Методы экспериментального воспроизведения сердечной недостаточности
Аннотация
Обоснование. Заболевания сердечно-сосудистой системы представляют собой важную медико-социальную проблему. Исходом многих из них является сердечная недостаточность. Данная патология вносит существенный вклад в повышение уровня инвалидизации и смертности. Поэтому в исследованиях часто используют экспериментальное моделирование сердечной недостаточности, что позволяет создавать новые стратегии и подходы к лечению сердечной недостаточности.
Цель. Изучить российские и зарубежные (на английском языке) литературные источники, в которых описываются способы экспериментального моделирования сердечной недостаточности.
Материалы и методы. Для анализа использовались материалы электронных баз данных eLibrary, PubMed, «КиберЛенинка» (Cyberleninka).
Результаты. В литературных источниках описано множество способов экспериментального воспроизведения сердечной недостаточности, которые могут быть представлены как хирургические, фармакологические и хемогенетические методы. Хирургические модели чаще всего основаны на моделировании у животных окклюзии левой коронарной артерии или моделированием перегрузочной сердечной недостаточности левого желудочка объемом – преднагрузка или давлением (сопротивлением) – постнагрузка. Фармакологическое воспроизведение сердечной недостаточности достигается введением химических препаратов, которые обладают выраженным кардиотоксическим эффектом. Хемогенетическая модель позволяет изучить биохимические аспекты повреждения при сердечной недостаточности.
Заключение. Каждый из данных методов имеет свои достоинства и недостатки. Тем не менее, рассмотренные экспериментальные модели широко применяются, способствуют более полному изучению особенностей патогенеза сердечной недостаточности, возникающей под действием различных этиологических факторов.
EDN: OYDUPR
Скачивания
Литература
Гатцов, П. (2021). Сердечная недостаточность 2019: информация из журналов национальных кардиологических обществ. Российский кардиологический журнал, 26(2), 160–162. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4408. EDN: https://elibrary.ru/JTDEOC
Искаков, Е. Б. (2017). Эпидемиология сердечно сосудистых заболеваний. Медицина и экология, (2), 19–28.
Куспаналиева, Д. С., Маслова, М. В., & Спесивцева, Н. Н. (2022). Экспериментальное моделирование сердечной недостаточности. В Международная научно практическая конференция: «Актуальные проблемы патофизиологии», 11 ноября 2022 года, г. Чита [Электронный ресурс]: сборник научных статей. Чита: РИЦ ЧГМА, 95–97. EDN: https://elibrary.ru/RJXTIS
Лискова, Ю. В., Саликова, С. П., & Стадников, А. А. (2014). Экспериментальные модели сердечной недостаточности: состояние вопроса и результаты собственного исследования. Морфологические ведомости, (1), 46–53. EDN: https://elibrary.ru/SJVINZ
Махамадходжаева, М. А., & Дониев, И. (2021). Факторы риска сердечно сосудистых заболеваний. Scientific progress, 2(6), 1902–1906.
