Биомаркеры неблагоприятных исходов острого коронарного синдрома с подъемом сегмента ST у пациентов с метаболическими нарушениями

Основными причинами смерти взрослого населения в России и во всем мире являются сердечно-сосудистые заболевания. Наиболее тяжелой формой ишемической болезни сердца (ИБС), сопровождающейся высокой летальностью, в том числе лиц трудоспособного возраста, является инфаркт миокарда (ИМ). Летальный исход может возникать как в первые часы и сутки от развития острого коронарного синдрома (ОКС), так и в более отдаленные периоды. У части больных в течение первого года развиваются повторные сердечно-сосудистые события –

ИМ, ишемический инсульт; может возникнуть аритмия, сформироваться аневризма левого желудочка, возникает или усугубляется сердечная недостаточность. По данным наблюдательных исследований, частота значимых сердечно-сосудистых осложнений после ИМ составляет около 20% [1]. Риск неблагоприятных клинических исходов (КИ), включающих сердечно-сосудистую смерть и/ или нефатальные ИМ, у жителей Российской Федерации существенно выше, чем в других странах, особенно этот риск повышается для пациентов, уже перенесших ИМ [2]. В связи с этим становится очевидной необходимость по- иска биомаркеров для прогнозирования КИ после перенесенного ОКС.

Метаболические нарушения, входящие в кластер метаболического синдрома (МС), – абдоминальное ожирение, дислипидемия с повышением триглицеридов (ТГ), холестерина липопротеинов низкой плотности (Хс ЛПНП), снижением холестерина липопротеинов высокой плотности (Хс ЛПВП), нарушение углеводного обмена – инсулинорезистентность, сахарный диабет 2-го типа (СД 2), – являются признанными факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе ИМ [2]. Роль этих факторов риска проявляется сильнее у пациентов при первичном ИМ, тогда как у лиц, перенесших ИМ, на первый план в качестве предикторов осложнений выходят другие факторы [2].

В качестве такого фактора можно рассматривать дефицит витамина D, который в настоящее время связывают с риском развития сердечно-сосудистых осложнений [3]. Недостаточность витамина D, в частности кальцитриола, вызывает развитие патофизиологических реакций, ведущих к нарушению нормального функционирования сердечно-сосудистой системы: снижению синтеза матриксного гликопротеина с последующим депонированием кальция и фосфора в сосудистой стенке, повышению атерогенности липидного профиля, активации ренин-ангиотензиновой системы [3]. Считается, что витамин D уменьшает воспаление, которое лежит в основе формирования и прогрессирования атеросклероза и способствует дестабилизации атеросклеротической бляшки. Кроме того, низкий уровень метаболитов витамина D чаще наблюдается у лиц с артериальной гипертензией (АГ), ИБС и ожирением, а также в более пожилом возрасте по сравнению с молодыми [4]. Действие витамина D не всегда зависит от его уровня в плазме крови, поскольку опосредуется рецепторами витамина D ( VDR ) и витамин-D-связывающим белком ( VDBP ), полиморфизмы которых могут оказывать влияние на развитие состояний, связанных с дефицитом витамина D [5].

Развитие таких осложнений ИМ, как сердечная недостаточность и сердечные аритмии можно объяснить формированием фиброза сердечной мышцы миокарда. В последнее время обсуждается роль белков системы фибринолиза (активатора плазминогена урокиназного типа uPA и растворимого рецептора активатора плазминогена урокиназного типа suPAR) в развитии фиброза миокарда. Недостаток suPAR приводит к накоплению клеток-предшественниц миофибробластов в сердечной мышце и развитию субэпикардиального фиброза миокарда. Кроме того, повышенный уровень suPAR связан с показателями кальцификации коронарных артерий и коррелирует с риском сердечно-сосудистых осложнений [6].

Поиск новых биомаркеров сердечно-сосудистых осложнений включает исследование микроРНК, которые экспрессируются в цитоплазме клеток и участвуют в регуляции активности генов. Кардиоспецифичными микроРНК признаются микроРНК-21, -29 и -143. При этом микроРНК-21 сильнее связана с процессами ремоделирования сердца, микроРНК-29 с фиброзом миокарда, а микроРНК-143 ассоциирована с процессом формирования и прогрессирования атеросклероза коронарных артерий [7, 8].

