Автореферат и диссертация по медицине (14.01.05) на тему:Патогенетическое и прогностическое значение галектина-3 при хронической сердечной недостаточности ишемической этиологии

На правах рукописи

БЕРЕЗИН ИВАН ИГОРЕВИЧ

ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ И ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ГАЛЕКТИНА-3 ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ ИШЕМИЧЕСКОЙ ЭТИОЛОГИИ

14.01.05 - кардиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

21 МАР 2013

005050785

Самара-2013

005050785

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

Щукин Юрий Владимирович

Официальные оппоненты:

Кузнецов Геннадий Петрович — доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра факультетской терапии, профессор

Бартош Леонид Федорович — доктор медицинских наук, профессор, Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего дополнительного образования «Пензенский институт усовершенствования врачей» Министерства здравоохранения Российской Федерации, кафедра терапии, общей врачебной практики, эндокринологии и гастроэнтерологии, заведующий кафедрой

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Саратовский научно-исследовательский институт кардиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится 9 апреля 2013 года в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 208.085.03 при Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (443079, г. Самара, пр. К. Маркса, 165 Б)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовательного учреждении высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (443001, г. Самара, ул. Арцы-бушевская, 171).

Автореферат разослан« 2013 г. /

Ученый секретарь диссертационного совета /С/

доктор медицинских наук, профессор В. А. Кельцев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Несмотря на успехи, достигнутые в лечении сердечно-сосудистых заболеваний, на сегодняшни день формирование хронической сердечной недостаточности (ХСН) у пациентов с ишемической болезнью сердца остается актуальной проблемой.

Распространенность хронической сердечной недостаточности в Российской Федерации достаточно высока - более 8 млн человек имеют четкие признаки ХСН, из них у 3,4 млн диагностирован III—IV функциональный класс (ФК) заболевания [Агеев Ф. Т. и соавт., 2006]. Для больных с ХСН риск внезапной смерти в пять раз выше, чем в популяции, а пятилетняя выживаемость ниже 50 %. Однолетняя смертность больных с клинически выраженной ХСН достигает 26—29 %, то есть за один год в Российской Федерации умирает около 612 тысяч больных с этой патологией [Мареев В. Ф. и соавт., 2010].

Терапия ХСН сопряжена со значительной стоимостью лечения де-компенсированных больных, высоким уровнем их инвалидизации и смертности. Больные с ХСН представляют для развитых государств не только важную медицинскую, но и существенную социальную и экономическую проблемы. В связи с этим остро стоит задача ранней диагностики, прогнозирования течения ХСН и ее осложнений, а также контроля эффективности проводимого лечения. Другим важнейшим направлением в решении проблемы ХСН является использование новейших методов биологии и медицины для изучения новых механизмов патогенеза сердечной недостаточности и методов ее эффективного лечения.

Необходимым условием для решения этих задач у больных с ХСН является определение биологически уникальных маркеров. Поэтому в настоящее время разрабатываются мультимаркерные подходы для оценки состояния пациентов с подозреваемой или доказанной ХСН. Так в работе Lee D. С., Vasan R.S. (2006) предлагаются возможные стратегии и классификация сывороточных биомаркеров ХСН на четыре категории: нейрогуморальные, деструкции кардиомиоцитов, ре-моделирования матрицы миокарда и эндогенного воспаления [Lee D. С., Vasan R. S., 2006].

В современной кардиологической практике широкое применение нашли лишь два молекулярных маркера ХСН — мозговой натрийу-ретический пептид (BNP) и N-концевой предшественник BNP — NT-

proBNP. Однако при стабильно выраженной ХСН эти показатели могут иметь существенную вариабельность значений и зависеть от таких факторов, как пол, возраст, масса тела пациента, наличие фибрилляции предсердий или почечной недостаточности [Агеев Ф. Т., Азизова А. Г., 2011]. Поэтому с позиции новой мультимаркерной стратегии диагностики, оценки качества лечения, определения прогноза и выраженности патогенетических факторов ХСН есть необходимость в поиске новых эффективных тестов диагностики этого состояния.

В настоящее время определяющей моделью развития ХСН является нейрогуморальная, включающая активацию ренин-ангиотензин-альдостероновой (РААС) и симпато-адреналовой (САС) систем. Указанные звенья патогенеза достаточно изучены, а ингибиторы РААС и Р-адреноблокаторы стали обязательными компонентами терапии данной категории пациентов [Национальные рекомендации по диагностике и лечению ХСН, 2010]. Однако возможности этого направления лечения достигли определенного предела. В связи с этим в механизмах формирования и прогрессирования ХСН исследуются новые аспекты окислительно-нитрозилирующего стресса, эндогенного воспаления и фиброзирования миокарда, а также кардиоренального синдрома. Создание медикаментозных ингибиторов данных процессов, несомненно, может улучшить качество лечения ХСН.

Одним из достижений современной молекулярной медицины является открытие нового биомаркера галектина-3. Этот гликопротеин широко представлен в различных тканях и клетках, где он локализуется в цитоплазме, саркоплазматическом ретикулуме, ядрах, митохондриях. Цитозольный пул при активации смещается к плазматической мембране и интегрируется в пузырьках для выделения из клетки.

