cardiovascularКардиоваскулярная терапия и профилактикаCardiovascular Therapy and Prevention1728-88002619-0125«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.15829/1728-8800-2026-4782OXPQIFcardiovascular-4782Research ArticleХРОНИЧЕСКАЯ СЕРДЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬCHRONIC HEART FAILUREВыраженность окислительного стресса и носительство полиморфных вариантов митохондриальной ДНК у пациентов с хронической сердечной недостаточностью, имеющих высокий риск внезапной сердечной смертиOxidative stress severity and mitochondrial DNA polymorphisms in patients with heart failure at high risk of sudden cardiac deathhttps://orcid.org/0000-0003-3667-9599РеброваТ. Ю.RebrovaT. Yu.

Татьяна Юрьевна Реброва — к.м.н., н.с. лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики.

Ул. Киевская, д. 111а, Томск, 634012

Kievskaya str., 111a, Tomsk, 634012

https://orcid.org/0000-0002-2818-1419КорепановВ. А.KorepanovV. A.

Вячеслав Андреевич Корепанов — к.м.н., м.н.с. лаборатории молекулярноклеточной патологии и генодиагностики.

Ул. Киевская, д. 111а, Томск, 634012

Kievskaya str., 111a, Tomsk, 634012

https://orcid.org/0000-0002-7692-9954ГолубенкоМ. В.GolubenkoM. V.

к.б.н., с.н.с. лаборатории популяционной генетики.

Ул. Набережная реки Ушайки, д. 10, Томск, 634050

Naberezhnaya Ushayki str., 10, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0001-7361-2161МуслимоваЭ. Ф.MuslimovaE. F.

к.м.н., н.с. лаборатории молекулярно-клеточных патологии и генодиагностики.

Ул. Киевская, д. 111а, Томск, 634012

Kievskaya str., 111a, Tomsk, 634012

https://orcid.org/0000-0003-2645-4142АтабековТ. А.AtabekovT. A.

к.м.н., врач-сердечно-сосудистый хирург отделения хирургического лечения сложных нарушений ритма сердца и электрокардиостимуляции.

Ул. Киевская, д. 111а, Томск, 634012

Kievskaya str., 111a, Tomsk, 634012

https://orcid.org/0000-0002-9050-4493ПоповС. В.PopovS. V.

д.м.н., профессор, академик РАН, директор.

Ул. Киевская, д. 111а, Томск, 634012

Kievskaya str., 111a, Tomsk, 634012

https://orcid.org/0000-0002-4043-1652ДоржиеваС. С.DorzhievaS. S.

Ординатор.

Ул. Москворечье, д. 1, Москва, 115522

Moskvorechye str., 1, Moscow, 115522

УтусиковаА. А.UtusikovaA. A.

Студентка 6 курса медико-биологического факультета.

Московский тракт, д. 2, Томск, 634050

Moskovsky Trakt, 2, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0001-6066-3998АфанасьевС. А.AfanasyevS. A.

д.м.н., профессор, руководитель лаборатории молекулярно-клеточной патологии и генодиагностики.Ул. Киевская, д. 111а, Томск, 634012

Kievskaya str., 111a, Tomsk, 634012

Научно-исследовательский институт кардиологии, ФГБНУ Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияCardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical CenterRussian FederationНаучно-исследовательский институт медицинской генетики, ФГБНУ Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наукРоссияResearch Institute of Medical Genetics, Tomsk National Research Medical CenterRussian FederationФГБНУ "Медико-генетический научный центр им. акад. Н.П. Бочкова"РоссияBochkov Research Center for Medical GeneticsRussian FederationФГБОУ ВО "Сибирский государственный медицинский университет" Минздрава РоссииРоссияSiberian State Medical UniversityRussian Federation20261508202625747824782Copyright © Реброва Т.Ю., Корепанов В.А., Голубенко М.В., Муслимова Э.Ф., Атабеков Т.А., Попов С.В., Доржиева С.С., Утусикова А.А., Афанасьев С.А., 20262026Реброва Т.Ю., Корепанов В.А., Голубенко М.В., Муслимова Э.Ф., Атабеков Т.А., Попов С.В., Доржиева С.С., Утусикова А.А., Афанасьев С.А.Rebrova T.Y., Korepanov V.A., Golubenko M.V., Muslimova E.F., Atabekov T.A., Popov S.V., Dorzhieva S.S., Utusikova A.A., Afanasyev S.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cardiovascular.elpub.ru/jour/article/view/4782Цель

Цель. У пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) и высоким риском внезапной сердечной смерти (ВСС) оценить выраженность окислительного стресса и носительство полиморфных вариантов митохондриальной дезоксирибонуклеиновой кислоты (мтДНК).

