cardiotomskСибирский журнал клинической и экспериментальной медициныSiberian Journal of Clinical and Experimental Medicine2713-29272713-265XTSU publishing10.29001/2073-8552-2021-36-2-61-69cardiotomsk-1192Research ArticleКЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯCLINICAL STUDIESОсобенности макрофагальной инфильтрации почек у пациентов с инфарктом миокардаFeatures of renal macrophage infiltration in patients with myocardial infarctionhttps://orcid.org/0000-0003-1444-1037КерчеваМ. А.KerchevaM. A.

Керчева Мария Анатольевна, младший научный сотрудник ЦНИЛ; врач-кардиолог, отделение неотложной кардиологии

634050, Российская Федерация, Томск, Московский тракт, 2

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Maria A. Kercheva, Cand. Sci. (Med.), Junior Research Scientist, Central Research Laboratory; Cardiologist, Department of Emergency Cardiology, Cardiology Research Institute

2, Moskovsky tract, Tomsk, 634050, Russian Federation

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

mariiakercheva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4358-7329РябовВ. В.RyabovV. V.

Рябов Вячеслав Валерьевич, д-р мед. наук, заведующий кафедрой кардиологии; заместитель директора по научной и лечебной работе, заведующий отделением неотложной кардиологии

634050, Российская Федерация, Томск, Московский тракт, 2

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Vyacheslav V. Ryabov, Dr. Sci. (Med.), Leading Research Fellow, Laboratory for Translational Cell and Molecular Biomedicine, Professor, Department of Cardiology; Head of the Department of Emergency Cardiology, Cardiology Research Institute

2, Moskovsky tract, Tomsk, 634050, Russian Federation

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

rvvt@cardio-tomsk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3496-0224РебенковаМ. С.RebenkovaM. S.

Ребенкова Мария Сергеевна, младший научный сотрудник, лаборатория молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Maria S. Rebenkova, Junior Research Scientist, Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Gene Diagnostics, Cardiology Research Institute

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

mariambf@mail.ruКимБ.KimB.

Ким Борис, лаборант-исследователь, лаборатория молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Boris Kim, Laboratory Assistant, Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Gene Diagnostics, Cardiology Research Institute

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

kim_boris@list.ruРябцеваА. Н.RyabtsevaA. N.

Рябцева Анастасия Николаевна, студент 6-го курса лечебного факультета

634050, Российская Федерация, Томск, Московский тракт, 2

Anastasia N. Ryabtseva, Sixth-Year Medical Student, Faculty of Medicine

2, Moskovsky tract, Tomsk, 634050, Russian Federation

reabtsevaacia@mail.ruКолмаковА. А.KolmakovA. A.

Колмаков Айдар Алексеевич, студент 6-го курса лечебного факультета

634050, Российская Федерация, Томск, Московский тракт, 2

Aydar A. Kolmakov, Sixth-Year Medical Student, Faculty of Medicine

2, Moskovsky tract, Tomsk, 634050, Russian Federation

aydar_kolmakov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1281-3714ГомбожаповаА. Э.GombozhapovaA. E.

Гомбожапова Александра Энхэевна, ассистент кафедры ФПК и ППС; младший научный сотрудник, врач-кардиолог, отделение неотложной кардиологии

634050, Российская Федерация, Томск, Московский тракт, 2

634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а

Alexandra E. Gombozhapova, Assistant Professor, Faculty of Professional Retraining and Advanced Training; Junior Research Scientist, Cardiologist, Department of Emergency Cardiology, Cardiology Research Institute

2, Moskovsky tract, Tomsk, 634050, Russian Federation

111a, Kievskaya str., Tomsk, 634012, Russian Federation

gombozhapova@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-0898-3075КжышковскаЮ. Г.KzhyshkowskaJ. G.

Кжышковска Юлия Георгиевна, д-р биол. наук, профессор, руководитель лаборатории трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины; заведующий отделом врожденного иммунитета и иммунологической толерантности

634028, Российская Федерация, Томск, пр. Ленина, 36

68167, Гейдельберг, Германия

Julia G. Kzhyshkowska, Dr. Sci. (Med.), Professor; Head of the Laboratory of Translational Cellular and Molecular Biomedicine; Head of the Department of Innate Immunity and Immunological Tolerance, Institute of Transfusion Medicine and Immunology, Faculty of Medicine

