Уровень циркулирующего нейрегулина-1 у здоровых добровольцев

Введение

Нейрегулин-1 (neuregulin-1, NRG-1) является эндотелиальным фактором роста и естественным агонистом рецепторов тирозинкиназы 3 и 4 типов (ERBB3, ERBB4), расположенных на мембране кардиомоцитов, фибробластов, эндотелия коронарных сосудов, а также воспалительных клеток [1-4]. Синтез NRG-1 в миокарде происходит в ответ на ишемию, избыточную адренергическую стимуляцию и оксидативный стресс [5]. Связывание NRG-1 c ERBB4 рецепторами кардиомиоцита запускает каскад адаптивных внутриклеточных реакций [6][7], способствуя увеличению продолжительности жизни клеток в условиях патологических воздействий [8-10]. Показано, что активация системы NRG-1/ERBB4 при сердечной недостаточности (СН) является кардиопротективным механизмом [2][10-18]. На фоне терапии рекомбинантным NRG-1 у больных с СН и низкой фракцией выброса левого желудочка (СНнФВ) отмечено значимое устойчивое улучшение систолической функции, развитие его обратного ремоделирования [12][13].

Ранее неоднократно сообщалось о повышении уровня NRG-1 в сыворотке/плазме пациентов, страдающих СН, ишемической болезнью сердца [2][6][11][18][19][20]. Данные об уровне NRG-1 у здоровых добровольцев в отдельных исследованиях не изучались. Концентрации данного биомаркера у здоровых лиц, составивших контрольную группу в вышеуказанных исследованиях, противоречивы (табл. 1). Отсутствия данных об уровне NRG-1 у здоровых лиц затрудняет интерпретацию изменений при патологии. Таким образом, определение нормальных значений уровней NRG-1 является необходимым для дальнейшего исследования его роли как маркера болезни и критерия эффективности проводимой терапии рекомбинантным NRG-1. Цель данного исследования – определить концентрацию циркулирующего NRG-1 в плазме крови здоровых добровольцев, а также изучить ассоциации уровня NRG-1 с полом и возрастом.

Материал и методы

В исследование было включено 97 здоровых добровольцев. Основную долю участников составили сотрудники Университетской клинической больницы №1 (Сеченовский Университет). Критерии включения составили возраст от 20 до 80 лет, отсутствие заболеваний сердечно-сосудистой системы, хронических болезней печени, почек, легких, системных воспалительных заболеваний и сахарного диабета. Всем участникам исследования выполнен общий и биохимический анализ крови с определением показателей липидного спектра (общий холестерин [ОХС], липопротеины низкой [ЛНП] и высокой плотности [ЛВП] колориметрическим методом, с помощью реагентов «ADVIA® Chemistry Cholesterol Reagent», «ADVIA® Chemistry Direct LDL Cholesterol Reagents», «ADVIA® Chemistry Direct HDL Cholesterol Reagents»), мочевой кислоты (колориметрическим методом, с помощью реагента «ADVIA® Chemistry Uric Acid Reagents»), креатинина (кинетическим методом [метод Яффе] с помощью реагента «ADVIA® Chemistry Creatinine Reagents»), глюкозы венозной плазмы натощак (гексокиназным методом с помощью реагента «ADVIA® Chemistry Glucose Hexokinase II Reagents»). Вышеуказанные параметры исследовались на биохимическом анализаторе ADVIA® 2400, реагенты и биохимический анализатор – производителя Siemens Healthcare Diagnostics®. Показатели общего анализа крови, в т.ч. гемоглобин определялись с помощью гематологического анализатора XP 300, производителя Sysmex®.

Уровень NRG-1 определяли в образцах плазмы крови, которые были предварительно заморожены и хранились при температуре -80°C. Оценка концентрация NRG-1 проводилась методом иммуноферментного анализа с использованием набора Duoset ELISA (R&D Systems®, США) для определения уровня активного пептидного фрагмента NRG-1β в плазме крови человека. Учет результатов анализа проводился на микропланшетном ридере («Luminometer Photometer LMA0Б Beckman Coulter», 450 нм), обработка данных выполнялась с применением алгоритма 5PL. Концентрация NRG-1 в каждом образце определялась дважды. Для анализа использовалось среднее из двух значений. Коэффициент внутри серий анализа составлял 6,1%, между анализами – 13,8%.

Исследование проведено в соответствии с принципами Хельсинкской декларации на базе Университетской клинической больницы № 1 (Сеченовский Университет).

