Одной из наиболее острых проблем современной практической кардиологии является лечение хронической сердечной недостаточности (ХСН) с сохраненной фракцией выброса левого желудочка (СНсФВ), что связано с отсутствием на данный момент эффективных медикаментозных стратегий лечения, обладающих высоким классом доказательности в отношении положительного влияния на прогноз [1][2]. При этом распространенность СНсФВ в последние годы стремительно увеличивается, достигая 50% среди всех пациентов с ХСН [3]. В этих условиях особое значение играет надежный контроль коморбидной патологии у пциентов с СНсФВ в соответствии с клиническими рекомендациями Российского кардиологического общества (2020) [4]. Повышенный интерес исследователей вызывает сочетание СНсФВ с нарушениями дыхания во сне, в особенности — с синдромом обструктивного апноэ во сне (СОАС). По данным литературы распространенность СОАС среди пациентов с СНсФВ значительно превышает общепопуляционный уровень и ассоциируется с неблагоприятным клиническим прогнозом [5][6]. Это объясняется общностью ряда патогенетических механизмов при данных состояниях: гиперактивацией симпатической нервной системы, окислительным стрессом, хроническим субклиническим воспалением.

Достижения современной молекулярной биологии позволяют проследить отдельные связи между снижением содержания кислорода и клеточным ответом на гипоксию. В качестве одного из универсальных медиаторов гипоксии в последние годы рассматривается фактор, индуцируемый гипоксией (hypoxia-inducible factor, HIF) [7]. При этом HIF отводят ключевую роль в контроле транскрипции генов, ответственных за переключение метаболизма с аэробного на анаэробный путь [8], а также инициации иммунного ответа с усилением фагоцитарной активности нейтрофилов и предотвращением их апоптоза в условиях гипоксии [9].

Активность ферментов регулируется соответствующим вариантом генотипа, определяющего их экспрессию. По имеющимся данным, экспрессия транскрипционного фактора HIF в значительной степени определяется его генетическим полиморфизмом, что в дальнейшем влияет на резистентность организма к гипоксии и может модифицировать течение целого ряда заболеваний [10].

В настоящее время установлены 34 однонуклеотидных полиморфизма в гене HIF1A, кодирующем субъединицу 1α этого белка (HIF-1α), которые были исследованы на наличие взаимосвязи с риском развития почти 50 различных патологических состояний [11]. Наиболее изученными полиморфными вариантами гена HIF1A являются rs11549465 С>Т и rs11549467 Т>С, первый из которых обуславливает замену пролина на серин в 582-й позиции белка, второй — аланина на треонин в 588-й позиции; и оба полиморфизма находятся в домене кислород-зависимой деградации [12]. Белок HIF-1α с данными аминокислотными заменами обладает усиленной трансактивационной способностью в условиях гипоксии и чаще других известных полиморфизмов данного гена ассоциируется с рисками неблагоприятных сердечно-сосудистых событий. Например, оба представленных полиморфизма гена HIF1A ассоциированы с высоким риском развития ишемической болезни сердца (ИБС) и инфаркта миокарда.

Учитывая роль гипоксии в патогенезе СОАС, в последние годы исследователи предпринимают активные попытки изучения роли HIF-1α в развитии данного синдрома [13]. Результаты экспериментальных исследований на животных указывают на то, что HIF-1α инициирует гиперсимпатикотонию и окислительный стресс [14]. Однако информация об изучении распространенности различных генотипов HIF1A у пациентов с СНсФВ и СОАС представлена в доступных литературных источниках в весьма ограниченном объеме. Между тем генетические исследования в данной когорте пациентов потенциально могли бы выявить возможные генетические предикторы развития сердечно-сосудистых осложнений (ССО) СОАС на самых ранних стадиях. Более того, в публикуемых в последние годы работах рассматривается возможность фармакологического [15][16] и нефармакологического [17] терапевтического воздействия непосредственно на сигнальный путь, опосредованный HIF-1α, а также влияния на экспрессию его генотипа.

Цель исследования — изучение ассоциаций полиморфизма гена фактора, индуцируемого гипоксией (Hypoxia Inducible Factor 1 Subunit Alpha, HIF-1α) (rs11549465), с характером клинического течения СНсФВ у пациентов с ожирением и СОАС средней и тяжелой степени тяжести.

