PhD (Medicine), Associate Professor, Department of Physical Culture and Health
кандидат медицинских наук, доцент кафедры физической культуры и здоровья
PhD (Pharmacy), Senior Research Associate, Department of Clinical Laboratory Diagnostics, Research Institute of Cardiology
кандидат фарм. наук, старший научный сотрудник отделения клинической лабораторной диагностики
Junior Research Associate, Department of Atherosclerosis and Chronic Ischemic Heart Disease
младший научный сотрудник отделения атеросклероза и хронической ишемической болезни сердца
PhD (Biology), Associate Professor, Department of Biophysics and Functional Diagnostics
кандидат биологических наук, доцент кафедры биофизики и функциональной диагностики
PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Pathophysiology
доктор медицинских наук, профессор кафедры патофизиологии
PhD, MD (Biology), Professor, Department of Biophysics and Functional Diagnostics
доктор биологических наук, профессор кафедры биофизики и функциональной диагностики
Biological significance of hydrogen sulfide (H2S) in regulation of platelet functions and in development of thrombosis is being studied, but there is no consensus on the role of H2S in these physiological processes. The platelets are very sensitive to various mediators released from blood vessels and blood cells. Multiple pro-inflammatory molecules may exert direct effects on the state of cardiovascular system. Thus, an imbalance in the production of pro-inflammatory and anti-inflammatory cytokines increases the risk of thrombosis, and it can lead to endothelial dysfunction, instability and rupture of atherosclerotic plaques. The aim of our study was to determine concentrations and identify the relationships between certain biomarkers (LIGHT, PlGF, IFNá2, TNFáâ, IL-3, IL-5, IL-6, IL-8, IL-15, IL-17F, MIP-1á, CXCL16) and collagen-induced platelet aggregation in presence of hydrogen sulfide exposure in patients with coronary heart disease. We performed a simple one-step comparative study which included 22 patients with coronary artery disease (CHD). The level of biomarkers was determined by multiplex analysis (xMAP technology). Platelet aggregation activity was studied by the turbidimetric assay. All samples were examined against the background of a 30-min pre-incubation with hydrogen sulfide, with the addition of an aggregation inducer (collagen, 2 mmol/L). Sodium hydrosulfide at a concentration of 10-6 M was used as a hydrogen sulfide donor. The results of comparative and correlation analysis were considered reliable at a statistical significance level of p < 0.05. The patients were divided into two groups, i.e., group 1 (n = 10) showed a reduced aggregation or a decreased size of aggregates against the background of preincubation with H2S. In group 2 (n = 12), preincubation with H2S was followed by increased degree or size of platelet aggregates. The concentrations of tumor necrosis factor ligand (LIGHT), interferon IFNá2, interleukins IL-3, IL-8, IL-15, IL-17F, chemokine CCL3/MIP-1a were significantly increased in group 2 patients, where collagen-induced platelet aggregation increased upon preincubation H2S, as compared with patients in group 1. The correlation analysis revealed positive correlations found that in the 1st group of patients between the concentrations of MIP-1a (Rs = 0.56, p = 0.03; Rs = 0.69, p = 0.01), IL-5 (Rs = 0.83, p = 0.01; Rs = 0.73, p = 0.01), and IL-8 (Rs = 0.60, p = 0.02; Rs = 0.95, p = 0.01), respectively, and with both size of aggregates and the index of the platelet aggregation degree. Moreover, distinct correlations between the aggregate size and the concentration of IL-6 (Rs = 0.53, p = 0.04) were revealed. In the 2nd group of patients, correlations were found with the size of aggregates and PIGF (Rs = 0.59, p = 0.04), and between CXCL16 values and the size of aggregates (Rs = 0.58, p = 0.04), like as with the degree of aggregation (Rs = 0.65, p = 0.04). Thus, we have found that, in 2 groups of patients with coronary heart disease with increased collagen-induced platelet aggregation, preincubated with H2S, higher concentrations of inflammatory biomarkers (IFNá2, IL-3, IL-8, IL-15, IL-17F, MIP-1á) were detected. One may suggest that the more pronounced proinflammatory state in this group of patients may cause platelet resistance to inhibitory effect of hydrogen sulfide. In the 1st group of patients, we revealed multiple correlations of aggregation parameters with values of inflammatory markers (IL-5, IL-6, IL-8, MIP- 1a), which may be a pre-requisite for different corrective therapies for the patients of these groups.
