Муслимова Эльвира Фаритовна, канд. мед. наук, научный сотрудник, лаборатория молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики
634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а
Elvira F. Muslimova, Cand. Sci. (Med.), Research Scientist, Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Gene Diagnostics
634012, Russian Federation, Tomsk, Kievskaya street, 111a
Корепанов Вячеслав Андреевич, канд. мед. наук, младший научный сотрудник, лаборатория молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики
634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а
Viacheslav A. Korepanov, Cand. Sci. (Med.), Junior Research Scientist, Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Gene Diagnostics
634012, Russian Federation, Tomsk, Kievskaya street, 111a
Реброва Татьяна Юрьевна, канд. мед. наук, научный сотрудник, лаборатория молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики
634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а
Tatiana Yu. Rebrova, Cand. Sci. (Med.), Research Scientist, Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Gene Diagnostics
634012, Russian Federation, Tomsk, Kievskaya street, 111a
Тимофеев Данил Викторович, лаборант, отделение сердечно-сосудистой хирургии
634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а
Danil V. Timofeev, Laboratory Assistant, Department of Cardiovascular Surgery
634012, Russian Federation, Tomsk, Kievskaya street, 111a
Козлов Борис Николаевич, д-р мед. наук, профессор, заведующий отделением сердечно-сосудистой хирургии
634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а
Boris N. Kozlov, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Department of Cardiovascular Surgery
634012, Russian Federation, Tomsk, Kievskaya street, 111a
Афанасьев Сергей Александрович, д-р мед. наук, профессор, заведующий лабораторией молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики
634012, Российская Федерация, Томск, ул. Киевская, 111а
Sergei A. Afanasiev, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Laboratory of Molecular and Cellular Pathology and Gene Diagnostics
634012, Russian Federation, Tomsk, Kievskaya street, 111a
Введение. Хроническая гиперсимпатикотония и избыточная стимуляция бета-адренорецепторов (бета-АР) являются ключевыми драйверами ремоделирования миокарда при хронической сердечной недостаточности (ХСН). Десенситизация бета1-АР служит компенсаторным механизмом, ограничивающим повреждающее действие катехоламинов, однако ее прогрессирование усугубляет сократительную дисфункцию. Бета2-АР реализуют преимущественно защитные эффекты, ослабляя кардиотоксичность хронического воздействия катехоламинов. Особый интерес представляет изучение данных процессов при ХСН с сохраненной фракцией выброса (ХСНсФВ) при отсутствии инфаркта миокарда (ИМ), нарушений ритма, клапанных пороков.
Цель: оценить уровень экспрессии генов ADRB1, ADRB2 и содержание бета1-, бета2-АР в миокарде при ХСНсФВ в зависимости от наличия структурно-функциональных изменений миокарда.
Материал и методы. В исследование включены 115 пациентов (65±6,9 года) с ишемической болезнью сердца, артериальной гипертензией, ХСНсФВ. В биоптатах ушка правого предсердия определяли экспрессию ADRB1 и ADRB2 (цифровая капельная ПЦР), уровень бета1-, бета2-АР (ELISA). В крови оценивали бета-адренореактивность мембран эритроцитов (бета-АРМ).
Результаты. Бета-АРМ не различалась между функциональными классами ХСН, у пациентов с гипертрофией левого желудочка (ЛЖ), дилатацией левого предсердия (ЛП), диастолической дисфункцией и без них. При дилатации ЛП выявлено значимое снижение уровня бета1-АР (2,89 (1,91; 3,75) против 3,54 (2,88; 4,82) нг/мг белка, p=0,014) при неизменной экспрессии ADRB1. Установлена прямая корреляционная связь между бета2-АР и конечным систолическим (r=0,363; p=0,045), диастолическим объемами (r=0,424; p=0,017), но уровни ADRB2 и бета2-АР не зависели от наличия гипертрофии ЛЖ, дилатации ЛП. При ожирении зафиксирован более высокий уровень бета1-АР (3,82 (2,89; 4,54) против 3,25 (2,27; 3,65), p=0,028), при сахарном диабете 2-го типа (СД2) повышена экспрессия ADRB2 (0,017 (0,010; 0,036) против 0,009 (0,006; 0,013), p=0,005).
Заключение. У пациентов с ХСНсФВ без ИМ структурно-функциональные изменения миокарда не сопровождались значимым увеличением бета-АРМ. Сниженный уровень бета1-АР кардиомиоцитов характерен для дилатации ЛП, но повышение бета2-АР коррелировало с увеличением объемов ЛЖ. Ожирение сочеталось с более высоким содержанием бета1-АР, СД2 – с увеличенной экспрессией гена ADRB2. Для изучаемого фенотипа ХСН присущи локальный характер адренергической дисрегуляции и разнонаправленные изменения уровня подтипов бета-АР кардиомиоцитов, на которые существенно влияют метаболические нарушения.
Introduction. Chronic hypersympathicotonia, excessive stimulation of beta-adrenergic receptors (beta-ARs) are key drivers of myocardial remodeling in chronic heart failure (CHF). Beta1-ARs desensitization is a compensatory mechanism limiting catecholamines damaging effects, but its progression exacerbates contractile dysfunction. Beta2-ARs exert predominantly protective effects, attenuating the cardiotoxicity of chronic catecholamine exposure. Of particular interest is the study of these processes in CHF with preserved ejection fraction (HFpEF) in the absence of myocardial infarction, rhythm disturbances, or valvular defects.
Aim: To evaluate ADRB1, ADRB2 genes expression levels and beta1-, beta2-adrenergic receptors myocardial content in HFpEF depending on the presence of structural, functional changes in the myocardium.
Material and Methods. A total of 115 patients (65±6.9 years) with coronary artery disease, hypertension, HFpEF were included. ADRB1, ADRB2 expression (digital droplet PCR), beta1-, beta2-AR levels (ELISA) were determined in right atrial appendage biopsies. Erythrocyte membranes beta-adrenergic reactivity (beta-ARM) was assessed in the blood.
Results. Beta-ARM didn't differ between CHF functional classes, in patients with left ventricular (LV) hypertrophy, left atrial (LA) dilation, diastolic dysfunction and without them. With LA dilation, a significant decrease in beta1-AR levels was revealed (2.89 (1.91; 3.75) vs 3.54 (2.88; 4.82) ng/mg protein, p=0.014) with unchanged ADRB1 expression. A direct correlation was established between beta2-AR and end systolic (r=0.363, p=0.045), diastolic volumes (r=0.424, p=0.017), but ADRB2, beta2-AR levels didn’t depend on the presence of LV hypertrophy or LA dilation. In obesity, beta1-AR higher level was recorded (3.82 (2.89; 4.54) vs 3.25 (2.27; 3.65), p=0.028), in diabetes mellitus 2, the ADRB2 expression was increased (0.017 (0.010; 0.036) vs 0.009 (0.006; 0.013), p=0.005).
Conclusion. In patients with HFpEF without myocardial infarction, structural, functional myocardial changes weren’t accompanied by a significant increase in beta-ARM. Decreased beta1-AR level in cardiomyocytes are characteristic of LA dilation, but elevated beta2-AR correlated with increased LV volumes. Obesity was associated with higher beta1-AR level; diabetes mellitus was associated with increased ADRB2 gene expression. The CHF phenotype under study is characterized by a localized pattern of adrenergic dysregulation and divergent changes in the levels of beta-AR subtypes in cardiomyocytes, which are significantly influenced by metabolic disorders.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.