Клиническое значение адреномедуллина как потенциального биомаркера коронарного кальциноза при стабильной ишемической болезни сердца

Увеличивающаяся распространенность факторов риска, таких как ожирение, курение, повышенный уровень холестерина, сахарный диабет, артериальная гипертония, малоподвижный образ жизни и нездоровые привычки питания, способствуют увеличению роста сердечно-сосудистых заболеваний, включая ишемическую болезнь сердца (ИБС) [1]. Темпы прироста ИБС за последнее десятилетие увеличились в среднем на 10-20%, при этом в Российской Федерации за 2022г ИБС достигла 23,8% в структуре летальных исходов от всех причин и 54,2% (1 место) в структуре причин смерти от болезней системы кровообращения [2].

С одной стороны, одним из ранних маркеров наличия атеросклеротического поражения коронарных артерий (КА) является кальциевый индекс (КИ), вычисление которого позволяет более точно определить пациентов, относящихся к группе высокого риска наличия ИБС [3][4]. С другой стороны, верификация признаков ишемии миокарда служит определяющим критерием для обоснования инвазивных вмешательств. Одной из наиболее распространенных в клинической практике методик, позволяющих оценить функциональную значимость атеросклеротического поражения, считается перфузионная сцинтиграфия миокарда (ПСМ) [5]. Важно отметить, что при многососудистом поражении коронарного русла чувствительность ПСМ ограничена развитием феномена "сбалансированной ишемии". В качестве более точного инструмента выступает динамическая однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ). Данная методика расширяет возможности стандартной ПСМ, позволяя рассчитывать абсолютные показатели глобального и регионарного миокардиального кровотока, а также коронарного резерва, что обеспечивает объективную оценку гемодинамической значимости стенозов [6]. Вместе с тем, несмотря на высокую диагностическую значимость, радионуклидные методы характеризуются значительной трудоемкостью и сопряжены с лучевой нагрузкой. В связи с этим поиск альтернативных неинвазивных маркеров, обеспечивающих своевременную стратификацию риска и верификацию ИБС, сохраняет статус актуальной проблемы здравоохранения.

Одним из перспективных маркеров, который может быть связан с кальцификацией КА и ишемическими изменениями миокарда, является адреномедуллин (АДМ) — вазоактивный пептид, открытый в 1993г, определяющийся в различных тканях и органах и выполняющий множество биологических функций [7]. В экспериментальных моделях было установлено, что АДМ способствует вазодилатации КА не только за счет снижения концентрации кальция в гладкомышечных клетках, но и за счет снижения чувствительности сократительного аппарата к кальцию [8]. В нескольких исследованиях обнаружена значимая связь между гиперэкспрессией АДМ и неблагоприятными клиническими событиями [9][10].

Целью работы являлось изучение взаимосвязи экспрессии АДМ с наличием коронарного кальция, параметрами ПСМ и миокардиального кровотока у пациентов с подозрением на ИБС.

Материал и методы

Исследуемая популяция. Исследование являлось одноцентровым ретроспективным, в которое были включены 54 пациента (медиана возраста — 57,5 (40,5; 73,0) лет) с подозрением на наличие ИБС, которые были направлены на проведение мультиспиральной компьютерной томографии КА (МСКТ-КАГ) в Научно-исследовательский институт кардиологии — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения "Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук" с 2021 по 2023 гг. В исследование не включались пациенты, перенесшие острые сосудистые события в течение последних 6 мес. перед включением в исследование; пациенты, которым ранее была выполнена реваскуляризация миокарда; с наличием тяжелых форм нарушений ритма сердца или выраженных клапанных пороков и тяжелой сопутствующей патологией; отказавшиеся от участия в исследовании. Дизайн исследования представлен на рисунке 1.

Дизайн и реализация протокола соответствовали этическим принципам Хельсинкской декларации; разрешение на проведение было выдано локальным этическим комитетом (протокол № 204 от 18.11.2020). Перед включением в исследование каждый пациент подписал добровольное информированное согласие.

Трансторакальная эхокардиография. В соответствии с рекомендациями Американского общества эхокардиографии была проведена трансторакальная эхокардиография по стандартному протоколу. Оценивали конечно-систолические и конечно-диастолические размеры и объемы, фракцию выброса левого желудочка [11].

МСКТ-КАГ. Всем пациентам была выполнена МСКТ-КАГ на 64-рядном томографе Revolution Evo (GE HealthCare, США). За сутки до исследования пациентам рекомендовали исключить из рациона кофеиносодержащие напитки, прием метформина, силденафила и обезболивающих средств. Для определения КИ выполняли бесконтрастную компьютерную томографию области сердца с проспективной электрокардиографической синхронизацией и дальнейшей реконструкцией в 75% фазу R-R интервала сердечного цикла. Запись проводили от уровня бифуркации трахеи до диафрагмы с задержкой дыхания (6-8 с) в пошаговом режиме с толщиной срезов 2,5 мм и временем вращения трубки 0,4 с. Напряжение трубки — 120 кВ, сила тока — 200-435 мА. Анализ КИ проводили по методу Agatston на рабочей станции AdvantageWorkstations 4.7 (GE Healthcare, Milwaukee, WI, USA) в программе SmartScore 4.0 (в ед. Агатстона). В результате обработки получали данные о кальцинозе КА по сосудистым регионам (ствол левой КА, передняя нисходящая артерия, огибающая артерия и правая КА) и суммарно по коронарному руслу [12].

