Клеточно-молекулярные механизмы изменений системы гемостаза у пациентов с врожденными пороками сердца (ВПС) достаточно сложны и нелинейны [1]. Определенное патогенетическое значение имеет эндотелий-зависимое нарушение соотношения активности фактора фон Виллебранда (англ. von Willebrand factor, vWF) и металлопротеиназы ADAMTS-13 (англ. a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin type 1 motif, member 13). [2]. Высокая скорость экзоцитоза vWF, появление его мультимерных растворимых форм в плазме, высокая скорость протеолиза данного гликопротеина до малых форм с потреблением металлопротеиназы ADAMTS-13 приводят к изменению оси vWF/ADAMTS-13, обеспечивая протромбогенный потенциал системы гемостаза. Активация эндотелия обуславливает секрецию vWF в плазму, активность же мультимера обусловлена последующими конформационными изменениями, зависимыми от гидродинамических характеристик внутрисосудистого кровотока. Одним из критериев, в наибольшей мере характеризующих внутрисосудистую гемодинамику, является величина напряжения сдвига. Напряжение сдвига – это сила воздействия потока движущейся крови на соответствующий отдел эндотелия. Данная величина прямо пропорциональна скорости кровотока и вязкости крови и обратно пропорциональна функциональному радиусу просвета сосуда. Величина напряжения сдвига при ВПС способствует высокой скорости конформационных изменений мультимера vWF; таким образом, гемодинамические условия при ВПС способны предопределять наличие изменений системы гемостаза [3][4].

Фактор фон Виллебранда представляет собой самый крупный мультимерный гликопротеин плазмы человека, который синтезируется в эндотелиальных клетках и мегакариоцитах и кодируется геном, расположенным в 12-й хромосоме [5]. Посттрансляционное гликозилирование, сиалирование, сульфатирование происходят в эндоплазматическом ретикулуме и аппарате Гольджи. Процесс гликозилирования vWF в эндоплазматическом ретикулуме заключается в присоединении крупных маннозных остатков. Далее гликозилированный мономер организуется в димерные структуры через С-концевые дисульфидные связи и перемещается в аппарат Гольджи, где происходит мультимеризация vWF и начало спирализации в мульмертную форму. Мультимеры vWF накапливаются в транспортных цистернах аппарата Гольджи, которые в процессе «отшнуровки» формируют тельца Вейбеля–Паладе [6]. В мегакариоцитах после завершения синтеза vWF транспортируется для хранения в α-гранулы [7]. В тельцах Вейбеля–Паладе эндотелиальных клеток и α-гранулах тромбоцитов осуществляются дальнейшие конформационные изменения для формирования глобулярной формы [8]. При этом эндотелиальный пул vWF является основным и составляет более 70 % общего количества мультимера, тромбоцитарный пул достаточно мал и составляет около 15 % от общего количества, растворимые формы являются результатом конститутивного базового экзоцитоза в плазму [9]. Поскольку пространство α-гранул тромбоцитов значимо меньше по отношению к тельцам Вейбеля–Паладе, конечный размер тромбоцитарного мультимера меньше эндотелиального, что отражается на протромботическом потенциале гликопротеина.

