CC BY
16О МЕХАНИЗМАХ ПОВЫШЕНИЯ СЕРДЕЧНЫХ ТРОПОНИНОВ ПРИ СЕПСИСЕ
Чаулин А.М.
очный аспирант кафедры гистологии и эмбриологии Самарский государственный медицинский университет, врач клинической лабораторной диагностики, Самарский областной клинический кардиологический диспансер
ON THE MECHANISMS OF INCREASING CARDIAC TROPONINS IN SEPSIS
Chaulin A.
full-time post-graduate student of the Department of histology and embryology
Samara state medical University doctor of clinical laboratory diagnostics Samara regional clinical cardiology dispensary
Аннотация
Клинические и экспериментальные исследования показали, что уровни сердечного тропонина в плазме повышаются при сепсисе и могут указывать на дисфункцию миокарда и неблагоприятный исход. Высокая распространенность повышенных уровней сердечных тропонинов при сепсисе поднимает вопрос о том, какой механизм приводит к их выбросу в кровоток.
Abstract
Clinical and experimental studies have shown that plasma levels of cardiac troponin increase in sepsis and may indicate myocardial dysfunction and an adverse outcome. The high prevalence of elevated levels of cardiac troponins in sepsis raises the question of what mechanism leads to their release into the bloodstream.
Ключевые слова: Биомаркеры, лабораторная диагностика, сердечные тропонины, сепсис.
Keywords: Biomarkers, laboratory diagnostics, cardiac troponins, sepsis.
Введение
В 2000 году Объединенный комитет Европейского общества кардиологов/Американского колледжа кардиологов предложил новое определение инфаркта миокарда, основанное преимущественно на обнаружении кардиоспецифических биомаркеров тропонина Т и тропонина I в соответствующих клинических условиях [1]. Учитывая, что сердечный тропонин очень чувствителен к обнаружению даже минимального некроза миокардиальных клеток, эти маркеры могут стать «положительными» даже при отсутствии тромботических острых коронарных синдромов [2, 3, 4]. Это может иногда быть связанно с ложноположительным повышением тропо-нина, но также может быть вызвано несколько не-тромботических сердцем и системных заболеваний [5, 6, 7]. Сепсис и другие системные воспалительные процессы могут привести к угнетению миокарда и клеточному повреждению, значительному увеличению потребления кислорода, снижению микрососудистого кровообращения и снижению доставки кислорода к сердцу, что в конечном итоге приводит к выбросу тропонина в системный кровоток [8, 9, 10]. Цель этого обзора - обсудить механизмы, которые вызывают повышение сердечных тропонинов при сепсисе.
Сердечные тропонины - это регуляторные белки, которые контролируют опосредованное кальцием взаимодействие актина и миозина [11, 12, 13]. Комплекс тропонина состоит из трех субъединиц: тропонина Т, который связывается с тропо-миозином и способствует сокращению; тропонин I, который связывается с актином и ингибирует ак-тин-миозиновые взаимодействия; и тропонин С, который связывается с ионами кальция [14, 15, 16].
Основные механизмы повышения сердечных тропонинов
В норме сердечные тропонины Т и I не обнаруживаются в крови здоровых людей [17, 18, 19]. Высвобождение этих тропонинов может происходить, когда миоциты повреждены различными состояниями, такими как травма, воздействие токсинов, воспаление и некроз из-за окклюзии части коронарной сосудистой сети [20, 21, 22]. Большая часть сердечного тропонина Т и сердечного тропонина I связана с миофиламентами, а остальная часть находится в цитозоле. Когда происходит повреждение миоци-тов, сначала высвобождается цитозольный пул, за которым следует более продолжительное высвобождение из запасов, связанных с разрушающимися миофиламентами [23, 24, 25].
