Клинико-прогностическое значение исследования белка Клото при инфаркте миокарда на фоне хронической обструктивной болезни легких

Основные положения диссертации опубликованы в Аст-
раханском медицинском журнале (2020; 2021); Вестнике но-
вых медицинских технологий (2021), Забайкальском медицин-
ском вестнике (2020), в журналах «Терапия» (2020), «Туберку-
лез и болезни легких» (2021); в материалах научно-практиче-
ской конференции с международным участием «Аспирант-
ские чтения» (Самара, 2020), международной научно-практи-
ческой онлайн конференции к 90-летию Самаркандского гос-
ударственного медицинского института «Фундаментальная
наука в современной медицине» (Самарканд, 2020).
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования (математическая модель про-
гнозирования осложненного течения ИМ на фоне ХОБЛ)
внедрены в практическое здравоохранение: используются в
работе кардиологического отделения ГБУЗ АО АМОКБ (г.
Астрахань).
Теоретические положения и выводы, описанные в дис-
сертационном исследовании, внедрены в образовательные ма-
териалы и применяются в учебном процессе студентов, орди-
наторов и врачей, обучающихся по программам повышения
квалификации, на кафедрах кардиологии ФПО и госпитальной
терапии ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России.
Связь работы с планом научных исследований
Диссертационное исследование выполнено в соответ-
ствии с планом научно-исследовательской работы ФГБОУ ВО
«Астраханский государственный медицинский университет»
Минздрава России в рамках комплексно-целевой программы
«Острый коронарный синдром – клинические особенности, па-
тогенез, диагностика, прогноз». Номер государственной реги-
страции № АААА-А17-117102450025-4.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 11 научных работ,
из них 8 – в рецензируемых научных изданиях, рекомендован-
ных ВАК Министерства науки и высшего образования Россий-
ской Федерации для публикации основных научных результа-
тов диссертационных исследований.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа изложена на 124 страницах ма-
шинописного текста и состоит из введения, обзора литера-
туры, характеристики групп наблюдения, методов исследова-
ния, 4-х глав собственных исследований, обсуждения полу-
ченных результатов, выводов и практических рекомендаций.
Текст иллюстрирован 20 таблицами, 14 рисунками и 2 клини-
ческими примерами. Указатель литературы содержит 217 ис-
точников, из них 114 – отечественных и 103 – зарубежных.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Период исследования 2017-2021 гг. От обследуемых
было получено информированное согласие на участие в иссле-
довании. Всего было обследовано 194 человека, все обследуе-
мые пациенты были мужского пола. По мере выявления у них
критериев исключения пациенты из исследования выбывали.
Лица группы контроля были сопоставимы по возрасту и полу
с обследуемыми пациентами.
Проведение исследования было рассмотрено и одобрено
Локальным Этическим Комитетом. На рисунке 1 представлен
дизайн исследования.

Рисунок 1 – Дизайн исследования

Все пациенты с ХОБЛ, которые вошли в основную
группу и в одну из групп сравнения были разделены на под-
группы в зависимости от длительности ХОБЛ (1-9 лет; 10 лет
и >); от степени бронхообструкции (II степень – объем форси-
рованного выдоха за 1 секунду (ОФВ1) 50-79%; III степень –
ОФВ1 30-49%); от степени тяжести симптомов (САТ-тест
(COPD Assessment Test), выраженность одышки по шкале
mMRC (Modified Medical Research Council Dyspnea Scale)) и
риска обострений ХОБЛ (А – с невыраженными симптомами и
редкими обострениями; В – с выраженными симптомами и
редкими обострениями; С – с невыраженными симптомами с
частыми обострениями; D – с выраженными симптомами и ча-
стыми обострениями); от стажа табакокурения (10-20 лет; 20-
30 лет; от 30 и > лет).
