Catestanin – a promising biological marker for heart failure: A review

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The epidemic of heart failure (HF) is one of the problems that the global health system has been facing for decades. HF is a multicomponent clinical syndrome caused by dysfunction of the heart and its pathological remodeling. In addition to the well-known natriuretic peptides, a number of cardiovascular biological markers have now been identified that provide clinicians with additional opportunities in diagnosing, classifying, predicting, and monitoring the effectiveness of treating patients with HF. From the position of establishing the sympathetic load in patients with HF, it seems very promising to assess the concentrations of catestatin. The presented data of our literature review suggest that catestatin is probably a reliable biological marker of the activity of the sympathetic division of the autonomic nervous system, and its elevated concentrations in patients with HF reflect the severity of the pathological process. However, despite the reliable results of studies, the clinical significance of assessing the values of this marker both separately and in the framework of a multimarker model requires further study in larger prospective clinical studies.

Full Text

Введение

Во всем мире сердечная недостаточность (СН) является глобальной медицинской, социальной и экономической проблемой [1, 2]. Распространенность СН в мире составляет около 2–3% у взрослого населения. У лиц старше 60 лет риск развития хронической СН (ХСН) достигает более 10% [3]. В Российской Федерации, согласно данным протоколов ЭПОХА-АГ и ЭПОХА-ХСН, распространенность СН составляет около 7% [4].

Согласно современным представлениям СН – очень сложный многокомпонентный синдром, гемодинамическим последствием которого является неспособность сердца обеспечивать метаболические потребности и перфузию органов и тканей вследствие формирования структурных и/или функциональных нарушений, которые приводят к уменьшению сердечного выброса и/или росту внутрисердечного давления [3]. Усиление активности нейрогормональных факторов в ответ на уменьшение насосной функции сердца поддерживает кратковременный период компенсации сердечной деятельности. Постепенно, за счет усиленной активности симпатической нервной системы (СНС), обеспечивающей повышение уровня циркулирующих катехоламинов (КА), гиперактивации ренин-ангиотензиновой системы (РАС), явления сердечной декомпенсации нарастают [5]. Постоянная перегрузка СНС и активация РАС приводят к электрическому и структурному ремоделированию сердца с развитием его гипертрофии и фиброза [6].

Хроническая гиперактивация СНС является одним из главных патофизиологических механизмов при ХСН. На острофазовой стадии усиленная активность СНС компенсирует нарушение сократительной функции сердца, однако на долгосрочных этапах она становится ведущим движущим механизмом дисфункции сердца, так как способствует дезадаптивной гипертрофии миокарда и гибели сердечных клеток [5]. Почти 40 лет назад K. Swedberg и соавт. доложили, что для лиц с СН характерны значимо более высокие уровни норэпинефрина (НЭ) в коронарных и других артериальных сосудах в сравнении с лицами без СН, в то время как чистый выброс НЭ в миокарде у больных с СН был примерно в 20 раз больше, чем у больных без СН [7]. В 1985 г. C. Viquerat и соавт. при обследовании лиц с ХСН показали, что у данной категории больных концентрации НЭ и дофамина в плазме крови значительно выше по сравнению с лицами без ХСН, что свидетельствует в пользу повышенной симпатической активности у них [8].

Согласно работам D. Kaye, A. Aggarwal и соавт. при ХСН наблюдается активация норадренергических клеток головного мозга, выступающая в качестве механизма генерализованной симпато-возбуждающей реакции [9, 10]. I. Zucker и соавт. доказали, что РАС – ведущий регулятор активности СНС в головном мозге через рецептор ангиотензина II 1-го типа [11]. Кроме того, еще в 1965 г. C. Chidsey и соавт. представили данные о том, что суточная экскреция с мочой КА и их О-метилированных метаболитов была значимо больше у больных с ХСН и отражала функциональную тяжесть заболевания, определяемую согласно функциональному классу (ФК) Нью-Йоркской ассоциации сердца (NYHA) [12].

В исследовании G. Katsuumi и соавт. показано, что гиперпродукция КА токсична для сердца, приводит к преждевременному старению и воспалению клеток, повышает регуляцию пути многофункционального опухолевого супрессора р53, продукцию молекул адгезии клетками эндотелия и макрофагами и опосредованно обусловливает нарушение функции клеток сердца [13]. В недавнем исследовании J. Santos и соавт. показали, что чрезмерная адренергическая стимуляция КА приводит к тяжелой вазоконстрикции и спазму коронарных сосудов, ишемии миокарда с последующим его повреждением и некрозом, а также к значительной десенсибилизации β-адренорецепторов сердца [14].

Поиск новых биологических сердечно-сосудистых маркеров, анализ их патофизиологических аспектов и изменения концентрации под действием различных вариантов лечения позволяют понять многие патогенетические особенности развития и течения СН [15]. Последние десятилетия ознаменовались достаточно глубокими знаниями в этой области, достигнут научный прогресс в изучении биомаркеров, в частности внедрение в клиническую практику натрийуретических пептидов, широко используемых в качестве надежных диагностических и прогностических маркеров [16]. На сегодняшний день определение концентраций мозгового натрийуретического пептида и его N-концевого предшественника (NT-proBNP) является неким «золотым стандартом» диагностики СН и прогнозирования ее течения, однако ограничения, обусловленные влиянием многих факторов на их уровни, некая неоднозначность пороговых уровней и низкая информативность при ХСН с нормальной фракцией выброса левого желудочка (ФВ ЛЖ) предопределяют необходимость дальнейшего поиска высокочувствительных и специфичных лабораторных маркеров [15, 16]. Новые биологические маркеры, такие как маркер фиброза галектин-3, пептидный гормон адреномедулин, стимулирующий фактор роста ST2, хемокин-CX3CL1, неоптерин, суррогатный маркер вазопрессина и др., все больше находят свое место в реальной клинической практике [17, 18]. Также весьма важен мультимаркерный подход для диагностики ХСН, стратификации ее риска и оценки эффективности назначенного лечения [15, 19].

