Ассоциация внеклеточной ДНК с протяженностью изъязвленной атеросклеротической бляшки в инфаркт-зависимой артерии и объемом поражения миокарда среди больных с острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST, подлежащих чрескожному коронарному вмешательству

Наиболее грозным вариантом острого коронарного синдрома (ОКС), ассоциированным с высокой смертностью, является ОКС с подъемом сегмента ST (ОКСпST). Ведущая причина развития ОКСпST — атеротромбоз коронарных артерий [1].

Наряду с известными факторами, принимающими участие в патогенезе атеросклероза и атеротромбоза коронарных артерий, одну из ключевых ролей отводят внеклеточной ДНК (вкДНК). вкДНК представляет собой фрагментированную двухцепочечную ДНК, которая свободно циркулирует в жидких средах организма. В норме ее концентрации низкие, поскольку она быстро элиминируется макрофагами. Уровень вкДНК увеличивается при сепсисе, аутоиммунных, онкологических, сердечно-сосудистые заболеваниях, включая гипертонию, инфаркт миокарда (ИМ) и сердечную недостаточность [2][3]. Впервые вкДНК была описана Мандэлом и Метайс в 1948г [4]. Ее происхождение объясняют тремя процессами: клеточным апоптозом, некрозом и активной секрецией — образованием внеклеточных нейтрофильных ловушек (neutrophil extracellular traps — NETs). Так, при нарушении эвакуации холестерина из интимы стенок артерий, происходит активация нейтрофилов с инфильтрацией ими стенки артерии, выброс вкДНК и как следствие — ускорение формирования атеросклеротического поражения [5]. При гистологическом анализе образцов бляшек, полученных при тромбэктомии у больных с ОКСпST, наблюдалось обилие лейкоцитов, выделяющих вкДНК [6].

Помимо этого, пролонгированная ишемия при остром ИМ (ОИМ), приводит к клеточному апоптозу и некрозу кардиомиоцитов, из поврежденной мембраны которых в кровоток выделяются фрагменты вкДНК, вызывающие вторичное цитокин-опосредованное повреждение миокарда [7][8].

Высокие значения вкДНК ассоциированы с осложненным течением ИМ, в т. ч. развитием сердечной недостаточности, повторного ИМ и остановки сердечной деятельности [9].

В нижеприведенной работе был произведен анализ ассоциаций вкДНК у больных с ОКСпST и оценена его корреляция с лабораторными, инструментальными и клиническими данными.

Материал и методы

В одноцентровое пилотное наблюдательное проспективное исследование включались больные 18-75 лет, поступающие в кардиореанимацию ГБУЗ ГКБ им. С. С. Юдина ДЗМ за 2023г с диагнозом ОКСпST, имеющие клинические проявления не более 12 ч, подлежащие чрескожному коронарному вмешательству (ЧКВ). ОКСпST выставлялся по критериям действующих рекомендаций Минздрава Российской Федерации [10]. Всего в работу включено 44 пациента.

К критериям исключения относились больные с выраженной хронической сердечной недостаточностью (IV функционального класса по NYHA); кардиомиопатией любого генеза; перенесшие в течение 2 последних месяцев перед настоящей госпитализацией ИМ, тромбоэмболию легочной артерии, инсульт; не включались в исследование пациенты, имеющие при поступлении в стационар острое кровотечение, острый венозный/артериальный тромбоз, острое повреждение почек 2-3 стадии по KDIGO, острый инфекционный процесс, в т. ч. острую респираторную и вирусную инфекцию и новую коронавирусную инфекцию. При наличии в анамнезе цирроза печени (класс С по Чайлд-Пью), терминальной хронической почечной недостаточности, аутоиммунного заболевания, приема системных глюкокортикостероидов, иммуносупрессантов, активного онкологического процесса, ВИЧ-инфекции, а также невозможности получения информированного согласия, больные не отбирались в исследование.

Работа одобрена локальным этическим комитетом. Все больные подписывали информированное согласие на участие в исследовании.

Лабораторная диагностика. У всех больных при поступлении забиралась венозная кровь для определения широкого спектра лабораторных показателей. Анализ тропонина I производился сразу при поступлении (0 ч) и через 6 ч.