В исследование включено 76 пациентов мужского пола с СОАС в соответствии с представленными критериями. Протокол исследования был одобрен Локальным Этическим Комитетом ЧУЗ Клиническая больница г. Новосибирск “РЖД-Медицина” (Протокол № 27 от 16.04.2018).

Критерии включения в исследование: 1) подписание письменного информированного согласия на участие в исследовании; 2) индекс апноэ/гипопноэ (ИАГ) >14/ час; 3) концентрация N-терминального фрагмента предшественника мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) в сыворотке крови ≥125 пг/мл; 4) фракция выброса (ФВ) левого желудочка (ЛЖ) ≥50%; 5) признаки диастолической дисфункции по данным эхокардиографии (ЭхоКГ); 6) мужской пол; 7) индекс массы тела (ИМТ) ≥30 кг/м2; 8) артериальная гипертензия (АГ) (включая пациентов со стабилизацией артериального давления (АД) на фоне медикаментозной антигипертензивной терапии). Критерии невключения: 1) тромбоэмболия легочной артерии в анамнезе; 2) обострение бронхолегочной патологии; 4) поражение клапанного аппарата сердца; 5) гипертрофическая и дилатационная кардиомиопатии; 6) ИБС; 7) факт предварительной регистрации фибрилляции предсердий (ФП) при записи стандартной электрокардиографии (ЭКГ) покоя или суточного мониторирования ЭКГ; 8) выраженная почечная (скорость клубочковой фильтрации по СКD-EPI <30 мл/мин/м2) и печеночная недостаточность; 9) установленные онкологические заболевания любой локализации; 10) отказ от участия в исследовании.

Для диагностики СОАС у всех пациентов проводилось полисомнографическое исследование (ПСГ) с использованием диагностической системы Somnolab2PSG (Weinemann, Германия). Тяжесть обструктивных нарушений дыхания во сне оценивалась по индексу ИАГ. В соответствии с клиническими рекомендациями Российского общества сомнологов (2018) обструктивное апноэ регистрировалось при отсутствии или значительном (>90% от исходного) уменьшении носоротового воздушного потока в течение не <10 сек на фоне сохраняющихся дыхательных усилий, гипопноэ — при уменьшении носоротового воздушного потока на ≥30% в сочетании со снижением сатурации кислорода не менее чем на 3% и/ или реакцией активации [18]. ИАГ является общепринятым критерием оценки тяжести обструктивных нарушений дыхания во сне при СОАС. Однако в исследованиях и публикациях последних лет прогностическая значимость данного параметра в отношении риска ССО подвергается серьезным сомнениям [19]. Отчетливые корреляции с сердечно-сосудистыми рисками по результатам большинства проведенных исследований сохранялись при этом для более выраженной степени дыхательных расстройств. Принимая это во внимание, в настоящее в исследование включали пациентов со средней (14< ИАГ <30/час) и тяжелой (ИАГ ≥30/час) степенями СОАС.

ЭхоКГ проводилась всем пациентам по стандартному протоколу. Для верификации ХСН с помощью иммуноферментного анализа оценивался уровень NT-proBNP в сыворотке крови. После включения в исследование всем пациентам проводили тест 6-минутной ходьбы (ТШХ) по стандартному протоколу.

В качестве генетического маркера с помощью полимеразной цепной реакции оценивали полиморфизм гена HIF1A (1772С>T, rs11549465). Дезоксирибонуклеиновую кислоту выделяли из клеток буккального эпителия, используя метод фенол-хлороформной экстракции.

Через 12 мес. проспективного наблюдения всем пациентам повторно выполняли ТШХ, проводили суточное мониторирование ЭКГ и ретроспективно оценивали характер клинического течения ХСН. Критериями неблагоприятного течения ХСН считали: летальный исход, снижение дистанции ходьбы по ТШХ с переходом в более тяжелый функциональный класс (ФК) ХСН по NYHA (New York Heart Association), госпитализации в стационар по поводу декомпенсации ХСН и острого коронарного синдрома, развитие пароксизмов ФП или регистрация желудочковых нарушений ритма высоких градаций (III-V класса по Ryan). Медикаментозная терапия АГ и ХСН, которую пациенты получали за период наблюдения, была оптимальной и соответствовала современным рекомендациям [4][20].

Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью программ STATISTICA 10.0 и MedCalc 11.5.0.0. Характер распределения признаков оценивали с помощью критериев Колмогорова-Смирнова с поправкой Лиллиефорса. При анализе качественных признаков проводили анализ таблиц сопряженности с использованием критерия χ2 Пирсона. Для выявления предикторов развития неблагоприятных конечных точек использовали метод логистической регрессии. Критический уровень значимости p-value для всех используемых процедур статистического анализа принимали равным 0,05.

В исследование были включены 76 мужчин со среднетяжелой и тяжелой формами СОАС (ИАГ >14/час) в среднем возрасте 47 (38,0; 55,0) лет с ХСН I-III ФК (по NYHA). Распространенность СОАС среди обследованной когорты мужчин с ожирением, АГ и ХСНсФВ составила 67,4%. При этом по результатам ПСГ у включенных в исследование пациентов не регистрировались значимые эпизоды центрального и смешанного апноэ во сне, более характерные для сердечной недостаточности со сниженной ФВ (индекс центрального апноэ во сне у включенных в исследование пациентов не превышал 4 в час). Все пациенты страдали АГ, но на фоне оптимально подобранной медикаментозной антигипертензивной терапии на момент включения в исследование у них были достигнуты целевые уровни АД. Клинико-демографическая характеристика больных в обследованных группах представлена в таблице 1. Неблагоприятные сердечно-сосудистые события, зарегистрированные в течение 12 мес. проспективного наблюдения, представлены в таблице 2.

По данным логистической регрессии установлено, что генотип Т/Т гена HIF1A был значимо ассоциирован с высоким риском прогрессирования ХСН — отношение шансов (ОШ) 2,66; 95% доверительный интервал (ДИ): 1,237-4,780 (р=0,004), развитием наджелудочковой экстрасистолии — ОШ 3,27; 95% ДИ: 1,345-5,56 (р=0,004) и ФП — ОШ 2,75; 95% ДИ: 1,307-5,801 (р=0,039). При этом значимых ассоциаций исследуемого полиморфизма гена HIF1A (1772С>T, rs11549465) с другими неблагоприятными клиническими событиями — повторными госпитализациями в стационар и желудочковыми аритмиями высокого риска — не выявлено (таблица 3).

Было также выявлено, что носительство генотипа T/T ассоциировано с тяжелым течением СОАС (p=0,006) и повышением уровня NT-proBNP (p=0,044), а также достоверно коррелирует с отдельными ЭхоКГ показателями ремоделирования миокарда левых и правых камер сердца: продольным размером левого предсердия (p=0,002), площадью правого предсердия (p=0,031) и фракционным изменением площади правого желудочка (ПЖ) (p=0,009) (таблица 4).

В большинстве опубликованных ранее работ по исследованию генетических детерминант СОАС и его ССО исследовались в основном гены, ответственные за экспрессию воспалительных цитокинов. В работе Zhang Z, et al. (2019) была выявлена значимая ассоциация с сердечно-сосудистыми исходами генов, кодирующих интерлейкин-6, фактор некроза опухоли-α и С-реактивный белок [21]. С учетом важной роли окислительного стресса в патогенезе СОАС в зоне повышенного внимания исследователей оказались и вероятные генетические предикторы медиаторов окислительного стресса. В частности, в публикации Veatch OJ, et al. (2020) указано на взаимосвязь с тяжестью СОАС и его осложнений генов, ответственных за активность металлопротеиназы-9 [22]. Учитывая важную медиаторную роль HIF-1α одновременно и в реакциях окислительного стресса, и в воспалительных цитокиновых каскадах, интерес к исследованию генотипов HIF1A в качестве потенциальных генетических предикторов СОАС вполне оправдан. Однако пока о подобных исследованиях упоминается в единичных публикациях. В частности, в работе белорусских авторов Балабанович Т. И. и др. (2019) исследуемые нами генотип С/Т и аллель Т полиморфного варианта С1772Т гена HIF1A также были ассоциированы с высоким риском развития СОАС у пациентов с АГ, ИБС и ФП [23]. При этом выделенный генотип мог быть ассоциирован с СОАС и с уже имеющейся ранее сердечно-сосудистой патологией. Согласно дизайну нашего исследования, ИБС и ФП являлись критериями невключения, и манифестация сердечно-сосудистой патологии, за исключением контролируемой медикаментозно АГ, регистрировалась уже после включения в исследование, что увеличивает вероятность ассоциации данного генотипа непосредственно с развитием СОАС и его осложнений.

