Взаимосвязь уровня свободно циркулирующей ДНК с показателем фракции выброса и количеством мозгового натрийуретического пептида у пациентов с хронической сердечной недостаточностью: проспективное наблюдательное исследование
Взаимосвязь уровня свободно циркулирующей ДНК с показателем фракции выброса и количеством мозгового натрийуретического пептида у пациентов с хронической сердечной недостаточностью: проспективное наблюдательное исследование
Колесникова Е.В., Мячина О.В., Пашков А.Н. Взаимосвязь уровня свободно циркулирующей ДНК с показателем фракции выброса и количеством мозгового натрийуретического пептида у пациентов с хронической сердечной недостаточностью: проспективное наблюдательное исследование // CardioСоматика. 2023. Т. 14, № 3. С. 167–175. DOI: https://doi.org/10.17816/CS456434
________________________________________________
Kolesnikova EV, Myachina OV, Pashkov AN. Relationship between free circulating DNA levels, ejection fraction and brain natriuretic peptide levels in patients with chronic heart failure: prospective observational study. Cardiosomatics. 2023;14(3):167–175. DOI: https://doi.org/10.17816/CS456434
Взаимосвязь уровня свободно циркулирующей ДНК с показателем фракции выброса и количеством мозгового натрийуретического пептида у пациентов с хронической сердечной недостаточностью: проспективное наблюдательное исследование
Колесникова Е.В., Мячина О.В., Пашков А.Н. Взаимосвязь уровня свободно циркулирующей ДНК с показателем фракции выброса и количеством мозгового натрийуретического пептида у пациентов с хронической сердечной недостаточностью: проспективное наблюдательное исследование // CardioСоматика. 2023. Т. 14, № 3. С. 167–175. DOI: https://doi.org/10.17816/CS456434
________________________________________________
Kolesnikova EV, Myachina OV, Pashkov AN. Relationship between free circulating DNA levels, ejection fraction and brain natriuretic peptide levels in patients with chronic heart failure: prospective observational study. Cardiosomatics. 2023;14(3):167–175. DOI: https://doi.org/10.17816/CS456434
Обоснование. Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) — одна из наиболее серьёзных проблем в системе болезней кровообращения, требующая своевременного выявления и лечения. Поиск новых лабораторных маркёров ХСН позволит повысить точность диагностики и достоверно оценить тяжесть состояния пациента. Цель. Изучить связь уровней свободно циркулирующей ДНК (сцДНК) и мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) в плазме крови пациентов, страдающих ХСН, с фракцией выброса (ФВ), исследовать взаимосвязь этих лабораторных маркёров, а также оценить динамику изменений исследуемых показателей на фоне медикаментозной терапии. Материалы и методы. В проспективном наблюдательном исследовании приняли участие 67 пациентов обоего пола с диагнозом «Хроническая сердечная недостаточность», верифицированным клинико-функциональными методами. 23 человека без установленных хронических заболеваний составили контрольную группу. Всем пациентам на этапе включения в исследование проводили физикальный осмотр, выполняли клинический анализ крови, биохимический анализ крови с определением показателей липидного профиля, глюкозы, креатинина, уровня NT-proBNP и сцДНК, а также электро- и эхокардиографию, рентгенологическое исследование органов грудной клетки, ультразвуковое исследование органов брюшной полости, тест с 6-минутной ходьбой. Концентрацию сцДНК определяли по методу П.П. Лактионова, С.Н. Тамкович и Е.Ю. Рыковой (2005). Повторное взятие крови с оценкой содержания сцДНК и NT-proBNP проводили в группе пациентов со сниженной ФВ через 5–7 мес от начала лечения / коррекции предшествующей терапии. Результаты. В ходе исследования установлены статистически значимые отличия в содержании сцДНК в плазме крови у пациентов с разной ФВ (<40%, 40–49%, >50%). При этом определена обратная зависимость между показателями сцДНК и ФВ, так же как и между уровнем NT-proBNP и ФВ. То есть, прогрессирующее снижение сократительной способности миокарда сопровождалось сочетанным повышением содержания исследуемых маркёров в крови, отражая тяжесть состояния пациента. Кроме того, доказано положительное влияние медикаментозной терапии на концентрацию сцДНК и NT-proBNP в группе пациентов с ФВ <40%. Заключение. Установленные закономерности позволяют рассматривать уровень сцДНК в плазме крови как потенциальный биомаркёр ХСН, а также использовать его для динамического наблюдения за пациентами.