Определение вкДНК. Кроме того, у данной группы больных сразу при поступлении и через 24 ч после ЧКВ производилось измерение концентрации вкДНК с помощью методики "НуклеоТест" (НПФ ПОКАРД, Россия) — хромогенным методом определения ДНК содержащих структур. Методика заключалась в связывании специфического лиганда со свободно циркулирующей вкДНК и линкерным участком нуклеосом за счет электростатических связей, затем свободные участки ДНК взаимодействуют с коньюгатом, содержащим пероксидазу хрена и при добавлении красителя и окислителя в результате ферментативной реакции происходит окрашивание. Интенсивность окрашивания измеряется при помощи спектрофотометра и пропорциональна концентрации ДНК-содержащих структур в образце. Предварительно, уровень вкДНК для референсных границ нормальных значений был определен у 26 здоровых добровольцев. Он составил 78,0 (59,7-106,0) нг/мл (рис. 1).

Статистический анализ. При статистической обработке использовались стандартные пакеты программы SPSS v.26 (SPSS Inc., США). Для определения нормальности распределения количественных переменных использовались тесты Шапиро-Уилкса и Колмогорова-Смирнова, оценка эксцесса и асимметрии. Если переменные соответствовали нормальному распределению, то их значения представлялись как среднее и стандартное отклонение (М±SD). Если распределение количественной переменной не соответствовало нормальному, их значения представлялись в виде медианы (Me) и межквартильного диапазона (25%; 75%). Номинальные (качественные) значения указаны в абсолютных числах (n) и процентах (%).

Коэффициент Спирмена (r) использовался для оценки корреляций между количественными (при распределении, отличном от нормального) и порядковыми переменными, а при нормальном распределении признака применялся коэффициент Пирсона.

Для сравнения дискретных переменных использовался критерий χ² Пирсона с коррекцией на непрерывность, при малом количестве наблюдений — точный тест Фишера.

При выявлении зависимости уровня вкДНК (предварительно преобразованных в дискретные значения) в отношении осложнений ОКСпST и значимых с клинических состояний использовался анализ под характеристической кривой. Отрезную точку выбирали с учетом значений индекса Юдена и сопоставления отношения шансов для высоких и низких значений показателя. Чувствительность, специфичность, предсказательная ценность положительного (ПЦПР) и отрицательного результатов (ПЦОР) рассчитывали с помощью таблиц сопряжения.

Статистически значимыми считались различия при значениях двустороннего р<0,05.

Результаты

Всего в работу вошло 44 больных с ОКСпST, кровоток при поступлении по TIMI 0-1 регистрировался у 93,2%. Средний возраст включенных в анализ составил 60,6±9,6 лет, из них 74,6% мужчин, медиана индекса массы тела (ИМТ) превосходила нормальные значения — 28,4 (26,1-32,0) кг/м² и соответствовала предожирению. Доля пациентов с низким и средним риском госпитальной летальности составила 83,5%, что согласовывалось с тяжестью ОИМ по шкале Killip: 1-2 стадия составила 80%. Только 10,2% переносили ранее ИМ, у 13,6% имелась хроническая сердечная недостаточность, а сахарный диабет регистрировался в 15,3% случаев. Наиболее встречающейся фоновой нозологией была гипертоническая болезнь (93,2%). Среди осложнений в данной выборке встречались кардиогенный шок (18,4%), аритмия (16,9%), острая сердечно-сосудистая недостаточность и острая левожелудочковая недостаточность 13,6% и 11,9%, соответственно; летальный исход зарегистрирован у 8,5%. Основные характеристики отобранных больных с ОКСпST представлены в таблице 1.

