Melatonin levels and markers of acute kidney injury in acute coronary syndrome


Z.D. Mikhailova, M.A. Shalenkova, P.F. Klimkin

Purpose. To identify features of melatonin (MT) levels and its relationship with serum creatinine and neutrophil gelatinase associated lipocalin (NGAL) levels in patients with acute coronary syndrome (ACS).
Materials and methods. In 146 patients with ACS and in 26 patients with stable angina (SA) of II-III clinical functional class, urine was collected on 1-3 days of hospitalization from 2,300 to 800 and from 800 to 2,300, and the content of MT metabolite (ng/ml) was determined using high performance liquid chromatography. In all patients fasting venous blood was sampled with the definition of creatinine (sCr1) (mmol/l) on 1-3 day of hospitalization using colorimetric method, with redetermination of sCr2 levels in patients with ACS at 24-72 h. In 78 patients with ACS and in 9 patients with SA, NGAL levels (ng / ml) in the blood (s-NGAL) and urine (u-NGAL) were determined on 1-3 day hospitalization using ELISA.
Results. Daily rhythm of MT secretion was preserved in patients with SA (0.31 and 0.26); in contrast, in patients with ACS it was disturbed (0.26 and 0.42). Acute kidney injury (AKI) according to the creatinine levels was diagnosed in 35 patients with ACS. S-NGAL levels more than 177 ng/ml were diagnosed in 48 patients with ACS, u-NGAL levels more than 72 ng/ml - in 7 patients with ACS. Cardiovascular complications were diagnosed in 52% of patients with early (predicted) AKI and in 80% of patients with late (dynamic) AKI.
Conclusion. MT, creatinine and NGAL levels can be used as an additional diagnostic criteria for predicting the course of hospital stage of ACS.

Введение

Данные о продукции МТ при ишемической болезни сердца (ИБС) противоречивы: ряд авторов отмечают его снижение, в большей степени у больных стенокардией покоя и инфарктом миокарда (ИМ), некоторые, напротив, показали его увеличение [1–3].

Известно, что даже небольшое снижение функции почек значительно усугубляет течение основной кардиальной патологии, одновременно увеличивая частоту осложнений и риск смерти и, наоборот, снижение сократительной функции миокарда отрицательно отражается на работе почек [4–6]. Предложено около десятка маркеров ОПП. Лишь один из них (креатинин) доступен широкой клинической практике. NGAL, ранний маркер ОПП, предлагается использовать и в качестве маркера осложненного течения ОКС [4–6]. Роль МТ при ОПП изучалась лишь в экспериментальных работах [7].

Цель исследования

Основная цель – выявить особенности содержания МТ и его связь с уровнем креатинина и NGAL у больных ОКС.

Материал и методы

В исследование включены 172 больных ИБС в возрасте от 31 до 76 лет (средний возраст - 60,7±9). Основная группа – 146 больных ОКС: 52 с подъемом сегмента ST (ОКСпST) и 94 – без подъема сегмента ST (ОКСбпST), при наблюдении в клинике ИМ развился у 88 (QИМ и неQИМ – по 44) и нестабильная стенокардия (НС) – у 58 больных. Осложненное течение ОКС было у 68, неосложненное – у 78 пациентов. Группа сравнения – 26 больных СС II-III клинико-функционального класса.

Критериями исключения из исследования было наличие тяжелой сопутствующей соматической патологии; острых инфекционных процессов; злокачественных новообразований; психической патологии. Лиц, не подписавших информированного согласия на участие в исследовании, также исключали.

Диагноз ОКС, СС устанавливали в соответствии с рекомендациями ВНОК [8]. ОПП диагностировали и классифицировали согласно рекомендациям KDIGO (2012). Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) рассчитывали по формуле CKD-EPI (2011). Стадию хронической болезни почек (ХБП) определяли согласно Национальным рекомендациям (2012) [9].

Для определения содержания метаболита МТ – 6-гидроксимелатонина (нг/мл) у всех больных собирали мочу в 1–3-й день госпитализации с 23.00 до 8.00 (ночь – МТн) и с 8.00 до 23.00 (день – МТд). Анализ выполняли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (хроматограф «Хромос-ЖХ-301», Дзержинск, 2011) с использованием твердофазной экстракции на концентрирующих патронах Диапак П, содержащих сверхсшитый полистирол (Purosep-200).

