rpcardioRational Pharmacotherapy in CardiologyРациональная Фармакотерапия в Кардиологии1819-64462225-3653«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.20996/1819-6446-2021-01-07rpcardio-2383Research ArticleORIGINAL STUDIESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯAspirin Resistance as a Result of Impaired Interaction of Platelets and Neutrophils in Patients with Coronary Heart DiseaseАспиринорезистентность как результат нарушения взаимодействия тромбоцитов и нейтрофилов у пациентов с ишемической болезнью сердцаhttps://orcid.org/0000-0001-5583-7412ГончаровМ. Д.GoncharovM. D.

Гончаров Максим Дмитриевич

Красноярск

eLibrary SPIN: 2544-5109

Maxim D. Goncharov

Красноярск

eLibrary SPIN: 2544-5109

https://orcid.org/0000-0001-5829-672XСавченкоА. А.SavchenkoA. A.

Савченко Андрей Анатольевич

Красноярск

eLibrary SPIN: 3132-8260

Andrei A. Savchenko

Красноярск

eLibrary SPIN: 3132-8260

https://orcid.org/0000-0002-4621-1618ГринштейнЮ. И.GrinshteinYu. I.

Гринштейн Юрий Исаевич

Красноярск

eLibrary SPIN: 1219-3804

Yury I. Grinshtein

Красноярск

eLibrary SPIN: 1219-3804

https://orcid.org/0000-0002-1041-9871ГвоздевИ. И.GvozdevI. I.

Гвоздев Иван Игоревич

Красноярск

eLibrary SPIN: 6203-4651

Ivan I. Gvozdev

Красноярск

eLibrary SPIN: 6203-4651

https://orcid.org/0000-0002-7412-2516КосиноваА. А.KosinovaA. A.

Косинова Александра Александровна

Красноярск

eLibrary SPIN: 2108-0220

Aleksandra A. Kosinova

Красноярск

eLibrary SPIN: 2108-0220

https://orcid.org/0000-0003-4530-8730МонгушТ. С.MongushT. S.

Монгуш Таира Семеновна

Красноярск

eLibrary SPIN: 3095-1506

Tayra S. Mongush

Красноярск

eLibrary SPIN: 3095-1506

Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии; Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-ЯсенецкогоРоссияFederal Center of Cardiovascular Surgery; Professor V. F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical UniversityRussian FederationКрасноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого; Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»РоссияProfessor V. F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University; Federal Research Center «Krasnoyarsk Science Center» of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Scientific Research Institute of medical problems of the NorthRussian FederationКрасноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-ЯсенецкогоРоссияProfessor V. F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University;Professor V. F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical UniversityRussian FederationФедеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»РоссияFederal Research Center «Krasnoyarsk Science Center» of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Scientific Research Institute of medical problems of the NorthRussian FederationКрасноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-ЯсенецкогоРоссияProfessor V. F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical UniversityRussian FederationФедеральный центр сердечно-сосудистой хирургии; Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого;РоссияFederal Center of Cardiovascular Surgery; Professor V. F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical UniversityRussian Federation2021010320211711622Copyright © Goncharov M.D., Savchenko A.A., Grinshtein Y.I., Gvozdev I.I., Kosinova A.A., Mongush T.S., 20212021Гончаров М.Д., Савченко А.А., Гринштейн Ю.И., Гвоздев И.И., Косинова А.А., Монгуш Т.С.Goncharov M.D., Savchenko A.A., Grinshtein Y.I., Gvozdev I.I., Kosinova A.A., Mongush T.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rpcardio.online/jour/article/view/2383Aim

Aim. To study the relationship between the levels of synthesis of reactive oxygen species (ROS) by platelets and neutrophils in patients with coronary heart disease (CHD) before and after coronary artery bypass grafting (CABG), depending on sensitivity to acetylsalicylic acid (ASA).

Material and methods

Material and methods. The study included 95 patients with coronary artery disease who are indicated for CABG surgery. The control group consisted of 30 healthy donors. The antiplatelet therapy was stopped for at least 5 days before CABG. In the postoperative period, from the first day, all patients were received 100 mg of an enteric form of acetylsalicylic acid (ASA). Resistance to ASA was determined at the level of platelet aggregation with arachidonic acid ≥20% by optical agregometry at least at one observation point: before CABG, on 1-3 day and on 8-10 day after surgery. We evaluated the spontaneous and induced lucigenin-dependent chemiluminescence (CL) of platelets (ADP induction) and neutrophils (zymosan induction) by the exit time to maximum intensity (Tmax), maximum intensity (Imax) and area (S) under the CL curve.