BACKGROUND: Chronic heart failure (CHF) is one of the most serious problems in cardiovascular diseases, requiring accurate diagnosis and treatment. The search for new laboratory markers of CHF can improve the accuracy of diagnosis and identify the severity of the patient’s condition. AIM: Our aim was to study the relationship between the levels of free-circulating DNA (cfDNA) and brain natriuretic peptide (NT‑proBNP) in the blood plasma of patients suffering from CHF with ejection fraction (EF), to investigate the relationship between these laboratory markers, and to evaluate the dynamics of changes in the studied parameters against the background of drug therapy. MATERIALS AND METHODS: The study involved 67 patients of both sexes with a diagnosis of CHF, verified by clinical and functional methods. 23 people without established chronic diseases formed the control group. At the stage of inclusion in the study, all patients underwent: physical examination, general blood test, biochemical blood test with determination of lipid profile, glucose, creatinine, NT-proBNP and cfDNA levels, as well as electrocardiography (ECG), electrocardiography (ECHO‑CG), radiography of organs chest, ultrasound of the abdominal organs, 6-minute walk test. The level of cfDNA was determined using the method of P.P. Laktionov, S.N. Tamkovich, E.Yu. Rykova (2005). Repeated blood sampling with assessment of cfDNA and NT-proBNP levels was carried out in the group of patients with reduced ejection fraction 5–7 months from the start of treatment/correction of previous therapy. RESULTS: The study revealed significant differences in the levels of cfDNA in the blood plasma in patients with different EF (less than 40%, 40–49%, 50% or more). At the same time, an inverse relationship was established between cfDNA indicators and EF, as well as between the level of NT-proBNP and EF, that is, a progressive decrease in myocardial contractility is accompanied by a combined increase in the levels of the studied markers in the blood, reflecting the severity of the patient’s condition. In addition, the positive effect of drug therapy on cfDNA and NT-proBNP levels in the group of patients with EF <40% has been proven. CONCLUSION: The identified patterns make it possible to consider the level of cfDNA in blood plasma as a potential biomarker of CHF, and also to use it for dynamic monitoring of patients.
1. Поляков Д.С., Фомин И.В., Беленков Ю.Н., и др. Хроническая сердечная недостаточность в Российской Федерации: что изменилось за 20 лет наблюдения? Результаты исследования ЭПОХА-ХСН // Кардиология. 2021. Т. 61, № 4. С. 4–14. doi: 10.18087/cardio.2021.4.n1628
2. Ситникова М.Ю., Лясникова Е.А., Юрченко А.В., и др. Результаты 3 лет работы Российского госпитального регистра хронической сердечной недостаточности (RUssian hoSpital Heart Failure Registry — RUS-HFR): взаимосвязь менеджмента и исходов у больных хронической сердечной недостаточностью // Кардиология. 2018. Т. 58, № 10S.