Доказано, что галектин-3 является, прежде всего, маркером и медиатором процессов фиброза, роста и пролиферации клеток [de Filippi, 2010]. Его участие в таких важных процессах как окислительно-ни-трозилирующий стресс, апоптоз, эндогенное воспаление, а также кардиоренальные взаимоотношения трактуются неоднозначно, и он рассматривается как модулятор, способный как увеличивать, так и снижать их активность [De Boer, 2010]. Клиническое значение галектина-3 в настоящее время начинает широко изучаться. Так в исследовании Shah R. Y. et al. (2010) галектин-3 оказался достоверным предиктором 4-летней смертности, независимым от показателей ЭхоКГ и маркеров тяжести заболевания. Это дало авторам возможность рассматривать его в качестве независимого предиктора смерти боль-4

ных с ХСН. Прогностическое значение галектина-3 у больных с ХСН обнаружено также в исследовании Lok D. J. et al. (2010). При этом до настоящего времени не разработана математическая модель прогнозирования течения хронической сердечной недостаточности, использующая в своей основе оценку содержания галектина-3 и других достоверных маркеров ХСН.

Цель исследования

Оптимизация диагностики и прогнозирования течения хронической сердечной недостаточности на основании изучения патогенетического значения галектина-3 у больных ишемической болезнью сердца.

Задачи

1. Определить плазменное содержание галектина-3 и его взаимосвязи с показателями сократительной функции миокарда, клиническими проявлениями и переносимостью физической нагрузки у больных с различной тяжестью хронической сердечной недостаточности.

2. Изучить особенности окислительного стресса в клетках и плазме и установить корреляционные связи между его параметрами и плазменным содержанием галектина-3 у больных с различной выраженностью хронической сердечной недостаточности.

3. Определить активность системного эндогенного воспаления у больных с хронической сердечной недостаточностью по показателям высокочувствительного С реактивного белка и интерлейки-на-6 и дать характеристику его корреляционным связям с параметрами окислительного стресса и уровнем галектина-3.

4. Вьивить особенности проявлений кардиоренального синдрома и провести анализ взаимоотношений между его маркерами и концентрацией в плазме галектина-3 у больных с хронической сердечной недостаточностью.

5. Разработать математическую модель прогнозирования течения хронической сердечной недостаточности у больных ишемической болезнью сердца.

Научная новизна

Получены новые сведения, дополняющие современные представления о патогенезе хронической сердечной недостаточности у пациентов, перенесших инфаркт миокарда. Показано, что плазменное

содержание галекгина-З напрямую зависит у пациентов от тяжести хронической сердечной недостаточности, имеет достоверную положительную корреляцию с индексами окислительного стресса, вчСРБ, ИЛ-6, не связано с показателями сократительной функции миокарда, в средней степени коррелирует с баллами шкалы оценки клинического состояния (ШОКС) и в меньшей степени с результатами 6-минутного теста.

Проведена дифференцированная оценка характеристик окислительного стресса в клеточных структурах, плазме и эритроцитах при хронической сердечной недостаточности. Активность окислительного стресса и системного воспаления связаны между собой и определяются тяжестью ХСН.

У больных с ХСН наблюдаются проявления кардиоренального синдрома, выраженность которого тесно связана с тяжестью течения ХСН и в значительной степени коррелирует с плазменным содержанием галектина-3. Установлено, что наиболее чувствительным способом выявления почечных поражений у больных с хронической сердечной недостаточностью является определение уровня цистатина С.

Настоящее исследование позволило выявить не только участие галекгина 3 в формировании окислительного стресса и кардиоренального синдрома при хронической сердечной недостаточности, но и возможность его применения в качестве маркера этих процессов.

Впервые разработана модель и компьютерная программа прогнозирования течения хронической сердечной недостаточности с учетом определения плазменных уровней галектина-3 и цистатина С.

Практическая значимость работы

Результаты исследования дополняют современные представления о патогенезе хронической сердечной недостаточности у пациентов, перенесших инфаркт миокарда, что позволяет повысить качество оказания им медицинской помощи.

Обоснована необходимость исследования плазменного галектина-3, основных показателей окислительного стресса, эндогенного воспаления и кардиоренального синдрома для диагностики и прогнозирования дальнейшего течения ХСН.

Разработанный прогностический алгоритм, включающий определение плазменного содержания галектина-3 и цистатина С, будет способствовать повышению качества прогнозирования выживаемости у пациентов с различной тяжестью ХСН.

Положения, выносимые на защиту

1. Плазменное содержание галектина-3 у пациентов прямо зависит от тяжести хронической сердечной недостаточности, имеет достоверную положительную корреляцию с индексами окислительного стресса, вчСРБ, ИЛ-6, не связано с показателями сократительной функции миокарда, в средней степени коррелирует с баллами шкалы оценки клинического состояния (ШОКС) и в меньшей степени с результатами 6-минутного теста.

2. Окислительный стресс у больных ХСН, реализующийся в миокарде, плазме, эритроцитах, тесно связан с эндогенным воспалением, активность данных патогенных процессов определяется тяжестью ХСН.

3. У больных с ХСН имеют место проявления кардиоренальнош синдрома, выраженность которого тесно связана с тяжестью течения ХСН и в значительной степени коррелирует с плазменным содержанием галектина-3, индексами окислительного стресса, активностью эндогенного воспаления и гиперурикемией.

4. Разработана модель и компьютерная программа прогнозирования течения хронической сердечной недостаточности с учетом определения плазменного уровня галектина-3 и цистатина С.