Аномальные значения были описаны при различных состояниях, не связанных с острым коронарным заболеванием, таких как миокардит, тромбоэмболия легочной артерии, острая сердечная недостаточность, септический шок, и в результате кардиотоксических препаратов, а также после терапевтических процедур, таких как коронарная ангиопластика, электрофизиологическая абляция, или электрическая кардиоверсия [26, 27, 28]. Механизмы высвобождения и клиренса сердечных тро-понинов Т и I сложны и не до конца изучены при этих патологических состояниях. Хотя оба являются структурными белками, было высказано предположение, что цитозольные пулы этих белков высвобождаются в кровоток после повреждения клетки [29, 30, 31]. Цитозольный пул сердечного тропонина Т составлял от 6 до 8% от общего сердечного тропонина, а для растворимого сердечного
тропонина I - 2,8% от общего сердечного тропо-нина. Высвобождение сердечного тропонина Т может быть связано с временной утечкой из цитозоль-ного компонента из-за потери целостности сарколеммы во время обратимой ишемии или из-за его непрерывного высвобождения, когда ишемическое повреждение необратимо [32, 33, 34].
Повреждение миокарда при сепсисе
Высокая распространенность повышенных уровней сердечных тропонинов в сыворотке крови при септическом шоке поднимает вопрос о том, какой механизм приводит к высвобождению тропонина при септическом шоке. Предлагаемые механизмы включают очаговую ишемию и прямые сердечные миоцитотоксические эффекты эндотоксинов, цитокинов или активных кислородных радикалов [35, 36, 37]. Кроме того, активация многих внутриклеточных путей может вызывать расщепление свободного тропонина на фрагменты с более низкой молекулярной массой, которые высвобождаются в системный кровоток из-за повышенной проницаемости мембран [38, 39, 40]. Современное понимание дисфункции миокарда при сепсисе состоит в том, что нет никаких доказательств глобальной гипоперфузии коронарных артерий. Однако инструменты для оценки тканевой и сердечной дисфункции эволюционировали и позволяют нам пересмотреть вышеуказанное предположение как универсальную концепцию [41, 42, 43]. В этом отношении микрососудистая дисфункция теперь считается неотъемлемым аспектом последствий сепсиса [44, 45, 46]. Действительно, данные свидетельствуют о том, что сепсис может вызывать нарушения регионарного коронарного кровотока и микрососудистую недостаточность, ведущую к ишемии миокарда [47, 48].
Список литературы
1. Joint European Society of Cardiology/American College of Cardiology Committee Myocardial infarction redefined - a consensus document of The Joint European Society of Cardiology/American College of Cardiology Committee for the redefinition of myocardial infarction. Eur Heart J. 2000;21:1502-1513. doi: 10.1053/euhj.2000.2305.
2. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Григорьева Е.В., Нурбалтаева Д.А., Дупляков Д.В. Клинико-диагностическая ценность кардиомаркеров в биологических жидкостях человека // Кардиология. 2019;59(11):66-75.
3. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Повышение кардиальных тропонинов, не ассоциированное с острым коронарным синдромом. Часть 1 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 2. С. 13-23.
4. Чаулин А.М., Александров А.Г., Александрова О.С., Дупляков Д.В. Роль пропротеин-кон-вертазы субтилизин/кексин типа 9 (pcsk9) в патофизиологии атеросклероза // Медицина в Кузбассе. 2019. Т. 18, № 4. С. 5-15. http://mednauki.ru/in-dex.php/MK/article/view/359/728
5. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Повышение кардиальных тропонинов, не ассоциированное с
острым коронарным синдромом. Часть 2 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 2. С. 24-35.
6. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. PCSK-9: современные представления о биологической роли и возможности использования в качестве диагностического маркера сердечно-сосудистых заболеваний. Часть 1 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 2. С. 45-57.
7. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. PCSK-9: современные представления о биологической роли и возможности использования в качестве диагностического маркера сердечно-сосудистых заболеваний. Часть 2 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 4. С. 24-35
8. Дупляков Д.В., Чаулин А.М. Мутации сердечных тропонинов, ассоциированные с кардио-миопатиями // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 3. С. 8-17.
9. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Дупляков Д.В. Коморбидность: хроническая обструктивная болезнь легких и сердечно-сосудистые заболевания. Практическая медицина. 2020. Том 18, № 1, С. 26-31.
10. Чаулин АМ, Карслян ЛС, Нурбалтаева ДА, Григорьева ЕВ, Дупляков ДВ. Метаболизм кар-диальных тропонинов в нормальных и патологических условиях. Сибирское медицинское обозрение. 2019;(6):5-14.