В исследование не включали пациентов с острым ИМ,
который явился осложнением чрескожного коронарного вме-
шательства или коронарного шунтирования; ХОБЛ крайне тя-
желой степени тяжести; терминальной почечной недостаточ-
ностью (скорость клубочковой фильтрации менее 30 мл/мин);
наличием любого хронического заболевания в стадии обостре-
ния; онкопатологией; сахарным диабетом.
Критериями включения в исследование явились: доку-
ментированный впервые развившийся ИМ, подтвержденный
результатами электрокардиографии, сывороточными марке-
рами некроза; верифицированная на догоспитальном этапе
ХОБЛ, пациенты с эмфизематозным, бронхитическим и сме-
шанным фенотипами, вне обострения; возраст обследуемых
до 60 лет; информированное согласие на участие в исследова-
нии.
Верификация диагноза и лечение пациентов с ИМ про-
водились в соответствии с современными клиническими реко-
мендациями – «4-е Универсальное определение инфаркта мио-
карда» 2019 г.; «Острый инфаркт миокарда с подъемом сег-
мента ST электрокардиограммы: клинические рекомендации».
Верификация диагноза и лечение пациентов с ХОБЛ проводи-
лось согласно рекомендациям GOLD 2019 г. пересмотра.
Значение возраста пациентов с ИМ составило 54 [46;59]
лет. Среднее значение возраста пациентов с ХОБЛ составило
55 [49;59] лет, у пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ – 57 [51;59]
лет.
Длительность ХОБЛ среди пациентов с мононозологией
в виде ХОБЛ составила 18,5 [3;25] лет, среди пациентов с ИМ
на фоне ХОБЛ – 25 [8;28] лет.
Индекс курения у пациентов с ИМ составил 8,1 [6,4;9,8],
с ХОБЛ – 31,3 [15,5;38,2] пачки/лет, среди пациентов с ИМ на
фоне ХОБЛ – 34,7 [19,9;41,1] пачки/лет. Анамнез курения
имелся у 100% пациентов.
Объём комплексного обследования, включающего со-
временные функциональные, инструментальные и лаборатор-
ные исследования, составил 100%. Все лабораторные и ин-
струментальные исследования проводили по стандартной ме-
тодике с интерпретацией результатов по общeпринятым нор-
мативам.
Определение белка Клото в сыворотке крови проводили
методом иммуноферментного анализа (ИФА) по методике, ре-
комендованной производителем коммерческой тест-системы
«Klotho (KL)» (нг/мл) (Uscn Life Science Inc. Wuhan. Каталож-
ный номер № E97757Hu).
Статистическая обработка данных проводилась при по-
мощи STATISTICA 12.0 и SPSS 20 версия. Разработка матема-
тической модели прогнозирования риска развития жизнеугро-
жающих осложнений проводилась с помощью метода бинар-
ной логистической регрессии с расчетом: диагностической
чувствительности (ДЧ), диагностической специфичности
(ДС), диагностической эффективности (ДЭ), прогностической
ценности положительного результата (ПЦПР) и прогностиче-
ской ценности отрицательного результата (ПЦОР).
Оценка математической модели производилась с ис-
пользованием Omnibus Test, меры определенности
Кокса&Шнела и Нэйджелкерка, критерия Вальда. Также, рас-
считывали прогностическую критериальную валидность теста
(r).
Оценка качества разработанной математической модели
проводилась с помощью ROC-анализа.
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Нами была предпринята попытка исследовать уровень
белка Клото в крови при мононозологии (ХОБЛ, ИМ) и при
ИМ на фоне ХОБЛ в сравнительном аспекте.
