ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО СТАРЕНИЯ (НА КЛИНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДИЛАТАЦИОННОЙ КАРДИОМИОПАТИИ)

Кравченко Кирилл Павлович; Медведев Дмитрий Станиславович; Морозкина Светлана Николаевна; Троцюк Дина Витальевна; Глеб Игоревич Гурко; Рождественская Ольга Анатольевна

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

УДК 612.66

DOI 10.24412/2312-2935-2023-1-189-204

ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО СТАРЕНИЯ (НА КЛИНИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДИЛАТАЦИОННОЙ КАРДИОМИОПАТИИ)

К.П. Кравченко1, Д.С. Медведев1, С.Н. Морозкина2, Д.В. Троцюк3'4, Г.И. Гурко1, О.А. Рождественская5

1АНО ВО НИЦ «Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии», г. Санкт-Петербург

2 ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Санкт-Петербург

3 ФГАОУВПО «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», г. Белгород

4 ЧОУВО «Санкт-Петербургский медико-социальный институт», г. Санкт-Петербург 5Академия постдипломного образования ФГБУ ФНКЦ ФМБА России, г. Москва

Введение. Причиной смерти лиц старших возрастных групп более чем в 30% является патология сердца и сосудов. Одним из направлений для разработки новых методов диагностики и лечения сердечно-сосудистых заболеваний является поиск сигнальных молекул и определение их роли и значения в патогенезе этой патологии. У лиц старше 60 лет в последние десятилетия значительную долю составляет дилатационная кардиомиопатия (ДКМП). Среди сигнальных молекул, которые по данным литературы могут иметь прогностическое значение и быть высокоинформативными при ДКМП, выделяют белки сиртуины (типы 1, 2, 3, 6), белки р16 и р21, Bd-2-ассоциированный X-белок (ВАХ). Цель исследования: определить диагностические маркеры преждевременного старения организма на клинической модели дилатационной кардиомиопатии.

Материалы и методы: экспрессия сигнальных молекул (сиртуины 1,2,3,6, белки р16, р21, ВАХ) оценивалась в культурах клеток миокарда («молодая» и «состаренная»). Также проведено исследование экспрессии указанных сигнальных молекул в буккальном эпителии и аутопсийном материале миокарда людей пожилого, среднего и старческого возраста с ДКМП. В качестве контрольной группы использовались материалы, полученные от людей, не имевших сердечно-сосудистой патологии.

Результаты и обсуждение. Выявлен сходный профиль изменения экспрессии сигнальных молекул - снижение экспрессии сиртуинов, увеличение р16, р21 и ВАХ в культурах клеток миокарда, буккальном эпителии и аутопсийном материале при дилатационной кардиомиопатии.

Выводы. С возрастом наблюдается уменьшение экспрессии сиртуинов 1,2,3,6. Одновременно происходит увеличение экспрессии проапоптотических протеинов и маркеров клеточного старения р16, р21, р53. В нормальной ткани миокарда и культурах кардиомиоцитов этот процесс выражен слабо, тогда как при ускоренном старении, вызванном развитием дилатационной кардиомиопатии, эта тенденция нарастает. Это позволяет расценивать сиртуины 1,2,3,6, белки р16, р21 и ВАХ в качестве ключевых маркеров, отражающих ускоренное старение кардиомиоцитов.

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

Ключевые слова: дилатационная кардиомиопатия, преждевременное старение, сигнальные молекулы, буккальный эпителий, сиртуины, ВАХ, р16, р21

DIAGNOSTIC MARKERS OF PREMATURE AGING (ON A CLINICAL MODEL OF DILATED CARDIOMYOPATHY)

K.P. Kravchenko1, D.S. Medvedev1, S.N. Morozkina2, D. V. Trotsyuk34, G.I. Gurko1, O.A. Rozhdestvenskaya5

1Saint-Petersburg Institute of Bioregulation and gerontology, Saint-Petersburg

2St. Petersburg Research Institute ofPhthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian

Federation, Saint-Petersburg

3Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education «Belgorod State University», Belgorod

4Private University «Saint Petersburg Medico-Social Institute», Saint-Petersburg, 5Academy of ^postgraduate еducation of FSBIFNCC FMBA of Russia, Moscow

Introduction. The cause of death of older age groups in more than 30% is pathology of the heart and blood vessels. One of the directions for the development of new methods for the diagnosis and treatment of cardiovascular diseases is the search for signaling molecules and the determination of their role and significance in the pathogenesis of this pathology. In people over 60 years of age, dilated cardiomyopathy (DCMP) has accounted for a significant proportion in recent decades. Among the signaling molecules that, according to the literature, may have prognostic value and be highly informative in DCMP, sirtuin proteins (types 1, 2, 3, 6), proteins p16 and p21, Bcl-2-associated X-protein (BAX) are isolated.

