КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 23-75-01057

НазваниеИзучение роли обмена железа в патогенезе, прогрессировании и прогнозе редких вариантов легочной гипертензии

Руководитель Жиленкова Юлия Исмаиловна, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова" Министерства здравоохранения Российской Федерации , г Санкт-Петербург

Конкурс №84 - Конкурс 2023 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-202 - Сердечно-сосудистая система

Ключевые слова хроническая тромбоэмболическая легочная гипертензия, легочная артериальная гипертензия, дефицит железа, гомеостаз железа, воспаление, гепсидин

Код ГРНТИ76.00.00


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Распространенность дефицита железа (ДЖ) довольно широка при таких тяжелых вариантах легочной гипертензии (ЛГ), как легочная артериальная гипертензия (ЛАГ) и хроническая тромбоэмболическая легочная гипертензия (ХТЭЛГ) – по разным данным, от 40 до 60% и 20-30% соответственно. Дефицит железа (ДЖ) при этом имеет важное клиническое значение – отрицательно коррелирует с переносимостью физических нагрузок и выживаемостью независимо от наличия анемии. Механизм развития ДЖ при ЛГ недостаточно изучен: одним из патогенетических звеньев является хроническое воспаление, которое снижает системную биодоступность железа и приводит к развитию функционального дефицита железа, а также дополнительные факторы, способствующие развитию абсолютного дефицита железа. В то же время, описано множество механистических связей между гомеостазом железа и ЛАГ, а также установлена связь между дефицитом железа с / или без анемии и плохим исходом у пациентов с ХТЭЛГ, но остается неясным, является ли ДЖ просто следствием ЛГ или он участвует в возникновении и прогрессировании ЛГ в качестве одного из этиологических факторов. Системная оценка обмена железа у пациентов с такими тяжелыми редкими формами прекапиллярной ЛГ не проводилась, и в текущих клинических испытаниях используются разные критерии для определения ДЖ. Эта несогласованность в определении дефицита железа безусловно негативно влияет на понимание распространенности ДЖ и рутинную клиническую тактику ведения этих пациентов. Кроме того, решение о необходимости коррекции ДЖ, а также выбор препаратов, модифицирующих железо, зависят от патофизиологоического варианта нарушения распределения железа. Критерии, использующиеся для выявления ДЖ при ЛГ, должны быть направлены на дифференциальную диагностику абсолютного или функционального ДЖ, либо их комбинации, что затруднено в условиях хронического воспаления из-за диагностической неопределенности и требует на сегодняшний день поиска новых лабораторных маркеров. В частности, перспективным может стать определение соотношения H- (острофазовый компонент) и L-субъединиц (депо железа) ферритина в крови, а также измерение растворимых рецепторов к трансферрину (отражает клеточную потребность костного мозга в железе) и гепсидина (помогает предсказать реакцию на пероральное лечение препаратами железа). Кроме того, необходимы дополнительные исследования уровней экспрессии гепсидина наряду с расширенной оценкой обмена железа и маркеров, участвующих в патогенезе ЛГ (ET-1, маркеры воспаления), для уточнения взаимосвязи гомеостаза железа и ЛГ. Понимание взаимосвязи обмена железа, анемии и правожелудочковой ХСН в рамках легочной гипертензии позволит расширить представление об особенностях возникновения и течения ЛАГ и ХТЭЛГ. При этом поиск информативных лабораторных биомаркеров, которые позволят точно дифференцировать функциональный и истинный дефицит железа, позволит клиницистам правильно выбирать пациентов, требующих коррекции ДЖ путем назначения препаратов железа. Цель проекта – изучить роль обмена железа в патогенезе, прогрессировании и прогнозе редких вариантов прекапиллярной легочной гипертензии. В ходе реализации проекта будет исследована взаимосвязь изменений обмена железа и механизма развития редких вариантов прекапиллярной ЛГ, вклад ДЖ в течение основного заболевания, а также произведена оценка клинической информативности лабораторных маркеров, связанных с метаболизмом железа с целью уточнения критериев ДЖ и его типа (абсолютный или функциональный).