Цель обзора – рассмотреть катестатин (CST) в качестве диагностического и прогностического маркера при СН.

Методология поиска источников

Анализ источников литературы проводился в базах данных PubMed, РИНЦ, MedLine, Google Scholar, Science Direct. Рассматривались зарубежные и российские статьи. Поиск проводился соответственно следующим ключевым словам: биологические маркеры, сердечная недостаточность, катестатин, biomarkers, heart failure, catestatin. Наш обзор в основном включает описание исследований, проведенных за последние 10 лет. Также мы ссылаемся на отдельные основополагающие источники, написанные в более ранний период времени.

Физиологические эффекты CST

Основной функцией CST, впервые идентифицированного в 1997 г. S. Mahata и соавт. в хромаффинных (феохромных) клетках мозгового слоя надпочечников, является отрицательная регуляция высвобождения КА посредством механизма неконкурентного и обратимого антагонизма в отношении нейрональных никотиновых холинергических рецепторов (никотиночувствительных холинорецепторов, н-холинорецепторов – nACh-receptor, nAChR) [20].

CST представляет собой пептид из 21 аминокислотного фрагмента, который образуется вследствие посттрансляционного расщепления гормона-предшественника хромогранина А (ChgA). ChgA кодируется геном С (ChgA), расположенным на хромосоме 14 в локусе 14q32.12 [21]. ChgA содержит 8–10 двухосновных остатков, которые действуют как участки протеолитического расщепления, что позволяет продуцировать несколько пептидов с различными физиологическими функциями [22]. Эти пептиды включают: вазостатин (ChgA1–76), панкреастатин (ChgA250–301), CST (ChgA352–372) и серпинин (ChgA411–436) [20]. Помимо нейроэндокринных тканей и нервных окончаний ChgA широко распространен в секреторных гранулах кожи, органов чувств и миокарда [23]. ChgA, наряду с другими растворимыми секреторными белками, которые высвобождаются с КА в везикулах, играет важную модулирующую роль в адренергической системе [24].

Кроме того, накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что ChgA у людей также вырабатывается в миокарде, где он вызывает отрицательные инотропные и лузитропные эффекты, что подтверждает нейроэндокринную регуляцию сердечной функции ChgA. При стимуляции симпатических аксонов или хромаффинных клеток ChgA подвергается внеклеточной посттрансляционной протеолитической обработке с помощью пропротеинконвертаз, в результате чего высвобождается несколько биологически активных полипептидов, включая CST. Впоследствии CST обратимо и неконкурентно противодействует nAChR [25]. Поскольку стимуляция nAChR приводит к экзоцитозу гранул хромафина, содержащих множественные нейрогормоны, нейропептиды и КА, путем антагонизации nAChR CST отрицательно регулирует высвобождение КА аутокринным способом [26]. В частности, наряду с КА CST ингибирует экзоцитотическое высвобождение нейропептида Y, аденозинтрифосфата, хромогранинов; таким образом, он стал мощным регулятором передачи нейропептидов в симпато-хромаффиновой системе [26]. Примечательно, что, связываясь с nAChR, CST, как показано, ингибирует десенсибилизацию nAChR-опосредованного высвобождения КА, тем самым способствуя устойчивому высвобождению КА в организме, подвергающемся стрессу [27].

Показано, что CST, помимо nAChR, также связывает несколько других рецепторов (рис. 1) [28]. Связывание рецепторов с последующей активацией различных путей сигнальной трансдукции фактически позволяет CST проявлять множество разнообразных функций. Хотя прямое взаимодействие между рецептором гистамина H1 и CST еще не оценивалось, исследования на животных показывают, что CST может стимулировать высвобождение гистамина через рецептор-независимый механизм, тем самым проявляя транзиторный положительный инотропный эффект, за которым следует длительный отрицательный инотропный эффект в сердце и вазодепрессивная активность [29]. Кроме того, в доклинических исследованиях продемонстрировано, что CST может связывать β2- и β3, но не β1-адренорецепторы, продуцируя отрицательные инотропные и положительные лузитропные эффекты через NO-зависимый путь [29]. В соответствии с этим недавнее исследование показало, что CST эффективно притупляет влияние норадреналина и других митогенных сигналов на β1- и β2-адренергические рецепторы, тем самым предоставляя доказательства того, что CST оказывает прямое модулирующее действие на адренергическую передачу. Наконец, некоторая сосудорасширяющая роль CST может быть связана с блокировкой рецепторов эндотелина-1 (ET-1), поскольку CST препятствует ET-1-опосредованной коронарной вазоконстрикции у крыс, и вышеупомянутые эффекты не наблюдались в случае предварительного воздействия на сердце лягушки блокатором рецепторов ET-1 [30, 31].

 

Рис. 1. Связывание CST с рецепторами.

