Уровни аминокислот и гомоаргинина в венозных бассейнах головного мозга и сердечной мышцы у пациентов с ишемической болезнью сердца

Введение. В условиях нарушений кровообращения при ишемической болезни сердца (ИБС) аминокислоты приобретают дополнительное значение в качестве источника интермедиатов цикла Кребса, участвуя в клеточной энергетике. При нарушении энергетического метаболизма в крови может изменяться уровень аминокислот, в том числе минорной некодируемой аминокислоты гомоаргинина (гАрг).
Цель исследования — сопоставление сдвигов уровней гАрг и других аминокислот в венозной крови, оттекающей из тканей сердца и головного мозга, по сравнению с их уровнями в плазме крови из локтевой вены у пациентов с ИБС.
Методы и материалы. В исследовании использовали плазму крови 58 пациентов (46 мужчин и 12 женщин) с ИБС и сердечной недостаточностью III ф. кл. (NYHA) в возрасте 62 (57 — 66) лет. Уровень гАрг в составе спектра 22 других аминокислот плазмы крови определяли методом обращенно-фазной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Кроме того, в образцах определяли уровни молочной кислоты (МК) спектрофотометрическим методом, а также общепринятые биохимические показатели с помощью стандартных наборов.
Результаты. Пациенты с ИБС имели компенсированные, без существенных отклонений биохимические показатели уровня глюкозы, профилей липидного и азотистого обмена. Уровень гАрг в группе пациентов 1,4 (1,0-1,9) мкМ был существенно ниже по сравнению с референтным интервалом, а уровень общего гомоцистеина был повышен, хотя не отмечалось различий в зависимости от венозного бассейна. Наивысшие концентрации МК, аланина и глутамина выявлены в плазме из внутренней ярёмной вены. При этом наиболее низким значениям гАрг соответствовали пониженные концентрации аргинина, лизина и аланина, а в образцах из коронарного синуса и ярёмной вены — также и глутамина.
Выводы. У пациентов с ИБС и сердечной недостаточностью значительное увеличение уровней глутамина и аланина в плазме крови из внутренней ярёмной вены и коронарного синуса по сравнению с плазмой крови из кубитальной вены сопровождалось глубокими изменениями в регуляции энергетического метаболизма с понижением уровней гАрг.

1. Atzler D., Schwedhelm E., Choe C. U. L-Homoarginine and cardiovascular disease // Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care. - 2015. - Vol. 18, № 1. - Р 83-88. Doi: 10.1097/MCO.0000000000000123.

2. Choe C. U., Atzler D., Wild P. S. et al. Homoarginine Levels Are Regulated by l-Arginine: Glycine Amidinotransferase and Affect Stroke Outcome. Results From Human and Murine Studies // Circulation. - 2013. - Vol. 128, № 13. - Р. 14511461. Doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.112.000580.

3. Raedle-Hurst T., Mueller M., Meinitzer A. et al. Homoarginine - A prognostic indicator in adolescents and adults with complex congenital heart disease? // PLoS One. - 2017. - Vol. 12, № 9. - Р. e0184333. Doi: 10.1371/journal.pone.0184333.

4. Cordts K., Grzybowski R., Lezius S. et al. Guanidino compound ratios are associated with stroke etiology, internal carotid artery stenosis and CHA2DS2-VASc score in three cross-sectional studies // J. Neurol. Sci. - 2019. - Vol. 397. -P. 156-161. Doi: 10.1016/j.jns.2018.12.037.

5. Wieczorek-Surdacka E., Hanff E., Chyrchel B. et al. Distinct associations between plasma osteoprotegerin, homoarginine and asymmetric dimethylarginine in chronic kidney disease male patients with coronary artery disease // Amino Acids. - 2019. - Vol. 51, № 6. - Р. 977-982. Doi: 10.1007/s00726-019-02738-x.

6. Karetnikova E. S., Jarzebska N., Markov A. G. et al. Is Homoarginine a Protective Cardiovascular Risk Factor? // Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. - 2019. - Vol. 39. - P. 869875. Doi: 10.1161/ATVBAHA.118.312218.

7. Hrabak A., Bajor T., Temesi A. Comparison of Substrate and Inhibitor Specificity of Arginase and Nitricm Oxide (NO) Synthase for Arginine Analogs and Related Compounds in Murine and Rat Macrophages // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1994. - Vol. 198, № 1. - Р. 206-212. Doi: 10.1006/bbrc.1994.1029.

8. Rodionov R. N., Oppici E., Martens-Lobenhoffer J. et al. A Novel Pathway for Metabolism of the Cardiovascular Risk Factor Homoarginine by alanine:glyoxylate aminotransferase 2 // Sci. Rep. - 2016. - Vol. 6. - P. 35277. Doi: 10.1038/srep35277.

9. Патент № 2609873 Российская Федерация; МПК G 01 H 33/49, G 01 H30/02. Способ определения содержания гомоаргинина в плазме крови и других биологических жидкостях человека; № 2015152677; заявл. 08.12.2015; опубл. 06.02.2017, Бюл. № 4. / А. А. Жлоба, Т. Ф. Субботина, К. А. Шипаева; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО ПСПбГМУ им. И. П. Павлова Минздрава России. - 9 с.

10. Zhloba A. A., Subbotina T. F. Homocysteinylation score of high-molecular weight plasma proteins // Amino Acids. - 2014. -№ 46 (4). - Р. 893-899. Doi: 10.1007/s00726-013-1652-4.

11. Жлоба А. А., Субботина Т. Ф., Молчан Н. С. Значение определения уровня гомоаргинина у пациентов с ишемической болезнью сердца при операциях реваскуляризации миокарда // Клин. лаб. диагностика. - 2018. - Т. 63, № 5. -С. 281-286, Doi: 10.18821/0869-2084-2018-63-5-281-286.