The purpose of the study to determine diagnostic markers of premature aging of the body on a clinical model of dilated cardiomyopathy.

Materials and methods: the expression of signaling molecules (sirtuins 1,2,3,6, proteins p16, p21, and BAX) was evaluated in cultures of myocardial cells ("young" and "aged"). The expression of these signaling molecules in buccal epithelium and autopsy material of the myocardium of elderly, middle-aged and senile people with DCMP was also studied. As a control group, materials obtained from people who did not have cardiovascular pathology were used.

Results and discussion: A similar profile of changes in the expression of signaling molecules was revealed - a decrease in the expression of sirtuins, an increase in p16, p21 and BAX in myocardial cell cultures, buccal epithelium and autopsy material in dilated cardiomyopathy. Conclusions. With age, there is a decrease in the expression of sirtuins 1,2,3,6. At the same time, there is an increase in the expression of proapoptotic proteins and markers of cellular aging p16, p21, p53. In normal myocardial tissue and cardiomyocyte cultures, this process is poorly expressed, whereas with accelerated aging caused by the development of dilated cardiomyopathy, this trend increases. This makes it possible to regard sirtuins 1,2,3,6, proteins p16, p21 and BAX as key markers reflecting accelerated aging of cardiomyocytes.

Keywords: dilated cardiomyopathy, premature aging, signaling molecules, buccal epithelium, sirtuins, BAX, p16, p21.

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1

Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

Введение. Несмотря на многочисленные усилия, сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) являются основной причиной смертности во всем мире: в 2019 году они унесли жизни почти 18 миллионов человек [1]. По данным ВОЗ, более чем в 30% случаев причиной смерти лиц старших возрастных групп является патология сердца и сосудов. Среди патологий сердца у лиц старше 60 лет значительную долю составляет дилатационная кардиомиопатия (ДКМП) [2].

Одним из направлений для разработки новых методов диагностики и лечения ССЗ является поиск сигнальных молекул для выявления у людей разного возраста ДКМП и определение их роли и значения в патогенезе этой патологии. Среди сигнальных молекул, которые по данным литературы могут иметь прогностическое значение и быть высокоинформативными при ДКМП, выделяют белки сиртуины (типы 1, 2, 3, 6), белки р16 и р21, Bcl-2-ассоциированный X-белок (ВАХ). Сиртуин-1 (SIRT1) и сиртуин-6 (SIRT6) имеют антиатерогенное действие, уменьшают внутрисосудистое воспаление и ремоделирование миокарда при различных сердечно-сосудистых заболеваниях [3, 4]. Сиртуин-2 (SIRT2) считается действует важнейшим кардиопротектором, значимое снижение его уровня в кардиомиоцитах и сосудистой стенке происходит по мере старения, а также у пациентов с гипертрофией миокарда, сердечной недостаточностью, эндокринными нарушениями [5, 6, 7]. Сиртуин-3 (SIRT3) также защищает кардиомиоциты от воздействия окислительного стресса, тормозит развитие гипертрофии, поддерживает уровень АТФ в миокарде и регулирует метаболизм углеводов и липидов [3]. Усиление экспрессии белка р16 ассоциировано с ускоренным старением клеток, в то время как белок р21 участвует в регуляции воспалительного и окислительного стресса [8]. Bcl-2-ассоциированный X-белок (BAX) обеспечивает тканевой гомеостаз, участвует в реакциях апоптоза, нарушение его регуляции ассоциировано с аберрантной гибелью клеток [9, 10].

Цель исследования: определить диагностические маркеры преждевременного старения организма на клинической модели дилатационной кардиомиопатии.

Материалы и методы исследования. Для исследования были использованы три вида материала: культуры клеток миокарда, буккальный эпителии (БЭ), аутопсийный материал миокарда. Во всех материалах оценивалась экспрессия сигнальных молекул SIRT1, SIRT2, SIRT3, SIRT6, маркеров старения р16, р21 и маркера апоптоза ВАХ.