36, Lenin ave., Tomsk, 634050, Russian Federation

1-3, Theodor-Kutzer Ufer, Mannheim 68167, Germany

julia.kzhyshkowska@googlemail.comСибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения; Научно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияSiberian State Medical University; Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesRussian FederationНаучно-исследовательский институт кардиологии, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of SciencesRussian FederationСибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохраненияРоссияSiberian State Medical UniversityRussian FederationНациональный исследовательский Томский государственный университет; Гейдельбергский университетРоссияNational Research Tomsk State University; University of HeidelbergRussian Federation2021010720213626169Copyright © Керчева М.А., Рябов В.В., Ребенкова М.С., Ким Б., Рябцева А.Н., Колмаков А.А., Гомбожапова А.Э., Кжышковска Ю.Г., 20212021Керчева М.А., Рябов В.В., Ребенкова М.С., Ким Б., Рябцева А.Н., Колмаков А.А., Гомбожапова А.Э., Кжышковска Ю.Г.Kercheva M.A., Ryabov V.V., Rebenkova M.S., Kim B., Ryabtseva A.N., Kolmakov A.A., Gombozhapova A.E., Kzhyshkowska J.G.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sibjcem.ru/jour/article/view/1192Цель

Цель: определить особенности фенотипического состава макрофагальной инфильтрации почек и его взаимосвязи с клинико-анамнестическими данными у пациентов, умерших в разные сроки после инфаркта миокарда (ИМ).

Материал и методы

Материал и методы. Анализировался материал (срезы почек), забранный у пациентов (n = 30), умерших от ИМ I типа. Макрофагальную инфильтрацию почек оценивали с помощью иммуногистохимического исследования с применением антител (CD68, CD80, CD163, CD206, стабилин-1).

Результаты

Результаты. Возраст включенных в исследование пациентов составил 74,8 ± 9,8 лет, в 87% случаев встречался ИМ с подъемом сегмента ST (ИМспST), уровень креатинина на момент госпитализации составлял 115,1 ± 79 мкмоль/л. Вы- явлена выраженная гетерогенность фенотипов клеток в ткани почек: количество CD163+ клеток составило 55 (32; 97), CD68+ 30 (23; 51), CD206+ 4 (2; 6), CD80+ 3 (2; 5), стабилин-1+ 2 (1; 3). У пациентов с наступлением летального исхода до 3-х сут ИМ преобладали клетки CD163+ и CD68+ (p < 0,05). В случае наступления летального исхода после 3-х сут ИМ количество CD163+ клеток было максимальным, клеток СD68+ было меньше, однако их количество преобладало над количеством клеток с иными фенотипами (p < 0,05). Количество CD206+ клеток снижалось с 4-х сут ИМ от 6 (5; 8) до 2 (1; 2) подобно количеству CD80+ клеток – от 5 (3; 5) до 2 (1; 2) (p < 0,05). Неблагоприятные сердечно-сосудистые осложнения имели корреляционные связи с количеством СD80+ и СD206+ клеток, тяжесть поражения коронарного русла – с количеством CD68+ и CD80+ клеток, развитие аневризмы ЛЖ – с количеством стабилин-1+ и CD163+ клеток.

Заключение

Заключение. Макрофагальная инфильтрация почек характеризуется выраженной гетерогенностью в зависимости от сроков смерти после ИМ. В ранние сроки ИМ преобладают CD163+ и CD68+ клетки, в поздние сроки – CD163+ клетки. Меняется число CD80+ и CD206+ клеток, снижаясь с 4-х сут ИМ. Наличие множественных корреляционных связей между количеством клеток макрофагального ряда в почках и развитием неблагоприятных сердечно-сосудистых осложнений у пациентов с ИМ актуализирует дальнейшее изучение данного направления.

Purpose

Purpose. To characterise phenotypic heterogeneity of renal macrophage infiltration and its relationships with clinical and medical history data in patients who died at different times after myocardial infarction (MI).

Material and Methods

Material and Methods. We analyzed the material (kidney sections) collected from patients (n = 30) who died from type 1 MI. Renal macrophage infiltration was assessed by the immunohistochemistry method using antibodies to CD68, CD80, CD163, CD206, and stabilin-1.