Исходно каждый мономерный компонент состоит из 2813 аминокислот и содержит D'-D4, А1-А3 домены, расположенные в N-концевом сегменте, и крупный цистеинсодержащий С-домен, расположенный в С-концевом сегменте гликопротеина. Домен А1 содержит сайт для связывания гликопротеинового комплекса GPIb тромбоцитов, который является единственным рецептором, экспрессированным на неактивированных тромбоцитах. В случае активации клетки плотность экспрессируемых рецепторов на мембране увеличивается. Также домен A1 содержит сайты связывания коллагена I, IV, VI типов и гепарина. Домен А2 содержит сайты, доступные для протеолиза металлопротеиназой ADAMTS-13, а домен А3 осуществляет взаимодействие с коллагеном типа III [10]. Взаимодействие между доменом А3 и коллагеном типа VI имеет вспомогательную роль, которая приобретает физиологическое значение лишь в случае естественных мутаций, которые нарушают взаимодействие А3 с коллагеном типа III. Последний представлен в субэндотелии в большем объеме, чем коллаген типа VI, что делает его преобладающим связывающим субстратом для vWF [11]. Доменные участки D', D1, D2, D3 опосредуют димеризацию мономеров vWF в эндоплазматическом ретикулуме и формируют прочную дисульфидную связь в димере. Сборка димеров посредством концевого участка обеспечивает спирализацию гликопротеина, размещая домены D'D3 одного димера отдельно друг от друга и формируя связь домена D'D3 с доменом D'D3 соседнего димера [12]. Таким образом, каждая спиралевидная глобулярная структура состоит из двух субъединиц vWF, каждая из которых является димером. Дополнительные дисульфидные связи формируются также между доменами D1, D2, D3 соседствующих димеров при образовании спиралевидной модели. В случае значений pH плазмы менее 6,2 димеризация происходит также и на уровне домена А, обеспечивая большую стабильность димера vWF. Домены D' и D3 содержат сайты связывания фактора VIII (FVIII) [13], за счет чего данный кофактор сериновых протеаз системы свертывания оказывается локализованным в α-гранулах тромбоцитов и тельцах Вейбеля–Паладе [8].

Тельца Вейбеля–Паладе обнаруживаются в артериях, капиллярах, венах и клетках эндокарда, отсутствуют в лимфатических сосудах и выполняют 2 основные функции: служат для хранения P-селектина и vWF [14]. Распределение телец Вейбеля–Паладе в сосудистой сети демонстрирует наличие малых количеств в эндотелии артерий и артериол по сравнению с капиллярами [15].

При активации клетки происходит слияние телец Вейбеля–Паладе с плазматической мембраной и последующий экзоцитоз vWF в плазму. Скорость экзоцитоза отчасти обусловлена плотностью белковой спирали [16][17]. Деспирализация гликопротеина в плазме зависит от гидродинамических свойств потока: условия высокого напряжения сдвига способствуют переходу vWF из глобулярной спиралевидной формы в линейную, нитевидную [18]. Во время каждого цикла вращения vWF на 360° в потоке длина молекулы увеличивается вдвое [19].

В момент активации эндотелиальная клетка экспрессирует на своей поверхности Р-селектин, необходимый для фиксации домена D1-D3 N-концевого фрагмента vWF [20], малые количества которого, не успев вступить в данное взаимодействие, переходят в растворимую форму и обнаруживаются в плазме в концентрации 10 мкг/мл [21][22]. Циркулирующий в плазме vWF, несмотря на меньшее количество связей между доменами полимера, обладает малой способностью к конформации и меньшей адгезивной способностью в отношении тромбоцитов, что обусловлено трудной доступностью домена А1 для GPIb и малым размером самого гликопротеина. Мультимерные формы vWF, связанные с коллагеном, имеют меньшую вращательную энтропию по отношению к растворимой форме гликопротеина; таким образом, сила, направленная на конформационные изменения становится преобладающей. Мультимеры, вовлеченные в конформационные изменения за счет высокого напряжения сдвига, вслед за переходом из глобулярной в линейную форму под действием гидродинамических сил формируют удлиненную деформацию эндотелия, при которой становятся доступными сайты связывания лигандов [23]. Таким образом, предполагаемый механизм адгезии тромбоцитов к vWF заключается в исходном прикреплении мультимера к молекулам клеточной адгезии, экспрессируемым поверхностью эндотелиоцита, с последующим изменением его конформации [24]. Протеолиз металлопротеиназой ADAMTS-13 мультимерного гликопротеина, связанного с эндотелиальной поверхностью, в условиях ламинарного кровотока возможен только после преобразования глобулярной формы vWF в линейную, так как домен А2, доступный для протеолитической реакции, скрыт в глобулярной структуре экспонированного мультимера [25][26].