В результате проведенного анализа было установлено
наличие статистически значимых различий по уровню белка
Клото (р<0,001) между изучаемыми группами пациентов при межгрупповом сравнении (табл. 1). Самый низкий уровень белка Клото был выявлен в группе пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ и был статистически значимо ниже (р<0,001) по срав- нению с группами пациентов с мононозологией - ХОБЛ и ИМ, а также по сравнению с группой контроля. Из полученных дан- ных следует, что при коморбидном сочетании ИМ на фоне ХОБЛ имеет место статистически значимо самый низкий уро- вень белка Клото по сравнению с пациентами с мононозоло- гией (ИМ, ХОБЛ), что, возможно, связано с ухудшением со- стояния физиологических процессов кардиореспираторной системы у пациентов с ИМ при наличии ХОБЛ. Таблица 1 - Уровень белка Клото в исследуемых группах №ГруппаУровень белка Клото,p (нг/мл) 1Контроль (n=30)0,86 [0,4;0,98] 2ИМ (n=50)0,53р1-2* [0,41;0,81] 3ХОБЛ (n=54)0,42р1-3* [0,34;0,53]р2-3* 4ИМ на фоне0,3р1-4* ХОБЛ (n=60)[0,17;0,45]р2-4* р3-4* Примечание: значение критерия Краскела-Уоллиса составило p<0,001, уровень статистической значимости p=0,009; * - р<0,001. На следующем этапе были проанализированы уровни белка Клото у больных ХОБЛ в зависимости от длительности заболевания. По количественному распределению подгруппы пациентов были сопоставимы. При проведение межгруппо- вого анализа было выявлено, что в группе пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ в подгруппах пациентов с длительностью заболе- вания 1-9 лет и 10 лет и более - уровень белка Клото был ста- тистически значимо ниже, чем в группе пациентов с ХОБЛ в соответствующих подгруппах (р<0,001, р<0,001). Также ста- тистически значимо низкий уровень белка Клото отмечался именно у пациентов с большей длительностью ХОБЛ. Таким образом, в группе пациентов с коморбидной патологией уро- вень изучаемого белка был статистически значимо ниже, чем у пациентов с мононозологией (табл. 2). Таблица 2 - Уровень белка Клото (нг/мл) в зависимости от дли- тельности ХОБЛ ХОБЛ (n=54) 1-9 лет (n=18)10 и > лет (n=36)
0,48 [0,40;0,53]0,38 [0,34;0,43]
р1 *
ИМ на фоне ХОБЛ (n=60)
1-9 лет (n=19)10 и > лет (n=41)
0,35 [0,31;0,45]0,25 [0,17;0,33]
р2=0,030р1 *
р3 *
Примечание: р1 – с подгруппой пациентов с длительностью ХОБЛ 1-9
лет внутри группы; р2 – между группами пациентов с ХОБЛ и с ИМ на
фоне ХОБЛ в подгруппе пациентов с длительностью ХОБЛ 1-9 лет; р3 –
между группами пациентов с ХОБЛ и с ИМ на фоне ХОБЛ в подгруппе
пациентов с длительностью ХОБЛ 10 лет и более. Значение критерия
Краскела-Уоллиса составило р<0,001, уровень статистической значимо- сти р=0,009; * - р<0,001. Далее мы исследовали пациентов в зависимости от фе- нотипов ХОБЛ (эмфизематозный, бронхитический, смешан- ный) (таб. 3). По частоте встречаемости фенотипов ХОБЛ об- следуемые пациенты были сопоставимы. Таблица 3 - Уровень белка Клото (нг/мл) в зависимости от фе- нотипа ХОБЛ ХОБЛ (n=54) Фенотип ХОБЛ ЭмфизематозныйБронхитическийСмешанный (n=15)(n=22)(n=17) 0,49 [0,39;0,53]0,36 [0,34;0,41]0,4 [0,35;0,43] р1 *р1=0,002 р2=0,005 ИМ на фоне ХОБЛ (n=60) Фенотип ХОБЛ ЭмфизематозныйБронхитическийСмешанный (n=18)(n=23)(n=19) 0,39 [0,31;0,45]0,25 [0,17;0,33]0,3 [0,24;0,36] р3*р1 *р1* р2 *р3* р3 * Примечание: р1 - с пациентами с эмфизематозным фенотипом внутри группы; р2 - с пациентами со смешанным фенотипом внутри группы; р 3 - с группой пациентов с ХОБЛ с соответствующим фенотипом. Значе- ние критерия Краскела-Уоллиса составило p<0,001, уровень статисти- ческой