Связь между биомаркерами фиброза и эхокардиографическими параметрами у пациентов с различными формами фибрилляции предсердий

Введение. Фиброз миокарда часто встречается при фибрилляции предсердий (ФП), однако отсутствуют данные о его взаимосвязи со структурно-функциональным поражением сердца при различных формах последней.

Цель. Определить возможную связь между эхокардиографическими параметрами и уровнем в крови маркеров фиброза сердца (С-терминальный пропептид проколлагена 1-го типа, PICP; N-терминальный пропептид проколлагена 1-го типа, P3NP; галектин-3; трансформирующий фактор роста бета-1, TGF-β1) у пациентов с различными формами ФП.

Материалы и методы. Включены 50 пациентов с пароксизмальной формой ФП (медиана возраста 73 [65,8; 76] года) и 34 больных с персистирующей / постоянной формами ФП (медиана возраста 77,5 [67,5; 81,3] года). Всем участникам выполнена трансторакальная рутинная и спекл-трекинг эхокардиография (ЭхоКГ) и определены сывороточные уровни PICP, P3NP, галектина-3 и TGF-β1.

Результаты. В группе персистирующей / постоянной ФП уровень P3NP коррелирует с E/е’ сред. (p = 0,048, R² = 0,117), уровень PICP – со стрейном левого предсердия (ЛП) (p = 0,01, R² = 0,189). Уровень галектина-3 ассоциировался в общей когорте пациентов с ФП и у больных с персистирующей / постоянной ФП с E/е’ сред. (р = 0,005, R² = 0,095 и р = 0,027, R² = 0,144 соответственно), а у пациентов с пароксизмальной ФП – с глобальным продольным стрейном левого желудочка (ГПС ЛЖ) (р = 0,044, R² = 0,084). Уровень TGF-β1 коррелировал с E/е’ сред. (р = 0,013, R2 = 0,074) в общей когорте пациентов с ФП и ГПС ЛЖ (р = 0,027, R² = 0,099) в группе пароксизмальной ФП.

Выводы. Сывороточные уровни PICP, P3NP, галектина-3 и TGF-β1 коррелируют со значениями E/е’ сред., ГПС ЛЖ и стрейна ЛП. Комплексный подход, включающий стандартную ЭхоКГ, спекл-трекинг ЭхоКГ, определение уровня биомаркеров фиброза в крови, может помочь точнее оценить степень фиброза сердца неинвазивным способом при различных формах ФП.

1. Аракелян МГ, Бокерия ЛА, Васильева ЕЮ, Голицын СП, Голухова ЕЗ, Горев МВ и др. Фибрилляция и трепетание предсердий. Клинические рекомендации 2020. Российский кардиологический журнал. 2021;26(7):4594. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2021-4594.

2. Миклишанская СВ, Мазур НА, Шестакова НВ. Механизмы формирования миокардиального фиброза в норме и при некоторых сердечнососудистых заболеваниях. Методы его диагностики. Медицинский совет. 2017;(12):75–81. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2017-12-75-81.

3. Jiang W, Xiong Y, Li X, Yang Y. Cardiac Fibrosis: Cellular Effectors, Molecular Pathways, and Exosomal Roles. Front Cardiovasc Med. 2021;8:715258. https://doi.org/10.3389/fcvm.2021.715258.

4. Jankowski J, Floege J, Fliser D, Böhm M, Marx N. Cardiovascular Disease in Chronic Kidney Disease: Pathophysiological Insights and Therapeutic Options. Circulation. 2021;143(11):1157–1172. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.050686.

5. Моллаева ДД, Машина ТВ, Мрикаев ДВ. Бердибеков БШ, Филатов АГ, Голухова ЕЗ. Современные методы ультразвуковой диагностики в оценке структурно-функционального ремоделирования левого предсердия у пациентов с фибрилляцией предсердий. Креативная кардиология. 2021;15(1):48–60. https://doi.org/10.24022/1997-3187-2021-15-1-48-60.

