Association of beta-3 integrin level with the presence and severity of coronary atherosclerosis in patients with chronic ischemic heart disease

Full Text

Введение

В основе большинства сердечно-сосудистых заболеваний лежит атеросклероз коронарных артерий (КА), который может протекать как полностью бессимптомно, так и манифестировать в виде хронической ишемической болезни сердца (ИБС) с симптомами стабильной стенокардии напряжения, а также впервые проявляться в виде острого коронарного синдрома или внезапной сердечной смерти [1–3]. Стратификация риска у пациентов с хронической ИБС важна для принятия решений о дальнейшей тактике ведения (консервативной или инвазивной). Решение о реваскуляризации миокарда должно приниматься с учетом снижения риска сердечно-сосудистых событий, а не просто облегчения тяжести стеноза или ишемии [3].

Современные тенденции в стратификации риска пациентов с ИБС варьируют между использованием простых параметров и относительно сложных индексов, традиционных и новых факторов риска, общедоступных и персонализированных шкал.

Классические факторы риска коронарного атеросклероза хорошо известны: так, исследование INTERHEART, включившее население 52 стран, выявило девять факторов риска, ответственных за более чем 90 % риска инфаркта миокарда (ИМ): курение, дислипидемия, гипертония, диабет, ожирение, диета, физическая активность, потребление алкоголя, психосоциальные факторы [4].

Взаимодействие между различными факторами, такими как дислипидемия, курение, ожирение и воспаление, играет решающую роль в формировании атеросклеротических бляшек, стенозировании КА и развитии симптомов ишемии миокарда.

Кроме того, появление и прогрессирование атеросклеротического поражения КА зависит от свойств артериальной стенки, таких как размер бляшки, скорость коронарного кровотока и восприимчивость эндотелия к факторам свертывания крови [5]. В настоящее время в процессе адгезии тромбоцитов на поверхности эндотелия КА большую роль отводят семейству интегринов, в частности, одному из его представителей — интегрину бета-3 [6].

Интегрины представляют собой трансмембранные рецепторы, которые способствуют адгезии между клетками и межклеточным матриксом. Они образуются посредством нековалентной ассоциации двух трансмембранных гликопротеинов I типа: α- и β-субъединицы [7]. При связывании лиганда интегрины активируют пути передачи сигнала, которые опосредуют такие процессы, такие как регуляция клеточного цикла, организация внутриклеточного цитоскелета и перемещение новых рецепторов к клеточной мембране. Присутствие интегринов позволяет быстро и гибко реагировать на события на поверхности клетки (например, отправляет сигнал тромбоцитам инициировать взаимодействие с факторами свертывания крови) [8].

В сердце белки семейства интегринов являются фундаментальными компонентами взаимодействия между межклеточным матриксом и кардиомиоцитами, а также фибробластами. Они выполняют несколько функций, включая регуляцию клеточного фенотипа в развивающемся и постнатальном миокарде, адгезию и миграцию клеток, а также изменение внутриклеточного кислотно- основного равновесия и уровня кальция в цитоплазме [7–9].

Интегрин бета-3 является одним из основных рецепторов гетеродимеров интегрина на поверхности кардиомиоцитов. В 1994 г. в исследовании E.T. Choi и соавт. было впервые продемонстрировано, что миграция гладкомышечных клеток, индуцированная тромбоцитарным фактором роста, опосредуется воздействием интегрином-бета 3. Когда исследователи вводили пептид-антагонист локально в сонную артерию кролика после баллонной ангиопластики, наблюдалось статистически значимое снижение образования неоинтимальных поражений по сравнению с артериями, в которые вводили неактивный пептид или физиологический раствор [10]. В 1995 г. M. Hoshiga и соавт. изучали экспрессию интегрина бета-3 в нормальных и атеросклеротических артериях [11]. Исследователи наблюдали высокую экспрессию интегрина бета-3 в эндотелии вдоль просвета как в виде диффузного утолщения интимы, так и в атеросклеротических бляшках [9, 11].

Полученные данные свидетельствуют о том, что интегрин бета-3 является критической молекулой в нескольких процессах, участвующих в прогрессировании атеросклероза и стенозирования КА. Однако в клинических исследованиях к настоящему моменту взаимосвязь уровня интегрина с выраженностью атеросклеротического поражения КА изучена недостаточно, чем и обусловлена актуальность настоящего исследования.

