Метаболические, воспалительные и визуальные биомаркеры в оценке выраженности коронарного атеросклероза у пациентов с сочетанием ишемической болезни сердца и сахарного диабета 2-го типа
Метаболические, воспалительные и визуальные биомаркеры в оценке выраженности коронарного атеросклероза у пациентов с сочетанием ишемической болезни сердца и сахарного диабета 2-го типа
Кошельская О.А., Харитонова О.А., Кологривова И.В., Суслова Т.Е., Марголис Н.Ю., Терешенкова Е.К., Рыбина А.Н., Карпов Р.С. Метаболические, воспалительные и визуальные биомаркеры в оценке выраженности коронарного атеросклероза у пациентов с сочетанием ишемической болезни сердца и сахарного диабета 2-го типа. Терапевтический архив. 2021; 93 (9): 1030–1036. DOI: 10.26442/00403660.2021.09.201032
________________________________________________
Koshelskaya OA, Kharitonova OA, Kologrivova IV, Suslova TE, Margolis NYu, Tereshenkova EK, Rybina AN, Karpov RS. Metabolic, inflammatory and imaging biomarkers in evaluation of coronary atherosclerosis severity in patients with coronary artery disease and diabetes mellitus type 2. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2021; 93 (9): 1030–1036. DOI: 10.26442/00403660.2021.09.201032
Метаболические, воспалительные и визуальные биомаркеры в оценке выраженности коронарного атеросклероза у пациентов с сочетанием ишемической болезни сердца и сахарного диабета 2-го типа
Кошельская О.А., Харитонова О.А., Кологривова И.В., Суслова Т.Е., Марголис Н.Ю., Терешенкова Е.К., Рыбина А.Н., Карпов Р.С. Метаболические, воспалительные и визуальные биомаркеры в оценке выраженности коронарного атеросклероза у пациентов с сочетанием ишемической болезни сердца и сахарного диабета 2-го типа. Терапевтический архив. 2021; 93 (9): 1030–1036. DOI: 10.26442/00403660.2021.09.201032
________________________________________________
Koshelskaya OA, Kharitonova OA, Kologrivova IV, Suslova TE, Margolis NYu, Tereshenkova EK, Rybina AN, Karpov RS. Metabolic, inflammatory and imaging biomarkers in evaluation of coronary atherosclerosis severity in patients with coronary artery disease and diabetes mellitus type 2. Terapevticheskii Arkhiv (Ter. Arkh.). 2021; 93 (9): 1030–1036. DOI: 10.26442/00403660.2021.09.201032
Цель. Изучить взаимосвязи толщины эпикардиальной жировой ткани (тЭЖТ), показателей обмена глюкозы/инсулина, высокочувствительного С-реактивного белка (вчСРБ), адипокинов крови c выраженностью коронарного атеросклероза у пациентов с ишемической болезнью сердца в зависимости от наличия сахарного диабета 2-го типа (СД 2); установить значимые маркеры тяжести коронарного атеросклероза у пациентов с заболеванием. Материалы и методы. Включили 106 пациентов с ишемической болезнью сердца (м/ж – 64/42, 60,9±6,8 года), из них 35 – с СД 2 (1-я группа) и 71 – без заболевания (2-я группа). Оценивали выраженность коронарного атеросклероза по данным ангиографии с расчетом GS, измеряли тЭЖТ с помощью эхокардиографии, определяли содержание в крови показателей глюкозы/инсулина, липидных фракций, вчСРБ и адипокинов. Пациенты не имели различий по основным клиническим показателям, включая индекс GS. Результаты. В 1-й группе медианы тЭЖТ были выше, чем во 2-й, – 5,1 мм против 4,4 мм, содержание адипонектина ниже – 6,55 мкг/мл против 7,71 мкг/мл. В 1-й группе установлена линейная регрессия индекса массы тела и уровня резистина на тЭЖТ, во 2-й при тЭЖТ<6 мм – ее линейный рост с увеличением окружности талии. В 1-й группе линейная регрессия тЭЖТ на GS получена при тЭЖТ<8 мм, на весь диапазон GS она установлена для холестерина липопротеинов высокой плотности и вчСРБ. Заключение. Объективизированы различия механизмов накопления и биологического функционирования эпикардиальной и абдоминальной жировой ткани в зависимости от наличия или отсутствия диабетического статуса. В таких условиях для пациентов с СД 2 характерны выраженное накопление эпикардиальной жировой ткани, снижение уровня адипонектина крови. Независимыми маркерами тяжести коронарного атеросклероза у пациентов с заболеванием являются сниженное содержание в крови холестерина липопротеинов высокой плотности и повышенный уровень вчСРБ, но не тЭЖТ.