Динамическая ОФЭКТ и ПСМ. Радионуклидную диагностику осуществляли с использованием гибридной системы GE Discovery NM/CT 570c (GE Healthcare, США). Протокол исследования, реализованный по двухдневной схеме "покой-нагрузка", сочетал динамическую ОФЭКТ и электрокардиографическую синхронизированную сцинтиграфию. На основе динамических томосцинтиграмм проводили количественный анализ миокардиального кровотока (MBF) и резерва (CFR). В ходе ПСМ рассчитывали полуколичественные показатели: SSS (Summed Stress Score, стресс-индуцированный дефект перфузии), SRS (дефект перфузии в условиях покоя) и SDS (Summed Difference Score, их разностное значение).

Подготовка пациентов соответствовала стандартам ПСМ: за 48 ч отменялись нитраты, бета-адреноблокаторы и антагонисты кальция, а за 24 ч до пробы исключали прием метилксантинсодержащих продуктов (кофе, чай, шоколад).

Все полученные сцинтиграфические изображения были обработаны на специализированной рабочей станции Xeleris IV (GE Healthcare, Израиль) и программным обеспечением 4DM Reserve v.2015 и Corridor 4DM SPECT (INVIA, Ann Arbor, MI, США) [13].

Биохимический анализ. Определение уровня АДМ в сыворотке крови выполняли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием коммерческой тест-системы фирмы "RayBiotech" (США). Подготовку реагентов и непосредственное проведение анализа выполняли соответственно инструкции набора. Забор крови проводили натощак из локтевой вены методом венепункции в специальную стерильную вакуумную систему с активатором свёртывания. Образцы крови центрифугировали в течение 15 мин при скорости 3000 об./мин при комнатной температуре. Полученную сыворотку подвергали заморозке и хранению в температурных условиях при -20 °C или ниже.

Статистический анализ. Статистический анализ первичных данных выполняли с применением программных пакетов SPSS 11.5 и MedCalc 11.5.0.0. Пороговый уровень статистической значимости для всех видов анализа был установлен при p<0,05.

Для описания количественных переменных использовали медиану (Me) и межквартильный интервал (25-й; 75-й процентили), а межгрупповые различия оценивали с помощью непараметрического критерия Манна-Уитни. Качественные показатели представляли в виде абсолютных и относительных частот; сопоставление групп проводили путем анализа таблиц сопряженности с применением критерия χ² Пирсона. Для оценки взаимосвязи между количественными показателями применяли метод ранговой корреляции по Спирмену. С целью верификации прогностической ценности уровней АДМ был проведен ROC-анализ. Оптимальную точку разделения (cut-off) определяли на основании расчета чувствительности, специфичности и оценки площади под кривой.

Результаты

Пациенты были разделены на группы в зависимости от медианы уровней АДМ (23,72 нг/мл): пациенты с сывороточными уровнями АДМ ≥23,72 нг/мл составили группу 1 (n=25), а уровнями <23,72 нг/мл — группу 2 (n=29).

Для пациентов группы 1 была характерна большая частота встречаемости сахарного диабета 2 типа (p=0,045) и курения (p=0,035), а также они были значимо старше, чем пациенты в группе 2 (p=0,043). Значения коронарного кальция были значимо выше у пациентов с гиперэкспрессией АДМ, чем у пациентов с более низкими уровнями биомаркера (р<0,001). По остальным клинико-демографическим характеристикам группы были сопоставимы (табл. 1). На момент включения в исследования пациенты не получали оптимальной медикаментозной терапии и по частоте принимаемых препаратов группы были сопоставимы. В дальнейшем всем пациентам была назначена медикаментозная терапия, соответствующая установленным нозологическим формам и актуальным клиническим рекомендациям.

При сравнении стандартных полуколичественных индексов нарушения миокардиальной перфузии и показателей динамической ОФЭКТ статистически значимых различий между группами не было выявлено (табл. 2).

При проведении ROC-анализа (рис. 2) доказано, что "точкой отсечения" — cut-off, характеризующей наличие кальция в КА с чувствительностью данного критерия 64,29% при специфичности 70,01% является концентрация АДМ ≥24,773 нг/мл (площадь под кривой =0,705; р=0,002).

По данным корреляционного анализа с расчетом коэффициента корреляции Спирмена установлено, что уровни АДМ значимо коррелировали со значениями MBF в покое (r=0,287; p=0,017) и CFR (r=-0,310; p=0,023) (рис. 3).