Цель исследования — выявить взаимосвязь уровня интегрина бета-3 сыворотки крови с наличием и выраженностью коронарного атеросклероза у пациентов с хронической ИБС.

Материалы и методы

В исследование включено 100 пациентов с хронической ИБС и стабильной стенокардией напряжения функционального класса (ССН ФК) I–III, направленных для проведения диагностической коронароангиографии (КАГ) с целью верификации диагноза стабильной стенокардии напряжения.

Все участники исследования добровольно подписали информированное согласие на участие в исследовании и обработку персональных данных согласно Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации (WMA Declaration of Helsinki — Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects, 2013).

Критериями исключения из исследования были: перенесенное менее 12 месяцев назад острое осложнение коронарного атеросклероза (ИМ или прогрессирующая стенокардия); хроническая сердечная недостаточность со сниженной фракцией выброса левого желудочка (< 40 %); активный воспалительный процесс любой локализации инфекционной, аутоиммунной или иной этиологии; онкологические заболевания; беременность или период кормления; отказ пациента от участия в исследовании.

Всем пациентам была выполнена КАГ по методике Judkins (1967 г.) в условиях рентгеноперационной на ангиографических установках «Philips Azurion 7» и «GE Innova 3100 IQ». Для количественной оценки стенозов применялась компьютерная программа установки «GE Innova 3100 IQ».

Пациенты до госпитализации и во время пребывания в стационаре получали необходимые лекарственные средства в соответствии с их диагнозом и клиническим состоянием. Все пациенты до включения в исследование получали терапию статинами (аторвастатин (44 %) либо розувастатин (56 %)) в дозировках 10 или 20 мг на протяжение не менее 3 месяцев.

Пациентам, включенным в исследование, выполнялись инструментальные и лабораторные методы исследования, в том числе определение уровней липидных фракций сыворотки крови энзиматическим колориметрическим методом, а также уровня интегрина бета-3 сыворотки крови методом иммуноферментного анализа.

Статистический анализ выполнялся с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 12.0. Сравнение численных показателей между двумя независимыми группами проводилось с использованием непараметрического U-критерия Манна–Уитни. Статистическую значимость различий между качественными характеристиками оценивали при помощи критерия χ²-Пирсона. Пороговое значение уровня статистической значимости было принято равным 0,05. Для изучения связи интервальных переменных применяли коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Анализ между дихотомическими и интервальными величинами проводили с помощью точечно- бисериального коэффициента корреляции. Для сопоставления диагностической ценности показателей, продемонстрировавших статистически значимые различия между группами, применяли ROC-анализ с помощью построения характеристических кривых зависимости чувствительности и специфичности исследуемых признаков.

Исследование было выполнено в соответствии со стандартами надлежащей клинической практики (ICH-GCP) и принципами Хельсинской Декларации. До включения в исследование у всех участников было получено письменное информированное согласие.

Результаты и обсуждение

По результатам КАГ 32 пациента не имели гемодинамически значимого поражения КА (стенозирование КА < 50 %) (группа 0), 32 пациента имели однососудистое поражение КА (стенозирование > 50 %) (группа 1) и 36 пациентов — многососудистое поражение коронарного русла (группа 2).

Клиническая характеристика исследуемых групп пациентов представлена в таблице 1.

Таблица 1. Клиническая характеристика пациентов
Table 1. Clinical characteristics of the patients

Примечание: * — значение p < 0,05 по сравнению с группой 0; # — значение p < 0,05 по сравнению с группой 1.
Note: * — p < 0.05 value compared to the Group 0; # — p < 0.05 value compared to the Group 1.

Сокращения: ИМТ — индекс массы тела; АГ — артериальная гипертензия; ИБС — ишемическая болезнь сердца, ССН — стабильная стенокардия напряжения; ФК — функциональный класс; ИМ — инфаркт миокарда; ХСН — хроническая сердечная недостаточность.
Abbreviations: BMI — body mass index; CAD — coronary heart disease; CCS — Canadian Cardiovascular Society.

Среди пациентов группы 0 было больше женщин по сравнению с группой 2 (56,3 % против 30,6 %, χ2 = 3,59, p = 0,05), однако данные различия не носили статистически значимого характера по сравнению с группой 1 (56,3 % против 34,4 %, χ2 = 2,27, p = 0,13). Среднее значение индекса массы тела (ИМТ) пациентов составило 29,9±4,4 кг/м2, причем 85 % пациентов имели избыточную массу тела, а 43 % имели ожирение 1 степени и выше.