Металлопротеиназа ADAMTS-13 продуцируется звездчатыми клетками печени, а также в малых количествах эндотелиальными клетками сосудов, глиальными клетками и нейронами. Данный фермент содержит 2 основных домена (metalloproteinase domain и disintegrin-like domain), обеспечивает протеолиз плазменного мультимера vWF до образования более мелких форм с меньшей способностью к тромбообразованию [27][28]. Нарушение синтеза ADAMTS-13, образование аутоантител к данной металлопротеиназе, ее потребление в условиях высокой скорости секреции vWF является патогенным механизмом, лежащим в основе утраты должной протеолитической способности. Любая из форм низкой активности ADAMTS-13 сопровождается изменением соотношения vWF/ADAMTS-13, циркуляцией макромолекулярных форм vWF в плазме с последующей адгезией, агрегацией тромбоцитов, формированием тромботической микроангиопатии с тромбоцитопенией потребления. В 95 % случаев патология является приобретенной. Длительное время предполагалось, что металлопротеиназа синтезируется в исходно активной форме, минуя стадию профермента. Однако экспериментально было показано, что ADAMTS-13 претерпевает собственные конформационные изменения для достижения высокой степени плазменной активности [29]. Таким образом, исходная циркуляция металлопротеиназы ADAMTS-13 представлена неактивной конформационной формой, опосредованной связыванием ее реактивного центра с собственным цитохромсодержащим доменом. При связывании тем же доменом сайта мультимера vWF в плазме ADAMTS-13 вынуждено принимает активную конформацию, обнажая реактивные экзосайты. Данные конформационные изменения также обнажают сайт для формирования комплекса антиген-антитело и вследствие изменения пространственной структуры фермента способствуют возникновению феномена аутоагрессии посредством взаимодействия с аутоантителами. Таким образом, ADAMTS-13 секретируется как неактивный фермент, протеолитический потенциал которого возникает в процессе конформационных изменений.

В качестве субстрата в физиологическом состоянии выступает vWF. Основное свойство металлопротеиназы ADAMTS-13, такое как субстратная специфичность, обусловлена взаимодействием неактивной конформационной формы фермента только с единственным субстратом – vWF, в активной конформационной форме ADAMTS-13 приобретает способность протеолизировать иные белки [30]. Металопротеиназа ADAMTS-13 не имеет известных физиологических ингибиторов, протеолитическая активность фермента находится в зависимости от ауторегуляции, период полувыведения фермента из плазмы после секреции составляет от 2 до 3 суток [31].

Секреция мультимеров vWF в плазму осуществляется посредством трех основных механизмов: в результате незначительного конститутивного экзоцитоза, регулируемого экзоцитоза при активации эндотелиальных клеток и тромбоцитов, а также в результате апоптоза [32]. Регулируемый экзоцитоз является основным механизмом, определяющим концентрацию vWF в плазме и наличие растворимых мультимерных форм [33].

Регулируемый экзоцитоз происходит преимущественно в апикальном направлении в отличие от конститутивного, для которого свойственна как апикальная, так и базальная секреция [34]. Таким образом, концентрация vWF в плазме опосредована количеством гликопротеина в системе хранения и зависит от скорости его секреции [9]. Конститутивный тип секреции опосредован механизмом случайного перемещения запасающих органелл к плазматической мембране эндотелиоцита с последующим спонтанным слиянием и высвобождением vWF [35][36].

