Адренореактивность β1-адренорецепторов миокарда человека при ИБС с сохраненной и низкой фракцией выброса левого желудочка и ее взаимосвязь со структурно-функциональными параметрами сердца

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовали сопряженность адренореактивности изолированного миокарда ушка правого предсердия человека при ишемической болезни сердца (ИБС) с сохраненной и низкой фракцией выброса (ФВ) левого желудочка (ЛЖ) при стимуляции β1-адренорецепторов (β1-АР) с показателями эхокардиографии (ЭхоКГ). Показано, что адренореактивность, оцениваемая по изменению силы сокращений изолированных полосок миокарда в ответ на стимуляцию β1-АР, у пациентов с сохраненной ФВ ЛЖ имеет положительную динамику при 20-минутном наблюдении. При низкой ФВ ЛЖ адренореактивность в ответ на стимуляцию β1-АР ослаблена и не имеет положительной динамики. У пациентов с ИБС адренореактивность миокарда, сопряженная с β1-АР, является значимым фактором для определения внутрисердечной гемодинамики. Это проявляется в наличии корреляционных связей между механическим ответом изолированного миокарда при стимуляции β1-АР и результатами ЭхоКГ, причем такие корреляционные связи имеют разную направленность у пациентов с сохраненной и с низкой ФВ. Обнаруженные различия в корреляции параметров ультразвукового исследования сердца с инотропным ответом изолированных фрагментов миокарда при стимуляции β1-АР при сохраненной и низкой ФВ, вероятно, отражают различную выраженность ремоделирования камер сердца и состояние общей нейрогуморальной регуляции в условиях рассматриваемой патологии.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Афанасьев