Aim. To study interconnections between epicardial adipose tissue thickness (EATt), parameters of glucose metabolism/insulin, C-reactive protein (hsCRP), serum adipokines and severity of coronary artery disease (CAD) depending on the presence of diabetes mellitus type 2 (DM 2); to determine significant markers of CAD severity in patients with DM 2. Materials and methods. The study involved 106 patients with CAD (m/f – 64/42, 60.9±6.8 years), including patients with DM 2 (group 1, n=35) and non-diabetic patients (group 2, n=71). Severity of CAD was evaluated according to angiography data with calculation of Gensini Score (GS). EATt was assessed via echocardiography. Serum levels of glucose/insulin metabolism parameters, lipid fractions, hsCRP and adipokines were evaluated. Clinical parameters, including GS, did not differ between groups. Results. EAT thickness median was elevated in gr.1 (5.1 mm vs. 4.4 mm in group 2), while adiponectin levels were decreased (6.55 µg/ml vs. 7.71 µg/ml). Linear regression of body mass index and resistin levels on EATt was revealed in gr.1; in gr.2 EATt linearly increased with waist circumference increment when EATt<6 mm. Linear regression of EATt on GS was revealed in gr.1 when EATt<8 mm, while linear regression in the whole GS range was obtained for HDL-C and hsCRP levels. Conclusion. Study results demonstrate differences in mechanisms of deposition and functioning of epicardial and abdominal adipose tissue depending on the presence or absence of diabetic status. Patients with DM2 are characterized by the excessive EAT deposition and decrease of serum adiponectin levels compared to non-diabetic patients in the equal conditions. Independent markers of CAD severity in DM 2 are decreased HDL-C and increased hsCRP levels, but not EATt.
1. Berg G, Miksztowicz V, Morales C, Barchuk M. Epicardial Adipose Tissue in Cardiovascular Disease. Adv Exp Med Biol. 2019;1127:131-43. DOI:10.1007/978-3-030-11488-6_9
2. Li, Liu B, Li Y, et al. Epicardial fat tissue in patients with diabetes mellitus: а systematic review and meta-analysis. Cardiovasc. Diabetol. 2019;18(1):3. DOI:10.1186/s12933-019-0807-3
3. Iacobellis G, Leonetti F. Epicardial adipose tissue and insulin resistance in obese subjects. J Clin Endocrinol Metab. 2005;90(11):6300-2. DOI:10.1210/jc.2005-1087 4. Iacobellis G, Barbarini G, Letizia C, Barbaro G. Epicardial fat thickness and nonalcoholic fatty liver disease in obese subjects. Obesity (Silver Spring). 2014;22(2):332-6. DOI:10.1002/oby.20624
5. Wang CP, Hsu HL, Hung WC, et al. Increased epicardial adipose tissue (EAT) volume in type 2 diabetes mellitus and association with metabolic syndrome and severity of coronary atherosclerosis. Clin Endocrinol (Oxf). 2009;70(6):876-82. DOI:10.1111/j.1365-2265.2008.03411.x
6. Kim HM, Kim KJ, Lee HJ, et al. Epicardial adipose tissue thickness is an indicator for coronary artery stenosis in asymptomatic type 2 diabetic patients: its assessment by cardiac magnetic resonance. Cardiovasc Diabetol. 2012;11:83. DOI:10.1186/1475-2840-11-83
7. Uygur B, Celik O, Ozturk D, et al. The relationship between location-specific epicardial adipose tissue volume and coronary atherosclerotic plaque burden in type 2 diabetic patients. Kardiol Pol. 2017;75(3):204-12. DOI:10.5603/KP.a2016.0167
8. Seker T, Turkoglu C, Harbalıoglu H, Gur M. The impact of diabetes on the association between epicardial fat thickness and extent and complexity of coronary artery disease in patients with non-ST elevation myocardial infarction. Kardiol Pol. 2017;75(11):1177-84. DOI:10.5603/KP.a2017.0139
9. Nasri A, Najafian J, Derakhshandeh SM, Madjlesi F. Epicardial fat thickness and severity of coronary heart disease in patients with diabetes mellitus
