rpcardioRational Pharmacotherapy in CardiologyРациональная Фармакотерапия в Кардиологии1819-64462225-3653«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.20996/1819-6446-2021-10-05rpcardio-2576Research ArticleORIGINAL STUDIESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯEndothelial Microvascular Dysfunction and Its Relationship with Haptoglobin Levels in Patients with Different Phenotypes of Chronic Heart FailureЭндотелиальная микрососудистая дисфункция и ее взаимосвязь с уровнем гаптоглобина у пациентов с различными фенотипами хронической сердечной недостаточностиhttps://orcid.org/0000-0002-0758-5609ПодзолковВ. И.PodzolkovV. I.

Подзолков Валерий Иванович

Москва, eLibrary SPIN 8683-2155

Valery I. Podzolkov

Moscow, eLibrary SPIN 8683-2155

https://orcid.org/0000-0002-6531-6255ДрагомирецкаяН. А.DragomiretskayaN. A.

Драгомирецкая Наталья Александровна

Москва, eLibrary SPIN 9484-6498

Natalia A. Dragomiretskaya

Moscow, eLibrary SPIN 9484-6498

dragomiretskaya_natalia@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0270-4111БеляевЮ. Г.BeliaevI. G.

Беляев Юрий Геннадьевич

Москва, eLibrary SPIN 3936-8409

Iiuriy G. Beliaev

Moscow, eLibrary SPIN 3936-8409

https://orcid.org/0000-0003-4701-9473КучероваЮ. С.KucherovaJu. S.

Кучерова Юлия Сергеевна

Москва

Julia S. Kucherova

Moscow

https://orcid.org/0000-0001-7294-6418КазадаеваА. В.KazadaevaA. V.

Казадаева Анна Васильевна

Москва

Anna V. Kazadaeva

Moscow

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)РоссияI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian Federation202102112021175674682Copyright © Podzolkov V.I., Dragomiretskaya N.A., Beliaev I.G., Kucherova J.S., Kazadaeva A.V., 20212021Подзолков В.И., Драгомирецкая Н.А., Беляев Ю.Г., Кучерова Ю.С., Казадаева А.В.Podzolkov V.I., Dragomiretskaya N.A., Beliaev I.G., Kucherova J.S., Kazadaeva A.V.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/2576Aim

Aim. To study the relationship between the level of haptoglobin and the main indicators of microcirculation (MC) in patients with different phenotypes of chronic heart failure (CHF).

Materials and methods

Materials and methods. Patients with different phenotypes of functional class II-IV chronic heart failure according to NYHA (n=80) underwent a general clinical examination, determination of the serum haptoglobin level by enzyme-linked immunosorbent assay, as well as an assessment of the MC state on the medial surface of the upper third of the leg by laser Doppler flowmetry (LDF).

Results

Results. Patients with CHF included patients with preserved left ventricular ejection fraction (HFpEF; n=27, intermediate ejection fraction (HFmrEF; n=25) and reduced ejection fraction (HFrEF; n=28). The median value of haptoglobin in the HFpEF group was 1387.6 [ 747.5; 1946.9] mg/l, in the HFmrEF group was 1583.4 [818.9; 2201.4] mg/l, in the HFrEF group was 968.5 [509.5; 1324.4] mg/l. Correlation analysis revealed statistically significant relationships between haptoglobin and the amplitudes of the endothelial frequency range (Ae) in the groups of HFmrEF (r=-0.628, 95% confidence interval [CI] -0.256; -0.825, p=0.003) and HFrEF (r=-0.503, 95% CI -0.089; -0.803, p=0.02). A negative relationship between the haptoglobin level and Kv and σ was revealed, as well as a formula for calculating the value of haptoglobin was obtained, which is predicted on the basis of the amplitude index of the endothelial frequency range: [haptoglobin]=1787-(4053×Ae).

Conclusion

Conclusion. The multifactorial effect of haptoglobin is realized in the central and peripheral mechanisms of MC regulation. Low values of haptoglobin in blood plasma should be considered as a potential marker for the development of complications and used in a comprehensive assessment of the state of patients with CHF. Evaluation of the diagnostic and prognostic significance of haptoglobin, especially in patients with HFmrEF, requires further study.