Обсуждение

Полученные данные свидетельствуют о тесной взаимосвязи между уровнем циркулирующего АДМ и наличием коронарного кальция. В нашем исследовании также показано, что группа пациентов с уровнем АДМ ≥23,72 нг/мл характеризовалась более неблагоприятным профилем сердечно-сосудистого риска, включая старший возраст, наличие сахарного диабета 2 типа и факта курения. Это согласуется с данными литературы о том, что экспрессия АДМ компенсаторно повышается в ответ на метаболические нарушения, окислительный стресс и гипоксию, выступая в роли защитного фактора, обладающего вазодилатирующим и антиоксидантным эффектами [14][15].

Особый интерес представляет выявленная связь АДМ с коронарным кальцинозом. Значимо более высокие значения коронарного кальция у пациентов с гиперэкспрессией АДМ и результаты ROC-анализа (cut-off ≥24,773 нг/мл; площадь под кривой =0,705) указывают на то, что повышение уровня этого биомаркера ассоциировано с выраженным атеросклеротическим поражением коронарного русла. Тот факт, что АДМ коррелирует с кальцификацией, может отражать его роль в процессах ремоделирования сосудистой стенки [16]. Katayama Т, et al. изучили влияние уровня АДМ на систолическую функцию левого желудочка у пациентов с первичным инфарктом миокарда после успешно выполненных чрескожных коронарных вмешательств. Многофакторный анализ подтвердил, что концентрация АДМ в плазме являлась независимым предиктором смерти и сердечной недостаточности [17]. В другом исследовании установлено, что в аорте крыс АДМ и пептид, связанный с геном α-кальцитонина (α-CGRP), исключая прямое ингибирующее действие на гладкие мышцы, обусловливали увеличение концентрации эндотелиального кальция, активацию синтазы оксида азота и высвобождение оксида азота. В КА свиней, напротив, АДМ и α-CGRP напрямую действовали на гладкие мышцы, увеличивая содержание циклического АМФ и уменьшая содержание кальция в гладких мышцах [18]. Еще в одном исследовании было показано, что кальцифицированные гладкомышечные клетки сосудов генерировали повышенное количество АДМ, увеличивали экспрессию генов АДМ и компонентов его рецепторной системы — CRLR, RAMP2 и RAMP3, что указывает на важную роль АДМ и его рецепторной системы в регуляции сосудистой кальцификации [19][20].

Несмотря на отсутствие различий в стандартных полуколичественных показателях перфузии (SSS, SRS, SDS), данные динамической ОФЭКТ позволили установить наличие патофизиологической значимости биомаркера. В частности, выявлено, что отрицательная корреляция с CFR (коронарным резервом) (r=-0,310; p=0,023) указывает на то, что по мере роста уровня АДМ снижается способность коронарного русла к адекватной вазодилатации. Это может свидетельствовать о развитии микроваскулярной дисфункции еще до формирования значимых зон гипоперфузии миокарда, визуализируемых при стандартной сцинтиграфии. С нашей точки зрения, положительная корреляция с MBF в покое (r=0,287) при одновременном снижении CFR может быть интерпретирована как проявление компенсаторной гиперперфузии в покое на фоне истощения адаптивных механизмов микроциркуляторного русла. Таким образом, определение уровня АДМ может рассматриваться как перспективный инструмент для ранней стратификации риска и выявления пациентов с субклиническим коронарным атеросклерозом и микрососудистыми нарушениями. Вероятно, отсутствие значимых различий между группами в зависимости от уровней АДМ связано с относительно небольшой выборкой пациентов, в связи с чем необходимо проведение дальнейших исследований с включением большего количества пациентов для установления роли АДМ в развитии ишемии миокарда и микроциркуляторных изменений в нем.

Ограничения исследования. Представленное исследование имеет ряд ограничений. Во-первых, оно носило одноцентровый характер, что может ограничивать возможность экстраполяции полученных данных на общую популяцию. Во-вторых, относительно небольшой объем выборки снижает статистическую мощность исследования, в связи с чем полученные закономерности требуют подтверждения в более масштабных многоцентровых работах.

Заключение

В ходе проведенного исследования установлено, что когорта пациентов с гиперэкспрессией АДМ характеризуется статистически значимым ассоциированным с более отягощенным фенотипом сердечно-сосудистого риска, включающим преклонный возраст, наличие сахарного диабета 2 типа и табакокурение. Указанные детерминанты следует рассматривать в качестве приоритетных модификаторов при стратификации вероятности развития ишемической болезни сердца. Помимо клинико-анамнестических корреляций, продемонстрирована обратная взаимосвязь концентрации АДМ с показателями MBF и CFR. Данный факт позволяет интерпретировать повышенный уровень пептида как суррогатный маркер субклинических нарушений перфузии и микроциркуляторного русла, которые, по всей видимости, выступают в роли раннего патофизиологического звена, предшествующего отложению кальция в интиме коронарных артерий и последующей прогрессии атеросклеротического процесса. Также установлено, что уровни АДМ взаимосвязаны с наличием коронарного кальция в КА у пациентов с предполагаемой ИБС, что может позволить еще на ранней доклинической стадии выделить приоритетную группу больных с повышенным риском развития кардиоваскулярных осложнений для диспансерного наблюдения и назначения персонифицированного лечения.

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