astmedАстраханский медицинский журналAstrakhan medical journal1992-6499ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России10.17021/1992-6499-2024-1-47-57astmed-397Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL INVESTIGATIONSРоль каспазы-6 при формировании тяжелой хронической сердечной недостаточности у ВИЧ-инфицированных больныхRole of caspase-6 in the formation of severe chronic heart failure in patients infected with the human immunodeficiency virusГорячеваО. Г.GoryachevaO. G.

Ольга Георгиевна Горячева, доцент кафедры поликлинической терапии

Пермь

Olga G. Goryacheva, Associate Professor of the Department

 Perm

o.goryacheva@mail.ruПермский государственный медицинский университет им. академика Е. А. ВагнераРоссияPerm State Medical University named after Academician E. A. WagnerRussian Federation2024100420241914557Copyright © Горячева О.Г., 20242024Горячева О.Г.Goryacheva O.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.astmedj.ru/jour/article/view/397

Каспазы – группа цистеиновых протеаз, играющих ведущую роль в процессах апоптоза. Имеются данные, согласно которым апоптоз кардиомиоцитов является морфологической основой формирования хронической сердечной недостаточности (ХСН). Цель исследования: изучить роль каспазы-6 сыворотки крови у больных с тяжелой ХСН, инфицированных вирусом иммунодефицита человека. Материалы и методы. В 2019–2022 гг. на базе ГБУЗ «Городская клиническая больница имени М. А. Тверье» г. Перми выполнено одномоментное скрининговое клиническое исследование с включением 240 ВИЧ-инфицированных пациентов. У 160 (66,6 %) больных была диагностирована ХСН, у 40 (25 %) человек – тяжелая ХСН с уровнем N-терминального мозгового натрийуретического пропептида (NT-proBNP) ≥ 1500 пг/мл. Критериями включения в исследование стало наличие подтвержденной ХСН, ВИЧ-инфекции, стабилизация состояния по заболеванию, потребовавшему госпитализации, согласие больного на участие в исследовании. Критериями исключения были социальная депривация и отказ от подписания информированного добровольного согласия, острая декомпенсация ХСН, острая сердечная недостаточность, онкология. Согласно результатам исследования, роль сывороточной каспазы-6 в формировании тяжелой ХСН складывается из ее клинической и прогностической значимости. Клиническая значимость определяется связью уровня каспазы-6 с показателями, характеризующими тяжесть ХСН (фракция выброса левого желудочка – %, гипертрофия левого желудочка, диастолическая дисфункция левого желудочка, повышение уровня NT-pro-BNP более 1500 пг/мл), а также с показателями, характеризующими поражение органамишени – почки. Прогностическая значимость определения сывороточной каспазы-6 заключается в определении ее референтного уровня, равного ≥ 148,35 пг/мл, при котором отмечается высокий риск формирования тяжелой ХСН с NT-proBNP ≥ 1500 пг/мл. Повышенный уровень сывороточной каспазы-6 (≥ 148,35 пг/мл) значительно увеличивает шансы развития ХСН со сниженной фракцией выброса левого желудочка, кахексии, гипертрофии левого желудочка, артериальной гипотензии и формирования клапанных пороков сердца.

Caspases are a group of cysteine proteases that play a leading role in the processes of apoptosis. There is evidence that apoptosis of cardiomyocytes is the morphological basis for the formation of chronic heart failure (CHF). The aim of the study was to study the role of caspase-6 in the blood serum of patients with severe CHF infected with the human immunodeficiency virus (HIV). In 2019–2022, on the basis of a large hospital, a one-stage screening clinical study was performed with the inclusion of 240 patients infected with HIV, 160 of them (66.6 %) were diagnosed with CHF. Inclusion criteria for the study were the presence of confirmed CHF, the presence of HIV infection, stabilization of the condition due to the disease that required hospitalization, and the patient's consent to participate in the study. The criteria for exclusion from the study were social deprivation and refusal to sign informed voluntary consent, acute decompensation of CHF, acute heart failure, and oncology. The criterion for severe CHF was an increase in the level of NT-proBNP in blood plasma ≥ 1500 pg/ml. According to the results of the study, a direct close relationship was revealed between the formation of severe CHF and the content of caspase-6 in the blood serum, which may indicate an intensification of the processes of cardiomyocyte apoptosis. When the content of caspase-6 is equal to 148.35 pg/ml and above, there is a high risk of developing severe CHF with NT-pro BNP ≥ 1500 pg/ml, the chances of developing the following complications increase – CHF with low left ventricular ejection fraction (LVEF) < 40 % – 11.77 times, left ventricular hypertrophy (LVH) – 1.31 times, cachexia with a body mass index (BMI) < 18 – 18.91 times, valvular heart disease – 2.32 times, arterial hypotension - 5.96 times. In patients with CHF and HIV infection, the patterns obtained allow us to state the role of the effector enzyme apoptosis-caspase-6 as a prognostic factor for the development of such complications as LVEF < 40 %, cachexia, arterial hypotension, valvular heart disease and LVH.

