Гетерогенность инотропной реакции сердечной мышцы человека на стимуляцию β1-адренорецепторов и их экспрессия при хронической ишемической болезни сердца

Цель. Исследовать выраженность и сопряженность инотропной реакции миокарда пациентов, имеющих хроническую ишемическую   болезнь   сердца   (ИБС),   на   стимуляцию   β1-адренорецепторов   (β1-АР) с экспрессией этих рецепторов в кардиомиоцитах.

Материалы и методы. Изолированный миокард (фрагмент ушка правого предсердия) 46 пациентов с хронической ИБС получали при операции коронарного шунтирования. Инотропный ответ мышечных полосок оценивали в изометрическом режиме. Для воздействия на β1-АР использовали норадреналин (10^–7 М) на фоне предварительной блокады α-АР. Экспрессию β1-АР определяли в тех же образцах миокарда методом вестерн-блоттинга.

Результаты. Установлено, что миокард рассматриваемой выборки больных ИБС характеризовался значительной гетерогенностью как инотропного ответа на стимуляцию β1-АР, так и выраженностью экспрессии этих рецепторов. При этом показано наличие значимой (r = 0,72; p < 0,001) прямой корреляционной зависимости между инотропным ответом мышечных полосок и экспрессией β1-АР в миокарде этих пациентов.

Заключение. Полученные данные подтверждают, что при формировании хронической ИБС выраженность инотропной реакции миокарда на активацию β1-АР значимо зависит от количества β1-АР. Выявленная зависимость отражает степень ремоделирования сердца в условиях рассматриваемой патологии.

1. Осадчий О.Е. Роль активации симпатической нервной системы в развитии структурно-функциональных изменений миокарда при сердечной недостаточности. Кубанский научный медицинский вестник. 2018;25(1):180–188. DOI: 10.25207/1608-6228-2018-25-1-180-188.

2. 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.

3. Du X. Sympatho-adrenergic mechanisms in heart failure: new insights into pathophysiology. Medical Review. 2021;21(1):47– 77. DOI: 10.1515/mr-2021-0007.

4. Mahmood A., Ahmed K., Zhang Y. β-Adrenergic receptor desensitization/down-regulation in heart failure: a friend or foe? Front. Cardiovasc. Med. 2022;1(9):925692. DOI: 10.3389/fcvm.2022.925692.

5. Корепанов В.А., Реброва Т.Ю., Горбунов А.С., Афанасьев С.А. Дыхание митохондрий и микровязкость их мембран в кардиомиоцитах крыс разного возраста при сердечной недостаточности. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2022;11(4S):146–152. DOI: 10.17802/2306-1278-2022-11-4S-146-152.

6. Афанасьев С.А., Реброва Т.Ю., Кондратьева Д.С. Особенности фосфолипидного состава мембран эритроцитов в условиях постинфарктного кардиосклероза. Биомедицинская химия. 2007;53(5):541–546. DOI: 10.1134/S1990750808020066.

7. Liu T., Wu J., Shi S., Cui B., Xiong F., Yang S. et al. Dapagliflozin attenuates cardiac remodeling and dysfunction in rats with β-adrenergic receptor overactivation through restoring calcium handling and suppressing cardiomyocyte apoptosis. Diabet. Vasc. Disease Research. 2023;20(4):14791641231197106. DOI: 10.1177/14791641231197106.

8. Moniotte S., Kobzik L., Feron O., Trochu J.N., Gauthier C., Balligand J.L. Upregulation of beta(3)-adrenoceptors and altered contractile response to inotropic amines in human failing myocardium. Circulation. 2001;103(12):1649–1655. DOI: 10.1161/01.cir.103.12.1649.

9. Baker A.J. Adrenergic signaling in heart failure: a balance of toxic and protective effects. Pflugers Archiv: Eur. J. Physiol. 2014;466(6):1139–1150. DOI: 10.1007/s00424-014-1491-5

10. Pecha S., Geelhoed B., Kempe R., Berk E., Engel A., Girdauskas E. et al. No impact of sex and age on beta-adrenoceptor-mediated inotropy in human right atrial trabeculae. Acta Physiologica (Oxford, England). 2021;231(3):e13564. DOI: 10.1111/apha.13564.