значимости p=0,006; * - р<0,001. У пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ самый низкий уровень белка Клото был в подгруппе с бронхитическим фенотипом, что было статистически значимо ниже, чем в подгруппах па- циентов с эмфизематозным и смешанным фенотипами (р<0,001, р<0,001). При межгрупповом сравнении уровни белка Клото у пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ с эмфизематоз- ным, бронхитическим и смешанным фенотипами были стати- стически значимо ниже, чем у аналогичных пациентов с ХОБЛ (р<0,001). На следующем этапе нами был проанализирован уро- вень белка Клото в зависимости от стажа табакокурения (таб. 4). Количество пациентов в подгруппах было сопоставимо. Таблица 4 - Уровень белка Клото (нг/мл) среди пациентов с ХОБЛ в зависимости от стажа табакокурения ХОБЛ (n=54) Стаж табакокурения 10-20 лет (n=11)20-30 лет (n=21) от 30 и > лет (n=22)
0,460,420,37
[0,41;0,53][0,38;0,47][0,34;0,41]
р1=0,004р1*; p2*
ИМ на фоне ХОБЛ (n=60)
Стаж табакокурения
10-20 лет (n=9)20-30 лет (n=19) от 30 и > лет (n=32)
0,40,320,24
[0,35;0,45][0,23;0,37][0,17;0,34]
р3=0,001р1*; р3*р1*; p2*; р3*
Примечание: р1 – с пациентами со стажем табакокурения 10-20 лет
внутри группы; р2 – с пациентами со стажем табакокурения 20-30 лет
внутри группы; р3 – с пациентами с ХОБЛ в соответствующей под-
группе; Значение критерия Краскела-Уоллиса составило p<0,001, уро- вень статистической значимости p=0,017; * - р<0,001. Было выявлено, что уровень белка Клото статистически значимо ниже именно у пациентов с большим стажем табако- курения. При проведение межгруппового анализа было выяв- лено, что у пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ со стажем табако- курения 10-20 лет, 20-30 лет и от 30 и более лет - уровень белка Клото был статистически значимо ниже, чем у пациентов с ХОБЛ с соответствующим стажем курения. Далее для реализации оценки течения и прогрессирова- ния ХОБЛ мы решили изучить уровень белка Клото в иссле- дуемых подгруппах A, B, C и D, описанных выше. Количе- ственное распределение пациентов было сопоставимо. Проанализировав полученные результаты, было выяв- лено, что, как в группе пациентов с ХОБЛ, так и в группе па- циентов с ИМ на фоне ХОБЛ, самое низкое значение уровня белка Клото определялось у пациентов, принадлежащих под- группе D (с выраженными симптомами и частыми обострени- ями). В верификации и лечении ХОБЛ важную роль отводят выявлению степени бронхообструкции, вследствие чего далее мы изучили и проанализировали уровень белка Клото в зави- симости от уровня ОФВ1. По количественному распределению подгруппы пациентов были сопоставимы. В группе ИМ на фоне ХОБЛ при II и III степени бронхо- обструкции уровень белка Клото был статистически значимо ниже (р<0,001), чем у аналогичных пациентов с ХОБЛ. То есть, у пациентов с коморбидной патологией уровень белка Клото при II и III степени бронхообструкции ниже в сравнении с аналогичными показателями у пациентов с мононозологией в виде ХОБЛ. Необходимость поиска новых биомаркеров для повыше- ния выживаемости пациентов с осложненным течением ИМ привела к изучению содержания белка Клото у соответствую- щих больных. Мы изучили уровень белка Клото при осложненном те- чении ИМ (таб. 5). Частота встречаемости пациентов с неосложненным течением ИМ в исследуемых группах была статистически значимо выше, чем частота встречаемости па- циентов с осложненным ИМ (χ2 с п. Йетса=14,85; df=1; p<0,001 и χ2=13,32; df=1; p<0,001). У пациентов с осложненным течением ИМ имелись ста- тистически