Томский национальный исследовательский медицинский центр

Автор, ответственный за переписку.
Email: Tursky@cardio-tomsk.ru
Россия, Томск

Д. С. Кондратьева

Томский национальный исследовательский медицинский центр

Email: Tursky@cardio-tomsk.ru
Россия, Томск

Э. Ф. Муслимова

Томский национальный исследовательский медицинский центр

Email: Tursky@cardio-tomsk.ru
Россия, Томск

В. А. Корепанов

Томский национальный исследовательский медицинский центр

Email: Tursky@cardio-tomsk.ru
Россия, Томск

В. В. Затолокин

Томский национальный исследовательский медицинский центр

Email: Tursky@cardio-tomsk.ru
Россия, Томск

Ш. Д. Ахмедов

Томский национальный исследовательский медицинский центр

Email: Tursky@cardio-tomsk.ru
Россия, Томск

Список литературы

  1. Афанасьев С.А., Павлюкова Е.Н., Кузьмичкина М.А. и др. Изменение частоты сердечных сокращений после воздействия на ушную ветвь блуждающего нерва у больных хронической сердечной недостаточностью тяжелых функциональных классов // Физиология человека. 2016. Т. 42. № 4. С. 77.
  2. Afanasiev S.A., Pavliukova E.N., Kuzmichkina M.A. et al. Nonpharmacological correction of hypersympatheticotonia in patients with chronic coronary insufficiency and severe left ventricular dysfunction // Ann. Noninvasive Electrocardiol. 2016. V. 21. № 6. P. 548.
  3. Kumari N., Gaur H., Bhargava A. Cardiac voltage gated calcium channels and their regulation by β-adrenergic signaling // Life Sci. 2018. V. 194. P. 139.
  4. Baker A.J. Adrenergic signaling in heart failure: a balance of toxic and protective effects // Pflugers Arch. 2014. V. 466. № 6. P. 1139.
  5. Шляхто Е.В., Конради А.О., Звартау Н.Э. и др. Воздействие на автономную регуляцию сердечно-сосудистой системы как стратегическое направление лечения артериальной гипертензии, нарушений ритма и сердечной недостаточности // Российский кардиологический журнал. 2022. Т. 27. № 9. С. 92.
  6. Chen H., Zhang S., Hou R., Liu H. Gi-protein-coupled β1-adrenergic receptor: re-understanding the selectivity of β1-adrenergic receptor to G protein // Acta Biochim. Biophys. Sin. (Shanghai). 2022. V. 54. № 8. P. 1043.
  7. Perez D.M. Targeting adrenergic receptors in metabolic therapies for heart failure // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 11. P. 5783.
  8. Ippolito M., Benovic J.L. Biased agonism at β-adrenergic receptors // Cell. Signal. 2021. V. 80. P. 109905.
  9. Авакян А.Э., Ткачук В.А. Структурная и функциональная организация систем передачи сигнала через рецепторы, сопряженные с G-белками // Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2003. Т. 89. № 2. С. 219.
  10. Hamdani N., Linke W.A. Alteration of the beta-adrenergic signaling pathway in human heart failure // Curr. Pharm. Biotechnol. 2012. V. 13. № 13. P. 2522.
  11. Красников Т.Л., Габрусенко С.А. Бета-адренергические рецепторы нормального сердца и при сердечной недостаточности // Успехи физиологических наук. 2000. Т. 31. № 2. С. 35.
  12. Bencivenga L., Liccardo D., Napolitano C. et al. β-Adrenergic receptor signaling and heart failure: from bench to bedside // Heart Fail Clin. 2019. V. 15. № 3. P. 409.
  13. Motiejunaite J., Amar L., Vidal-Petiot E. Adrenergic receptors and cardiovascular effects of catecholamines // Ann. Endocrinol. 2021. V. 82. № 3—4. P. 193.
  14. Brodde O.-E., Bruck H., Leineweber K. Cardiac adrenoceptors: physiological and pathophysiological relevance // J. Pharmacol. Sci. 2006. V. 100. № 5. P. 323.
  15. Cannavo A., Koch W.J. Targeting β3-adrenergic receptors in the heart: Selective agonism and β-blockade // J. Cardiovasc. Pharmacol. 2017. V. 69. № 2. P. 71.
  16. Pathak A., Mrabeti S. β-blockade for patients with hypertension, ischemic heart disease or heart failure: Where are we now? // Vasc. Health Risk. Manag. 2021. V. 17. P. 337.
  17. Fajardo G., Zhao M., Urashima T. et al Deletion of the β2-adrenergic receptor prevents the development of cardiomyopathy in mice // J. Mol. Cell. Cardiol. 2013. V. 63. P. 155.
  18. Sandroni P.B., Fisher-Wellman K.H., Jensen B.C. Adrenergic receptor regulation of mitochondrial function in cardiomyocytes // J. Cardiovasc. Pharmacol. 2022. V. 80. № 3. P. 364.
  19. McGraw D.W., Liggett S.B. Molecular mechanisms of beta2-adrenergic receptor function and regulation // Proc. Am. Thorac. Soc. 2005. V. 2. № 4. P. 6292.
  20. Lang D., Holzem K., Kang C. et al. Arrhythmogenic remodeling of β2 versus β1 adrenergic signaling in the human failing heart // Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2015. V. 8. № 2. P. 409.
  21. Pecha S., Geelhoed B., Kempe R. et al. No impact of sex and age on beta-adrenoceptor-mediated inotropy in human right atrial trabeculae // Acta Physiol. (Oxford, England). 2021. V. 231. № 3. P. e13564.
  22. Li W., Zhu Y., Wang W. et al. Src tyrosine kinase promotes cardiac remodeling induced by chronic sympathetic activation // Biosci Rep. 2023. V. 43. № 10. P. BSR20231097.
  23. Казаков В.А., Гутор С.С., Суходоло И.В. и др. Корреляционные взаимосвязи гистоморфометрических показателей миокарда различных отделов сердца в норме и при хроническойй сердечной недостаточности // Бюлл. сибирской медицины. 2009. № 3. С. 43.
  24. Коротаева К.Н., Вязников В.А., Циркин В.И., Костяев А.А. Влияние сыворотки крови человека на сократительную способность и бета-адренореактивность изолированного человеческого миокарда // Физиология человека. 2011. Т. 37. № 3. С. 83.
  25. Lamberts R.R., Lingam S.J., Wang, H.Y. et al. Impaired relaxation despite upregulated calcium-handling protein atrial myocardium from type 2 diabetic patients with preserved ejection fraction // Cardiovasc. Diabetol. 2014. V. 13. P. 72.