Апробация диссертации

Материалы диссертации представлены на Международном конгрессе Европейского общества кардиологов «Heart Failure 2012» (Сербия, Белград, 2012), Всероссийской конференции с международным участием «Противоречия современной кардиологии: спорные и нерешенные вопросы» (Самара, 2012), Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием «Молодые ученые медицине» (Самара, 2011, 2012). Апробация диссертации проведена на совместном научном заседании кафедр факультетской терапии и пропедевтической терапии ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России 23.01.2013 года.

Публикации

По результатам проведенного исследования опубликовано 15 научных работ, в их числе 3 статьи в научных изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ для опубликования основных научных результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.

Получены свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ и положительное решение о выдаче патента на изобретение.

Внедрение результатов исследования в практику

Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс кафедры пропедевтической терапии и практику работы кардиологического отделения № 1 клиники пропедевтической терапии СамГМУ, а также кардиологического отделения № 6 Самарского областного клинического кардиологического диспансера.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы по описанию клинической характеристики пациентов и методов исследования, трех глав, посвященных собственным исследованиям, обсуждению полученных результатов, выводов, практических рекомендаций. Работа изложена на 145 страницах машинописного текста, включает 38 таблиц, 18 рисунков; библиографический указатель состоит из 97 отечественных и 157 зарубежных источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Клиническая характеристика больных

и методы исследования

В основу работы положены результаты исследования 197 больных с хронической сердечной недостаточностью в периоде ее декомпенсации в возрасте от 39 до 73 лет, перенесших в прошлом инфаркт миокарда. Среди них было 155 мужчин (78,6 %) и 42 женщины (21,3 %). Все больные находились на обследовании и лечении в кардиологическом отделении Клиник Самарского государственного медицинского университета. Критериями исключения из исследования являлись: перенесенный инфаркт миокарда давностью менее 6 месяцев, тяжелые заболевания печени и почек, все виды онкологических заболеваний, декомпенсированный сахарный диабет, возраст старше 73 лет, язвенная болезнь двенадцатиперстной кишки и желудка, заболевания системы крови. Диагноз ХСН ставился на основании Национальных рекомендаций по диагностике и лечению ХСН (третий пересмотр), утвержденных в 2010 году. Для диагностики тяжести течения, объективизации и дифференциации ФК ХСН использовали шкалу оцен-8

ки клинического состояния больных (ШОКС), тест шестиминутной ходьбы, а также содержание в крови маркера NT-proBNP.

В соответствии с тяжестью заболевания все больные были разделены на 3 группы (таблица 1): 1 группа включала 56 человек с ХСН II А стадии II ФК, 2 группа - 72 больных с ХСН II А III ФК, 3 группа - 69 пациентов с ХСН IIB IV ФК. Контрольную группу составили 39 обследуемых (средний возраст 55±2,6 лет) с отсутствием признаков ХСН, ГБ, ИБС.

Таблица 1

Клиническая характеристика контрольной группы и больных хронической сердечной недостаточностью

Группы Контрольная группа Me (Р25; Р75) Больные с ХСН

Показатели 1 группа Ме (Р25; Р75) 2 группа Ме (Р25; Р75) 3 группа Ме (Р25; Р75)

Количество (чел) 39 56 72 69

Мужчины (чел, %) 23 (59) 36 (64) 41 (57) 38 (55)

Женщины (чел, %) 16(41) 20 (36) 31 (43) 31 (45)

Средний возраст (лет) 55 (45; 63) 58 (48; 64) 64 (54; 68)л 66 (54; 70)"*

Длительность ХСН (лет) - 3,5 (2,5;5,0) 5,0 (3,5; 7,5) 7,5 (5; 9,5) t*

ШОКС (баллы) 0 4,5 (3,5; 6)" 8,0 (6; 9) 12(10; 13)^»

6-мин. тест (м) 620 (560; 710) 360 (342; 392)л 245 (200; 289) л5 85 (55; 115)4'

Гипертоническая болезнь (чел, %) - 8(14) 19 (26) 24 (35)

Содержание ЫТ-ргоВ№ (пг/мл) 195 (105; 275) 550 (250; 850)л 1275 (950; 1750)'' 2500 (1900;2800)"ts

Примечание: Ме - медиана; Р25, Р75 - 25 и 75 процентили. л — наличие достоверных различий относительно контрольной группы, 5 — между 1 и 2 группами, * — между 2 и 3 группами, * — между 3 и 1 группами.

Во время госпитализации и в последующий период наблюдения больные принимали медикаментозную терапию в соответствии с Национальными рекомендациями по диагностике и лечению ХСН (2010).

Всем обследуемым проводили электрокардиографию и эхокарди-ографию (аппарат Logiq-5) в М-, В-, D-режимах. Определяли размеры левого желудочка (в мм): КДР, КСР, толщину задней стенки ЛЖ в систолу и диастолу, а также размер правого желудочка, левого и правого предсердий, давление в легочной артерии в мм рт.ст. Систолическая функция ЛЖ определялась по величине фракции выброса, а также по уровню миокардиального систолического стресса ЛЖ (МСС) и их отношению (ФВ/МСС). В D-режиме ЭхоКГ оценивали степень митральной регургитации крови из ЛЖ в ЛП. Для оценки клеточного (миокардиального) окислительно-нитрозилирующего стресса (ОНС) использовали содержание в плазме крови биомаркера 3-нитротирози-на (3-НТ) и активность внеклеточной супероксиддисмутазы (вкСОД). Плазменные показатели ОС устанавливались по окисляемости ЛПНП, содержанию белковых SH-групп сыворотки крови и активности плазменной глутатионпероксидазы (ГПО). Эритроцитарный ОС оценивали по интенсивности индуцированного СРО (инд МДА), уровню МДА в мембранах эритроцитов и активности эритроцитарной ГПО.

