Email this article ST2 in heart failure with reduced and mid-range ejection fraction: clinical and instrumental relationships and prognostic value
- Authors: Kompanets N.V.1, Aidumova O.Y.1, Shchukin Y.V.1
-
Affiliations:
- Samara State Medical University
- Issue: Vol 6, No 4 (2021)
- Pages: 55-58
- Section: Cardiology
- URL: https://innoscience.ru/2500-1388/article/view/96118
- DOI: https://doi.org/10.35693/2500-1388-2021-6-4-55-58
- ID: 96118
Cite item
Full Text
Abstract
Objectives – to determine the clinical and instrumental relationships and prognostic value of sST2 in chronic heart failure with reduced and mid-range ejection fraction of ischemic etiology.
Material and methods. The study included examination of 64 patients with heart failure with left ventricular ejection fraction <50% and myocardial infarction in medical history; mean age 55.7 ± 8.7 years.
Results. Higher concentrations sST2 was determined with an increased end-diastolic volume, left ventricular aneurysm, left main coronary artery stenosis, glomerular filtration rate <90 ml/min/1.73 m2 (p < 0.05 for all ). The study confirmed a high predictive significance of increased levels sST2 (p = 0.001); the area under the curve was 0.772; the odds ratio for an adverse outcome with sST2 ≥ 35 ng/ml was 3.93.
Conclusion. sST2 is a predictor of adverse outcome during the first year of follow-up in patients with heart failure with reduced and mid-range ejection fraction of ischemic etiology.
Keywords
Full Text
СН – сердечная недостаточность; ИБС – ишемическая болезнь сердца; ФВ ЛЖ – фракция выброса левого желудочка; ИМ – инфаркт миокарда; СКФ – скорость клубочковой фильтрации; ЭхоКГ – эхокардиография; ОШ – отношение шансов; ДИ – доверительный интервал; КДО – конечно-диастолический объем; КАГ – коронарография; ЛКА – левая коронарная артерия.
ВВЕДЕНИЕ
ST2 (growth Stimulation expressed gene 2 – стимулирующий фактор роста, экспрессирующийся геном 2) – маркер миокардиального фиброза и ремоделирования желудочков, принадлежащий к семейству рецепторов интерлейкина-1 и участвующий в кардиопротективной сигнальной системе в миокарде. Ген ST2 активируется в ответ на биомеханическое растяжение фибробластов и кардиомиоцитов, что сопровождается быстрым возрастанием его растворимой формы (sST2) [1]. sST2 связывается с интерлейкином-33, блокируя его взаимодействие с трансмембранной формой ST2 (ST2L), что препятствует реализации антигипертрофического и антифибротического эффектов [2–4].
Согласно имеющимся на сегодняшний день наблюдениям, повышенные уровни sST2 могут быть связаны с фенотипом неблагоприятного ремоделирования и развитием сердечной недостаточности (СН). В исследовании MERLIN-RIMI36 увеличение содержания sST2 при остром коронарном синдроме без подъема сегмента ST ассоциировалось с развитием СН в раннем и долгосрочном периодах [5]. Высокие концентрации sST2 независимо ассоциированы с неблагоприятным исходом у пациентов с различными формами СН и ишемической болезни сердца (ИБС), что позволяет рассматривать применение данного маркера в прогнозировании клинических исходов и стратификации риска [6]. В работе А. Bayes-Genis и соавт. ST2 продемонстрировал себя как достоверный маркер риск-стратификации у пациентов с СН преимущественно ишемической этиологии и сниженной фракцией выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) независимо от концентраций других биомаркеров [7].
ЦЕЛЬ
Определить клинико-инструментальные взаимосвязи и прогностическое значение sST2 при хронической СН со сниженной и промежуточной фракцией выброса (СН-нФВ и СН-срФВ) ишемической этиологии.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Проведено проспективное когортное исследование 64 пациентов со стабильным течением СН-нФВ и СН-срФВ с документированным инфарктом миокарда (ИМ) в анамнезе, из них 58 (90,6%) – мужчины, возраст 55,7±8,7 года. Пациенты находились на оптимальной медикаментозной терапии СН и ИБС. Не включались в исследование пациенты с декомпенсированной СН, острым ИМ, онкологическими и системными заболеваниями, тяжелой почечной недостаточностью, заболеваниями системы крови, коронарным шунтированием, гемодинамически значимыми пороками сердца. Клиническая характеристика когорты приведена в таблице 1.