Цель

Цель. Изучить взаимосвязи уровня гаптоглобина и основных показателей микроциркуляции (МКЦ) у пациентов с разными фенотипами хронической сердечной недостаточности (ХСН).

Материал и методы

Материал и методы. Пациентам с различными фенотипами ХСН II-IV функционального класса по NYHA (n=80) проведено общеклиническое обследование, определение уровня сывороточного гаптоглобина методом твердофазного иммуноферментного анализа, оценка состояния МКЦ на медиальной поверхности верхней трети голени методом лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ).

Результаты

Результаты. Cреди больных ХСН выделены пациенты с сохраненной фракцией выброса левого желудочка (СНсФВ; n=27, промежуточной ФВ (СНпФВ; n=25) и низкой ФВ (СНнФВ; n=28). Медианное значение гаптоглобина составило в группе СНсФВ 1387,6 [747,5; 1946,9] мг/л, в группе СНпФВ – 1583,4 [818,9; 2201,4] мг/л, в группе СНнФВ – 968,5 [509,5; 1324,4] мг/л. При проведении корреляционного и бутстрап анализа выявлены статистически значимые взаимосвязи гаптоглобина и амплитуд эндотелиального частотного диапазона (Аэ) в группах СНпФВ (r=-0,628; 95% доверительный интервал [ДИ] -0,256; -0,825, p=0,003) и СНнФВ (r=-0,503, 95% ДИ -0,089; -0,803, p=0,02. Выявлена отрицательная взаимосвязь уровня гаптоглобина с Kv и σ, а также получена формула расчета значения гаптоглобина, прогнозируемого на основании амплитудного показателя эндотелиального частотного диапазона: [гаптоглобин]=1787-(4053×Aэ).

Заключение

Заключение. Многофакторное влияние гаптоглобина реализуется как в центральном, так и периферическом механизмах регуляции МКЦ. Низкие значения гаптоглобина в плазме крови следует рассматривать как потенциальный маркер развития осложнений и использовать в комплексной оценке состояния пациентов с ХСН. Оценка диагностической и прогностической значимости гаптоглобина, особенно у больных СНпФВ, требует дальнейшего изучения.

