Нейрегулины (NRG) являются членами суперсемейства эпидермальных факторов роста, синтезируемых сосудистым эндотелием в ответ на ишемию, адренергическую стимуляцию и окислительный стресс, и лигандами рецепторов ErbB (от англ. Epidermal growth factor receptor — рецептор эпидермального фактора роста) [1]. На сегодняшний день описаны четыре формы нейрегулинов: NRG-1, NRG-2, NRG-3 и NRG-4, которые кодируются четырьмя одноименными генами [1]. Нейрегулин-1 (NRG-1) и путь NRG-1/ErbB ответственны за развитие сердца и его защиту от физиологического либо патологического стресса. Данный паракринный ростовой фактор играет центральную роль в передаче сигналов клетками сердца, молочной железы и центральной нервной системы: он не только стимулирует пролиферацию кардиомиоцитов, но и способствует ангиогенезу, ремоделированию внеклеточного матрикса, активирует пролиферацию кардиомиоцитов и улучшает сердечную функцию. Все это, в конечном итоге, способствует интенсификации регенеративных процессов в миокарде [2]. В свою очередь, ингибирование активности ErbB или экспрессии NRG-1 приводит к ухудшению восстановления сократительной функции сердца после повреждения [3]. Существует ряд работ по изучению терапевтического потенциала NRG-1 при различных сердечно-сосудистых заболеваниях. Продемонстрировано его непосредственное влияние на кардиомиоциты, эндотелиальные клетки, макрофаги и фибробласты, приводящее к активной пролиферации клеток, антиапоптозу, противовоспалительному и антиоксидантному эффектам, а также регулирующей роли в процессах энергетического метаболизма миокарда [1-4]. При этом работы по изучению роли NRG-1 у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) крайне малочисленны [5][6], а данные, полученные авторами, весьма противоречивы, в связи с чем представляется актуальным изучение концентрации NRG-1 у пациентов с различной выраженностью атеросклеротического поражения коронарных артерий (КА), в т.ч. в рамках их клинико-инструментальных особенностей.

Цель исследования — определение взаимосвязей уровня NRG-1 в сыворотке крови с выраженностью атеросклеротического поражения КА и клинико-инструментальными характеристиками пациентов с ИБС.

Критерием включения больных в исследование явилось наличие верифицированной (клинически и инструментально) ИБС. Критериями невключения были: перенесенные <6 нед. назад инфаркт миокарда (ИМ) либо острое нарушение мозгового кровообращения; любые острые и хронические воспалительные заболевания, способные повлиять на сывороточные концентрации NRG-1; хроническая болезнь почек ≥III стадии (скорость клубочковой фильтрации <60 мл/мин/1,73 м²); сахарный диабет обоих типов в стадии декомпенсации; первичные и вторичные кардиомиопатии, воспалительные заболевания сердца; онкологические заболевания, заболевания крови и иммунной системы; беременность или период лактации.

В исследование включены 264 человека (161 мужчина и 103 женщины), из них 220 — пациенты с установленным диагнозом ИБС, 44 — здоровые добровольцы (группа контроля).

Проведенное исследование было одобрено этическим комитетом ФГАОУ ВО "КФУ им. В. И. Вернадского" (протокол № 5 от 19.05.2022). Пациенты дали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Всем пациентам была выполнена коронароангиография на ангиографической установке "General Electric Optima IGS 330". Для объективной количественной оценки выраженности атеросклеротического поражения КА использована шкала SYNTAX (Synergy between Percutaneous Coronary Intervention with TAXUS and Cardiac Surgery) в виде онлайн-калькулятора (https://officialsyntaxscore.com). С учетом того, что данная шкала является надежным инструментом определения тяжести атеросклероза КА [7], все пациенты были разделены на следующие группы: 1 группа — с умеренным атеросклеротическим поражением КА со значением по шкале SYNTAX ≤22 баллов (n=124); 2 группа — с выраженным атеросклерозом КА с показателем 23-32 балла (n=53); 3 группа — с крайне тяжелым поражением КА с количеством баллов по шкале ≥33 (n=43). Среди пациентов с ИБС 111 человек имели ИМ в анамнезе. Группа 4 была представлена здоровыми добровольцами, у которых сердечно-сосудистая патология исключалась на основании отсутствия клинических, анамнестических и электрокардиографических признаков заболевания сердца (n=44). Все группы были сопоставимы по возрасту и полу.

