Главная → Архив → 2024 год, выпуск №2 → Современный взгляд на роль фиброза миокарда и его биохимических маркеров в диагностике хронической сердечной недостаточности

Современный взгляд на роль фиброза миокарда и его биохимических маркеров в диагностике хронической сердечной недостаточности

О.В. Пономарева*, Е.А. Смирнова
______________________________________________________________________________________________________

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, Рязань, Российская Федерация
______________________________________________________________________________________________________

Актуальность. Проблема хронической сердечной недостаточности (ХСН) в настоящее как никогда актуальна. По оценкам международных экспертов более 64,3 млн человек по всему миру живут с сердечной недостаточностью. В развитых странах ее распространенность оценивается в 1–2% от общего количества взрослых, в нашей стране, согласно данным эпидемиологического исследования ЭПОХА, достигает 8,2%.

Цель. Систематизировать современные данные о роли фиброза миокарда при ХСН и определить диагностическую значимость его лабораторных маркеров.

Фиброз миокарда, лежащий в основе ремоделирования полостей сердца, является основным этиологическим и патогенетическим фактором развития ХСН. Максимально точную информацию о его выраженности у конкретного больного может дать только гистологическое исследование, магнитно-резонансная томография (МРТ) сердца, как «золотой стандарт» неинвазивной визуализации миокарда, имеет ограничения для широкого применения. В этой связи возрастает актуальность определения биохимических маркеров фиброза миокарда. Наиболее доказанными лабораторными маркерами ХСН являются натрийуретические пептиды. Галектин-3, запускающий процесс миокардиального фиброза, не только биохимический маркер, но и терапевтическая мишень при ХСН. С-концевой пропептид проколлагена I типа и N-концевой пропептид проколлагена III типа, являясь производными коллагена, обладают доказанной диагностической ценностью при ХСН. Матриксные металлопротеиназы и их тканевые ингибиторы контролируют протеолиз внеклеточного матрикса, поэтому процесс фиброзирования миокарда приводит к изменению в их соотношении. Повышение концентрации растворимой изоформы стимулирующего фактора роста, экспрессирующегося геном 2 (sST2) блокирует защитный антипролиферативный механизм и говорит о развитии миокардиального фиброза, что было доказано в экспериментальных исследованиях. В статье рассматривается история развития учения о фиброзе миокарда, хронология обнаружения его основных лабораторных маркеров. Отдельное внимание уделяется исследованиям по данной проблеме у пациентов с ХСН и другими сопутствующими заболеваниями, проводимым в нашей стране.

Заключение. Приоритетным направлением является поиск лабораторных маркеров фиброза миокарда, обладающих прогностической ценностью, с целью своевременного подбора терапии, способной приостановить прогрессирование ХСН. Наиболее полную информацию о состоянии миокарда может дать мультимаркерная диагностическая модель.

Ключевые слова: фиброз миокарда; биомаркеры; хроническая сердечная недостаточность.