Таблица 1. Клиническая характеристика когорты
Table 1. Clinical characteristics of the cohort
Показатель | Результат |
СН-нФВ / СН-срФВ, n (%) | 20 (31,2) / 44 (68,8) |
Избыточная масса тела или ожирение, n (%) | 47 (73,4) |
Нарушения углеводного обмена, n (%) | 10 (15,6) |
Перенесенный ИМ с зубцом Q, n (%) | 54 (84,4) |
Артериальная гипертензия, n (%) | 49 (76,6) |
Табакокурение, n (%) | 35 (54,7) |
Хроническая болезнь почек (СКФ <60 мл/мин/1,73м2), n (%) | 12 (18,8) |
Скорость клубочковой фильтрации (СКФ), мл/мин/1,73м2 | 74 (64-86) |
Липопротеины низкой плотности, ммоль/л | 3,4 (2,8-4,0) |
Липопротеины высокой плотности, ммоль/л | 1,0 (0,9-1,3) |
Ме (Р25-Р75) | |
При включении в исследование проводились трансторакальная эхокардиография (ЭхоКГ), анализ данных коронарографии (КАГ), однократно методом ИФА в крови определялись биомаркеры sST2 (Critical Diagnostics, США) и N-концевой фрагмент прогормона мозгового натрийуретического пептида (NT-proBNP) (Biomedica Slovakia, Словакия). Оценивались случаи госпитализации по поводу неблагоприятных сердечно-сосудистых событий и летальности в течение одногодичного периода наблюдения.
Данные приведены в виде медианы (Ме) и интер-квартильного размаха (Р25–Р75), абсолютного числа объектов (n) и процентов от общего числа объектов в выборке. Статистический анализ включал применение таблиц сопряженности, расчет критерия Манна – Уитни и Краскела – Уоллиса, критерия независимости хи-квадрат (÷2) или точного критерия Фишера; корреляционный анализ по Спирмену; однофакторный регрессионный анализ с определением отношения шансов (ОШ) и 95% доверительного интервала (ДИ) для достижения конечных точек исследования, ROC-анализ с вычислением площади под кривой (AUC). Различия величин и корреляционные взаимосвязи считали значимыми при p <0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
По данным ЭхоКГ определены следующие параметры: ФВ ЛЖ – 44% (40–47), индекс нарушения локальной сократимости ЛЖ – 1,5 (1,4–1,8), конечно-диастолический размер – 51 (54–59) мм, конечно-диастолический объем (КДО) – 141 (113–169) мл, конечно-систолический размер – 41 (35–45) мм, конечно-систолический объем – 70 (62–94) мл, размер левого предсердия – 39 (36–43) мм, систолическое давление в легочной артерии – 30 (28–35) мм рт. ст.; гипертрофия ЛЖ – у 45 (70,3%) пациентов, аневризма ЛЖ – 13 (20,3%). Согласно анализу показателей КАГ, у 31 (48,4%) участника отмечалось гемодинамически значимое поражение 2 и более сосудистых бассейнов, 8 (12,5) – стеноз ствола левой коронарной артерии (ЛКА), Syntax Score – 16,5 (12–28) баллов. Концентрации биомаркеров sST2 и NT-proBNP составили 41,37 (34,03–49,37) нг/мл и 391,16 (219,71–928,7) пг/мл соответственно.
sST2 продемонстрировал более высокие уровни при увеличенном КДО (p =0,018), сформированной аневризме ЛЖ (p =0,004), стенозе ствола ЛКА (p =0,028), СКФ <90 мл/мин/1,73м2 (p =0,005). Содержание sST2 возрастало с выраженностью поражения коронарного русла и оказалось наибольшим при 3-сосудистом характере поражения (÷2 =6,2, p =0,046) (рисунок 1). Получены положительные корреляции sST2 с Syntax Score (r =+0.45, p <0,001) и NT-proBNP (r =+0.27, p =0,039), отрицательные – с СКФ (r =-0.26, p =0,049). Ассоциации sST2 с полом, возрастом, индексом массы тела установлены не были (для всех р >0,05).