Материал и методы

Материал и методы. В исследование включено 198 пациентов (78,79% — мужчины) с диагнозом ХСН и имплантированным кардиовертер-дефибриллятором в качестве профилактики развития жизнеугрожающих желудочковых тахикардий (ЖТ) и ВСС. Группу контроля составили 28 здоровых добровольца (64,29% — мужчины). Оценивали клинико-инструментальные показатели, концентрацию в плазме крови продуктов перекисного окисления липидов, реагирующих с тиобарбитуровой кислотой (ТБК-АП), и активность супероксиддисмутазы (СОД), полиморфные варианты А2706G/G3010A/G9055A мтДНК.

Результаты

Результаты. Пациенты с ХСН и высоким риском ВСС имели статистически значимо более высокие показатели ТБК-АП и СОД относительно группы контроля. В группе здоровых добровольцев у мужчин относительно женщин показано более высокое содержание ТБК-АП и сниженная активность СОД. При ХСН половые различия нивелируются. Факт зарегистрированных ЖТ не влиял на концентрацию ТБК-АП и активность СОД. Наличие сахарного диабета 2 типа, ожирения и дислипидемии у пациентов с ХСН и риском ВСС сопровождалось значимым повышением ТБК-АП. У носителей полиморфизма G9055A показано значимо более низкая концентрация ТБК-АП относительно носителей А2706G.

Заключение

Заключение. ХСН с высоким риском ВСС характеризуется выраженным окислительным стрессом. Перекисное окисление липидов в условиях нормы значимо выше у мужчин на фоне сниженной активности СОД. Нарушение обмена глюкозы и липидов при ХСН с риском ВСС сопровождается еще более интенсивным образованием ТБК-АП на фоне неизмененной активности СОД. Носительство полиморфного варианта G9055A мтДНК сопряжено с низким уровнем ТБК-АП.

Aim

Aim. To assess the severity of oxidative stress and the presence of polymorphic variants of mitochondrial deoxyribonucleic acid (mtDNA) in patients with heart failure (HF) and a high risk of sudden cardiac death (SCD).

Material and methods

Material and methods. The study included 198 patients (78,79% men) diagnosed with HF and implantable cardioverter-defibrillators (ICDs) for the prevention of life-threatening ventricular tachycardia (VT) and SCD. The control group consisted of 28 healthy volunteers (men, 64,29%). Clinical and paraclinical parameters, plasma concentrations of thiobarbituric acid reactive lipid peroxidation substances (TBARS), superoxide dismutase (SOD) activity, and mtDNA polymorphisms A2706G/G3010A/G9055A were assessed.

Results

Results. Patients with HF and a high risk of SCD had significantly higher TBARS and SOD levels compared to the control group. In the healthy volunteer group, men had higher TBARS levels and reduced SOD activity compared to women. In HF, sex differences were negated. Registered VT did not affect TBARS levels or SOD activity. Type 2 diabetes, obesity, and dyslipidemia in patients with HF and a high risk of SCD was associated with a significant increase in TBARS. Carriers of the G9055A polymorphism showed significantly lower TBARS concentrations compared to carriers of the A2706G polymorphism.

Conclusion

Conclusion. HF with a high risk of SCD is characterized by pronounced oxidative stress. Lipid peroxidation under normal conditions is significantly higher in men with reduced SOD activity. Impaired glucose and lipid metabolism in HF with a risk of SCD is accompanied by even more intense TBARS formation with unchanged SOD activity. Carriage of the G9055A mtDNA polymorphism is associated with low TBARS levels.

