Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

SERUM MARKERS OF INFLAMMATION IN CHRONIC HEART FAILURE

Belyakova I.S. 1 Tarasochkina D.S. 1 Polunina O.S. 1 Voronina L.P. 1 Polunina E.A. 1
1 Astrakhan State Medical University
Inflammation is one of the leading mechanisms for the development and progression of cardiovascular disease, including chronic heart failure. Research and search of highly prognostic markers of inflammation in patients with chronic heart failure is one of the primary tasks of modern medicine. The article presents the analysis of the level of serum markers of inflammation (neopterin, fractalkine, C-reactive protein). The analysis of the inflammation markers level was carried out in patients with chronic heart failure divided into groups depending on the ejection fraction and in the control group (somatically healthy persons). Serum levels of inflammation markers were determined by enzyme immunoassay. It was found that the median value and interpretatively scope levels of serum inflammatory markers were statistically significantly higher in all groups of patients with chronic heart failure compared with the control group. In the group of patients with reduced ejection fraction levels of serum inflammatory markers was significantly higher than in patients with preserved ejection fraction. The presence of a positive correlation between the level of inflammatory markers and the severity of clinical manifestations in all patients with chronic heart failure. The obtained results indicate the prognostic role of the studied markers of inflammation in the progression of chronic heart failure.
Chronic heart failure
inflammation
neopterin
fractalkine
с-reactive protein

В настоящее время по данным ведущих эпидемиологических исследований наблюдается неуклонный, ежегодный рост числа больных хронической сердечной недостаточностью (ХСН), которая является исходом большинства сердечно-сосудистых заболеваний. Несмотря на достигнутые результаты совершенствования методов диагностики и лечения ХСН, к сожалению, сохраняется высокий процент инвалидизации и летальности среди больных ХСН. Распространенность ХСН в РФ составляет около 5,6%, что в 7 раз выше, чем в Европе, а уровень смертности колеблется в пределах от 15 до 50% [1, 2].

В независимости от этиологии ХСН у всех больных увеличивается количество медиаторов воспаления, что способствует прогрессированию заболевания.Установлено, что медиаторы воспаления являются пусковым механизмом для ряда патологических изменений: гипертрофия кардиомиоцитов, нарушение функции сосудистого эндотелия, усиление апоптоза, нарушение процессов коллагенообразования и др. [3-7].

Особое значение в последние десятилетие уделяют изучению цитокинов как высокопрогностических маркеров развития и прогрессирования ХСН, а также изучению белков острой фазы воспаления [8]. Установлено, что увеличение уровня цитокинов имеет корреляционную зависимость с клиническими проявлениями и риском развития летального исхода у больных ХСН. Также, определение их уровня имеет прогностическое значение для выявления ремоделирования миокарда, развития кардиофиброза и других патологических процессов, способствующих прогрессированию ХСН [9-13].

При этом патогенез активации, взаимодействия и влияния на формирование патологических изменений в организме данных медиаторов воспаления до сих пор окончательно не определен. Данный факт свидетельствует об актуальности изучения уровня маркеров воспаления у больных ХСН.

Цель: изучить и проанализировать уровень сывороточных маркеров воспаления –неоптерина, фракталкина, С-реактивного белка у больных хронической сердечной недостаточностью (ишемического генеза) в зависимости от фракции выброса.

Материалы и методы: В данное исследование вошли больные с диагнозом хроническая сердечная недостаточность. Все пациенты были разделены на группы в зависимости от фракции выброса (ФВ) (табл. 1) [7-10].

Таблица 1

Характеристика больных ХСН

Показатель

С сохранной ФВ (50% иболее)

n=148 человек

С низкой ФВ (менее 40%)

n=132 человек

Этиология ХСН

Стабильная стенокардия напряжения 2-3 функционального класса, постинфарктный кардиосклероз, фибрилляция предсердий и артериальная гипертония 2-3 степени

Возраст, лет

53 (47; 57)

56 (53; 58)

Пол: муж.-

жен. -

50 чел.