Рисунок 1. Содержание sST2 в зависимости от показателей ЭхоКГ и КАГ.
В течение года наблюдения в 27 случаях фиксировалось достижение конечных точек исследования, в 5 случаях контакт с участниками установить не удалось. Пациенты с неблагоприятными сердечно-сосудистыми событиями имели выше уровень sST2 в сравнении с пациентами без повторных событий: 47,99 (39,41–56,64) нг/мл против 39,14 (30,15–43,45) нг/мл соответственно (p =0,001). ОШ наступления неблагоприятного исхода для sST2 составило 1,12 (95% ДИ 1,05–1,21, p =0,001), AUC – 0,772 (95% ДИ 0,647–0,897, p=0,001) (рисунок 2). При содержании sST2 ≥35 нг/мл ОШ =3,93 (95% ДИ 1,1–14,086, p =0,035) (рисунок 3).
Рисунок 2. ROC-кривые для sST2 и NT-proBNP.
Рисунок 3. Частота неблагоприятных событий при пороговом значении sST2 35 нг/мл (горизонтальная линия соответствует пороговому значению).
ОБСУЖДЕНИЕ
В проведенном нами исследовании sST2 слабо коррелировал с лабораторными показателями гемодинамического стресса и почечной дисфункции, но оказался значимым предиктором негативного исхода у пациентов со стабильным течением СН. Полученные результаты согласуются с данными отечественных и зарубежных ученых, доложивших о прогностической ценности sST2 у пациентов с СН [8, 9]. Данные метаанализа, проведенного A. Aimo и соавт. и включившего 6372 пациента, подтвердили использование sST2 в качестве предиктора смерти от всех причин и сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов со стабильным течением хронической СН [8]. В исследовании Л.В. Прокоповой и соавт. в когорте пациентов с СН с ФВ ЛЖ ≤35 % (Simpson) ишемической и неишемической этиологии также была продемонстрирована высокая прогностическая значимость повышенной концентрации sST2, однако при пошаговом включении sST2 в модель определения вероятности одногодичного исхода при СН-нФВ с рутинными показателями из-за проявленной взаимосвязи регрессионных коэффициентов модель с данным биомаркером получена не была [9].
В качестве порогового значения, ассоциированного с наступлением неблагоприятных событий, в настоящее время предложено рассматривать содержание sST2 ≥35 нг/мл [5, 6], что сопоставимо с результатами проведенного нами исследования. У пациентов без повторных событий медиана sST2 составила 39,14 нг/мл, у пациентов с повторными событиями – 47,99 нг/мл. ОШ для порогового значения биомаркера ≥35 нг/мл – 3,93.
На сегодняшний день выявлению предикторов неблагоприятных событий и прогнозированию сердечно-сосудистого риска посвящены многочисленные клинические изыскания [5, 6, 10]. ST2 и связанный с ним патогенетический путь заслуживают изучения в качестве потенциальных терапевтических мишеней при СН. Так, у пациентов с хронической СН отмечалось снижение уровня ST2 при повышении дозы бета-блокатора, наибольший же эффект от высоких доз препарата наблюдался у пациентов с ST2 >35 нг/мл [11]. Несомненно, для определения места данного биомаркера в реальной клинической практике необходимы дальнейшие грамотно спланированные, многоцентровые исследования, учитывающие в том числе серийные измерения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
У пациентов со стабильным течением СН со сниженной и промежуточной ФВ ишемической этиологии нами выявлена зависимость содержания sST2 от инструментальных и биохимических параметров: повышения КДО ЛЖ, наличия аневризмы ЛЖ, стеноза ствола ЛКА, степени поражения коронарных бассейнов и почечной дисфункции. Определены значимые ассоциации данного биомаркера с шкалой Syntax, NT-proBNP и СКФ. sST2 в настоящем исследовании подтвердил свое прогностическое значение при хронической сердечной недостаточности и возможность применения в качестве предиктора неблагоприятного исхода.
Конфликт интересов: все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.
About the authors
Natalya V. Kompanets
Samara State Medical University
Author for correspondence.
