Молекулярные механизмы развития фибрилляции предсердий у пациентов с сахарным диабетом 2 типа: прогностическая роль биомаркеров фиброза и воспаления

Цель. Определить концентрации биомаркеров фиброза и воспаления в крови, параметры, характеризующие ремоделирование сердца, у больных с фибрилляцией предсердий (ФП) в сочетании с сахарным диабетом (СД) 2 типа.

Методы и материалы. В исследование были включены 231 обследованных в возрасте от 35 до 65 лет: пациенты с СД (n=99), из которых 49 больных с ФП; группы сравнения составили пациенты с ФП без СД 2 типа (n=54) и здоровые обследованные (n=78).

Результаты. Установлено, что концентрация профиброгенных биомаркеров, циркулирующих в крови у больных с ФП и СД 2 типа выше, чем у пациентов с ФП без СД 2 типа: галектин-3 (13,4 (9,1–16,9) и 6,8 (4,6–12,8) нг/мл, р<0,001), TGF-beta1 (3032,5 (2468,5–4283,5) и 2339,7 (1813,3–3368,8) пг/мл, р=0,01), GDF-15 (2359,3 (1234,3–3465,1) и 1256,7 (889,9–2083,7) пг/мл, р><0,001), PINP (3625,4 (2462,1–4463,7) и 2451,3 (1842,0–2941,0) пг/мл, р><0,001) и PIIINP (92,8 (68,6–122,4) и 67,6 (47,9–93,3) нг/мл, р><0,001). Концентрации провоспалительных цитокинов, С-реактивный белок (3,5 (2,2–4,4) и 2,7 (1,4–7,1) мг/л, р=0,01) и СТ-1 (1032,1 (667,6–1495,3) и 549,1 (411,9–960,1) пг/мл, р><0,001) у больных с ФП и СД 2 типа выше, чем у пациентов с СД 2 типа без ФП. Уровни ФНО-альфа, ИЛ-6 у пациентов с ФП и СД 2 типа сопоставимы с концентрациями данных биомаркеров воспаления у больных с СД 2 типа без ФП. По результатам эхокардиографии выявлено, что толщина эпикардиальной жировой ткани у пациентов с ФП и СД 2 типа больше, чем у больных с ФП без СД 2 типа, и больше, чем у пациентов с СД 2 типа без ФП ((7,1±0,4), (4,5±0,3) и (5,1±0,3) соответственно, р><0,001). Установлена сильная положительная связь GDF-15 c HbA1c по данным корреляционного анализа (r=0,617, p><0,0001) и по результату регрессионного анализа (β=0,586, р><0,0001). По данным биномиальной логистической регрессии установлено, что СД 2 типа в обследуемой когорте увеличивал риск ФП в 2,2 раза (ОШ=2,2, 95 % ДИ 1,41–3,31, р=0,00004). Заключение. Полученные новые данные об увеличении концентрации профиброгенных факторов у пациентов с ФП в сочетании с СД 2 типа свидетельствуют о важной роли процесса формирования фиброза миокарда в развитии данной аритмии у этих больных. Ключевые слова: биомаркеры, фиброз, воспаление, фибрилляция предсердий, сахарный диабет>˂ 0,001), TGF-beta1 (3032,5 (2468,5–4283,5) и 2339,7 (1813,3–3368,8) пг/мл, р=0,01), GDF-15 (2359,3 (1234,3–3465,1) и 1256,7 (889,9–2083,7) пг/мл, р˂ 0,001), PINP (3625,4 (2462,1–4463,7) и 2451,3 (1842,0–2941,0) пг/мл, р˂ 0,001) и PIIINP (92,8 (68,6–122,4) и 67,6 (47,9–93,3) нг/мл, р˂ 0,001). Концентрации провоспалительных цитокинов, С-реактивный белок (3,5 (2,2–4,4) и 2,7 (1,4–7,1) мг/л, р=0,01) и СТ-1 (1032,1 (667,6–1495,3) и 549,1 (411,9–960,1) пг/мл, р˂ 0,001) у больных с ФП и СД 2 типа выше, чем у пациентов с СД 2 типа без ФП. Уровни ФНО-альфа, ИЛ-6 у пациентов с ФП и СД 2 типа сопоставимы с концентрациями данных биомаркеров воспаления у больных с СД 2 типа без ФП. По результатам эхокардиографии выявлено, что толщина эпикардиальной жировой ткани у пациентов с ФП и СД 2 типа больше, чем у больных с ФП без СД 2 типа, и больше, чем у пациентов с СД 2 типа без ФП ((7,1±0,4), (4,5±0,3) и (5,1±0,3) соответственно, р˂ 0,001). Установлена сильная положительная связь GDF-15 с HbA1c по данным корреляционного анализа (r=0,617, p˂ 0,0001) и по результату регрессионного анализа (β=0,586, р<0,0001). По данным биномиальной логистической регрессии установлено, что СД 2 типа в обследуемой когорте увеличивал риск ФП в 2,2 раза (ОШ=2,2, 95 % ДИ 1,41–3,31, р=0,00004). Заключение. Полученные новые данные об увеличении концентрации профиброгенных факторов у пациентов с ФП в сочетании с СД 2 типа свидетельствуют о важной роли процесса формирования фиброза миокарда в развитии данной аритмии у этих больных. Ключевые слова: биомаркеры, фиброз, воспаление, фибрилляция предсердий, сахарный диабет>˂ 0,0001). По данным биномиальной логистической регрессии установлено, что СД 2 типа в обследуемой когорте увеличивал риск ФП в 2,2 раза (ОШ=2,2, 95 % ДИ 1,41–3,31, р=0,00004).