Results

Results. The study included patients with MI aged 74.8 ± 9.8 years. ST-segment elevation myocardial infarction (STEMI) was diagnosed in 87% of patients; the creatinine level was 115.1 ± 79 μmol/L at admission to hospital. The study showed a significant heterogeneity of macrophage phenotypes in renal tissue: the counts of CD163+, CD68+, CD206+, CD80+, and stabilin-1+ cells were 55 (27; 55), 30 (27; 56), 4 (2; 6), 3 (2; 5), and 2 (1; 3) per field of view, respectively. The CD163+ and CD68+ macrophages were predominant cell types in patients who died within three days after MI onset (p < 0.05). In case of fatal outcome that occurred after three days of MI, the count of CD163+ cells was the highest and exceeded the number of СD68+ cells, which, nevertheless, prevailed over other cell phenotypes (p < 0.05). Starting from day 4 of MI, the counts of CD206+ cells decreased from 6 (5; 8) to 2 (1; 2) similarly to a decrease in CD80+ count from 5 (3; 5) to 2 (1; 2) (p < 0.05). The rate of adverse cardiovascular complications and the severity of coronary lesions were associated with CD80+ and CD206+ cell counts; the development of left ventricular aneurysm was associated with the numbers of stabilin-1+ and CD163+ cells.

Conclusion

Conclusion. Renal macrophage infiltration was characterized by a pronounced cellular heterogeneity that depended on the timing of death after MI. The CD163+ and CD68+ cells predominated at the early stages of MI; the CD163+ cells were predominant at the later stages. The CD80+ and CD206+ cell counts changed quantitatively, decreasing from day 4 of MI. The presence of multiple correlation relationships between the cells of macrophage lineage in the kidneys and the development of adverse cardiovascular complications in patients with MI provides rationale for further studies.