У всех пациентов в 1–3-й день госпитализации натощак забиралась венозная кровь с определением в ней содержания креатинина (sCr1) (мкмоль/л) колориметрическим методом (кинетика) на анализаторе «AU400» фирмы «Beckman Сoulter» (США). Повторно определяли уровень sCr2 при ИМ и НС через 24–72 часа. У 78 пациентов с ОКС и 9 больных СС в 1–3-й день госпитализации определяли NGAL в крови (s-NGAL) и моче (u-NGAL) (нг/мл) иммуноферментным методом (Human Lipocalin-2/NGAL Quantikine ELISA, R&D Systems (США). Согласно инструкции производителя, референсное значение уровня s-NGAL, позволяющее диагностировать ОПП, составляет >177 нг/мл, u-NGAL >72 нг/мл. Диагностика ПП по почасовому диурезу не осуществлялась, т.к. ни у одного из пациентов не было показаний к катетеризации мочевого пузыря.

Обследование и лечение пациентов проводилось в соответ-ствии с рекомендациями ВНОК [8].

Статистическую обработку данных осуществляли с помощью пакета прикладных программ SPSS 17.0, Statistica 10.0. Рассчитывали меры центра распределения (Ме – медиана) в виде Mе (Р25; Р75), где Р25 и Р75 – нижний и верхний квартили; М (среднее)±SD (стандартное отклонение). Для сравнения непрерывных величин при ненормальном распределении показателя использовали непараметрический критерий Манна-Уитни (U-критерий). Для сравнения зависимых выборок использовали критерий Вилкоксона. Сравнение дискретных величин проводили с использованием критерия χ2 с поправкой на непрерывность по Йетсу. Если число случаев в одной из сравниваемых групп было менее 5, использовали двусторонний критерий Фишера (F-критерий). Корреляционный анализ проводили по методу Спирмена (R). Для определения оптимального соотношения значений чувствительности и специфичности диагностического теста проводили ROC-анализ. Различия считали значимыми при р<0,05 [10].

Результаты. Группы больных ИБС были сопоставимыми по основным характеристикам: возраст [ОКС – 62 (54,75; 67,25), СС – 59 (53,75; 68,5) лет, р=0,87], пол (муж) [ОКС – 69,2%, СС – 84,6%, р=0,16], данные анамнеза [гипертоническая болезнь: ОКС – 91,1%, СС – 84,6%, р=0,29; фибрилляция предсердий: ОКС – 11%, СС – 19,2%, р=0,39; чрескожное коронарное вмешательство и/или аортокоронарное шунтирование: ОКС – 11,6%, СС – 26,9%, р=0,13], и различались лишь по частоте ИМ в анамнезе, который был чаще у больных СС (92, против 27,4%, р<0,001).

Проанализированы уровни МТн и МТд, sCr1 и sCr2, s-NGAL и u-NGAL при различных формах ИБС (табл. 1).

Уровень МТн был выше при СС, чем при ОКС, а также при НС в сравнении с ИМ (р>0,05). Ме МТд была максимальной при НС и в 2 раза выше, чем при СС (р=0,2). Ритм суточной секреции МТ был сохранен у больных СС (ночью больше, чем днем), напротив, нарушен как при НС, так и при ИМ. Уровень МТн был выше у лиц с осложненным течением НС (0,384 и 0,275, р=0,9) и ИМ (0,293 и 0,176, р=0,04). Уровень МТд был выше: при первичном ИМ (0,44 и 0,146, р=0,01); при QИМ, чем при неQИМ (1,07 и 0,38, р=0,03).

Больным разными формами ИБС проведен анализ величины sCr. (табл. 1). В группе СС концентрация sCr1 была незначимо выше, чем при ОКС (р=0,06). Уровень sCr1 был достоверно выше при ОКСбпST, чем при ОКСпST (97 и 81,4, р=0,01). Ме sCr1 была минимальной при ИМ и значимо ниже в сравнении со СС (р=0,02). Уровень sCr2 также был значимо выше при ОКСбпST, чем при ОКСпST (97 и 82,45, р=0,001). Ме sCr2 была выше уровня sCr1 при ОКС (р=0,016), ИМ (р=0,02).