Эхокардиографическое (ЭхоКГ) исследование проводили с помощью ультразвукового сканера "Samsung Accuvix A30" методом двухмерной ЭхоКГ, допплер-ЭхоКГ в импульсном режиме и режиме непрерывной волны, цветным допплеровским сканированием. Оценивали стандартные структурные параметры желудочков, сократительную и диастолическую функцию левого желудочка (ЛЖ), состоятельность клапанного аппарата.

Также проведено исследование уровня NRG-1 в сыворотке крови. Для этого до проведения коронарографии проводился забор венозной крови натощак; кровь в вакуумной пробирке была выдержана при комнатной температуре 30 мин, после центрифугирования в течение 15 мин при 2500 об./мин сыворотку крови аликвотировали для дальнейшего замораживания (при -70º C). Использовали микропланшетный фотометр Multiskan FC Thermo Fisher Scientific (США), автоматический микропланшетный вошер W600 Sinnowa (Китай), термошейкер для планшетов PST-60HL Biosan (Латвия). Уровень NRG-1 (нг/мл) определяли с помощью прямого иммуноферментного анализа с использованием аналитического набора "Human NRG-1 ELISA Kit" (Cloud-Clone Corp., Китай) согласно инструкции производителя.

Статистическую обработку полученных результатов осуществляли с использованием программного обеспечения "Statistica 10.0". Для данных, выраженных в дихотомической шкале, в качестве описательных статистик использовали абсолютные и относительные частоты. Для данных, представленных в порядковой или количественной шкалах, в качестве описательных статистик использовали медиану (Me) и интерквартильный размах (Q25; Q75). Для оценки статистической значимости различий между двумя группами по каким-либо параметрам использовали критерий Манна-Уитни. Для оценки статистической связи между двумя признаками использовали коэффициент ранговой корреляции Спирмена с оценкой его значимости. Достоверными считали различия при р<0,05.

Источник финансирования: исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-25-20053, https://rscf.ru/project/22-25-20053/.

Клинико-анамнестическая характеристика пациентов, включенных в исследование, представлена в таблице 1.

Выявлено, что уровень NRG-1 был значительно выше в группе контроля в сравнении с показателями пациентов с ИБС (p<0,001). Так, в группе здоровых добровольцев медиана уровня NRG-1 составила 3,10 нг/мл [ 2,90; 3,80], в то время как в группе больных с ИБС — 2,70 нг/мл [ 2,30; 3,0] (рисунок 1).

Обнаружена обратная умеренная корреляционная связь концентрации NRG-1 в сыворотке крови с выраженностью поражения КА согласно баллам по шкале SYNTAX (r=-0,47, p<0,001). При этом в группе 1 медиана уровня NRG-1 составила 2,91 нг/мл [ 2,50; 3,20], в группе 2 — 2,60 нг/мл [ 2,22; 2,80], а в группе 3 — 2,30 нг/мл [ 2,10; 2,54] (рисунок 2).

Выявлена корреляционная связь разной силы и значимости между концентрацией NRG-1 в сыворотке крови и рядом клинико-инструментальных характеристик пациентов (таблица 2).

Как видно из рисунка 3, имеет место очень высоко значимая прямая умеренная корреляционная связь между значениями фракции выброса (ФВ) ЛЖ и концентрацией NRG-1 в сыворотке крови (p<0,001, r=0,649).

