Цистатин С как показатель развития сердечно-сосудистых событий при ишемической болезни сердца

ЦИСТАТИН С КАК ПОКАЗАТЕЛЬ РАЗВИТИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ СОБЫТИЙ ПРИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА

1, 2, 1, 2, 2, 3, 1

1Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Научно-исследовательский институт физиологии и фундаментальной медицины”, Новосибирск, РФ

2Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “Научно-исследовательский институт биохимии”, Новосибирск, РФ

3Федеральное государственное бюджетное научное учреждение научно-исследовательский институт молекулярной патологии и патоморфологии, Новосибирск, РФ

Реферат

Исследована роль ингибитора цистеиновых протеаз - цистатина С – как возможного предиктора острых сердечно-сосудистых событий у больных с ишемической болезнью сердца. При ишемической болезни сердца отмечено увеличение концентрации цистатина С в сыворотке крови, особенно у больных с риском развития кардиоваскулярных осложнений. По сравнению с другими показателями цистатин С является возможным предиктором кардиоваскулярных осложнений, однако уступает высокочувствительному С-реактивному белку и высокочувствительному мозговому натрийуретическому пептиду.

Ключевые слова: Цистатин С, ИБС, биохимические маркеры

T. *****@***ru

Поиск новых биологических маркеров и предикторов осложнений при сердечно-сосудистых заболеваниях занимает важное место в ранней диагностике и мониторировании эффективности лечения [1-5]. В рамках клинической протеомики предложены новые кандидаты в биомаркеры сердечно-сосудистых заболеваний (атеросклероз, гипертоническая болезнь и др.) [6-8]. Исследуется ряд соединений нелипидной природы, среди которых перспективны: ингибитор цистеиновых протеаз цистатин С (оценка кардиоренального синдрома и выявление групп риска атеросклероза среди лиц среднего возраста) [13-15].

Проводится сравнительный анализ роли изменений ряда показателей нелипидной природы (NT-proBNP, цистатин С и др.) как маркеров риска острых сердечно-сосудистых событий и предикторов рестеноза при коронарном стентировании[9]. До настоящего времени не выявлены взаимоотношения этих показателей с нарушениями известных воспалительных маркеров атеросклероза (высокочувствительный С-реактивный белок - h-CRP), связь нарушений с данными, полученными в сыворотке крови и локально, в атеросклеротической бляшке [10 - 12]. Не исследована связь между группой предложенных показателей с известными маркерами атеросклероза липидной природы и рядом маркеров воспаления.

Цистатины – эндогенные низкомолекулярные белки, основная функция которых связана с ингибированием цистеиновых протеаз и регуляцией активности протеолиза [2-4]. Среди цистатинов выделены три типа: внутриклеточные (цистатины А и В), внеклеточные (цистатины C, S, SA, SN и др.) и 3-я группа (HMW - и LMW, высоко - и низкомолекулярные кининогены) [5, 15]. Цистатин С является более изученным по сравнению с другими цистатинами [4, 5, 15]. Представлены данные о различных функциях цистатина С, включающие: старение, гибель клеток и их выживание, клеточную дифференцировку, пролиферацию и миграцию ряда клеток, деградация белков внеклеточного матрикса, продукцию интерлейкинов и NO, процессинг и презентация антигена [ 5 ].

.

Цель – выявить, в какой степени цистатин С может выступать в качестве молекулярного нелипидного маркера риска острых сердечно-сосудистых событий у больных с ишемической болезнью сердца.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследовании, проводимом на базе 1-й городской поликлиники г. Новосибирска, в качестве контроля (сравнения) была выбрана группа пациентов 60-75 лет – 54 человека с диффузной дорсопатией (в стадии ремиссии, без изменений липидного спектра сыворотки крови), у которых в анамнезе не было ИБС (группа 1). В другую группу вошли 62 пациента соответствующего возраста с ИБС (группа 2). Во обеих группах проведено измерение предшественника мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP), которое использовали в качестве критерия тяжести сердечной недостаточности, в результате чего. все больные 2 группы были разделены на две подгруппы: пациенты с ИБС (n=39) (группа 2а), у которых значение NT-proBNP составляло 271,6±50,3 и пациенты, страдающие ИБС с высоким риском летального исхода (n=23) со значениями 1394,0±319,2 пг/мл.(группа 2б). У всех обследуемых получено информированное согласие на забор биологических проб и их использование.