type II. ARYA Atheroscler. 2018;14(1):32-7. DOI:10.22122/arya.v14i1.1552
10. Iacobellis G, Assael F, Ribaudo MC, et al. Epicardial fat from echocardiography: a new method for visceral adipose tissue prediction. Obes Res. 2003;11(2):304-10. DOI:10.1038/oby.2003.45
11. Li Y, Liu B, Li Y, et al. Epicardial fat tissue in patients with diabetes mellitus: A systematic review and meta-analysis. Cardiovasc Diabetol. 2019;18(1):3. DOI:10.1186/s12933-019-0807-3
12. Toczylowski K, Hirnle T, Harasiu D, et al. Plasma concentration and expression of adipokines in epicardial and subcutaneous adipose tissue are associated with impaired left ventricular filling pattern. J Transl Med. 2019;17(1):310. DOI:10.1186/s12967-019-2060-7
13. Fernández-Trasancos Á, Guerola-Segura R, Paradela-Dobarro B, et al. Glucose and Inflammatory Cells Decrease Adiponectin in Epicardial Adipose Tissue Cells: Paracrine Consequences on Vascular Endothelium. J Cell Physiol. 2016;231(5):1015-23. DOI:10.1002/jcp.25189
14. Burgeiro A, Fuhrmann A, Cherian S, Espinoza D, Jarak I, Carvalho RA, et al. Glucose uptake and lipid metabolism are impaired in epicardial adipose tissue from heart failure patients with or without diabetes. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2016;310(7):E550-64.
DOI:10.1152/ajpendo.00384.2015
15. Salazar J, Luzardo E, Mejías JC, et al. Epicardial Fat: Physiological, Pathological, and Therapeutic Implications. Cardiol Res Pract. 2016;2016:1291537. DOI:10.1155/2016/1291537
16. Qatanani M., Szwergold NR, Greaves DR, et al. Macrophage-derived human resistin exacerbates adipose tissue inflammation and insulin resistance in mice. J Clin Invest. 2009;119(3):531-9. DOI:10.1172/JCI37273
17. Kleinaki Z, Agouridis AP, Zafeiri M, et al. Epicardial adipose tissue deposition in patients with diabetes and renal impairment: Analysis of the literature. World J Diabetes. 2020;11(2):33-41. DOI:10.4239/wjd.v11.i2.33
18. Alexopoulos N, Melek BH, Arepalli CD, et al. Effect of Intensive Versus Moderate Lipid- Lowering Therapy on Epicardial Adipose Tissue in Hyperlipidemic Post-Menopausal Women: A Substudy of the BELLES Trial (Beyond Endorsed Lipid Lowering with EBT Scanning). J Am Coll Cardiol. 2013;61(19):1956-61. DOI:10.1016/j.jacc.2012.12.051
19. Parisi V, Petraglia L, D’Esposito V, et al. Statin therapy modulates thickness and inflammatory profile of human epicardial adipose tissue. Int J Cardiol. 2019;274:326-30. DOI:10.1016/j.ijcard.2018.06.106
20. Marchington JM, Mattacks CA, Pond CM. Adipose tissue in the mammalian heart and pericardium: structure, foetal development and biochemical properties. Comp Biochem Physiol B. 1989;94(2):225-32. DOI:10.1016/0305-0491(89)90337-4
21. Stehouwer CD, Gall MA, Twisk JW, et al. Increased urinary albumin excretion, endothelial dysfunction, and chronic low-grade inflammation in type 2 diabetes: progressive, interrelated, and independently associated with risk of death. Diabetes. 2002;51(4):1157-65. DOI:10.2337/diabetes.51.4.1157
22. Dehkordi RF. Association of Inflammatory Mediators with Coronary Artery Disease in Diabetic Patients. J Basic Clin Pathophysiol. 2015;3(1):47-50. DOI:10.22070/jbcp.2015.167
23. Strang F, Schunkert H. C-Reactive Protein and Coronary Heart Disease: All Said – Is Not It? Mediators Inflamm. 2014;2014:757123. DOI:10.1155/2014/757123
24. Rueda CM, Rodríguez-Perea AL, Moreno-Fernandez M, et al. High density lipoproteins selectively promote the survival of human regulatory T cells. J Lipid Res. 2017;58(8):1514-23. DOI:10.1194/jlr.M072835