Жариков, А. Ю., Белокуров, С. С., Мельников, А. А., Семерьянова, Е. К., Калин, Д. А., & Гаранин, С. А. (2023). Моделирование патологий сердечно сосудистой системы (обзор литературы). Бюллетень медицинской науки, (4), 128–138. https://doi.org/10.31684/25418475-2023-4-128. EDN: https://elibrary.ru/PQDBQU
Карпов, А. А., Ивкин, Д. Ю., Драчева, А. В., Питухина, Н. Н., Успенская, Ю. К., Ваулина, Д. Д., Усков, И. С., Эйвазова, Ш. Д., Минасян, С. М., Власов, Т. Д., Бурякина, А. В., & Галагудза, М. М. (2014). Моделирование постинфарктной сердечной недостаточности путём окклюзии левой коронарной артерии у крыс: техника и методы морфофункциональной оценки. Биомедицина, (3), 32–48. EDN: https://elibrary.ru/TESSOL
Болотских, В. И., Макеева, А. В., Лущик, М. В., Мокашева, Ек. Н., Мокашева, Ев. Н., & Шишкина, В. В. (2022). Оценка результативности и воспроизводимости биологических моделей хронической сердечной недостаточности. Успехи современной биологии, 142(4), 382–389. https://doi.org/10.31857/S0042132422040032. EDN: https://elibrary.ru/TSKDTM
Алёшечкин, П. А., Щукина, Е. В., Циба, И. Н., Шевченко, А. С., Василенко, В. В., & Шулик, А. И. (2021). Распространённость хронической сердечной недостаточности и стратификация рисков ранней постгоспитальной летальности (обзор литературы). Актуальные проблемы медицины, 44(3), 305–318. https://doi.org/10.52575/2687-0940-2021-44-3-305-318. EDN: https://elibrary.ru/MCERVG
Куспаналиева, Д. С., Ермакова, Е. А., Маслова, М. В., & Булатецкий, С. В. (2024). Роль патофизиологического эксперимента в обучении студентов медиков: за и против. Перспективы науки, (8), 169–171. EDN: https://elibrary.ru/LOAUBX
Усманова, У. И., & Муминов, Ж. З. (2023). Патогенетическое влияние цитокинов на прогрессирование хронической сердечной недостаточности ишемической этиологии. Экономика и социум, 106(3), 520–524. EDN: https://elibrary.ru/XDNQJW
Исмаилов, И. Я., Скворцов, В. В., Скворцова, Е. М., & Калинченко, Е. И. (2015). Хроническая сердечная недостаточность. Медицинская сестра, (7), 14–18. EDN: https://elibrary.ru/UQDTBZ
Breckenridge, R. (2010). Heart failure and mouse models. Disease Models & Mechanisms, (3), 138–143. https://doi.org/10.1242/dmm.005017.
Tocchetti, C. G. et al. (2020). Cardiac dysfunction in cancer patients: beyond direct cardiomyocyte damage of anticancer drugs: novel cardio oncology insights from the joint 2019 meeting of the ESC Working Groups of Myocardial Function and Cellular Biology of the Heart. Cardiovascular Research, 116(11), 1820–1834. https://doi.org/10.1093/cvr/cvaa222. EDN: https://elibrary.ru/QOIMJM
Nagata, K. et al. (2024). Comparison of the effects of renal denervation at early or advanced stages of hypertension on cardiac, renal, and adipose tissue pathology in Dahl salt sensitive rats. Hypertension Research, 47(10), 2731–2744. https://doi.org/10.1038/s41440-024-01605-x. EDN: https://elibrary.ru/XSNNYP
Tunstall Pedoe, H. et al. (1999). Contribution of trends in survival and coronary event rates to changes in coronary heart disease mortality: 10 year results from 37 WHO MONICA project populations. Monitoring trends and determinants in cardiovascular disease. The Lancet, 353, 1547–1557. EDN: https://elibrary.ru/DAGXUR
Cops, J., Haesen, S., De Moor, M., Mullens, W., & Hansen, D. (2019). Current animal models for the study of congestion in heart failure: an overview. Heart Failure Reviews, 24, 387–397. https://doi.org/10.1007/s10741-018-9762-4. EDN: https://elibrary.ru/QHDEWE
D’Avila, М., Morgan, P. J., & Yan, X. (2021). Genetically modified mouse models used for studying the role of the AT2 receptor in cardiac hypertrophy and heart failure. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2011, 5 pp. https://doi.org/10.1155/2011/141039.
Dixon, J. A., & Spinale, F. G. (2009). Large animal models of heart failure: a critical link in the translation of basic science to clinical practice. Circulation: Heart Failure, 2(3), 262–271. https://doi.org/10.1161/circheartfailure.108.814459.