Results

Results. 70.5% sensitive (sASA) and 29.5% resistant (rASA) to ASA patients were revealed. Prior to CABG, in sASA patients, the Imax of spontaneous and zymosan-induced neutrophil CL and CL platelet activity was increased relative to control values. Tmax of spontaneous platelet CL, Imax and S under the ADP-induced platelet CL curve were lower in sASA patients, if to compare with rASA patients. On the 1st and 8-10th day after CABG in sASA patients, the CL indicators of neutrophil and platelet activity also remained elevated compared to control values. On the 1st day after CABG decreased levels of S under the spontaneous CL curve of neutrophils in rASA patients was established compared with sASA patients, and increased levels of Imax and S under the curve of induced neutrophil CL were detected in comparison with the control range. In rASA patients, the values of Tmax of spontaneous platelet CL decreased in relation to the values detected in the control group and sASA patients. On the 8–10th day after CABG, most indicators of spontaneous and zymosan-induced CL neutrophils in rASA patients were also increased compared to control values. In rASA patients a positive correlation of Imax-induced CL was found (r=0.83) on the 1st day after CABG and negative correlations of Tmax of spontaneous CL (r=- 0.75) and S under the curve induced CL (r=-0.70) on the 8-10th day were detected between platelets and neutrophils.

Conclusion

Conclusion. In sASA patients with coronary heart disease before and after CABG, a high level of synthesis of superoxide radical by neutrophils and platelets was detected. The relationship between the levels of the synthesis of superoxide radical by neutrophils and platelets was found only after CABG in rASA patients. Increased synthesis of superoxide radical due to metabolic and regulatory relationships in neutrophils and platelets stimulates pro-inflammatory processes in coronary artery disease and determines the sensitivity of platelets to ASA.

Цель

Цель. Изучить взаимосвязь между уровнями синтеза активных форм кислорода (АФК) тромбоцитами и нейтрофилами у пациентов ишемической болезнью сердца (ИБС) до и после аортокоронарного шунтирования (АКШ) в зависимости от чувствительности к ацетилсалициловой кислоте (АСК).

Материал и методы

Материал и методы. В исследование включено 95 пациентов с ИБС, которым была показана операция АКШ. Контрольная группа – 30 здоровых доноров. За 5 сут до АКШ прекращался прием АСК, а с 1-х сут после операции возобновлялся прием кишечнорастворимой формы АСК в дозе 100 мг/сут. Резистентность к АСК определяли на оптическом агрегометре при уровне агрегации тромбоцитов с арахидоновой кислотой ≥20% хотя бы в одной точке наблюдения: до АКШ, на 1-3 сут и на 8-10 сут после операции. Оценивали спонтанную и индуцированную люцигенин-зависимую хемилюминесценцию (ХЛ) тромбоцитов (индукция АДФ) и нейтрофилов (индукция зимозаном) по времени выхода на максимум интенсивности (Тmax), максимальной интенсивности (Imax) и площади (S) под кривой ХЛ.

Результаты

Результаты. Выявлено 70,5% чувствительных к АСК (чАСК) и 29,5% резистентных (рАСК) пациентов. До АКШ у чАСК пациентов была повышена Imax спонтанной и зимозан-индуцированной ХЛ нейтрофилов и ХЛ-активность тромбоцитов относительно контрольных значений. У рАСК пациентов была снижена Tmax спонтанной ХЛ тромбоцитов, а также Imax и S под кривой АДФ-индуцированной ХЛ тромбоцитов относительно чАСК пациентов. В 1-е и 8-10 сут после АКШ у чАСК пациентов показатели ХЛ активности нейтрофилов и тромбоцитов остаются повышенными по сравнению с контрольными значениями. В 1-е сут после АКШ у рАСК-пациентов установлено снижение S под кривой спонтанной ХЛ нейтрофилов относительно чАСК-пациентов, а также повышение Imax и S под кривой индуцированной ХЛ нейтрофилов по сравнению с контролем. У рАСК-пациентов, относительно контрольной группы и чАСК-пациентов, снижена величина Tmax спонтанной ХЛ тромбоцитов. На 8-10 сут после АКШ большинство показателей спонтанной и зимозан-индуцированной ХЛ нейтрофилов у рАСК пациентов также были повышены по сравнению с контролем. У рАСК-пациентов на 1-е сут после АКШ обнаружена положительная корреляция Imax индуцированной ХЛ (r=0,83), на 8-10-е сут – отрицательная корреляция Tmax спонтанной ХЛ (r=-0,75) и S под кривой индуцированной ХЛ (r=-0,70) между тромбоцитами и нейтрофилами.