25. Кологривова И.В., Кошельская О.А., Суслова Т.Е., и др. Взаимосвязь факторов воспаления и метаболических параметров при ожирении у пациентов с артериальной гипертонией высокого и очень высокого риска. Российский кардиологический журнал. 2018;23(5):27-33 [Kologrivova IV, Koshelskaya OA, Suslova TE, et al. Interplay of inflammation and metabolic factors in comorbid obesity and arterial hypertension of high and very high risk. Russian J Cardiology. 2018;23(5):27-33 (in Russian)]. DOI:10.15829/1560-4071-2018-5-27-33
26. Namiri-Kalantari R, Gao F, Chattopadhyay A, et al. The dual nature of HDL: anti-Inflammatory and pro-Inflammatory. Biofactors. 2015;41(3):153-9. DOI:10.1002/biof.1205
________________________________________________
1. Berg G, Miksztowicz V, Morales C, Barchuk M. Epicardial Adipose Tissue in Cardiovascular Disease. Adv Exp Med Biol. 2019;1127:131-43. DOI:10.1007/978-3-030-11488-6_9
2. Li, Liu B, Li Y, et al. Epicardial fat tissue in patients with diabetes mellitus: а systematic review and meta-analysis. Cardiovasc. Diabetol. 2019;18(1):3. DOI:10.1186/s12933-019-0807-3
3. Iacobellis G, Leonetti F. Epicardial adipose tissue and insulin resistance in obese subjects. J Clin Endocrinol Metab. 2005;90(11):6300-2. DOI:10.1210/jc.2005-1087 4. Iacobellis G, Barbarini G, Letizia C, Barbaro G. Epicardial fat thickness and nonalcoholic fatty liver disease in obese subjects. Obesity (Silver Spring). 2014;22(2):332-6. DOI:10.1002/oby.20624
5. Wang CP, Hsu HL, Hung WC, et al. Increased epicardial adipose tissue (EAT) volume in type 2 diabetes mellitus and association with metabolic syndrome and severity of coronary atherosclerosis. Clin Endocrinol (Oxf). 2009;70(6):876-82. DOI:10.1111/j.1365-2265.2008.03411.x
6. Kim HM, Kim KJ, Lee HJ, et al. Epicardial adipose tissue thickness is an indicator for coronary artery stenosis in asymptomatic type 2 diabetic patients: its assessment by cardiac magnetic resonance. Cardiovasc Diabetol. 2012;11:83. DOI:10.1186/1475-2840-11-83
7. Uygur B, Celik O, Ozturk D, et al. The relationship between location-specific epicardial adipose tissue volume and coronary atherosclerotic plaque burden in type 2 diabetic patients. Kardiol Pol. 2017;75(3):204-12. DOI:10.5603/KP.a2016.0167
8. Seker T, Turkoglu C, Harbalıoglu H, Gur M. The impact of diabetes on the association between epicardial fat thickness and extent and complexity of coronary artery disease in patients with non-ST elevation myocardial infarction. Kardiol Pol. 2017;75(11):1177-84. DOI:10.5603/KP.a2017.0139
9. Nasri A, Najafian J, Derakhshandeh SM, Madjlesi F. Epicardial fat thickness and severity of coronary heart disease in patients with diabetes mellitus
type II. ARYA Atheroscler. 2018;14(1):32-7. DOI:10.22122/arya.v14i1.1552
10. Iacobellis G, Assael F, Ribaudo MC, et al. Epicardial fat from echocardiography: a new method for visceral adipose tissue prediction. Obes Res. 2003;11(2):304-10. DOI:10.1038/oby.2003.45
11. Li Y, Liu B, Li Y, et al. Epicardial fat tissue in patients with diabetes mellitus: A systematic review and meta-analysis. Cardiovasc Diabetol. 2019;18(1):3. DOI:10.1186/s12933-019-0807-3
12. Toczylowski K, Hirnle T, Harasiu D, et al. Plasma concentration and expression of adipokines in epicardial and subcutaneous adipose tissue are associated with impaired left ventricular filling pattern. J Transl Med. 2019;17(1):310. DOI:10.1186/s12967-019-2060-7
13. Fernández-Trasancos Á, Guerola-Segura R, Paradela-Dobarro B, et al. Glucose and Inflammatory Cells Decrease Adiponectin in Epicardial Adipose Tissue Cells: Paracrine Consequences on Vascular Endothelium. J Cell Physiol. 2016;231(5):1015-23. DOI:10.1002/jcp.25189
14. Burgeiro A, Fuhrmann A, Cherian S, Espinoza D, Jarak I, Carvalho RA, et al. Glucose uptake and lipid metabolism are impaired in epicardial adipose tissue from heart failure patients with or without diabetes. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2016;310(7):E550-64.