 

CST и сердечная недостаточность

Доказано, что CST принимает участие в регуляции сердечно-сосудистой системы (ССС) посредством центральных и периферических механизмов. Инъекция CST в ростральный вентролатеральный продолговатый мозг (RVLM), являющийся ключевым участком контроля артериального давления (АД), приводила к активации бульбоспинальных нейронов, повышению чувствительности барорецепторов и ослаблению чувствительности хеморецепторов и соматосимпатического рефлекса с последующим повышением АД [32]. И наоборот, инъекция CST в каудальный вентролатеральный продолговатый мозг крыс, состоящий из ГАМКергических интернейронов, ингибирующих нейроны RVLM, приводила к снижению симпатической барочувствительности и ослаблению периферического хеморефлекса с последующей гипотензией [33]. Аналогичным образом инъекция CST в центральную миндалину, которая также состоит из тормозных нейронов RVLM, приводила к снижению АД [34]. В целом эти данные указывают на то, что CST в центральной нервной системе действует как возбуждающий пептид. Также на мышах Chga-KO показано, что CST ослаблял как рефлекторную тахикардию и гипотензию, вызванную введением нитропруссида натрия, так и рефлекторную брадикардию, вызванную фенилэфрининдуцированной гипертонией [35]. Другая регуляторная функция CST в ССС заключается в улучшении вариабельности сердечного ритма, являющейся надежным индикатором взаимодействия между СНС и парасимпатической нервной системой. На модели гипертензивных и гиперадренергических мышей Chga-KO показано улучшение параметров вариабельности сердечного ритма при лечении CST [36].

Как известно, воспаление играет весомую роль при сердечно-сосудистых заболеваниях (ССЗ). Согласно имеющимся данным воспаление также может быть одним из эффекторных рычагов, через которые CST участвует в регуляции ССС, а именно показано, что CST модулирует несколько функций иммунных клеток. Есть данные о том, что в тучных клетках CST стимулирует высвобождение гистамина более выраженно, чем пептид яда осы мастопаран [37]. Важно отметить, что, по-видимому, гистамининдуцированная вазодилатация в значительной степени ответственна за сосудорасширяющие эффекты CST, поскольку она оставалась неизмененной после адренергической (как α, так и β) блокады. M. Fung и соавт. вводили CST в дорсальную вену после фармакологической веноконстрикции фенилэфрином и продемонстрировали дозозависимую вазодилатацию [38]. D. Zhang и соавт. продемонстрировали, что CST способен проникать в нейтрофилы и стимулировать высвобождение нескольких мощных белков, включая нейтрофильную желатиназу, ассоциированную с липокалином [39]. Последнее может быть важным, поскольку есть данные, свидетельствующие о том, что липокалин может оказывать положительное влияние на постинфарктное ремоделирование сердца [40].

Таким образом, сердечно-сосудистые эффекты CST являются биологически гетерогенными и плейотропными и включают:

1) подавление β-адренергической активации, посредством которой CST оказывает отрицательное инотропное, лузитропное и хронотропное действие;

2) прямое сосудорасширяющее воздействие на периферию путем активации тучных клеток, стимуляции ангиогенеза и пролиферации гладкомышечных клеток сосудов;

3) снижение тромбогенности эндотелиальных клеток;

4) подавление атеросклероза и воспаления.

Наконец, CST оказывает множественные кардиопротекторные эффекты, такие как уменьшение повреждения вследствие ишемии-реперфузии (I/R) кардиомиоцитов и ослабление неблагоприятного ремоделирования сердца и его гипертрофии [41–43].

Следует отметить, что C. Penna и соавт. были первыми, кто продемонстрировал прямое кардиопротекторное действие CST на кардиомиоциты взрослых крыс, подвергшихся I/R; CST увеличивал жизнеспособность клеток на 65%, улучшал диастолическое давление в ЛЖ и значительно улучшал постишемическое восстановление ЛЖ [44]. Кроме того, показано прямое защитное воздействие CST на кардиомиоциты крыс путем стимуляции фосфоинозитид 3-киназы, протеинкиназы B (PI3K/Akt), пути гликогенсинтазы-киназы-3 бета (GSK3β), что приводило к сохранению митохондриального мембранного потенциала [45].

Антиапоптотические эффекты CST также получены в результате активации мускаринового ацетилхолинового рецептора типа 2 в кардиомиоцитах, которые подвергались повреждению I/R [46]. Кроме того, S. Chu и соавт. продемонстрировали, что в условиях I/R CST уменьшает апоптотическую гибель кардиомиоцитов, вызванную окислительным стрессом, путем включения активации рецептора β2 и регуляции передачи сигналов через путь реперфузионного повреждения спасающей киназы (RISK) [47]. Антиапоптотические эффекты CST в условиях экспериментально индуцированного повреждения I/R приводили к уменьшению зоны инфаркта и сохранению антиоксидантных эффектов, обеспечиваемых супероксиддисмутазой и глутатионпероксидазой [40]. Наконец, генотипическое исследование подтвердило, что варианты замещения аминокислот в CST дифференциально регулируют размер инфарктной зоны на крысиной модели повреждения I/R [48].

Клинические исследования, посвященные изучению CST при СН

На сегодняшний день представлены данные небольшого количества исследований, посвященных изучению роли CST при СН.

Согласно данным D. Zhu и соавт. пороговое значение CST 19,73 нг/мл обеспечивает чувствительность 90% и специфичность 50,9% для выявления больных с ХСН стадии B. Представленные данные имеют важное клиническое значение, так как стадия В подразумевает наличие бессимптомной структурной перестройки сердца [49].