98 чел.

64 чел.

68 чел.

Тест с 6' ходьбой, м

299 (137;532)

259 (78;527)

Баллы по ШОКС

(шкала оценки клинического состояния при ХСН)

7 (2;17)

8 (4;16)

Длительность симптомов ХСН, лет

6 (2; 12)

8 (3; 18)

Курение

26 чел. (17,6%)

34 чел. (25,8%)

Критерии исключения из исследования

Возраст старше 60 лет, индекс массы тела более 30 кг/ м2, перенесенный инфаркт миокарда в течение последних 6 месяцев, любое острое заболевание

Критерии включения

ХСН II-IV функциональный класс с декомпенсацией (одышка или положение ортопное, влажные хрипы, периферические отеки, увеличение пульсации яремных вен, данные на рентгенограмме органов грудной клетки, демонстрирующая признаки застоя по малому кругу кровообращения, содержание в плазме BNP> 150 пг\мл или NT-proBNP> 450 пг\мл)

Примечание: различия между показателями в группах больных, как с сохранной, так и с низкой фракцией выброса, для чистоты анализа сывороточных маркеров воспаления были статистически незначимы.

В качестве группы контроля было обследовано 60 соматически здоровых лиц, среди которых было 38 чел. женского пола и 22 чел. мужского пола, медиана возраста обследуемых составила 51 (45;53) года.

Эхокардиографию (ЭхоКГ) выполняли одним исследователем на ультразвуковом сканере «Vivid 7» (GE DingedUltrasound AS, Норвегия).

Был проанализирован уровень следующих сывороточных маркеров воспаления у больных ХСН:

· Неоптерин (НП), суперсемействохемокинов, цитокин. Определение уровня НП проводилось с помощью иммуноферментного набора для количественного определения НПв плазме крови («Innovation Beyond Limits International», Германия).

· Фракталкин / СХ3СL1 (ФКН), суперсемействохемокинов, цитокин. Определение уровня ФКН в образцах плазмы осуществлялось с помощью иммуноферментного набора для количественного определения в биологических жидкостях («RayBioHumanFractalkine», фирмы «RayBiotech, Inc.», США).

· С-реактивный белок (С-PБ), белок острой фазы воспаления. Определение уровня С-РБ производили с применением диагностического набора «CRP (HS) WideRange HTI» («HighTechnologyInc.», США).

Статистическая обработка полученных данных проводиласьна персональном компьютере с помощью STATISTICA 11.0, (StatSoft, Inc., США). Результаты обработки представлены как Ме[5%-95%](медиана;5-95процентили). Отличия были статистически значимы при значении p<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

По результатам исследования уровней сывороточных маркеров воспаления в зависимости от ФВ, было установлено, что значение Ме и [5%;95%] уровня НП в группе больных с сохранной ФВ были статистически значимо выше, чем в группе контроля (p=0,002) (рис. 1).

Рис. 1. Уровень неоптерина у больных ХСН в зависимости от фракции выброса

В группе больных с низкой ФВ значение Ме и [5%;95%] уровня НП, было статистически значимо выше по сравнению с группой контроля (p<0,001) и группой больных с сохранной ФВ (p<0,001). При статистической обработке данных обнаружено, что значение 95% в группе больныхс низкой ФВ было статистически незначимо ниже (p=0,072), чем у группы больных с сохранной ФВ.

Полученные результатысвидетельствуют остатистически значимом (p<0,001) увеличении уровня НПу больных с сохранной ФВпо сравнению с группой больных ХСН с низкой ФВ. Это указывает на ассоциацию активации клеточного иммунитета с развитием ХСН, а также отражают роль иммунного воспаления в процессах ремоделирования и снижения сократительной функции миокарда.

