Аутоантитела к М2-холинорецепторам как потенциальный фактор развития аритмии у больных пароксизмальной формой фибрилляции предсердий
Аутоантитела к М2-холинорецепторам как потенциальный фактор развития аритмии у больных пароксизмальной формой фибрилляции предсердий
Миронова Е.С., Миронова Н.А., Шарф Т.В. и др. Аутоантитела к М2-холинорецепторам как потенциальный фактор развития аритмии у больных пароксизмальной формой фибрилляции предсердий. Терапевтический архив. 2019; 91 (9): 101–107. DOI: 10.26442/00403660.2019.09.000280
________________________________________________
Mironova E.S., Mironova N.A., Sharf T.V., et al. Autoantibodies to M2-cholinoreceptors as a potential development factor of arrhythmia in patients with paroxysmal atrial fibrillation. Therapeutic Archive. 2019; 91 (9): 101–107. DOI: 10.26442/00403660.2019.09.000280
Аутоантитела к М2-холинорецепторам как потенциальный фактор развития аритмии у больных пароксизмальной формой фибрилляции предсердий
Миронова Е.С., Миронова Н.А., Шарф Т.В. и др. Аутоантитела к М2-холинорецепторам как потенциальный фактор развития аритмии у больных пароксизмальной формой фибрилляции предсердий. Терапевтический архив. 2019; 91 (9): 101–107. DOI: 10.26442/00403660.2019.09.000280
________________________________________________
Mironova E.S., Mironova N.A., Sharf T.V., et al. Autoantibodies to M2-cholinoreceptors as a potential development factor of arrhythmia in patients with paroxysmal atrial fibrillation. Therapeutic Archive. 2019; 91 (9): 101–107. DOI: 10.26442/00403660.2019.09.000280
Цель. Определение аутоантител к М2-холинорецепторам (М2-ХР) у больных пароксизмальной формой идиопатической фибрилляции предсердий (ФП), больных ФП в сочетании с гипертонической болезнью (ГБ), и оценка их возможной роли в развитии и поддержании аритмии. Материалы и методы. В исследование включали больных идиопатической пароксизмальной формой ФП (n=100) и больных ФП в сочетании с ГБ (n=84) моложе 66 лет. Больным проводили общеклинические анализы крови и мочи, биохимический анализ крови, регистрацию электрокардиограммы (ЭКГ), эхокардиографию, суточное мониторирование ЭКГ по Холтеру, пробу с дозированной физической нагрузкой. Определение аутоантител иммуноглобулинов (Ig) M и IgG к различным аминокислотным последовательностям М2-ХР проводили унифицированным непрямым иммуноферментным анализом. В качестве антигенных детерминант для выявления аутоантител выбраны следующие пептидные фрагменты внеклеточных петель молекулы М2-ХР: М1 – аминокислотная последовательность YTVIGYWPLGVVCDL (83–98) 1-й внеклеточной петли; M2 – аминокислотная последовательность VRTVEDGECYIQFFSNAAVTFGTAI (168–192) 2-й внеклеточной петли; M3 – аминокислотная последовательность NTFCАPCIPNTV (410–421) 3-й внеклеточной петли; M4 – короткая аминокислотная последовательность VEDGECYIQFFS (171–182) 2-й внеклеточной петли; M1+M4 – синтетическая химерная молекула, образованная аминокислотной последовательностью 1-й внеклеточной петли, связанной с короткой аминокислотной последовательностью 2-й внеклеточной петли посредством дисульфидной связи YTVIGYWPLGVVCDL + VEDGECYIQFFS (83–98 + 171–182). Результаты. Аутоантитела к различным аминокислотным последовательностям М2-ХР обнаружены у 45% больных идиопатической ФП и у 35% больных ФП в сочетании с ГБ. У пациентов с идиопатической ФП существенно чаще обнаруживалось значимое повышение IgG к М2-ХР по сравнению с группой больных ФП в сочетании с ГБ (32% против 20%; p<0,05). При этом чаще обнаруживались IgG к аминокислотным последовательностям М1 (44% против 28%; p<0,05), М2 (44% против 32%; p<0,05) и М1+М4 (35% против 23%; p<0,05). По частоте выявления повышения IgM к совокупности антигенных детерминант М2-ХР достоверных различий между сравниваемыми группами не отмечено. Однако при определении IgM к каждой детерминанте в отдельности установлено, что у больных идиопатической ФП чаще обнаруживали IgM к аминокислотной последовательности M3 (29% против 13%; p<0,01). Cледует отметить, что у пациентов с идиопатической ФП в четыре раза чаще отмечалось одновременное повышение IgM и IgG к М2-ХР по сравнению с больными ГБ (15% против 4%; p<0,05). При количественной оценке у больных идиопатической ФП отмечены более высокие значения IgG ко всем исследуемым антигенным детерминантам (статистически достоверные различия), при этом значения IgM к исследуемым антигенным детерминантам между группами сравнения не различались. Заключение. Выявление аутоантител к М2-ХР у больных пароксизмальной ФП может быть косвенным подтверждением участия аутоиммунных механизмов в возникновении этой формы нарушения ритма сердца.
