Маркеры циркуляции, лежащие в основе перехода от компенсированной гипертрофии к сердечной недостаточности

Сердечная недостаточность (СН) — сложный клинический синдром и серьезная проблема общественного здравоохранения, уносящая жизни более 500 000 человек в год. Это ведущая группа по диагностике (DRG) по вопросам выписки из больниц в США. Ежегодно происходит около 1-3 миллионов госпитализаций по поводу острой декомпенсированной сердечной недостаточности. Уровень смертности при сердечной недостаточности III и IV классов составляет 14–18% в год (1). В настоящее время в США около 5 миллионов пациентов страдают СН (2). Раннее выявление и профилактика остаются ключевыми мерами в лечении пациентов с этой формой сердечно-сосудистых заболеваний. Обнаружение и определение циркулирующих маркеров, лежащих в основе перехода от компенсированной гипертрофии к острой сердечной недостаточности, представляют собой важную область усилий по выявлению и профилактике. Существующий маркер BNP помогает отличить людей с сердечной недостаточностью от людей с другими заболеваниями. Однако большая вариабельность аномальных уровней BNP у пациентов с диагнозом сердечной недостаточности делает уровень BNP ненадежным предиктором перехода от компенсированной к декомпенсированной сердечной недостаточности.

Апоптоз способствует и, возможно, является причиной гибели миоцитов, лежащей в основе прогрессирования сердечной дисфункции и перехода от стабильной компенсированной сердечной недостаточности к острому ухудшению состояния (3). Апоптоз – это регулируемый биологический процесс, приводящий к гибели клеток (4–9). Каспазы, семейство протеаз цистеиновой кислоты, регулируют этот процесс и фактически приводят к апоптозу. Апоптотический триггер или сигнал приводит к активации проксимальных или инициаторных каспаз (таких как каспаза-8, -9, 10). Эти инициаторные каспазы затем расщепляют и, в свою очередь, активируют нижестоящие эффекторные каспазы, такие как каспазы-3, -6 и -7. Эти эффекторные каспазы затем расщепляют различные белки, например те, которые присутствуют в цитоскелете и ядре, такие как ламин А, альфа-фодрин и поли(АДФ-рибоза) полимераза, что приводит к апоптозу. Каспаза-3 является ключевым исполнителем этого апоптотического пути, полностью или критически ответственным за протеолитическое расщепление клеточных и ядерных белков. Активация каспазы-3 требует протеолитического процессинга ее неактивного зимогена в активные фрагменты р17 и р12. Расщепленная каспаза-3 может быть обнаружена с помощью антител, специфичных для этого расщепленного фермента (фрагмента p17) в клеточных лизатах с помощью иммуноблоттинга или с помощью анализа ELISA со спектрофотометрическим определением с помощью ридера для микропланшетов при OD450 нм.

Основные цели этого пилотного исследования — определить, 1) можно ли обнаружить активированную каспазу-3 в кровообращении человека, и если да, то существуют ли вариации суточного ритма и последовательные изменения уровней с течением времени, 2) повышается ли ее уровень во время острой декомпенсации. сердечная недостаточность и 3) коррелирует ли переход между острой и стабильной сердечной недостаточностью со снижением ее уровня.

Другим потенциальным маркером острого ухудшения является дистрофин. Первоначально дистрофин был идентифицирован как Х-сцепленный ген, мутации которого на N-конце вызывают кардиомиопатию. Дистрофин обеспечивает важную структурную поддержку сердечного миоцита и его сарколеммальной мембраны (10-11). Он связывает актин на своем N-конце с дистрофин-ассоциированным белковым комплексом и сарколеммой на С-конце и внеклеточным матриксом мышц. Мутации вызывают потерю поддержки, сарколеммальную нестабильность и миопатию. Транслокация и расщепление миокардиального дистрофина связаны с прогрессированием сердечной недостаточности и сократительной дисфункции. Эти изменения обращаются вспять после уменьшения механического напряжения со стороны желудочкового вспомогательного устройства (12). В настоящем пилотном исследовании мы проверим гипотезу о том, что дистрофин может высвобождаться и обнаруживаться в кровообращении человека во время острого ухудшения сердечной недостаточности. Далее мы проверим, 1) повышается ли его уровень при острой декомпенсированной сердечной недостаточности, и 2) коррелирует ли переход от острой сердечной недостаточности к стабильной со снижением его уровня, и 3) наблюдаются ли последовательные изменения этих уровней с течением времени. .

BNP является известным маркером стресса миокарда и используется для выявления растяжения и стресса миокарда при заболеваниях сердца. IL-6 и TNF-альфа являются маркерами воспаления, и было показано, что их уровень повышается при воспалительном состоянии, например, при сердечной недостаточности. СРБ является еще одним маркером воспаления. Знание их уровней полезно для корреляции уровня сывороточной каспазы-3 p17 с известными сывороточными факторами при ЗСН.

Проверяя уровни этих маркеров каждые 3 месяца (+/- один месяц) у пациентов со стабильной СН в течение двух лет, наша цель состоит в том, чтобы увидеть, прогнозируют ли те, у кого «скачок» уровня, неблагоприятный исход при ЗСН. В конечном итоге, если это так, мы можем идентифицировать пациентов с «всплеском» или кумулятивным фрагментом более высокой каспазы-3 как имеющих высокий риск заболеваемости/смертности. Выявление таких пациентов может побудить нас начать лечить их более активно, пытаясь изменить исход.

Мы также возьмем образцы крови от контрольных субъектов, чтобы измерить исходные уровни и определить, существуют ли изменения суточного ритма.