kpcczКомплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеванийComplex Issues of Cardiovascular Diseases2306-12782587-9537Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”10.17802/2306-1278-2024-13-4S-21-28kpccz-1181Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. Кардиология. Патологическая физиологияORIGINAL STUDIES. Cardiology. Pathlogical physiologyАССОЦИАЦИЯ БЕТА-АДРЕНОРЕАКТИВНОСТИ МЕМБРАН ЭРИТРОЦИТОВ С ТЯЖЕСТЬЮ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦАASSOCIATION OF BETA-ADRENOREACTIVITY OF ERYTHROCYTE MEMBRANES WITH THE SEVERITY OF CHRONIC HEART FAILURE IN PATIENTS WITH CORONARY HEART DISEASEhttps://orcid.org/0000-0001-7361-2161МуслимоваЭльвира ФаритовнаMuslimovaElvira F.

кандидат медицинских наук научный сотрудник лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики Научно-исследовательского института кардиологии – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Томск, Российская Федерация

PhD, Researcher at the Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Genetic Diagnostics, Research Institute of Cardiology, Branch of the Federal State Budgetary Institution “Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences”, Tomsk, Russian Federation

muslimovef@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3667-9599РеброваТатьяна ЮрьевнаRebrovaTatiana Yu.

кандидат медицинских наук научный сотрудник лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики Научно-исследовательского института кардиологии – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Томск, Российская Федерация

PhD, Researcher at the Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Genetic Diagnostics, Research Institute of Cardiology, Branch of the Federal State Budgetary Institution “Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences”, Tomsk, Russian Federation

rebrova@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0835-022XСондуевЭрдэни ЛеонидовичSonduevErdeni L.

врач – сердечно-сосудистый хирург отделения сердечно-сосудистой хирургии Научно-исследовательского института кардиологии – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Томск, Российская Федерация

Cardiovascular Surgeon at the Department of Cardiovascular Surgery, Research Institute of Cardiology, Branch of the Federal State Budgetary Institution “Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences”, Tomsk, Russian Federation

erdeniooo@mail.ruПоповаВалерия ОлеговнаPopovaValeriya O.

студент 6-го курса Сибирского государственного медицинского университета, выполняет научную работу на базе лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики Научно-исследовательского института кардиологии – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Томск, Российская Федерация

6th-year Student, Siberian State Medical University, performed research work at the Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Genetic Diagnostics, Research Institute of Cardiology, Branch of the Federal State Budgetary Institution “Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences”, Tomsk, Russian Federation

popovalerie@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0217-7737КозловБорис НиколаевичKozlovBoris N.

доктор медицинских наук заведующий отделением сердечно-сосудистой хирургии Научно-исследовательского института кардиологии – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Томск, Российская Федерация

PhD, Head of the Department of Cardiovascular Surgery, Research Institute of Cardiology, Branch of the Federal State Budgetary Institution “Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences”, Tomsk, Russian Federation

bnkozlov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6066-3998АфанасьевСергей АлександровичAfanasievSergey A.

доктор медицинских наук, профессор руководитель лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики Научно-исследовательского института кардиологии – филиала Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», Томск, Российская Федерация

PhD, Professor, Head of the Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Genetic Diagnostics, Research Institute of Cardiology, Branch of the Federal State Budgetary Institution “Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences”, Tomsk, Russian Federation

tursky@cardio-tomsk.ruНаучно-исследовательский институт кардиологии – филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»РоссияResearch Institute of Cardiology, Branch of the Federal State Budgetary Institution “Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences”Russian Federation202428122024134S2128Copyright © Муслимова Э.Ф., Реброва Т.Ю., Сондуев Э.Л., Попова В.О., Козлов Б.Н., Афанасьев С.А., 20252025Муслимова Э.Ф., Реброва Т.Ю., Сондуев Э.Л., Попова В.О., Козлов Б.Н., Афанасьев С.А.Muslimova E.F., Rebrova T.Y., Sonduev E.L., Popova V.O., Kozlov B.N., Afanasiev S.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nii-kpssz.com/jour/article/view/1181Основные положения

Основные положения

Бета-адренореактивность мембран эритроцитов (бета-АРМ) является косвенным показателем активности симпатоадреналовой системы и может выступать маркером тяжести сердечной недостаточности. У пациентов с хронической ишемической болезнью сердца более высокие значения бета-АРМ связаны с более низкой фракцией выброса левого желудочка. Бета-АРМ повышена у лиц, перенесших в прошлом инфаркт миокарда.