Ткань миокарда человека для создания культур (диаметр 0,2 см, 4 фрагмента) была получена из СПб ГБУЗ «Городская многопрофильная больница № 2» (г. Санкт-Петербург)

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

при биопсии сердца от 3х пациентов с ДКМП мужского пола среднего возраста (52,3±2,6 лет). Контролем служила культура нормальных кардиомиоцитов человека (линия Girardi Heart, полученная из коллекции клеточных культур Института цитологии РАН (Санкт-Петербург). Среда для культивирования кардиомиоцитов состояла из 86,5% ЕМЕМ (Eagle's minimal essential medium), 10% FBS, 1% NEAA (Essential Amino Acids Amount), 1,5% НЕРЕS, 1% PES, L-глутамина. Все культуры выращивали до 3 пассажа («молодые» культуры) и до 10 пассажа («состаренные» культуры). 10 пассаж был выбран в качестве «состаренных» культур экспериментально, т.к. при последующих пересевах большая часть клеток культуры вступала в апоптоз.

БЭ и аутопсийный материал были получены у пациентов с установленным диагнозом «дилатационная кардиомиопатия», в качестве группы сравнения были выбраны пациенты, не имевшие заболеваний сердечно-сосудистой системы. Диагноз ДКПМ устанавливался на основе клинико-анамнестических данных, результатов ЭхоКГ, сцинтиграфии, МРТ и биопсии миокарда. Взятие материалов для исследования было проведено на базе СПб ГБУЗ «Городская больница Святого великомученика Георгия» (г. Санкт-Петербург). Были выделены возрастные группы среднего, пожилого и старческого возраста в соответствие с классификацией ВОЗ, 2019г. Распределение пациентов, у которых проводилось исследование БЭ и аутопсийного материала, по возрасту и наличию ДКМП представлено в таблице 1.

Таблица 1

Распределение пациентов, у которых проводилось исследование БЭ и аутопсийного материала, по возрасту и наличию ДКМП (БЭ/аутопсийный материал миокарда)

Возрастные группы обследуемых

Средний возраст (45-59 лет) Пожилой возраст (60-74 лет) Старческий возраст (75-89 лет)

Норма ДКМП Норма ДКМП Норма ДКМП

Количество пациентов 22/20 37/35 23/25 34/35 19/18 39/42

Для оценки результатов иммуноцитохимического и иммуногистохимического окрашивания проводили морфометрическое исследование с использованием системы компьютерного анализа микроскопических изображений, состоящей из микроскопа Olympus

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

BX40, цифровой камеры Olympus, персонального компьютера на базе Intel Pentium 5 и программного обеспечения «Vidеotest Morphology 5.2». В каждом случае анализировали 5 полей зрения при х200. Площадь экспрессии рассчитывалась как отношение площади, занимаемой иммунопозитивными клетками, к общей площади клеток в поле зрения и выражалась в процентах для маркеров с цитоплазматическим окрашиванием и как отношение площади, занимаемой иммунопозитивными ядрами к общей площади ядер в поле зрения для маркеров с ядерной экспрессией.

Статистическая обработка проводилась в программе Statistica 7.0. При помощи критерия Шапиро-Уилка (Shapiro-Wilk's W-test) было установлено, что все выборки соответствуют нормальному распределению. Проверки статистической однородности выборок проводилась с использованием непараметрических процедуры однофакторного дисперсионного анализа (критерий Крускала-Уоллиса). Критический уровень достоверности нулевой гипотезы по критерию Стьюдента (об отсутствии различий) принимали равным 0,01.

Результаты исследования. В первой части исследования была проведена оценка уровня экспрессии основных сигнальных молекул в культурах кардиомиоцитов. Было выявлено, что экспрессия SIRT1 в «молодой» культуре миокарда составила 11,35±0,52%, в «состаренной» уменьшилась в 2,5 раза и была равна 4,57±0,28%. В культуре клеток миокарда, полученных от пациентов, имевших ДКМП, площадь экспрессии в «молодых» культурах была в 1,8 раза меньше (6,21±0,71%), в «состаренных» культурах - в 4,1 раза меньше (1,09±0,18 %). Экспрессия SIRT2 в «молодой» культуре миокарда составила 15,29±1,07%, в «состаренной» уменьшилась в 2,3 раза (6,58±0,78%). В культуре клеток миокарда, полученных от пациентов, имевших ДКМП, площадь экспрессии в «молодых» культурах была в 2 раза меньше (7,34±0,65%), в «состаренных» культурах - в 2,4 раза меньше (2,75±0,41 %). Экспрессия SIRT3 в «молодой» культуре миокарда составила 24,13±1,07%, в «состаренной» 12,32±0,93%. В культуре миокарда, полученной от пациентов с ДКМП, площадь экспрессии уменьшилась в «молодых» культурах в 1,4 раза (16,72±0,65%), в «состаренных» - в 3,4 раза (3,58±0,35%). Экспрессия SIRT6 в «молодой» культуре миокарда составила 15,85±1,34%, в «состаренной» культуре 10,35±0,75%. В культуре миокарда, полученной от пациентов с ДКМП, площадь экспрессии уменьшилась в «молодых» культурах в 2 раза (7,64±0,47%), в «состаренных» культурах - в 1,7 раза (5,97±0,65%).