Aim. We aimed to assess autoantibodies to M2-cholinoceptors (M2-CR) in patients with paroxysmal lone atrial fibrillation (AF) and in patients with AF and arterial hypertension (AH). Materials and methods. 100 patients with lone AF and 84 patients with AF and AH were included. Patients underwent clinical blood and urinalysis, assessment of biochemistry blood panel, 12-lead ECG, 24-hour Holter monitoring, echocardiography and stress-testing (treadmill or stress-echocardiography). Assessment of IgM and IgG autoantibodies to M2-CR was performed by indirect immunoenzyme assay. The following peptide molecules were used as epitopes for detection of autoantibodies: М1 – amino acid sequence YTVIGYWPLGVVCDL (83–98) of the first extracellular loop of M2-CR; M2 – sequence VRTVEDGECYIQFFSNAAVTFGTAI (168–192) of the second extracellular loop of M2-CR; M3 – sequence NTFCАPCIPNTV (410–421) of the third extracellular loop of M2-CR; M4 – short sequence VEDGECYIQFFS (171–182) of the second extracellular loop of M2-CR; M1+M4 – chimeric molecule formed by sequences of the first and the second extracellular loops of M2-CR connected by disulfide bound YTVIGYWPLGVVCDL + VEDGECYIQFFS (83–98 + 171–182). Results. Autoantibodies to M2-CR were found in 45% patients with lone AF and in 35% patients with AF and AH. In patients with lone AF prevalence of increased IgG to М2-CR were greater than in patients with AF and AH (32% vs 20%; p<0.05). Patients with lone AF had higher prevalence of increased IgG to М1 (44% vs 28%; p<0.05), М2 (44% vs 32%; p<0.05) and М1+М4 (35% vs 23%; p<0.05) sequences. There were no differences in prevalence of increased IgM to М2-CR between the groups. Patients with lone AF had higher prevalence of concomitantly increased levels of IgM and IgG to M2-CR (15% vs 4%; p<0.05). Quantitate analysis demonstrated significantly higher levels of IgG but not IgM to all amino acid sequences in patients with lone AF. Conclusion. High prevalence of increased levels of autoantibodies to M2-CR in patients with paroxysmal AF may suppose an active role of autoimmune processes in arrhythmogenesis.
1. Benjamin EJ, Muntner P, Alonso A, et al. Heart Disease and Stroke Statistics—2019 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 2019 January. [Epub ahead of print.] doi:10.1161/CIR.000000000 0000659
2. Kozlowski D, Budrejko S, Lip GYH, et al. Lone atrial fibrillation: what do we know? Heart. 2010;96(7):498-503. doi:10.1136/hrt.2009.176321
3. January CT, Wann LS, Calkins H, et al. 2019 AHA/ACC/HRS Focused Update of the 2014 AHA/ACC/HRS Guideline for the Management of Patients With Atrial Fibrillation. J Am Coll Cardiol. January 2019. doi:10.1016/j.jacc. 2019.01.011
4. Родионова Е.С, Миронова Н.А., Апарина О.П., Рогова М.М., Зыков К.А, Голицын С.П. Роль аутоиммунных реакций в развитии нарушений ритма и проводимости сердца. Терапевтический архив. 2012;84(4):74-8 [Rodionova ES, Mironova NA, Aparina OP, Rogova MM, Zykov KA, Golitsyn SP. Role of autoimmune reactions in development of cardiac arrhythmia and conduction disturbances. Therapeutic Archive. 2012;84(4):74-8 (In Russ.)].