хроническая сердечная недостаточностьфракция выбросамикроциркуляциягаптоглобинэндотелиальная дисфункцияchronic heart failureejection fractionmicrocirculationhaptoglobinendothelial dysfunctionИсследование проведено при поддержке Сеченовского УниверситетаThe study was performed with the support of the Sechenov UniversityReferencesМареев В.Ю., Фомин И.В., Агеев Ф.Т., и др. Клинические рекомендации ОССНРКО-РНМОТ. Сердечная недостаточность: хроническая (ХСН) и острая декомпенсированная (ОДСН). Диагностика, профилактика и лечение. Кардиология. 2018;58(6S):8-158. DOI:10.18087/cardio.2475.Mareev VYu, Fomin IV, Ageev FT, et al. Russian Heart Failure Society, Russian Society of Cardiology. Russian Scientific Medical Society of Internal Medicine Guidelines for Heart failure: chronic (CHF) and acute decompensated (ADHF). Diagnosis, prevention and treatment. Kardiologiia. 2018;58(6S):8- 158 (In Russ.) DOI:10.18087/cardio.2475.Murphy SP, Kakkar R, McCarthy CP, Januzzi JL Jr. Inflammation in Heart Failure: JACC State-of-the-Art Review. J Am Coll Cardiol. 2020;75(11):1324-40. DOI:10.1016/j.jacc.2020.01.014.Murphy SP, Kakkar R, McCarthy CP, Januzzi JL Jr. Inflammation in Heart Failure: JACC State-of-the-Art Review. J Am Coll Cardiol. 2020;75(11):1324-40. DOI:10.1016/j.jacc.2020.01.014.Polonsky M, Gayle MF. Existence dans le plasma sanguine d'une substance activant enaction peroxydasque de hemoglobine. C R Soc Biol. 1938;129:457-461.Polonsky M, Gayle MF. Existence dans le plasma sanguine d'une substance activant enaction peroxydasque de hemoglobine. C R Soc Biol. 1938;129:457-461.Andersen CBF, Stoedkilde K, Sæderup KL, et al. Haptoglobin. Antioxid Redox Signal. 2017; 26(14):814- 31. DOI: 10.1089/ars.2016.6793.Andersen CBF, Stoedkilde K, Sæderup KL, et al. Haptoglobin. Antioxid Redox Signal. 2017; 26(14):814- 31. DOI: 10.1089/ars.2016.6793.Maffei M, Barone I, Scabia G, Santini F. The Multifaceted Haptoglobin in the Context of Adipose Tissue and Metabolism. EndocrRev. 2016;37(4):403-16. DOI:10.1210/er.2016-1009.Maffei M, Barone I, Scabia G, Santini F. The Multifaceted Haptoglobin in the Context of Adipose Tissue and Metabolism. EndocrRev. 2016;37(4):403-16. DOI:10.1210/er.2016-1009.Levy AP, Asleh R, Blum S, Levy NS, et al. Haptoglobin: basic and clinical aspects. Antioxid Redox Signal. 2010;12(2):293-304. DOI: 10.1089/ars.2009.2793.Levy AP, Asleh R, Blum S, Levy NS, et al. Haptoglobin: basic and clinical aspects. Antioxid Redox Signal. 2010;12(2):293-304. DOI: 10.1089/ars.2009.2793.Thomsen JH, Etzerodt A, Svendsen P, Moestrup SK. The haptoglobin-CD163-heme oxygenase-1 pathway for hemoglobin scavenging. Oxid Med Cell Longev. 2013;213:523652. DOI:10.1155/2013/523652.Thomsen JH, Etzerodt A, Svendsen P, Moestrup SK. The haptoglobin-CD163-heme oxygenase-1 pathway for hemoglobin scavenging. Oxid Med Cell Longev. 2013;213:523652. DOI:10.1155/2013/523652.Tamara S, Franc V, Heck AJR. A wealth of genotype-specific proteoforms fine-tunes hemoglobin scavenging by haptoglobin. Proc Natl Acad Sci USA. 2020; 117(27): 15554-64. DOI:10.1073/pnas.2002483117.Tamara S, Franc V, Heck AJR. A wealth of genotype-specific proteoforms fine-tunes hemoglobin scavenging by haptoglobin. Proc Natl Acad Sci USA. 2020; 117(27): 15554-64. DOI:10.1073/pnas.2002483117.Kristiansen M, Graversen JH, Jacobsen C, et al. Identification of the haemoglobin scavenger receptor. Nature. 2001;409(6817):198-201. DOI:10.1038/35051594.Kristiansen M, Graversen JH, Jacobsen C, et al. Identification of the haemoglobin scavenger receptor. Nature. 2001;409(6817):198-201. DOI:10.1038/35051594.Schaer DJ, Vinchi F, Ingoglia G, et al. Haptoglobin, hemopexin, and related defense pathways-basic science, clinical perspectives, and drug development. Front Physiol. 2014;5:415. DOI:10.3389/fphys.2014.00415.Schaer DJ, Vinchi F, Ingoglia G, et al. Haptoglobin, hemopexin, and related defense pathways-basic science, clinical perspectives, and drug development. Front Physiol. 