С. 9–19. doi: 10.18087/cardio.2483
3. Bozkurt B., Coats A.J., Tsutsui H., et al. Universal definition and classification of heart failure: a report of the Heart Failure Society of America, Heart Failure Association of the European Society of Cardiology, Japanese Heart Failure Society and Writing Committee of the Universal Definition of Heart Failure: Endorsed by the Canadian Heart Failure Society, Heart Failure Association of India, Cardiac Society of Australia and New Zealand, and Chinese Heart Failure Association // Eur J Heart Fail. 2021. Vol. 23, N 3. P. 352–380.
doi: 10.1002/ejhf.2115
4. Fonseca C. Diagnosis of heart failure in primary care // Heart Fail Rev. 2006. Vol. 11, N 2. P. 95–107. doi: 10.1007/s10741-006-9481-0
5. Хроническая сердечная недостаточность. Клинические рекомендации 2020 // Российский кардиологический журнал. 2020. Т. 25, № 11. С. 4083.
doi: 10.15829/1560-4071-2020-4083
6. Roberts E., Ludman A.J., Dworzynski K., et al. The diagnostic accuracy of the natriuretic peptides in heart failure: systematic review and diagnostic meta-analysis in the acute care setting // BMJ. 2015. N 350. P. h910. doi: 10.1136/bmj.h910
7. Kelder J.C., Cramer M.J., Verweij W.M., et al. Clinical utility of three B-type natriuretic peptide assays for the initial diagnostic assessment of new slow-onset heart failure // J Card Fail. 2011. Vol. 17, N 9. P. 729–734. doi: 10.1016/j.cardfail.2011.04.013
8. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Повышение натрийуретических пептидов, не ассоциированное с сердечной недостаточностью // Российский кардиологический журнал. 2020. Т. 25, № 4S. С. 4140. doi: 10.15829/1560-4071-2020-4140
9. Chow S.L., Maisel A.S., Anand I., et al. Role of Biomarkers for the Prevention, Assessment, and Management of Heart Failure: A Scientific Statement From the American Heart Association // Circulation. 2017. Vol. 135, N 22. P. e1054–e1091. doi: 10.1161/CIR.0000000000000490
10. Трофимова Е.А., Киреева В.В., Усольцев Ю.К., и др. Свободно циркулирующая ДНК у больных артериальной гипертензией с высоким сердечно-сосудистым риском // Российский кардиологический журнал. 2022. Т. 27, № 4. С. 4709. doi: 10.15829/1560-4071-2022-4709
11. Polina I.A., Ilatovskaya D.V., DeLeon-Pennell K.Y. Cell free DNA as a diagnostic and prognostic marker for cardiovascular diseases // Clin Chim Acta. 2020. N 503. P. 145–150.
doi: 10.1016/j.cca.2020.01.013
12. Toukhsati S.R., Mathews S., Sheed A., et al. Confirming a beneficial effect of the six-minute walk test on exercise confidence in patients with heart failure // Eur J Cardiovasc Nurs. 2020. Vol. 19, N 2. P. 165–171. doi: 10.1177/1474515119876784
13. Nadar S.K., Shaikh M.M. Biomarkers in Routine Heart Failure Clinical Care // Card Fail Rev. 2019. Vol. 5, N 1. P. 50–56. doi: 10.15420/cfr.2018.27.2
14. Alherbish A., Becher H., Alemayehu W., et al. Impact of contrast echocardiography on accurate discrimination of specific degree of left ventricular systolic dysfunction and comparison with cardiac magnetic resonance imaging // Echocardiography. 2018. Vol. 35, N 11. P. 1746–1754. doi: 10.1111/echo.14152
15. Kustanovich A., Schwartz R., Peretz T., Grinshpun A. Life and death of circulating cell-free DNA // Cancer Biol Ther. 2019. Vol. 20, N 8. P. 1057–1067.