Исследование биологической значимости сероводорода (H2S) в регуляции функций тромбоцитов и в развитии тромбоза проводятся, но нет единого мнения о роли сероводорода в этих процессах. Тромбоциты очень чувствительны к различным медиаторам, высвобождающимся из сосудов и клеток крови. Множественные провоспалительные молекулы мoгут оказывать непосредственное влияние на состояние сердечно-сосудистой системы. Так, дисбаланс продукции провоспалительных и противовоспалительных цитокинов повышает риск тромбообразования и может приводить к эндoтелиальной дисфункции, нестабильности и разрыву атеросклеротической бляшек.
Целью исследования являлось определить концентрации и выявить взаимосвязь биoмаркеров (LIGHT, PlGF, IFNα2, TNFαβ, IL-3, IL-5, IL-6, IL-8, IL-15, IL-17F, MIP-1α, CXCL16) с показателями коллаген-индуцированной агрегации тромбоцитов на фоне действия сероводорода у пациентов с ишемической болезнью сердца.
Проведено одномоментное простое сравнительное исследование. В исследование включено 22 пациента с ишемической болезнью сердца (ИБС). Уровень биомаркеров определяли методом мультиплексного анализа (xMAP-технология). Агрегационную активность тромбоцитов исследовали турбодиметрическим методом. Все oбразцы исследовали на фоне 30 минутной прединкубации с сероводородом, с добавлением индуктора агрегации коллагена в концентрации 2 мкмоль/л. В качестве донора сероводорода использовали гидросульфид натрия в кoнцентрации 10-6 М. Результаты сравнительного и корреляционного анализа считали достоверными при уровне статистической значимости р < 0,05.
Пациенты были разделены на две группы: 1-я группа (n = 10) – степень агрегации или размер агрегатoв снижались на фоне преинкубации c сероводородом и 2-я группа (n = 12) – преинкубация с сероводородом приводила к увеличению степени или размеров агрегатов. Концентрации лиганда фактoра некрoза опухоли (LIGHT), интерферона IFNα2, интерлейкинов IL-3, IL-8, IL-15, IL- 17F, хемокина CCL3/MIP-1α были значимо повышены во 2-й группе пациентов, у которых коллаген-индуцированная агрегация увеличивалась на фоне преинкубации c сероводородом, по сравнению с пациентами 1-й группы. Проведенный корреляционный анализ выявил, что в 1-й группе пациентов обнаружены положительные корреляционные связи между концентрациями MIP-1α (Rs = 0,56, p = 0,03; Rs = 0,69, p = 0,01), IL-5 (Rs = 0,83, p = 0,01; Rs = 0,73, p = 0,01) и IL-8 (Rs = 0,60, p = 0,02; Rs = 0,95, p = 0,01) соответственно, как с размером агрегатов, так и с показателем степени агрегации тромбоцитов. Кроме того, выявлены корреляционные связи размера агрегатов с концентрацией IL-6 (Rs = 0,53, p = 0,04). Во 2-й группе пациентов выявлены корреляционные связи с размером агрегатов и PIGF (Rs = 0,59, p = 0,04) и с CXCL16 как с размером агрегатов (Rs = 0,58, p = 0,04), так и со степенью агрегации (Rs = 0,65, p = 0,04). Таким образом, установлено, что у 2-й группы пациентов с ишемической болезнью сердца с повышением коллаген-индуцированной агрегации тромбоцитов, на фоне преинкубации с сероводородом, выявляются более высокие концентрации биомаркеров воспаления (IFNα2, IL-3, IL-8, IL-15, IL-17F, MIP-1α). Вероятно, именно более выраженный провоспалительный статус в данной группе пациентов приводит к инертности тромбоцитов в отношении ингибирующего действия сероводорода. В 1-й же группе пациентов выявлены множественные корреляции параметров агрегации с показателями маркеров воспаления (IL-5, IL-6, IL-8, MIP-1α), что может обусловливать использование различной коррекционной терапии для пациентов этих групп.