L. Liu и соавт. оценивали концентрации CST 228 пациентов с ХСН, группу контроля составили 178 человек. Исследователи обнаружили увеличение уровня маркера по мере утяжеления ФК СН NYHA. При этом статистически значимых отличий в сравнении с группой контроля у больных с I и II ФК NYHA не отмечено. Кроме того, не обнаружено отличий концентрации CST у больных с сохраненной и сниженной ФВ ЛЖ. Многофакторный статистический анализ продемонстрировал, что ФК СН, ее генез (ишемический/неишемический) и скорость клубочковой фильтрации независимо предсказывали концентрацию данного маркера (p<0,05) [50].

J. Borovac и соавт. определяли уровни CST в сыворотке крови 90 пациентов с острой СН (ОСН). Уровни CST были выше у пациентов с ОСН и инфарктом миокарда в анамнезе по сравнению с пациентами с ОСН без перенесенного инфаркта миокарда (8,94±6,39 нг/мл против 4,90±2,74 нг/мл; p=0,001). Концентрации CST не различались у пациентов со сниженной, промежуточной и сохраненной ФВ ЛЖ (7,74±5,64 нг/мл против 5,75±4,19 нг/мл против 5,35±2,77 нг/мл соответственно; p=0,143). В многофакторном линейном регрессионном анализе CST независимо коррелировал с ФК NYHA (β=0,491, p<0,001), отношением окружности талии и бедер (β=-0,237, p=0,026), уровнем гликированного гемоглобина (β=-0,235, p=0,027), концентрациями липопротеинов низкой плотности (β=-0,231, p=0,029), холестерина, не связанного с липопротеинами высокой плотности (β=-0,237, p=0,026), и высокочувствительного тропонина I (β=-0,221, p=0,030), частотой госпитализаций и частотой сердечных сокращений в покое (β=-0,201, p=0,036 и β=-0,242, p=0,030) [51].

J. Borovac и соавт. изучали уровни ST2 и CST у выживших и умерших пациентов с ОСН (всего 96 человек). Госпитальная летальность составила 6,25%. Уровни ST2 и CST в сыворотке были значительно выше у умерших, чем у выживших [146,6 (межквартильный диапазон IQR 65,9–156,2) нг/мл против 35,3 (IQR 20,6–64,4) нг/мл; p<0,001 и 19,8 (IQR 9,9–156,2) нг/мл против 5,6 (IQR 3,4–9,8) нг/мл соответственно; p<0,001]. Как ST2, так и CST были независимыми предикторами внутрибольничной смерти [коэффициент Ферста – FC 6,00, 95% доверительный интервал (ДИ) 1,48–15,20; p=0,005 и FC 6,58, 95% ДИ 1,66–21,78 соответственно; p=0,003], в то время как NT-proBNP не был значимым предиктором (FC 1,57, 95% ДИ 0,51–3,99; p=0,142) [52].

F. Peng и соавт. провели исследование, целью которого явилась оценка прогностической значимости CST у больных с ХСН (n=202), средний период наблюдения составил 4,5 года. В течение периода наблюдения у пациентов, умерших от различных причин, включая и ССЗ, уровни биомаркера были достоверно выше по сравнению с выжившими лицами. Регрессионный анализ Кокса показал, что высокие концентрации CST ассоциированы с повышенным риском смертности от всех причин (отношение шансов – ОШ 1,84, 95% ДИ 1,02–3,32; p=0,042) и ССЗ (ОШ 2,4, 95% ДИ 1,26–4,62; p=0,008). Одновременное повышение концентраций BNP (ОШ 5,18, 95% ДИ 1,94–13,87; p=0,001) и CST (ОШ 9,19, 95% ДИ 2,75–30,78; p<0,001) явилось предиктором высокого риска смерти от всех причин и сердечно-сосудистой смерти [53].

L. Woowiec и соавт. провели исследование, посвященное оценке концентраций CST в качестве предиктора комбинированной конечной точки – КТ (незапланированная госпитализация и летальность от всех причин) у пациентов с СН со сниженной ФВ ЛЖ в течение 24-месячного наблюдения после госпитализации. Исследуемая группа состояла из 52 пациентов европеоидной расы с ХСН II и III ФК по NYHA. Контрольную группу составили 24 здоровых добровольца. Биомаркерами, концентрацию которых оценивали до и после физической нагрузки (ФН), были NT-proBNP, тропонин Т и CST; также оценивали вариабельность их концентрации под влиянием ФН. В течение 2-летнего периода наблюдения зарегистрировано 11 КТ. Лица, достигшие КТ в течение периода наблюдения, имели статистически значимо более низкие уровни CST, как до ФН, так и после субмаксимального и максимального уровней ФН. После эргоспирометрии в группе КТ отмечено значимое уменьшение уровня CST, а ROC-анализ и метод Каплана–Мейера продемонстрировали, что параллельная оценка NT-proBNP и CST после ФН позволяет выявлять пациентов с более тяжелым течением заболевания. Авторы сделали вывод, что концентрация CST в плазме крови до и после ФН является ценным прогностическим показателем в отношении смерти от всех причин и незапланированной госпитализации в группе больных с СН со сниженной ФВ ЛЖ при 2-летнем наблюдении [54].