Заключение

Заключение. У чАСК пациентов с ИБС до и после АКШ выявляется высокий уровень синтеза супероксид-радикала нейтрофилами и тромбоцитами. Взаимосвязь между уровнями синтеза супероксид-радикала нейтрофилами и тромбоцитами обнаружена только после АКШ у рАСК-пациентов. Повышенный синтез супероксид-радикала за счет метаболических и регуляторных взаимосвязей в нейтрофилах и тромбоцитах стимулирует провоспалительные процессы при ИБС и определяет чувствительность тромбоцитов к АСК.

ишемическая болезнь сердцарезистентностьацетилсалициловая кислотамежклеточное взаимодействиетромбоцитнейтрофилcoronary artery diseaseresistanceacetylsalicylic acidintercellular interactionplateletneutrophilИсследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда науки в рамках научного проекта № 18-415-243003 «Персонификация антитромбоцитарной терапии пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) в зависимости от уровня экспрессии гена Р-селектина, выраженности межклеточного взаимодействия и воспаления»ReferencesPatrono C., Bachmann F., Baigent C., et al. Expert consensus document on the use of antiplatelet agents. The task force on the use of antiplatelet agents in patients with atherosclerotic cardiovascular disease of the European society of cardiology. Eur Heart J. 2004;25(2):166-81. DOI:10.1016/j.ehj.2003.10.013.Patrono C., Bachmann F., Baigent C., et al. Expert consensus document on the use of antiplatelet agents. The task force on the use of antiplatelet agents in patients with atherosclerotic cardiovascular disease of the European society of cardiology. Eur Heart J. 2004;25(2):166-81. DOI:10.1016/j.ehj.2003.10.013.Пучиньян Н.Ф., Фурман Н.В., Киселев А.Р., Довгалевский Я.П. Риск повторных тромботических событий у пациентов c лабораторно определяемой резистентностью к ацетилсалициловой кислоте, перенесших острый коронарный синдром. Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2009;5(6):41-6. DOI:10.20996/1819-6446-2009-5-6-41-46.Puchinyan N.F., Furman N.V., Kiselev A.R., Dovgalevsky Y.P. Risk of repeated thrombotic events in patients survived acute coronary syndrome and having laboratory proven resistance to acetylsalicylic acid. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2009;5(6):41-6 (In Russ.) DOI:10.20996/1819-6446-2009-5-6-41-46.Айнетдинова Д.Х., Удовиченко А.Е., Сулимов В.А. Резистентность к антитромбоцитарным препаратам у больных ишемической болезнью сердца. Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2007;3(3):52-9]. DOI:10.20996/1819-6446-2007-3-3-52-59.Aynetdinova D.H., Udovichenko A.E., Sulimov V.A. Resistance to antiplatelet drugs in patients with ischemic heart disease. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2007;3(3):52-9 (In Russ.) DOI:10.20996/1819-6446-2007-3-3-52-59.Гринштейн Ю.И., Косинова А.А., Гринштейн И.Ю. Контроль антитромбоцитарной терапии: кризис доверия или поиск новых решений? Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2013;9(6):682-9. DOI:10.20996/1819-6446-2013-9-6-682-689.Grinshtein Y.I., Kosinova A.A., Grinshtein I.Y. Antiplatelet therapy control: credibility gap or search for new decisions? Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2013;9(6):682-9 (In Russ.) DOI:10.20996/1819-6446-2013-9-6-682-689.Голухова Е.З., Рябинина М.Н. Современные аспекты антиагрегантной терапии. Креативная Кардиология. 2013;(1):46-57.Golukhova E.Z., Ryabinina M.N. Current aspects of antiplatelet therapy. Kreativnaya Kardiologiya. 2013;1:46-57 (In Russ.)Grosser T., Fries S., Lawson J.A., et al. Drug resistance and pseudoresistance: an unintended consequence of enteric coating aspirin. Circulation. 2013;127(3):377-85. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.112.117283.Grosser T., Fries S., Lawson J.A., et al. Drug resistance and pseudoresistance: an unintended consequence of enteric coating aspirin. Circulation. 2013;127(3):377-85. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.112.117283.Ren Q., Chan K.W., Huang H., et al. Platelet-derived alpha-granules are associated with inflammation in patients with NK/T-cell lymphoma-associated hemophagocytic syndrome. Cytokine. 