ОПП диагностировали с помощью базального (расчетного – раннее ОПП) sCr, соответствующего СКФ 75 мл/мин/1,73 м2 , и оценивали его в сравнении с sCr1. По расчетному sCr ОПП было диагностировано у 25 (17,1%) больных ОКС (ОКСпST – у 8, ОКСбпST – у 17). Из них ОПП 1-й стадии – у 22, 2 й – у 3 пациентов. У этих пациентов ОПП развилось на фоне ХБП С3–4: С3а диагностирована у 11, С3б – у 12, С4 – у 2 больных. У 2 больных сохранялось ОПП и в динамике (sCr2 был больше sCr1, т.е. – прогрессировало). По уровню sCr ОПП (позднее ОПП) в динамике (у всех больных 1 стадия) выявлено еще у 9 (6,16%) пациентов ОКС (по нарастанию sCr, sCr2>sCr1) (ОКСпST – у 3, ОКСбпST – у 6). У этих пациентов ОПП также развилось на фоне ХБП, но более легкого течения – С1–2: С1 диагностирована у 5, С2 – у 4 больных. Один пациент с ОКСпST и ОПП 3-й стадии, развившимся в подостром периоде ИМ, умер в стационаре от инсульта.

Таким образом, по уровню sCr ОПП было диагностировано у 35 (24%) больных ОКС, почти в 2 раза чаще при ОКСбпST, чем при ОКСпST. Больные с ОПП (64,1±8,6) были старше пациентов без ОПП (59,4±8,9, р=0,006).

Кардиоваскулярные осложнения (КВО) при ОКС диагностированы у 13 (52%) из 25 больных с расчетным ОПП и у 8 (80%) из 10 – с ОПП, развившимся в динамике. При ИМ у лиц с ОПП частота развития КВО была выше, чем при НС (15 против 6, р=0,37).

Уровень s-NGAL (табл. 1) был выше: при СС, чем при ОКС (р=0,6); при НС в сравнении с ИМ (р=0,8). Ме s-NGAL была выше: при ОКСбпST, чем при ОКСпST (246,2 и 196,8, р=0,5); при задней локализации ИМ, чем при передней (265,1 и 195,2, р=0,048); у мужчин (230,9 и 154,2, р=0,046), при более выраженных стадиях ХБП (С1 – 194, С2 – 223,8, С3 – 255).

Значения s-NGAL выше референсного имели 48 пациентов ОКС. Лишь у 7 (14,6%) из них ОПП было диагностировано по уровню sCr (у 5 – по расчетному и сохранялось в динамике у 1 из них, у 2 – в динамике). При уровне s-NGAL более 177 нг/мл чувствительность и специфичность метода для диагностики ОПП составили 33,3 и 94%, диагностическая эффективность – 63,6%.

Осложненное течение ОКС диагностировано у 28 (58,3%) больных из 48 пациентов с уровнем s-NGAL выше референсного значения.

У больных с уровнем s-NGAL>177 нг/мл Ме МТн была выше при ОКС (0,21 и 0,13, р=0,08), НС (р=0,4), ИМ (р=0,17) в сравнении с пациентами с нормальным уровнем s-NGAL. Аналогичная тенденция выявлена для u-NGAL (ОКС р=0,27, НС р=0,12, ИМ р=0,67), sCr1 (ОКС р=0,1, НС р=0,5, ИМ р=0,26), sCr2 (ОКС р=0,17, НС р=0,8, ИМ р=0,15).

Уровень u-NGAL (табл. 1) был выше при ОКС, в большей степени (в 1,6 раза) при ОКСпST (5,65), чем при СС (р=0,5 и 0,2). Согласно результатам нашего исследования, уровень u-NGAL у пациентов с ИМ и НС достоверно не различался. Ме u-NGAL была выше: у женщин (10,43 и 2,73, р<0,0001), у лиц старше 60 лет (5,75 и 2,65, р=0,017), у больных с нормальной массой тела (10,43 и 3,56, р=0,028), при более выраженных стадиях ХБП (С1 – 3,09; С2 – 3,85; С3 – 9,98).