Заключение

СН является многокомпонентным клиническим синдромом, развитие которого приводит к нарушению функции сердца и патологическому его ремоделированию. Кроме широко известных натрийуретических пептидов в настоящее время идентифицированы многочисленные сердечно-сосудистые биологические маркеры, которые дают возможность клиницистам получить дополнительные возможности в диагностике, классификации, прогнозировании, а также мониторинге эффективности проводимого лечения пациентов с СН. С позиции установления симпатической нагрузки у лиц с СН представляется весьма перспективной оценка концентраций CST [55, 56]. Также мы предполагаем, что в будущем центральное место в диагностике данной категории больных прочно займет мультимаркерный подход лабораторной диагностики, включающий в себя одновременную оценку нескольких биомаркеров (например, CST в сочетании с NT-proBNP, тропонинами, высокочувствительным С-реактивным белком, галектином-3, ST2 и др.) [57–59]. Представленные данные нашего обзора свидетельствуют в пользу того, что CST, вероятно, является надежным биомаркером активности симпатического отдела вегетативной нервной системы, а его высокие уровни у больных с ХСН отражают тяжесть патологического процесса. Однако, несмотря на достоверные результаты исследований, клиническая значимость оценки значений CST как отдельно, так и в рамках многомаркерной модели требует дальнейшего изучения в более крупных проспективных клинических исследованиях [60, 61].

Раскрытие интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Disclosure of interest. The authors declare that they have no competing interests.

Вклад авторов. Авторы декларируют соответствие своего авторства международным критериям ICMJE. Все авторы в равной степени участвовали в подготовке публикации: разработка концепции статьи, получение и анализ фактических данных, написание и редактирование текста статьи, проверка и утверждение текста статьи.

Authors’ contribution. The authors declare the compliance of their authorship according to the international ICMJE criteria. All authors made a substantial contribution to the conception of the work, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the work, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the work.

Источник финансирования. Авторы декларируют отсутствие внешнего финансирования для проведения исследования и публикации статьи.

Funding source. The authors declare that there is no external funding for the exploration and analysis work.

×

About the authors

Amina M. Alieva

Pirogov Russian National Research Medical University

Author for correspondence.
Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5416-8579
SPIN-code: 2749-6427

Cand. Sci. (Med.), Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Natalia V. Teplova

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7181-4680

D. Sci. (Med.), Prof., Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Elena V. Reznik

Pirogov Russian National Research Medical University; City Clinical Hospital №31

Email: elenaresnik@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7479-418X
SPIN-code: 3494-9080
ResearcherId: N-6856-2016

D. Sci. (Med.), Prof., Pirogov Russian National Research Medical University, City Clinical Hospital №31

Russian Federation, Moscow; Moscow

Olga A. Ettinger

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: olga-oett@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1237-3731

Assoc. Prof. of Hospital Therapy Department, Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Rashad A. Faradzhov

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: rash2405@icloud.com
ORCID iD: 0000-0002-5629-7275

Cand. Sci. (Med.), Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Elvira A. Khachirova

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: Elchik09@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2523-8907

Cand. Sci. (Med.), Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Irina V. Kovtiukh

Pirogov Russian National Research Medical University; Scientific Clinical Center №2 of Petrovsky Russian Scientific Center of Surgery

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9176-1889

Аssistant, Pirogov Russian National Research Medical University, Scientific Clinical Center №2 of Petrovsky Russian Scientific Center of Surgery

Russian Federation, Moscow; Moscow

Irina A. Kotikova

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: kotikova.ia@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5352-8499

Student, Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Diana A. Sysoeva

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: da_sysoeva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9042-2271

Student, Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Il'dar R. Bigushev

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: ildar.bigushev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5449-4876

Student, Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Igor G. Nikitin

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: igor.nikitin.64@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1699-0881