5. Костюкевич М.В., Зыков К.А., Миронова Н.А., Агапова О.Ю., Шевелев А.Я., Ефремов Е.Е., Власик Т.Н., Голицын С.П. Роль аутоантител к ß1-адренорецептору при сердечно-сосудистых заболеваниях. Кардиология. 2016;56(12):82-92 [Kostyukevich MV, Zykov KA, Mironova NA, Agapova OYu, Shevelev AYa, Efremov EE, Vlasik TN, Golitsyn SP. Role of autoantibodies against ß1-Adrenergic receptor in cardiovascular disease. Kardiologiya. 2016;56(12):82-92 (In Russ.)]. doi:10.18565/cardio.2016.12.82-91
6. Shivnaraine RV, Fernandes DD, Ji H, et al. Single-Molecule Analysis of the Supramolecular Organization of the M2 Muscarinic Receptor and the Gα i1 Protein. J Am Chem Soc. 2016;138(36):11583-98. doi:10.1021/jacs.6b04032
7. Рогова М.М., Миронова Н.А., Родионова Е.С., Малкина Т.А., Зыков К.А., Беспалова Ж.Д., Бибилашвили Р.Ш., Ефремов Е.Е., Голицын С.П. Титры антител к β1-адренорецепторам и М2-холинорецепторам у больных с желудочковыми нарушениями ритма сердца клиническое значение. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2012;8(5):647-54 [Rogova MM, Mironova NA, Rodionova ES, Malkina TA, Zykov KA, Bespalova ZhD, Bibilashvili RSh, Efremov EE, Golitsyn SP. Titers of antibodies to β1-adrenoceptor and M2 cholinergic receptors in patients with ventricular arrhythmias without an organic cardiovascular disease and their possible clinical significance. Rational Pharmacother Card. 2012;8(5):647-54 (In Russ.)].
8. Nussinovitch U, Shoenfeld Y. The Diagnostic and clinical significance of anti-muscarinic receptor autoantibodies. Clin Rev Allergy Immunol. 2012;42(3):298-308. doi:10.1007/s12016-010-8235-x
9. Палькеева М.Е., Сидорова М.В., Молокоедов А.С., Азьмуко А.А., Беспалова Ж.Д., Шарф Т.В., Мамочкина Е.Н., Ефремов Е.Е., Рогова М.М., Миронова Н.А., Зыков К.А., Голицын С.П. Синтетический конформационный антиген, моделирующий внеклеточную часть мускаринового M2-рецептора, и его взаимодействие с сыворотками крови пациентов с идиопатическими аритмиями. Биоорганическая химия. 2013;39(3):285-92 [Palkeeva ME, Sidorova MV, Molokoedov AS, Azmuko AA, Bespalova ZhD, Sharf TV, Mamochkina EN, Efremov EE, Rogova MM, Mironova NA, Zykov KA, Golitsyn SP. Synthetic conformational antigen which simulates the extracellular part of the M2-muscarinic receptor: interaction with blood sera of patients suffering from idiopathic arrhythmias. Russ J Bioorg Chem. 2013;39(3):285-92 (In Russ.)]. doi:10.7868/S013234231303010X
10. Caforio ALP, Mahon NJ, Tona F, McKenna WJ. Circulating cardiac autoantibodies in dilated cardiomyopathy and myocarditis: pathogenetic and clinical significance. Eur J Heart Fail. 2002;4(4):411-17.
11. Миронова Н.А., Беляева М.М., Костюкевич М.В., Голицын С.П. Аутоиммунное воспаление как вероятный фактор развития нарушений ритма и проводимости сердца. Неотложная кардиология. 2016;3:51-9 [Mironova NA, Belyaeva MM, Kostyukevich MM, Golitsyn SP. Autoimmune-mediated inflammation as likely factor of pathogenesis of cardiac arrhythmias and conduction disturbances. Russ J Acute Cardiol. 2016;3:51-9 (In Russ.)].