Функцию почек определяли по содержанию креатинина, цистати-на С и микроальбуминурии. Скорость клубочковой фильтрации почек рассчитывали по формуле MDRD. Для характеристики кардиоре-нального синдрома также использовали содержание в крови мочевой кислоты.

Характеристика эндогенного воспаления определялась на основании содержания в крови вчСРБ и интерлейкина-6. Содержание га-лекгина-3 в крови устанавливалось с помощью иммуноферментного метода (набор фирмы ВСМ Diagnostics).

Срок клинического наблюдения составил 26 месяцев. При первом контакте с пациентом (1 сутки поступления в клинику) проводилось полное клинико-инструментальное и биохимическое исследование. Далее через 3, 6, 12, 18 и 26 месяцев методом телефонного опроса пациентов или их ближайших родственников (если больной умер) оценивалась их выживаемость, наличие осложнений, число госпитализаций за весь период наблюдения. Из 197 пациентов умерших оказалось 107 человек.

ю

Для статистического анализа полученных данных использовали программы: R, MedCalc, StatSoft Statistica 6.1. Сравнение различий между группами осуществлялось по U-критерию Манна-Уитни. Парный корреляционный анализ по Спирмену использовался для оценки связи двух признаков. Для выявления предикторов неблагоприятного исхода заболевания применяли логистическую регрессию с расчетом относительного риска (ОР), 95 % границы доверительного интервала (ДИ). Установление порогового значения факторов риска проводилось путем построения кривых времени наступления неблагоприятного исхода (Каплана-Мейра) с анализом достоверности различий при помощи теста log-rank. Для определения объективной ценности бинарного классификатора использовали понятия «чувствительность» и «специфичность» модели. Графическим представлением полного спектра соотношения чувствительности и специфичности является операционная характеристическая кривая (ROC Receiver Operating Characteristic curve) с определением площади под ROC кривой (Area Under Curve, AUC). Построение математической модели выполнялось на основе многофакгорного регрессионного анализа с использованием регрессионной модели пропорциональных интенсивностей Кокса. Для проверки адекватности разработанной модели определяли коэффициенты и логарифмического правдоподобия.

Результаты исследований и их обсуждение

В результате проведенного исследования было установлено, что плазменная концентрация галектина-3 в 1, 2 и 3 группах больных относительно значений контрольной группы прогрессирующе возрастала соответственно на 39 % (р < 0,05), 164 % (р < 0,001) и 428 % (р < 0,001). При этом у пациентов 2 и 3 групп она была достоверно выше, чем у лиц 1 группы соответственно на 90 % (р < 0,001) и 280 % (р < 0,001). Содержание галектина-3 не коррелировало с ФВ JDK, тогда как в парах Гал-3 - NT-proBNP и Гал-3 — МСС ЛЖ отмечалась слабая, но достоверная корреляция (рисунок 1).

Это соответствует данным литературы [Shah, R. V., 2010] и свидетельствует о том, что экспрессия и выделение галектина-3 в отличие от NT-proBNP [Мареев В. Ю., 2010] лишь умеренно связаны с факторами систолического механического стресса.

При корреляционном анализе плазменного содержания галектина-3 с баллами ШОКС (рисунок 2) у всех групп больных наблюдалась

достоверная положительная корреляция, сила которой возрастала от первой группы к третьей. При этом в парах галекгин-3-6-минутный тест достоверная умеренная отрицательная корреляция выявлена только у обследуемых 2 и 3 групп.

1 1 группа 2 группа » 3 группа

Рис. 1. Коэффициенты корреляции между галектином-3 и показателями систолической функции миокарда в группах больных с ХСН

Примечание: (здесь и далее) * — достоверность корреляционных связей.

В нашем исследовании устанавливалась связь плазменного содержания галектина-3 с характеристиками окислительного стресса, которые включали его миокардиальные, плазменные и эритроцитар-ные показатели. Миокардиальный окислительно-нитрозилирующий стресс оценивался по содержанию 3-нитротирозина и активности внеклеточной СОД. Было установлено, что содержание 3-НТ увеличивалось соответственно группам ХСН относительно значений контрольной группы на 24 % (р < 0,05), 81 % (р < 0,01) и 152 % (р < 0,001). Наиболее патогенным радикалом ОНС является пероксинитрит (ONOO) [Radi R., 1991], из множества отрицательных эффектов которого следует выделить активацию матриксных металлопротеаз 2 и 9, ядерных ферментов поли (АДФ-рибозы) полимеразы (PARP) [Molnar А. et al., 2004] при ХСН. В результате в миокарде развивается волокнистый распад коллагена, что приводит к проскальзыванию кардиомиоцитов с последующей дилатацией желудочков и прогрессирующей сократительной дисфункцией.

При корреляционном анализе в группах пациентов отмечен высокий уровень положительных связей в парах галектин-3-3-

нитротирозин (г, = 0,88, р, = 0,00002; г2 = 0,74, р2 = 0,00008; г3 = 0,77, р3 = 0,00006), что подтверждает активную роль галектина-3 в инициации клеточного окислительно-нитрозилирующего стресса.