D. Sci. (Med.), Prof., Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

References

  1. Piepoli M, Adamo M, Barison A, et al. Preventing heart failure: a position paper of the Heart Failure Association in collaboration with the European Association of Preventive Cardiology. Eur J Heart Fail. 2022;24(1):143-68. doi: 10.1002/ejhf.2351
  2. Mohananey D, Mewhort H, Shekhar S, et al. Heart Failure Trial Update-Analysis of Recent Data. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2021;35(9):2792-800. doi: 10.1053/j.jvca.2020.09.085
  3. Braunwald E. Heart failure. JACC Heart Fail. US National Institutes of Health. 2013;1(1):1-20. doi: 10.1016/j.jchf.2012.10.002
  4. Фомин И.В. Хроническая сердечная недостаточность в Российской Федерации: что сегодня мы знаем и что должны делать. Российский кардиологический журнал. 2016;8:7-13 [Fomin IV. Chronic heart failure in Russian Federation: what do we know and what to do. Russian Journal of Cardiology. 2016;8:7-13 (in Russian)]. doi: 10.15829/1560-4071-2016-8-7-13
  5. Minatoguchi S. Heart failure and its treatment from the perspective of sympathetic nerve activity. J Cardiol. 2022;79(6):691-7. doi: 10.1016/j.jjcc.2021.11.016
  6. Li L, Hu Z, Xiong Y, Yao Y. Device-Based Sympathetic Nerve Regulation for Cardiovascular Diseases. Front Cardiovasc Med. 2021;8:803984. doi: 10.3389/fcvm.2021.803984
  7. Swedberg K, Viquerat C, Rouleau JL, et al. Comparison of myocardial catecholamine balance in chronic congestive heart failure and in angina pectoris without failure. Am J Cardiol. 1984;54(7):783-6. doi: 10.1016/S0002-9149(84)80208-8
  8. Viquerat CE, Daly P, Swedberg K, et al. Endogenous catecholamine levels in chronic heart failure. Relation to the severity of hemodynamic abnormalities. Am J Med. 1985;78(3):455-60. doi: 10.1016/0002-9343(85)90338-9
  9. Kaye DM, Lambert GW, Lefkovits J, et al. Neurochemical evidence of cardiac sympathetic activation and increased central nervous system norepinephrine turnover in severe congestive heart failure. J Am Coll Cardiol. 1994;23(3):570-8. doi: 10.1016/0735-1097(94)90738-2.
  10. Aggarwal A, Esler MD, Lambert GW, et al. Norepinephrine turnover is increased in suprabulbar subcortical brain regions and is related to whole-body sympathetic activity in human heart failure. Circulation. 2002;105(9):1031-3. doi: 10.1161/hc0902.105724
  11. Zucker IH, Schultz HD, Patel KP, et al. Regulation of central angiotensin type 1 receptors and sympathetic outflow in heart failure. Am J Physiol Hear Circ Physiol. 2009;297(5):H1557-66. doi: 10.1152/ajpheart.00073.2009
  12. Chidsey CA, Braunwald E, Morrow AG. Catecholamine excretion and cardiac stores of norepinephrine in congestive heart failure. Am J Med. 1965;39(3):442-51. doi: 10.1016/0002-9343(65)90211-1
  13. Katsuumi G, Shimizu I, Yoshida Y, et al. Catecholamine-induced senescence of endothelial cells and bone marrow cells promotes cardiac dysfunction in mice. Int Heart J. 2018;59(4):837-44. doi: 10.1536/ihj.17-313
  14. Santos JRU, Brofferio A, Viana B, Pacak K. Catecholamine-Induced Cardiomyopathy in Pheochromocytoma: How to Manage a Rare Complication in a Rare Disease? Horm Metab Res. 2019;51(7):458-69. doi: 10.1055/a-0669-9556
  15. Алиева А.М., Резник Е.В., Гасанова Э.Т., и др. Клиническое значение определения биомаркеров крови у больных с хронической сердечной недостаточностью. Архивъ внутренней медицины. 2018;8(5):333-45 [Aliyeva AM, Reznik EV, Hasanova ET, et al. Clinical value of blood biomarkers in patients with chronic heart failure. The Russian Archives of Internal Medicine. 2018;8(5):333-45 (in Russian)]. doi: 10.20514/2226-6704-2018-8-5-333-345
  16. Гаспарян А.Ж., Шлевков Н.Б., Скворцов А.А. Возможности современных биомаркеров для оценки риска развития желудочковых тахиаритмий и внезапной сердечной смерти у больных хронической сердечной недостаточностью. Кардиология. 2020;60(4):101-8 [Gasparyan AZ, Shlevkov NB, Skvortsov AA. Possibilities of modern biomarkers for assessing the risk of developing ventricular tachyarrhythmias and sudden cardiac death in patients with chronic heart failure. Kardiologiia. 2020;60(4):101-8 (in Russian)]. doi: 10.18087/cardio.2020.4.n487
  17. Алиева А.М., Пинчук Т.В., Алмазова И.И., и др. Клиническое значение определения биомаркера крови ST2 у больных с хронической сердечной недостаточностью. Consilium Medicum. 2021;23(6):522-6 [Alieva AM, Pinchuk TV, Almazova II, et al. Сlinical value of blood biomarker ST2 in patients with chronic heart failure. Consilium Medicum. 2021;23(6):522-6 (in Russian)]. doi: 10.26442/20751753.2021.6.200606
  18. Алиева А.М., Алмазова И.И., Пинчук Т.В., и др. Фракталкин и сердечно-сосудистые заболевания. Consilium Medicum. 2020;22(5):83-6 [Alieva AM, Almazova II, Pinchuk TV, et al. Fractalkin and cardiovascular disease. Consilium Medicum. 2020;22(5):83-6 (in Russian)]. doi: 10.26442/20751753.2020.5.200186
  19. Ларина В.Н., Лунев В.И. Значение биомаркеров в диагностике и прогнозировании сердечной недостаточности в старшем возрасте. Архивъ внутренней медицины. 2021;11(2):98-110 [Larina VN, Lunev VI. The Value of Biomarkers in the Diagnosis and Prognosis of Heart Failure in Older Age. The Russian Archives of Internal Medicine. 2021;11(2):98-110 (in Russian)]. doi: 10.20514/2226-6704-2021-11-2-98-110