Площадь экспрессии р16 в «молодой» культуре кардиомиоцитов в норме была равна 25,64±1,77%, а в «состаренной» культуре в 1,5 раза больше (39,92±2,08%), в то время как

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1

Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

экспрессия р21 в аналогичных культурах была практически сопоставима (9,54±0,12% и 12,36±0,11% соответственно). При ДКМП площадь экспрессии р16 в «молодой» культуре кардиомиоцитов превышала таковую в нормальной культуре 1,3 раза (33,75±1,79%), площадь экспрессии р21 была в 1,2 раза выше (11,32±0,16%). В «состаренной» культуре кардиомиоцитов, полученных от пациентов с ДКМП, экспрессия р16 увеличилась в 1,1 раза по сравнению с нормой и составила 45,68±2,16%, площадь экспрессии р21 увеличилась в 1,4 раза (17,45±0,14%).

Площадь экспрессии BAX «состаренной» культуре в 1,7 раза превышала таковую в «молодой» культуре (30,06±2,12% и 17,35±1,51% соответственно). При ДКМП площадь экспрессии BAX в «молодой» культуре кардиомиоцитов была больше в 1,3 раза (23,54±1,45%), в «состаренной» - в 1,2 раза (35,78 ±2,23%).

Во второй части исследования были проведены оценка экспрессии исследуемых сигнальных молекул у людей, не имевших ДКМП, в зависимости от возраста и сравнение полученных данных с пациентами соответствующих возрастных групп, имевшими ДКМП.

Согласно полученным данным, экспрессия сиртуинов с возрастом имеет тенденцию к уменьшению, более выраженное снижение отмечено у пациентов, имевших ДКМП, во всех возрастных группах. При исследовании БЭ площадь экспрессии SIRT1 у людей пожилого возраста была в 1,7 раза меньше, у людей старческого возраста в 3,3 раза меньше в сравнении обследуемыми среднего возраста. У пациентов с ДКМП экспрессия SIRT1 была статистически значимо ниже в сравнении с контрольной группой, по мере старения степень выраженности различий усиливалась. При исследовании аутопсийного материала миокарда была отмечена сходная тенденция. У обследуемых пожилого и старческого возраста экспрессия SIRT1 была ниже в 1,4 раза в пожилом возрасте и в 3 раза ниже в старческом возрасте. У пациентов, имевших ДКМП, отмечалась сходная тенденция в отношении более низкого уровня экспрессии SIRT1 с возрастом, при этом площадь экспрессии была в 2-2,6 раза меньше в сравнении с контрольными группами соответствующего возраста. Данные представлены в таблице 2.

Тенденция к снижению экспрессии с возрастом отмечалась и в отношении остальных исследуемых сиртуинов. В буккальном эпителии у людей пожилого возраста экспрессия SIRT2 была ниже в 2,3 раза, SIRT 3 в 1,9 раза, SIRT 6 в 2,2 раза в сравнении с обследуемыми среднего возраста; у людей пожилого возраста отмечено снижение данных сигнальных молекул в 4,1 раза, 3,2 раза и 2,6 раза соответственно. В аутопсийном материале экспрессия

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

SIRT2 была ниже в 1,3 раза в пожилом возрасте и в 1,8 раза в старческом возрасте при сравнении с контрольными группами соответствующего возраста; экспрессия SIRT3 ниже в 1,6 и 2,3 раза; экспрессия SIRT 6 в 1,3 и 1,7 раза ниже соответственно.