Статистический анализ. Количественные данные представлены в виде медианы (Me) и интерквартильного интервала [ 25%-75% ], категориальные данные описывались с указанием абсолютных значений и процентных долей. Сравнение процентных долей при анализе многопольных таблиц сопряженности выполнялось с помощью критерия хи-квадрат Пирсона. Сравнение двух групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполнялось с помощью U-критерия Манна-Уитни. Сравнение трех и более групп по количественному показателю, распределение которого отличалось от нормального, выполнялось с помощью критерия Краскела Уоллиса, апостериорные сравнения – с помощью критерия Данна с поправкой Холма. Различия считали статистически значимыми при р<0,05. Направление и теснота корреляционной связи между двумя количественными показателями оценивались с помощью коэффициента ранговой корреляции Спирмена (r[S]). Оценка влияния возраста, индекса массы тела (ИМТ), параметров общего и биохимического анализа крови на уровень NRG-1 проводилась в ходе однофакторного регрессионного анализа c определением коэффициента детерменации (R2). Статистическая обработка данных проводилась с использованием пакета статистических программ Statistica 10.0 (Statsoft Inc., США).

Результаты

Характеристика обследуемых

В исследование было включено 97 здоровых добровольцев, в том числе – 45 мужчин (46,4%) и 52 женщины (53,6%) следующих возрастных групп: 20- 29 лет (n=20, мужчины – 50,0%), 30-39 лет (n=21, мужчины – 52,4%), 40-49 лет (n=22, мужчины – 45,5%), 50-59 лет (n=22, мужчины – 36,4%), 60-69 лет (n=12, мужчины – 50,0%). Медиана возраста составила 45 лет [ 32-54 ]. Ряд участников имели факторы риска сердечно-сосудистых заболеваний. Девятнадцать человек (19,5%) являлись курильщиками. Избыточная масса тела (ИМТ=25-29,9 кг/м²) отмечена у 34 (31,9%) участников, ожирение 1 степени (ИМТ=30-34,9 кг/м²) – 9 человек (9,3%), ожирение 2 степени (ИМТ=35- 39,9 кг/м²) – 4 (4,1%). Распространенность абдоминального типа ожирения (окружность талии >80 см у женщин, >94 см у мужчин) среди женщин составила 16,5% (n=16), мужчин 4,1% (n=4). Ни один из включенных лиц не имел отягощенного семейного анамнеза сердечно-сосудистых заболеваний. Медиана уровня гемоглобина составила 140 [ 133-153 ] г/л, глюкозы – 5,1 [ 4,6-5,5 ] г/л, ЛНП – 3,56 [ 2,92-4,26 ] ммолль/л, ЛВП – 1,16 [ 1,04-1,35 ] ммоль/л, мочевой кислоты – 309 [252-369] мкмолль/л. Подробная характеристика указана в табл. 2.

Уровень NRG-1 в плазме у здоровых добровольцев, оценка ассоциации с полом и возрастом

В общей когорте пациентов (n=97) медиана уровня NRG-1 составила 0,3 нг/мл [ 0,121-2,24 ]. Статистически значимых различий между концентрациями исследуемого биомаркера у мужчин и женщин выявлено не было (p=0,145; рис. 1). Уровни NRG-1 были схожими в разных возрастных группах (рис. 2). В ходе однофакторного регрессионного анализа отмечено значимое, но при этом минимальное влияние возраста на уровень NRG-1 (коэффициент детерминации [R2] составил 0,03, при p=0,045) (табл. 3).

Оценка ассоциации уровня NRG-1 c параметрами общего и биохимического анализа крови

В ходе корреляционного анализа значимой связи концентрации NRG-1 c параметрами общего и биохимического анализа крови выявлено не было (рис. 3): гемоглобин (r=-0,07, p=0,478), глюкоза (r=0,07, p=0,512), креатинин (r=-0,12, p=0,234), мочевая кислота (r=-0,28, p=0,082). Также не выявлено статистически значимой связи c параметрами липидного спектра: ОХС (r=0,14, p=0,254), ЛНП (r=0,20, p=0,174), ЛВП (r=0,001, p=0,994). При проведении регрессионного анализа не выявлено влияния лабораторных показателей на уровень NRG-1 (табл. 3).

Обсуждение

В данном исследовании был определен плазменный уровень NRG-1 в относительно большой когорте здоровых добровольцев, также было показано отсутствие ассоциации изучаемого биомаркера с полом, возрастом, параметрами общего и биохимического анализа крови (гемоглобин, глюкоза, креатинин, мочевая кислота), липидного спектра.