Показано, что концентрации NRG-1 ниже в группе пациентов с III и IV функциональными классами (ФК) сердечной недостаточности (СН) согласно классификации Нью-Йоркской ассоциации сердца (New York Heart Association — NYHA) в сравнении с II ФК СН (p<0,01). Отмечена статистическая значимость различий между показателями NRG-1 в группах с СН с низкой (СНнФВ) (2,10 [ 2,03; 2,15]), умеренно сниженной (СНунФВ) (2,30 [ 2,20; 2,41]) и сохраненной фракцией выброса (СНсФВ) ЛЖ (2,90 [ 2,70; 3,10]) (p<0,001) (рисунок 4).

Необходимо отметить статистически значимо меньшую концентрацию NRG-1 в сыворотке крови в группах пациентов с наличием постоянной формы фибрилляции предсердий (ФП) (p<0,01), хронической аневризмы ЛЖ (p<0,01), стенокардии (p<0,01), ИМ в анамнезе (p<0,001). При этом наиболее низкие концентрации NRG-1 были среди пациентов с наличием нескольких острых коронарных событий в прошлом в сравнении с пациентами с одним перенесенным ИМ (p<0,05) (таблица 3).

В настоящей работе обнаружены статистически значимые различия в значении NRG-1 сыворотки крови при различных клинико-инструментальных показателях течения ИБС. Выявлена обратная умеренная корреляционная связь сывороточной концентрации NRG-1 с выраженностью коронарного атеросклероза (p<0,001), а также с наличием стенокардии (p<0,01), постоянной формы ФП (p<0,01) и ИМ в анамнезе (p<0,001).

При этом среди пациентов с несколькими острыми коронарными событиями в прошлом (p<0,05) либо с наличием сформировавшейся после перенесенного ИМ хронической аневризмы ЛЖ (p<0,01) концентрация NRG-1 была ниже в сравнении с группами без данных патологий. Более того, само наличие ИБС ассоциировалось с более низким уровнем NRG-1 (p<0,001). Также отмечены высоко значимые обратные корреляционные связи концентрации NRG-1 с баллами по шкале SYNTAX и количеством месяцев, прошедших после перенесенного острого коронарного события (p<0,001).

Полученные данные согласуются с результатами исследований Tian QP, et al. (2019) и Huang М, et al. (2020), в которых было показано, что концентрации NRG-1 и NRG-4 в плазме крови отрицательно коррелировали с тяжестью ИБС и развитием коллатерального кровотока, а также оказались надежными независимыми предикторами хорошего его развития [6][8]. Rahimzadeh M, et al. (2020) продемонстрирована связь NRG-4 с низким риском развития острого коронарного синдрома [9]. Geisberg CA, et al. [5] оценена концентрация NRG-1 в крови пациентов в зависимости от выраженности стенотического поражения КА, определяемого с помощью ангиографических критериев Дюка. Авторами не обнаружено статистически значимых различий в концентрации NRG-1 между контрольной группой и больными с минимальным поражением КА, однако отмечена обратная корреляционная связь уровня NRG-1 с тяжестью атеросклеротического поражения КА [5].

Можно предположить, что снижение концентрации NRG-1 по мере усиления выраженности коронарного атеросклероза связано с нарастанием выраженности эндотелиальной дисфункции, приводящей к угнетению синтеза и секреции данного фактора эндотелиальными клетками [10]. При этом уменьшение концентрации NRG-1 по мере увеличения давности последнего перенесенного острого коронарного события может быть связано с ослаблением процессов миокардиального и сосудистого ремоделирования, а также со снижением интенсивности субклинического воспаления и повреждающего действия активных форм кислорода, которые ранее являлись индукторами его синтеза с целью активации компенсаторных механизмов [2].

Известно, что NRG-1 играет важную роль в адаптационных процессах во время воздействия на сердце как физиологических, так и патологических стрессовых факторов, препятствуя развитию патологического ремоделирования миокарда [1]. Вероятно, статистически значимо меньшие концентрации NRG-1 в настоящем исследовании у пациентов с хронической аневризмой ЛЖ могут свидетельствовать об истощении адаптационных резервов при далеко зашедших необратимых изменениях в миокарде на фоне критических нарушений геометрии ЛЖ.