Концентрацию цистатина С оценивали иммунотурбидиметрическим методом (наборы цистатин С-АТ, Япония, Аква-Тест, Санкт-Петербург). Данный метод использует коллоидные частицы золота, покрытые поликлональными антителами к цистатину С человека. Концентрацию креатинина, мочевины, высокочувствительноего С-реактивного белка (h-CRP), липидного профиля, активности лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинфосфокиназы (КФК), креатинфосфокиназы МВ (КФК-МВ) определяли на Beckman Coulter (США) c помощью соответствующих наборов и реагентов этой фирмы. Определение pro-BNP проводили на полуавтоматическом ИФА анализаторе «Эффос 9305» (РФ).

Статистическую обработку полученных данных выполняли с методом ANOVA с использованием пакета прикладных программ «STATISTICA 10». Характер распределения исследуемых параметров оценивали графическим способом, а также с использованием критерия Колмогорова - Смирнова. При параметрическом распределении исследуемого признака оценку межгрупповых различий проводили с использованием t критерия Стьюдента. При непараметрическом распределении использовали U - критерий Манна - Уитни. Использовались методы корреляционного анализа (Pearson, Spearman). Выявленные различия считали статистически значимыми при величине p <0,05.

Результаты и обсуждение. У пациентов с диагнозом ИБС, находящихся на стационарном лечении, выявлены достоверно значимые отклонения биохимических параметров по сравнению с контрольной группой пациентов. Так, активность ферментов АлАТ, ЛДГ, ЩФ, ГГТП была выше достоверно выше по сравнению с соответствующим контролем (таблица 1). На сегодняшний день представляется актуальной комплексная оценка вклада биохимических показателей в диагностику и прогноз сердечно-сосудистых событий. При сердечной недостаточности, при ИБС активность в сыворотке крови больного имеет тенденцию (статистически недостоверно) к повышению; однако при наступлении инфаркта миокарда уже через 20 минут активность обеих трансаминаз в сыворотке крови резко, в десятки и сотни раз, превышает уровни контрольных величин в крови здорового человека.

Необходимо указать, что помимо трансаминаз сыворотки крови, при инфаркте миокарда весьма информативными ферментативными пробами являются ЛДГ и КФК тесты, относящиеся также к так называемым некротическим ферментным методам. Это означает, что при повреждении и распаде части миокардиоцитов вследствие нарушения коронарного кровоснабжения (тромбом) из обескровленной зоны вымываются в кровь продукты белкового распада, включая ферменты.

Диагностическая ценность ферментов существенно повысилась после внедрения в клиническую практику методов определения изоферментов. При органическом поражении сердечной мышцы в сыворотке крови резко повышается уровень не только общей ЛДГ, но, что очень важно для точности диагноза, это повышение преимущественно обусловлено изоферментами 1 и 2, соответственно Н4 и НЗМ1. Вторым ферментом, диагностическая ценность которого еще выше, в особенности при инфаркте миокарда, является КФК, главным образом, КФК-МВ изоформы, характерной для сердечной мышцы. Таким образом, в нашем исследовании с большой выборкой пациентов с ИБС наглядно показано изменение этих информативных биохимических маркеров патологии сердечной недостаточности.

По сравнению с данными, полученными у контрольных пациентов, у больных ИБС обнаружена тенденция к увеличению общего холестерина, триглицеридов, ЛПНП и коэффициента атерогенности, и значительно в 1,6 раз повышался уровень hs-СРБ (таблица 1). При многофакторном анализе и учете других факторов риска (возраст, курение, ожирение, гипертензия, сахарный диабет) оказалось, что только уровень hs-СРБ и отношение ХС/ХС ЛПВП имели независимое прогностическое значение для определения риска развития коронарной и церебрососудистой патологии. Независимое прогностическое значение уровня СРБ в определении риска коронарных событий как у больных с ИБС, так и у практически здоровых лиц показано в результате ряда многоцентровых исследований [3, 7]. У здоровых лиц с содержанием hs-СРБ в верхнем квартиле риск развития инфаркта миокарда был увеличен в 2,9 раза, и эта зависимость сохранялась на протяжении 6 лет наблюдения, а возникновение инсульта – в1,9 раза больше, чем в нижнем [3, 5, 7].

