Beta-adrenergic reactivity of erythrocyte membranes in adolescents with supraventricular and ventricular arrhythmias before and after radiofrequency ablation

Aim. To evaluate β-adrenergic reactivity of erythrocyte membranes (β-ARM) in adolescents with ventricular and supraventricular arrhythmias before and after radiofrequency ablation (RFA) of heart rhythm disturbances.

Materials and methods. The study included 49 adolescents aged 11–17 years, of which 15 had Wolff – Parkinson – White pattern (WPW), 13 – WPW syndrome, 10 – atrioventricular nodal reentry tachycardia (AVNRT), and 11 – ventricular arrhythmia (VA). The control group consisted of 11 adolescents without cardiovascular pathology. All patients received surgical treatment for heart rhythm disturbances (HRD) using RFA. In patients with HRD, β-ARM was determined by a set of reagents BETA-ARM AGAT (AGAT LLC, Russia) before RFA and 3 days after it. In the control group, the parameter was determined at the stage of inclusion in the study.

Results. In adolescents with supraventricular arrhythmias, median values of β-ARM did not differ significantly from the control group. RFA in adolescents in these groups did not affect the value of β-ARM on day 3 after the surgery. In adolescents with VA, the median value of β-ARM was initially higher than in the control group (p = 0.026). On day 3 after RFA, an increase in β-ARM was noted in this group (p = 0.028) compared to baseline values.

Conclusion. Activation of the sympathetic nervous system plays a significant role in the pathogenesis of VA in adolescence. The study showed the possibility of using β-ARM to assess the state of the sympathetic nervous system in patients with methodological limitations in analyzing heart rate variability.

1. Janson C.M., Millenson M.E., Okunowo O., Dai D., Christmyer Z., Tan R.B. et al. Incidence of life-threatening events in children with Wolff-Parkinson-White syndrome: Analysis of a large claims database. Heart Rhythm. 2022;19(4):642–647. DOI: 10.1016/j.hrthm.2021.12.009.

2. Alken F.A., Scherschel K., Zhu E., Kahle A.K., Meyer C. Langzeitergebnisse der Katheterablation bei AV-Knoten-Reentry-Tachykardien und akzessorischen Leitungsbahnen [Long-term results of catheter ablation for AV nodal reentry tachycardias and accessory pathways]. Herzschrittmacherther Elektrophysiol. 2023;34(4):278–285. (In Germ.). DOI: 10.1007/s00399-023-00965-0.

3. Школьникова М. А. Детская кардиология в России на рубеже столетий. Вестник аритмологии. 2000;18:15–19.

4. Елисеева О.В. Клинико-функциональная характеристика детей с желудочковыми аритмиями в зависимости от локализации эктопического очага. Вестник аритмологии. 2021;4(106):15–23. DOI: 10.35336/VA-2021-4-15-23.

5. Сайфуллаева Д.В. Нарушения ритма сердца у детей. Вестник экстренной медицины. 2017;1:119–125.

6. Bücking C., Michaelis A., Markel F., Weidenbach M., Dähnert I., Gebauer R.A. et al. Evaluation of Clinical Course and Maintenance Drug Treatment of Supraventricular Tachycardia in Children During the First Years of Life. A Cohort Study from Eastern Germany. Pediatr. Cardiol. 2022;43(2):332–343. DOI: 10.1007/s00246-021-02724-9.

7. Pilmer C.M., Kirsh J.A., Hildebrandt D., Krahn A.D., Gow R.M. Sudden cardiac death in children and adolescents between 1 and 19 years of age. Heart Rhythm. 2014;11(2):239– 245. DOI: 10.1016/j.hrthm.2013.11.006.

8. Xinxing S., Jie Z., Lu Z., He B. The efficacy and safety of radiofrequency сatheter ablation for cardiac arrhythmias in pediatric patients. Heart Surg. Forum. 2020;23(2):E114–E117. DOI: 10.1532/hsf.2837.