инфаркт миокардамакрофагисердечная недостаточностьпочечная недостаточностьремоделирование сердцаmyocardial infarctionmacrophageskidney failureheart failurecardiac remodelingReferencesReinstadler S.J., Kronbichler A., Reindl M., Feistritzer H.J., Innerhofer V., Mayr A. et al. Acute kidney injury is associated with microvascular myocardial damage following myocardial infarction. Kidney Int. 2017;92(3):743–750. DOI: 10.1016/j.kint.2017.02.016.Reinstadler S.J., Kronbichler A., Reindl M., Feistritzer H.J., Innerhofer V., Mayr A. et al. Acute kidney injury is associated with microvascular myocardial damage following myocardial infarction. Kidney Int. 2017;92(3):743–750. DOI: 10.1016/j.kint.2017.02.016.Kofman N., Margolis G., Gal-Oz A., Letourneau-Shesaf S., Keren G., Rozenbaum Z. et al. Long-term renal outcomes and mortality following renal injury among myocardial infarction patients treated by primary percutaneous intervention. Coron. Artery Dis. 2019;30(2):87–92. DOI: 10.1097/MCA.0000000000000678.Kofman N., Margolis G., Gal-Oz A., Letourneau-Shesaf S., Keren G., Rozenbaum Z. et al. Long-term renal outcomes and mortality following renal injury among myocardial infarction patients treated by primary percutaneous intervention. Coron. Artery Dis. 2019;30(2):87–92. DOI: 10.1097/MCA.0000000000000678.Collet J.P., Thiele H., Barbato E., Barthélémy O., Bauersachs J., Bhatt D.L. et al. 2020 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation. Eur. Heart J. 2021;42(14):1289–1367. DOI: 10.1093/eurheartj/ehaa575.Collet J.P., Thiele H., Barbato E., Barthélémy O., Bauersachs J., Bhatt D.L. et al. 2020 ESC Guidelines for the management of acute coronary syndromes in patients presenting without persistent ST-segment elevation. Eur. Heart J. 2021;42(14):1289–1367. DOI: 10.1093/eurheartj/ehaa575.Gombozhapova A., Rogovskaya Y., Shurupov V., Rebenkova M., Kzhyshkowska J., Popov S.V. et al. Macrophage activation and polarization in post-infarction cardiac remodeling. J. Biomed. Sci. 2017;24(1):13. DOI: 10.1186/s12929-017-0322-3.Gombozhapova A., Rogovskaya Y., Shurupov V., Rebenkova M., Kzhyshkowska J., Popov S.V. et al. Macrophage activation and polarization in post-infarction cardiac remodeling. J. Biomed. Sci. 2017;24(1):13. DOI: 10.1186/s12929-017-0322-3.Mosser D.M., Edwards J.P. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nat. Rev. Immunol. 2008;8(12):958–969. DOI: 10.1038/nri2448.Mosser D.M., Edwards J.P. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nat. Rev. Immunol. 2008;8(12):958–969. DOI: 10.1038/nri2448.Mann D.L., McMurray J.J., Packer M., Swedberg K., Borer J.S., Colucci W.S. et al. Targeted anticytokine therapy in patients with chronic heart failure: Results of the Randomized Etanercept Worldwide Evaluation (RENEWAL). Circulation. 2004;109(13):1594–1602. DOI: 10.1161/01.CIR.0000124490.27666.B2.Mann D.L., McMurray J.J., Packer M., Swedberg K., Borer J.S., Colucci W.S. et al. Targeted anticytokine therapy in patients with chronic heart failure: Results of the Randomized Etanercept Worldwide Evaluation (RENEWAL). Circulation. 2004;109(13):1594–1602. DOI: 10.1161/01.CIR.0000124490.27666.B2.Fujiu K., Shibata M., Nakayama Y., Ogata F., Matsumoto S., Noshita K. et al. A heart-brain-kidney network controls adaptation to cardiac stress through tissue macrophage activation. Nat. Med. 2017;23(5):611–622. DOI: 10.1038/nm.4326.Fujiu K., Shibata M., Nakayama Y., Ogata F., Matsumoto S., Noshita K. et al. A heart-brain-kidney network controls adaptation to cardiac stress through tissue macrophage activation. Nat. Med. 2017;23(5):611–622. DOI: 10.1038/nm.4326.Nahrendorf M., Swirski F.K. Monocyte and macrophage heterogeneity in the heart. Circ. Res. 2013;112(12):1624–1633. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.113.300890.Nahrendorf M., Swirski F.K. Monocyte and macrophage heterogeneity in the heart. Circ. Res. 2013;112(12):1624–1633. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.113.300890.Wang C., Pei Y.Y., Ma Y.H., Ma X.L., Liu Z.W., Zhu J.H. et al. Risk factors for acute kidney injury in patients with acute myocardial infarc tion. Chin. Med. J. (Engl.). 2019;132(14):1660–1665. DOI: 10.1097/CM9.0000000000000293.Wang C., Pei Y.Y., Ma Y.H., Ma X.L., Liu Z.W., Zhu J.H. et al. Risk factors for acute kidney injury in patients with acute myocardial infarc tion. Chin. Med. J. (Engl.). 2019;132(14):1660–1665. DOI: 10.1097/CM9.0000000000000293.Chalikias G., Serif L., Kikas P., Thomaidis A., Stakos D., Makrygiannis D. et al. Long-term impact of acute kidney injury on prognosis in patients with acute myocardial infarction. Int. J. Cardiol. 2019;283:48–54. DOI: 10.1016/j.ijcard.2019.01.070.Chalikias G., Serif L., Kikas P., Thomaidis A., Stakos D., Makrygiannis D. et al. Long-term impact of acute kidney injury on prognosis in patients with acute myocardial infarction. Int. J. Cardiol. 