хроническая сердечная недостаточностьвнезапная сердечная смертьперекисное окисление липидовполиморфные варианты мтДНКheart failuresudden cardiac deathlipid peroxidationmtDNA polymorphismsРабота выполнена без задействования грантов и финансовой поддержки от общественных, некоммерческих и коммерческих организаций.ReferencesПалаткина Л. О., Корнеева О. Н., Драпкина О. М. Окислительный стресс — роль в патогенезе хронической сердечной недостаточности, возможности коррекции. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2012; 11(6):91-4. doi:10.15829/1728-8800-2012-6-91-94.Palatkina LO, Korneeva ON, Drapkina OM. Oxidative stress, its role in the pathogenesis of chronic heart failure, and potential methods of correction. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2012;11(6):91-4. (In Russ.) doi:10.15829/1728-8800-2012-6-91-94.Adameova A, Shah AK, Dhalla NS. Role of Oxidative Stress in the Genesis of Ventricular Arrhythmias. Int J Mol Sci. 2020;21(12): 4200. doi:10.3390/ijms21124200.Adameova A, Shah AK, Dhalla NS. Role of Oxidative Stress in the Genesis of Ventricular Arrhythmias. Int J Mol Sci. 2020;21(12): 4200. doi:10.3390/ijms21124200.Гусакова А. М., Суслова Т. Е., Арчаков Е. А. и др. Взаимосвязь маркеров окислительного стресса с клиническими результатами радиочастотной аблации у пациентов с фибрилляцией предсердий. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2025;40(3):76-84. doi:10.29001/2073-8552-2025-40-3-76-84.Gusakova AM, Suslova TE, Archakov EA, еt al. Relationship between oxidative stress markers and clinical outcomes of radiofrequency ablation in patients with atrial fibrillation. Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2025;40(3):76-84. (In Russ.) doi:10.29001/2073-8552-2025-40-3-76-84.Vermot A, Petit-Härtlein I, Smith SME, еt al. NADPH Oxidases (NOX): An Overview from Discovery. Molecular Mechanisms to Physiology and Pathology. Antioxidants (Basel). 2021;10(6):890. doi:10.3390/antiox10060890.Vermot A, Petit-Härtlein I, Smith SME, еt al. NADPH Oxidases (NOX): An Overview from Discovery. Molecular Mechanisms to Physiology and Pathology. Antioxidants (Basel). 2021;10(6):890. doi:10.3390/antiox10060890.Yang KC, Bonini MG, Dudley SC Jr. Mitochondria and arrhythmias. Free Radic Biol Med. 2014;71:351-61. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2014.03.033.Yang KC, Bonini MG, Dudley SC Jr. Mitochondria and arrhythmias. Free Radic Biol Med. 2014;71:351-61. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2014.03.033.Lei M, Salvage SC, Jackson AP, еt al. Cardiac arrhythmogenesis: roles of ion channels and their functional modification. Front Physiol. 2024;15:1342761. doi:10.3389/fphys.2024.1342761.Lei M, Salvage SC, Jackson AP, еt al. Cardiac arrhythmogenesis: roles of ion channels and their functional modification. Front Physiol. 2024;15:1342761. doi:10.3389/fphys.2024.1342761.Martínez-Redondo D, Marcuello A, Casajús JA, еt al. Human mitochondrial haplogroup H: the highest VO2max consumer–is it a paradox? Mitochondrion. 2010;10(2):102-7. doi:10.1016/j.mito.2009.11.005.Martínez-Redondo D, Marcuello A, Casajús JA, еt al. Human mitochondrial haplogroup H: the highest VO2max consumer–is it a paradox? Mitochondrion. 2010;10(2):102-7. doi:10.1016/j.mito.2009.11.005.Weissensteiner H, Forer L, Kronenberg F, еt al. mtDNAServer 2: advancing mitochondrial DNA analysis through highly parallelized data processing and interactive analytics. Nucleic Acids Res. 2024;52(W1):W102-W107. doi:10.1093/nar/gkae296.Weissensteiner H, Forer L, Kronenberg F, еt al. mtDNAServer 2: advancing mitochondrial DNA analysis through highly parallelized data processing and interactive analytics. Nucleic Acids Res. 2024;52(W1):W102-W107. doi:10.1093/nar/gkae296.Andrews RM, Kubacka I, Chinnery PF, еt al. Reanalysis and revision of the Cambridge reference sequence for human mitochondrial DNA. Nat Genet. 