 

 

Аннотация

Аннотация

Цель

Цель. Исследовать связь бета-адренореактивности мембран эритроцитов (бета-АРМ) и уровня катехоламинов в крови с функциональным состоянием миокарда у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) ишемического генеза.

Материалы и методы

Материалы и методы. В исследование включены 116 пациентов с хронической ишемической болезнью сердца, постинфарктный кардиосклероз (ПИКС) отмечен у 56,9% больных. К I функциональному классу (ФК) ХСН отнесены 10,3% пациентов, к II ФК –56,0%, к III ФК – 33,6%. На основании данных эхокардиографии у 78,4% пациентов выявлена ХСН с сохраненной фракцией выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) (≥ 50%), у 7,8% – с низкой ФВ ЛЖ (< 40%), у 13,8% – с промежуточной ФВ ЛЖ (40–49%). Уровни адреналина и норадреналина в плазме крови определены с помощью иммуноферментного анализа. Проведена оценка бета-АРМ с использованием набора «Бета-АРМ-Агат» в соответствии с протоколом производителя.

Результаты

Результаты. В исследуемой выборке определена обратная зависимость бета-АРМ с ФВ ЛЖ (r = –0,318, p = 0,001), а также прямая корреляция с индексом сферичности ЛЖ (r = 0,331, p = 0,001). Обратная линейная зависимость установлена между ФВ ЛЖ и уровнем адреналина (r = –0,287, p = 0,010) и норадреналина (r = –0,418, p < 0,001). При ПИКС по сравнению с лицами без него зарегистрированы более высокие значения бета-АРМ (29,7 (19,2; 39,1) против 21,4 (14,8; 26,7) % соответственно, p = 0,004) и норадреналина (30,5 (24,3; 41,8) против 26,9 (19,6; 30,1) % соответственно, p = 0,042). Лица с разными ФК ХСН имели сопоставимые уровни катехоламинов, но различались уровнем бета-АРМ (p = 0,029): 22,8 (19,5; 29,2) % при I ФК, 21,4 (14,8; 28,4) % при II ФК и 30,1 (19,4; 40,1) % при III ФК. У пациентов с ХСН с разной ФВ ЛЖ наблюдалась лишь тенденция к различиям по бета-АРМ (p = 0,053).

Заключение

Заключение. У пациентов с хронической ишемической болезнью сердца выявлена ассоциация бета-АРМ и уровня норадреналина с систолической дисфункцией миокарда. Более высокие значения бета-АРМ и норадреналина коррелировали с более низкой ФВ ЛЖ и свидетельствовали о неблагоприятном течении сердечной недостаточности.

Highlights

Highlights

Beta-adrenoreactivity of erythrocyte membranes (beta-ARM) is an indirect indicator of the activity of the sympathoadrenal system and can act as a marker of the severity of heart failure. In patients with chronic coronary artery disease, higher beta-ARM values are associated with a lower left ventricular ejection fraction. Beta-ARM is elevated in people who have suffered a prior myocardial infarction.

 

 

Abstract

Abstract

Aim

Aim. To assess the relationship between erythrocyte membrane beta-adrenoreactivity (beta-ARM) and the level of catecholamines in the blood with the functional state of the myocardium in patients with chronic heart failure (CHF) of ischemic origin.

Methods

Methods. The study included 116 patients with chronic ischemic heart disease, of which 56.9% of patients had postinfarction cardiosclerosis (PICS). In the sample, functional class (FC) I CHF was present in 10.3% of patients, FC II in 56.0% of patients, and FC III in 33.6% of patients. Based on echocardiography data, CHF with preserved left ventricular ejection fraction (LVEF≥50%) was detected in 78.4% of patients, in 7.8% of patients with reduced LVEF<40%, and in 13.8% of patients with mid‐range LVEF 40–49%. The levels of adrenaline and norepinephrine in the blood plasma were determined using the ELISA kits. Beta-ARM was assessed using the Beta-ARM-Agate kit in accordance with the manufacturer's protocol.

