнить, что нарушения липидного обмена среди населения РФ составляют в среднем 58,4%, что является одним из главных факторов риска инфаркта миокарда, который непосредственно связан с развитием сосудистых когнитивных расстройств (СКР). Согласно анализу исследований, приведенных в данном обзоре, у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, отмечается повышенный риск развития когнитивных расстройств, связанных с патоморфологическими изменениями, такими как нейровоспаление и уменьшение плотности дендритных клеток. Также было продемонстрировано, что апоптоз и изменения «Альцгеймер-ассоциированных» белков в различных зонах мозга при СН способствуют развитию СКР. Патофизиологическая связь между инфарктом миокарда и СКР реализуется через сосудистую дисрегуляцию, нарушение церебральной перфузии, а также такие факторы, как окислительный стресс, воспаление, дисфункция нейроваскулярной единицы, атеросклероз и реперфузионное повреждение, приводящие к микроинфарктам, гипоперфузии и когнитивным нарушениям. Повышенный риск развития СКР отмечается у пациентов после коронарной реваскуляризации, что требует особого внимания к их когнитивному статусу в постпервичный период.

1. Jinawong K, Apaijai N, Chattipakorn N, Chattipakorn SC. Cognitive impairment in myocardial infarction and heart failure. Acta Physiol. 2021;232(1):e13642. https://doi.org/10.1111/apha.13642.

2. Thong EHE, Quek EJW, Loo JH, Yun CY, Teo YN, Teo YH et al. Acute Myocardial Infarction and Risk of Cognitive Impairment and Dementia: A Review. Biology. 2023;12(8):1154. https://doi.org/10.3390/biology12081154.

3. Maneechote C, Palee S, Kerdphoo S, Jaiwongkam T, Chattipakorn SC, Chattipakorn N. Balancing mitochondrial dynamics via increasing mitochondrial fusion attenuates infarct size and left ventricular dysfunction in rats with cardiac ischemia/reperfusion injury. Clin Sci. 2019;133(3):497–513. https://doi.org/10.1042/CS20190014.

4. Song N, Ma J, Meng XW, Liu H, Wang H, Song SY et al. Heat Shock Protein 70 Protects the Heart from Ischemia/Reperfusion Injury through Inhibition of p38 MAPK Signaling. Oxid Med Cell Longev. 2020;2020:3908641. https://doi.org/10.1155/2020/3908641.

5. Malick M, Gilbert K, Brouillette J, Godbout R, Rousseau G. Cognitive Deficits Following a Post-Myocardial Infarct in the Rat Are Blocked by the Serotonin-Norepinephrine Reuptake Inhibitor Desvenlafaxine. Int J Mol Sci. 2018;19(12):3748. https://doi.org/10.3390/ijms19123748.

6. Gallagher R, Woolaston A, Tofler G, Bauman A, Zhao E, Jeon YH et al. Cognitive impairment and psychological state in acute coronary syndrome patients: A prospective descriptive study at cardiac rehabilitation entry, completion and follow-up. Eur J Cardiovasc Nurs. 2021;20(1):56–63. https://doi.org/10.1177/1474515120933105.

7. Petrov AV, Shnayder NA, Petrova MM, Evsyukov AA, Kaskaeva DS, Dmitrenko DV, Malinovskaya NA. Animal Models of Vascular Cognitive Disorder after Myocardial Infarction. Personalized Psychiatry and Neurology. 2024;4(3):24–36. https://doi.org/10.52667/2712-9179-2024-4-3-24-36.

8. Chandrashekhar Y, Narula J. Imaging Dynamic Heart-Brain Interactions: Getting to the Heart of the Matter, Gray and White. J Am Coll Cardiol. 2018;71(3):276–278. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.11.034.

9. Sundbøll J, Horváth-Puhó E, Adelborg K, Schmidt M, Pedersen L, Bøtker HE et al. Higher Risk of Vascular Dementia in Myocardial Infarction Survivors. Circulation. 2018;137(6):567–577. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.117.029127.

10. Stegmann T, Chu ML, Witte VA, Villringer A, Kumral D, Riedel-Heller SG et al. Heart failure is independently associated with white matter lesions: insights from the population-based LIFE-Adult Study. ESC Heart Fail. 2021;8(1):697–704. https://doi.org/10.1002/ehf2.13166.

11. Ovsenik A, Podbregar M, Fabjan A. Cerebral blood flow impairment and cognitive decline in heart failure. Brain Behav. 2021;11(6):e02176. https://doi.org/10.1002/brb3.2176.