Изначальное взаимодействие vWF с ADAMTS-13 в плазме происходит между С-концевым цистеинсодержащим доменом металлопротеиназы ADAMTS-13 и глобулярной структурой мультиметра vWF [37]. Далее неконцевые богатые цистеином домены ADAMTS-13 взаимодействуют с сайтами связывания в домене А2 vWF, что облегчает позиционирование металлопротеиназного домена ADAMTS-13 для осуществления протеолиза целевой связи Tyr1605–Met1606 [38]. Активный металлопротеиназный домен ADAMTS-13 содержит цинкосодержащюю основу и каталитическую структуру, фланкированную цистеинсодержащими фрагментами, специфически связывающими участок Tyr1605–Met1606 домена А2 vWF [39]. При деградации цистеинсодержащих фрагментов связь Tyr1605–Met1606 подвергается активному протеолизу. Домен А2 vWF стабилизирован гидрофобной цистеинсодержащей связью, утрата которой обеспечивает доступность сайта для ADAMTS-13. Гепарин конкурентно ингибирует связывание доменов A vWF [40][41].

Высокое содержание vWF в плазме может быть обусловлено нарушением клиренса гликопротеина. Концентрация vWF продемонстрировала положительную корреляционную связь с плазменным содержанием трансмембранного рецептора, экспрессируемого синусоидальными эндотелиальными клетками печени стабилина-2. Утрата функции стабилина-2 снижает скорость клиренса vWF, что приводит к более длительному периоду полураспада гликопротеина в плазме. Также высокое содержание стабилина-2 косвенно отражает нарушение белково-синтетической функции печени, что приводит к относительному дефициту протеолитической активности металлопротеиназы ADAMTS-13 [42].

Адгезия тромбоцитов к vWF происходит в первую минуту после секреции гликопротеина из телец Вейбеля–Паладе, в то время как доступность сайтов для протеолиза металлопротеиназой ADAMTS-13 изначально мала и прогрессивно увеличивается в течение полутора часов в зависимости от конформационных превращений [43]. Адгезия тромбоцитов к vWF сильно зависит от величины гематокрита и гемодинамических характеристик потока, включающих как скорость магистрального кровотока, так и морфометрические характеристики сосуда [44].

Взаимодействие тромбоцита с vWF возможно при величине напряжения сдвига от 400 до 10000 с–1 [45]. В отсутствие последующего взаимодействия с фибрином комплекс vWF с тромбоцитом удерживается вблизи сосудистой стенки при максимальной величине напряжения сдвига 5000 с–1, в то время как тромбоцитарно-фибриновые взаимодействия с vWF возможны при большей величине напряжения сдвига. Дополнительным условием белково-клеточных взаимодействий является высокая плотность рецепторов и лигандов на мембранной поверхности. Нитевидная структура мультимера в отсутствие подкрепления фибрином формирует максимальный адгезированный слой тромбоцитов на поверхности эндотелия величиной 10 мкм [46]. Взаимодействие vWF с тромбоцитом на удалении от триггерной поверхности возможно только благодаря фибрину плазмы [47]. Клеточно-эндотелиальное взаимодействие обусловлено количеством клеточных элементов крови, их соотношением и функциональным внутренним диаметром сосуда. Для артерий диаметром более 150 мкм при референсных значениях гематокрита динамическая вязкость крови является постоянной как возле эндотелиальной поверхности, так и в объеме плазмы [58]. В сосудах меньшего диаметра происходит формирование радиально-направленного транспорта тромбоцитов, миграции эритроцитов в потоке, что приводит к образованию безэритроцитарного слоя, примыкающего к эндотелию сосудистой стенки, в котором концентрируются исключительно тромбоциты. Данное явление носит название маргинализации [59][60]. Относительно безэритроцитарный слой плазмы составляет порядка 2–5 мкм [61]. С увеличением гематокрита повышается динамическая вязкость крови ввиду увеличения концентрации эритроцитов, определяется пристеночный избыток тромбоцитов, что в совокупности увеличивает гидродинамическую силу на эндотелий сосудистой стенки и на иммобилизованные тромбоциты. При столкновении эритроцитов и тромбоцитов в потоке ось вращения тромбоцитов выходит из плоскости сдвига, что приводит к радиальному движению, которое возникает тем чаще, чем выше показатель гематокрита. При ориентированном движении миграция тромбоцитов представляет собой прерывистый процесс, состоящий из трех фаз: медленное латеральное диффузионное движение, при котором тромбоциты все еще находятся внутри богатой эритроцитами срединной области сосуда; далее тромбоциты следуют продольно вдоль направления потока с небольшим боковым дрейфом; и лишь в третью фазу мигрируют перпендикулярно эндотелиальной поверхности к сосудистой стенке [62]. Активация клеток косвенно определяется числом Пекле (Pe) – количественный критерий, определяющий возможность переноса энергии турбулентного потока на молекулярные реакции, и величиной Прандтля (Pr) – количественный критерий, определяющий гидродинамические характеристики плазмы, а именно, ее динамическую вязкость, в зависимости от ее термодинамического состояния; в то время как соотношение vWF/ADAMTS-13 частично зависит от величины числа Дамкёлера (Da) – количественный критерий, определяющий отношение скорости протеолитической реакции к скорости сопряженных интеркурентных реакций, определяющей скорость реакции протеолиза [63][64]. Адгезированные тромбоциты оказывают негативное влияние на динамику маргинализации циркулирующих тромбоцитов, что связано с изменением геометрии потока объемом пристеночного агрегата [58].