2020;126:154878. DOI:10.1016/j.cyto.2019.154878.Ren Q., Chan K.W., Huang H., et al. Platelet-derived alpha-granules are associated with inflammation in patients with NK/T-cell lymphoma-associated hemophagocytic syndrome. Cytokine. 2020;126:154878. DOI:10.1016/j.cyto.2019.154878.Teixeira C., Fernandes C.M., Leiguez E. et al. Inflammation Induced by Platelet-Activating Viperid Snake Venoms: Perspectives on Thromboinflammation. Front Immunol. 2019;10:2082. DOI:10.3389/fimmu.2019.02082.Teixeira C., Fernandes C.M., Leiguez E. et al. Inflammation Induced by Platelet-Activating Viperid Snake Venoms: Perspectives on Thromboinflammation. Front Immunol. 2019;10:2082. DOI:10.3389/fimmu.2019.02082.Витковский Ю.А., Кузник Б.И., Солпов А.В. Патогенетическое значение лимфоцитарно-тромбоцитарной адгезии. Медицинская Иммунология. 2006;8(5-6):745-53. DOI:10.15789/1563-0625-2006-5-6-745-753.Vitkovsky Y.A., Kuznick B.I., Solpov A.V. Pathogenetic significance of lymphocyte-to-platelet adherence. Medical Immunology (Russia). 2006;8(5-6):745-53 (In Russ.) DOI:10.15789/1563-0625-2006-5-6-745-753.Fuentes E., Gibbins J.M., Holbrook L.M., Palomo I. NADPH oxidase 2 (NOX2): A key target of oxidative stress-mediated platelet activation and thrombosis. Trends Cardiovasc Med. 2018;28(7):429- 34. DOI:10.1016/j.tcm.2018.03.001.Fuentes E., Gibbins J.M., Holbrook L.M., Palomo I. NADPH oxidase 2 (NOX2): A key target of oxidative stress-mediated platelet activation and thrombosis. Trends Cardiovasc Med. 2018;28(7):429- 34. DOI:10.1016/j.tcm.2018.03.001.Ghasemzadeh M., Hosseini E., Roudsari Z.O., Zadkhak P. Intraplatelet reactive oxygen species (ROS) correlate with the shedding of adhesive receptors, microvesiculation and platelet adhesion to collagen during storage: Does endogenous ROS generation downregulate platelet adhesive function? Thromb Res. 2018;163:153-61. DOI:10.1016/j.thromres.2018.01.048.Ghasemzadeh M., Hosseini E., Roudsari Z.O., Zadkhak P. Intraplatelet reactive oxygen species (ROS) correlate with the shedding of adhesive receptors, microvesiculation and platelet adhesion to collagen during storage: Does endogenous ROS generation downregulate platelet adhesive function? Thromb Res. 2018;163:153-61. DOI:10.1016/j.thromres.2018.01.048.Paul M., Hemshekhar M., Kemparaju K., Girish K.S. Berberine mitigates high glucose-potentiated platelet aggregation and apoptosis by modulating aldose reductase and NADPH oxidase activity. Free Radic Biol Med. 2019;130:196-205. DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2018.10.453.Paul M., Hemshekhar M., Kemparaju K., Girish K.S. Berberine mitigates high glucose-potentiated platelet aggregation and apoptosis by modulating aldose reductase and NADPH oxidase activity. Free Radic Biol Med. 2019;130:196-205. DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2018.10.453.Пинегина Н.В. Лейкоцитарно-тромбоцитарные комплексы в патогенезе острого коронарного синдрома. Часть 2. Креативная Кардиология. 2016;10(3):201-9.Pinegina N.V. Leukocyte-platelet complexes in the pathogenesis of acute coronary syndrome. Part 2. Kreativnaya Kardiologiya. 2016;10(3):201-9 (In Russ.)Савченко А.А., Здзитовецкий Д.Э., Борисов А.Г., Лузан Н.А. Хемилюминесцентная и энзиматическая активность нейтрофильных гранулоцитов у больных распространенным гнойным перитонитом в зависимости от исхода заболевания. Вестник РАМН. 2014;69(5-6);23-28]. DOI:10.15690/vramn.v69i5-6.1039.Savchenko A.A., Zdzitovetskii D.E., Borisov A.G., Luzan N.A. Chemiluminescent and enzyme activity of neutrophils in patients with widespread purulent peritonitis depending on the outcome of disease. Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2014;69(5-6):23-8 (In Russ.) DOI:10.15690/vramn.v69i5-6.1039.Савченко А.А., Кудрявцев И.В., Борисов А.Г. Методы оценки и роль респираторного взрыва в патогенезе инфекционно- воспалительных заболеваний. Инфекция и Иммунитет. 