  20. Mahata SK, O’Connor DT, Mahata M, et al. Novel autocrine feedback control of catecholamine release: A discrete chromogranin a fragment is a noncompetitive nicotinic cholinergic antagonist. J Clin Invest. 1997;100(6):1623-33. doi: 10.1172/JCI119686
  21. Mahata SK, Kiranmayi M, Mahapatra NR. Catestatin: A Master Regulator of Cardiovascular Functions. Curr Med Chem. 2018;25:1352-74. doi: 10.2174/0929867324666170425100416
  22. Biswas N, Rodriguez-Flores JL, Courel M, et al. Cathepsin L colocalizes with chromogranin a in chromaffin vesicles to generate active peptides. Endocrinology. 2009;150:3547-57. doi: 10.1210/en.2008-1613
  23. Bianco M, Gasparri AM, Colombo B, et al. Chromogranin A Is Preferentially Cleaved into Proangiogenic Peptides in the Bone Marrow of Multiple Myeloma Patients. Cancer Res. 2016;76:1781-91. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-15-1637
  24. Pasqua T, Angelone T, Spena A, Cerra MC. Biological Roles of the Eclectic Chromogranin-A-derived Peptide Catestatin. Curr Med Chem. 2017;24(31):3356-72. doi: 10.2174/0929867324666170616104759
  25. Kraszewski S, Drabik D, Langner M, et al. A molecular dynamics study of catestatin docked on nicotinic acetylcholine receptors to identify amino acids potentially involved in the binding of chromogranin A fragments. Phys Chem Chem Phys. 2015;17(26):17454-60. doi: 10.1039/c4cp02491e
  26. Sahu BS, Mohan J, Sahu G, et al. Molecular interactions of the physiological anti-hypertensive peptide catestatin with the neuronal nicotinic acetylcholine receptor. J Cell Sci. 2012;125(Pt. 9):2323-37. doi: 10.1242/jcs.103176. Erratum in: J Cell Sci. 2012;125(Pt. 11):2787. Obbineni, Jagan M [corrected to Mohan, Jagan].
  27. Taupenot L, Mahata SK, Mahata M, et al. Interaction of the catecholamine releaseinhibitory peptide catestatin (human chromogranin A (352372)) with the chromaffin cell surface and Torpedo electroplax: Implications for nicotinic cholinergic antagonism. Regul Pept. 2000;95:9717. doi: 10.1016/S0167-0115(00)00135-X
  28. Bozic J, Kumric M, Ticinovic Kurir T, et al. Catestatin as a Biomarker of Cardiovascular Diseases: A Clinical Perspective. Biomedicines. 2021;9(12):1757. doi: 10.3390/biomedicines9121757
  29. Angelone T, Quintieri AM, Brar BK, et al. The antihypertensive chromogranin a peptide catestatin acts as a novel endocrine/paracrine modulator of cardiac inotropism and lusitropism. Endocrinology. 2008;149:4780-93. doi: 10.1210/en.2008-0318
  30. Zhang YM, Zhang ZY, Wang RX. Protective Mechanisms of Quercetin against Myocardial Ischemia Reperfusion Injury. Front Physiol. 2020;11:956. doi: 10.3389/fphys.2020.00956
  31. Mazza R, Gattuso A, Mannarino C, et al. Catestatin (chromogranin A344364) is a novel cardiosuppressive agent: Inhibition of isoproterenol and endothelin signaling in the frog heart. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2008;295:H113-22. doi: 10.1152/ajpheart.00172.2008
  32. Gaede AH, Pilowsky PM. Catestatin in rat RVLM is sympathoexcitatory, increases barosensitivity, and attenuates chemosensitivity and the somatosympathetic reflex. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2010;299:R1538-545. doi: 10.1152/ajpregu.00335.2010
  33. Gaede AH, Pilowsky PM. Catestatin, a chromogranin A-derived peptide, is sympathoinhibitory and attenuates sympathetic barosensitivity and the chemoreflex in rat CVLM. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2012;302:R365-72. doi: 10.1152/ajpregu.00409.2011
  34. Avolio E, Mahata SK, Mantuano E, et al. Antihypertensive and neuroprotective effects of catestatin in spontaneously hypertensive rats: Interaction with GABAergic transmission in amygdala and brainstem. Neuroscience. 2014;270:48-57. doi: 10.1016/j.neuroscience.2014.04.001
  35. Gayen JR, Gu Y, OConnor DT, Mahata SK. Global disturbances in autonomic function yield cardiovascular instability and hypertension in the chromogranin a null mouse. Endocrinology. 2009;150:5027-35. doi: 10.1210/en.2009-0429
  36. Dev NB, Gayen JR, OConnor DT, Mahata SK. Chromogranin A and the autonomic system: Decomposition of heart rate variability by time and frequency domains, along with non-linear characteristics during chromogranin A ablation, with rescue by its catestatin. Endocrinology. 2010;151:2760-68. doi: 10.1210/en.2009-1110
  37. Krüger PG, Mahata SK, Helle KB. Catestatin (CgA344364) stimulates rat mast cell release of histamine in a manner comparable to mastoparan and other cationic charged neuropeptides. Regul Pept. 2003;114:29-35. doi: 10.1016/S0167-0115(03)00069-7
  38. Fung MM, Salem RM, Mehtani P, et al. Direct vasoactive effects of the chromogranin A (CHGA) peptide catestatin in humans in vivo. Clin Exp Hypertens. 2010;32:278-87. doi: 10.3109/10641960903265246
  39. Zhang D, Shooshtarizadeh P, Laventie BJ, et al. Two chromogranin a-derived peptides induce calcium entry in human neutrophils by calmodulin-regulated calcium independent phospholipase A2. PLoS ONE. 2009;4:e4501. doi: 10.1371/journal.pone.0004501