значимые (р<0,001) различия с пациентами с неосложненным течением, и похожая тенденция прослежива- лась среди пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ: уровень белка Клото в подгруппах пациентов с осложненным ИМ был стати- стически значимо ниже, чем в подгруппах пациентов с неосложненным ИМ. При проведении межгруппового сравнения установлено, что у пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ с осложненным течением уровень белка Клото был статистически значимо ниже по сравнению с пациентами с неосложненным течением ИМ как внутри группы, так и по сравнению с подгруппами пациентов с мононозологией (р<0,001). Таблица 5 - Уровень белка Клото (нг/мл) у пациентов с ослож- ненным и неосложненным течением ИМ ИМ (n=50)ИМ на фоне ХОБЛ (n=60) Течение ИМ Неосложнен- Осложнен- Неосложнен- Осложнен- ное (n=42)ное (n=8)ное (n=47)ное (n=13) 0,60,480,370,23 [0,54;0,67][0,41;0,58][0,31;0,45][0,17;0,36] р1*р2*р1*, р3* Примечание: р1 - с подгруппой пациентов с неосложненным течением ИМ в соответствующей группе; p2 - с подгруппой пациентов с неослож- ненным течением ИМ в группе пациентов с ИМ; p 3 - с подгруппой па- циентов с осложненным течением ИМ в группе пациентов с ИМ; Значе- ние критерия Краскела-Уоллиса составило p<0,001, уровень статисти- ческой значимости p=0,009; * - р<0,001. Далее нами был рассмотрен уровень белка Клото в зави- симости от количества пораженных КА, так как данный фак- тор также важен в прогностических и терапевтических целях (таб. 6). Было установлено, что уровень белка Клото меньше у пациентов с большим количеством пораженных КА как в группе ИМ, так и в группе ИМ на фоне ХОБЛ. При межгруп- повом сравнении обнаружено, что в группе с коморбидной па- тологией значение уровня белка Клото у пациентов с 1-ой, 2- мя, 3-мя и более пораженными КА было статистически зна- чимо ниже по сравнению с пациентами с мононозологией с со- ответствующим поражением КА. Таблица 6 - Уровень белка Клото (нг/мл) в зависимости от рас- пространенности поражения КА Пораженные КАГруппа пациентов ИМ (n=50)ИМ на фоне ХОБЛ (n=60) Однососудистое0,540,39 [0,48;0,67][0,28; 0,45] р3* Двухсосудистое0,500,30 [0,45;0,55][0,21;0,40] р1 *р1=0,002, р3* Трехсосудистое и0,450,24 более[0,41;0,51][0,17;0,31] р1*, p2=0,006р1*, р2=0,002, р3* Примечание: р1 - с пациентами с однососудистым поражением в соот- ветствующих группах; р2 - с пациентами с двухсосудистым поражением в соответствующих группах; р3 - с пациентами с ИМ с соответствую- щим количеством пораженных КА. Значение критерия Краскела-Уол- лиса составило p<0,001, уровень статистической значимости p=0,006; * - р<0,001. На последнем этапе исследования нами была предпри- нята попытка разработать прогностическую математическую модель развития осложненного течения ИМ (отек легких, кар- диогенный шок) у пациентов с ХОБЛ при помощи метода би- нарной логистической регрессии. В качестве исхода рассмат- ривались два варианта развития событий: 1 - осложненное те- чение ИМ; 0 - неосложненное течение ИМ. Порог отсечения был принят равным 0,5 (при значении вероятности <0,5 - со- бытие не наступит, при значении ≥0,5 - событие наступит). Формула: р = 1+е− , где: р - вероятность наступления исхода в долях еди- ницы; e - число Эйлера, равное 2,71828; z - показатель степени в логистической функции, определяемый по формуле (z = 1,052 - 22,119 × БКлото + 1,648 × БО + 4,196 × Подгруппа); - 22,119 - коэффициент первой переменной; БКлото - уровень белка Клото, нг/мл; 1,648 - коэффициент второй переменной; БО - выраженность