Results

Results. The study sample revealed an inverse relationship between beta-ARM and LVEF (r = –0.318, p = 0.001), as well as a direct correlation with the LV sphericity index (r = 0.331, p = 0.001). An inverse linear relationship was found between the LVEF and the level of adrenaline (r = –0.287, p = 0.010) and norepinephrine (r = –0.418, p < 0.001). Patients with PICS had higher values of beta-ARM (29.7% (19.2; 39.1) vs 21.4% (14.8; 26.7), p = 0.004) and norepinephrine (30.5% (24.3; 41.8) vs 26.9% (19.6; 30.1), p = 0.042) compared with patients without PICS. Groups with different CHF FCs had comparable levels of catecholamines, but differed in beta-ARM (p = 0.029): 22.8% (19.5; 29.2) with FC I, 21.4% (14.8; 28.4) with FC II, 30.1% (19.4; 40.1) with FC III. There was a tendency towards differences in beta-ARM between groups in LVEF (p = 0.053).

Conclusion

Conclusion. Thus, the results of the study revealed an association between beta-ARM and norepinephrine levels with systolic myocardial dysfunction. Higher values of beta-ARM and norepinephrine correlate with lower LVEF and indicate an unfavorable course of heart failure.

Бета-адренореактивностьКатехоламиныСердечная недостаточностьИшемическая болезнь сердцаBeta-adrenergic reactivityCatecholaminesHeart failureIschemic heart diseaseИсследование выполнено в рамках ФНИ № 122020300183-4.ReferencesОбрезан А.Г., Куликов Н.В. Нейрогуморальный дисбаланс при хронической сердечной недостаточности: классические и современные позиции. Российский кардиологический журнал. 2017; 9: 83-92. doi:10.15829/1560-4071-2017-9-83-92Obrezan A.G., Kulikov N.V. Neuro-humoral disbalance in chronic heart failure: classic and modern perspectives. Russian Journal of Cardiology. 2017; 9: 83-92. doi:10.15829/1560-4071-2017-9-83-92(In Russian)Brodde O.E., Michel M.C. Adrenergic and muscarinic receptors in the human heart. Pharmacol Rev. 1999; 51: 651-690.Brodde O.E., Michel M.C. Adrenergic and muscarinic receptors in the human heart. Pharmacol Rev. 1999; 51: 651-690.Myagmar B.E., Flynn J.M., Cowley P.M., Swigart P.M., Montgomery M.D., Thai K., Nair D., Gupta R., Deng D.X., Hosoda C., Melov S., Baker A.J., Simpson P.C. Adrenergic receptors in individual ventricular myocytes: the beta-1 and alpha-1b are in all cells, the alpha-1a is in a subpopulation, and the beta-2 and beta-3 are mostly absent. Circ. Res. 2017; 120: 1103-1115. doi:10.1161/CIRCRESAHA.117.310520Myagmar B.E., Flynn J.M., Cowley P.M., Swigart P.M., Montgomery M.D., Thai K., Nair D., Gupta R., Deng D.X., Hosoda C., Melov S., Baker A.J., Simpson P.C. Adrenergic receptors in individual ventricular myocytes: the beta-1 and alpha-1b are in all cells, the alpha-1a is in a subpopulation, and the beta-2 and beta-3 are mostly absent. Circ. Res. 2017; 120: 1103-1115. doi:10.1161/CIRCRESAHA.117.310520Ranade K., Jorgenson E., Sheu W.H.-H., Pei D., Hsiung C.A., Chiang F., Chen Y.D., Pratt R., Olshen R.A., Curb D., Cox D.R., Botstein D., Risch N. A Polymorphism in the β1 Adrenergic Receptor Is Associated with Resting Heart Rate. Am J Hum Genet. 2002; 70 (4): 935-942. doi:10.1086/339621Ranade K., Jorgenson E., Sheu W.H.-H., Pei D., Hsiung C.A., Chiang F., Chen Y.D., Pratt R., Olshen R.A., Curb D., Cox D.R., Botstein D., Risch N. A Polymorphism in the β1 Adrenergic Receptor Is Associated with Resting Heart Rate. Am J Hum Genet. 2002; 70 (4): 935-942. doi:10.1086/339621Zhu W., Woo A.Y., Zhang Y., Cao C.M., Xiao R.P. β-adrenergic receptor subtype signaling in the heart: from bench to the bedside. Curr. Top. Membr. 