Заключение. Полученные новые данные об увеличении концентрации профиброгенных факторов у пациентов с ФП в сочетании с СД 2 типа свидетельствуют о важной роли процесса формирования фиброза миокарда в развитии данной аритмии у этих больных. 

1. Hindricks G., Potpara T., Dagres N. et al. 2020 ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association of Cardio-Thoracic Surgery (EACTS) // Eur. Heart J. – 2021. – Vol. 42, № 5. – Р. 373–498. Doi: 10.1093/eurheartj/ehaa612.

2. Berg D. D., Ruff C. T., Morrow D. A. Biomarkers for Risk Assessment in Atrial Fibrillation // Clinical Chemistry. – 2021. – Vol. 67, № 1. – Р. 87–95. Doi: 10.1093/clinchem/hvaa298.

3. Ahn H. J., Han K. D., Choi E. K. et al. Cumulative burden of metabolic syndrome and its components on the risk of atrial fibrillation: a nationwide population-based study // Cardiovasc. Diabetol. – 2021. – Vol. 20, № 1. – Р. 20. Doi: 10.1186/s12933-021-01215-8.

4. Harada M., Nattel S. Implications of Inflammation and Fibrosis in Atrial Fibrillation Pathophysiology // Card Electrophysiol Clin. – 2021. – Vol. 13, № 1. – Р. 25–35. Doi: 10.1016/j.ccep.2020.11.002.

5. Zhou X., Dudley S. C. Jr. Evidence for Inflammation as a Driver of Atrial Fibrillation // Front. Cardiovasc. Med. – 2020. –Vol. 7,№62. – Р. 1–8. Doi: 10.3389/fcvm.2020.00062.

6. Staerk L., Sherer J. A., Ko D. et al. Atrial Fibrillation Epidemiology, Pathophysiology, and Clinical Outcomes // Circulation Research. – 2017. – № 120. – Р. 1501–1517. Doi: 10.1161/CIRCRESAHA.117.309732.

7. Bashir H., Ahmad Bhat S., Majid S. et al. Role of inflammatory mediators(TNF-α, IL-6, CRP), biochemical and hematological parametersin type 2 diabetes mellitus patients of Kashmir, India // Med. J. Islam. Repub. Iran. – 2020. – Vol. 34, № 5. Doi:10.34171/mjiri.34.5.

8. Adela R., Banerjee S. K. GDF-15 as a Target and Biomarker for Diabetes and Cardiovascular Diseases: A Translational Prospective // J. Diabetes. Res. – 2015. – № 2015. – Р. 490842. Doi: 10.1155/2015/490842.