бронхообструкции (0 - II степень, 1 - III степень); 4,196 - коэффициент третьей переменной; подгруппа - подгруппа ХОБЛ, установленная на основе анамнестических данных о выраженности клинических симптомов и частоте обострений; подгруппа D оказывала значимое влияние на раз- витие осложнений и кодировалась как 1, иные подгруппы (A, B, С) кодировались как 0; 1,052 - константа. Полученные ре- зультаты Omnibus Test указывают на статистическую значи- мость разработанной математической модели χ2=36,930, df=3; р<0,001. ДЧ разработанной математической модели составила 97,9%. ДС - 84,6%, ДЭ - 95,0%. ПЦПР - 91,7%, ПЦОР - 95,8%. R квадрат Нэйджелкерка составил 70,9%. Значение площадь под ROC-кривой составило 0,836±0,08 с 95% доверительным интервалом (ДИ) 0,679-0,992. Данные значения указывают на очень хорошее качество разработанной математической мо- дели (рис. 2). Пороговый уровень белка Клото «точка разделе- ния» (cut off), значимый для прогноза развития осложнений составил 0,34 нг/мл. При уровне белка Клото ниже данного значения прогнозируется развитие осложненного течения ИМ. Рисунок 2 - Площадь под ROC-кривой Выводы 1. Установлено, что уровень белка Клото в сыворотке крови пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ статистически значимо ниже по сравнению с пациентами с мононозологией в виде ИМ и ХОБЛ. 2. Выявлено, что у пациентов с большей длительностью течения ХОБЛ уровень белка Клото в сыворотке крови стати- стически значимо ниже как в группе пациентов с коморбидной патологией, так и у пациентов с мононозологией. Чем выше степень бронхообструкции ХОБЛ, тем статистически значи- мый низкий выявлялся уровень белка Клото. Бронхитиче- скому фенотипу ХОБЛ и наибольшему стажу табакокурения соответствовал статистически значимо наиболее низкий уро- вень белка Клото. 3. У пациентов с осложненным течением ИМ на фоне ХОБЛ уровень белка Клото статистически значимо ниже, чем у пациентов с неосложненным течением ИМ. Статистически значимо самый низкий уровень белка Клото наблюдался у па- циентов с 3-мя и более пораженными коронарными артериями в группе пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ в сравнении с паци- ентов с 1-ой или 2-мя пораженными коронарными артериями. 4. Разработанная математическая модель с использова- нием значений уровня белка Клото позволяет индивидуально прогнозировать вероятность развития осложнений (кардио- генный шок, отек легких) у пациентов с ИМ на фоне ХОБЛ. Рассчитан пороговый уровень белка Клото, значимый для про- гноза развития отека легких и кардиогенного шока в остром периоде ИМ на фоне ХОБЛ - 0,34 нг/мл. Практические рекомендации 1. Рекомендовать для раннего прогнозирования развития осложненного течения ИМ на фоне ХОБЛ определять уровень белка Клото в сыворотке крови пациента методом иммунофер- ментного анализа. При этом, пороговый уровень белка Клото «точка разделения» (cut off), значимый для прогноза развития отека легких и кардиогенного шока в остром периоде ИМ на фоне ХОБЛ, составляет 0,34 нг/мл. При уровне белка Клото ниже данного значения прогнозируется развитие осложнен- ного течения. 2. Рекомендовать определять подгруппу (фенотип А, B, C, D) ХОБЛ и выраженность бронхообструкции по результа- там спирографии для прогнозирования вероятности развития осложнений ИМ (отек легких, кардиогенный шок) на фоне ХОБЛ. 3. Рекомендовать использовать в клинической практике математическую модель индивидуального прогноза риска раз- вития осложнений (отёк лёгких, кардиогенный шок) у пациен- тов с ИМ на фоне ХОБЛ (р = 1+е− ).