Деформация эритроцитов в условиях высокоскоростного потока снижает силу эритроцит/тромбоцитарных взаимодействий. Если при малой скорости кровотока коэффициент деформации эритроцита является невысоким, то при высокой скорости форма эритроцита становится фиксированной, веретенообразной, ввиду чего динамическая вязкость крови снижается, что отражается на увеличении числа Рейнольдса [65].

Динамика тромбоцита в цельной крови существенно отличается от динамики изолированного тромбоцита. В отсутствие эритроцитов изолированный тромбоцит вблизи сосудистой стенки совершает скользящее движение. Вращательные движения характерны для турбулентного потока, содержащего эритроциты, и описываются теорией Джеффри; в соответствии с данной теорией динамическая вязкость плазмы способствует движению тромбоцита в нескольких плоскостях [66]. При вращении в потоке поверхность тромбоцитов оказывается более доступной для взаимодействия с vWF, чем при ламинарном «скольжении».

Экстремальные потоки обуславливают явление самоассоциации vWF в сетчатую структуру за счет поперечных связей между волокон гликопротеина. Сетчатая структура vWF при этом устойчива к протеолизу ADAMTS-13, так как данные процессы контролируются в том числе и на уровне домена А2. Помимо этого, сетчатая структура vWF является дополнительным субстратом для образования фибрина за счет иммобилизации FXIIa [56]. В зависимости от гемодинамических характеристик кровотока вблизи поверхности эндотелия определены различные типы связей самоассоциации vWF, такие как скользящая и гибкая. Гибкая связь возникает при связывании домена A1А2, снижая степень адгезии и агрегации клеточных элементов. Гибкость данной связи обусловлена возможностью быть дополненной иными молекулярно-клеточными взаимодействиями, что способствует повышению прочности связи между гликопротеинами. Скользящий тип связи возникает при связывании доменов D'D3, однако является малоустойчивой, снижая плотность взаимодействия vWF с коллагеном. При увеличении напряжения сдвига скользящий тип связи обуславливает диссоциацию сетчатой структуры [57].

Фактор свертывания крови VIII представляет собой гликопротеин, синтезируемый в гепатоцитах, почках, эндотелиальных клетках и лимфатической ткани. При молекулярной массе 293 кДа FVIII присутствует в кровотоке в сочетании с vWF в виде нековалентного комплекса; vWF обеспечивает максимальное содержание FVIII вблизи места повреждения эндотелия [48]. В отсутствие vWF период полувыведения FVIII составляет около 2 ч в отличие от стандартного периода полувыведения 12–20 ч при образовании комплекса с vWF [49]. При активации системы коагуляционного гемостаза vWF служит кофактором, ускоряющим катализируемую тромбином активацию FVIII, которая приводит к диссоциации комплекса FVIII/vWF и является необходимым для активации FХ. FVIII в комплексе с vWF защищен от протеолиза активированным протеином С [50].