doi: 10.1080/15384047.2019.1598759
16. DeLeon-Pennell K.Y., Tian Y., Zhang B., et al. CD36 Is a Matrix Metalloproteinase-9 Substrate That Stimulates Neutrophil Apoptosis and Removal During Cardiac Remodeling // Circulation. Cardiovasc Genet. 2016. Vol. 9, N 1. P. 14–25. doi: 10.1161/CIRCGENETICS.115.001249
17. Duvvuri B., Lood C. Cell-free DNA as a biomarker in autoimmune rheumatic diseases // Front Immunol. 2019. N 10. P. 502. doi: 10.3389/fimmu.2019.00502
18. Mansueto G., Benincasa G., Della Mura N., et al. Epigenetic-sensitive liquid biomarkers and personalized therapy in advanced heart failure: a focus on cell-free DNA and microRNAs // J Clin Pathol. 2020. Vol. 73, N 9. P. 535–543. doi: 10.1136/jclinpath-2019-206404
19. Yokokawa T., Misaka T., Kimishima Y., et al. Clinical significance of circulating cardiomyocyte-specific cell-free DNA in patients with heart failure: a proof-of-concept study // Can J Cardiol. 2020. Vol. 36, N 6. P. 931–935. doi: 10.1016/j.cjca.2019.10.016
20. Ощепкова Е.В., Лазарева Н.В., Сатлыкова Д.Ф., Терещенко С.Н. Первые результаты Российского регистра хронической сердечной недостаточности // Кардиология. 2015. Т. 55, № 5. С. 22–28. doi: 10.18565/cardio.2015.5.22-28
21. Velazquez E.J., Morrow D.A., DeVore A.D., et al. PIONEER-HF Investigators. Angiotensin-Neprilysin Inhibition in Acute Decompensated Heart Failure // N Engl J Med. 2019. Vol. 380,
N 6. P. 539–548. doi: 10.1056/NEJMoa1812851
________________________________________________
1. Polyakov DS, Fomin IV, Belenkov YuN, et al. Chronic heart failure in the Russian Federation: what has changed over 20 years of follow-up? Results of the EPOCH-CHF study. Kardiologiia. 2021;61(4):4–14. (In Russ). doi: 10.18087/cardio.2021.4.n1628
2. Sitnikova MYu, Lyasnikova EA, Yurchenko AV, et al. Results of 3 years work of the Russian hospital register of chronic heart failure (RUssian hoSpital Heart Failure Registry — RUS-HFR): relationship between management and outcomes in patients with chronic heart failure. Kardiologiia. 2018;58(10S):9–19. (In Russ). doi: 10.18087/cardio.2483
3. Bozkurt B, Coats AJS, Tsutsui H, et al. Universal definition and classification of heart failure: a report of the Heart Failure Society of America, Heart Failure Association of the European Society of Cardiology, Japanese Heart Failure Society and Writing Committee of the Universal Definition of Heart Failure: Endorsed by the Canadian Heart Failure Society, Heart Failure Association of India, Cardiac Society of Australia and New Zealand, and Chinese Heart Failure Association. Eur J Heart Fail. 2021;23(3):352–380. doi: 10.1002/ejhf.2115
4. Fonseca C. Diagnosis of heart failure in primary care. Heart Fail Rev. 2006;11(2):95–107. doi: 10.1007/s10741-006-9481-0
5. 2020 Clinical practice guidelines for Chronic heart failure. Russian Journal of Cardiology. 2020;25(11):4083. (In Russ). doi: 10.15829/1560-4071-2020-4083
6. Roberts E, Ludman AJ, Dworzynski K, et al. The diagnostic accuracy of the natriuretic peptides in heart failure: systematic review and diagnostic meta-analysis in the acute care setting. BMJ. 2015;350:h910. doi: 10.1136/bmj.h910
7. Kelder JC, Cramer MJ, Verweij WM, et al. Clinical utility of three B-type natriuretic peptide assays for the initial diagnostic assessment of new slow-onset heart failure. J Card Fail. 2011;17(9):729–734. doi: 10.1016/j.cardfail.2011.04.013
8. Chaulin AM, Duplyakov DV. Increased natriuretic peptides not associated with heart failure. Russian Journal of Cardiology. 2020;25(4S):4140. (In Russ).