Рис. 2. Коэффициенты корреляции между плазменным содержанием галектина-3 и значениями ШОКС и 6-минутного теста

Важную роль в реализации патогенных эффектов окислительного стресса играют окисленные липотротеины низкой плотности. У всех больных с ХСН наблюдалось увеличение окисляемости ЛПНП по сравнению со значениями этого показателя в контрольной группе (КГ). Он достоверно возрастал у лиц 1 группы на 25 % (р < 0,01), 2 группы - на 64 % (р < 0,001), 3 группы - на 116 % (р < 0,001). Обнаруженное нами снижение устойчивости ЛПНП к окислению у больных с ХСН отражает, с одной стороны, повышение содержания гидроперекисей липидов в их составе, а с другой - снижение эффективности действия антиоксидантов ЛПНП и плазмы.

Галектин-3 активирует рецепторный захват окисленных ЛПНП и способствует их более глубокому свободно-радикальному окислению [7Лш, V/. et а1., 2001]. В таких условиях окисленные ЛПНП участвуют в процессах эндогенного воспаления [Титов В. Н. и соавт., 2005], что подтверждают и наши данные: во всех группах обследуемых обнаружены достоверные сильные положительные связи в парах окЛПНП - СРБ, окЛПНП - ИЛ-6. Оксидантная составляющая ОСэр, определяемая по МДАинд, в 1, 2 и 3 группах по сравнению со значениями КГ была увеличена на 23,8 % (р < 0,05), 59,5 % (р < 0,001),

110 % (р < 0,001). В 1 группе больных значения антиоксидантов -восстановленного глутатиона (ВГ) и глутатионпероксидазы (ГПО) -превышали уровень у лиц КГ на 10 % (р < 0,05) и 13,7 % (р < 0,05) соответственно. У пациентов 2 группы содержание ВГ и ГПО относительно КГ возрастало соответственно на 20 % (р < 0,01) и 10,3 % (р < 0,05). Минимальная активность ВГ и ГПО была выявлена у пациентов 3 группы, относительно КГ она снизилась на 20 % (р <0,01) и 32 % (р < 0,01).

Для оценки активности ОС на основе соотношения оксидантной и антиоксидантной активности нами разработаны и предложены индексы, характеризующие ОС преимущественно в структурах миокарда (ИОС,), в плазме крови (ИОС2) и эритроцитах (ИОС3). Индексы рассчитывались следующим образом:

«ДПИТ'ЮОО риц

2 гпо*бн

мдлпш (УЕ)

3 гпо*вг

При анализе взаимосвязи плазменного содержания галектина-3 со значениями индексов окислительного стресса обнаружена высокая положительная

корреляция с ИОС1 (г = 0,885, р = 0,000008) и ИОС2 (г = 0,78, р = 0,00001) у пациентов всех групп (рисунок 3).

Наименьшей силы (недостоверная у лиц 1 группы) корреляция установлена с ИОСг Полученные данные показывают, что галектин-3 является участником формирования окислительного стресса и может служить его маркером особенно в структурах миокарда и в плазме крови больных ХСН всех групп.

Известно, что у больных с ХСН развивается активное эндогенное воспаление, эффективными маркерами которого являются вчСРБ и ИЛ-6 [РНакисс!, Ь. М. е1 а1., 1999]. Содержание вчСРБ в плазме крови больных ХСН относительно значений КГ возрастало соответственно группам в 2,8 (р < 0,01), 5,1 (р < 0,0001) и 10 (р < 0,0001) раз. Концентрация интерлейкина-6 в 1, 2 и 3 группах ХСН по сравнению со зна-

чениями КГ увеличивалась соответственно в 2 (р < 0,01), 4,5 (р < 0,001) и 9,75 (р< 0,001) раза.

::: 1 Группа SS 2 группа яз группа

Рис. 3. Коэффициенты корреляции между значениями галектина-3 и индексами окислительно-нитрозилирующего стресса у больных с ХСН

Нами выявлен достоверный высокий уровень положительной корреляции галекгина-3 с маркерами воспаления вчСРБ и ИЛ-6 у всех групп больных (рисунок 4).

Известно, что процессы эндогенного воспаления и окислительного стресса при различных сердечно-сосудистых заболеваниях, включая ХСН, тесно связаны между собой [Sinker А., 2007]. В парах вчСРБ - ИОС, и вчСРБ — ИОС2 у больных 1 и 2 групп установлены сильные положительные связи (rj = 0,666, р, = 0,00003; г2= 0,624, р2 = 0,0001), что подтверждает эти данные.

Установлено, что поражение почек является одним из механизмов, принимающих участие в патогенезе ХСН. В 1 группе пациентов ХСН концентрация креатинина не отличалась от лиц КГ, у больных 2 и 3 групп она была увеличена соответственно на 23 % (р < 0,05) и 78,4 % (р < 0,001). Нами было также установлено, что медиана содержания креатинина превышала верхнюю границу нормы только у больных 3 группы. Микроальбуминурия (МАУ) также является общепринятым и достаточно чувствительным методом оценки нарушений функции почек. В группах пациентов с ХСН уровень МАУ относительно значений КГ возрастал соответственно на 108 % (р < 0,05), 275 % (р < 0,001) и 400 % (р < 0,001). Причем значения МАУ у обследуе-

мых 2 и 3 групп достоверно превышали уровень МАУ у лиц 1 группы соответственно на 80 % (р < 0,01) и 190 % (р < 0,001). Считается, что весьма чувствительными и достоверным показателем нарушений функции почек является скорость клубочковой фильтрации (СКФ) [Миявар М., Р1еЬаш М., 2004]. У пациентов с ХСН уровень СКФ относительно значений КГ снижался соответственно группам на 19,4 % (р < 0,05), 33 % (р < 0,01) и 56 % (р < 0,001).