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


 

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В настоящем исследовании мы оценили обмен железа пациентов с ЛГ в связи с маркерами, участвующими в патогенезе ЛГ, такими как провоспалительные цитокины, эндотелин-1 (ЕТ-1) и гипоксией-индуциремый фактор (HIF), а также уточнили механизмы развития ДЖ при ХТЭЛГ и ЛАГ и связь ДЖ с функциональными и лабораторными показателями тяжести течения ЛГ. Для решения этих задач была набрана база из 120 пациентов: 20 пациентов с ЛАГ и 100 пациентов с ХТЭЛГ с верифицированным диагнозом согласно действующим рекомендациям (среднее давление в легочной артерии > 20 мм рт.ст., давление заклинивания легочной артерии ≤ 15 мм рт.ст. и легочное сосудистое сопротивление > 2 ед.Вуда). Всем пациентам было проведено общеклиническое обследование, а также ряд лабораторных исследований: общего анализа крови (ОАК), С-реактивного белка (СРБ), NT-proBNP, железа сыворотки (СЖ), сывороточного ферритина (СФ), растворимых трансферриновых рецепторов (sTfR), насыщения трансферрина железом (НТЖ) и sTfR/log ferritin (sTfRF). Для изучения роли обмена железа в патофизиологии редких вариантов прекапиллярной ЛГ определяли: ИЛ-6 и 8 (интерлейкин-6, 8), МСР-1 (моноцитарный хемоаттрактантный белок-1), ET-1 (эндотелин 1), HIF (гипоксией-индуцируемый фактор), гепсидин, L и H-субъединицы ферритина. Полученные результаты показали, что распространенность и степень выраженности ДЖ выше в группе ЛАГ, но значительно варьирует в обеих группах в зависимости от применяемых критериев: так, в группе ЛАГ она колебалась от от 57% до 95%, а в группе ХТЭЛГ от 33% до 70%. Такие различия указывают, с одной стороны, на значительно более выраженный ДЖ у пациентов с ЛАГ, с другой – на возможное влияние хронического воспаления на уровень СФ у пациентов с ХТЭЛГ, которое является важнейшим звеном патогенеза ХТЭЛГ: в условиях воспаления СФ ведет себя как белок острой фазы; помимо этого, повышение уровня гепсидина при воспалении приводит к секвестрации железа в макрофагах, снижая доступность железа для эритропоэза. Для подтверждения данной гипотезы была проведена оценка уровня маркеров воспаления, которая продемонстрировала значимо более высокий уровень СРБ (р=0,001) и ИЛ-8 (р = 0,031) в группе ХТЭЛГ, а также уровня МСР-1 в группах ЛАГ и ХТЭЛГ (р < 0,01) в сравнении с контролем (но не между собой). При этом уровень ИЛ-6 как между группами пациентов, так и в сравнении с контролем, не отличался (р > 0,05). Также в группе ХТЭЛГ были выявлены корреляционные связи уровня СРБ и MCP-1 с гемодинамическими, лабораторными и функциональными показателями тяжести течения ЛГ (СВ, СИ, ЦВД, ТШХ). Полученные результаты в целом совпадают со многими другими исследованиями. Известно, что асептическое воспаление играет важную роль в патогенезе ХТЭЛГ, однако хроническое воспаление также наблюдается при ЛАГ. Была изучена роль гепсидина в развитии ДЖ при ЛАГ и ХТЭЛГ. Уровень гепсидина был выше в группе ХТЭЛГ (р = 0,035), что может указывать на более значимое влияние воспаления на обмен железа у пациентов с ХТЭЛГ по сравнению с ЛАГ, приводя к перераспределительному (функциональному) ДЖ и повышению уровня СФ. Причем в группе ХТЭЛГ гепсидин был связан с маркером тяжести сердечной недостаточности – сильная прямая связь с NT-proBNP (0,77, р = 0,001). Помимо этого показано, что при ЛГ системное или локальное воспаление индуцирует экспрессию гепсидина, нарушая гомеостаз железа в гладкомышечных клетках легочных артерий, что ведет к увеличению эндогенного вазоконстриктора ЕТ-1. В настоящем исследовании уровень ЕТ-1 был значимо выше у пациентов с ЛАГ в сравнении с ХТЭЛГ (р < 0,001) и контролем (р = 0,011). При этом различий в уровне ЕТ-1 у пациентов с ХТЭЛГ и контролем выявлено не было (р > 0,05). Также не было выявлено значимых корреляций между ЕТ-1 и гемодинамическими, лабораторными и функциональными показателями тяжести ЛГ. Однако была выявлена положительная умеренная связь между уровнями ЕТ-1 и HIF-1 (0,559, p = 0,01). Выявленная корреляция может объяснять взаимосвязь обмена железа с патофизиологией ЛАГ на уровне гладкомышечных клеток легочной артерии. Исследование СФ является наиболее специфичным, эффективным и доступным тестом для оценки запасов железа и диагностики железодефицитных состояний. Однако в ситуациях острого или хронического воспаления информативность СФ снижается. В литературе существует предположение, что СФ содержит преимущественно L-субъединицы, участвующие в хранении железа (в тканях-депо), а на фоне воспаления повышается экспрессия H-субъединиц, приводя к повышению СФ. Полученные нами результаты позволили подтвердить преобладание L-субъединиц ферритина в крови у пациентов с ЛАГ и ХТЭЛГ, при этом повышение СФ на фоне воспаления реализуется за счет обеих субъединиц, что ограничивает их использование в дифференциальной диагностике абсолютного и функционального ДЖ у пациентов с прекапиллярной легочной гипертензией. Полученные результаты исследования обмена железа указывают на разные патогенетические варианты ДЖ у пациентов ЛАГ и ХТЭЛГ: в группе ЛАГ значительно более распространен абсолютный ДЖ, что требует постоянного мониторинга запасов железа у этой группы пациентов. В группе ХТЭЛГ, вероятно, более значимый вклад вносит воспаление, что приводит в большинстве случаев к развитию функционального ДЖ и требует использования диагностических критериев, рекомендованных для пациентов с хроническими заболеваниями при принятии решения о назначении терапии препаратами железа. Таким образом, алгоритм лабораторного выявления ДЖ у пациентов с ЛГ может включать следующие этапы: 1) Скрининг на основании расширенного ОАК с дополнительными эритроцитарными и ретикулоцитарными параметрами (на анализаторах 3 класса): • вне зависимости от наличия анемии % Hypo-He с пороговым значением > 0,6 % может указывать на ДЖ (PPV 100%, NPV 57,9%); • RET-He с пороговым значением ≤ 34,5 – может исключать ДЖ с вероятностью 82% (PPV 90,9%, NPV 81,8%). 2) Вне зависимости от достижения критериев анемии пациентам с ЛАГ и ХТЭЛГ должно выполняться исследование маркеров обмена железа с целью выявления/исключения ДЖ: • СФ ниже 30 мкг/л является однозначным критерием абсолютного ДЖ в обеих группах. • С учетом меньшей зависимости от воспаления, показатель НТЖ с пороговым значением < 20% представляется наиболее клинически ценным маркером для диагностики ДЖ в обеих группах. • При этом в группе пациентов с ХТЭЛГ, с учетом более выраженного субклинического системного воспаления, уточняющим критерием ДЖ может быть расчет индекса sTfRF (sTFR/log ferr > 2). • Отсутствие повышения СРБ выше верхнего референтного предела не исключает наличие хронического воспаления у пациентов с ЛГ.