В исследуемой выборке отмечалось успешное восстановление кровотока после ЧКВ: TIMI 3 у 93,2% пациентов, а снижение элевации сегмента ST составило >50% (с 4,41±2,1 мм до 1,4±1,2 мм, р<0,0001). Общая фракция выброса левого желудочка (ЛЖ) соответствовала промежуточной (46±12), нарушение локальной сократимости ЛЖ наблюдалось у 90%, причем 1 зона у 43,1%, тогда как 2 и более у 46,9% (рис. 2 А). Значимое поражение 1 коронарной артерии регистрировалось у 52,5% больных, 2 и 3 артерии лишь у 28,8 и 11,9%, соответственно. Имплантация 1 стента при ЧКВ отмечалась почти у 75% пациентов с ОКСпST, в остальных же случаях при выполнении процедуры осуществлялась установка 2, 3 и более стентов (рис. 2 Б). Медиана протяженности стентированного сегмента составила 24,0 (20,0-50,00) мм. Доля больных, которым было имплантировано ≥2 стентов с длиной стентированного сегмента ≥24 мм, составила 90,9%, тогда как пациенты с 1 стентом и подобной длиной стентированного сегмента встречались в 34% случаев (р=0,002). Имплантация ≥2 стентов выполнена 16,7% больных с поражением только 1 артерии и 35% пациентов, имеющих поражение 2 и более артерий (р=0,16) (табл. 2).

При анализе лабораторных показателей маркеры тромбообразования (фибриноген, Д-димер) находились в диапазоне референсных значений. Концентрация тропонина I в 0-6 ч отражала динамику течения ОИМ. Уровень вкДНК при поступлении соответствовал 94,5 (78,3-155,5) нг/мл и статистически значимо не отличался от такового после ЧКВ (115,0 (71,0-152,0), р=0,46), вместе с тем было зарегистрировано значимое различие при сравнении с медианой вкДНК группы добровольцев (78,0 (59,7-106,0), р=0,017) (рис. 3). Другие лабораторные данные представлены в таблице 3.

После для обнаружения значимых связей концентрации вкДНК до и после ЧКВ осуществлялся корреляционный анализ с клиническими, лабораторными и инструментальными показателями. Наиболее значимые связи отображены в таблице 4.

При помощи анализа площади под характеристической кривой выполнялся поиск зависимости уровня вкДНК до и после ЧКВ у больных с ОКСпST с осложнениями, а также с клиническими состояниями, имеющими значимые корреляции, представленные порядковыми переменными и преобразованными предварительно в дискретные значения. Ассоциации концентрации вкДКН до и после ЧКВ представлены в таблице 5.

По итогам анализа под характеристической кривой ассоциаций вкДНК до/после ЧКВ с осложнениями ОИМ выявлено не было. Однако отмечались статистически значимые ассоциации концентрации вкДНК до ЧКВ с имплантацией 2 и более стентов (0,71 (0,56-0,86), р=0,039) за процедуру (рис. 2 А), которая не уступала таковой у тропонина I, взятого в 1-й точке при непрямом сравнении (0,70 (0,54-0,87), р=0,043). вкДНК до ЧКВ >90 нг/мл увеличивала риск имплантации ≥2 стентов в 5,4 раза (отношение шансов (ОШ) 5,4, 95% доверительный интервал (ДИ): 1,11-28,93, р=0,044). Чувствительность, специфичность, ПЦПР и ПЦОР составляли 82%, 52%, 37,5% и 90,0%, соответственно. Статистически значимая ассоциация вкДНК была обнаружена в отношении протяженности стентированного сегмента >24 мм (0,73 при 95% ДИ: 0,58-0,89, р=0,009 и отсутствовала у тропонина I в 1-й точке (0,47 при 95% ДИ: 0,29-0,65, р=0,74)). Оптимальным дискретным значением вкДНК для данного клинического состояния было >105 нг/мл, при котором риск протяженного стентированного сегмента (>24 мм) увеличивался в 9 раз (ОШ 9,0 для 95% ДИ: 2,2-36,9, р=0,001), а чувствительность и специфичность, ПЦПР и ПЦОР составили 77,8%, 72%, 66,7% и 81,8%, соответственно. Помимо этого, ассоциация вкДНК до ЧКВ с количеством пораженных артерий коронарного русла ≥2 приближалась к статистической значимости (ОШ 0,67 при 95% ДИ: 0,51-0,83, р=0,052).

Для уровня вкДНК после ЧКВ выявлена ассоциация с нарушением локальной сократимости в ≥2 сегментах миокарда ЛЖ (ОШ 0,73 при 95% ДИ: 0,57-0,89, р=0,014) (рис. 2 Б), которая имела больше площадь под характеристической кривой, чем концентрация тропонина I через 6 ч от поступления (0,45 (0,26-0,64), р=0,6). Риск выявления нарушения локальной сократимости сегментов ЛЖ в ≥2 сегментах при отрезной точке вкДНК >105 нг/мл увеличивался в 5 раз (ОШ 5,0 при 95% ДИ: 1,23-20,3, р=0,014). Чувствительность, специфичность, ПЦПР и ПЦОР для вкДНК >105 нг/мл составили 79%, 57%, 26,5% и 75%, соответственно.