12. Stavrakis S, Yu X, Patterson E, et al. Activating Autoantibodies to the Beta-1 Adrenergic and M2 Muscarinic Receptors Facilitate Atrial Fibrillation in Patients With Graves’ Hyperthyroidism. J Am Coll Cardiol. 2009;54(14):1309-16. doi:10.1016/j.jacc.2009.07.015
13. Kostenis E, Conklin BR, Wess J. Molecular Basis of Receptor/G Protein Coupling Selectivity Studied by Coexpression of Wild Type and Mutant m2 Muscarinic Receptors with Mutant Gα q Subunits. Biochemistry. 1997;36(6):1487-95. doi:10.1021/bi962554d
14. Миронов Н.Ю., Голицын С.П. Калиевые каналы клеток проводящей системы сердца и рабочего миокарда: структурно-функциональные особенности, патофизиологическое и клиническое значение. Кардиология. 2013;53(11):66-73 [Mironov NYu, Golitsyn SP. Cardiac potassium channels: Molecular structure, physiology, pathophysiology and therapeutic implications. Kardiologiya. 2013;53(11):66-73 (In Russ.)].
15. Новиков И.А., Миронов Н.Ю., Майков Е.Б., Коваленко А.С. Возможности баллонной криоаблации в лечении больных с фибрилляцией предсердий. Кардиологический вестник. 2018;13(3):10-5 [Novikov IA, Mironov NYu, Maykov EB, Kovalenko AS. Advances of balloon cryoablation for treatment of atrial fibrillation. Cardio Bulletin. 2018;13(3):10-5 (In Russ.)]. doi: 10.17116/Cardiobulletin20181303110.
16. Sharifov OF, Fedorov VV, Beloshapko GG, Glukhov AV, Yushmanova AV, Rosenshtraukh LV. Roles of adrenergic and cholinergic stimulation in spontaneous atrial fibrillation in dogs. J Am Coll Cardiol. 2004;43(3):483-90. doi:10.1016/j.jacc.2003.09.030
17. Clementy N, Piver E, Bisson A, et al. Galectin-3 in Atrial Fibrillation: Mechanisms and Therapeutic Implications. Int J Mol Sci. 2018;19(4):976. doi:10.3390/ijms19040976
18. Manolis AJ, Rosei EA, Coca A, et al. Hypertension and atrial fibrillation: diagnostic approach, prevention and treatment. Position paper of the Working Group “Hypertension Arrhythmias and Thrombosis” of the European Society of Hypertension. J Hypertens. 2012;30(2):239-52. doi:10.1097/HJH.0b 013e32834f03bf
19. Lubbers ER, Price MV, Mohler PJ. Arrhythmogenic Substrates for Atrial Fibrillation in Obesity. Front Physiol. 2018;9:1482. doi:10.3389/fphys. 2018.01482
20. Новиков П.С., Певзнер А.В., Шлевков Н.Б., Майков Е.Б., Миронов Н.Ю., Соколов С.Ф., Голицын С.П. Сравнительные результаты внутрисердечного электрофизиологического исследования у больных с типичным трепетанием и фибрилляцией предсердий. Российский кардиологический журнал. 2017;7(147):125-31 [Novikov PS, Pevzner AV, Shlevkokv NB, Maykov EB, Mironov NYu, Sokolov SF, Golitsyn SP. Сomparison results of the intracardiac electrophysiological study in patients with typical atrial flutter and fibrillation. Russ J Cardiol. 2017;7(147):125-31 (In Russ.)]. doi:10.15829/1560-4071-2017-7-125-131
21. Allessie MA. Atrial electrophysiologic remodeling: another vicious circle? J Cardiovasc Electrophysiol. 1998;9(12):1378-93.
22. Nattel S, Allessie M, Haissaguerre M. Spotlight on atrial fibrillation-the “complete arrhythmia”. Cardiovasc Res. 2002;54(2):197-203.