2019;283:48–54. DOI: 10.1016/j.ijcard.2019.01.070.Kaesler N., Babler A., Floege J., Kramann R. Cardiac remodeling in chronic kidney disease. Toxins (Basel). 2020;12(3):161. DOI: 10.3390/toxins12030161.Kaesler N., Babler A., Floege J., Kramann R. Cardiac remodeling in chronic kidney disease. Toxins (Basel). 2020;12(3):161. DOI: 10.3390/toxins12030161.Yusuf S., Pfeffer M.A., Swedberg K., Granger C.B., Held P., McMurray J.J. et al. Effects of candesartan in patients with chronic heart failure and preserved left-ventricular ejection fraction: the CHARM-Preserved Trial. Lancet. 2003;362(9386):777–781. DOI: 10.1016/S0140-6736(03)14285-7.Yusuf S., Pfeffer M.A., Swedberg K., Granger C.B., Held P., McMurray J.J. et al. Effects of candesartan in patients with chronic heart failure and preserved left-ventricular ejection fraction: the CHARM-Preserved Trial. Lancet. 2003;362(9386):777–781. DOI: 10.1016/S0140-6736(03)14285-7.Salman I.M. Cardiovascular autonomic dysfunction in chronic kidney disease: A comprehensive review. Curr. Hypertens. Rep. 2015;17(8):59. DOI: 10.1007/s11906-015-0571-z.Salman I.M. Cardiovascular autonomic dysfunction in chronic kidney disease: A comprehensive review. Curr. Hypertens. Rep. 2015;17(8):59. DOI: 10.1007/s11906-015-0571-z.Silljé H.H.W., de Boer R.A. Heart failure: Macrophages take centre stage in the heart-brain431 kidney axis. Nat. Rev. Nephrol. 2017;13(7):388–390. DOI: 10.1038/nrneph.2017.73.Silljé H.H.W., de Boer R.A. Heart failure: Macrophages take centre stage in the heart-brain431 kidney axis. Nat. Rev. Nephrol. 2017;13(7):388–390. DOI: 10.1038/nrneph.2017.73.Chen T., Cao Q., Wang Y., Harris D.C.H. M2 macrophages in kidney disease: Biology, therapies, and perspectives. Kidney Int. 2019;95(4):760–773. DOI: 10.1016/j.kint.2018.10.041.Chen T., Cao Q., Wang Y., Harris D.C.H. M2 macrophages in kidney disease: Biology, therapies, and perspectives. Kidney Int. 2019;95(4):760–773. DOI: 10.1016/j.kint.2018.10.041.Huen S.C., Cantley L.G. Macrophages in renal injury and repair. Annu. Rev. Physiol. 2017;79:449–469. DOI: 10.1146/annurev-physiol-022516-034219.Huen S.C., Cantley L.G. Macrophages in renal injury and repair. Annu. Rev. Physiol. 2017;79:449–469. DOI: 10.1146/annurev-physiol-022516-034219.Kercheva M., Gusakova A.M., Ryabova T.R., Suslova T.E., Kzhyshkowska J., Ryabov V.V. Serum levels of bone morphogenetic proteins 2 and 4 in patients with acute myocardial infarction. Cells. 2020;9(10):2179. DOI: 10.3390/cells9102179.Kercheva M., Gusakova A.M., Ryabova T.R., Suslova T.E., Kzhyshkowska J., Ryabov V.V. Serum levels of bone morphogenetic proteins 2 and 4 in patients with acute myocardial infarction. Cells. 2020;9(10):2179. DOI: 10.3390/cells9102179.Wen Y., Crowley S.D. The varying roles of macrophages in kidney injury and repair. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2020;29(3):286–292. DOI: 10.1097/MNH.0000000000000595.Wen Y., Crowley S.D. The varying roles of macrophages in kidney injury and repair. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2020;29(3):286–292. DOI: 10.1097/MNH.0000000000000595.Ginhoux F., Guilliams M. Tissue-resident macrophage ontogeny and homeostasis. Immunity. 2016;44(3):439–449. DOI: 10.1016/j.immuni.2016.02.024.Ginhoux F., Guilliams M. Tissue-resident macrophage ontogeny and homeostasis. Immunity. 2016;44(3):439–449. DOI: 10.1016/j.immuni.2016.02.024.Kercheva M., Ryabova T., Gusakova A., Suslova T.E., Ryabov V., Karpov R.S. Serum soluble ST2 and adverse left ventricular remodeling in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. Clin. Med. Insights. Cardiol. 2019;13:1179546819842804. DOI: 10.1177/1179546819842804.Kercheva M., Ryabova T., Gusakova A., Suslova T.E., Ryabov V., Karpov R.S. Serum soluble ST2 and adverse left ventricular remodeling in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. Clin. Med. Insights. Cardiol. 2019;13:1179546819842804. DOI: 10.1177/1179546819842804.Shirani J., Meera S., Dilsizian V. The cardiorenal axis: Myocardial perfusion, metabolism, and innervation. Curr. Cardiol. Rep. 2019;21(7):60. DOI: 10.1007/s11886-019-1147-3.Shirani J., Meera S., Dilsizian V. The cardiorenal axis: Myocardial perfusion, metabolism, and innervation. Curr. Cardiol. Rep. 2019;21(7):60. DOI: 10.1007/s11886-019-1147-3.Ikezumi Y., Kondoh T., Matsumoto Y., Kumagai N., Kaneko M., Hasegawa H. et al. Steroid treatment promotes an M2 anti-inflammatory macrophage phenotype in childhood lupus nephritis. Pediatr. Nephrol. 2021;36(2):349–359. DOI: 10.1007/s00467-020-04734-w.Ikezumi Y., Kondoh T., Matsumoto Y., Kumagai N., Kaneko M., Hasegawa H. et al. Steroid treatment promotes an M2 anti-inflammatory macrophage phenotype in childhood lupus nephritis. Pediatr. Nephrol. 2021;36(2):349–359. DOI: 10.1007/s00467-020-04734-w.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.