Схожими механизмами можно объяснить более низкие показатели NRG-1 у пациентов с наличием постоянной формы ФП в сравнении с больными с синусовым ритмом. Известно, что кардиомиоциты, лишенные передачи сигналов NRG-1, неспособны адекватно сбалансировать β-адренергическую активацию путем ингибирования парасимпатической активности [2]. При этом необходимо упомянуть результаты исследования Shao Q, et al. [11], которые продемонстрировали повышение уровня NRG-1 у больных с пароксизмальной формой ФП. Возможно, данный факт объясняется тем, что при пароксизмальных формах данной аритмии повышение концентрации NRG-1 является одним из адаптивных механизмов, направленных на кардиопротекцию и предотвращение развития дезадаптивного ремоделирования. При постоянных формах ФП указанный механизм, вероятно, истощается [12].

Необходимо отметить ряд работ по изучению уровня NRG-1 у пациентов с ХСН в зависимости от ее генеза, а также тяжести клинических проявлений [13-18]. В исследовании Ky B, et al. [13] обнаружено значимое повышение уровня NRG-1β у пациентов с IV ФК СН согласно классификации NYHA в сравнении с I ФК и выявлена независимая связь с повышенным риском смертельных исходов или трансплантации сердца. По данным Miao J, et al. [14], у больных c хронической СН (ХСН) ишемического генеза не было обнаружено статистически значимых различий в концентрации NRG-1 в зависимости от ФК по NYHA. Жбанов К. А. и др. (2022) отмечают более высокую концентрацию NRG-1 у больных СНсФВ в плазме крови в сравнении с его уровнем у здоровых добровольцев при отсутствии статистически значимых различий с группой СНнФВ. При этом высокие показатели NRG-1 у больных СНсФВ были связаны с маркерами субклинического воспаления и фиброза, а также риском госпитализаций по поводу декомпенсации ХСН [15]. В более ранних исследованиях Hage C, et al. (2020) также продемонстрировали бóльшие значения NRG-1 у пациентов с СНсФВ в сравнении с СНнФВ [18].

В данной работе обнаружена высоко значимая положительная корреляционная связь средней силы между концентрацией NRG-1 и значениями ФВ ЛЖ. Также отмечена более высокая концентрация NRG-1 в группе с СНсФВ, статистически значимо меньшая в группе СНунФВ с минимальными его значениями в группе СНнФВ (p<0,001). При этом нами обнаружены статистически значимые различия между II и III-IV ФК СН (p<0,01). На наш взгляд, низкие значения NRG-1 у пациентов со сниженной ФВ ЛЖ могут свидетельствовать о сокращении его синтеза эндотелием в результате истощения адаптивных механизмов устойчивости кардиомиоцитов к воздействию окислительного стресса и апоптоза, а также выраженной дисфункций коронарных микрососудов [19-22], что, по данным литературы, подтверждается снижением экспрессии матричной рибонуклеиновой кислоты, регулирующей синтез NRG-1 [23].

В последние годы появляется все больше работ, раскрывающих потенциальную роль NRG-1 при различной патологии сердечно-сосудистой системы. Описаны результаты клинических исследований, демонстрирующих положительный терапевтический эффект на сократительную функцию ЛЖ после введения рекомбинантного NRG-1. В нашей работе при изучении концентрации NRG-1 в сыворотке крови у пациентов с ИБС продемонстрирована обратная корреляционная связь между его концентрацией и выраженностью атеросклеротического поражения КА. Показано, что уменьшение концентрации NRG-1 ассоциируется с высоким ФК ХСН и низкой ФВ ЛЖ. Выявлены корреляционные связи различной силы между значением данного лабораторного показателя и рядом клинико-инструментальных характеристик пациентов. Полученные данные позволяют рассмотреть возможность использования NRG-1 в качестве маркера выраженности коронарного атеросклероза и тяжести ХСН, а также послужить плацдармом для разработки новых диагностических стратегий.

Отношения и деятельность. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-25-20053, https://rscf.ru/project/22-25-20053/.