Цель исследования: выявить связь неблагоприятных исходов в течение года после перенесенного ИМ с показателями метаболизма витамина D, уровнем компо- нентов системы фибринолиза и кардиоспецифичных микроРНК у пациентов с МС.

Материал и методы

Данное исследование проводилось в строгом соответствии с протоколом, принципами Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (Сеул, 2008).

Перед включением в наблюдение исследователь предоставлял каждому пациенту (или его законному представителю) полную и адекватную информацию в письменной и в устной форме о цели, процедурах исследования, возможной пользе и возможном риске. Пациент был информирован о своем праве на выход из исследования в любое время. Исследователь получил письменное информированное согласие от всех пациентов до их включения в наблюдение.

В рамках исследования «Прометей», выполняемого на базе БФУ им. И. Канта [9], обследованы 152 пациента с диагнозом «Острый коронарный синдром с подъемом сегмента ST» (ОКС пST), которые находились на стационарном лечении в кардиологическом отделении ГБУЗ «Областная клиническая больница Калининградской области» с марта 2023 по декабрь 2024 г. В зависимости от наличия МС все пациенты были разделены на 2 группы: группа 1 (основная группа) – 94 больных с верифицированными признаками МС, группа 2 (группа сравнения) – 58 пациентов без МС. Всем пациентам при поступлении было проведено физикальное исследование, оценены жизненно важные функции. Для подтверждения диагноза ОКС пST были определены маркеры повреждения миокарда (уровень тропонина I в крови), выполнены электрокардиография, коронароангиография и эхокардиография.

Диагноз МС верифицировался на основании сочетания абдоминального ожирения – окружность талии ≥80 см у женщин, ≥94 см у мужчин – с любыми двумя и более критериями из перечисленных ниже:

– уровень артериального давления (АД) > 130/85 мм рт. ст. или прием антигипертензивной терапии пациентом с АГ;

• –    уровень гликемии натощак > 6,1 ммоль/л;

• –    уровень ТГ > 1,7 ммоль/л;

• –    уровень Хс ЛПНП > 3,0 ммоль/л;

• –    уровень Хс ЛПВП < 1,0 ммоль/л у мужчин и 1,3 ммоль/л у женщин.

Лабораторная диагностика включала оценку показателей развернутого биохимического анализа крови, в том числе стандартных параметров, липидограммы и уровня фибриногена на момент госпитализации пациентов. Для определения показателей метаболизма витамина D исследовали активные метаболиты витамина D – 25-гидрок-сивитамина D(25(OH)D) и 1,25-дигидроксивитамина D (1,25(OH)2D) в плазме крови пациентов методом иммуно-ферментного анализа (ИФА) с помощью тест-систем «25-OH Vitamin D ELISA» (каталожный номер EQ6411-9601, Euroimmun, Германия) и «Human 1,25 dihydroxyvitamin D3 ELISA kit» (каталожный номер E01D0002, BlueGene Biotech, Китай).

Определение сывороточных уровней растворимого рецептора активатора плазминогена урокиназного типа suPAR и активатора плазминогена урокиназного типа uPA в сыворотке крови проводили методом ИФА с помощью тест-систем «FineTest», производства Wuhan Fine Biotech Co., Ltd., Китай (каталожный номер: EH0324 и EH4026).

В качестве генетических показателей оценивали уровни микроРНК-21, микроРНК-29 и микроРНК-143 в плазме крови, которые определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) в режиме реального времени c помощью набора MagPure Serum miRNAKit, амплифика-тор Biorad CFX 360. Уровни микроРНК представлены в виде условных единиц экспрессии по сравнению с контрольными образцами плазмы крови. Определение генетических вариантов полиморфизмов гена VDR – VDR rs731236, VDR rs2228570, и гена VDBP – VDBP rs7041, VDBP rs4588, проводили методом ПЦР в реальном времени с помощью коммерческих наборов ООО «НПФ Син-тол» (Россия) согласно инструкции производителя. Материалом для генотипирования являлась геномная ДНК, которая была выделена из замороженной цельной крови (хранившейся при –20 ºС в вакутейнерах с К3 ЭДТА).

Все лабораторные исследования были выполнены на базе Центра иммунологии и клеточных биотехнологий БФУ им. И. Канта.

Для кодирования КИ использовалась бинарная классификация: осложненное течение (повторный ОКС, нарушение ритма и проводимости, аневризма левого желудочка, ишемический инсульт) и летальный исход в течение 1 года от перенесенного ОКС, который рассматривался как неблагоприятный КИ. В остальных случаях состояние пациента на протяжении 1 года от перенесенного ОКС расценивалось как благоприятный КИ.

В качестве исходных данных для статистического анализа с целью выявления предикторов КИ были выбраны 25 параметров, объединенных в основные группы: демографические (возраст, пол), показатели коморбид-ности (наличие/отсутствие СД, АГ), показатели систолического и диастолического артериального давления (САД/ДАД) при поступлении, метаболические факторы (уровни Хс ЛПВП, Хс ЛПНП, ТГ, глюкозы, объем талии), лабораторные показатели (сывороточные уровни 25(OH) D и 1,25(OH)2D, uPA, suPAR, мочевины, креатинина, фибриногена), генетические показатели (уровень микроРНК-21, микроРНК-29, микроРНК-143, генетические варианты полиморфизмов гена рецептора витамина D: VDR rs731236, VDR rs2228570, VDBP rs7041, VDBP rs4588).

Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием пакета прикладных программ

SPSS STATISTICS V23.0 for Windows, языка программирования Python и библиотек Pandas и SciPy.

Оценку формы распределения количественных показателей проводили с помощью критерия Колмогорова – Смирнова. Для оценки значимости различий количественных показателей, имеющих нормальное распределение в двух независимых группах, использовали t -критерий Стьюдента, в случае отличия распределения от нормального – критерий Манна – Уитни. Анализ различия частот в двух независимых группах выполняли при помощи х ² -критерия Пирсона с поправкой Йейтса. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез составлял 0,05.

Для определения связи между комбинированным бинарным показателем неблагоприятных КИ и клинико-лабораторными параметрами вычисляли коэффициент бисериальной корреляции ( r ). С целью подтверждения значимости выявленных признаков дополнительно проводили дискриминантный анализ с использованием алгоритмов машинного обучения (ML). В качестве интерпретируемого метода ML был выбран градиентный бустинг. Мерой значимости признака считали полный прирост информации (п.и.), обусловленный выбором признака.

Результаты

Группы были сопоставимы по полу и возрасту. В группе 1 закономерно чаще встречались пациенты с АГ, СД 2, у них были более высокие показатели систолического и диастолического АД и окружности талии (табл. 1).

Результаты лабораторных исследований продемонстрировали более высокие уровни глюкозы, Хс ЛПНП, ТГ, урокиназы ( p < 0,0001) и растворимого рецептора урокиназы ( p = 0,0089), микроРНК-29 ( p = 0,043), микроРНК-143 ( p = 0,0010), большее число пациентов с генотипом VDBP rs4588 C/A ( p = 0,021), более низкий средний уровень 25(OH)D ( p < 0,0001) в группе 1 (табл. 2).

Согласно результатам дискриминантного анализа (в качестве тренировочной выборки использовали параметры пациентов без МС), основными релевантными показателями для пациентов с МС являлись: более высокий уровень ТГ, глюкозы, фибриногена, урокиназы, микроРНК-29, и более низкий уровень витамина 25(OH)D (рис. 1).

За время наблюдения комбинированный неблагопри-

Таблица 1 . Демографические и клинические показатели пациентов с острым коронарным синдромом

Table 1 . Demographic and clinical parameters of patients with acute coronary syndrome

	Значения в группах	p
Показатели
	Группа 1, n = 94                    Группа 2, n = 58

Демографические характеристики

Мужчины, n (%)	68 (72,3)	44 (75,8)	0,642
Женщины, n (%)	26 (27,7)	14 (24,2)	0,652
Средний возраст, лет	62,0±3,2	61,51±3,5	0,402

Клиническо-функциональные показатели

АГ, n (%)	70 (74,4)	11 (18,7)	<0,0001
СД 2, n (%)	17 (18,1)	6 (10,3)	0,181
Окружность талии, см	101, 56±3,6	85, 20±3,3	<0,0001
САД при поступлении, мм рт. ст.	137, 2±5,6	131,2±5,3	0,0001
ДАД при поступлении, мм рт. ст.	85,9±5,4	80,3±6,1	0,0001
Неблагоприятный КИ, n (%)	28 (29,6 %)	15 (25,9%)	0,622

Примечание: СД 2 – сахарный диабет 2-го типа, САД – систолическое артериальное давление, ДАД – диастолическое артериальное давление, КИ – клинический исход.

Таблица 2 . Лабораторные показатели пациентов с острым коронарным синдромом

Table 2 . Laboratory parameters of patients with acute coronary syndrome

Показатели		Значения в группах		p
		Группа 1, n = 94	Группа 2, n = 58
Глюкоза, ммоль/л		8,07±3,1	6,47±1,3	0,0002
Хс ЛПНП, ммоль/л		3,92±1,1	2,63±1,0	<0,0001
Хс ЛПВП, ммоль/л		1,16±0,8	1,38±0,9	0,050
ТГ, ммоль/л		1,62±0,8	1,22±0,9	0,0041
Фибриноген, г/л		4,48±2,8	5,14±2,9	0,157
uPA, пг/мл		970,45±10,8	772,11±19,9	<0,0001
suPAR, нг/мл		2,97±3,1	1,75±2,2	0,0089
1,25(OH)2D, нг/мл		66,26±9,4	67,28±9,2	0,323
25(OH)D, нг/мл		19,49±3,1	22,12±2,2	<0,0001
МикроРНК-29		4,93±2,4	4,21±1,6	0,043
МикроРНК-21		4,63±2,5	5,24±2,8	0,141
МикроРНК-143		7,91±3,1	6,11±3,6	0,0010
Распределение частот генотипов вариантов генов VDBP и VDR среди пациентов, n (%)
VDR rs731236	T/T	44 (46,8)	20 (34,5)	0,120
	T/C	39 (41,5)	29 (50,0)	0,385
	C/C	11 (11,7)	9 (15,5)	0,479
VDR rs2228570	G/G	20 (21,3)	8 (13,7)	0,192
	A/G	52 (55,3)	31 (53,5)	0,873
	A/A	22 (23,4)	19 (32,8)	0,180
VDBP rs7041	T/G	47 (50,0)	30 (51,8)	0,826
	G/G	32 (34,1)	18 (31,0)	0,824
	T/T	15 (15,9)	10 (17,2)	0,926
VDBP rs4588	C/A	44 (46,8)	16 (27,6)	0,021
	C/C	44 (46,8)	36 (62,1)	0,086
	A/A	6 (6,4)	6 (10,3)	0,282

Примечание: Хс ЛПНП – холестерин липопротеинов низкой плотности, Хс ЛПВП – холестерин липопротеинов высокой плотности, ТГ – триглицериды, suPAR – растворимый рецептор активатора плазминогена урокиназного типа, uPA – активатор плазминогена урокиназного типа, VDBP – витамин D-связывающий белок и VDR – рецептор витамина D.

0.00          0.05          0.10          0.15          0.20          0.25          0.30

Важность признаков (прирост информации)

Рис. 1. Релевантные лабораторные показатели в группе пациентов с метаболическим синдромом

Fig. 1. Relevant laboratory parameters in a group of patients with metabolic syndrome ятный КИ был верифицирован у 28 (29,6%) пациентов в группе 1 и у 15 (25,9%) – в группе 2. Летальный исход в группе 1 был зафиксирован у 8 (8,5%) больных. Другими неблагоприятными исходами являлись: повторный ОКС у 9 (9,5%), нарушение ритма после ОКС – у 7 (7,4%), аневризма левого желудочка – у 2 (2,1%) и ишемический инсульт – у 2 (2,1 %) пациентов.