Плотную связь с vWF имеет галектин-3. Физиологическое значение этих взаимодействий состоит в участии галектина в консолидации нитей vWF на поверхности эндотелия между собой с формированием сетчатой структуры [51][52]. Также вероятно участие в процессе ремоделирования миокарда за счет формирования фиброза при базальном экзоцитозе vWF, связанного с галектином-3.

Ряд клинических исследований при клапанных пороках сердца отражают связь величины напряжения сдвига со скоростью конформационных изменений vWF [7].

Для активации эндотелиальной клетки и высокой активности vWF имеет значение величина напряжения сдвига, напрямую зависящая от трех основных критериев: диаметра сосуда, динамической вязкости крови и градиента давления в области стеноза. Помимо основных, величину напряжения сдвига определяет также резистентность сосудистой стенки, способность сосудистого эндотелия индуцировать вазодилатацию, геометрия потока вблизи сосудистой поверхности [53]. Физиологический поток является ламинарным при числе Рейнольдса ниже порогового, при величине более 2000 поток является турбулентным [54][55].

В отношении развития как венозных, так и артериальных периоперационных тромботических осложнений прогностическую роль играет увеличение соотношения активности vWF/ADAMTS-13 и увеличение плазменной концентрации FVIII [67–69].

Приобретенный синдром фон Виллебранда, характеризующийся высокой частотой желудочно-кишечных кровотечений у детей с врожденным/приобретенным пороком сердца обструктивного типа, описан с частотой встречаемости 5 % [70]. Лабораторно данный феномен характеризуется малым количеством FVIII/vWF в плазме. Исходно возникновение желудочно-кишечных кровотечений у пациентов со стенозом клапана аорты было ассоциировано с относительным приобретенным дефицитом мультимерных форм при высокой скорости протеолиза последних и описано E.C. Heyde [71]. Однако дальнейшие исследования продемонстрировали достаточную концентрацию как самого vWF, так и растворимых мультимерных форм в плазме, а в качестве основного патогенетического механизма геморрагического синдрома был установлен ангиотензин II-зависимый ангиогенез [72]. Относительно низкие количества vWF были продемонстрированы у иных форм ВПС, не сопряженных с обструкцией кровотока, таких как открытый артериальный проток, атрезия трикуспидального клапана, тетрада Фалло.

В соответствии с современной теорией Бартоли, изменение активности vWF при высокой скорости его потребления является двухэтапным, включает кратковременную стадию деградации мультимерного гликопротеина, приводящую к приобретенному дефициту vWF, вторую длительную фазу, при которой клинические эпизоды кровотечений обусловлены высокой экспрессией vWF и ангиопоэтина-2, дисрегуляцией ангиогенеза [73]. На этапе пострансляционного преобразования vWF в эндоплазматическом ретикулуме, кроме зрелой мультимерной молекулы vWF формируется пропептид, связанный с ангиопоэтином-2, что играет важную роль в активации неспецифического воспаления и развитии ангиодисплазии [74][75].

Малое количество vWF может быть обусловлено тремя ведущими причинами: низкой скорость синтеза гликопротеина; ускоренным клиренсом в результате синтеза аномальных форм vWF; формированием аутоантител к мультимерным формам гликопротеина [76–78].