Обсуждение

В нашем исследовании концентрация вкДНК в сыворотке венозной крови у больных с ОКСпST оказалась выше и статистически значимо отличалась от группы здоровых добровольцев: 94,5 (78,3-155,5) vs 78,0 (59,7-106,0) нг/мл, р=0,017. Это согласуется с ранее проведёнными работами, так, например, Сui M, et al. (2013) при сравнении уровня вкДНК у больных с ОКС и здоровых людей выявили статистически значимые различия (2,285 (916,4-4,857) vs 118,3 (81,1-221,1) нг/мл, p<0,05 [11]. Аналогичные результаты отмечались у Shimony A, et al. (2010) [12], где уровень вкДНК у больных с ОКСпSТ cоставил 747±300 vs 471±203 нг/мл у контрольной группы (р=0,001).

В то же самое время статистически значимого влияния ЧКВ на уровень вкДНК в нашей работе выявлено не было, хотя и отмечалась некоторая тенденция к её росту после процедуры: 94,5 (78,3-155,5) vs 115,0 (71,0-152,0) нг/мл, р=0,46. Похожие результаты получены в исследовании Сui M, et al. (2013), где при измерении уровня вкДНК у 7 больных с ОКС (ОКСпST, ОКС без подъема сегмента ST и нестабильной стенокардией) регистрировалось повышение ее концентрации вплоть до 5 дня после ЧКВ. Тогда как в работе Helseth R, et al. (2016) [13] уровень вкДНК снизился после проведения ЧКВ у больных как с ОКСпST, так и со стабильной стенокардией, что, вероятно, являлось следствием нивелирования ишемии в коронарном русле и снижением интенсивности образования нейтрофильных внеклеточных ловушек. Упомянутые работы показали разнонаправленное влияние ЧКВ на концентрацию вкДНК, что обусловлено различием контингента больных, входивших в исследуемые группы с ОКС.

Корреляционный анализ позволил выявить значимые связи как вкДНК до ЧКВ, так и после ЧКВ (табл. 2). Актуальность данных результатов является бесспорной, т. к. база информации о вкДНК у пациентов с ОКСпST до сегодняшнего дня остается скудной, из-за малого количества клинических работ. При анализе литературных источников, посвящённых данной теме, ранее, как и в нашей работе, была определена связь триглицеридов и вкДНК в исследовании Langseth M, и et al. (2018) [14], где уровень вкДНК у больных с ОКСпST имел слабую положительную связь с триглицеридами (r=0,18), тогда как в нашем случае была сильная связь по шкале Чеддока (r=0,53). Все остальные связи описаны впервые и ранее не указывались. Определенно, свою роль отсутствия совпадений корреляционных связей в исследованиях играет разный перечень анализируемых параметров. Очевидно, в нашем случае это связано с акцентом на более широкий перечень клинических и лабораторно-инструментальных параметров, полученных в реальной практике, чего мы не встречали в аналогичных статьях.

Отдельно оценивалась корреляция вкДНК с маркерами ИМ и тромбообразования, однако значимых связей в ходе работы выявлено не было (табл. 2). Тем не менее исследования на эту тему демонстрируют противоречивые результаты, так, в работе Сui M, et al. (2013) [11] корреляционные связи вкДНК с пиковым уровнем тропонина, КФК-МВ (r=0,724 и r=0,669, соответственно) были обнаружены только при отсроченном анализе (точный временной промежуток не указан), а корреляции с Д-димером, фибриногеном и вовсе отсутствовали. Положительную корреляционную связь вкДНК с тропонином и КФК-МВ (r=0,48, p=0,03 для двух показателей) выявили Helseth R, et al. (2016) [13], но данная закономерность отмечалась только на 5 день после ЧКВ и была получена всего на 7 больных с ОКСпST.