Рис. 4. Коэффициенты корреляции между содержанием галектина-З и вчСРБ, ИЛ-бу больных с ХСН

Согласно Национальным рекомендациям (2008) достоверный диагноз поражения почек у больных ССЗ возможно поставить при СКФ менее 60 мл/мин/1,73м2. Исследованиями последних лет в качестве раннего и более точного показателя кардиоренального синдрома рассматривается плазменное содержание цистатина С. Вместе с этим остается недостаточно изученной взаимосвязь между уровнем цистатина С и тяжестью ХСН. В нашем исследовании концентрация цистатина С соответственно группам больных возрастала (по сравнению со значениями КГ) на 80 % (р < 0,01), 180 % (р < 0,001) и 360 % Ср < 0,001).

Парный корреляционный анализ цистатина С с показателями функционального состояния почек позволил сделать вывод, что диагностическая информативность цистатина С в высокой степени связана с такими показателями почечных дисфункций, как микроальбуминурия и скорость клубочковой фильтрации, и в значительно меньшей степени с уровнем креатинина (рисунок 5).

Цис С-МАУ Цис С-СКФ Цис С-Кр

Рис. 5. Коэффициенты корреляции между содержанием галектина-3 и вчСРБ,

ИЛ-бу больных сХСН

Нами впервые сделана попытка установить связь плазменного содержания галектина-3 с маркерами функционального состояния почек у больных ХСН, Оказалось, что самые сильные достоверные положительные связи отмечались у всех групп больных с ХСН в парах галектин-3 - цистатин С (таблица 2).

Таблица 2

Коэффициенты корреляции галектина-3 с показателями функционального состояния почек у больных с ХСН

Группы 1 группа 2 группа 3 группа

Пары корреляции Коэф. корреляции Р. Коэф. корреляции Р2 Коэф. корреляции Рз

Гал-3 - Кр 0.194 0,150 0,310 0,009 0,359 0,002

Гал-3 - МАУ 0,288 0,031 0,345 0,004 0,210 0,125

Гал-3 - СКФ 0,497 0,00013 0,588 0,00001 0,491 0,0005

Гал-3-Цис С 0,615 0,0003 0,663 0,0001 0,745 0,00003

Достоверные отрицательные связи средней силы выявлены между галектином-3 и СКФ. На основании полученных данных можно полагать, что галектин-3 является медиатором в формировании кардио-ренального синдрома у больных ХСН.

Мочевая кислота (МК) является важным компонентом хронического кардиоренального синдрома. В нашем исследовании в группах

больных содержание МК возрастало по сравнению с контролем соответственно на 19 % (р < 0,05), 45,6 % (р < 0,01) и 96,5 % (р < 0,001). Были рассчитаны коэффициенты корреляции связей галектина-3 с содержанием мочевой кислоты (таблица 3).

У всех групп больных отмечены достоверные положительные связи в парах галектин-3 - МК, что может свидетельствовать о его медиа-торной функции и маркерном значении у больных с ХСН.

Таблица 3

Коэффициенты корреляции меязду содержанием галектина-3 и мочевой кислоты

Группы 1 группа 2 группа 3 группа

Пары корреляции Коэф. корреляции Р. Коэф. корреляции Р2 Коэф. корреляции Рз

Гал-З-МК 0,549 0,0001 0,498 0,0003 0,580 0,00006

В нашем исследовании за время наблюдения, составившего 26 месяцев, от сердечно-сосудистых причин умерло 107 пациентов, и у одного пациента развился ишемический инсульт. Медиана содержания галектина-3 в КГ составила 7,2 нг/мл, в группе выживших -12 нг/мл, у умерших - 32,5 нг/мл. Медиана цистатина С в КГ была 1000 пг/мл, в группе выживших - 2000 пг/мл, умерших - 4000 пг/мл. Медиана NT-proBNP в КГ составила 195 пг/мл, в группе выживших -800 пг/мл, умерших - 2250 пг/мл. У умерших пациентов отмечались достоверно более высокие уровни плазменного галеьсгина-З, цистатина С и NT-proBNP по сравнению с выжившими больными (во всех случаях р < 0,01). Для выявления прогностической значимости концентраций галектина-3, цистатина С, NT-proBNP и определения точки отсечения был выполнен ROC-анализ. Его результаты показали, что для прогноза неблагоприятен уровень галектина-3 выше 21 нг/мл (чувствительность теста 87 %, специфичность 83,1 %, площадь под ROC-кривой (AUC) равна 0,924, р < 0,0001). Для цистатина С этот уровень оказался выше 2800 пг/мл (чувствительность теста 84,3 %, специфичность 82 %, AUC = 0,888, р < 0,0001), а для NT-proBNP - выше 1500 пг/мл (чувствительность теста 74,1 %, специфичность 79,8 %, AUC = 0,851, р < 0,0001). Для построения модели прогнозирования выживаемости больных применялся метод регрессионной модели пропорциональных интенсивностей Кокса. По его