  26. Афанасьев С.А., Кондратьева Д.С., Егорова М.В. и др. Особенности сопряжения функционального и метаболического ремоделирования миокарда при коморбидном течении ишемической болезни сердца и сахарного диабета 2 типа // Сахарный диабет. 2019. Т. 22. № 1. С. 25.
  27. Maier L.S., Bers D.M., Pieske B. Differences in Ca2+-Handling and Sarcoplasmic Reticulum Ca2+-Content in Isolated Rat and Rabbit Myocardium // J. Mol. Cell. Cardiol. 2000. V. 32. № 12. Р. 2249.
  28. Кондратьева Д.С., Афанасьев С.А., Фалалеева Л.П., Шахов В.П. Инотропная реакция миокарда крыс с постинфарктным кардиосклерозом на экстрасистолические воздействия // Бюл. экспер. биол. 2005. Т. 139. № 6. С. 613.
  29. Brodde O.-E., Khamssi M., Zerkowski H.R. β-Adrenoceptors in the transplanted human heart: unaltered ß-adrenoceptor density, but increased proportion of β2-adrenoceptors with increasing posttransplant time // Naunyn Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 1991. V. 344. № 4. P. 430.
  30. Osnes J.B., Aass H., Skomedal T. Adrenoceptors in myocardial regulation: concomitant contribution from both alpha- and beta-adrenoceptor stimulation to the inotropic response // Basic Res. Cardiol. 1989. V. 84. Suppl 1. P. 9.
  31. Одношивкина Ю.Г., Петров А.М., Зефиров А.Л. Механизм опосредуемой β2-адренорецепторами медленно развивающейся положительной инотропной реакции предсердий мыши // Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2011. Т. 97. № 11. С. 1223.
  32. Гланц С. Медико-биологическая статистика. М.: Практика, 1998. 459 с.
  33. Кондратьева Д.С., Арчаков Е.А., Муслимова Э.Ф. и др. Взаимосвязь уровня экспрессии кальций-транспортирующих белков саркоплазматического ретикулума кардиомиоцитов и структурно-функционального состояния сердца пациентов с постоянной формой фибрилляции предсердий // Физиология человека. 2021. Т. 47. № 6. С. 88.
  34. Molenaar P., Chen L., Semmler A.B. et al. Human heart beta-adrenoceptors: beta1-adrenoceptor diversification through ‘affinity states’ and polymorphism // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2007. V. 34. № 10. P. 1020.
  35. Kaumann A.J., Kenakin T., Angus J.A. Gs protein- coupled receptors in human heart. The pharmacology of functional, biochemical, and recombinant receptor systems. Handbook of experimental pharmacology. Springer, Berlin. 2000. 73 p.
  36. Wei W., Smrcka A.V. Subcellular β-Adrenergic receptor Ssgnaling in cardiac physiology and disease // J. Cardiovasc. Pharmacol. 2022. V. 80. № 3. P. 334.
  37. Pathak A., Mrabeti S. β-Blockade for patients with hypertension, ischemic heart disease or heart failure: Where are we now? // Vasc. Health Risk. Manag. 2021. V. 17. P. 337.
  38. Nikolajević S.J., Janić M., Šabovič M. Molecular mechanisms responsible for diastolic dysfunction in diabetes mellitus patients // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. № 5. P. 1197.
  39. Citerni C., Kirchhoff J., Olsen L.H. et al. Characterization of atrial and ventricular structural remodeling in a porcine model of atrial fibrillation induced by atrial tachypacing // Front. Vet. Sci. 2020. V. 7. P. 179.
  40. Wiputra H., Chan W.X., Foo Y.Y. et al. Cardiac motion estimation from medical images: a regularisation framework applied on pairwise image registration displacement fields // Sci. Rep. 2020. V. 10. № 1. P. 18510.
  41. Dobrev D., Wehrens X.H.T. Calcium-mediated cellular triggered activity in atrial fibrillation // J. Physiology. 2017. V. 595. № 12. P. 4001.
  42. Lugenbiel P., Wenz F., Govorov K. et al. Atrial fibrillation complicated by heart failure induces distinct remodeling of calcium cycling proteins // PLoS One. 2015. V. 10. № 3. P. e0116395.
  43. Khamssi M., Brodde O.E. The role of cardiac beta1- and beta2-adrenoceptor stimulation in heart failure // J. Cardiovasc. Pharmacol. 1990. V. 16. Suppl 5. P. S133.
  44. Tilley D.G., Rockman H.A. Role of β-adrenergic receptor signalling and desensitization in heart failure: new concepts and prospects for treatment // Expert Rev. Cardiovasc. Ther. 2006. V. 4. № 3. P. 417.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Типичный вид непрерывной регистрации механограммы мышечных полосок из миокарда ушка правого предсердия человека, отражающей развитие инотропного ответа при воздействии агониста β1-АР (А), а также одиночных циклов “сокращение-расслабления” у пациентов с сохраненной (Б) и низкой (В) фракцией выброса. 1 – до воздействия агониста β1-АР; 2 – через 1 мин после воздействия агониста β1-АР; 3 – через 20 мин после воздействия агониста β1-АР

Скачать (213KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Корреляционные связи, обнаруженные у пациентов с сохраненной ФВ, между инотропным ответом мышечных полосок через 1 (А) и через 20 (Б) мин после стимуляции β1-АР с результатами ЭхоКГ исследования их сердца. ФВ – фракция выброса (%); КСО – конечный систолический объем (мл); КДО – конечный диастолический объем (мл), пик Е – скорость раннего диастолического наполнения ЛЖ (см/с); пик А – скорость позднего диастолического наполнения ЛЖ (см/с)

Скачать (430KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Корреляционные связи, обнаруженные у пациентов с низкой ФВ, между инотропным ответом мышечных полосок через 1 (А) и через 20 (Б) мин после стимуляции β1-АР с результатами эхокардиографии (ЭхоКГ) исследования их сердца. Обозначения см. рис. 2

Скачать (397KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024