9. Vora A., de Lemos J. A., Ayers C. et al. Association of Galectin-3With Diabetes Mellitusin the Dallas Heart Study // J. Clin. Endocrinol. Metab. – 2019. – Vol. 104, № 10. – Р. 4449–4458. Doi: 10.1210/jc.2019-00398.

10. Itani H. A., Jaffa M. A., Elias J. et al. Genomic and proteomic study of the inflammatory pathway in patients with atrial fibrillation and cardiometabolic syndrome // Front cardiovasc. Med. – 2020. – № 7. – Р. 613271. Doi: 10.3389/fcvm.2020.613271.

11. Ионин В. А., Заславская Е. Л., Барашкова Е. И. и др. Молекулярные механизмы формирования фиброза миокарда левого предсердия у пациентов с фибрилляцией предсердий и метаболическим синдромом: какие биомаркеры использовать в клинической практике? // Рос. кардиолог. журн. – 2021. – Т. 26, № 7. – С. 4579. Doi:10.15829/1560-4071-2021-4579.

12. Bohne L. J., Johnson D., Rose R. A. et al. The Association Between Diabetes Mellitus and Atrial Fibrillation: Clinical and Mechanistic Insights// Front. Physiol. – 2019. – № 10. – Р. 135. Doi: 10.3389/fphys.2019.00135.

13. Wang A., Green J. B., Halperin J. L. et al. Atrial Fibrillation and Diabetes Mellitus: JACC Review Topic of the Week // J. Am. Coll. Cardiol. – 2019. – Vol. 74, № 8. – Р. 1107–1115. Doi: 10.1016/j.jacc.2019.07.020.

14. Wu X., Liu Y., Tu D. et al. Role of NLRP3-Inflammasome/Caspase-1/Galectin-3 Pathway on Atrial Remodeling in Diabetic Rabbits // J. Cardiovasc. Transl. Res. – 2020. – Vol. 13, № 5. – Р. 731–740. Doi: 10.1007/s12265-020-09965-8.

15. Wallentin L., Hijazi Z., Andersson U. et al. ARISTOTLE Investigators. Growth differentiation factor 15, a marker of oxidative stress and inflammation, for risk assessment in patients with atrial fibrillation: insights from the Apixaban for Reduction in Stroke and Other Thromboembolic Events in Atrial Fibrillation (ARISTOTLE)trial //Circulation. –2014. – Vol. 130, № 21. – Р. 1847–1858. Doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.011204.

16. Mahajan R., Lau D. H., Brooks A. G. et al. Electrophysiological, Electroanatomical, and Structural Remodeling of the Atria as Consequences of Sustained Obesity // J. Am. Coll. Cardiol. – 2015. – Vol. 66, № 1. – Р. 1–11. Doi: 10.1016/j.jacc.2015.04.058.

17. Xiao Q. A., He Q., Zeng J. et al. GDF-15, a future therapeutic target of glucolipid metabolic disorders and cardiovascular disease // Biomed. Pharmacother. – 2022. – № 146. – 112582. Doi: 10.1016/j.biopha.2021.112582.

18. Faria A., Persaud S. J. Cardiac oxidative stress in diabetes: Mechanisms and therapeutic potential // Pharmacol. Ther. – 2017. – № 172. – Р. 50–62. Doi: 10.1016/j.pharmthera.2016.11.013.

19. Serban R. C., Scridon A. Data Linking Diabetes Mellitus and Atrial Fibrillation-How Strong Is the Evidence? From Epidemiology and Pathophysiology to Therapeutic Implications // Can. J. Cardiol. – 2018. – Vol. 34, № 11. – Р. 1492–1502. Doi: 10.1016/j.cjca.2018.08.018.

20. Vyas V., Hunter R. J., Longhi M. P. et al. Inflammation and adiposity: new frontiers in atrial fibrillation // Europace. – 2020. – Vol. 22, № 11. – Р. 1609–1618. Doi: 10.1093/europace/euaa214.

21. Li Y., Liu B., Li Y. et al. Epicardial fat tissue in patients with diabetes mellitus: a systematic review and meta-analysis // Cardiovasc. Diabetol. – 2019. – Vol. 18, № 1. – Р. 3. Doi:10.1186/s12933-019-0807-3.