DOI:10.1152/ajpendo.00384.2015
15. Salazar J, Luzardo E, Mejías JC, et al. Epicardial Fat: Physiological, Pathological, and Therapeutic Implications. Cardiol Res Pract. 2016;2016:1291537. DOI:10.1155/2016/1291537
16. Qatanani M., Szwergold NR, Greaves DR, et al. Macrophage-derived human resistin exacerbates adipose tissue inflammation and insulin resistance in mice. J Clin Invest. 2009;119(3):531-9. DOI:10.1172/JCI37273
17. Kleinaki Z, Agouridis AP, Zafeiri M, et al. Epicardial adipose tissue deposition in patients with diabetes and renal impairment: Analysis of the literature. World J Diabetes. 2020;11(2):33-41. DOI:10.4239/wjd.v11.i2.33
18. Alexopoulos N, Melek BH, Arepalli CD, et al. Effect of Intensive Versus Moderate Lipid- Lowering Therapy on Epicardial Adipose Tissue in Hyperlipidemic Post-Menopausal Women: A Substudy of the BELLES Trial (Beyond Endorsed Lipid Lowering with EBT Scanning). J Am Coll Cardiol. 2013;61(19):1956-61. DOI:10.1016/j.jacc.2012.12.051
19. Parisi V, Petraglia L, D’Esposito V, et al. Statin therapy modulates thickness and inflammatory profile of human epicardial adipose tissue. Int J Cardiol. 2019;274:326-30. DOI:10.1016/j.ijcard.2018.06.106
20. Marchington JM, Mattacks CA, Pond CM. Adipose tissue in the mammalian heart and pericardium: structure, foetal development and biochemical properties. Comp Biochem Physiol B. 1989;94(2):225-32. DOI:10.1016/0305-0491(89)90337-4
21. Stehouwer CD, Gall MA, Twisk JW, et al. Increased urinary albumin excretion, endothelial dysfunction, and chronic low-grade inflammation in type 2 diabetes: progressive, interrelated, and independently associated with risk of death. Diabetes. 2002;51(4):1157-65. DOI:10.2337/diabetes.51.4.1157
22. Dehkordi RF. Association of Inflammatory Mediators with Coronary Artery Disease in Diabetic Patients. J Basic Clin Pathophysiol. 2015;3(1):47-50. DOI:10.22070/jbcp.2015.167
23. Strang F, Schunkert H. C-Reactive Protein and Coronary Heart Disease: All Said – Is Not It? Mediators Inflamm. 2014;2014:757123. DOI:10.1155/2014/757123
24. Rueda CM, Rodríguez-Perea AL, Moreno-Fernandez M, et al. High density lipoproteins selectively promote the survival of human regulatory T cells. J Lipid Res. 2017;58(8):1514-23. DOI:10.1194/jlr.M072835
25. Kologrivova IV, Koshelskaya OA, Suslova TE, et al. Interplay of inflammation and metabolic factors in comorbid obesity and arterial hypertension of high and very high risk. Russian J Cardiology. 2018;23(5):27-33 (in Russian). DOI:10.15829/1560-4071-2018-5-27-33
26. Namiri-Kalantari R, Gao F, Chattopadhyay A, et al. The dual nature of HDL: anti-Inflammatory and pro-Inflammatory. Biofactors. 2015;41(3):153-9. DOI:10.1002/biof.1205
ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр» Российской академии наук, Томск, Россия
*koshel@live.ru
________________________________________________
Olga A. Koshelskaya*, Olga A. Kharitonova, Irina V. Kologrivova, Tatiana E. Suslova, Natalia Yu. Margolis, Ekaterina K. Tereshenkova, Anastasiia N. Rybina, Rostislav S. Karpov
Tomsk National Research Center for Medicine, Tomsk, Russia
*koshel@live.ru