Diagnostic Informativity of Cardiac Specific Integrator (cBIN1(CS)) in Postinfarction Myocardial Remodelling
Diagnostic Informativity of Cardiac Specific Integrator (cBIN1(CS)) in Postinfarction Myocardial Remodelling
Abstract
It is well known that cardiac troponin and natriuretic peptides are the preferred biomarkers for diagnosis of acute myocardial infarction and heart failure. Recently, numerous researches dedicated to the study of additional markers of myocardial dysfunction have been observed. The aim of this study was to examine the diagnostic content of BIN-1(CS) as a biomarker of myocardial functional state evaluation in patients who underwent percutaneous coronary intervention. 100 patients (72 men and 38 women) were enrolled in the study with diagnosed myocardial infarction who underwent transluminal coronary angioplasty. All patients were measured their cBIN-1(CS) level, echocardiographic examination and six-minute walk test on the 7th day after AMI. As a result of the research, it was found that ejection fraction and the result of the six-minute walking test depended on cBIN-1 level.
1. Введение
Диагностическая и прогностическая значимость кардиальных биомаркеров для оценки тяжести повреждения миокарда у пациентов с сердечно-сосудистой патологией не подлежит сомнению и отражена как в клинических рекомендациях, так и в результатах научных исследований , . Следует отметить, что в последнее время наблюдается возрастающее число исследований, посвященных изучению диагностической и прогностической ценности новых кардиальных биомаркеров: ST2 , GDF-15 , , ET-1 , галектин-3. В качестве дополнительных биомаркеров отражающих миокардиальную дисфункцию предполагается использование маркеров фиброза и воспаления , .
В настоящее время общепризнанно, что сердечные тропонины и натрийуретические пептиды являются наиболее предпочтительными биомаркерами для диагностики острого и хронического повреждения миокарда .
В последнее десятилетие исследователями был предложен новый биомаркер кардиальной дисфункции cBIN-1(CS) , представляющий собой кардиоспецифический белок, способствующий организации микродоменов, ответственных за высвобождение кальция и инициацию процесса возбуждение-сокращение участвует в формировании мембраны поперечных канальцев (t-трубочек), и в поддержании гомеостаза внутриклеточного кальция. Показано, что низкий уровень белка cBIN1(CS) в кардиомиоцитах связан с сердечной инотропией , лузитропией и аритмогенезом и может быть измерен в плазме крови пациентов .
Имеются работы показавшие, связь уровня cBIN-1(CS) с ремоделированием ультраструктур кардиомиоцитов в виде нарушений структуры Т-трубочек , что клинически ассоциировано со снижением фракции выброса на фоне повышения сBIN-1(CS).
2. Методы и принципы исследования
В исследование были включены 100 пациентов, госпитализированные в отделение реабилитации с установленным диагнозом ОИМ в период с 2019 по 2021 год. Все пациенты до включения в исследовании изучили и подписали добровольное согласие.
В работу не были включены пациенты, имевшие в анамнезе анемию, заболевания щитовидной железы, клапанные пороки сердца, онкологические заболевания, цирроз печени, психические заболевания, и не подписавшие согласие. Пациенты, участвовавшие в исследовании, получали базисную терапию согласно современным клиническим рекомендациям. ЧКВ проводилось в течение 90-60`с момента поступления в СЦ и соответствовало принятому правилу «дверь-баллон». Для последующего анализа использовались демографические данные, наличие сопутствующей патологии, значение креатинина в сыворотке крови. На 7 сутки после перенесенного инфаркта миокарда пациентам было проведено эхокардиографическое исследование по стандартному протоколу с последующим проведением теста шестиминутной ходьбы. В день проведения инструментального исследования у всех включенных пациентов был произведен забор сыворотки крови для определения биомаркера сBIN-1(CS).
Образцы крови обследуемых больных были отцентрифугированы и заморожены при температуре –30˚С. Сывороточную концентрацию cBIN-1(CS) определяли иммуноферментным методом с помощью набора ИФА, (набор реагентов ELISA Kit for Bridging Integrator 1 (BIN1), каталог SEJ555Hu). Минимально определяемая концентрация 0,061нг/мл.
Статистическую обработку результатов исследования выполняли с помощью программы STATISTICA 10.0. Для оценки распределения количественных признаков был использован критерий Шапиро-Уилка. Количественные признаки представлены в виде медианы с квартилями [Q25; Q75]. Достоверность различий в группах оценивали при помощи непараметрического теста Манн-Уитни. Для оценки корреляции между переменными использовали непараметрический тест Спирмена. Критический уровень p-value для всех используемых процедур статистического анализа принимали равным 0,05.
3. Основные результаты
Клинико-демографическая характеристика и лабораторно-инструментальные показатели пациентов отображены в таблице 1, 2.