Особое значение при клапанной патологии сердца имеет базальная (субэндотелиальная) секреция vWF. Гликопротеин в данном случае взаимодействует с белками внеклеточного матрикса эндотелия и рецепторами мембранной поверхности гладкомышечных клеток, вследствие чего развивается патологический ангиогенез, галектин-3-зависимый фиброз, как следствие – прогрессирование структурных клапанных морфологических изменений, влекущих нарастание степени стеноза, неоангиогенез. На модели искусственного левого желудочка сердца было продемонстрировано, что ангиодисплазия может быть определена через 11 дней после имплантации устройства [73].

В тельцах Вейлебя–Паладе содержание таких компонентов, как ангиопоэтин-2 и P-селектин является взаимоисключающим. Распределение телец Вейбеля–Паладе, содержащих vWF в комплексе с ангиопоэтином-2, vs. телец Вейбеля–Паладе, содержащих vWF в комплексе с P-селектином, в стандартных гемодинамических условиях является равномерным. Гетерогенное распределение телец Вейбеля–Паладе различных типов в эндотелиоцитах формируется вследствие измененных характеристик потока [79]. Таким образом, высокое плазменное содержание ангиопоэтина-2 может отражать низкое содержание Р-селектина, и следовательно, низкую способность фиксации мультимеров vWF на поверхности эндотелиоцита при экзоцитозе [80]. В условиях активации эндотелиоцита высокая степень экспрессии рецепторов VEGFR-2 (англ. vascular endothelial growth factor receptor-2) к фактору роста эндотелия сосудов (англ. vascular endothelial growth factor, VEGF) вызывает дисфункциональный ангиогенез, приводящий к ангиодисплазии. Таким образом, в условиях высокого напряжения сдвига потребление vWF приводит к высокому риску геморрагических событий не за счет дефицита мультимерных форм, а за счет многокомпонентного влияния на ангиогенез. Поскольку тромбоциты являются одним из основных источников ангиотензина I, их активация может влиять на баланс ангиотензин I/ангиотензин II.

Достаточно частым является формирование тромботических осложнений у пациентов с пороками обструктивного типа. Ведущим пусковым фактором является турбулентный характер кровотока в области стеноза. Условия высокого напряжения сдвига обуславливают активацию и повреждение эндотелия, изменение соотношения vWF/ADAMTS-13 в пользу повышения активности мультимера. Низкая активность металлопротеиназы ADAMTS-13 при высоком содержании vWF является причиной высокой скорости потребления тромбоцитов и способствует развитию приобретенной тромботической тромбоцитопенической микроангиопатии.

На модели клапанного стеноза аорты можно предполагать, что измененный характер кровотока на уровне обструкции приводит к образованию участков с относительно низкой скоростью кровотока в синусах аорты, что способствует сладж-синдрому тромбоцитов. Кровоток в синусе аорты в постстенотической области является ретроградным, низкоскоростным, что приводит к топической активации коагуляционного гемостаза, формированию инициальных концентраций тромбина в плазме, активации тромбоцитов тромбином, последующей активации сериновых протеаз коагуляционного и фибринолитического каскадов [69]. Протекция фактором фон Виллебранда FVIII коагуляционного гемостаза обуславливает высокий прокоагулянтный потенциал плазмы в зоне экспрессии vWF. Вторичные изменения в системе гемостаза наступают в результате утраты гликокаликса и низкой эндогенной антитромботической способности эндотелиоцитов. Дополнительным тромбогенным механизмом при наличии обструктивных форм ВПС может являться активация иных клеточных элементов крови, последующие явления нетоза, эриптоза. При образовании инициальных концентраций тромбина в области обструкции имеет место низкая скорость фибринолиза в условиях высокой активности тромбинзависимых ингибиторов (активируемый тромбином ингибитор фибринолиза; англ. thrombin activatable fibrinolysis inhibitor, TAFI) [81].

Кровоток дистальнее аортального клапана существенно зависит от морфологии корня аорты. Для гидродинамической активации эндотелиальной поверхности имеет значение соотношение диаметра турбулентного потока в центральной части аорты по отношению к ее диаметру. При повышении данного количественного показателя риск тромботических событий у пациентов с обструктивными формами ВПС значимо выше [82].