1999;23(2):147. doi:10.1038/13779.Andrews RM, Kubacka I, Chinnery PF, еt al. Reanalysis and revision of the Cambridge reference sequence for human mitochondrial DNA. Nat Genet. 1999;23(2):147. doi:10.1038/13779.van Oven M, Kayser M. Updated comprehensive phylogenetic tree of global human mitochondrial DNA variation. Hum Mutat. 2008;30(2):E386-94. doi:10.1002/humu.20921.van Oven M, Kayser M. Updated comprehensive phylogenetic tree of global human mitochondrial DNA variation. Hum Mutat. 2008;30(2):E386-94. doi:10.1002/humu.20921.Реброва Т. Ю., Шипулин В. М., Афанасьев С. А. и др. Опыт применения аскорбиновой кислоты как антиоксиданта у пациентов после операции коронарного шунтирования с использованием искусственного кровообращения. Кардиология. 2012;52(7):73-6.Rebrova TYu, Shipulin VM, Afanasiev SA, еt al. The Experience of the Application of Ascorbinic Acid as Antioxidant After Coronary Artery Surgery With Use of Cardiopulmonary Bypass. Kardiologiia. 2012;52(7):73-6. (In Russ.)Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature. 2001;414:Р.813-20. doi:10.1038/414813a.Brownlee M. Biochemistry and molecular cell biology of diabetic complications. Nature. 2001;414:Р.813-20. doi:10.1038/414813a.Khan MA, Anwar S, Aljarbou AN, еt al. Protective effect of thymoquinone on glucose or methylglyoxal-induced glycation of superoxide dismutase. Int J Biol Macromol. 2014;65:16-20. doi:10.1016/j.ijbiomac.2014.01.001.Khan MA, Anwar S, Aljarbou AN, еt al. Protective effect of thymoquinone on glucose or methylglyoxal-induced glycation of superoxide dismutase. Int J Biol Macromol. 2014;65:16-20. doi:10.1016/j.ijbiomac.2014.01.001.Preetha Rani MR, Anupama N, Sreelekshmi M, еt al. Chlorogenic acid attenuates glucotoxicity in H9c2 cells via inhibition of glycation and PKC α upregulation and safeguarding innate antioxidant status. Biomed Pharmacother. 2018;100:467-77. doi:10.1016/j.biopha.2018.02.027.Preetha Rani MR, Anupama N, Sreelekshmi M, еt al. Chlorogenic acid attenuates glucotoxicity in H9c2 cells via inhibition of glycation and PKC α upregulation and safeguarding innate antioxidant status. Biomed Pharmacother. 2018;100:467-77. doi:10.1016/j.biopha.2018.02.027.Refat MS, Hamza RZ, Adam AMA, еt al. Quercetin/Zinc complex and stem cells: A new drug therapy to ameliorate glycometabolic control and pulmonary dysfunction in diabetes mellitus: Structural characterization and genetic studies. PLoS One. 2021;16(3): e0246265. doi:10.1371/journal.pone.0246265.Refat MS, Hamza RZ, Adam AMA, еt al. Quercetin/Zinc complex and stem cells: A new drug therapy to ameliorate glycometabolic control and pulmonary dysfunction in diabetes mellitus: Structural characterization and genetic studies. PLoS One. 2021;16(3): e0246265. doi:10.1371/journal.pone.0246265.Arya A, Azarmehr N, Mansourian M, еt al. Inactivation of the superoxide dismutase by malondialdehyde in the nonalcoholic fatty liver disease: a combined molecular docking approach to clinical studies. Arch Physiol Biochem. 2021;127(6):557-64. doi:10.1080/13813455.2019.1659827.Arya A, Azarmehr N, Mansourian M, еt al. Inactivation of the superoxide dismutase by malondialdehyde in the nonalcoholic fatty liver disease: a combined molecular docking approach to clinical studies. Arch Physiol Biochem. 