11. Чаулин А.М. Аденозин и его роль в физиологии и патологии сердечно-сосудистой системы // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7, № 3. С. 37-45.
12. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Григорьева Е.В., Нурбалтаева Д.А., Дупляков Д.В. Особенности метаболизма сердечных тропонинов (обзор литературы). Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2019; 8 (4): 103-115.
13. Чаулин А.М., Милютин И.Н., Тимофеев Н.В., Дупляков Д.В. Некоронарогенные причины повышения сердечных тропонинов в практике врача (литературный обзор) // Вестник медицинского института "Реавиз": реабилитация, врач и здоровье. 2019; № 5 (41). С. 201-214. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=41830941
14. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Дупляков Д.В. Некоронарогенные причины повышения тропони-нов в клинической практике // Клиническая практика. 2019;10(4):81-93.
15. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Дупляков Д.В. Коморбидность хронической обструктивной болезни легких и сердечно-сосудистых заболеваний: общие факторы, патофизиологические механизмы и клиническое значение // Клиническая практика. 2020; 11(1): 112-121.
16. Чаулин А.М. Участие пропротеинконвер-тазы субтилизин кексин типа 9 в патогенезе атеросклероза // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2020; 1(53):111-128.
17. Чаулин А. М., Григорьева Ю. В., Дупляков Д. В. Участие катехоламинов в патогенезе диабетической кардиомиопатии // Медицина в Кузбассе. 2020. №1. С. 11-18.
18. Чаулин А. М., Карслян Л. С., Александров А. Г., Мазаев А. Ю., Григорьева Е. В., Нурбалтаева Д. А. Роль пропротеин конвертазы субтилизин/кек-син типа 9 в развитии атеросклероза // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. No5. С. 112-120. https://doi.org/10.33619/2414-2948/42/15
19. Чаулин А. М., Александров А. Г., Карслян Л. С., Нурбалтаева Д. А., Мазаев А. Ю., Григорьева Е. В. Катестатин - новый регулятор сердечно-сосудистой системы (обзор литературы) // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. No6. С. 129-136. https://doi.org/10.33619/2414-2948/43/17
20. Чаулин А.М., Мазаев А.Ю., Александров А.Г. Роль пропротеин конвертазы субтилизин/кек-син типа 9 (pcsk-9) в метаболизме холестерина и новые возможности липидкорригующей терапии // Международный научно-исследовательский журнал. 2019. № 4-1 (82). С. 124-126.
21. Чаулин А.М., Александров А.Г., Карслян Л.С., Мазаев А.Ю. Катестатин в диагностике сердечно-сосудистых заболеваний // Международный Научно-Исследовательский Журнал. 2019. № 6-1 (84). С. 93-96.
22. Чаулин А.М., Мазаев А.Ю., Григорьева Е.В., Нурбалтаева Е.А., Александров А.Г. Клинико-диагностическое значение определения кардиаль-ных тропонинов в крови при сепсисе и септическом шоке (обзор литературы) // Евразийское научное объединение. 2019. № 2-2 (48). С. 113-116.
23. Александров А.Г., Чаулин А.М., Мазаев А.Ю., Александрова О.С. Сердечные тропонины: биохимические и клинические особенности // Евразийское научное объединение. 2019. № 8-2 (54). С. 110-114. DOI: 10.5281/zenodo.3402432
24. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В. Основные аспекты биохимии, физиологии сердечных тропонинов // Бюллетень науки и практики. 2020. Т. 6. № 5. С. 105-112. https://doi.org/10.33619/2414-2948/54/13
25. Чаулин А.М. Клинико-диагностическое значение определения кардиальных тропонинов в крови при сепсисе (обзор литературы) // The scientific heritage. 2020. 46-3 (46): 81-83.
26. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. MicroRNAs in Atrial Fibrillation: Pathophysiological Aspects and Potential Biomarkers // International Journal of Bio-medicine. 2020;10(3):198-205.
27. Чаулин А.М., Дуплякова П.Д., Дупляков Д.В. Циркадные ритмы сердечных тропонинов: механизмы и клиническое значение. Российский кардиологический журнал. 2020;25:4061.