 

Публикации

1. Жиленкова Ю.И., Золотова Е.А., Акбашева М.К., Черныш Н.Ю., Симакова М.А., Карелкина Е.В., Гончарова Н.С. ОЦЕНКА ПАРАМЕТРОВ ГЕМАТОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗАТОРА В ВЫЯВЛЕНИИ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА У ПАЦИЕНТОВ С ПРЕКАПИЛЛЯРНОЙ ЛЕГОЧНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ Материалы XXX Всероссийской юбилейной научно-практической конференции с международным участием "Национальные традиции клинической лабораторной диагностики". Москва, 18-20 марта 2025 года / Под редакцией В.В. Долгова. - М. : Издательство "У Никитских ворот", 2025, Материалы XXX Всероссийской юбилейной научно-практической конференции с международным участием "Национальные традиции клинической лабораторной диагностики". Москва, 18-20 марта 2025 года / Под редакцией В.В. Долгова. - М. : Издательство "У Никитских ворот", 2025. - с. 109-111. (год публикации - 2025)

2. Жиленкова Ю.И., Симакова М.А., Золотова Е.А., Гончарова Н.С., Карелкина Е.В., Моисеева О.М., Вавилова Т.В. РОЛЬ СУБЪЕДИНИЦ ФЕРРИТИНА В ДИАГНОСТИКЕ ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА У ПАЦИЕНТОВ С ЛЕГОЧНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ Трансляционная медицина (год публикации - 2025)

3. ЖИЛЕНКОВА Ю.И., ЗОЛОТОВА Е.А., ВАСИЛЬЕВА Е.Ю., СИМАКОВА М.А., КАРЕЛКИНА Е.В., ГОНЧАРОВА Н.С., МОИСЕЕВА О.М., ВАВИЛОВА Т.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБМЕНА ЖЕЛЕЗА У ПАЦИЕНТОВ С ЛЁГОЧНОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ И ХРОНИЧЕСКОЙ ТРОМБОЭМБОЛИЧЕСКОЙ ЛЁГОЧНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ КЛИНИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА, Клиническая лабораторная диагностика. – 2024. – Т. 69, № 6. – С. 30-43 (год публикации - 2024)
10.17816/cld629834

4. Ю.И. Жиленкова, М.А. Симакова, Е.А. Золотова, Д.Д. Ковалева, Н.С. Гончарова, Е.В. Карелкина, О.М. Моисеева, Т.В. Вавилова ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО МАРКЕРА ДЕФИЦИТА ЖЕЛЕЗА ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ТРОМБОЭМБОЛИЧЕСКОЙ ЛЕГОЧНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ И ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКАЯ И КЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА (год публикации - 2025)