Gunata, M., & Parlakpinar, H. (2023). Experimental heart failure models in small animals. Heart Failure Reviews, 28, 533–554. https://doi.org/10.1007/s10741-022-10286-y. EDN: https://elibrary.ru/QMXJAP
Gao, Z., Liu, X., Kang, Y., Hu, P., Zhang, X., Yan, W., Yan, M., Yu, P., Zhang, Q., Xiao, W., & Zhang, Z. (2024). Improving the prognostic evaluation precision of hospital outcomes for heart failure using admission notes and clinical tabular data: multimodal deep learning model. Journal of Medical Internet Research, 2(2), 26. https://doi.org/10.2196/54363.
Bacmeister, L., Schwarzl, M., Warnke, S., Stoffers, B., Blankenberg, S., Westermann, D., & Lindner, D. (2019). Inflammation and fibrosis in murine models of heart failure. Basic Research in Cardiology, 114(19), 1–35. https://doi.org/10.1007/s0035-0190722-5. EDN: https://elibrary.ru/DKKZIT
Ishikawa, К. (2018). Experimental models of cardiovascular diseases: methods and protocols. Methods in Molecular Biology. New York: Springer Science + Business Media, 404 pp. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8597-5.
Janssen, P. M. L., & Elnakish, M. T. (2019). Modeling heart failure in animal models for novel drug discovery and development. Expert Opinion on Drug Discovery, 14(4), 355–363. https://doi.org/10.1080/17460441.2019.1582636.
Kerfourn, А., Lamia, B., Muir, J., & Letellier, C. (2016). A dynamical model for heart remodeling during the two phases of pulmonary arterial hypertension. EPJ Nonlinear Biomedical Physics, 4(1), 1–24. https://doi.org/10.1140/epjnbp/s40366-015-0028-y.
Miyagi, C., Miyamoto, T., Kuroda, T., Karimov, J. H., Starling, R. C., & Fukamachi, K. (2022). Large animal models of heart failure with preserved ejection fraction. Heart Failure Reviews, 27(2), 595–608. https://doi.org/10.1007/s10741-021-10184-9. EDN: https://elibrary.ru/FXZZBX
Geens, J. H., Trenson, S., Rega, F. R., Verbeken, E. K., & Meyns, B. P. (2009). Ovine models for chronic heart failure. The International Journal of Artificial Organs, 32(8), 496–506.
Nakamura, K., Miyoshi, T., Yoshida, M., Akagi, S., Saito, Y., Ejiri, K., Matsuo, N., Ichikawa, K., Iwasaki, K., Naito, T., Namba, Y., Yoshida, M., Sugiyama, H., & Ito, H. (2022). Pathophysiology and treatment of diabetic cardiomyopathy and heart failure in patients with diabetes mellitus. International Journal of Molecular Sciences, 23(7), 3587. https://doi.org/10.3390/ijms23073587. EDN: https://elibrary.ru/DBWUUY
Sorrentino, A., & Michel, T. (2020). Redox à la carte: novel chemogenetic models of heart failure. British Journal of Pharmacology, 177, 3162–3167. https://doi.org/10.1111/bph.15093. EDN: https://elibrary.ru/TVJJHX
References
Gattsov, P. (2021). Heart failure 2019: information from journals of national cardiological societies. Russian Journal of Cardiology, 26(2), 160–162. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4408. EDN: https://elibrary.ru/JTDEOC
Iskakov, E. B. (2017). Epidemiology of cardiovascular diseases. Medicine and Ecology, (2), 19–28
Kuspanalieva, D. S., Maslova, M. V., & Spesivtseva, N. N. (2022). Experimental modeling of heart failure. In International Scientific and Practical Conference: “Actual Problems of Pathophysiology”, November 11, 2022, Chita [Electronic resource]: collection of scientific articles. Chita: RIC ChGMA, 95–97. EDN: https://elibrary.ru/RJXTIS
Liskova, Yu. V., Salikova, S. P., & Stadnikov, A. A. (2014). Experimental models of heart failure: current state and results of own research. Morphological Reports, (1), 46–53. EDN: https://elibrary.ru/SJVINZ