6. Пономаренко ИВ, Сукманова ИА, Санаева АК, Трубина ЕВ, Наренкова СО. Возможности speckle-tracking-эхокардиографии в диагностике субклинической дисфункции левого желудочка. Кардиология: новости, мнения, обучение. 2023;11(2):22–29. https://doi.org/10.33029/2309-1908-2023-11-2-22-29.

7. Хадзегова АБ, Ющук ЕН, Габитова РГ, Синицына ИА, Иванова СВ, Васюк ЮА. Оценка систолической функции левого желудочка с помощью ультразвуковой технологии 2D-стрейн у больных с артериальной гипертензией. Российский кардиологический журнал. 2016;(12):7–11. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2016-12-7-11.

8. Chimed S, Stassen J, Galloo X, Meucci MC, Knuuti J, Delgado V et al. Prognostic Relevance of Left Ventricular Global Longitudinal Strain in Patients With Heart Failure and Reduced Ejection Fraction. Am J Cardiol. 2023;202:30–40. https://doi.org/10.1016/j.amjcard.2023.06.058.

9. Yamamoto J, Moroi M, Hayama H, Yamamoto M, Hara H, Hiroi Y. Prognostic Impact of Left Atrial Strain in Patients Hospitalized for Acute Heart Failure With Atrial Fibrillation. Circ J. 2023;87(8):1085–1094. https://doi.org/10.1253/circj.CJ-23-0238.

10. Hassib M, Barssoum K, Kumar A, Agrawal A, Bansal A, Alreshq R et al. Atrial Speckle Tracking Echocardiography for Detecting Atrial Fibrillation in Cryptogenic Stroke: A Meta-Analysis. Curr Probl Cardiol. 2023;48(10):101883. https://doi.org/10.1016/j.cpcardiol.2023.101883.

11. Ureche C, Dodi G, Covic A, Nedelcu A, Volovăț SR, Sascău RA et al. Connection between Cardiac Fibrosis Biomarkers and Echocardiography Parameters in Advanced Chronic Kidney Disease Patients. J Clin Med. 2023;12(8):3003. https://doi.org/10.3390/jcm12083003.

12. Ding Y, Wang Y, Zhang W, Jia Q, Wang X, Li Y et al. Roles of Biomarkers in Myocardial Fibrosis. Aging Dis. 2020;11(5):1157–1174. https://doi.org/10.14336/AD.2020.0604.

13. Hara A, Niwa M, Kanayama T, Noguchi K, Niwa A, Matsuo M et al. Galectin-3: A Potential Prognostic and Diagnostic Marker for Heart Disease and Detection of Early Stage Pathology. Biomolecules. 2020;10(9):1277. https://doi.org/10.3390/biom10091277.

14. Dupuy AM, Kuster N, Curinier C, Huet F, Plawecki M, Solecki K et al. Exploring collagen remodeling and regulation as prognosis biomarkers in stable heart failure. Сlin Chim Acta. 2019;490:167–171. https://doi.org/10.1016/j.cca.2018.08.042.

15. Lopez-Andrès N, Rossignol P, Iraqi W, Fay R, Nuée J, Ghio S et al. Association of galectin-3 and fibrosis markers with long-term cardiovascular outcomes in patients with heart failure, left ventricular dysfunction, and dyssynchrony: Insights from the CARE-HF (Cardiac Resynchronization in Heart Failure) trial. Eur J Heart Fail. 2012;14(1):74–81. https://doi.org/10.1093/eurjhf/hfr151.

16. Ureche C, Nedelcu AE, Sascau RA, Statescu C, Kanbay M, Covic A. Role of collagen turnover biomarkers in the noninvasive assessment of myocardial fibrosis: An update. Biomark Med. 2020;14(13):1265–1275. https://doi.org/10.2217/bmm-2020-0298.

17. Pellicori P, Ferreira JP, Mariottoni B, Brunner-La Rocca HP, Ahmed FZ, Verdonschot J et al. Effects of spironolactone on serum markers of fibrosis in people at high risk of developing heart failure: Rationale, design and baseline characteristics of a proof-of-concept, randomised, precisionmedicine, prevention trial. The Heart OMics in AGing (HOMAGE) trial. Eur J Heart Fail. 2020;22(9):1711–1723. https://doi.org/10.1002/ejhf.1716.