Таблица 2

Площадь экспрессии SIRT1 (%) в зависимости от возраста и наличия ДКМП

Возрастная группа Буккальный эпителий Аутопсийный материал

ДКМП Контрольная группа ДКМП Контрольная группа

Средний возраст 6,23±0,95 12,48±1,08 14,28±1,35 31,54±2,23

Пожилой возраст 3,09±0,42 7,17±0,82 8,31±0,42 22,12±1,85

Старческий возраст 0,87±0,02 3,74±0,32 5,41±0,53 10,54±1,28

Статистически достоверное уменьшение сиртуинов 2,3,6 отмечено у пациентов, имевших ДКМП. В буккальном эпителии у людей с ДКМП экспрессия SIRT2, SIRT3, SIRT6 была статистически значимо ниже в сравнении с контрольной группой, по мере старения степень выраженности различий усиливалась. При исследовании аутопсийного материала миокарда у пациентов, имевших ДКМП, отмечалась сходная тенденция в отношении более низкого уровня экспрессии SIRT2 с возрастом, при этом площадь экспрессии была в среднем в 2 раза меньше в сравнении с контрольными группами соответствующего возраста. Более существенное снижение экспрессии было выявлено в отношении SIRT3: в 1,3 раза меньше у пациентов среднего возраста, в 2,5 раза меньше у пациентов пожилого возраста и в 5,6 раза меньше у пациентов старческого возраста. Экспрессия SIRT6 у пациентов среднего и пожилого возраста была в 1,6 раза меньше, старческого возраста - в 2 раза меньше в сравнении с соответствующими контрольными возрастными группами. Показатели экспрессии сиртуинов 2, 3, 6 в аутипсийном материале и буккальном эпителии в различных возрастных группах представлены в таблице 3.

Площадь экспрессии р21 в БЭ постепенно повышалась с возрастом, достигнув достоверных различий у пациентов старческого возраста. У людей среднего возраста данный показатель составил 6,11±0,75%, у людей пожилого возраста 8,07±1,12%, старческого возраста - 11,38±1,85%. Экспрессия р21 у людей с ДКМП была сопоставима в среднем и пожилом возрасте, достигая уровня статистической значимости у людей 75-89 лет. При исследовании аутопсийного материала миокарда отмечена сходная тенденция: площадь экспрессии р21 в среднем возрасте составляла 12,42±1,07%, в пожилом 16,09±0,17%, в

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

старческом 17,31±1,20%, различи со средним возрастом были статистически значимы. При ДКПМ отмечена тенденция к увеличению р21: площадь экспрессии р21 была соответственно в 1,18, 1,02 и 1,05 раза больше по сравнению с данным показателем в норме в среднем, пожилом и старческом возрасте соответственно, однако значимых возрастных различий между возрастными группами пациентов с ДКМП выявлено не было.

Таблица 3

Площадь экспрессии сиртуинов 2, 3, 6 (%) в аутопсийном материале и буккальном эпителии в различных возрастных группах в зависимости от наличия ДКМП

Сигнальная Возрастная группа Буккальный эпителий Аутопсийный материал

молекула ДКМП Контрольная группа ДКМП Контрольная группа

SIRT2 Средний возраст 5,01±0,77 8,68±0,74 20,13±2,12 40,75±2,35

Пожилой возраст 1,83±0,21 4,27±0,34 13,56±1,95 31,24±2,73

Старческий 0,75±0,09 2,12±0,05 9,54±1,08 22,37±1,85

возраст

SIRT3 Средний возраст 5,44±1,03 11,78±1,71 40,74±2,08 54,32±2,68

Пожилой возраст 2,81±0,31 6,25±0,85 12,81±1,55 32,58±2,25

Старческий 1,15±0,08 3,72±0,44 4,15±0,78 23,55±2,05

возраст

SIRT6 Средний возраст 3,18±1,23 7,28±1,13 27,51±1,85 45,63±2,44

Пожилой возраст 1,62±0,24 3,29±0,56 20,73±1,72 34,57±2,37

Старческий 0,54±0,03 2,75±0,35 12,35±1,12 25,54±2,35

возраст

В отношении экспрессии р16 в БЭ и аутопсийном материале было отмечено достоверное увеличение по мере старения у лиц, не имевших сердечно-сосудистых заболеваний, в 1,3-1,4 раза в пожилом возрасте и в 1,6-1,7 раза в старческом возрасте. У пациентов с ДКМП отмечен более низкий уровень экспрессии р16 в БЭ и аутопсийном материале во всех возрастных группах в сравнении с группами контроля; также отмечена тенденция к повышению экспрессии рё6 с возрастом - данные представлены в таблице 4.