doi: 10.15829/1560-4071-2020-4140
9. Chow SL, Maisel AS, Anand I, et al. Role of Biomarkers for the Prevention, Assessment, and Management of Heart Failure: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. 2017;135(22):e1054–e1091. doi: 10.1161/CIR.0000000000000490
10. Trofimova EA, Kireeva VV, Usoltsev YuK, et al. Circulating free DNA in hypertensive patients with high cardiovascular risk. Russian Journal of Cardiology. 2022;27(4):4709. (In Russ). doi: 10.15829/1560-4071-2022-4709
11. Polina IA, Ilatovskaya DV, DeLeon-Pennell KY. Cell free DNA as a diagnostic and prognostic marker for cardiovascular diseases. Clin Chim Acta. 2020;503:145–150.
doi: 10.1016/j.cca.2020.01.013
12. Toukhsati SR, Mathews S, Sheed A, et al. Confirming a beneficial effect of the six-minute walk test on exercise confidence in patients with heart failure. Eur J Cardiovasc Nurs. 2020;19(2):165–171. doi: 10.1177/1474515119876784
13. Nadar SK, Shaikh MM. Biomarkers in Routine Heart Failure Clinical Care. Card Fail Rev. 2019;5(1):50–56. doi: 10.15420/cfr.2018.27.2
14. Alherbish A, Becher H, Alemayehu W, et al. Impact of contrast echocardiography on accurate discrimination of specific degree of left ventricular systolic dysfunction and comparison with cardiac magnetic resonance imaging. Echocardiography. 2018;35(11):1746–1754. doi: 10.1111/echo.14152
15. Kustanovich A, Schwartz R, Peretz T, Grinshpun A. Life and death of circulating cell-free DNA. Cancer Biol Ther. 2019;20(8):1057–1067. doi: 10.1080/15384047.2019.1598759
16. DeLeon-Pennell KY, Tian Y, Zhang B, et al. CD36 Is a Matrix Metalloproteinase-9 Substrate That Stimulates Neutrophil Apoptosis and Removal During Cardiac Remodeling. Circ Cardiovasc Genet. 2016;9(1):14–25. doi: 10.1161/CIRCGENETICS.115.001249
17. Duvvuri B, Lood C. Cell-Free DNA as a Biomarker in Autoimmune Rheumatic Diseases. Front Immunol. 2019;10:502. doi: 10.3389/fimmu.2019.00502
18. Mansueto G, Benincasa G, Della Mura N, et al. Epigenetic-sensitive liquid biomarkers and personalised therapy in advanced heart failure: a focus on cell-free DNA and microRNAs. J Clin Pathol. 2020;73(9):535–543. doi: 10.1136/jclinpath-2019-206404
19. Yokokawa T, Misaka T, Kimishima Y, et al. Clinical significance of circulating cardiomyocyte-specific cell-free DNA in patients with heart failure: a proof-of-concept study. Can J Cardiol. 2020;36(6):931–935. doi: 10.1016/j.cjca.2019.10.016
20. Oshchepkova EV, Lazareva NV, Satlykova DF, Tereshchenko SN. The first results of the Russian Register of Chronic Heart Failure. Kardiologiia. 2015;55(5):22–28. (In Russ).
doi: 10.18565/cardio.2015.5.22-28
21. Velazquez EJ, Morrow DA, DeVore AD, et al. Angiotensin-Neprilysin Inhibition in Acute Decompensated Heart Failure. N Engl J Med. 2019;380(6):539–548.
doi: 10.1056/NEJMoa1812851
Авторы
Е.В. Колесникова*, О.В. Мячина, А.Н. Пашков
Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко, Воронеж, Российская Федерация
*elenaolimp03@mail.ru
________________________________________________
Elena V. Kolesnikova*, Olga V. Myachina, Alexander N. Pashkov
Burdenko Voronezh State Medical University, Voronezh, Russian Federation
*elenaolimp03@mail.ru