Список литературы

  1. Groenewegen A, Rutten FH, Mosterd A, et al. Epidemiology of heart failure. Eur J Heart Fail. 2020;22(8):1342–1356. doi: 10.002/ejhf.1858
  2. Boytsov SA. Chronic heart failure: evolution of etiology, prevalence and mortality over the past 20 years. Terapevticheskii Arkhiv. 2022;94(1):5–8. doi: 10.26442/00403660.2022.01.201317
  3. Dammin GJ, Glaser RJ, Roberts JC. Isolated myocarditis, myocardial fibrosis, and intractable myocardial failure. Am J Pathol. 1951;27(4):695–696.
  4. Díez J, Laviades C, Monreal I, et al. Toward the biochemical assessment of myocardial fibrosis in hypertensive patients. Am J Cardiol. 1995;76(13):14D–17D. doi: 10.016/s0002-9149(99)80486-x
  5. Cowie MR, Struthers AD, Wood DA, et al. Value of natriuretic peptides in assessment of patients with possible new heart failure in primary care. Lancet. 1997;350(9088):1349–1353. doi: 10.016/s0140-6736(97)06031-5
  6. Sharma UC, Pokharel S, van Brakel TJ, et al. Galectin-3 marks activated macrophages in failure-prone hypertrophied hearts and contributes to cardiac dysfunction. Circulation. 2004;110(19):3121–3128. doi: 10.1161/01.cir.0000147181.65298.4d
  7. Polyakova V, Hein S, Kostin S, et al. Matrix metalloproteinases and their tissue inhibitors in pressure-overloaded human myocardium during heart failure progression. J Am Coll Cardiol. 2004;44(8):1609–1618. doi: 10.016/j.jacc.2004.07.023
  8. Shah RV, Januzzi Jr JL. ST2: a novel remodeling biomarker in acute and chronic heart failure. Curr Heart Fail Rep. 2010;7(1):9–14. doi: 10.007/s11897-010-0005-9
  9. Frangogiannis NG. Cardiac fibrosis. Cardiovasc Res. 2021;117(6):1450–1488. doi: 10.1093/cvr/cvaa324
  10. Berezin AE, Berezin AA. Biomarkers in Heart Failure: From Research to Clinical Practice. Ann Lab Med. 2023;43(3):225–236. doi: 10.3343/alm.2023.43.3.225
  11. Palazzuoli A, Tramonte F, Beltrami M. Laboratory and Metabolomic Fingerprint in Heart Failure with Preserved Ejection Fraction: From Clinical Classification to Biomarker Signature. Biomolecules. 2023;13(1):173. doi: 10.3390/biom13010173
  12. Pshennikov AS, Deev RV. Morphological illustration of alterations in the arterial endothelium in ischemic and reperfusion injuries. I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2018;26(2):184–194. doi: 10.23888/PAVLOVJ2018262184-194
  13. Zhu L, Wang Y, Zhao S, et al. Detection of myocardial fibrosis: Where we stand. Front Cardiovasc Med. 2022;9:926378. doi: 10.3389/fcvm.2022.926378
  14. Karetnikova VN, Kashtalap VV, Kosareva SN, et al. Myocardial fibrosis: Current aspects of the problem. Terapevticheskii Arkhiv. 2017;89(1):88–93. doi: 10.17116/terarkh201789188-93
  15. Liu T, Song D, Dong J, et al. Current Under-standing of the Pathophysiology of Myocardial Fibrosis and Its Quantitative Assessment in Heart Failure. Front Physiol. 2017;8:238. doi: 10.3389/fphys.2017.00238
  16. Schimmel K, Ichimura K, Reddy S, et al. Cardiac Fibrosis in the Pressure Overloaded Left and Right Ventricle as a Therapeutic Target. Front Cardiovasc Med. 2022;9:886553. doi: 10.3389/fcvm.2022.886553
  17. Drapkina OM, Zyatenkova EV. Fibrosis markers in metabolic syndrome. RMJ. 2016;(26):1727–1731. 
  18. Nikolov A, Popovski N. Extracellular matrix in heart disease: focus on circulating collagen type I and III derived peptides as biomarkers of myocardial fibrosis and their potential in the prognosis of heart failure: a concise review. Metabolites. 2022;12(4):297. doi: 10.3390/metabo12040297
  19. Shalaginova YO, Butorova EA, Kavteladze ZA, et al. Comparison of non-contrast heart magnetic resonance imaging (T1 mapping) and magnetic resonance imaging with delayed contrast enhancement in the detection of acute ST-elevation myocardial infarction and determination of viable myocardia. REJR. 2022;12(4):64–73. doi: 10.21569/2222-7415-2022-12-4-64-73
  20. Strelnikova EA, Trushkina PYu, Surov IYu, et al. Endothelium in vivo and in vitro. Part 1: histoge-nesis, structure, cytophysiology and key markers. Nauka Molodykh (Eruditio Juvenium). 2019;7(3):450–465. doi: 10.23888/HMJ201973450-465
  21. Kozhevnikova MV, Belenkov YuN. Biomarkers in Heart Failure: Current and Future. Kardiologiia. 2021;61(5):4–16. (In Russ). doi: 10.18087/cardio.2021.5.n1530
  22. Aliyeva AM, Reznik EV, Hasanova ET, et al. Clinical value of blood biomarkers in patients with chronic heart failure. The Russian Archives of Internal Medicine. 2018;8(5):333–345. doi: 10.20514/2226-6704-2018-8-5-333-345
  23. Wei Z–H, Li Y–Y, Huang S–Q, et al. Genetic variants in IL-33/ST2 pathway with the susceptibility to hepatocellular carcinoma in a Chinese population. Cytokine. 2019;118:124–129. doi: 10.1016/j.cyto.2018.03.036
  24. McCullough PA, Olobatoke A, Vanhecke TE. Galectin-3: A novel blood test for the evaluation and management of patients with heart failure. Rev Cardiovasc Med. 2011;12(4):200–210. doi: 10.3909/ricm0624