Makhamadkhodzhaeva, M. A., & Doniev, I. (2021). Risk factors for cardiovascular diseases. Scientific Progress, 2(6), 1902–1906
Zharikov, A. Yu., Belokurov, S. S., Melnikov, A. A., Semeryanova, E. K., Kalin, D. A., & Garanin, S. A. (2023). Modeling of cardiovascular system pathologies (literature review). Bulletin of Medical Science, (4), 128–138. https://doi.org/10.31684/25418475-2023-4-128. EDN: https://elibrary.ru/PQDBQU
Karpov, A. A., Ivkin, D. Yu., Dracheva, A. V., Pitukhina, N. N., Uspenskaya, Yu. K., Vaulina, D. D., Uskov, I. S., Eyvazova, Sh. D., Minasyan, S. M., Vlasov, T. D., Buryakina, A. V., & Galagudza, M. M. (2014). Modeling of post infarction heart failure by occlusion of the left coronary artery in rats: technique and methods of morphofunctional assessment. Biomedicine, (3), 32–48. EDN: https://elibrary.ru/TESSOL
Bolotskikh, V. I., Makeeva, A. V., Lushchik, M. V., Mokasheva, Ek. N., Mokasheva, Ev. N., & Shishkina, V. V. (2022). Evaluation of effectiveness and reproducibility of biological models of chronic heart failure. Advances in Modern Biology, 142(4), 382–389. https://doi.org/10.31857/S0042132422040032. EDN: https://elibrary.ru/TSKDTM
Alyoshechkin, P. A., Shchukina, E. V., Tsiba, I. N., Shevchenko, A. S., Vasilenko, V. V., & Shulik, A. I. (2021). Prevalence of chronic heart failure and risk stratification for early post hospital mortality (literature review). Actual Problems of Medicine, 44(3), 305–318. https://doi.org/10.52575/2687-0940-2021-44-3-305-318. EDN: https://elibrary.ru/MCERVG
Kuspanalieva, D. S., Ermakova, E. A., Maslova, M. V., & Bulatetsky, S. V. (2024). The role of pathophysiological experiment in medical student education: pros and cons. Prospects of Science, (8), 169–171. EDN: https://elibrary.ru/LOAUBX
Usmanova, U. I., & Muminov, Zh. Z. (2023). Pathogenetic influence of cytokines on the progression of chronic heart failure of ischemic etiology. Economy and Society, 106(3), 520–524. EDN: https://elibrary.ru/XDNQJW
Ismailov, I. Ya., Skvortsov, V. V., Skvortsova, E. M., & Kalinchenko, E. I. (2015). Chronic heart failure. Medical Nurse, (7), 14–18. EDN: https://elibrary.ru/UQDTBZ
Breckenridge, R. (2010). Heart failure and mouse models. Disease Models & Mechanisms, (3), 138–143. https://doi.org/10.1242/dmm.005017
Tocchetti, C. G. et al. (2020). Cardiac dysfunction in cancer patients: beyond direct cardiomyocyte damage of anticancer drugs: novel cardio oncology insights from the joint 2019 meeting of the ESC Working Groups of Myocardial Function and Cellular Biology of the Heart. Cardiovascular Research, 116(11), 1820–1834. https://doi.org/10.1093/cvr/cvaa222. EDN: https://elibrary.ru/QOIMJM
Nagata, K. et al. (2024). Comparison of the effects of renal denervation at early or advanced stages of hypertension on cardiac, renal, and adipose tissue pathology in Dahl salt sensitive rats. Hypertension Research, 47(10), 2731–2744. https://doi.org/10.1038/s41440-024-01605-x. EDN: https://elibrary.ru/XSNNYP
Tunstall Pedoe, H. et al. (1999). Contribution of trends in survival and coronary event rates to changes in coronary heart disease mortality: 10 year results from 37 WHO MONICA project populations. Monitoring trends and determinants in cardiovascular disease. The Lancet, 353, 1547–1557. EDN: https://elibrary.ru/DAGXUR