Таблица 1 - Клинико-демографическая характеристика исследуемых пациентов
Параметр | Количество |
Возраст лет, M ± SD | 62 ± 8 |
Мужской/женский | 72/28 |
ИМТ, Me (кг/м2) | 28,60 |
Артериальная гипертензия | 98 (98,0) |
Сахарный диабет 2 типа | 33 (33,0) |
ПИКС | 6 (6,0) |
Фибрилляция предсердий | 18 (18,0) |
Стенокардия напряжения | 12 (12,0) |
Q-ИМ | 46 (46,0) |
Таблица 2 - Лабораторно-инструментальные показатели пациентов
Параметр | Ме | 95% ДИ / Q₁ – Q₃ |
Фракция выброса, M ± SD (5) | 54 ± 8 | 52 – 56 |
ТШХ, M ± SD (м) | 325 ± 92 | 306 – 343 |
СРБ мг/мл, Me | 8,20 | 5,05 – 15,80 |
сBIN-1(CS), Me (нг/мл) | 0,754 | 0,614 – 0,859 |
Фракция выброса, M ± SD (5) | 54 ± 8 | 52 – 56 |
СКФ по CKD-EPI мл/мин/1.73м2, M ± SD | 70 ± 19 | 67 – 74 |
Конечно диастолический объем, Me (мл) | 133 | 110 – 157 |
Конечно систолический объем, Me (мл) | 56 | 46 – 65 |
Конечно диастолический размер, Me (мм) | 51 | 48 – 55 |
Конечно систолический размер, Me (мм) | 37 | 33 – 41 |
Средний возраст пациентов составил от 44 до 75 лет, медиана составила 62+8 лет. Мужчины составили 72 (72%) от всей выборки. Практически все пациенты имели длительный анамнез гипертонической болезни. Треть пациентов страдали сахарным диабетом. Средний индекс массы тела пациентов, участвующих в исследовании был равен 29 кг/м2. В качестве сопутствующей патологии пациенты имели хроническую болезнь почек со средней скоростью клубочковой фильтрацией 76,190 ± 22,400 мл/мин 1,73м2. 18 пациентов имели в анамнезе ишемическую болезнь сердца, 6 из которых ранее переносили инфаркт миокарда.
Пациенты, исходя из результата ТШХ распределились следующим образом: I ФК 6 пациентов (6%), II ФК 26 пациента (26%), III ФК 65 пациентов (65%), IV ФК 3 пациента (3%). Корреляционный анализ между показателями cBIN-1 и ИМТ (p=0,637, r=-0,048), cBIN-1 и СКФ (p=0,326, r=-0,099), не выявил статистически значимых изменений.
Обследование структурно-функционального состояния пациентов с перенесших инфаркт миокарда на 7 сутки реабилитации представлены в табл.3.
Таблица 3 - Различия структурно-функциональных параметров сердца у пациентов с Q и без Q ИМ
Показатель | Группы пациентов | ||
Q-ИМ (n=54) | Не Q-ИМ (n=46) | р | |
КДОлж, мл | 134 (108 – 159) | 135(118 – 158) | 0,523 |
КСО лж, мл | 57 (46 – 67) | 53 (44 – 66) | 0,385 |
КДРлж, мм | 50 (47 – 55) | 52 (48 – 55) | 0,616 |
КСРлж, мм | 37 (33 – 42) | 37 (34 – 41) | 0,738 |
ФВлж % | 53 ± 8 | 58 ± 10 | 0,019* |
Примечание: * – различия показателей статистически значимы (p <0,05)
Как видно из представленных данных, достоверные различия между пациентами с Q и не Q ИМ наблюдались только по состоянию систолической функции, сохранность которой была выше у пациентов с не Q ИМ (p<0,019). Различий по линейно-объемным показателям (КДО КСО КДР и КСР) между группами пациентов не выявлено.
Следует отметить, что при изучении корреляционной связи линейно-объемных параметров с уровнем биомаркера с cBIN-1 в группе с Q и не Q инфарктом миокарда нами не выявлено достоверных различий см. табл. 4. (р =0,452).
Таблица 4 - Корреляция эхокардиографических показателей с показателями cBIN-1 у пациентов с инфарктом миокарда
Показатели корреляции cBIN-1(CS) | Q-ИМ | НеQ-ИМ |
КДОлж, мл | p=0,562, r=-0,089 | p=0,877, r=0,024 |
КСО лж, мл | p=0,301, r=0,158 | p=0,904, r=-0,019 |
КДРлж, мм | p=0,618, r=-0,069 | p=0,941, r=-0,012 |
КСРлж, мм | p=0,578, r=0,085 | p=0,868, r=-0,026 |
ФВлж % | p=0,014, r=-0359 | p=0,003, r=-0,398 |
Примечание: Q и не-Q
КДО-конечно диастолический объем, КСО-конечно систолический объем, КДР-конечно диастолический размер, КСР-конечно систолический размер, ФВ-фракция выброса.