12. Rajeev V, Fann DY, Dinh QN, Kim HA, De Silva TM, Lai MKP et al. Pathophysiology of blood brain barrier dysfunction during chronic cerebral hypoperfusion in vascular cognitive impairment. Theranostics. 2022;12(4):1639–1658. https://doi.org/10.7150/thno.68304.

13. Geng J, Wang L, Zhang L, Qin C, Song Y, Ma Y et al. Blood-Brain Barrier Disruption Induced Cognitive Impairment Is Associated With Increase of Inflammatory Cytokine. Front Aging Neurosci. 2018;10:129. https://doi.org/10.3389/fnagi.2018.00129.

14. Baumann J, Tsao CC, Patkar S, Huang SF, Francia S, Magnussen SN et al. Pericyte, but not astrocyte, hypoxia inducible factor-1 (HIF-1) drives hypoxia-induced vascular permeability in vivo. Fluids Barriers CNS. 2022;19(1):6. https://doi.org/10.1186/s12987-021-00302-y.

15. Michinaga S, Koyama Y. Dual Roles of Astrocyte-Derived Factors in Regulation of Blood-Brain Barrier Function after Brain Damage. Int. J. Mol. Sci. 2019;20(3):571. https://doi.org/10.3390/ijms20030571.

16. Chen S, Li Q, Shi H, Li F, Duan Y, Guo Q. New insights into the role of mitochondrial dynamics in oxidative stress-induced diseases. Biomed Pharmacother. 2024;178:117084. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2024.117084.

17. Sharma C, Kim SR. Linking Oxidative Stress and Proteinopathy in Alzheimer’s Disease. Antioxidants. 2021;10(8):1231. https://doi.org/10.3390/antiox10081231.

18. Bannai T, Mano T, Chen X, Ohtomo G, Ohtomo R, Tsuchida T et al. Chronic cerebral hypoperfusion shifts the equilibrium of amyloid β oligomers to aggregation-prone species with higher molecular weight. Sci Rep. 2019;9(1):2827. https://doi.org/10.1038/s41598-019-39494-7.

19. Cockerill I, Oliver JA, Xu H, Fu BM, Zhu D. Blood-Brain Barrier Integrity and Clearance of Amyloid-β from the BBB. Adv Exp Med Biol. 2018;1097:261–278. https://doi.org/10.1007/978-3-319-96445-4_14.

20. Althammer F, Ferreira-Neto HC, Rubaharan M, Roy RK, Patel AA, Murphy A et al. Three-dimensional morphometric analysis reveals time-dependent structural changes in microglia and astrocytes in the central amygdala and hypothalamic paraventricular nucleus of heart failure rats. J Neuroinflammation. 2020;17(1):221. https://doi.org/10.1186/s12974-020-01892-4.

21. Angelova PR, Abramov AY. Role of mitochondrial ROS in the brain: from physiology to neurodegeneration. FEBS Lett. 2018;592(5):692–702. https://doi.org/10.1002/1873-3468.12964.

22. Saiyasit N, Chunchai T, Prus D, Suparan K, Pittayapong P, Apaijai N et al. Gut dysbiosis develops before metabolic disturbance and cognitive decline in high-fat diet-induced obese condition. Nutrition. 2020;69:110576. https://doi.org/10.1016/j.nut.2019.110576.

23. Werry EL, Bright FM, Piguet O, Ittner LM, Halliday GM, Hodges JR et al. Recent Developments in TSPO PET Imaging as A Biomarker of Neuroinflammation in Neurodegenerative Disorders. Int J Mol Sci. 2019;20(13):3161. https://doi.org/10.3390/ijms20133161.

24. Leech T, Apaijai N, Palee S, Higgins LA, Maneechote C, Chattipakorn N, Chattipakorn SC. Acute administration of metformin prior to cardiac ischemia/reperfusion injury protects brain injury. Eur J Pharmacol. 2020;885:173418. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2020.173418.

25. Benjanuwattra J, Apaijai N, Chunchai T, Kerdphoo S, Jaiwongkam T, Arunsak B et al. Metformin preferentially provides neuroprotection following cardiac ischemia/reperfusion in non-diabetic rats. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2020;1866(10):165893. https://doi.org//10.1016/j.bbadis.2020.165893.

26. Durrant CS, Ruscher K, Sheppard O, Coleman MP, Özen I. Beta secretase 1-dependent amyloid precursor protein processing promotes excessive vascular sprouting through NOTCH3 signalling. Cell Death Dis. 2020;11(2):98. https://doi.org/10.1038/s41419-020-2288-4.