Значение Ме и [5%;95%] уровня ФКН в группе больных с сохранной ФВ были статистически значимо выше, чем в группе контроля (p<0,001). В группе больных с низкой ФВ значение Меи [5%;95%] уровня ФКН были статистически значимо выше по сравнению с группой контроля (p<0,001) и группой больных с сохранной ФВ (p=0,038) (рис.2).

Рис. 2. Уровень фракталкина у больных ХСН в зависимости от фракции выброса

При этом, значение 95% в группе больных с низкой ФВ в 2,5 раза превышало аналогичный показатель в группе больных с сохранной ФВ, что, возможно, и послужило одним из ведущих факторов прогрессирования ХСН.Таким образом, у больных ХСНнаблюдалось статистически значимое увеличение уровня ФКН относительно группы соматически здоровых лиц.Данная тенденция носила более выраженный характер в группе больных с низкой ФВ. Поскольку ФКН является не только провоспалительным, но и хемотаксическим цитокином, увеличение его уровня при ХСН может запускать повреждение миокарда привлеченными лейкоцитами. Этот факт отражает возможность определения уровняФКН не только в качестве высоко прогностического маркера воспалительной активации, но и в качестве терапевтической мишени при разработке лекарственных схем.

Значение Ме и [5%;95%] уровня С-РБ в группе с сохранной ФВ были статистически значимо выше, чем в группе контроля (p<0,001). В группе с низкой ФВ значение Меи [5%;95%] уровня С-РБ были статистически значимо выше по сравнению с группой контроля и группой с сохранной ФВ (p<0,001, p<0,001) (рис.3).

Рис. 3. Уровень С-реактивного белка у больных ХСН в зависимости от фракции выброса

Увеличение уровня классического воспалительного маркера – СРБ – у больных ХСН указывает на роль системной воспалительной активации в развитии ХСН, и позволяет выделить пациентов с высоким сердечно-сосудистым риском, более выраженным в группе больных ХСН с низкой ФВ.

На завершающем этапе исследования мы провели корреляционный анализ между уровнем сывороточных маркеров воспаления и значением ШОКСв исследуемых группах больных ХСН.Было выявленоналичие положительной корреляционнойзависимости между уровнем НП, ФКН и С-РБ и тяжестью клинических проявлений у всех групп больных ХСН, с тенденцией увеличения силы данных связей у больных с низкой ФВ (табл.2).

Таблица 2

Коэффициент корреляции между сывороточными маркерами воспаления и значением ШОКС

Маркервоспаления

Группа с сохранной ФВ

Группа с низкой ФВ

Неоптерин

r=0,50*

r=0,62*

Фракталкин

r=0,46*

r=0,60*

С-РБ

r=0,47*

r=0,56*

Примечание: * p<0,001

Вывод

По результатам анализа уровня неоптерина, фракталкина и С-реактивного белка у больных ХСНбыло выявлено:

  • увеличение значения медианы и интерпроцентильных размахов уровня сывороточных маркеров воспаления (неоптерина, фракталкина и С-реактивного белка)у всех больных ХСН относительно группы контроля;
  • увеличение значения медианы и интерпроцентильных размахов уровня сывороточных маркеров воспаления (неоптерина, фракталкина и С-реактивного белка)носило более выраженный характер у больных ХСН с низкой фракцией выброса;
  • наличие положительнойкорреляционнойзависимости между уровнем маркеров воспаления и тяжестью клинических проявлений у всех больных ХСН. Сила корреляционнойзависимости была более выражена в группе больных ХСН с низкой фракцией выброса

Полученные данные свидетельствуют о возможности использования определения уровня неоптерина, фракталкина и С-реактивного белка в качестве прогностических маркеров развития и прогресс при хронической сердечной недостаточности)ивозможности использования их в качестве терапевтической мишени с учетом фенотипических особенностей больных ХСН.

Исследование выполнено в рамках реализации гранта Президента РФ по государственной поддержке молодых ученых за проект «Персонализированная диагностика и прогнозирование течения сердечно – сосудистых заболеваний» (МК-6200.2018.7).