Email: rogdestvenskaja@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-8763-9629
PhD, Assistant professor, Chair of Introduction to internal medicine
Russian Federation, SamaraOlesya Yu. Aidumova
Samara State Medical University
Email: volga.rassvet@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5673-7958
cardiologist, senior laboratory assistant of the Chair of Introduction to internal medicine
Russian Federation, SamaraYurii V. Shchukin
Samara State Medical University
Email: yu.v.schukin@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-0387-8356
PhD, Professor, Head of the Chair of Introduction to internal medicine
Russian Federation, SamaraReferences
- Dieplinger B, Mueller T. Soluble ST2 in heart failure. Clinica Chimica Acta. 2015;443:57–70. doi: 10.1016/j.cca.2014.09.021
- Khoreva MV, Gankovskaya LV, Smirnova AD, et al. IL-33/ST2: new biomarker and therapeutic target. Russian Journal of Immunology. 2016;19(1):16–24. (In Russ.). [Хорева М.В., Ганковская Л.В., Смирнова А.Д. и др. IL-33/ST2: Новый биомаркер и терапевтическая мишень. Российский иммунологический журнал. 2016;19(1):16–24].
- Pascual-Figal DA, Januzzi JL. The biology of ST2: the International ST2 Consensus Panel. The American Journal of Cardiology. 2015;115(7):3B–7B. doi: 10.1016/j.amjcard.2015.01.034
- McCarthy CP, Januzzi JL. Soluble ST2 in Heart Failure. Heart Failure Clinics. 2018;14(1):41–48. doi: 10.1016/j.hfc.2017.08.005
- Kohli P, Bonaca MP, Kakkar R, et al. Role of ST2 in non-ST-elevation acute coronary syndrome in the MERLIN-TIMI 36 trial. Clinical Chemistry. 2012;58(1):257–266. doi: 10.1373/clinchem.2011.173369
- Chow SL, Maisel AS, Anand I, et al. Role of biomarkers for the prevention, assessment, and management of heart failure: A scientific statement from the American Heart Association. Circulation. 2017;135(22):e1054-e1091. doi: 10.1161/CIR.0000000000000490
- Bayes-Genis A, Januzzi JL, Gaggin HK, et al. ST2 pathogenetic profile in ambulatory heart failure patients. Journal of Cardiac Failure. 2015;21(4):355–361. doi: 10.1016/j.cardfail.2014.10.014
- Aimo A, Vergaro G, Passino C, et al. Prognostic Value of Soluble Suppression of Tumorigenicity-2 in Chronic Heart Failure: A Meta-Analysis. JACC. Heart Failure. 2017;5(4):280–286. doi: 10.1016/j.jchf.2016.09.010
- Prokopova LV, Sitnikova MYu, Dorofeykov VV, et al. The place of non-routine HF-lEF in evaluation of one-year survival: where does the road go from “available prognosis”? Serdechnaya nedostatochnost. 2016;17(2):82–90. (In Russ.). [Прокопова Л.В., Ситникова М.Ю., Дорофейков В.В. и др. Место нерутинных биомаркеров СН-нФВ в оценке одногодичной выживаемости: куда ведет дорога от «доступного прогноза»? Сердечная недостаточность. 2016;17(2):82–90]. doi: 10.18087/rhfj.2016.2.2193
- Vukolova YuYu, Gubareva IV, Kiselyova GI, et al. Association of proprotein convertase subtilisine/kexin type 9 (PCSK9) with vessel atherosclerosis of carotid and coronary basins in patients with arterial hypertension. Aspirantskiy Vestnik Povolzhiya. 2019;5–6:54–59. (In Russ.). [Вуколова Ю.Ю., Губарева И.В., Киселева Г.И. и др. Связь пропротеина конвертазы субтилизин кексинового типа 9 с атеросклерозом сосудов каротидного и коронарного бассейнов у больных артериальной гипертонией. Аспирантский вестник Поволжья. 2019;5–6:54–59]. doi: 10.17816/2072-2354.2019.19.3.54-59
- Gaggin HK, Motiwala S, Bhardwaj A, et al. Soluble concentrations of the interleukin receptor family member ST2 and -blocker therapy in chronic heart failure. Circulation. Heart Failure. 2013;6(6):1206–1213. doi: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.113.000457
Supplementary files
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).