23. Jalife J. Mechanisms of persistent atrial fibrillation. Curr Opin Cardiol. 2014;29(1):20-7. doi:10.1097/HCO.0000000000000027
24. Миронов Н.Ю., Влодзяновскиий В.В., Юричева Ю.А., Соколов С.Ф., Голицын С.П., Розенштраух Л.В., Чазов Е.И. Проспективное рандомизированное исследование эффективности и безопасности электрической и медикаментозной кардиоверсии при персистирующей фибрилляции предсердий. Часть 1: методология исследования и оценка эффективности. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2018;14(5):664-9 [Mironov NYu, Vlodzyanovskiy VV, Yuricheva YuA, Sokolov SF, Golitsyn SP, Rosenstraukh LV, Chazov EI. Safety and effectiveness of electrical and pharmacological cardioversion in persistent atrial fibrillation. Part I:Study rationale, design and assessment of effectiveness. Rational Pharmacother Card. 2018;14(5):664-9 (In Russ.)]. doi: 10.20996/1819-6446-2018-14-5-664-669
________________________________________________
1. Benjamin EJ, Muntner P, Alonso A, et al. Heart Disease and Stroke Statistics—2019 Update: A Report From the American Heart Association. Circulation. 2019 January. [Epub ahead of print.] doi:10.1161/CIR.000000000 0000659
2. Kozlowski D, Budrejko S, Lip GYH, et al. Lone atrial fibrillation: what do we know? Heart. 2010;96(7):498-503. doi:10.1136/hrt.2009.176321
3. January CT, Wann LS, Calkins H, et al. 2019 AHA/ACC/HRS Focused Update of the 2014 AHA/ACC/HRS Guideline for the Management of Patients With Atrial Fibrillation. J Am Coll Cardiol. January 2019. doi:10.1016/j.jacc. 2019.01.011
4. [Rodionova ES, Mironova NA, Aparina OP, Rogova MM, Zykov KA, Golitsyn SP. Role of autoimmune reactions in development of cardiac arrhythmia and conduction disturbances. Therapeutic Archive. 2012;84(4):74-8 (In Russ.)].
5. [Kostyukevich MV, Zykov KA, Mironova NA, Agapova OYu, Shevelev AYa, Efremov EE, Vlasik TN, Golitsyn SP. Role of autoantibodies against ß1-Adrenergic receptor in cardiovascular disease. Kardiologiya. 2016;56(12):82-92 (In Russ.)]. doi:10.18565/cardio.2016.12.82-91
6. Shivnaraine RV, Fernandes DD, Ji H, et al. Single-Molecule Analysis of the Supramolecular Organization of the M2 Muscarinic Receptor and the Gα i1 Protein. J Am Chem Soc. 2016;138(36):11583-98. doi:10.1021/jacs.6b04032
7.[Rogova MM, Mironova NA, Rodionova ES, Malkina TA, Zykov KA, Bespalova ZhD, Bibilashvili RSh, Efremov EE, Golitsyn SP. Titers of antibodies to β1-adrenoceptor and M2 cholinergic receptors in patients with ventricular arrhythmias without an organic cardiovascular disease and their possible clinical significance. Rational Pharmacother Card. 2012;8(5):647-54 (In Russ.)].
8. Nussinovitch U, Shoenfeld Y. The Diagnostic and clinical significance of anti-muscarinic receptor autoantibodies. Clin Rev Allergy Immunol. 2012;42(3):298-308. doi:10.1007/s12016-010-8235-x
9. [Palkeeva ME, Sidorova MV, Molokoedov AS, Azmuko AA, Bespalova ZhD, Sharf TV, Mamochkina EN, Efremov EE, Rogova MM, Mironova NA, Zykov KA, Golitsyn SP. Synthetic conformational antigen which simulates the extracellular part of the M2-muscarinic receptor: interaction with blood sera of patients suffering from idiopathic arrhythmias. Russ J Bioorg Chem. 2013;39(3):285-92 (In Russ.)]. doi:10.7868/S013234231303010X
10. Caforio ALP, Mahon NJ, Tona F, McKenna WJ. Circulating cardiac autoantibodies in dilated cardiomyopathy and myocarditis: pathogenetic and clinical significance. Eur J Heart Fail. 2002;4(4):411-17.