Значения u-NGAL выше референсного значения имели только 7 пациентов ОКС. Лишь у 2 из них ОПП было диагностировано по уровню sCr (у 1 – по расчетному и сохранялось в динамике, у другого – в динамике). Пять пациентов из 7 имели субклиническое ОПП (в отсутствие диагностического повышения sCr). При уровне u-NGAL более 72 нг/мл чувствительность и специфичность метода для диагностики ОПП составили 45,5 и 84,8%, диагностическая эффективность – 65,1%.

Осложненное течение ОКС диагностировано у 5 (71,4%) больных из 7 с уровнем u-NGAL выше референсного значения (у всех ИМ).

Лишь у 4 пациентов из 7 с уровнем u-NGAL выше референсного значения (>72 нг/мл) уровень s-NGAL также был выше референсного (>177 нг/мл).

У больных с уровнем u-NGAL>72 нг/мл Ме МТн была ниже при ИМ (0,055 и 0,177, р=0,16) в сравнении с пациентами с нормальным уровнем u-NGAL. Аналогичная тенденция выявлена при ИМ для s-NGAL (р=0,38), sCr1 (р=0,37).

Нами рассчитано отношение s-NGAL/u-NGAL (NGALs/u), которое было в 1,5 раза выше при СС, чем при ОКС (р=0,3), и при НС в сравнении с ИМ (р=0,12).

Больным ОКС проведен анализ уровня МТн и МТд, sCr1 и sCr2, s-NGAL и u-NGAL при ОПП и без ОПП (табл. 2).

Уровень МТн был выше у лиц с ОПП в сравнении с пациентами без ОПП (р=0,23); при позднем ОПП, чем при раннем (р=0,38). Среди больных без развития ОПП (как раннего, так и позднего) Ме МТн была выше при НС, чем при ИМ (0,31 и 0,22, р=0,09). Напротив, в группе больных с ОПП (ранним и поздним) Ме МТн была выше при ИМ, чем при НС (0,39 и 0,36, р=0,8).

Уровень МТд был сопоставим у лиц с и без ОПП (р=0,6), выше при позднем ОПП, чем при раннем (р=0,037). Среди больных как без развития ОПП (раннего и позднего), так и с ОПП, Ме МТд была выше при НС, чем при ИМ (0,51 и 0,43, р=0,9; 1,16 и 0,39, р=0,053).

Уровень sCr1 был выше: у лиц с ОПП в сравнении с пациентами без ОПП (р<0,0001), при раннем ОПП, чем при позднем (р<0,0001). У лиц без ОПП Ме sCr1 была выше при НС, чем при ИМ (94,4 и 82, р=0,003). Напротив, у пациентов с ОПП Ме sCr1 была выше при ИМ, чем при НС (126,1 и 114,5, р=0,2). Для Ме sCr2 получена такая же закономерность.

Уровень s-NGAL был выше у лиц с ОПП в сравнении с пациентами без ОПП (р=0,28); при раннем ОПП, чем при позднем (р=0,12); при раннем ОПП, чем без ОПП (р=0,043). У лиц без ОПП Ме s-NGAL была выше при НС, чем при ИМ (239,3 и 203,7, р=0,8). Напротив, у пациентов с ОПП Ме s-NGAL была выше при ИМ, чем при НС (422 и 226, р=0,23).

Уровень u-NGAL был почти сопоставим у лиц с и без ОПП (р=0,4), был выше при позднем ОПП, чем при раннем (р=0,7). Среди пациентов как с ОПП (26,84 и 3,72,р=1,0), так и без ОПП (5,44 и 2,93, р=0,08) он был выше при ИМ, чем при НС.

Выявлена статистически значимая корреляция: МТн и МТд при ОКС (R=0,657, р<0,0001), ОКСбпST (R=0,598, р<0,0001), ИМ (R=0,811, р<0,0001); МТн и sCr1 при ОКС (R=0,221, р=0,02), ИМ (R=0,368, р=0,003); МТд и sCr1 при ОКСбпST (R=-0,441, р=0,01); МТд и NGALs/u при ИБС (R=0,829, р=0,04); s-NGAL и sCr1 при ИБС (R=0,224, р=0,037). При ИМ у пациентов с ОПП выявлена корреляция МТн и u-NGAL (R=-0,8, р=0,2); МТн и NGALs/u (R=0,8, р=0,2).