Выявлена связь комбинированного неблагоприятного КИ с клинико-лабораторными показателями: в группе 1 – c наличием СД 2 ( r = 0,550; p < 0,0001), уровнем Хс ЛПНП

( r = 0,234; p = 0,001), микроРНК-29 ( r = 0,472; p < 0,0001), растворимого рецептора урокиназы ( r = 0,542; p < 0,0001) и полиморфизма витамин D-связывающего белка VDBP rs4588 с генотипом АА ( r = -0,472; p = 0,0011), в группе 2 – c уровнем микроРНК-29 ( r = -0,411; p = 0,0013), фибриногена ( r = 0,412, p < 0,0001) и полиморфизма витамин D-связывающего белка VDBP rs4588 с генотипом АА ( r = -0,250, p < 0,0001), рисунок 2.

При обучении алгоритмов ML единым набором при-

Рис. 2. Взаимосвязь исследуемых параметров с клиническим исходом острого коронарного синдрома Примечание: Б – благоприятный клинический исход, Н – неблагоприятный клинический исход.

Fig. 2. Association of the parameters and the clinical outcome of acute coronary syndrome

Note: Б – favorable clinical outcome, Н – adverse clinical outcome.

знаков для каждой группы качество работы модели для верификации бинарного КИ составило 0,88. Значимыми признаками в отношении неблагоприятного КИ, имеющими высокий прирост информации в группе 1 в сравнении с группой 2, были: наличие СД (п.и. = 0,672; p < 0,0001), микроРНК-29 (п.и. = 0,328; p < 0,0001) и растворимого рецептора активатора плазминогена урокиназного типа (п.и. = 0,101; p = 0,0001).

Обсуждение

В отношении течения и структуры МС у пациентов с ОКС на основании проведенного многофакторного анализа была выявлена релевантность для таких параметров, как уровень глюкозы, фибриногена, ТГ, урокиназы и растворимого рецептора урокиназы, витамина 25(OH)D, микроРНК-29 и наличия СД.

Значимость показателей углеводного и липидного обмена в констексте клинических особенностей пациентов с метаболическими нарушениями не требует дополнительного обсуждения с точки зрения диагностических критериев МС. Наличие СД в качестве предиктора нежелательного КИ в группе пациентов с МС объясняется тождественностью факторов риска, таких как дислипидемия и ожирение, и общностью патогенетических механизмов, включающих воспаление, оксидативный стресс, снижение чувствительности тканей к инсулину и инсули-норезистентности как для СД, так и для МС. Полученные результаты соответствуют данным проспективных исследований, которые демонстрируют прямую взаимосвязь уровня гипергликемии и наличия СД 2 с неблагоприятным исходом пациентов с ОКС, включая более высокую смертность и вероятность развития повторного ОКС, в том числе на фоне метаболических нарушений [10].

Однако наличие СД, диагностированного на основании анамнестических данных и представленной медицинской документации как отдельно взятого параметра, малоцелесообразно рассматривать в качестве безусловного фактора, сопряженного с высоким риском развития неблагоприятного исхода. С целью повышения точности стратификации исходов на основании показателей углеводного обмена необходимо оценивать показатели мониторинга уровня глюкозы (гликированного гемоглобина), инсулинорезистентности и уровня инсулина, наряду с учетом длительности течения заболевания и сахароснижающей терапии.

Проблема нарушения метаболизма витамина D у пациентов с МС и взаимосвязь дефицита различных изоформ витамина D с метаболическими факторами в настоящее время также является достаточно освещенной [11] и требует уточнений только в рамках генетических аспектов. Эти аспекты в текущем исследовании представлены результатами оценки влияния различных генотипов и аллелей вариантов генов VDR и VDBP на прогноз и фенотип МС в когорте пациентов с острой кардиальной патологией.