2014;5:415. DOI:10.3389/fphys.2014.00415.Buehler PW, Vallelian F, Mikolajczyk MG, et al. Structural stabilization in tetrameric or polymeric hemoglobin determines its interaction with endogenous antioxidant scavenger pathways. Antioxid Redox Signal. 2008;10(8):1449-62. DOI:10.1089/ars.2008.2028.Buehler PW, Vallelian F, Mikolajczyk MG, et al. Structural stabilization in tetrameric or polymeric hemoglobin determines its interaction with endogenous antioxidant scavenger pathways. Antioxid Redox Signal. 2008;10(8):1449-62. DOI:10.1089/ars.2008.2028.MacKellar M, Vigerust DJ. Role of haptoglobin in health and disease: a focus on diabetes. Clin Diabetes. 2016;34(3):148-57. DOI:10.2337/diaclin.34.3.148.MacKellar M, Vigerust DJ. Role of haptoglobin in health and disease: a focus on diabetes. Clin Diabetes. 2016;34(3):148-57. DOI:10.2337/diaclin.34.3.148.Pontone G, Andreini D, Guaricci AI, et al. Association between haptoglobin phenotype and microvascular obstruction in patients with STEMI: a cardiac magnetic resonance study. JACC Cardiovasc Imaging. 2019;12(6):1007-17. DOI:10.1016/j.jcmg.2018.03.004.Pontone G, Andreini D, Guaricci AI, et al. Association between haptoglobin phenotype and microvascular obstruction in patients with STEMI: a cardiac magnetic resonance study. JACC Cardiovasc Imaging. 2019;12(6):1007-17. DOI:10.1016/j.jcmg.2018.03.004.Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V, 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. DOI:10.1016/j.echo.2014.10.003.Lang RM, Badano LP, Mor-Avi V, 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. DOI:10.1016/j.echo.2014.10.003.Крупаткин А.И., Сидоров В.И., Танканаг А.В., Чемерис Н.К. Диагностика функционального состояния микрогемоциркуляции методом лазерной допплеровской флоуметрии. В: Крупаткин А.И., Сидоров В.И. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: Колебания, информация, нелинейность. Руководство для врачей. М.: Ленанд; 2016. с.156-251.Krupatkin AI, Sidorov VV, Tankanag AV, Chemeris NK. Diagnostics of the functional state of microcirculation by laser Doppler flowmetry. In: Krupatkin AI, Sidorov VV. Functional diagnostics of the state of microcirculatory-tissue systems: Fluctuations, information, nonlinearity. Guide for Physicians. Moscow: Lenand; 2016. p.156-251 (In Russ.)Маколкин В.И., Подзолков В.И., Бранько В.В., и др. Микроциркуляция в кардиологии. М.: Визарт; 2004.Makolkin VI, Podzolkov VI, Branko VV, et al. Microcirculation in cardiology. Moscow: Vizart; 2004 (In Russ.) [Маколкин В.И., Подзолков В.И., Бранько В.В., и др. Микроциркуляция в кардиологии. М.: Визарт; 2004].Fernandes DC, Araujo TLS, Laurindo FR, Tanaka LY. Endocrine function and metabolic interaction. In: Lilly LS, ed. Pathophysiology of Heart Disease. 6th ed. Baltimore, MD: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins; 2011. p.85-92.Fernandes DC, Araujo TLS, Laurindo FR, Tanaka LY. Endocrine function and metabolic interaction. In: Lilly LS, ed. Pathophysiology of Heart Disease. 6th ed. Baltimore, MD: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins; 2011. p.85-92.Naryzhny SN, Legina OK. Haptoglobin as a biomarker. Biomed Khim. 2021;67(2):105-18. (in Russ.). [Нарыжный С.Н., Легина О.К. Гаптоглобин как биомаркер. Биомедицинская Химия. 2021;67(2):105-18]. DOI:10.18097/PBMC20216702105.Naryzhny SN, Legina OK. Haptoglobin as a biomarker. Biomed Khim. 2021;67(2):105-18. (in Russ.). DOI:10.18097/PBMC20216702105.Engström G, Hedblad B, Tydén P, Lindgärde F. Inflammation-sensitive plasma proteins are associated with increased incidence of heart failure: a population-based cohort study. Atherosclerosis. 2009;202(2):617-22. DOI:10.1016/j.atherosclerosis.2008.05.038Engström G, Hedblad B, Tydén P, Lindgärde F. Inflammation-sensitive plasma proteins are associated with increased incidence of heart failure: a population-based cohort study. Atherosclerosis. 