Экспрессия BAX в БЭ у людей среднего возраста, не имевших ДКМП, составила 3,15±0,94%, увеличиваясь в 1,6 раза у людей пожилого возраста и в 2,2 раза у людей старческого возраста. При исследовании аутопсийного материала отмечено увеличение экспрессии ВАХ в 1,5 и 1,8 раза соответственно. При ДКМП экспрессия BAX в БЭ у людей среднего, пожилого и старческого возраста в 0,6, 0,7 и 0,8 раза соответственно превышала

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

таковую в контрольных группах соответствующего возраста. В аутопсийном материале миокарда при ДКМП отмечено более значимое увеличение в сравнении с контрольными группами: в 1,7, 1,4 и 1,3 раза соответственно. Данные представлены в таблице 5.

Таблица 4

Площадь экспрессии р16 в аутопсийном материале и буккальном эпителии в различных

возрастных группах в зависимости от наличия ДКМП

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Возрастная группа Буккальный эпителий Аутопсийный материал

ДКМП Контрольная группа ДКМП Контрольная группа

Средний возраст 8,77±1,03 7,49±1,14 32,37±2,17 25,53±1,17

Пожилой возраст 11,82±1,42 9,54±1,26 41,59±1,95 37,21±1,55

Старческий возраст 15,45±1,13 12,02±2,31 67,35±2,12 44,98±1,89

Таблица 5

Площадь экспрессии ВАХ в аутопсийном материале и буккальном эпителии в различных

возрастных группах в зависимости от наличия ДКМП

Возрастная группа Буккальный эпителий Аутопсийный материал

ДКМП Контрольная группа ДКМП Контрольная группа

Средний возраст 5,11±0,94 3,15±0,94 31,57±2,12 18,76±1,34

Пожилой возраст 6,71 ±1,05 5,02±0,77 40,92±2,75 28,09±1,05

Старческий возраст 7,91±1,23 6,84 ±1,24 47,18±2,07 34,72 ±1,78

Обсуждение. С патофизиологических позиций, ДКМП представляет собой окончательный общий морфологический результат различных биологических инсультов. Сочетание повреждения миоцитов и некроза, связанного с фиброзом миокарда, приводит к нарушению механической функции. Фиброз миокарда представляет собой одно из наиболее часто встречающихся патофизиологических явлений, сопутствующих ДКМП. В его основе лежит активация фибробластов, которые в норме входят в структуру клеточных элементов сердечной мышцы. Современные исследования показали основополагающее значение посттрансляционной регуляции процессов соединительно-тканной перестройки миокарда в развитии сердечной недостаточности при ДКМП [11].

В проведенном исследовании выявлено, что в культуре «молодых» кардиомиоцитов

при дилатационной кардиомиопатии достоверно уменьшилась площадь экспрессии SIRT1,

SIRT3 в 1,4-1,8 раза; SIRT2, SIRT6 в 2 раза; в культуре «состаренных» кардиомиоцитов при

197

Научно-практический рецензируемый журнал "Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1

Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

дилатационной кардиомиопатии достоверно уменьшилась площадь экспрессии SIRT6 - в 1,7 раза, SIRT2 - в 2,4 раза, SIRT3 - в 3,4 раза, SIRT1 - в 4,1 раза. Патогенетически это объяснимо существенной ролью сиртуинов в уменьшении окислительных процессов на клеточном уровне, повышении толерантности к оксидативному стрессу, что может способствовать уменьшению ремоделирования миокарда [12, 13, 14, 15, 16, 17]. Результаты исследования площади экспрессии сиртуинов в буккальном эпителии и аутопсийном материале также подтверждают указанные литературные данные.

В ходе исследования отмечено достоверное увеличение площади экспрессии маркеров старения р16, р21 и маркера апоптоза ВАХ в культурах кардиомиоцитов, а также в буккальном эпителии и аутопсийном материале миокарда. Это объясняется тем, что согласно проведенным ранее исследованиям, длительная экспрессия p16 подталкивает клетки к старению, необратимой остановке клеточного цикла, что способствует клеточному старению [18]. Например, высокий уровень экспрессии p16 связан с старением эндотелиальных клеток роговицы человека [19]. Участие p21 в качестве регулятора/ингибитора таких процессов как транскрипция, апоптоз, репарация ДНК является важным моментом в патогенезе клеточного старения [20]. BAX является регулятором внутреннего (митохондриально регулируемого) пути клеточной гибели. Под действием апоптотических стимулов он активирует процесс клеточного апоптоза [21].