результатам независимыми предикторами развития летального исхода в течение 26 месяцев явились: галектин-3 [ОР = 1.1035; ДИ = 1,0812-1,1245 р = 0.00001], цистатин С [ОР = 1.0002; ДИ = 1,00011,0004; р = 0.0039] и возраст [ОР = 1.0334; ДИ = 1,0093-1,0590; р = 0.0079]. №Г-ргоВ№ в нашем исследовании не имел независимой прогностической значимости [ОР = 1.0001; ДИ = 0,984-1,007; р = 0.22]. При использовании значений коэффициентов множественной регрессии Кокса получено следующее уравнение модели:

8(1)=ехр(-А х ехр((0,0985149930 х В)+(0,0002328366 х С)+(0,0328478062 х Б))) х 100%,

где ехр - ех, е — основание натуральных логарифмов; А — коэффициент базового риска, равный для 6 месяцев — 0,0003, для 12 месяцев — 0,00056, для 24 месяцев — 0,0021; В — концентрация галектина-3, нг/мл; С — концентрация цистатина С, пг/мл; О — возраст пациента.

Полученные результаты показали, что галекгин-3 и цистатин С имеют независимую прогностическую значимость.

Разработанные в ходе исследования модель прогнозирования и программа для ЭВМ позволют точнее выявлять пациентов с неблагоприятным течением ХСН, нуждающихся в более интенсивной терапии и в усилении приверженности к лечению.

Таким образом, настоящее исследование позволило установить не только участие галектина-3 в формировании окислительного стресса и кардиоренального синдрома при хронической сердечной недостаточности, но и возможность его применения в качестве маркера этих процессов.

ВЫВОДЫ

1. Плазменное содержание галектина-3 напрямую зависит от тяжести течения хронической сердечной недостаточности, имеет достоверную положительную корреляцию с баллами шкалы оценки клинического состояния больных (г = 0,66, р = 0,0004) и слабую отрицательную с результатами 6-минутного теста ходьбы (г = -0,35, р = 0,006), но не связано с показателями сократительной функции миокарда.

2. У пациентов с ХСН 11А стадии II ФК имеется компенсированный окислительный стресс за счет увеличения активности внеклеточной супероксидцисмутазы, глутатионпероксидазы плазмы и содержания эритроцитарного восстановленного глутатитона: при ХСН

ПА стадии III ФК он является субкомпенсированным, при ХСН ПБ стадии IV ФК окислительный стресс имеет декомпенсированный характер и связан с тотальным падением мощности антиоксидантных систем, накоплением продуктов нитрозилирования белков и окис-ленно-модифицированных ЛПНП. Индексы окислительного стресса достоверно коррелируют с плазменным содержанием галектина-3, что свидетельствует о его активном участии в процессах индукции патогенного свободно-радикального окисления структур миокарда у больных с ХСН.

3. Активность системного эндогенного воспаления, определяемая по уровню вчСРБ и ИЛ-6, зависит от выраженности хронической сердечной недостаточности, с высокой степенью достоверности положительно коррелирует с индексами окислительного стресса и плазменным содержанием галектина-3, что указывает на тесную связь данных процессов и их важную роль в патогенезе ХСН.

4. У большинства больных с ХСН (53 %) обнаружены достоверные проявления кардиоренального синдрома, выраженность которого была связана с тяжестью течения ХСН. Наиболее чувствительным маркером, позволяющим диагностировать субклиническое поражение почек, является цистатин С. Выраженность кардиоренального синдрома достоверно положительно коррелировала с плазменным содержанием галектина-3, индексами окислительного стресса, уровнем гиперурикемии и активностью эндогенного воспаления.

5. В ходе исследования разработаны модель и компьютерная программа прогнозирования течения хронической сердечной недостаточности с учетом определения плазменного уровня галектина-3 и цистатина С.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В план диагностического исследования пациентов с хронической сердечной недостаточностью рекомендуется включить определение плазменного содержания галектина-3, позволяющего давать оценку степени выраженности не только фиброза миокарда, но и окислительного стресса, а также системного воспаления.

2. Для наиболее точной диагностики субклинического поражения почек у больных хронической сердечной недостаточностью предлагается использовать определение уровня цистатина С.

3. Для выявления и характеристики окислительно-нитрозилиру-ющего стресса у больных хронической сердечной недостаточностью,

а также оценки эффективности его коррекции предлагается использовать разработанные интегральные индексы: ИОСр ИОС2, ИОС3.

4. С целью прогнозирования выживаемости больных с ХСН рекомендуется использовать разработанную математическую модель и ЭВМ программу, основанные на оценке плазменного содержания га-лектина-3 и цистатина С.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Влияние периндоприла и розувастатина на процессы окислительной модификации белков и эндогенное воспаление у больных хронической сердечной недостаточностью / Ю. В. Щукин [и др.] // Тезисы IV Конгресса (X конф.) Общества специалистов по сердечной недостаточности. М., 2009, С. 4-5.

2. Prevention of oxidative-nitrosative stress activity by atorvastatin at high dose in patients undergoing aorta-femoral bypass operation / Y. V. Shchukin [и др.] // Eur. J. of Cardiovascular Prevention and Rehabilitation. 2010. Vol. 17 (Suppl. 2). P 409. Abstract book, EuroPrevent 2010.

3. Березин И. И. Определение прогноза течения хронической сердечной недостаточности // Материалы III съезда Кардиологов Приволжского федерального округа «Кардиология ПФО: возможности и перспективы». Самара, 2010. С. 242.

4. Щукин Ю. В., Рубаненко А. О., Березин И. И. Взаимосвязь между уровнем активированного тромбином ингибитора фибриноли-зина и степенью выраженности хронической сердечной недостаточности у больных с постоянной формой фибрилляции предсердий // Материалы Российского нац. конгресса кардиологов // Кардиоваску-лярная терапия и профилактика. 2011. № 6, прилож.1. С. 273.

5. Галектин-3 - новый маркер эндогенного воспаления при обострении ХСН у больных, перенесших инфаркт миокарда / Ю. В. Щукин [и др.] / Материалы Российского нац. конгресса кардиологов // Кар-диоваскулярная терапия и профилактика. 2011. № 6, прилож. 1. С. 273.

6. Березин И. И. Оценка связи плазменного содержания галек-тина-3 с маркерами окислительного и нитрозилирующего стрессов у больных с хронической сердечной недостаточностью // Сборник материалов Всероссийской конференции с международным участием «Молодые ученые — медицине». Самара, 2011. С. 84-87.

7. Связь плазменного содержания галектина-3 с функциональным состоянием почек у больных с хронической сердечной недостаточностью / Ю. В. Щукин [и др.] // VI Конгресс «Сердечная недоста-точность-2011» : сборник тезисов. Москва : Изд-во ООО ОССН.

2011. С. 75.

8. Связь плазменного содержания галектина-3 с маркерами окислительного и ннтрозилирующего стрессов у больных с хронической сердечной недостаточностью / Ю. В. Щукин [и др.] // Медицинский альманах. 2012. № 1 (20). С. 189-191.

9. Galectin-3 as new biomarker for oxidative and nitrosative stresses in patients with chronic heart failure / Y. V. Shchukin [и др.] // Eur. J. Heart Failure. 2012. Vol. 11, Suppl. 1, P 678.

10. Березин И. И. Значение галектина-3 в оценке ннтрозилирующего стресса в клетках сердца у больных с хронической сердечной недостаточностью // Аспирантский вестник Поволжья. Самара, 2012. № 1-2. С. 12-15.

11. Correction of nitrosative stress and inflammation in patients with atherosclerosis undergoing vascular opérations / Y. V. Shchukin [и др.] // 80th EAS Congress. Milan. 2012. Abstract book. P. 81.

12. Молекулярные аспекты индукции галектином-3 эндогенного воспаления и окислительно-нитрозилирующего стресса у больных хронической сердечной недостаточностью / Ю. В. Щукин [и др.] // Российский национальный конгресс кардиологов «Интеграция знаний в кардиологии» : материалы конгр. Москва, 2012. С. 482—483.

13. Прогностические значения галетина-3 и цистатина С у больных с хронической сердечной недостаточностью ишемической этиологии / Ю. В. Щукин [и др.] // Противоречия современной кардиологии: спорные и нерешенные вопросы : тезисы Всеросс. конф. Самара,

2012. С. 213-214.

14. Способ прогнозирования выживаемости больных с хронической сердечной недостаточностью / Ю. В. Щукин [и др.] // Сборник тезисов XII конгресса «Сердечная недостаточность». Москва, 2012. С. 24.

15. Березин И. И. Значение цистатина С в оценке функционального состояния почек у больных хронической сердечной недостаточностью //Аспирантский вестник Поволжья. Самара, 2012. № 5-6. С. 102-106.

АВТОРСКИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВА

Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ: «Программа для определения выживаемости больных с хронической сердечной недостаточностью» № 2012617397 от 16.08.2012.

По заявке № 2012117027 «Способ прогнозирования выживаемости больных с хронической сердечной недостаточностью» получено положительное решение на выдачу патента на изобретение от 26.04.2012.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

3-НТ - 3-нитротирозин

МТ-ргоВ№ — Ы-концевой предшественник мозгового

натрийуретического пептида

ВГ - восстановленный глутатион

вчСРБ - высокочувствительный С-реактивный белок

ГПО — глутатионпероксидаза

ГУ - гиперурикемия

ИБС — ишемическая болезнь сердца

ИЛ-6 - интерлейкин-6

ИОС - индекс окислительного стресса

КГ - контрольная группа

Кр - креатинин

МАУ - микроальбуминурия

МДА - малоновый диальдегид

МК — мочевая кислота

окЛПНП - окисляемость ЛПНП

ОНС - окислительно-нитрозилирующий стресс

ОС — окислительный стресс

СКФ - скорость клубочковой фильтрации

СОД — супероксиддисмутаза

СРО — свободно-радикальное окисление

ФВ - фракция выброса

ФК - функциональный класс

ФНО-а - фактор некроза опухоли а

ХСН - хроническая сердечная недостаточность

Цис С - цистатин С

ШОКС - шкала оценки клинического состояния ЭВ — эндогенное воспаление ЭХОКГ - эхокардиография

Подписано в печать 27.02. 2013. Бумага офсетная. Формат 60x84 1/16. Гарнитура Times New Roman Печать оперативная. Усл. печ. л. 1,34. Тираж 100 экз. Заказ № 52.

ООО «Издательство Ас Гард» Член Ассоциации книгоиздателей России 443023, г. Самара, ул. Промышленности, 278 Тел./факс (846) 246-97-01, e-mail: knigaasgard@yandex.ru www.asgard-samara.ru