11. [Mironova NA, Belyaeva MM, Kostyukevich MM, Golitsyn SP. Autoimmune-mediated inflammation as likely factor of pathogenesis of cardiac arrhythmias and conduction disturbances. Russ J Acute Cardiol. 2016;3:51-9 (In Russ.)].
12. Stavrakis S, Yu X, Patterson E, et al. Activating Autoantibodies to the Beta-1 Adrenergic and M2 Muscarinic Receptors Facilitate Atrial Fibrillation in Patients With Graves’ Hyperthyroidism. J Am Coll Cardiol. 2009;54(14):1309-16. doi:10.1016/j.jacc.2009.07.015
13. Kostenis E, Conklin BR, Wess J. Molecular Basis of Receptor/G Protein Coupling Selectivity Studied by Coexpression of Wild Type and Mutant m2 Muscarinic Receptors with Mutant Gα q Subunits. Biochemistry. 1997;36(6):1487-95. doi:10.1021/bi962554d
14. [Mironov NYu, Golitsyn SP. Cardiac potassium channels: Molecular structure, physiology, pathophysiology and therapeutic implications. Kardiologiya. 2013;53(11):66-73 (In Russ.)].
15.[Novikov IA, Mironov NYu, Maykov EB, Kovalenko AS. Advances of balloon cryoablation for treatment of atrial fibrillation. Cardio Bulletin. 2018;13(3):10-5 (In Russ.)]. doi: 10.17116/Cardiobulletin20181303110.
16. Sharifov OF, Fedorov VV, Beloshapko GG, Glukhov AV, Yushmanova AV, Rosenshtraukh LV. Roles of adrenergic and cholinergic stimulation in spontaneous atrial fibrillation in dogs. J Am Coll Cardiol. 2004;43(3):483-90. doi:10.1016/j.jacc.2003.09.030
17. Clementy N, Piver E, Bisson A, et al. Galectin-3 in Atrial Fibrillation: Mechanisms and Therapeutic Implications. Int J Mol Sci. 2018;19(4):976. doi:10.3390/ijms19040976
18. Manolis AJ, Rosei EA, Coca A, et al. Hypertension and atrial fibrillation: diagnostic approach, prevention and treatment. Position paper of the Working Group “Hypertension Arrhythmias and Thrombosis” of the European Society of Hypertension. J Hypertens. 2012;30(2):239-52. doi:10.1097/HJH.0b 013e32834f03bf
19. Lubbers ER, Price MV, Mohler PJ. Arrhythmogenic Substrates for Atrial Fibrillation in Obesity. Front Physiol. 2018;9:1482. doi:10.3389/fphys. 2018.01482
20. [Novikov PS, Pevzner AV, Shlevkokv NB, Maykov EB, Mironov NYu, Sokolov SF, Golitsyn SP. Сomparison results of the intracardiac electrophysiological study in patients with typical atrial flutter and fibrillation. Russ J Cardiol. 2017;7(147):125-31 (In Russ.)]. doi:10.15829/1560-4071-2017-7-125-131
21. Allessie MA. Atrial electrophysiologic remodeling: another vicious circle? J Cardiovasc Electrophysiol. 1998;9(12):1378-93.
22. Nattel S, Allessie M, Haissaguerre M. Spotlight on atrial fibrillation-the “complete arrhythmia”. Cardiovasc Res. 2002;54(2):197-203.
23. Jalife J. Mechanisms of persistent atrial fibrillation. Curr Opin Cardiol. 2014;29(1):20-7. doi:10.1097/HCO.0000000000000027
24. [Mironov NYu, Vlodzyanovskiy VV, Yuricheva YuA, Sokolov SF, Golitsyn SP, Rosenstraukh LV, Chazov EI. Safety and effectiveness of electrical and pharmacological cardioversion in persistent atrial fibrillation. Part I:Study rationale, design and assessment of effectiveness. Rational Pharmacother Card. 2018;14(5):664-9 (In Russ.)]. doi: 10.20996/1819-6446-2018-14-5-664-669