2011; 67: 191-204. doi:10.1016/B978-0-12-384921-2.00009-4Zhu W., Woo A.Y., Zhang Y., Cao C.M., Xiao R.P. β-adrenergic receptor subtype signaling in the heart: from bench to the bedside. Curr. Top. Membr. 2011; 67: 191-204. doi:10.1016/B978-0-12-384921-2.00009-4Ungerer M., Böhm M., Elce J.S., Erdmann E., Lohse M.J. Altered expression of beta-adrenergic receptor kinase and beta 1-adrenergic receptors in the failing human heart. Circulation. 1993; 87 (2): 454-463. doi:10.1161/01.cir.87.2.454Ungerer M., Böhm M., Elce J.S., Erdmann E., Lohse M.J. Altered expression of beta-adrenergic receptor kinase and beta 1-adrenergic receptors in the failing human heart. Circulation. 1993; 87 (2): 454-463. doi:10.1161/01.cir.87.2.454Афанасьев С.А., Лишманов Ю.Б., Кондратьев Б.Ю., Чернявский А.М., Карпов Р.С. Фармакологические доказательства нарушения адренореактивности миокарда в условиях хронической коронарной ишемии. Физиология человека. 1997; 23 (5): 58-62.Afanasiev S.A., Lishmanov Ju.B., Kondratiev B.Ju., Chernjavskij A.M., Karpov R.S. Farmakologicheskie dokazatel'stva narushenija adrenoreaktivnosti miokarda v uslovijah hronicheskoj koronarnoj ishemii. Fiziologija cheloveka. 1997; 23 (5): 58-62. (In Russian)Рипп Т.М., Реброва Т.Ю., Мордовин В.Ф., Афанасьев С.А., Пекарский С.Е., Семке Г.В., Фальковская А.Ю., Личикаки В.А., Цымбалюк Е.В. Критерии отбора больных с резистентной артериальной гипертонией для симпатической денервация почек. Терапевтический архив. 2016; 88 (8): 14-18. doi:10.17116/terarkh201688814-18Ripp T.M., Rebrova T.Y., Mordovin V.F., Afanasiev S.A., Pekarsky S.E., Semke G.V., Falkovskaya A.Yu., Lichikaki V.A., Tsymbalyuk E.V. Criteria for selecting patients with resistant hypertension for a renal sympathetic denervation. Terapevticheskii arkhiv. 2016; 88 (8): 14-18. doi:10.17116/terarkh201688814-18 (In Russian)Стрюк Р.И., Длусская И.Г. Адренореактивность и сердечно-сосудистая система. M: Медицина; 2003.Strjuk R.I., Dlusskaja I.G. Adrenoreaktivnost' i serdechno-sosudistaja sistema. Moscow: Medicina; 2003. (In Russian)Atabekov T.A., Batalov R.E., Rebrova T.Y., Krivolapov S.N., Muslimova E.F., Khlynin M.S., Afanasiev S.A., Popov S.V. Ventricular tachycardia incidence and erythrocyte membranes β-adrenoreactivity in patients with implanted cardioverter-defibrillator. Pacing and Clinical Electrophysiology. 2022; 45 (4): 452-460. doi:10.1111/pace.14479Atabekov T.A., Batalov R.E., Rebrova T.Y., Krivolapov S.N., Muslimova E.F., Khlynin M.S., Afanasiev S.A., Popov S.V. Ventricular tachycardia incidence and erythrocyte membranes β-adrenoreactivity in patients with implanted cardioverter-defibrillator. Pacing and Clinical Electrophysiology. 2022; 45 (4): 452-460. doi:10.1111/pace.14479Гарганеева А.А., Александренко В.А., Кужелева Е.А., Реброва Т.Ю. Бета-адренореактивность эритроцитов и прогрессирование хронической сердечной недостаточности у пациентов, перенесших инфаркт миокарда. Российский кардиологический журнал. 2020; 25 (1): 20-25. doi:10.15829/1560-4071-2020-1-3407Garganeeva A.A., Aleksandrenko V.A., Kuzheleva E.A., Rebrova T.Yu. Beta-adrenergic reactivity of erythrocytes and the progression of heart failure in patients after myocardial infarction. Russian Journal of Cardiology. 