Операция Фонтена является заключительным этапом в стратегии паллиативного лечения ряда различных форм ВПС с унивентрикулярной гемодинамикой. Несмотря на высокие показатели выживаемости в данной когорте, частота тромбозов в отдаленном послеоперационном периоде остается высокой, достигает 40 % даже при соблюдении облигатной тромбопрофилактики [83–85]. Клеточно-молекулярные механизмы тромботических осложнений достаточно сложны, являются эндотелий-зависимыми [86]. Риск тромбозов обусловлен низкой скоростью кровотока в системе магистральных сосудов, отсутствием пульсирующего характера кровотока в системе малого круга кровообращения, хронической системной гипоксемией, венозной гипертензией, энтеропатией с последующей гипопротеинемией, нарушением белково-синтетической функции печени, наличием имплантируемого материала, нарушениями ритма сердца с формированием зон турбулентных потоков, наличием обструктивных поражений магистральных сосудов/кондуита, наличием дополнительных источников легочного кровотока [87–89]. Данные гемодинамические особенности формируют протромботическую активацию эндотелия, включающую экзоцитоз vWF из телец Вейбеля–Паладе, повышение плотности мультимерных форм на поверхности эндотелия, количественное увеличение растворимых форм vWF, FVIII и растворимого тромбомодулина в плазме, локальное истощение протеинов С и S. Низкая белково-синтетическая функция печени при этом обуславливает относительный дефицит металлопротеиназы ADAMTS-13, что в условиях высокой скорости потребления фермента приводит к абсолютной количественной недостаточности, низкой скорости протеолиза мультимера vWF. Несмотря на низкие гидродинамические скорости в области анастомоза, активация эндотелия и последующее нарушение соотношения активности vWF/ADAMTS-13 обусловлены турбулентным характером потока вблизи сосудистой стенки. Для пациентов с двунаправленным кавопульмональным анастомозом и субмаксимальным давлением в системе верхней полой вены была показана роль ангиопоэтиновой оси в формировании ангиодисплазии легочных артерий в виде артериовенозных мальформаций. Клиническое значение имеет соотношение ангиопоэтина-1, ингибирующего пролиферацию сосудов, и ангиопоэтина-2 [90].

Исследования тканей человека продемонстрировали гетерогенное распределение количества vWF в эндотелиальных клетках различных тканей, а также в артериальном, венозном и капиллярном эндотелии [91–93]. Экспрессия информационной РНК представлена на более высоком уровне в венозном эндотелии по отношению к артериям и артериолам [94, 95]. Таким образом, «стереотипный» подход к ассоциации высокого соотношения активности vWF/ADAMTS-13 с развитием тромбозов артериального сосудистого русла может способствовать недооценке значимости участия vWF в формировании тромботических осложнений у пациентов с унивентрикулярной гемодинамикой.

Частота тромботических осложнений у пациентов с ВПС остается достаточно высокой, несмотря на проведение тромбопрофилактики, и в отдельных нозологических группах может достигать 40 %. Причины и клеточно-молекулярные механизмы тромбозов не всегда очевидны. Одним из ведущих патогенетических механизмов формирования тромбоцитопении потребления является нарушение соотношения активности vWF/ADAMTS-13, проявляющееся высокой активностью vWF, появлением его мультимерных растворимых форм в плазме, высокой адгезией и агрегацией тромбоцитов к эндотелиальной поверхности. Данные процессы ассоциированы с активацией и повреждением эндотелия. Нарушение характера кровотока как на уровне магистральных сосудов, так и периферических артерий является основным предиктором развития эндотелиальной дисфункции и нарушения соотношения vWF/ADAMTS-13. Гемодинамическая активация vWF у детей с ВПС осуществляется при изменении напряжения сдвига вблизи эндотелиальной поверхности.