хроническая сердечная недостаточностьВИЧ-инфекциякаспаза-6NT-proBNPапоптозchronic heart failureHIV infectioncaspase-6NT-proBNPapoptosisReferencesБлагонравов М. Л. Индукция каспазного каскада как неспецифический ответ миокарда на повреждение // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2011. T. 151, № 2. С. 128–131. doi: 10.22363/2313-0245-2021-25-4-282-289.Blagonravov M. L. Caspase cascade induction as a nonspecific myocardial response to injury. Byulleten eksperimentalnoy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2011; 151(2): 128–131. doi:10.22363/2313-0245-2021-25-4-282-289. (In Russ.).Sharma A. K., Dhingra S., Khaper N., Singal P. K. Activation of apoptotic processes during transition from hypertrophy to heart failure in guinea pigs // American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2007. Vol. 293, no. 3. P. H1384–H1390.Sharma A. K., Dhingra S., Khaper N., Singal P. K. Activation of apoptotic processes during transition from hypertrophy to heart failure in guinea pigs. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2007; 293(3): H1384–H1390.Яровая Г. А., Нешкова Е. А., Мартынова Е. А., Блохина Т. Б. Роль протеолитических ферментов в контроле различных стадий апоптоза // Лабораторная медицина. 2011. № 11. С. 39–52.Yarovaya G. A., Neshkova E. A., Martynova E. A., Blokhina T. B. The role of proteolytic enzymes in the control of various stages of apoptosis. Laboratornaya meditsina = Laboratory Medicine. 2011; 11: 39–52. (In Russ.).Slee E. A., Adrain C., Martin S. J. Executioner caspase-3, -6, and -7 perform distinct, non-redundant roles during the demolition phase of apoptosis // Journal of Biological Chemistry. 2001. Vol. 276, no. 1. P. 7320–7326. doi: 10.1074/jbc.M008363200.Slee E. A., Adrain C., Martin S. J. Executioner caspase-3, -6, and -7 perform distinct, non-redundant roles during the demolition phase of apoptosis. Journal of Biological Chemistry. 2001; 276(10): 7320–7326. doi:10.1074/jbc.M008363200.Zheng M., Karki R., Vogel P., Kanneganti T. D. Caspase-6 Is a Key Regulator of Innate Immunity, Inflammasome Activation, and Host Defense // Cell. 2020. Vol. 181, no. 3. P. 674–687. e13. doi: 10.1016/j.cell.2020.03.040.Zheng M., Karki R., Vogel P., Kanneganti T. D. Caspase-6 is a key regulator of innate immunity, inflammasome activation, and host defense. Cell. 2020; 181(3): 674–687. e13. doi: 10.1016/j.cell.2020.03.040.Ladha S., Qiu X., Casal L., Caron N. S., Ehrnhoefer D. E., Hayden M. R. Constitutive ablation of caspase-6 reduces the inflammatory response and behavioural changes caused by peripheral pro-inflammatory stimuli // Cell Death Discovery. 2018. Vol. 4. Article 40. doi: 10.1038/s41420-018-0043-8.Ladha S., Qiu X., Casal L., Caron N. S., Ehrnhoefer D. E., Hayden M. R. Constitutive ablation of caspase-6 reduces the inflammatory response and behavioral changes caused by peripheral pro-inflammatory stimuli. Cell Death Discovery. 2018; 4: 40. doi: 10.1038/s41420-018-0043-8.Fauvel H., Marchetti P., Chopin C., Formstecher P., Nevière R. Differential effects of caspase inhibitors on endotoxin-induced myocardial dysfunction and heart apoptosis // American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2001. Vol. 280, no. 4. P. H1608–H1614. doi: 10.1152/ajpheart.2001.280.4.H1608.Fauvel H., Marchetti P., Chopin C., Formstecher P., Nevière R. Differential effects of caspase inhibitors on endotoxin-induced myocardial dysfunction and heart apoptosis. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2001; 280(4): H1608– H1614. doi: 10.1152/ajpheart.2001.280.4.H1608.Суханова Г. А., Акбашева O. E. Апоптоз. Томск: Томский политехнический университет, 2006. 172 с.Sukhanova G. A., Akbasheva O. E. Apoptoz = Apoptosis. Tomsk: 2005: 140 p. (In Russ.). 9. Goryacheva O. G., Koziolova N. A. Risk factors for the development of severe chronic heart failure in patients infected with the human immunodeficiency virus. Rossiyskiy kardiologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Cardiology. 2021; 26(1): 4275. doi: 10.15829/1560-4071-2021-4275. (In Russ.)Горячева О. Г., Козиолова Н. А. Факторы риска развития тяжелой хронической сердечной недостаточности у больных, инфицированных вирусом иммунодефицита человека // Российский кардиологический журнал. 2021. Т. 26, № 1. Р. 65–72. doi: 10.15829/1560-4071-2021-4275.Swaminathan S., Murray D. D., Kelleher A. D. miRNAs and HIV: unforeseen determinants of hostpathogen interaction. Immunological Reviews. 2013; 254(1): 265–280. doi: 10.1111/imr.12077.Swaminathan S., Murray D. D., Kelleher A. D. miRNAs and HIV: unforeseen determinants of hostpathogen interaction // Immunological Reviews. 2013. Vol. 254, no. 1. P. 265–280. doi: 10.1111/imr.12077.Nerheim P., Krishnan S. C., Olshansky B., Shivkumar K. Apoptosis in the genesis of cardiac rhythm disorders. Cardiology Clinics. 2001; 19(1): 155–163. doi: 10.1016/s0733-8651(05)70201-0.Nerheim P., Krishnan S. C., Olshansky B., Shivkumar K. Apoptosis in the genesis of cardiac rhythm disorders // Cardiology Clinics. 2001. Vol. 19, no. 1. P. 155–163. doi: 10.1016/s0733-8651(05)70201-0.Fu Y. C., Chi C. S., Yin S. C., Hwang B., Chiu Y. T., Hsu S. L. Norepinephrine induces apoptosis in neonatal rat endothelial cells via down-regulation of Bcl-2 and activation of beta-adrenergic and caspase-2 pathways. Cardiovascular Research. 2004; 61(1): 143–151. doi: 10.1016/j.cardiores.2003.10.014.Fu Y. C., Chi C. S., Yin S. C., Hwang B., Chiu Y. T., Hsu S. L. Norepinephrine induces apoptosis in neonatal rat endothelial cells via down-regulation of Bcl-2 and activation of beta-adrenergic and caspase-2 pathways // Cardiovascular Research. 2004. Vol. 61, no. 1. P. 143–151. doi: 10.1016/j.cardiores.2003.10.014.Bhullar S., Shah A., Dhalla N. S. Role of cardiomyocytes apoptosis in heart failure Biochemistry of Apoptosis and Autophagy. 2022; 18: 253–267. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-78799-8_14.Bhullar S., Shah A., Dhalla N. S. Role of cardiomyocytes apoptosis in heart failure // Biochemistry of Apoptosis and Autophagy / ed. L. A. Kirshenbaum. 2022. Vol. 18, Springer. P. 253–267. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-030-78799-8_14.Vladimirskaya T. E., Shved I. A. Characterization of apoptosis of coronary artery cells with atherosclerotic lesions. Klinicheskaya meditsina = Clinical Medicine. 2016; 94(9): 672–677. doi: 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677. (In Russ.).Владимирская Т. Э., Швед И. А. Характеристика апоптоза клеток коронарных артерий с атеросклеротическими повреждениями // Клиническая медицина. 2016. Т. 94, № 9. С. 672–677. doi: 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677.Владимирская Т. Э., Швед И. А. Характеристика апоптоза клеток коронарных артерий с атеросклеротическими повреждениями // Клиническая медицина. 2016. Т. 94, № 9. С. 672–677. doi: 10.18821/0023-2149-2016-94-9-672-677.

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