2017;7(4):327-40. DOI:10.15789/2220-7619-2017-4-327-340.Savchenko A.A., Kudryavtsev I.V., Borisov A.G. Methods of estimation and the role of respiratory burst in the pathogenesis of infectious and inflammatory diseases. Russian Journal of Infection and Immunity. 2017;7(4):327-40 (In Russ.) DOI:10.15789/2220-7619-2017-4-327-340.Савченко Е.А., Савченко А.А., Герасимчук А.Н., Грищенко Д.А. Оценка метаболического статуса тромбоцитов в норме и при ишемической болезни сердца. Клиническая Лабораторная Диагностика. 2006;(5);33-6.Savchenko E.A., Savchenko A.A., Gerasimchuk A.N., Grishchenko D.A. Assessment of the metabolic status of platelets in normal and coronary heart disease. Russian Clinical Laboratory Diagnostics. 2006;(5);33-6. (In Russ.)Гринштейн Ю.И., Филоненко И.В., Савченко А.А. и др. Способ диагностики резистентности к ацетилсалициловой кислоте. Патент 2413953, Российская Федерация. Опубликовано 10.03.2009. Бюллетень № 7.Grinshtein Yu.I., Filonenko I.V., Savchenko A.A., et al. A method for the diagnosis of resistance to acetylsalicylic acid. Patent 2413953, Russian Federation. Published 03/10/2009 Bull. No 7. (In Russ.)Гринштейн Ю.И., Савченко А.А., Гринштейн И.Ю., Савченко Е.А. Особенности гемостаза, метаболической активности тромбоцитов и частота резистентности к аспирину у больных с хронической сердечной недостаточностью после аортокоронарного шунтирования. Кардиология. 2008;48(6):51-6.Grinshtein Yu.I., Savchenko A.A., Grinshtein I.Yu., Savchenko E.A. Features of hemostasis, platelet metabolic activity and the frequency of aspirin resistance in patients with chronic heart failure after coronary artery bypass grafting. Kardiologiia. 2008;48(6);51-6 (In Russ.)Finamore F., Reny J.L., Malacarne S. et al. A high glucose level is associated with decreased aspirinmediated acetylation of platelet cyclooxygenase (COX)-1 at serine 529: A pilot study. J. Proteomics. 2019;192:258-66. DOI:10.1016/j.jprot.2018.09.007.Finamore F., Reny J.L., Malacarne S. et al. A high glucose level is associated with decreased aspirinmediated acetylation of platelet cyclooxygenase (COX)-1 at serine 529: A pilot study. J. Proteomics. 2019;192:258-66. DOI:10.1016/j.jprot.2018.09.007.Jiang X., Liu X., Liu X., et al. Low-Dose Aspirin Treatment Attenuates Male Rat Salt-Sensitive Hypertension via Platelet Cyclooxygenase 1 and Complement Cascade Pathway. J Am Heart Assoc. 2020;9(1):e013470. DOI:10.1161/JAHA.119.013470.Jiang X., Liu X., Liu X., et al. Low-Dose Aspirin Treatment Attenuates Male Rat Salt-Sensitive Hypertension via Platelet Cyclooxygenase 1 and Complement Cascade Pathway. J Am Heart Assoc. 2020;9(1):e013470. DOI:10.1161/JAHA.119.013470.Pastori D., Pignatelli P., Carnevale R., Violi F. Nox-2 up-regulation and platelet activation: Novel insights. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2015;120:50-5. DOI:10.1016/j.prostaglandins.2015.03.010.Pastori D., Pignatelli P., Carnevale R., Violi F. Nox-2 up-regulation and platelet activation: Novel insights. Prostaglandins Other Lipid Mediat. 2015;120:50-5. DOI:10.1016/j.prostaglandins.2015.03.010.Qin Y.Y., Li M., Feng X., et al. Combined NADPH and the NOX inhibitor apocynin provides greater anti-inflammatory and neuroprotective effects in a mouse model of stroke. Free Radic Biol Med. 2017;104:333-45. DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2017.01.034.Qin Y.Y., Li M., Feng X., et al. Combined NADPH and the NOX inhibitor apocynin provides greater anti-inflammatory and neuroprotective effects in a mouse model of stroke. Free Radic Biol Med. 2017;104:333-45. DOI:10.1016/j.freeradbiomed.2017.01.034.Lösche W., Temmler U., Redlich H., et al. Inhibition of leukocyte chemiluminescence by platelets: role of platelet-bound fibrinogen. Platelets. 2001;12(1):15-9. DOI:10.1080/09537100020031171.Lösche W., Temmler U., Redlich H., et al. Inhibition of leukocyte chemiluminescence by platelets: role of platelet-bound fibrinogen. Platelets. 2001;12(1):15-9. DOI:10.1080/09537100020031171.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.