Дилатационная кардиомиопатия сопровождается развитием старения по патологическому типу, на фоне увеличения общей продолжительности жизни пациентов с этим заболеванием. Соответственно, ДКМП может рассматриваться как клиническая модель преждевременного старения организма человека.

Молекулярное понимание патогенеза ДКМП, наряду с диагностическими возможностями, открывает новые перспективы не только для персонализированной медицины, но и для разработки новых лечебных стратегий.

Выводы. С возрастом наблюдается уменьшение экспрессии маркеров SIRT1,2,3,6. Одновременно происходит увеличение экспрессии проапоптотических протеинов и маркеров клеточного старения р16, р21, р53. При отсутствии сердечно-сосудистой патологии в тканях миокарда и культурах кардиомиоцитов этот процесс выражен слабо, тогда как при ускоренном старении, ассоциированным с дилатационной кардиомиопатией, эта тенденция нарастает. Полученные данные показали, что при сердечно-сосудистой патологии происходит нарастание процессов клеточной гибели, что, в дальнейшем, приводит к

Научно-практический рецензируемый журнал

"Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

усилению выраженности признаков дисфункции миокарда. Это позволяет расценивать сиртуины 1,2,3,6, белки р16, р21 и ВАХ в качестве ключевых маркеров, отражающих ускоренное старение кардиомиоцитов.

Список литературы

1. World Health Organization. Cardiovascular Diseases (CVDs). Available at: https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/cardiovascular-diseases-(cvds) (Accessed January 18, 2022).

2. Алаева Е.Н., Нарусов О.Ю., Терещенко С.Н., и др. Диагностика и лечение дилатационной кардиомиопатии в повседневной клинической практике (данные первого российского регистра по дилатационной кардиомиопатии). Кардиологический вестник. 2014; 2:54-61.

3. Sun W, Liu C, Chen Q, et al. SIRT3: A New Regulator of Cardiovascular Diseases. Oxid Med Cell Longev. 2018;2018:7293861. doi:10.1155/2018/7293861

4. Li X, Liu L, Li T, et al. SIRT6 in Senescence and Aging-Related Cardiovascular Diseases. Front Cell Dev Biol. 2021;9:641315. doi:10.3389/fcell.2021.641315

5. Taneja A, Ravi V, Hong JY, et al. Emerging roles of Sirtuin 2 in cardiovascular diseases. FASEB J. 2021;35(10):e21841. doi:10.1096/fj.202100490R

6. Sarikhani M, Maity S, Mishra S, et al. SIRT2 deacetylase represses NFAT transcription factor to maintain cardiac homeostasis. J Biol Chem. 2018;293(14):5281-5294. doi:10.1074/jbc.RA117.000915

7. Tang X, Chen XF, Wang NY, et al. SIRT2 Acts as a Cardioprotective Deacetylase in Pathological Cardiac Hypertrophy. Circulation. 2017;136(21):2051-2067. doi:10.1161/CIRCULATI0NAHA.117.028728

8. Huang S, Xu M, Liu L, et al. Autophagy is involved in the protective effect of p21 on LPS-induced cardiac dysfunction. Cell Death Dis. 2020;11(7):554. doi:10.1038/s41419-020-02765-7

9. Peña-Blanco A, García-Sáez AJ. Bax, Bak and beyond - mitochondrial performance in apoptosis. FEBS J. 2018;285(3):416-431. doi:10.1111/febs.14186

10. Spitz AZ, Gavathiotis E. Physiological and pharmacological modulation of BAX. Trends Pharmacol Sci. 2022;43(3):206-220. doi:10.1016/j.tips.2021.11.001

Научно-практический рецензируемый журнал

"Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

11. Chothani S, Schäfer S, Adami E, et al. Widespread Translational Control of Fibrosis in the Human Heart by RNA-Binding Proteins. Circulation. 2019;140(11):937-951. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.119.039596

12. Sarikhani M, Maity S, Mishra S, et al. SIRT2 deacetylase represses NFAT transcription factor to maintain cardiac homeostasis. J Biol Chem. 2018;293(14):5281-5294. doi:10.1074/jbc.RA117.000915

13. Gu W, Cheng Y, Wang S, et al. PHD Finger Protein 19 Promotes Cardiac Hypertrophy via Epigenetically Regulating SIRT2. Cardiovasc Toxicol. 2021;21(6):451-461. doi:10.1007/s 12012-021 -09639-0.