2009;202(2):617-22. DOI:10.1016/j.atherosclerosis.2008.05.038Haas B, Serchi T, Wagner DR, et al. Proteomic analysis of plasma samples from patients with acute myocardial infarction identifies haptoglobin as a potential prognostic biomarker. Journal of Proteomics. 2011;75(1):229-36. DOI:10.1016/j.jprot.2011.06.028.Haas B, Serchi T, Wagner DR, et al. Proteomic analysis of plasma samples from patients with acute myocardial infarction identifies haptoglobin as a potential prognostic biomarker. Journal of Proteomics. 2011;75(1):229-36. DOI:10.1016/j.jprot.2011.06.028.Lu DY, Lin C P, Wu CH, et al. Plasma haptoglobin level can augment NT-proBNP to predict poor outcome in patients with severe acute decompensated heart failure. J Investig Med. 2019;67(1):20- 7. DOI:10.1136/jim-2018-000710.Lu DY, Lin C P, Wu CH, et al. Plasma haptoglobin level can augment NT-proBNP to predict poor outcome in patients with severe acute decompensated heart failure. J Investig Med. 2019;67(1):20- 7. DOI:10.1136/jim-2018-000710.Dobryszycka W. Biological functions of haptoglobin - new pieces to an old puzzle. Eur J Clin Chem Clin Biochem. 1997;35(9):647-54.Dobryszycka W. Biological functions of haptoglobin - new pieces to an old puzzle. Eur J Clin Chem Clin Biochem. 1997;35(9):647-54.Richards MP. Redox reactions of myoglobin. Antioxid Redox Signal. 2013;18(17):2342-51. DOI:10.1089/ars.2012.4887.Richards MP. Redox reactions of myoglobin. Antioxid Redox Signal. 2013;18(17):2342-51. DOI:10.1089/ars.2012.4887.Столбова С.К., Драгомирецкая Н.А., Беляев Ю.Г., Подзолков В.И. Клинико-лабораторные ассоциации индексов печеночного фиброза у больных с декомпенсацией хронической сердечной недостаточности II-IV функциональных классов. Кардиология. 2020;60(5):90-9. DOI:10.18087/cardio.2020.5.n920.Stolbova SK, Dragomiretskaya NA, Beliaev YuG, Podzolkov VI. Clinical and laboratory associations of liver fibrosis indexes in patients with decompensated Chronic Heart Failure II-IV Functional Classes. Kardiologiia. 2020;60(5):90-9 (In Russ.) DOI:10.18087/cardio.2020.5.n920.Frimat M, Boudhabhay I, Roumenina LT. Hemolysis derived products toxicity and endothelium: Model of the second hit. Toxins (Basel). 2019;11(11):660. DOI:10.3390/toxins11110660.Frimat M, Boudhabhay I, Roumenina LT. Hemolysis derived products toxicity and endothelium: Model of the second hit. Toxins (Basel). 2019;11(11):660. DOI:10.3390/toxins11110660.Alem MM. Endothelial dysfunction in chronic heart failure: assessment, findings, significance, and potential therapeutic targets. Int J Mol Sci. 2019;20(13):3198. DOI:10.3390/ijms20133198.Alem MM. Endothelial dysfunction in chronic heart failure: assessment, findings, significance, and potential therapeutic targets. Int J Mol Sci. 2019;20(13):3198. DOI:10.3390/ijms20133198.Zuchi C, Tritto I, Carluccio E, et al. Role of endothelial dysfunction in heart failure. Heart Fail Rev. 2020;25(1):21-30. DOI:10.1007/s10741-019-09881-3.Zuchi C, Tritto I, Carluccio E, et al. Role of endothelial dysfunction in heart failure. Heart Fail Rev. 2020;25(1):21-30. DOI:10.1007/s10741-019-09881-3.di Masi A, De Simone G, Ciaccio C, et al. Haptoglobin: From hemoglobin scavenging to human health. Mol Aspects Med. 2020;73:100851. DOI:10.1016/j.mam.2020.100851.di Masi A, De Simone G, Ciaccio C, et al. Haptoglobin: From hemoglobin scavenging to human health. Mol Aspects Med. 2020;73:100851. DOI:10.1016/j.mam.2020.100851.Rastogi A, Novak E, Platts AE, Mann DL. Epidemiology, pathophysiology and clinical outcomes for heart failure patients with a mid-range ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2017;19(12):1597-605. DOI:10.1002/ejhf.879Rastogi A, Novak E, Platts AE, Mann DL. Epidemiology, pathophysiology and clinical outcomes for heart failure patients with a mid-range ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2017;19(12):1597-605. DOI:10.1002/ejhf.879

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