При изучении маркеров нарушений почечных функций – креатинина, мочевины и цистатина С у пациентов с ИБС нами показано достоверное увеличение этих показателей по сравнению с пациентами, в анамнезе которых нет ИБС (таблица 1).

NT-pro-BNP (мозговой натрийуретический пептид) – признанный маркер декомпенсации сердечной недостаточности, может изменяться и в связи с нарушенной функцией почек, по некоторым данным, может использоваться для прогнозирования течения не только сердечной недостаточности, но и ИБС [3, 7]. Среди наблюдаемых нами пациентов с высоким уровнем NT-pro-BNP и соответственно с высоким риском осложнений ИБС отмечено достоверно значимое увеличение большинства биохимических маркеров нарушений функций почек – креатинина, мочевины, h-CРБ и цистатина С (таблица 2). Взаимосвязь патологии сердечно-сосудистой системы и ренальной дисфункции названо «кардиоренальным синдромом». Центральный патофизиологический процесс, характерный для КРС – это параллельное и взаимосвязанное: 1) развитие и прогрессирование коронарного и некоронарного атеросклероза, 2) развитие и прогрессирование гломерулосклероза, что приводит, 3) к одновременному повышению риска сердечно-сосудистых и почечных осложнений. Особенно значительные изменения показателей, являющимися маркерами этих изменений, отмечалось в подгруппе пациентов с ИБС с высокими значениями NT-pro-BNP.

При статистическом анализе нами показана прямая коррелятивная зависимость между уровнем цистатина С, мочевины, креатинина и NT-pro-BNP (таблица 3), что указывает на важное значение цистатина С в выявлении нарушений не только почечных функций, но и патологии сердечно-сосудистой системы. По сравнению с другими показателями цистатин С является возможным предиктором кардиоваскулярных осложнений, однако уступает высокочувствительному С-реактивному белку и мозговому натрийуретическому пептиду.

Благодарность

Приносим благодарность Игнатику Игорю Николаевичу (АкваТест, Санкт-Петербург) за предоставление наборов для турбодиметрического определения цистатина С человека.

Таблица 1. Биохимические показатели у пациентов с ишемической болезнью сердца

(группа 2) по сравнению с контрольной группой соответствующего возраста (группа 1) (M±m)

Показатель	группа 1 без ИБС (N=54) M±m	группа 2 с ИБС (N=62) M±m
Аспартатаминотрансфераза (АСТ) Ед/л	21,4±0,64	26,8±0,70*
Аланинаминотрансфераза (АЛТ) Ед/л	19,9±1,14	29,3±0,80*
Гамма-глютамилтранспептидаза (ГГТП) Ед/л	24,3±4,68	65,9±2,68*
Щелочная фосфатаза Ед/л	76,0±5,61	218,1±3,51*
Лактатдегидрогеназа (ЛДГ) Ед/л	341,4±9,85	510±47,66*
Креатинфосфокиназа (КФК) Ед/л	155±31,22	165,3±41,15
КФК-МВ Ед/л	13,3±6,60	33,4,3±13,36*
Холестерин ммоль/л	5,2±0,17	5,7±0,03*
Альфа-холестерин ммоль/л	1,4±0,06	1,23±0,01*
Триглицериды ммоль/л	1,5±0,12	1,8±0,03*
Коэффициент атерогенности (КАТ) ед	2,7±0,27	3,7±0,04*
Креатинин мкмоль/л	76,81±1,57	94±0,69*
Мочевая кислота мкмоль/л	270,8±14,91	367,6±2,72*
Мочевина ммоль/л	5,5±0,18	7,2±0,09*
h-СRP мг/л	2,6±0,30	10,7±0,89*
Цистатин С мг/л	0,8±0,027	1,1+0,07*

Примечание: N –количество пациентов.

Уровень значимости *-p<0,05 по сравнению с группой 1 без ИБС.