Несмотря на то, что в последнее время исследованию уровня NRG-1 у пациентов с различной кардиальной патологией уделяется достаточно большое внимание, отдельных исследований по определению концентрации данного биомаркера у здоровых лиц не проводилось. Имеющиеся данные о концентрации NRG-1 у данной категории лиц противоречивы (см. табл. 1). Так, в работе B. Ky и соавт., целью которой было изучение уровня NRG-1 в сыворотке у пациентов, страдающих СНнФВ, медиана уровня биомаркера составила 5,2 [ 3,4-8,6 ] нг/мл [16]. Важно отметить, что в данном исследовании контрольная группа отсутствовала, данные о связи биомаркера с полом и возрастом не представлены. C. Geisberg и соавт. определяли концентрацию NRG-1 у пациентов с ишемической болезнью сердца [14]. В группу контроля вошли пациенты, которые не имели обструктивного поражения коронарных артерий. Уровень NRG-1 в данной группе составил 3,3 [ 1,4-10,5 ] нг/мл [14], при этом влияние пола и возраста на концентрацию биомаркера также не изучалось. C. Hage и соавт. анализировали уровень NRG-1 в плазме у пациентов страдающих СН и сохранной фракцией выброса (СНсФВ) (N=86), СНнФВ (n=86) и здоровых добровольцев (n=21) [18]. Уровни NRG-1 у здоровых лиц были достаточно высокими – 29,0 [ 23,1-24,3 ] нг/мл и значительно превышали таковые в группе пациентов СНнФВ – 3,6 [ 2,1-7,6 ] нг/мл; в группе СНсФВ – 6,5 [ 2,1-11,3 ] нг/мл, кроме того, полученные концентрации биомаркера были существенно выше при сопоставлении с уровнями NRG1 в других исследованиях. Большое внимание данному маркеру также уделяется со стороны исследователей, изучающих патологию других систем организма, например, в исследовании R. Wang определяли концентрацию NRG-1 у пациентов, страдающих шизофренией, биполярным расстройством, депрессивным расстройством, в т.ч. была включена группа здоровых добровольцев (n=82, средний возраст 29,5±5,8 лет; 43 мужчины), концентрация NRG-1 в контрольной группе составила 7,21±1,11 нг/мл, статистически значимых различий, связанных с полом, выявлено не было (p=0,204), но стоит отметить, что фактически представлена одна возрастная группа [21]. Также в работе M. Shibuya и соавт. в группе здоровых добровольцев выявлено, что концентрация NRG-1 у мужчин (n=20) – 5,61±0,91 нг/мл была значимо ниже, чем у женщин (n=20) – 8,02±1,33 нг/мл (p=0,048), и, как и в работе R. Wang, представлена одна возрастная группа – средний возраст 32,7±6,7 лет [22].

Таким образом, результаты нашего исследования дают представление о концентрации NRG-1 у здоровых лиц. Полученные данные могут быть в дальнейшем использованы в исследованиях по оценке клинической и прогностической значимости данного биомаркера у пациентов с различной кардиальной патологией, в изучении эффективности перспективной терапии в лечении ХСН рекомбинантным NRG-1.

Ограничения данного исследования – относительно небольшая выборка пациентов, а также использование набора для иммуноферментного анализа только одного производителя, R&D Systems. Исследование уровня NRG-1 при помощи наборов других производителей (Sigma-Aldrich) необходимо.

Заключение

В проведенном исследовании получены данные о среднем уровне NRG-1 у здоровых лиц, а также отсутствие ассоциации изучаемого биомаркера с полом и возрастом. Результаты данной работы в дальнейшем могут служить ориентиром для исследований изменения уровня NRG-1 у лиц с различными заболеваниями при условии использования аналогичного метода определения биомаркера.

Отношения и Деятельность. Нет.
Relationships and Activities. None.

Финансирование. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №18-515-76002, научного гранта «Роль Нейрегулина-1 в развитии и прогрессировании сердечнососудистой патологии: выявление агониста ErbB4 рецептора и приоритетных групп терапии».
Funding. The study was performed with the financial support of the Russian Foundation for Basic Research within the framework of scientific project №18-515- 76002, scientific grant “The neuregulin-1 pathway in development and progression cardiovascular disease: identification of small molecule ErbB4 agonists and identification of patient populations that could benefit the most”.