28. Chaulin A.M., Duplyakova P.D., Duplyakov D.V. Circadian rhythms of cardiac troponins: mechanisms and clinical significance. Russian Journal of Cardiology. 2020;25:4061.
29. Chaulin AM, Abashina OE, Duplyakov DV. Pathophysiological mechanisms of cardiotoxicity in chemotherapeutic agents. Russian Open Medical Journal 2020; 9: e0305.
30. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Александров А.Г., Дупляков Д.В. Повышение концентрации кар-диоспецифичных тропонинов при отсутствии инфаркта миокарда. Часть 1. // Врач. 2020. Т. 31, № 3. С. 22-27.
31. Чаулин А.М., Карслян Л.С., Александров А.Г., Дупляков Д.В. Повышение концентрации кар-диоспецифичных тропонинов при отсутствии инфаркта миокарда. Часть 2. // Врач. 2020. Т. 31, № 4.
C. 38-45.
32. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Аритмоген-ные эффекты доксорубицина. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2020;9(3):69-80. https://doi.org/10.17802/2306-1278-2020-9-3-69-80
33. Чаулин А.М. Участие пропротеинконвер-тазы субтилизин кексин типа 9 в патогенезе атеросклероза // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2020. Т. 1, № 53. С. 111-128.
34. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В. Основные аспекты биохимии, физиологии сердечных тропо-нинов // Международный научно-исследовательский журнал. 2020;6(96):129-133.
35. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Дупляков Д.В. Современные представления о патофизиологии атеросклероза. Часть 1. Роль нарушения обмена липидов и эндотелиальной дисфункции (обзор литературы) // Медицина в Кузбассе. 2020. №2. С. 3441.
36. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Суворова Г.Н., Дупляков Д.В. Способы моделирования атеросклероза у кроликов // Современные проблемы науки и образования. - 2020. - № 5. http://science-education.ru/ru/article/view?id=30101
37. Чаулин А.М., Милютин И.Н., Дупляков Д.В. Коморбидность хронической обструктивной болезни легких и сердечно-сосудистых заболеваний: распространенность, факторы риска и диагностика // Врач. 2020; 31 (9): 28-34.
38. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Биомаркеры острого инфаркта миокарда: диагностическая и прогностическая ценность. Часть 1 // Клиническая практика. - 2020. - Т. 11. - №3. - C. 75-84.
39. Чаулин, А. М. Проаритмические эффекты доксорубицина (обзор литературы) / А. М. Чаулин, Ю. В. Григорьева // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. - 2020. - № 3 (55). - С. 118- 132
40. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Суворова Г.Н. Влияние физических нагрузок на уровни сердечных тропонинов (обзор литературы). Бюллетень науки и практики. Т.6, № 7. С. 107-117.
41. Чаулин А.М. Повышение кардиальных тропонинов, не ассоциированное с острым коронарным синдромом. Часть 1 // Кардиология. 2019; 2 (24). С. 13-23.
42. Chaulin A.M., Nurbaltaeva D.A., Duplyakov
D.V. Clinical and Diagnostic Value of Cardiac Markers in Human Fluids. Clinical Practice. 2019;59 (11).P.34
43. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. MicroRNAs in Atrial Fibrillation: Pathophysiological Aspects and Potential Biomarkers // Clinical Practice. 2020;3:190
44. Чаулин А.М., Григорьева Е.В., Нурбалта-ева Д.А., Дупляков Д.В. Клинико-диагностическая ценность кардиомаркеров в биологических жидкостях человека // Кардиология. 2019;59:65.
45. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. Повышение кардиальных тропонинов, не ассоциированное с острым коронарным синдромом. Часть 2 // Кардиология. 2019; 25.
46. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. PCSK-9: modern views about biological role and possibilities of
use as a diagnostic marker for cardiovascular diseases. Part 1. Kardiologiya. 2019; 2 (7).
47. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. PCSK-9: modern views about biological role and possibilities of use as a diagnostic marker for cardiovascular diseases. Part 2. Kardiologiya. 2019; 4 (7).
48. Chaulin A.M., Duplyakov D.V. Biomarkers of acute myocardial infarction: diagnostic and prognostic value. Part 1 (literature review) // Clinical Practice. 2020. Vol. 11. P. 3.