27. Tsoi KKF, Chan JYC, Hirai HW, Wong A, Mok VCT, Lam LCW et al. Recall Tests Are Effective to Detect Mild Cognitive Impairment: A Systematic Review and Meta-analysis of 108 Diagnostic Studies. J Am Med Dir Assoc. 2022;7(3):e202–e203. https://doi.org/10.1016/S2468-2667(22)00027-5.

28. Apaijai N, Moisescu DM, Palee S, McSweeney CM, Saiyasit N, Maneechote C et al. Pretreatment With PCSK9 Inhibitor Protects the Brain Against Cardiac Ischemia/Reperfusion Injury Through a Reduction of Neuronal Inflammation and Amyloid Beta Aggregation. J Am Heart Assoc. 2019;8(2):e010838. https://doi.org/10.1161/JAHA.118.010838.

29. Jinawong K, Apaijai N, Piamsiri C, Maneechote C, Arunsak B, Chunchai T et al. Mild Cognitive impairment Occurs in Rats During the Early Remodeling Phase of Myocardial Infarction. Neuroscience. 2022;493:31–40. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2022.04.018.

30. Bugger H, Pfeil K. Mitochondrial ROS in myocardial ischemia reperfusion and remodeling. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2020;1866(7):165768. https://doi.org/10.1016/j.bbadis.2020.165768.

31. Thackeray JT, Hupe HC, Wang Y, Bankstahl J.P, Berding G, Ross TL et al. Myocardial Inflammation Predicts Remodeling and Neuroinflammation After Myocardial Infarction. J. Am. Coll. Cardiol. 2018;71(3):263–275. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2017.11.024.

32. Goh FQ, Kong WKF, Wong RCC, Chong YF, Chew NWS, Yeo TC et al. Cognitive Impairment in Heart Failure – A Review. Biology. 2022;11(2):179. https://doi.org/10.3390/biology11020179.

33. Hammond CA, Blades NJ, Chaudhry SI, Dodson JA, Longstreth WT Jr, Heckbert SR et al. Long-Term Cognitive Decline After Newly Diagnosed Heart Failure: Longitudinal Analysis in the CHS (Cardiovascular Health Study). Circ Heart Fail. 2018;11(3):e004476. https://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAILURE.117.004476.

34. Sun N, Mei Y, Hu Z, Xing W, Lv K, Hu N et al. Ghrelin attenuates depressivelike behavior, heart failure, and neuroinflammation in postmyocardial infarction rat model. Eur J Pharmacol. 2021;901:174096. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2021.174096.

35. Wang HW, Ahmad M, Jadayel R, Najjar F, Lagace D, Leenen FHH. Inhibition of inflammation by minocycline improves heart failure and depressionlike behaviour in rats after myocardial infarction. PLoS ONE. 2019;14(6):e0217437. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0217437.

36. Hu JR, Abdullah A, Nanna MG, Soufer R. The Brain–Heart Axis: Neuroinflammatory Interactions in Cardiovascular Disease. Curr Cardiol Rep. 2023;25(12):1745–1758. https://doi.org/10.1007/s11886-023-01990-8.

37. Yang T, Lu Z, Wang L, Zhao Y, Nie B, Xu Q et al. Dynamic Changes in Brain Glucose Metabolism and Neuronal Structure in Rats with Heart Failure. Neuroscience. 2020;424:34–44. https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2019.10.008.

38. Bath PM, Woodhouse LJ, Appleton JP, Beridze M, Christensen H, Dineen RA et al. Triple versus guideline antiplatelet therapy to prevent recurrence after acute ischaemic stroke or transient ischaemic attack: the TARDIS RCT. Health Technol Assess. 2018;22(48):1–76. https://doi.org/10.3310/hta22480.

39. Hilkens NA, Algra A, Kappelle LJ, Bath PM, Csiba L, Rothwell PM, Greving JP. Early time course of major bleeding on antiplatelet therapy after TIA or ischemic stroke. Neurology. 2018;90(8):e683–e689. https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000004997.

40. Петрова ММ, Шнайдер НА, Петров АВ, Дмитренко ДВ, Евсюков АА, Сизикова ДД. MicroRNA-134-5p и ось «сердце – головной мозг». Сибирское медицинское обозрение. 2024;(6):14–18. Режим доступа: https://smr.krasgmu.ru/journal/2463_smo_6_150__2024_petrova_m.m.-14-18.pdf.

41. Alkhalifa AE, Al-Ghraiybah NF, Odum J, Shunnarah JG, Austin N, Kaddoumi A. Blood–Brain Barrier Breakdown in Alzheimer’s Disease: Mechanisms and Targeted Strategies. Int J Mol Sci. 2023;24(22):16288. https://doi.org/10.3390/ijms242216288.