Обнаруженное отсутствие связи изучаемого биомаркера с линейно-объемными параметрами сердца, согласуется с работами Nikolova AP, Hitzeman TC . При этом корреляционный анализ в группах пациентов с инфарктом миокарда выявил отрицательную связь CS с фракцией выброса как в группе Q-ИМ (p=0,014, r=-0359), так и в группе не Q-ИМ (p=0,003, r=-0,398). Выявленная обратная зависимость показателя BIN1 (CS) с фракцией выброса (табл. 4) косвенно может свидетельствовать о связи острого повреждения сердечной мышцы с уровнем кардиального биомаркера.
Сопоставление сывороточного содержания BIN1 c функциональным классом сердечной недостаточности (табл.5) выявила обратную зависимость.
Таблица 5 - Анализ показателя CS в зависимости от функционального класса СН
Показатель | Категории | CS (нг/мл) | P | ||
Me | Q₁ – Q₃ | n | |||
ФК по NYHA СН | I | 0,237 | 0,165 – 0,301 | 6 | < 0,001* pIII – I = 0,009 pIV – I = 0,002 pIII – II = 0,015 pIV – II = 0,009 |
II | 0,572 | 0,375 – 0,827 | 26 | ||
III | 0,764 | 0,653 – 0,892 | 65 | ||
IV | 1,139 | 1,054 – 1,283 | 3 | ||
Примечание: * – различия показателей статистически значимы (p <0,05)
Корреляционный анализ сопоставления сывороточного уровня сBIN1 (CS) с функциональным состоянием миокарда по тесту с 6-минутной ходьбой (рисунок 1) показал наличие отрицательной связи как в группе Q-ИМ: увеличение cBIN-1 (CS) сопровождается уменьшением дистанции 101,73м, так и в группе не-Q-ИМ при увеличении CS пройденная дистанция уменьшается на 147,36м (, р=0,018*).
Рисунок 1 - График регрессионной функции, характеризующий зависимость результата теста 6-минутной ходьбы от cBIN-1 (CS)
4. Обсуждение
В последние десятилетия для оптимизации диагностики, прогнозирования и повышения эффективности терапии ХСН активно изучаются перспективные возможности применения биомаркерной стратегии.
Микаяма М. и др. в 1991 г. установили прямую взаимозависимость уровня мозгового натрийуретического пептида с функциональным классом ХСН, которая в настоящее время рекомендована для оценки тяжести сердечной недостаточности, для оценки прогноза и эффективности терапии (Алиева А.М. с соавторами, 2016, Daniels, Maisel A.S. 2007, Горева 2012 г.).
Из многочисленных современных биохимических маркеров лишь натрийуретические пептиды вошли в рутинную клиническую практику, зарекомендовав себя как маркеры миокардиального стресса, дисфункции миокарда и СН . В то же время, по мнению, один биомаркер не может учесть все аспекты синдрома ХСН. Литературные данные свидетельствуют о зависимости физиологических границ уровня NT-proBNP от суточного дисбаланса гормонов, пола, возраста, индекса массы тела (ИМТ)и др в отличие от сBIN-1 на содержание, которого не влияет возраст, пол, ИМТ, фибрилляция предсердий, ХСН в анамнезе, анемия и почечная недостаточность .
Выявленное в ходе исследования отсутствие существенных различий связи структурно-функциональных параметров инфарцированного миокарда с уровнем сывороточного содержания сBIN-1(CS), косвенно может свидетельствовать об одинаковой степени ультраструктурного поражения кардиомиоцитов и в частности Т-трубочек при Q и неQ инфаркте миокарда .
К ожидаемым различиям структурно-функциональных изменений миокарда при Q и неQ ИМ явилась более низкая фракция выброса левого желудочка (р=0,019). При этом не выявлено достоверных различий между линейно-объемными показателями сердца, как структурными элементами, сопряженными с сердечной недостаточностью.
Выявленное достоверно значимое снижение фракции выброса на фоне повышения сBIN-1(CS) связано с более выраженным нарушением систолической функции в том, числе и обусловленное, нарушением структуры Т-трубочек , . Известно, что потеря Т-трубочек является установленным признаком сердечной недостаточности и связана с нарушением сократимости левого желудочка , которое при длительной В- адренергической стимуляции наблюдаемое при высоком функциональном классе ХСН (3 ФК) также приводит к патологическому ремоделированию системы Т-трубочек вследствие потери сBIN-1(CS ,.
Обнаруженная в ходе исследования связь между уровнем сBIN-1(CS) и ФК ХСН (по тесту с 6`ходьбой) подтверждает целесообразность использования данного биомаркера для оценки миокардиальной недостаточности.
5. Заключение
Выводы:
1. Повышение сывороточного содержания сBIN-1(CS) ассоциировано и патогенетически взаимосвязано с выраженностью миокардиальной дисфункции при инфаркте миокарда.
2. Выявленная обратная корреляция уровня сBIN-1(aCS) с тяжестью функционального класса ХСН по тесту с 6-минутной ходьбой расширяет диапазон кардиочувствительных биомаркеров для оценки сердечной недостаточности на этапе ранней реабилитации пациентов.