  25. Fradley MG, Larson MG, Cheng S, et al. Refe-rence limits for N-terminal-pro-B-type natriuretic peptide in healthy individuals (from the Framingham Heart Study). Am J Cardiol. 2011;108(9):1341–1345. doi: 10.1016/j.amjcard.2011.06.057
  26. Sonkawade SD, Pokharel S, Karthikeyan B, et al. Small Endogeneous Peptide Mitigates Myocardial Remodeling in a Mouse Model of Cardio-selective Galectin-3 Overexpression. Circ Heart Fail. 2021;14(9):e008510. doi: 10.1161/circheartfailure.121.008510
  27. Sygitowicz G, Maciejak–Jastrzębska A, Sitkiewicz D. The Diagnostic and Therapeutic Potential of Galectin-3 in Cardiovascular Diseases. Biomolecules. 2021;12(1):46. doi: 10.3390/biom12010046
  28. Hara A, Niwa M, Kanayama T, et al. Galectin-3: A Potential Prognostic and Diagnostic Marker for Heart Disease and Detection of Early Stage Pathology. Biomolecules. 2020;10(9):1277. doi: 10.3390/biom10091277
  29. Ding Y, Wang Y, Zhang W, et al. Roles of Bio-markers in Myocardial Fibrosis. Aging Dis. 2020;11(5):1157–1174. doi: 10.14336/ad.2020.0604
  30. Podzolkov VI, Tarzimanova AI, Bragina AE, et al. The importance of matrix metalloproteinases in the development of atrial fibrillation in obesity. Terapevticheskii Arkhiv. 2021;93(12):1451–1456. doi: 10.26442/00403660.2021.12.201178
  31. Aimo A, Januzzi Jr JL, Bayes–Genis A, et al. Clinical and Prognostic Significance of sST2 in Heart Failure: JACC Review Topic of the Week. J Am Coll Cardiol. 2019;74(17):2193–2203. doi: 10.1016/j.jacc.2019.08.1039
  32. Emdin M, Aimo A, Vergaro G, et al. sST2 Predicts Outcome in Chronic Heart Failure Beyond NT-proBNP and High-Sensitivity Troponin T. J Am Coll Cardiol. 2018;72(19):2309–2320. doi: 10.1016/j.jacc.2018.08.2165
  33. Osokina AV, Karetnikova VN, Ryzhenkova SN, et al. Fibrosis biomarkers and global myocardial strain in the diagnosis and prediction of diastolic dysfunction in patients with myocardial infarction and preserved ejection fraction. Russian Journal of Cardiology. 2021;26(6):100–105. doi: 10.15829/1560-4071-2021-4255
  34. Pakhtusov NN, Yusupova AO, Zhbanov KA, et al. Evaluation of Fibrosis Markers as a Potential Method for Diagnosing Non-Obstructive Coronary Artery Disease in Patients with Stable Coronary Artery Disease. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2022;18(6):630–637. doi: 10.20996/1819-6446-2022-11-01
  35. Sinyayeva AS, Filippov EV, Moseychuk KA. Markery fibroza miokarda u patsiyentov s fibrillyatsiyey predserdiy. Russian Cardiology Bulletin. 2022;17(Suppl):60–61. 
  36. Khidirova LD, Yakhontov DA, Zenin SA. Markers of systemic inflammation and fibrosis in hypertension and atrial fibrillation in combination with comorbid extracardial pathology. Far East Medical Journal. 2019;(2):22–28. doi: 10.35177/1994-5191-2019-2-22-28
  37. Shevchenko OP, Ulybysheva AA, Gichkun OE, et al. Galectin-3 in heart transplant rejection and fibrosis. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2019;21(3):62–68. doi: 10.15825/1995-1191-2019-3-62-68
  38. Kaburova AN, Drapkina OM, Yudin SM, et al. Relationship between gut microbiota and markers of myocardial fibrosis in with chronic heart failure with preserved ejection fraction. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2021;20(4):2834. doi: 10.15829/1728-8800-2021-2834
  39. Lebedev DA, Babenko AYU. Effects of dapagliflozin of the markers of fibrosis and inflammation in type 2 diabetes and very high cardiovascular risk. RMJ. 2021;5(4):185–188. doi: 10.32364/2587-6821-2021-5-4-185-188
  40. Osipova OA, Gosteva EV, Golivets TP, et al. Changes of myocardial fibrosis markers with the use of beta-blockers and mineralocorticoid receptor antagonists in patients with heart failure with mid-range ejection fraction of ischemic origin. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2021;20(7):3068. doi: 10.15829/1728-8800-2021-3068

2024 год, выпуск №2
Научный обзор
Читать статью (pdf) →
DOI: 10.23888/HMJ2024122303-316
Как цитировать:

Пономарева О.В., Смирнова Е.А. Современный взгляд на роль фиброза миокарда и его биохимических маркеров в диагностике хронической сердечной недостаточности // Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2024. Т. 12, № 2. С. 303–316. doi: 10.23888/HMJ2024122303-316  EDN: EXFTIQ
Дополнительная информация:
Финансирование. Авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Информация об авторах:
*Пономарева Ольга Владимировна — аспирант кафедры внутренних болезней, eLibrary SPIN: 5495-9711, ORCID: 0000-0003-1298-5524, e-mail: olgaponomaryeva@yandex.ru
Смирнова Елена Амишевна — д-р мед. наук, доцент, заведующий кафедрой внутренних болезней, eLibrary SPIN: 6503-8046, ORCID: 0000-0003-0334-6237, e-mail: smirnova-ea@inbox.ru