Одними из частых кардиоваскулярных осложнений СОАС являются нарушения сердечного ритма в ночное время суток. Наиболее отчетливо по данным исследований последних лет определяется ассоциация СОАС с риском развития ФП [24]. Развитие персистирующей ФП, несомненно, способствует ускорению темпов ремоделирования миокарда и более быстрому прогрессированию ХСН. При этом HIF-1α рассматривается в качестве одного из ключевых медиаторов, ответственных за инициацию процессов фиброзирования миокарда и увеличение тромбогенного потенциала крови у пациентов с ФП [25]. В последние годы ведется активный поиск возможных генетических предикторов развития ФП, однако бoльшая часть выявляемых генетических детерминант в этих исследованиях была ассоциирована с другими факторами риска аритмии — ИБС, возрастом, ИМТ [26][27], а результаты изучения ассоциации распространенности генотипа 1772С>T (rs11549465) с впервые выявленной ФП в доступных литературных источниках не представлены. Выявленная в настоящем исследовании генетическая предрасположенность к развитию ФП у пациентов с СОАС в перспективе может быть использована для стратификации риска развития аритмии на фоне СОАС и учитываться при решении клинических вопросов начала антиаритмической и антитромботической терапии у наиболее уязвимых в этом отношении пациентов.

Обнаруженная ассоциация полиморфизма 1772С>T, rs11549465 гена HIF1A с исходным уровнем NT-proBNP, вероятно, отражает начальные признаки ремоделирования сердца на фоне выраженного СОАС, прогрессирование которого сопровождается неизбежным повышением АД в малом и большом кругах кровообращения. На наличие возможной генетической предрасположенности к ССО у пациентов с СОАС указывают и выявленные нами ассоциации генотипа Т/Т исследуемого полиморфизма гена HIF1A с отдельными ЭхоКГ параметрами — размерами левого и правого предсердий, фракционным изменением площади ПЖ. О том, что данные параметры являются маркерами раннего ремоделирования миокарда при тяжелом течении СОАС, свидетельствуют ранее опубликованные работы [28], в которых были продемонстрированы отчетливые ассоциации основного критерия тяжести СОАС — ИАГ — с такими ЭхоКГ параметрами, как объем левого предсердия и фракционное изменение площади ПЖ. Проведенное исследование имеет объективные ограничения, связанные с объемом выборки и продолжительностью наблюдения, что требует подтверждения полученных результатов в более крупных исследованиях. Вместе с тем, результаты проведенной работы указывают на потенциальную возможность использования в ближайшей перспективе генотипирования гена, кодирующего HIF-1α, для стратификации сердечно-сосудистых рисков и построения персонифицированной стратегии лечения пациентов с СОАС. В публикуемых в последние годы исследованиях рассматривается также возможность фармакологического терапевтического воздействия непосредственно на сигнальный путь опосредованный HIF-1α и выделение генетических предикторов патогенетической роли HIF-1α в развитии ССО в этой связи также может иметь определенное практическое значение.

Полученные данные позволяют предположить, что носительство генотипа Т/Т обусловливает раннее ремоделирование левого и правого желудочков сердца и является фактором риска более тяжелого течения СОАС, ХСН, а также развития ФП у пациентов с СНсФВ и СОАС, и могут быть использованы для разработки эффективной профилактики ССО.

При подтверждении полученных результатов в более крупных исследованиях определение генотипа HIF1A может в перспективе стать эффективным инструментом для стратификации сердечнососудистых рисков и выработки персонифицированной стратегии лечения этих пациентов.

Отношения и деятельность: все авторы заявляют об отсутствии потенциального конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.