Анализ площади под характеристической кривой не выявил статистически значимых ассоциаций концентрации вкДНК до и после ЧКВ с осложнениями ОКСпST (рис. 4). Мы связываем такой результат с наличием ограничений в нашей работе — небольшая выборка больных, одноцентровая работа, низкий и средний риск госпитальной летальности (у 83,5% пациентов) по классификации GRACE у поступающих. По всей видимости, нивелирование данных лимитирующих факторов способно придать значимость взаимосвязи вкДНК с осложнениями ОИМ. В работе Liu J, et al. (2019) [15], выполненной на 89 больных с ОКСПST, уже было показано, что концентрация вкДНК предсказывала как внутригоспитальную смертность (AUC 0,72 при 95% ДИ: 0,61-0,88), так и неблагоприятные сердечно-сосудистые события. Оптимальной отрезной точкой было значение 0,39 мкг/мл с чувствительностью и специфичностью 78 и 53%, соответственно.

Несмотря на отсутствие ассоциаций с осложнениями ОКСпST, значение вкДНК до ЧКВ >90 нг/мл и >105 нг/мл ассоциировалось с количеством имплантируемых стентов за процедуру и протяженностью стентированного сегмента. Так, риск имплантации ≥2 стентов увеличивался в 5 раз при концентрации вкДНК до ЧКВ >90 нг/мл, а выявление протяженного стентированного сегмента >24 мм увеличивалось в 9 раз при значениях вкДНК до ЧКВ >105 нг/мл. Несколько ранее в исследовании Borissoff JI, et al. (2013) [16], где контингент включенных больных отличался от нашего (282 пациента с хронической коронарной болезнью сердца), зарегистрировано, что более высокая концентрации вкДНК наблюдалась у пациентов с тяжелым поражением коронарного русла (69,59 нг/мл (41,25-87,75), р=0,003), оцененного по компьютерной коронароангиографии, а корреляционный анализ выявил умеренную положительную связь между количеством пораженных сегментов коронарной артерии (r=0,242; P<0,001). По итогу многомерной линейной регрессии, вкДНК являлся независимым предиктором, влияющим на количество пораженных сегментов коронарной артерии (β=0,140, р=0,026). На наш взгляд, это опосредованно указывает на тесную взаимосвязь процесса активации нейтрофилов с тяжестью поражения коронарного русла и, как следствие, ожидаемого сложного интервенционного вмешательства, высокого риска постоперационных осложнений (тромбоз, рестеноз стента), а также протяженного изъязвления атеросклеротических коронарных бляшек в одной коронарной артерии (в 87% случаев стентирована 1 коронарная артерия) у больных с ОКСпST.

Кроме того, вкДНК после ЧКВ ассоциировалась с нарушением локальной сократимости ЛЖ. Значение вкДНК после ЧКВ >105 нг/мл увеличивало риск формирования нарушения локальной сократимости в ≥2 сегментах ЛЖ в 5,4 раза. Стоит упомянуть, что связь вкДНК с объемом поражения миокарда (оцененный по магнитно-резонансной томографии) у больных с ОКСпST уже описывалась ранее [13], однако лишь на 5 и 7 сут. после ОИМ (r=0,61, p=0,01 и r=0,52, p≤0,04, соответственно), тогда как наша работа позволила предсказать это спустя 24 ч после ЧКВ. Определенно, влияние концентрации вкДНК на увеличение объема поражения миокарда ЛЖ может приводить к более тяжелому течению ОИМ, выраженной дисфункции ЛЖ и возможному дальнейшему развитию фатальных осложнений у больных с ОКСпST.

Полученные результаты, несмотря на все ограничения работы (пилотное исследование, одноцентровое, небольшая выборка), представляют интерес к маркеру нетоза — вкДНК как возможному предиктору осложнений и тяжести течения ОКСпST, нуждающемуся в дальнейшей валидации.

Заключение

Среди изученной группы больных с ОКСпST уровень вкДНК до и после ЧКВ был выше по сравнению с здоровыми добровольцами. Высокая концентрация вкДНК до и после ЧКВ у больных с OКСпST ассоциировалась с имплантации стентов >1, протяженностью стентированного сегмента >24 мм и развитием нарушения локальной сократимости ЛЖ >1 сегменте.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.