  40. Frodermann V, Nahrendorf M. Neutrophil-macrophage cross-talk in acute myocardial infarction. Eur Heart J. 2017;38:198-200. doi: 10.1093/eurheartj/ehw085
  41. Bassino E, Fornero S, Gallo MP, et al. Catestatin exerts direct protective effects on rat cardiomyocytes undergoing ischemia/reperfusion by stimulating PI3K-Akt-GSK3β pathway and preserving mitochondrial membrane potential. PLoS ONE. 2015;10:e0119790. doi: 10.1371/journal.pone.0119790
  42. Chu SY, Peng F, Wang J, et al. Catestatin in defense of oxidative-stress-induced apoptosis: A novel mechanism by activating the beta2 adrenergic receptor and PKB/Akt pathway in ischemic-reperfused myocardium. Peptides. 2020;123:170200. doi: 10.1016/j.peptides.2019.170200
  43. Zivkovic PM, Matetic A, Tadin Hadjina I, et al. Serum Catestatin Levels and Arterial Stiffness Parameters Are Increased in Patients with Inflammatory Bowel Disease. J Clin Med. 2020;9:628. doi: 10.3390/jcm9030628
  44. Penna C, Alloatti G, Gallo MP, et al. Catestatin improves post-ischemic left ventricular function and decreases ischemia/reperfusion injury in heart. Cell Mol Neurobiol. 2010;30:1171-9. doi: 10.1007/s10571-010-9598-5
  45. Kumrić M, Tičinović Kurir T, Borovac JA, Božić J. The Role of Natural Killer (NK) Cells in Acute Coronary Syndrome: A Comprehensive Review. Biomolecules. 2020;10:1514. doi: 10.3390/biom10111514
  46. Liao F, Zheng Y, Cai J, et al. Catestatin attenuates endoplasmic reticulum induced cell apoptosis by activation type 2 muscarinic acetylcholine receptor in cardiac ischemia/reperfusion. Sci Rep. 2015;5:16590. doi: 10.1038/srep16590
  47. Chu SY, Peng F, Wang J, et al. Catestatin in defense of oxidative-stress-induced apoptosis: A novel mechanism by activating the beta2 adrenergic receptor and PKB/Akt pathway in ischemic-reperfused myocardium. Peptides. 2020;123:170200. doi: 10.1016/j.peptides.2019.170200
  48. Brar BK, Helgeland E, Mahata SK, et al. Human catestatin peptides differentially regulate infarct size in the ischemic-reperfused rat heart. Regul Pept. 2010;165:63-70. doi: 10.1016/j.regpep.2010.07.153
  49. Zhu D, Wang F, Yu H, et al. Catestatin is useful in detecting patients with stage B heart failure. Biomarkers. 2011;16(8):691-7. doi: 10.3109/1354750X.2011.629058
  50. Liu L, Ding W, Li R, et al. Plasma levels and diagnostic value of catestatin in patients with heart failure. Peptides. 2013;46:20-5. doi: 10.1016/j.peptides.2013.05.003
  51. Borovac JA, Glavas D, Susilovic Grabovac Z, et al. Catestatin in Acutely Decompensated Heart Failure Patients: Insights from the CATSTAT-HF Study. J Clin Med. 2019;8(8):1132. doi: 10.3390/jcm8081132
  52. Borovac JA, Glavas D, Susilovic Grabovac Z, et al. Circulating sST2 and catestatin levels in patients with acute worsening of heart failure: a report from the CATSTAT-HF study. ESC Heart Fail. 2020;7(5):2818-28. doi: 10.1002/ehf2.12882
  53. Peng F, Chu S, Ding W, et al. The predictive value of plasma catestatin for all-cause and cardiac deaths in chronic heart failure patients. Peptides. 2016;86:112-7. doi: 10.1016/j.peptides.2016.10.007
  54. Wołowiec Ł, Rogowicz D, Banach J, et al. Catestatin as a New Prognostic Marker in Stable Patients with Heart Failure with Reduced Ejection Fraction in Two-Year Follow-Up. Dis Markers. 2020;2020:8847211. doi: 10.1155/2020/8847211
  55. Ottesen AH, Carlson CR, Louch WE, et al. Glycosylated Chromogranin A in Heart Failure: Implications for Processing and Cardiomyocyte Calcium Homeostasis. Circ Heart Fail. 2017;10(2):e003675. doi: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.116.003675
  56. Watanabe T. The Emerging Roles of Chromogranins and Derived Polypeptides in Atherosclerosis, Diabetes, and Coronary Heart Disease. Int J Mol Sci. 2021;22(11):6118. doi: 10.3390/ijms22116118
  57. Алиева А.М., Теплова Н.В., Батов М.А., и др. Пентраксин-3 – перспективный биологический маркер при сердечной недостаточности: литературный обзор. Consilium Medicum. 2022;24(1):53-9. doi: 10.26442/20751753.2022.1.201382
  58. Алиева А.М., Пинчук Т.В., Воронкова К.В., и др. Неоптерин – биомаркер хронической сердечной недостаточности (обзор современной литературы). Consilium Medicum. 2021;23(10):756-9. doi: 10.26442/20751753.2021.10.201113
  59. Алиева А.М., Алмазова И.И., Пинчук Т.В., и др. Значение копептина в диагностике и прогнозе течения сердечно-сосудистых заболеваний. Клиническая медицина. 2020;98(3):203-9. doi: 10.30629/0023-2149-2020-98-3-203-209
  60. Zalewska E, Kmieć P, Sworczak K. Role of Catestatin in the Cardiovascular System and Metabolic Disorders. Front Cardiovasc Med. 2022;9:909480. doi: 10.3389/fcvm.2022.909480
  61. Мещеряков Ю.В., Губарева И.В., Губарева Е.Ю., Алексеева А.Ю. Роль катестатина в развитии и декомпенсации сердечной недостаточности: обзор литературы. Российский кардиологический журнал. 2021;26(S3):4492. doi: 10.15829/1560-4071-2021-4492

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. CST binding to receptors.

Download (223KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-63969 от 18.12.2015. 
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ЭЛ № ФС 77 - 69134 от  24.03.2017.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies