Диагностическая ценность определения биомаркеров фиброза у пациентов с фибрилляцией предсердий и ишемической болезнью сердца
Актуальность. Сочетание фибрилляции предсердий (ФП) и острого коронарного синдрома (ОКС) распространено в популяции и влечет за собой повышенные риски неблагоприятных сердечно-сосудистых событий и ухудшение прогноза. Фиброз миокарда составляет основу патофизиологии как ФП, так и ишемической болезни сердца. Неинвазивные маркеры фиброза позволят осуществлять раннюю диагностику фибротического ремоделирования миокарда и разрабатывать новые терапевтические стратегии ведения пациентов.Кочетков А.И., Дубинина А.В., Гаврилова Н.Е., Короткова Т.Н., Ворожко И.В., Стародубова А.В., Мирзаев К.Б., Остроумова О.Д.
Цель исследования: выявление ассоциаций между уровнями лабораторных маркеров фиброза в крови
и эхокардиографическими параметрами у пациентов с ФП и перенесенным ОКС.
Методы. Было проведено открытое проспективное когортное исследование с участием 66 пациентов (средний возраст 71,5 [63,8; 77,3] лет, 63,6% мужчин) с ФП, перенесших ОКС не менее 3 месяцев назад, но не более года назад. Были определены сывороточные уровни карбоксиконцевого пропептида проколлагена I типа (PICP), N-концевого пропептида проколлагена III типа (PIIINP), трансформирующего фактора роста бета-1 (TGF-β1), галектина-3 (Gal-3). Также всем пациентам была выполнена рутинная 2D-трансторакальная эхокардиография и спекл-трекинг эхокардиография. С помощью линейной и логистической регрессии была проанализирована взаимосвязь между лабораторными и эхокардиографическими параметрами.
Результаты. При проведении линейной регрессии статистически значимая ассоциация выявлена для PICP с конечным диастолическим объемом (КДО) (R2=0,137, р=0,002, станд. β=0,371), индексом КДО (R2=0,122, р=0,004, станд. β=0,350), глобальным продольным стрейном левого желудочка (ЛЖ) (R2=0,090, р=0,014, станд. β=0,300) и скоростью глобального продольного стрейна ЛЖ (R2=0,069, р=0,033, станд. β=-0,256), а для TGF-β1 с индексом растяжимости левого предсердия (ЛП) (R2=0,094, р=0,014, станд.β=-0,306). При проведении логистической регрессии повышение концентрации PIIINP было статистически значимо ассоциировано со снижением индекса растяжимости ЛП (менее медианы, равной 0,3) (отношение шансов 1,11 (95% доверительный интервал: 1,01–1,21), р=0,018).
Выводы. Полученные данные расширяют имеющиеся малочисленные литературные сведения о взаимосвязи лабораторных и инструментальных показателей фиброза ЛП и ЛЖ.
Ключевые слова
фибрилляция предсердий
острый коронарный синдром
фиброз сердца
спекл-трекинг эхокардиография
карбоксиконцевой пропептид проколлагена I типа
N-концевой пропептид проколлагена III типа
трансформирующий фактор роста бета-1
галектин-3
Список литературы
1. Lippi G., Sanchis-Gomar F., Cervellin G. Global epidemiology of atrial fibrillation: an increasing epidemic and public health challenge
2. GBD 2017 Causes of Death Collaborators. Global, regional, and national age-sex-specific mortality for 282 causes of death in 195 countries and territories, 1980–2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. 2018;392(10159):1736–1788. doi: 10.1016/S0140-6736(18)32203-7.
3. Byrne R.A., Rossello X., Coughlan J.J., et al. 2023 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes
4. Noubiap J.J., Agbaedeng T.A., Nyaga U.F., et al. Atrial fibrillation incidence, prevalence, predictors, and adverse outcomes in acute coronary syndromes: a pooled analysis of data from 8 million patients. J Cardiovasc Electrophysiol. 2022;33(3):414–422. doi: 10.1111/jce.15351.
5. Batra G., Ahlsson A., Lindahl B., et al. Atrial fibrillation in patients undergoing coronary artery surgery is associated with adverse outcome. Ups J Med Sci. 2019;124(1):70–77. doi: 10.1080/03009734.2018.1504148.
6. Li G., Yang J., Zhang D., et al. Research progress of myocardial fibrosis and atrial fibrillation. Front Cardiovasc Med. 2022;9:889706. doi: 10.3389/fcvm.2022.889706.
7. Weber K.T., Janicki J.S., Shroff S.G., et al. Collagen remodeling of the pressure-overloaded, hypertrophied nonhuman primate myocardium. Circ Res. 1988;62:757–765.
8. Quah J.X., Dharmaprani D., Tiver K., et al. Atrial fibrosis and substrate based characterization in atrial fibrillation: Time to move forwards. J Cardiovasc Electrophysiol. 2021;32(4):1147–1160. doi:10.1111/jce.14987.
9. Akoum N., Morris A., Perry D., et al. Substrate modification is a better predictor of catheter ablation success in atrial fibrillation than pulmonary vein isolation: an LGE-MRI Study. Clin Med Insights Cardiol. 2015;9:25–31. doi:10.4137/CMC.S22100.
10. Nattel S. Molecular and cellular mechanisms of atrial fibrosis in atrial fibrillation. JACC Clin Electrophysiol. 2017;3(5):425–435. doi: 10.1016/j.jacep.2017.03.002.
11. Donal E., Lip G.Y., Galderisi M., et al. EACVI/EHRA Expert Consensus Document on the role of multi-modality imaging for the evaluation of patients with atrial fibrillation. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2016;17(4):355–383. doi:10.1093/ehjci/jev354.
12. Abubakar M., Irfan U., Abdelkhalek A., et al. Comprehensive quality analysis of conventional and novel biomarkers in diagnosing and predicting prognosis of coronary artery disease, acute coronary syndrome, and heart failure, a comprehensive literature review. J Cardiovasc Transl Res. 2024;17(6):1258–1285. doi:10.1007/s12265-024-10540-8.
13. Lopez-Andrs N., Rossignol P., Iraqi W., et al. Association of galectin-3 and fibrosis markers with long-term cardiovascular outcomes in patients with heart failure, left ventricular dysfunction, and dyssynchrony: insights from the CARE-HF (Cardiac Resynchronization in Heart Failure) trial. Eur J Heart Fail. 2012;14(1):74–81. doi: 10.1093/eurjhf/hfr151.
14. Li X., Ma C., Dong J., et al. The fibrosis and atrial fibrillation: is the transforming growth factor-beta 1 a candidate etiology of atrial fibrillation. Med Hypotheses. 2008;70(2):317–319. doi: 10.1016/j.mehy.2007.04.046.
15. Dong R., Zhang M., Hu Q., et al. Galectin-3 as a novel biomarker for disease diagnosis and a target for therapy (review). Int J Mol Med. 2018;41(2):599–614. doi: 10.3892/ijmm.2017.3311.
16. Zghaib T., Keramati A., Chrispin J., et al. Multimodal examination of atrial fibrillation substrate: correlation of left atrial bipolar voltage using multi-electrode fast automated mapping, point-by-point mapping, and magnetic resonance image intensity ratio. JACC Clin Electrophysiol. 2018;4(1):59–68. doi: 10.1016/j.jacep.2017.10.010.
17. Gramley F., Lorenzen J., Koellensperger E., et al. Atrial fibrosis and atrial fibrillation: the role of the TGF-1 signaling pathway. Int J Cardiol. 2010;143(3):405–413. doi: 10.1016/j.ijcard.2009.03.110.
18. Clementy N., Garcia B., Andr C., et al. Galectin-3 level predicts response to ablation and outcomes in patients with persistent atrial fibrillation and systolic heart failure. PLoS One. 2018;13(8):e0201517. doi: 10.1371/journal.pone.0201517.
19. Barasch E., Gottdiener J.S., Aurigemma G., et al. The relationship between serum markers of collagen turnover and cardiovascular outcome in the elderly: the Cardiovascular Health Study. Circ Heart Fail. 2011;4(6):733–739. doi: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.111.962027.
20. Lang R.M., Badano L.P., Mor-Avi V., et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2015;28(1):1–39.e14. doi: 10.1016/j.echo.2014.10.003.
21. Galderisi M., Cosyns B., Edvardsen T., et al. Standardization of adult transthoracic echocardiography reporting in agreement with recent chamber quantification, diastolic function, and heart valve disease recommendations: an expert consensus document of the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2017;18(12):1301–1310. doi: 10.1093/ehjci/jex244.
22. Nagueh S.F., Smiseth O.A., Appleton C.P., et al. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2016;29(4):277–314. doi: 10.1016/j.echo.2016.01.011.
23. Badano L.P., Kolias T.J., Muraru D., et al. Standardization of left atrial, right ventricular, and right atrial deformation imaging using two-dimensional speckle tracking echocardiography: a consensus document of the EACVI/ASE/Industry Task Force to standardize deformation imaging
24. Mor-Avi V., Lang R.M., Badano L.P., et al. Current and evolving echocardiographic techniques for the quantitative evaluation of cardiac mechanics: ASE/EAE consensus statement on methodology and indications: endorsed by the Japanese Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 2011;24(3):277–313. doi: 10.1016/j.echo.2011.01.015.
25. Takino T., Nakamura M., Hiramori K. Circulating levels of carboxyterminal propeptide of type I procollagen and left ventricular remodeling after myocardial infarction. Cardiology. 1999;91(2):81–86. doi: 10.1159/000006884.
26. Magga J., Puhakka M., Hietakorpi S., et al. Atrial natriuretic peptide, B-type natriuretic peptide, and serum collagen markers after acute myocardial infarction. J Appl Physiol. 2004;96(4):1306–1311. doi: 10.1152/japplphysiol.00557.2003.
27. Jirmar R., Pelouch V., Widimsky P., et al. Influence of primary coronary intervention on myocardial collagen metabolism and left ventricle remodeling predicted by collagen metabolism markers. Int Heart J. 2005;46(6):949–959. doi: 10.1536/ihj.46.949.
28. Kallergis E.M., Manios E.G., Kanoupakis E.M., et al. Extracellular matrix alterations in patients with paroxysmal and persistent atrial fibrillation: biochemical assessment of collagen type-I turnover. J Am Coll Cardiol. 2008;52(3):211–215. doi: 10.1016/j.jacc.2008.03.045.
29. Sonmez O., Ertem F.U., Vatankulu M.A., et al. Novel fibro-inflammation markers in assessing left atrial remodeling in non-valvular atrial fibrillation. Med Sci Monit. 2014;20:463–470. doi: 10.12659/MSM.890635.
30. Pilichowska-Paszkiet E., Baran J., Sygitowicz G., et al. Noninvasive assessment of left atrial fibrosis. Correlation between echocardiography, biomarkers, and electroanatomical mapping. Echocardiography. 2018;35(9):1326–1334. doi: 10.1111/echo.14043.
31. Travers J.G., Kamal F.A., Robbins J., et al. Cardiac fibrosis: the fibroblast awakens. Circ Res. 2016;118(6):1021–1040. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.115.306565.
32. Dziao E., Tkacz K., Byszczuk P. Crosstalk between the TGF-β and WNT signalling pathways during cardiac fibrogenesis. Acta Biochim Pol. 2018;65(3):341–349. doi: 10.18388/abp.2018_2635.
33. Zhao F., Zhang S., Chen Y., et al. Increased expression of NF-AT3 and NF-AT4 in the atria correlates with procollagen I carboxyl terminal peptide and TGF-1 levels in serum of patients with atrial fibrillation. BMC Cardiovasc Disord. 2014;14:167. doi: 10.1186/1471-2261-14-167.
34. Tian Y., Wang Y., Chen W., et al. Role of serum TGF-1 level in atrial fibrosis and outcome after catheter ablation for paroxysmal atrial fibrillation. Medicine (Baltimore). 2017;96(51):e9210. doi: 10.1097/MD.0000000000009210.
35. Liu Y., Niu X.H., Yin X., et al. Elevated circulating fibrocytes is a marker of left atrial Fibrosis and recurrence of persistent atrial fibrillation. J Am Heart Assoc. 2018;7(6):e008083. doi: 10.1161/JAHA.117.008083.
36. Kim S.K., Park J.H., Kim J.Y., et al. High plasma concentrations of transforming growth factor-β and tissue inhibitor of metalloproteinase-1: potential non-invasive predictors for electroanatomical remodeling of atrium in patients with non-valvular atrial fibrillation
37. Zhao L., Li S., Zhang C., et al. Cardiovascular magnetic resonance-determined left ventricular myocardium impairment is associated with C-reactive protein and ST2 in patients with paroxysmal atrial fibrillation. J Cardiovasc Magn Reson. 2021;23(1):30. doi: 10.1186/s12968-021-00732-5.
38. Tsang T.S., Barnes M.E., Bailey K.R., et al. Left atrial volume: important risk marker of incident atrial fibrillation in 1655 older men and women. Mayo Clin Proc. 2001;76(5):467–475. doi: 10.4065/76.5.467.
39. Beinart R., Boyko V., Schwammenthal E., et al. Long-term prognostic significance of left atrial volume in acute myocardial infarction. J Am Coll Cardiol. 2004;44(2):327–334. doi: 10.1016/j.jacc.2004.03.062.
40. Sabharwal N., Cemin R., Rajan K., et al. Usefulness of left atrial volume as a predictor of mortality in patients with ischemic cardiomyopathy. Am J Cardiol. 2004;94(6):760–763. doi: 10.1016/j.amjcard.2004.05.060.
41. Moller J.E., Hillis G.S., Oh J.K., et al. Left atrial volume: a powerful predictor of survival after acute myocardial infarction. Circulation. 2003;107(17):2207–2212. doi:10.1161/01.CIR.0000066318.21784.43
42. Pritchett A.M., Jacobsen S.J., Mahoney D.W., et al. Left atrial volume as an index of left atrial size: a population-based study. J Am Coll Cardiol. 2003;41(6):1036–1043. doi: 10.1016/s0735-1097(02)02981-9.
43. Mariana Barros Melo da Silveira M., Victor Batista Cabral J., Tavares Xavier A., et al. The role of galectin-3 in patients with permanent and paroxysmal atrial fibrillation and echocardiographic parameters of left atrial fibrosis. Mol Biol Rep. 2023;50(11):9019–9027. doi: 10.1007/s11033-023-08774-x.
44. Waek P., Grabowska U., Ciea E., et al. Analysis of the correlation of galectin-3 concentration with the measurements of echocardiographic parameters assessing left atrial remodeling and function in patients with persistent atrial fibrillation. Biomolecules. 2021;11(8):1108. Published 2021 Jul 28. doi: 10.3390/biom11081108.
Об авторах / Для корреспонденции
Алексей Иванович Кочетков, к.м.н., доцент, доцент кафедры терапии и полиморбидной патологии им. акад. М. С. Вовси, Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва, Россия; ak_info@list.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5801-3742Анна Владимировна Дубинина, аспирант 2-го года обучения кафедры терапии и полиморбидной патологии им. акад. М.С. Вовси, Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва, Россия; dubinina_anna2023@mail.ru, ORCID:
https://orcid.org/0009-0008-6383-0016
Наталья Евгеньевна Гаврилова, д.м.н., профессор кафедры терапии и полиморбидной патологии им. акад. М.С. Вовси, Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования; генеральный директор – главный врач ООО «Скандинавский центр здоровья», Москва, Россия; natysja2004@yandex.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4624-9189
Татьяна Николаевна Короткова, к.м.н., зав. лабораторией клинической биохимии, аллергологии и иммунологии, Федеральный исследовательский центр питания и биотехнологии, Москва, Россия; tntisha@gmail.com, ORСID: https://orcid.org/0000-0002-3684-9992
Илья Викторович Ворожко, к.м.н., старший науч. сотр. лаборатории клинической биохимии, аллергологии и иммунологии, Федеральный исследовательский центр питания и биотехнологии, Москва, Россия; bio455@inbox.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2529-9152
Антонина Владимировна Стародубова, д.м.н., зав. отделением сердечно-сосудистой патологии, заместитель директора по научной и лечебной работе, Федеральный исследовательский центр питания и биотехнологии; зав. кафедрой факультетской терапии лечебного факультета, Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, Москва, Россия; lechebnoedelo@yandex.ru,
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9262-9233
Карин Бадавиевич Мирзаев, д.м.н., доцент, проректор по научной работе и инновациям, директор Научно-исследовательского института молекулярной и персонализированной медицины, профессор кафедры клинической фармакологии и терапии им. акад. Б.Е. Вотчала, Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва, Россия; karin05doc@yandex.ru, ORCID:
https://orcid.org/0000-0002-9307-4994
Ольга Дмитриевна Остроумова, д.м.н., профессор, зав. кафедрой терапии и полиморбидной патологии им. акад. М.С. Вовси, Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования, Москва, Россия; ostroumova.olga@mail.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0795-8225; eLibrary SPIN: 3910-6585 (автор, ответственный за переписку)
Также по теме