Cops, J., Haesen, S., De Moor, M., Mullens, W., & Hansen, D. (2019). Current animal models for the study of congestion in heart failure: an overview. Heart Failure Reviews, 24, 387–397. https://doi.org/10.1007/s10741-018-9762-4. EDN: https://elibrary.ru/QHDEWE
D’Avila, M., Morgan, P. J., & Yan, X. (2021). Genetically modified mouse models used for studying the role of the AT2 receptor in cardiac hypertrophy and heart failure. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2011, 5 pp. https://doi.org/10.1155/2011/141039
Dixon, J. A., & Spinale, F. G. (2009). Large animal models of heart failure: a critical link in the translation of basic science to clinical practice. Circulation: Heart Failure, 2(3), 262–271. https://doi.org/10.1161/circheartfailure.108.814459
Gunata, M., & Parlakpinar, H. (2023). Experimental heart failure models in small animals. Heart Failure Reviews, 28, 533–554. https://doi.org/10.1007/s10741-022-10286-y. EDN: https://elibrary.ru/QMXJAP
Gao, Z., Liu, X., Kang, Y., Hu, P., Zhang, X., Yan, W., Yan, M., Yu, P., Zhang, Q., Xiao, W., & Zhang, Z. (2024). Improving the prognostic evaluation precision of hospital outcomes for heart failure using admission notes and clinical tabular data: multimodal deep learning model. Journal of Medical Internet Research, 2(2), 26. https://doi.org/10.2196/54363.
Bacmeister, L., Schwarzl, M., Warnke, S., Stoffers, B., Blankenberg, S., Westermann, D., & Lindner, D. (2019). Inflammation and fibrosis in murine models of heart failure. Basic Research in Cardiology, 114(19), 1–35. https://doi.org/10.1007/s0035-0190722-5. EDN: https://elibrary.ru/DKKZIT
Ishikawa, К. (2018). Experimental models of cardiovascular diseases: methods and protocols. Methods in Molecular Biology. New York: Springer Science + Business Media, 404 pp. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-8597-5.
Janssen, P. M. L., & Elnakish, M. T. (2019). Modeling heart failure in animal models for novel drug discovery and development. Expert Opinion on Drug Discovery, 14(4), 355–363. https://doi.org/10.1080/17460441.2019.1582636.
Kerfourn, А., Lamia, B., Muir, J., & Letellier, C. (2016). A dynamical model for heart remodeling during the two phases of pulmonary arterial hypertension. EPJ Nonlinear Biomedical Physics, 4(1), 1–24. https://doi.org/10.1140/epjnbp/s40366-015-0028-y.
Miyagi, C., Miyamoto, T., Kuroda, T., Karimov, J. H., Starling, R. C., & Fukamachi, K. (2022). Large animal models of heart failure with preserved ejection fraction. Heart Failure Reviews, 27(2), 595–608. https://doi.org/10.1007/s10741-021-10184-9. EDN: https://elibrary.ru/FXZZBX
Geens, J. H., Trenson, S., Rega, F. R., Verbeken, E. K., & Meyns, B. P. (2009). Ovine models for chronic heart failure. The International Journal of Artificial Organs, 32(8), 496–506.
Nakamura, K., Miyoshi, T., Yoshida, M., Akagi, S., Saito, Y., Ejiri, K., Matsuo, N., Ichikawa, K., Iwasaki, K., Naito, T., Namba, Y., Yoshida, M., Sugiyama, H., & Ito, H. (2022). Pathophysiology and treatment of diabetic cardiomyopathy and heart failure in patients with diabetes mellitus. International Journal of Molecular Sciences, 23(7), 3587. https://doi.org/10.3390/ijms23073587. EDN: https://elibrary.ru/DBWUUY
Sorrentino, A., & Michel, T. (2020). Redox à la carte: novel chemogenetic models of heart failure. British Journal of Pharmacology, 177, 3162–3167. https://doi.org/10.1111/bph.15093. EDN: https://elibrary.ru/TVJJHX
Copyright (c) 2025 Dina S. Kuspanalieva, Sergey V. Bulatetsky, Elena A. Ermakova, Marina V. Maslova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