2020; 25 (1): 20-25. doi:10.15829/1560-4071-2020-1-3407 (In Russian)Ponikowski P., Voors A.A., Anker S.D., Bueno H., Cleland J.G.F., Coats A.J.S., Falk V., González-Juanatey J.R., Harjola V.P., Jankowska E.A., Jessup M., Linde C., Nihoyannopoulos P., Parissis J.T., Pieske B., Riley J.P., Rosano G.M.C., Ruilope L.M., Ruschitzka F., Rutten F.H., van der Meer P.; ESC Scientific Document Group.2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2016; 37: 2129-2200. doi:10.1093/eurheartj/ehw128Ponikowski P., Voors A.A., Anker S.D., Bueno H., Cleland J.G.F., Coats A.J.S., Falk V., González-Juanatey J.R., Harjola V.P., Jankowska E.A., Jessup M., Linde C., Nihoyannopoulos P., Parissis J.T., Pieske B., Riley J.P., Rosano G.M.C., Ruilope L.M., Ruschitzka F., Rutten F.H., van der Meer P.; ESC Scientific Document Group.2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2016; 37: 2129-2200. doi:10.1093/eurheartj/ehw128de Lucia C., Eguchi A., Koch W.J. New Insights in Cardiac β-Adrenergic Signaling During Heart Failure and Aging. Front. Pharmacol. 2018; 9: 904. doi:10.3389/fphar.2018.00904de Lucia C., Eguchi A., Koch W.J. New Insights in Cardiac β-Adrenergic Signaling During Heart Failure and Aging. Front. Pharmacol. 2018; 9: 904. doi:10.3389/fphar.2018.00904Agüero J., Almenar L., Montó F., Oliver E., Sánchez-Lázaro I., Vicente D., Martínez-Dolz L., D'Ocon P., Rueda J., Salvador A. Myocardial G protein receptor-coupled kinase expression correlates with functional parameters and clinical severity in advanced heart failure. J Card Fail. 2012; 18 (1): 53-61. doi:10.1016/j.cardfail.2011.10.008Agüero J., Almenar L., Montó F., Oliver E., Sánchez-Lázaro I., Vicente D., Martínez-Dolz L., D'Ocon P., Rueda J., Salvador A. Myocardial G protein receptor-coupled kinase expression correlates with functional parameters and clinical severity in advanced heart failure. J Card Fail. 2012; 18 (1): 53-61. doi:10.1016/j.cardfail.2011.10.008Doughty R.N., MacMahon S., Sharpe N. Beta-blockers in heart failure: Promising or proved? J. Amer. Coll. Cardiology. 1994; 23 (3): 814-21. doi: 10.1016/0735-1097(94)90773-0.Doughty R.N., MacMahon S., Sharpe N. Beta-blockers in heart failure: Promising or proved? J. Amer. Coll. Cardiology. 1994; 23 (3): 814-21. doi: 10.1016/0735-1097(94)90773-0.Булашова О.В., Ослопов В.Н., Хазова Е.В., Кирилова Ю.А. Адренореактивность у больных с хронической сердечной недостаточностью. Практическая медицина. 2011; 52 (4): 72-74.Bulashova O.V., Oslopov V.N., Khazova E.V., Kirilova Y.A. Adrenoreactivity in patients with chronic heart failure. Practical medicine. 2011; 52 (4): 72-74. (In Russian)Hartupee J., Mann D.L. Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction. Nat Rev Cardiol. 2017; 14 (1): 30-38. doi:10.1038/nrcardio.2016.163Hartupee J., Mann D.L. Neurohormonal activation in heart failure with reduced ejection fraction. Nat Rev Cardiol. 2017; 14 (1): 30-38. doi:10.1038/nrcardio.2016.163Muslimova E., Rebrova T., Kondratieva D., Korepanov V., Sonduev E., Kozlov B., Afanasiev S. Expression of the β1-adrenergic receptor (ADRB1) gene in the myocardium and β-adrenergic reactivity of the body in patients with a history of myocardium infraction. Gene. 2022; 844: 146820. doi:10.1016/j.gene.2022.146820Muslimova E., Rebrova T., Kondratieva D., Korepanov V., Sonduev E., Kozlov B., Afanasiev S. Expression of the β1-adrenergic receptor (ADRB1) gene in the myocardium and β-adrenergic reactivity of the body in patients with a history of myocardium infraction. Gene. 2022; 844: 146820. doi:10.1016/j.gene.2022.146820

The authors declare that there are no conflicts of interest present.