Таблица 2. Показатели концентрации цистатина С в сравнении с другими маркерами

кардио-ренальной функции у пациентов с ИБС с высоким риском

сердечно-сосудистых осложнений

Показатели	Группа 1 (без ИБС), M±m	Группа 2а (с ИБС,) M±m	Группа 2б (с ИБС с высоким риском) M±m
pro-BNP пг/мл	98,6±5,86	271,6±50,336*	1394,1±319,2*+
h-CRP мг/л	2,6±0,30	5,1±1,75*	5,4±1,72*
цистатин С мг/л	0,80±0,035	0,99±0,050*	1,25±0,090*+
Креатинин мкмоль/л	76,8±1,57	80,2±3,20*	86,5±3,97*
Мочевина ммоль/л	5,5±0,18	6,8±0,33*	7,3±0,46*

Примечание: Уровень значимости * - p<0,05 по сравнению с группой 1 без ИБС,

+ - p<0,05 по сравнению с группой 2а.

Таблица 3. Корреляционные связи при сравнении концентрации цистатина С в сыворотке

крови с исследованными показателями.

Параметры	Коэффициент корреляции
Цистатин С & Мочевина	0,23*
Цистатин С & Pro-BNP	0,54*
Pro-BNP & Мочевина	0,49*
Мочевина & Креатинин	0,55*
Pro-BNP & Креатинин	0,22*
Цистатин С & Креатинин	0,22*

Примечание: *- p<0,05.

Авторы

Геворгян Маргарита Маиловна

Gevorgyan Margarita Mailovna

Воронина Наталья Петровна

Voronina Natalya Petrovna

Гончарова Наталья Валерьевна

Goncharova Natalya Valerkevna

Козарук Татьяна

Kozaruk Tatyana V.

Русских Галина Сергеевна

Russkikh Galina Sergeevna

Богданова Людмила Александровна

Bogdanova Ludmila Alexandrovna

Kороленко Татьяна Александровна t. *****@***ru

Korolenko Tatyana Alexandrovna

Адрес для переписки:

630117 Новосибирск-117, ул. Тимакова, 4. ФГБУ “НИИ ФФМ” СО РАМН

Тел. лаб. (383) 3348956

t. *****@***ru

ЛИТЕРАТУРА

1. , Короленко T. A., , Герасимова T. П. // Кардиология, 2012; 52(2):23-28.

2. Bengtsson E., Nilsson J., Jovinge S. // Front Biosci 2008. 13: 5780-5786.

3. Lv B.-J., Lindholt J. S., Cheng X., et al. // PloS One, 2012, 7 ( 7). e41813 4. Frendéus K. H., Wallin H., Janciauskiene S., Abrahamson M. // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2009 ;41(11):2262-2269.

5. Grubb A., Blirup-Jensen S., Lindström V., et al. // Clin Chem Lab Med. 2010; 48(11):1619-1621.

6. Korolenko T. A., Rukavishnikova E. V., Safina A. F. et al. // Biol. Chem. Hoppe Seyler. 1992. Vol. 373, N 7. P. 573-580.

7. Korolenko T. A., Svechnikova I. G., Filjushina E. E. et al. // Drugs Exp. Clin. Res. 1998. Vol. 24, N 5-6. P.253-260.

8. Korolenko T. A., Cherkanova M. S., Gashenko E. A. et al. // In: Cystatins: Protease inhibitors, biomarkers and immunomodulators. Nova Science Publishers. Editors: John B. Cohen and Linda P. Ryseck; 2011: 187-204.

9. Korolenko T., Cherkanova M., Gerasimova T., Korolenko Ts. // In: New insights into mechanisms and management of heart disease. Medimond Int. Proceedings of 18th Int. Congress Heart Disease. Vancouver, Canada, 2014, p. 57-86.

10. Shlipak M. G., Wassel Fyr C. L.,† Glenn M. Chertow G. M. et al. // Am. Soc. Nephrol., 2006. 17: 254–261.

11. Nagesh, C. M., Roy A. // Indian J. Med. Res. 2010. 132, 627-633.

12.Safina A. F., Korolenko T. A., Mynkina G. I. et al. // Agents and Actions, Suppl. 1992. Vol. 38, Pt. 3. P. 370-375.

13. Wallin H., Abrahamson M., Ekström U. // J. Biol. Chem. 2013; 288(23):17019-17029.

14. Zhao C., Yang L., Mao L. et al. // Coron. Artery Dis. 2013; 24(5):357-360. doi: 10.1097/MCA.0b013e328361b3a4.

15. Zhu Y., Zhang H. P., Wang Y. C., et al. // See comment in PubMed Commons belowScand. J. Clin. Lab. Invest. 2015;75(3):265- 272. doi: 10.3109/00365513.2015.1006137.