9. Плотникова И.В., Афанасьев С.А., Перевозникова Ю.Е., Свинцова Л.И., Реброва Т.Ю., Джаффарова О.Ю. Вклад вегетативной нервной системы в формирование нарушений ритма сердца в детском возрасте (обзор литературы). Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(2):23–29. DOI: 10.29001/2073-8552-2023-38-2-23-29.

10. Баранов А.А., Васичкина Е.С., Ильдарова Р.А., Лебедев Д.С., Намазова-Баранова Л.С., Покушалов Е.А. и др. Желудочковая экстрасистолия у детей. Педиатрическая фармакология. 2018;15(6):435–446. DOI: 10.15690/pf.v15i6.1981.

11. Atabekov T.A., Batalov R.E., Rebrova T.Y., Krivolapov S.N., Muslimova E.F., Khlynin M.S. et al. Ventricular tachycardia incidence and erythrocyte membranes β-adrenoreactivity in patients with implanted cardioverter-defibrillator. Pacing and Clinical Electrophysiology. 2022;45(4):452–460. DOI: 10.1111/pace.14479.

12. Арчаков Е.А., Баталов Р.Е., Эшматов О.Р. Степанов И.В., Муслимова Э.Ф., Реброва Т.Ю. и др. Эффективность катетерного лечения фибрилляции предсердий у пациентов с миокардитом в зависимости от адренореактивности организма (проспективное одноцентровое исследование). Вестник Российской академии медицинских наук. 2023;78(2):151–159. DOI: 10.15690/vramn8334.

13. Клинические рекомендации по проведению электрофизиологических исследований, катетерной абляции и применению имплантируемых антиаритмических устройств; 3-е изд., доп. и перераб. М.: МАКС-Пресс; 2013:596.

14. Philip Saul J., Kanter R.J.; WRITING COMMITTEE; Abrams D., Asirvatham S., Bar-Cohen Y., Blaufox A.D. et al. PACES/HRS expert consensus statement on the use of catheter ablation in children and patients with congenital heart disease: Developed in partnership with the Pediatric and Congenital Electrophysiology Society (PACES) and the Heart Rhythm Society (HRS). Endorsed by the governing bodies of PACES, HRS, the American Academy of Pediatrics (AAP), the American Heart Association (AHA), and the Association for European Pediatric and Congenital Cardiology (AEPC). Heart Rhythm. 2016;13(6):e251–289. DOI: 10.1016/j.hrthm.2016.02.009.

15. Bree F., Gault I., d’Athis P., Tillement J.P. Beta adrenoceptors of human red blood cells, determination of their subtypes. Biochem. Pharmacol. 1984;33(24):4045–4050. DOI: 10.1016/0006-2952(84)90019-4.

16. Крысова А.В., Куншин А.А., Циркин В.И. Роль альфаи бета-адренорецепторов в реализации способности адреналина изменять осмотическую резистeнтность эритроцитов небеременных женщин. Вятский медицинский вестник. 2011;3-4:8–13.

17. Ali D.C., Naveed M., Gordon A., Majeed F., Saeed M., Ogbuke M.I. et al. β-Adrenergic receptor, an essential target in cardiovascular diseases. Heart Fail. Rev. 2020;25(2):343– 354. DOI: 10.1007/s10741-019-09825-x.

18. Гарганеева А.А., Александренко В.А., Кужелева Е.А., Реброва Т.Ю. Бета-адренореактивность эритроцитов и прогрессирование хронической сердечной недостаточности у пациентов, перенесших инфаркт миокарда. Российский кардиологический журнал. 2020;25(1):20–25. DOI: 10.15829/1560-4071-2020-1-3407.

19. Кручина Т.К., Васичкина Е.С., Егоров Д.Ф., Татарский Б.А. Проводящая система сердца у детей: структурные особенности и роль в формировании нарушений ритма сердца. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2011;6:30–36.

20. Сторожаков Г.И., Кисляк О.А., Явлюхин А.А. Электрофизиологические характеристики синдрома Вольфа – Паркинсона – Уайта у подростков. Российский кардиологический журнал. 2001;4:21–25.