2021;127(6):557-64. doi:10.1080/13813455.2019.1659827.Vinogradov AD, Grivennikova VG. Oxidation of NADH and ROS production by respiratory complex I. Biochim Biophys Acta. 2016;1857(7):863-71. doi:10.1016/j.bbabio.2015.11.004.Vinogradov AD, Grivennikova VG. Oxidation of NADH and ROS production by respiratory complex I. Biochim Biophys Acta. 2016;1857(7):863-71. doi:10.1016/j.bbabio.2015.11.004.DeBalsi KL, Hoff KE, Copeland WC. Role of the mitochondrial DNA replication machinery in mitochondrial DNA mutagenesis, aging and age-related diseases. Ageing Res Rev. 2017;33:89-104. doi:10.1016/j.arr.2016.04.006.DeBalsi KL, Hoff KE, Copeland WC. Role of the mitochondrial DNA replication machinery in mitochondrial DNA mutagenesis, aging and age-related diseases. Ageing Res Rev. 2017;33:89-104. doi:10.1016/j.arr.2016.04.006.Корепанов В. А., Реброва Т. Ю., Атабеков Т. А. и др. Возможная роль митохондриальной дисфункции в аритмогенезе при ишемической болезни сердца. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(4):236-42. doi:10.29001/2073-8552-2023-38-4-236-242.Korepanov VA, Rebrova TY, Atabekov TA, еt al. Potential role of mitochondrial dysfunction in arrhythmogenesis in coronary artery disease. Siberian Journal of Clinical and Experimental Medicine. 2023; 38(4):236-42. (In Russ.) doi:10.29001/2073-8552-2023-38-4-236-242.Корепанов В. A., Атабеков Т. А., Голубенко М. В. и др. Генетические и функциональные особенности митохондрий лейкоцитов периферической крови пациентов при ишемической болезни сердца с высоким риском внезапной сердечной смерти. Бюллетень сибирской медицины. 2025;24(4):31-9. doi:10.20538/1682-0363-2025-4-31-39.Korepanov VA, Atabekov TA, Golubenko MV, еt al. Genetic and functional features of peripheral blood leukocyte mitochondria in patients with coronary heart disease and high risk of sudden cardiac death. Bulletin of Siberian Medicine. 2025;24(4):31-9. (In Russ.) doi:10.20538/1682-0363-2025-4-31-39.Wei YH, Wu SB, Ma YS, еt al. Respiratory function decline and DNA mutation in mitochondria, oxidative stress and altered gene expression during aging. Chang Gung Med J. 2009;32(2):113-32.Wei YH, Wu SB, Ma YS, еt al. Respiratory function decline and DNA mutation in mitochondria, oxidative stress and altered gene expression during aging. Chang Gung Med J. 2009;32(2):113-32.Kretzschmar C, Roolf C, Timmer K, еt al. Polymorphisms of the murine mitochondrial ND4, CYTB and COX3 genes impact hematopoiesis during aging. Oncotarget. 2016;7(46):74460-72. doi:10.18632/oncotarget.11952.Kretzschmar C, Roolf C, Timmer K, еt al. Polymorphisms of the murine mitochondrial ND4, CYTB and COX3 genes impact hematopoiesis during aging. Oncotarget. 2016;7(46):74460-72. doi:10.18632/oncotarget.11952.Ren WH, Li XH, Zhang HG, еt al. Mitochondrial DNA haplogroups in a Chinese Uygur population and their potential association with longevity. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2008;35(12):1477-81. doi:10.1111/j.1440-1681.2008.05028.x.Ren WH, Li XH, Zhang HG, еt al. Mitochondrial DNA haplogroups in a Chinese Uygur population and their potential association with longevity. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2008;35(12):1477-81. doi:10.1111/j.1440-1681.2008.05028.x.Pires DEV, Rodrigues CHM, Albanaz ATS, еt al. Exploring Protein Supersecondary Structure Through Changes in Protein Folding, Stability, and Flexibility. Methods Mol Biol. 2019;1958:173-85. doi:10.1007/978-1-4939-9161-7_9.Pires DEV, Rodrigues CHM, Albanaz ATS, еt al. Exploring Protein Supersecondary Structure Through Changes in Protein Folding, Stability, and Flexibility. Methods Mol Biol. 2019;1958:173-85. doi:10.1007/978-1-4939-9161-7_9.Castañeda V, Haro-Vinueza A, Salinas I, еt al. The MitoAging Project: Single nucleotide polymorphisms (SNPs) in mitochondrial genes and their association to longevity. Mitochondrion. 2022;66:13-26. doi:10.1016/j.mito.2022.06.008.Castañeda V, Haro-Vinueza A, Salinas I, еt al. The MitoAging Project: Single nucleotide polymorphisms (SNPs) in mitochondrial genes and their association to longevity. Mitochondrion. 2022;66:13-26. doi:10.1016/j.mito.2022.06.008.

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