Сравнение частоты ФК стенокардии показало, что ФК I встречался только у пациентов группы 0, в то время как у пациентов групп 1 и 2 ФК I не диагностировался (χ2 = 4,69, p = 0,03 и χ2 = 5,25, p = 0,02, соответственно). У пациентов с мультифокальным атеросклерозом чаще выявлялся ФК III (33,3 %) не только по сравнению с пациентами без стенозирования (χ2 = 10,76, p  =  0,001), но и с пациентами с однососудистым поражением (p = 0,04). Таким образом, стенокардия напряжения протекала более тяжело у пациентов с многососудистым поражением коронарного русла.

В исследовании не было получено статистически значимых различий между группами по распространенности артериальной гипертензии (АГ). Тем не менее, ее частота было крайне высокой, в группах с поражением коронарных артерий она составила 96,8 % и 91,3 % соответственно, в группе без поражения коронарного русла — 81,3 %.

Оценка по шкале SYNTAX в группе пациентов с однососудистым поражением составила 6,53 [3; 8, 25] балла, в группе с многососудистым поражением — 17,9 [10, 5; 23, 5] баллов, p < 0,001. Показатели липидного спектра исследуемых групп пациентов отражены в таблице 2.

Таблица 2 Показатели липидного спектра в исследуемых группах пациентов
Table 2 Lipid spectrum parameters in the studied groups of patients

Как следует из таблицы 2, между группами пациентов не было выявлено значимых различий в содержании липидных фракций сыворотки крови. Отмечалась тенденция к более низкому уровню ЛПВП у пациентов с многососудистым поражением КА по сравнению с однососудистым, однако, не достигшая критериев статистической достоверности (p = 0,084).

При оценке уровня интегрина бета-3 в исследуемых группах установлено, что у пациентов без гемодинамически значимого поражения КА отмечается более низкий уровень интегрина бета-3 (90 [55; 93] пг/мл) по сравнению с пациентами c однососудистым поражением КА (230 [91; 299] пг/мл, p = 0,006), а также пациентами с мультифокальным поражением (234 [90; 335] пг/мл, p = 0,002). При этом статистически значимых различий между группами пациентов с одно- и многососудистым поражением выявлено не было (p = 0,676).

При проведении корреляционного анализа установлена корреляционная связь между уровнем интегрина бета-3 и количеством пораженных коронарных артерий (R = 0,354, p = 0,003). Выявлены положительные связи между уровнем интегрина бета-3 и оценкой по шкале Gensini (R = 0,358, p = 0,002), а также оценкой по шкале SYNTAX (R = 0,361, p = 0,002).

Также был проведен корреляционный анализ между значениями интегрина бета-3 и уровнем поражения КА (таблица 3).

Таблица 3 Корреляционные связи между значениями интегрина бета-3 и уровнем поражения КА
Table 3 Correlation between beta-3 integrin values and the level of coronary artery disease

Примечания: ПМЖВ — передняя межжелудочковая ветвь; ОВ — огибающая ветвь; ПКА — правая коронарная артерия.
Notes: LAD — left anterior descending artery; RCX — left circumflex artery; RCA — right coronary artery.

Так, установлена статистически значимая корреляционная связь между уровнем интегрина бета-3 и поражением 2-го сегмента передней межжелудочковой ветви левой коронарной артерии (R = 0,251, p = 0,017), а также 1-го сегмента правой коронарной артерии (R = 0,258, p = 0,011). Ассоциации между поражением огибающей ветви левой коронарной артерии и уровнем интегрина бета-3 оказались статистически не достоверными.

При значении интегрина бета-3 сыворотки крови ≥92пг/мл определяется высокая вероятность развития стенозирующего атеросклероза КА c чувствительностью 75,8 %, специфичностью 73,3 % и площадью под ROC-кривой — 0,76 (95 % ДИ 0,66–0,85), p = 0,007 (рис. 1).

Рис. 1. ROC-кривая развития стенозирующего коронарного атеросклероза в зависимости от уровня интегрина бета‑3
Fig. 1. ROC curve of the development of stenotic coronary atherosclerosis depending on the integrin beta-3 level

Относительный риск развития стенозирующего коронарного атеросклероза при уровне интегрина бета-3 ≥ 92 пг/мл составил 2,84; 95 % ДИ 1,54–5,22, p = 0,008.

К настоящему моменту в экспериментальных работах показано, что белки семейства интегринов способны влиять на множество процессов, ведущих к развитию коронарного атеросклероза, включая дисфункцию и активацию эндотелия, хоминг лейкоцитов в бляшки, миграцию гладкомышечных клеток и развитие тромбоза [11, 12].

Воздействие окисленных липопротеинов низкой плотности приводит к развитию дисфункции эндотелия, что, в свою очередь, способствует хомингу лейкоцитов и инфильтрации воспалительными клетками. Моноциты мигрируют в субэндотелий, трансформируются в макрофаги и инициируют развитие атеросклероза [13]. Клетки гладких мышц сосудов также имеют большое значение для прогрессирования атеросклероза, поскольку они могут трансдифференцироваться в пролиферативный и мигрирующий фенотипы.

Работы J. Chen и соавт. подтверждают ключевую роль передачи сигналов интегрина бета-3 в пролиферации и миграции гладкомышечных клеток [14]. Показано, что интегрин бета-1 и интегрин бета-3 связываются с белком фибронектином, а их ингибиторы уменьшают образование атеросклеротических бляшек, а ингибирование интегрина бета-3 снижает еще и частоту образования фиброзной капсулы [9, 14, 15].

Адгезия тромбоцитов, которой способствует интегрин бета-1, также индуцирует активацию интегрина бета-3. Вследствие этого неактивный интегрин бета-3 на покоящихся тромбоцитах конформационно превращается в активный, связывающий фибриноген, запуская агрегацию тромбоцитов и усиливая тромбообразование [16].

Мы обнаружили в научной литературе ряд исследований, посвященных поиску генетических мутаций в гене интегрина бета-3 [17–20]. Так, К. Богатыревой и соавт. установлено, что носительство аллеля С полиморфизма T1565C гена ITGB3 можно рассматривать в качестве предиктора диффузного поражения КА с развитием окклюзий до одного года после процедуры стентирования [17]. Наличие аллеля С данного полиморфизма в исследовании, проведенном E. Papp, было связано с повышенным риском возникновения острого коронарного синдрома (ОКС), причем носители аллеля C имели значительно более высокий риск развития ОКС даже после коррекции факторов риска [18].

Кроме того, что наличие аллеля C гена ITGB3 было связано с риском возникновения ОКС, в исследовании Т. Зотовой и соавт. продемонстрирована его роль и при хронических формах ИБС, при которых она сочетается с артериальной гипертензией и дислипидемией [20].

Однако в данных работах не изучались уровни интегрина бета-3 в сыворотке крови, а проводились только молекулярно-генетические методы исследования. В то время как в нашей работе впервые выявлены уровни интегрина бета-3 у пациентов с хронической ИБС и оценено значение данного биомаркера для прогнозирования развития мультифокального атеросклеротического поражения коронарного русла.

Проведенное исследование имело некоторые ограничения. Во-первых, исследование носило одноцентровой характер. Во-вторых, размер выборки был ограничен, что могло способствовать переоценке или недооценке величины обнаруженных ассоциаций, а также повлиять на уровень достоверности полученных различий. В связи с чем полученные результаты требуют уточнения и проверки на более многочисленной и разнородной группе пациентов.

Выводы

• Пациенты с гемодинамически значимым стенозированием КА характеризовались более высокими значениями интегрина бета-3 сыворотки крови по сравнению с пациентами без гемодинамически значимого стенозирования (p < 0,01).
• Установлен ряд положительных корреляционных связей между уровнем интегрина бета-3 и степенью выраженности коронарного атеросклероза, количественно определенной с помощью шкал Gensini и SYNTAX, а также уровнем поражения КА.
• Значение интегрина бета-3 ≥92 пг/мл может быть использовано как пороговое при прогнозировании риска развития стенозирующего атеросклероза КА у пациентов с хронической ИБС.

About the authors

Liudmila V. Kalatsei

Author for correspondence.
Email: lkolotsey@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5211-709X
SPIN-code: 8435-3422
Grodno, Belarus

Yana R. Sagun

Email: lkolotsey@mail.ru
Grodno, Belarus

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Fig. 1. ROC curve of the development of stenotic coronary atherosclerosis depending on the integrin beta‑3 level

Download (97KB)

Indexing metadata