Интересен результат, подтверждающий взаимосвязь неблагоприятного КИ с генотипом VDBP rs4588 АA. В отечественной литературе имеются ограниченные сведения, которые указывают на взаимосвязь полиморфизма VDBP rs4588 с наличием в генотипе аллеля А с развитием и течением сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе у пациентов с метаболическими нарушениями. В единичных работах продемонстрировано, что наличие данного генотипа ассоциировано у пациентов с повышением уровня паратиреоидного гормона в крови. Это может вносить свой вклад в развитие заболеваний сердечно-сосудистой системы с более высоким риском смертности по сравнению с общей популяцией, обусловленное как преобладанием кардиоваскулярных факторов риска метаболического генеза, так и результатами оппосредованного действия паратгормона на эндотелиальные и гладкомышечные клетки сосудистой стенки [12]. Кроме того, аллель rs4588-A и соответствующий ему гаплотип, усугубляющий изменения в функции VDBP, дополнительно влияют на метаболизм витамина D и иммунорегуляторные функции. Имеются данные литературы, которые свидетельствуют о том, что у участников с генотипами VDBP rs4588 AA наблюдается значительно более высокий уровень Хс ЛПНП, что в настоящем исследовании также ассоциировано с неблагоприятным исходом [13].

На наш взгляд, аспектами, заслуживающими особого внимания с точки зрения персонализированной медицины, является роль генетических параметров, в частности микроРНК-29, и урокиназной системы как биомаркеров МС и предикторов неблагоприятного исхода больных с ОКС, имеющих метаболические нарушения.

Несмотря на обнаруженную в ряде исследований кардиоспецифичность, результаты выявили значимость уровня микроРНК-29 в качестве предиктора неблагоприятного КИ в группе пациентов с МС, что наряду с релевантностью микроРНК-29 для метаболических нарушений позволяет рассматривать данный генетический показатель в качестве биомаркера течения метаболических нарушений у пациентов с ОКС. Полученные результаты согласуются с современными данными литературы, указывающими на взаимосвязь повышения уровня микроРНК-29 с нарушениями как липидного, так и углеводного обмена и влияние уровня микроРНК-29 на течение и прогноз сердечно-сосудистых заболеваний, ассоциированных с МС [14, 15].

Данный факт подтверждается исследованиями, в которых продемонстрировано достоверное повышение микроРНК-29 у больных алиментарно-конституциональным ожирением, СД 2, корреляции уровня микроРНК-29 с концентрацией глюкозы натощак и индексом инсулиноре-зистентности HOMA-IR, инсулином, С-пептидом, уровнем Хс ЛПНП и ТГ [16, 17].

Говоря о роли урокиназной системы, на сегодняшний день имеются сведения, указывающие на ее регуляторную функцию в многоступенчатом каскаде воспаления, фибринолиза, эндотелиального повреждения и процессах ангио- и артериогенеза при ишемии, которые являются ключевыми патогенетическими звеньями как ОКС, так и метаболической дисфункции. Несмотря на отсутствие убедительных данных литературы в отношении изменения уровней растворимого рецептора активатора плазминогена урокиназного типа и собственно урокиназы на фоне течения МС, их участие в процессах активации провоспалительных цитокинов, а также регуляции активации, миграции и пролиферации лейкоцитов позволяет рассматривать компоненты урокиназной системы в качестве потенциальных биомаркеров метаболических нарушений [7, 18].

Заключение

Результаты исследования дали возможность предположить возможные предикторы развития осложнений и летальности у пациентов с МС в годичный срок после перенесенного ОКС. Наиболее интересными, на наш взгляд, представляются данные, полученные в результате проведения многофакторного анализа, которые позволяют рассматривать взаимосвязь неблагоприятных исходов ОКС с высокими уровнями микроРНК-29, растворимого рецептора активатора плазминогена урокиназного типа и представленностью полиморфизма витамин D-связывающего белка VDBP rs4588 с генотипом АА. Полученные сведения могут способствовать расширению возможностей раннего прогнозирования исходов, повышению качества профилактики и контроля осложнений, связанных с ОКС, у пациентов с МС, однако необходимо дальнейшее изучение механизма действия выявленных биомаркеров, а также их взаимосвязи с течением восстановительного периода после перенесенного ИМ.

Декларация ИИ . В процессе подготовки рукописи авторы не использовали генеративные технологии искусственного интеллекта.