Закономерности формирования кальций-фосфатных бионов у пациентов с каротидным и коронарным атеросклерозом

Цель. Изучить механизмы формирования кальций-фосфатных бионов (КФБ), являющихся одним из триггеров дисфункции эндотелия, в крови пациентов с коронарным (КоА) и каротидным атеросклерозом (КаА) в сравнении со здоровыми донорами крови.

Материал и методы. В исследование было включено 264 субъекта: 88 пациентов с гемодинамически значимым (потребовавшим проведения каротидной эндартерэктомии вследствие ишемического инсульта (n=44) или хронической ишемии головного мозга (n=44)) КаА, 88 пациентов с гемодинамически значимым (ставшим причиной стабильной ишемической болезни сердца или инфаркта миокарда (ИМ)) КоА и 88 участников эпидемиологического исследования PURE (Prospective Urban Rural Epidemiology Study), не имеющих гемодинамически значимого КаА по данным ультразвукового исследования и симптоматического КоА. У включенных в исследование пациентов определялись параметры системного минерального гомеостаза: уровень общего и ионизированного кальция, фосфора, а также концентрации общего белка и ингибиторов внескелетной кальцификации альбумина и фетуина-А в сыворотке крови. Помимо этого, посредством перенасыщения (+2 ммоль/л) сыворотки крови пациентов солями кальция (CaCl₂) и фосфора (Na₂HPO₄) с последующей инкубацией при 37° С в течение 24 ч определялась ее склонность к формированию КФБ в сравнении с контрольной сывороткой.

Результаты. Выявлено, что пациенты с КаА (как нестабильным, т. е. вызвавшим ишемический инсульт, так и стабильным) и ИМ характеризуются повышенной склонностью сыворотки крови к формированию КФБ, а также сниженной концентрацией общего белка и альбумина в сочетании с повышенным уровнем ионизированного кальция. Корреляционный анализ позволил выявить, что формирование КФБ в сыворотке крови ассоциировано со снижением общего белка и альбумина. Таким образом, при истощении белкового депо в крови повышается уровень свободных ионов кальция, нейтрализуемых далее путем формирования КФБ, являющихся вторичным депо ионов кальция.

Заключение. Формирование КФБ в сыворотке крови обусловлено вызванным снижением концентрации общего белка и альбумина, повышением уровня ионизированного кальция и ассоциировано с развитием атеросклероза в различных сосудистых бассейнах, включая прогрессирование КоА от стабильной ишемической болезни сердца до ИМ.

1. Lind L, Skarfors E, Berglund L, et al. Serum calcium: a new, independent, prospective risk factor for myocardial infarction in middle-aged men followed for 18 years. J Clin Epidemiol. 1997;50(8):967-73. https://doi.org/10.1016/S0895-4356(97)00104-2.

2. Foley RN, Collins AJ, Ishani A, Kalra PA. Calcium-phosphate levels and cardiovascular disease in community-dwelling adults: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study. Am Heart J. 2008;156(3):556-63. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2008.05.016.

3. Larsson TE, Olauson H, Hagstrom E, et al. Conjoint effects of serum calcium and phosphate on risk of total, cardiovascular, and noncardiovascular mortality in the community. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2010;30(2):333-9. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.109.196675.

4. Heiss A, Eckert T, Aretz A, et al. Hierarchical role of fetuin-A and acidic serum proteins in the formation and stabilization of calcium phosphate particles. J Biol Chem. 2008;283(21):14815-25. https://doi.org/10.1074/jbc.M709938200.

5. Heiss A, Pipich V, Jahnen-Dechent W, Schwahn D. Fetuin-A is a mineral carrier protein: small angle neutron scattering provides new insight on Fetuin-A controlled calcification inhibition. Biophys J. 2010;99(12):3986-95. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2010.10.030.

6. Kutikhin AG, Velikanova EA, Mukhamadiyarov RA, et al. Apoptosis-mediated endothelial toxicity but not direct calcification or functional changes in anti-calcification proteins defines pathogenic effects of calcium phosphate bions. Sci Rep. 2016;6:27255. https://doi.org/10.1038/srep27255.

7. Шишкова Д. К., Великанова Е. А., Мухамадияров Р. А. и др. Изучение механизма специфичной эндотелиотоксичности кальций-фосфатных бионов. Сибирский научный медицинский журнал. 2019;4(39):12-21. https://doi.org/10.15372/SSMJ20190402.

8. Шишкова Д. К., Великанова Е. А., Кривкина Е. О. и др. Токсическое действие кальций-фосфатных бионов на адвентицию брюшной аорты крыс. Атеросклероз и дислипидемии. 2018;(3):37-43.

9. Pasch A, Block GA, Bachtler M, et al. Blood Calcification Propensity, Cardiovascular Events, and Survival in Patients Receiving Hemodialysis in the EVOLVE Trial. Clin J Am Soc Nephrol. 2017;12(2):315-22. https://doi.org/10.2215/CJN.04720416.

10. Bundy JD, Cai X, Scialla JJ, et al; CRIC Study Investigators. Serum Calcification Propensity and Coronary Artery Calcification Among Patients With CKD: The CRIC (Chronic Renal Insufficiency Cohort) Study. Am J Kidney Dis. 2019;73(6):806-14. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2019.01.024.

11. Pruijm M, Lu Y, Megdiche F, et al. Serum calcification propensity is associated with renal tissue oxygenation and resistive index in patients with arterial hypertension or chronic kidney disease. J Hypertens. 2017;35(10):2044-52. https://doi.org/10.1097/HJH.0000000000001406.

12. Smith ER, Ford ML, Tomlinson LA, et al. Serum calcification propensity predicts allcause mortality in predialysis CKD. J Am Soc Nephrol. 2014;25(2):339-48. https://doi.org/10.1681/ASN.2013060635.

13. Bostom A, Pasch A, Madsen T, et al. Serum Calcification Propensity and Fetuin-A: Biomarkers of Cardiovascular Disease in Kidney Transplant Recipients. Am J Nephrol. 2018;48(1):21-31. https://doi.org/10.1159/000491025.

14. Nakazato J, Hoshide S, Wake M, et al. Association of calciprotein particles measured by a new method with coronary artery plaque in patients with coronary artery disease: A crosssectional study. J Cardiol. 2019;74(5):428-35. https://doi.org/10.1016/j.jjcc.2019.04.008.

15. Smith ER, Hewitson TD, Cai MMX, et al. A novel fluorescent probe-based flow cytometric assay for mineral-containing nanoparticles in serum. Sci Rep. 2017;7(1):5686. https://doi.org/10.1038/s41598-017-05474-y.