18. Zile MR, Jhund PS, Baicu CF, Claggett BL, Pieske B, Voors AA et al. Plasma Biomarkers Reflecting Profibrotic Processes in Heart Failure With a Preserved Ejection Fraction: Data From the Prospective Comparison of ARNI With ARB on Management of Heart Failure With Preserved Ejection Fraction Study. Circ Heart Fail. 2016;9(1):e002551. https://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAILURE.115.002551.

19. Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V, Afilalo J, Armstrong A, Ernande L et al. Recommendations for cardiac chamber quantification by echocardiography in adults: an update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2015;28(1):1–39.e14. https://doi.org/10.1016/j.echo.2014.10.003.

20. Galderisi M, Cosyns B, Edvardsen T, Cardim N, Delgado V, Di Salvo G et al. Standardization of adult transthoracic echocardiography reporting in agreement with recent chamber quantification, diastolic function, and heart valve disease recommendations: an expert consensus document of the European Association of Cardiovascular Imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2017;18(12):1301–1310. https://doi.org/10.1093/ehjci/jex244.

21. Nagueh SF, Smiseth OA, Appleton CP, Byrd BF 3rd, Dokainish H, Edvardsen T et al. Recommendations for the Evaluation of Left Ventricular Diastolic Function by Echocardiography: An Update from the American Society of Echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging. J Am Soc Echocardiogr. 2016;29(4):277–314. https://doi.org/10.1016/j.echo.2016.01.011

22. Donal E, Lip GY, Galderisi M, Goette A, Shah D, Marwan M et al. EACVI/EHRA Expert Consensus Document on the role of multi-modality imaging for the evaluation of patients with atrial fibrillation. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2016;17(4):355–383. https://doi.org/10.1093/ehjci/jev354.

23. Badano LP, Kolias TJ, Muraru D, Abraham TP, Aurigemma G, Edvardsen T et al. Standardization of left atrial, right ventricular, and right atrial deformation imaging using two-dimensional speckle tracking echocardiography: a consensus document of the EACVI/ASE/Industry Task Force to standardize deformation imaging. Eur Heart J Cardiovasc Imaging. 2018;19(6):591–600. https://doi.org/10.1093/ehjci/jey042.

24. Mor-Avi V, Lang RM, Badano LP, Belohlavek M, Cardim NM, Derumeaux G et al. Current and evolving echocardiographic techniques for the quantitative evaluation of cardiac mechanics: ASE/EAE consensus statement on methodology and indications: endorsed by the Japanese Society of Echocardiography. J Am Soc Echocardiogr. 2011;24(3):277–313. https://doi.org/10.1016/j.echo.2011.01.015.

25. Ureche C, Nedelcu AE, Sascau RA, Statescu C, Kanbay M, Covic A. Role of collagen turnover biomarkers in the noninvasive assessment of myocardial fibrosis: аn update. Biomark Med. 2020;14(13):1265–1275. https://doi.org/10.2217/bmm-2020-0298.

26. Lieb W, Song RJ, Xanthakis V, Vasan RS. Association of Circulating Tissue Inhibitor of Metalloproteinases-1 and Procollagen Type III Aminoterminal Peptide Levels With Incident Heart Failure and Chronic Kidney Disease. J Am Heart Assoc. 2019;8(7):e011426. https://doi.org/10.1161/JAHA.118.011426.

27. Demir S, Ede H, Kaplan M, Yavuz F, Yucel C, Kurt IH. The novel diagnostic marker in low-LVEF heart failure patients. Bratisl Lek Listy. 2018;119(7):421–424. https://doi.org/10.4149/BLL_2018_076.

28. Luneva EB, Vasileva AA, Karelkina EV, Boyarinova MA, Mikhaylov EN, Ryzhkov AV et al. Simple Predictors for Cardiac Fibrosis in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus: The Role of Circulating Biomarkers and Pulse Wave Velocity. J Clin Med. 2022;11(10):2843. https://doi.org/10.3390/jcm11102843.