14. Sundaresan NR, Pillai VB, Wolfgeher D, et al. The deacetylase SIRT1 promotes membrane localization and activation of Akt and PDK1 during tumorigenesis and cardiac hypertrophy. Sci Signal. 2011;4(182):ra46. Published 2011 Jul 19. doi:10.1126/scisignal.2001465

15. Yuan Q, Zhan L, Zhou QY, et al. SIRT2 regulates microtubule stabilization in diabetic cardiomyopathy. Eur J Pharmacol. 2015;764:554-561. doi:10.1016/j.ejphar.2015.07.045

16. Tang X, Chen XF, Wang NY, et al. SIRT2 Acts as a Cardioprotective Deacetylase in Pathological Cardiac Hypertrophy. Circulation. 2017;136(21):2051-2067. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.117.028728

17. Wang CH, Wei YH. Roles of Mitochondrial Sirtuins in Mitochondrial Function, Redox Homeostasis, Insulin Resistance and Type 2 Diabetes. Int J Mol Sci. 2020;21(15):5266. doi:10.3390/ijms21155266

18. LaPak KM, Burd CE. The molecular balancing act of p16(INK4a) in cancer and aging. Mol Cancer Res. 2014;12(2):167-183. doi:10.1158/1541-7786.MCR-13-0350

19. Wang Y, Zang X, Wang Y, Chen P. High expression of p16INK4a and low expression of Bmi1 are associated with endothelial cellular senescence in the human cornea. Mol Vis. 2012;18:803-815.

20. Cazzalini O, Scovassi AI, Savio M, Stivala LA, Prosperi E. Multiple roles of the cell cycle inhibitor p21(CDKN1A) in the DNA damage response. Mutat Res. 2010;704(1-3):12-20. doi:10.1016/j.mrrev.2010.01.009

21. Klimentova EA, Suchkov IA, Shchulkin AV, Glazkova AP, Kalinin RE. Expression of Apoptotic Markers Bcl-2 and Bax in the Vascular Wall. Sovrem Tekhnologii Med. 2021;13(2):46-50. doi:10.17691/stm2021.13.2.05

Научно-практический рецензируемый журнал

"Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики" 2023 г., № 1 Scientific journal "Current problems of health care and medical statistics" 2023 г., № 1

ISSN 2312-2935

References

1. World Health Organization. Cardiovascular Diseases (CVDs). Available at: https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/cardiovascular-diseases-(cvds) (Accessed January 18, 2022).

2. Alaeva EN, Narusov OYU, Tereshchenko SN, i dr. Diagnostika i lechenie dilatacionnoj kardiomiopatii v povsednevnoj klinicheskoj praktike (dannye pervogo rossijskogo registra po dilatacionnoj kardiomiopatii) [Diagnosis and treatment of dilated cardiomyopathy in everyday clinical practice (data from the first Russian registry for dilated cardiomyopathy)]. Kardiologicheskij vestnik [Cardiological Bulletin]. 2014; 2:54-61. (In Russian)

3. Sun W, Liu C, Chen Q, et al. SIRT3: A New Regulator of Cardiovascular Diseases. Oxid Med Cell Longev. 2018;2018:7293861. doi:10.1155/2018/7293861

4. Li X, Liu L, Li T, et al. SIRT6 in Senescence and Aging-Related Cardiovascular Diseases. Front Cell Dev Biol. 2021;9:641315. doi:10.3389/fcell.2021.641315

5. Taneja A, Ravi V, Hong JY, et al. Emerging roles of Sirtuin 2 in cardiovascular diseases. FASEB J. 2021;35(10):e21841. doi:10.1096/fj.202100490R

6. Sarikhani M, Maity S, Mishra S, et al. SIRT2 deacetylase represses NFAT transcription factor to maintain cardiac homeostasis. J Biol Chem. 2018;293(14):5281-5294. doi:10.1074/jbc.RA117.000915

7. Tang X, Chen XF, Wang NY, et al. SIRT2 Acts as a Cardioprotective Deacetylase in Pathological Cardiac Hypertrophy. Circulation. 2017;136(21):2051-2067. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.117.028728