Обсуждение

Суточный ритм секреции МТ нарушен как при ИМ, так и при НС, что согласуется с данными литературы [1–3]. Уровень МТ был выше у лиц с ОПП, в большей степени при ОПП, диагностированном по уровню sCr в динамике.

По уровню sCr ОПП было диагностировано у 35 (24%) больных ОКС. По данным различных авторов, ОПП встречается при ОКС в 9–19% [11], а при кардиогенном шоке – в 70% случаев [12]. В данной выборке ОПП диагностировали почти в 2 раза чаще при ОКСбпST, чем при ОКСпST. Хотя, по данным литературы, ОКСпST чаще приводит к развитию ОПП, чем ОКСбпST [13].

В исследуемой выборке в 2,5 раза чаще выявляли расчетное ОПП, чем ОПП, диагностированное по динамике уровня sCr. В работе М.В. Мензорова и соавт. (2014) у больных ИМпST частота развития ОПП по расчетному уровню sCr (23%) и по динамике уровня sCr (22%) была сопоставимой [14].

ОПП, диагностированное с помощью базального sCr, развивалось у пациентов с ХБП С3–4. ОПП, диагностированное по динамике sCr, развивалось у больных с ХБП С1–2. В исследовании Т.С. Белохвостиковой была показана возможность использования u-NGAL как маркера ХБП, а также прямая зависимость тяжести почечного повреждения и уровня NGAL в крови и моче [15].

При уровне s-NGAL более 177 нг/мл чувствительность и специфичность метода для диагностики ОПП составили 33,3 и 94%. При уровне u-NGAL более 72 нг/мл чувствительность и специфичность метода для диагностики ОПП составили 45,5 и 84,8%. В работе М.В. Мензорова и А.М. Шутова (2014) прогнозировали развитие ОПП у пациентов с ОКС при уровне u-NGAL более 82 нг/мл с высокой (99%) специфичностью и низкой чувствительностью (20%) [16].

В структуре ОПП преобладала доля ОПП 1-й стадии (88,6%) в сравнении с 2-й (8,6%) и 3-й (2,8%). Имеющихся данных пока недостаточно для определения стадии ОПП по уровню биомаркеров повреждения. Наряду с этим не уточнены временные промежутки для определения биомаркеров с целью диагностики ОПП и его прогрессирования [17]. Сложности в ранней диагностике ОПП могут возникнуть и при попытке отделить больных ОПП от пациентов с ХБП, при этом у части больных ОПП может развиться на фоне ХБП, что еще больше затрудняет постановку диагноза [18].

КВО при ОКС развились у 52% больных с расчетным (ранним) ОПП и у 80% – с поздним (по уровню sCr в динамике) ОПП. При ИМ у лиц с ОПП частота развития КВО была в 2,5 раза выше, чем при НС.

У некоторых пациентов при нормальном уровне sCr рост концентрации NGAL способен указывать на субклиническое ОПП и быть индикатором повышенного риска неблагоприятного исхода [19]. У пациентов с уровнем NGAL в крови и моче выше референсного значения частота развития КВО составила 58,3 и 71,4%.

Уровень NGAL в моче и сыворотке крови коррелирует с уровнем sCr [20]. Нами выявлена лишь статистически значимая корреляция s-NGAL и sCr1.

Уровни креатинина в крови, NGAL в крови и моче позволяют диагностировать раннее и позднее ОПП, как клинически выраженное, так и «субклиническое», т.е. повышение биомаркеров повреждения без одновременной утраты функции (уровень sCr и диурез), которая может не развиваться или возникать в течение нескольких дней после повреждения. Уровни МТ, креатинина и NGAL могут быть использованы в качестве дополнительных диагностических критериев для прогнозирования течения госпитального периода ОКС.


About the Autors


Information about the authors:
Mikhailova Z.D. – PhD in Medical Sciences, SBHCI NR "City Clinical Hospital № 38", Nizhny Novgorod
E-mail: zinaida.mihailowa@yandex.ru
Shalenkova M.A. – MD, SBHCI NR "City Clinical Hospital № 38", Nizhny Novgorod
Klimkin P.F. - SBHCI NR "City Clinical Hospital № 38", Nizhny Novgorod


Similar Articles


Бионика Медиа