29. Duprez DA, Gross MD, Kizer JR, Ix JH, Hundley WG, Jacobs DRJr. Predictive Value of Collagen Biomarkers for Heart Failure With and Without Preserved Ejection Fraction: MESA (Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis). J Am Heart Assoc. 2018;7(5):e007885. https://doi.org/10.1161/JAHA.117.007885.

30. Kobayashi M, Girerd N, Ferreira JP, Kevin D, Huttin O, González A et al. The association between markers of type I collagen synthesis and echocardiographic response to spironolactone in patients at risk of heart failure: Findings from the HOMAGE trial. Eur J Heart Fail. 2022;24(9)1559–1568. https://doi.org/10.1002/ejhf.2579.

31. Eiros R, Romero-González G, Gavira JJ, Beloqui O, Colina I, Landecho MF et al. Does Chronic Kidney Disease Facilitate Malignant Myocardial Fibrosis in Heart Failure with Preserved Ejection Fraction of Hypertensive Origin? J Clin Med. 2020;9(2):404. https://doi.org/10.3390/jcm9020404.

32. Su CT, Liu YW, Lin JW, Chen SI, Yang CS, Chen JH et al. Increased procollagen type I C-terminal peptide levels indicate diastolic dysfunction in endstage renal disease patients undergoing maintenance dialysis therapy. J Am Soc Echocardiogr. 2012;25(8):895–901. https://doi.org/10.1016/j.echo.2012.04.025.

33. Yancy CW, Jessup M, Bozkurt B, Butler J, Casey DEJr, Drazner MH et al. 2013 ACCF/AHA guideline for the management of heart failure: A report of the American College of Cardiology Foundation/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines. J Am Coll Cardiol. 2013;62(16):e147–e239. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2013.05.019.

34. Obokata M, Sunaga H, Ishida H, Ito K, Ogawa T, Ando Y et al. Independent and incremental prognostic value of novel cardiac biomarkers in chronic hemodialysis patients. Am Heart J. 2016;179:29–41. https://doi.org/10.1016/j.ahj.2016.05.018.

35. Rebholz CM, Selvin E, Liang M, Ballantyne CM, Hoogeveen RC, Aguilar D et al. Plasma galectin-3 levels are associated with the risk of incident chronic kidney disease. Kidney Int. 2018;93(1):252–259. https://doi.org/10.1016/j.kint.2017.06.028.

36. Salib M, Girerd S, Girerd N, März W, Scharnagl H, Massy ZA et al. Serum markers of fibrosis, cardiovascular and all-cause mortality in hemodialysis patients: The AURORA trial. Clin Res Cardiol. 2022;111(6):614–626. https://doi.org/10.1007/s00392-021-01898-9.

37. Drechsler C, Delgado G, Wanner C, Blouin K, Pilz S, Tomaschitz A et al. Galectin-3, renal function, and clinical outcomes: Results from the LURIC and 4D studies. J Am Soc Nephrol. 2015;26(9):2213–2221. https://doi.org/10.1681/ASN.2014010093.

38. Tuegel C, Katz R, Alam M, Bhat Z, Bellovich K, de Boer I et al. GDF-15, galectin 3, soluble ST2, and risk of mortality and cardiovascular events in CKD. Am J Kidney Dis. 2018;72(4):519–528. https://doi.org/10.1053/j.ajkd.2018.03.025.

39. Tashiro H, Shimokawa H, Sadamatu K, Yamamoto K. Prognostic significance of plasma concentrations of transforming growth factor-beta in patients with coronary artery disease. Coron Artery Dis. 2002;13(3):139–143. https://doi.org/10.1097/00019501-200205000-00001.

40. Li J, Yang Y, Ng CY, Zhang Z, Liu T, Li G. Association of Plasma Transforming Growth Factor-β1 Levels and the Risk of Atrial Fibrillation: A Meta-Analysis. PLoS ONE. 2016;11(5):e0155275. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0155275.