11. Lemoine H., Schonell H., Kaumann A.J. Contribution of β1- and β2-adrenoceptors of human atrium and ventricle to the effects of noradrenaline and adrenaline as assessed with (-)-atenolol. Brit. J. Pharmacol. 1988;95(1):55–66. DOI: 10.1111/j.1476-5381.1988.tb16548.x.

12. Афанасьев С.А., Кондратьева Д.С., Егорова М.В., Ахмедов Ш.Д., Будникова О.В., Попов С.В. Особенности сопряжения функционального и метаболического ремоделирования миокарда при коморбидном течении ишемической болезни сердца и сахарного диабета 2 типа. Сахарный диабет. 2019;22(1):25–34. DOI: 10.14341/DM9735.

13. Афанасьев С.А., Кондратьева Д.С., Муслимова Э.Ф., Корепанов В.А., Затолокин В.В., Ахмедов Ш.Д. Адренореактивность β1-адренорецепторов миокарда человека при ИБС с сохраненной и низкой фракцией выброса левого желудочка и ее взаимосвязь со структурно-функциональными параметрами сердца. Физиология человека. 2024;50(5):41–53. DOI: 10.31857/S0131164624050055.

14. Kaumann A.J., Hall J.A., Murray K.J., Wells F.C., Brown M.J. A comparison of the effects of adrenaline and noradrenaline on human heart: the role of beta 1- and beta 2-adrenoceptors in the stimulation of adenylate cyclase and contractile force. European Heart Journal. 1989;10(Suppl. B):29–37. DOI: 10.1093/eurheartj/10.suppl_b.29.

15. Osnes J.B., Aass H., Skomedal T. Adrenoceptors in myocardial regulation: concomitant contribution from both alphaand beta-adrenoceptor stimulation to the inotropic response. Basic Res. Cardiol. 1989;84(Suppl. 1):9–17. DOI: 10.1007/BF02650342.

16. Афанасьев С.А., Лишманов Ю.Б., Кондратьев Б.Ю., Чернявский А.М., Карпов Р.С. Фармакологические доказательства нарушения адренореактивности миокарда в условиях хронической коронарной ишемии. Физиология человека. 1997;23(5):58–62.

17. Шляхто Е.В., Конради А.О., Звартау Н.Э., Недогода С.В., Лопатин Ю.М., Ситникова М.Ю. и др. Воздействие на автономную регуляцию сердечно-сосудистой системы как стратегическое направление лечения артериальной гипертензии, нарушений ритма и сердечной недостаточности. Российский кардиологический журнал. 2022;27(9):92–104. DOI: 10.15829/1560-4071-2022-5195.

18. Lymperopoulos A., Rengo G., Koch W.J. Adrenergic nervous system in heart failure: pathophysiology and therapy. Circ. Res. 2013;113(6):739–753. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.113.300308.

19. Mora M.T., Gong J.Q.X., Sobie E.A., Trenor B. The role of β-adrenergic system remodeling in human heart failure: A mechanistic investigation. J. Mol. Cell. Cardiol. 2021;153:14– 25. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2020.12.004.

20. Maaliki D., Jaffa A.A., Nasser S., Sahebkar A., Eid A.H. Adrenoceptor desensitization: current understanding of mechanisms. Pharmacol. Rev. 2024;76(3):358–387. DOI: 10.1124/pharmrev.123.000831.

21. De Lucia C., Eguchi A., Koch W.J. New insights in cardiac β-adrenergic signaling during heart failure and aging. Front. Pharmacol. 2018;9:904. DOI: 10.3389/fphar.2018.00904.

22. Seidel T., Navankasattusas S., Ahmad A., Diakos N.A., Xu W.D. Tristani-Firouzi M. et al. Sheet-like remodeling of the transverse tubular system in human heart failure impairs excitation-contraction coupling and functional recovery by mechanical unloading. Circulation. 2017;135(17):1632–1645. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.024470.

23. Rengo G., Perrone-Filardi P., Femminella G.D., Liccardo D., Zincarelli C., de Lucia C. et al. Targeting the β-adrenergic receptor system through G-protein-coupled receptor kinase 2: a new paradigm for therapy and prognostic evaluation in heart failure: from bench to bedside. Circulation. Heart Failure. 2012;5(3):385–391. DOI: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.112.966895.