Clinical and pathogenetic associations in atrial fibrillation with concomitant chronic kidney disease


G.G. Kijakbaev, V.V. Fomin, T.N. Krasnova

Aim: Identify the clinical and pathogenetic associations in patients with atrial fibrillation and chronic kidney disease stages II–IV.
Materials and methods: The study included 46 patients (21 men and 25 women) with atrial fibrillation (AF) and chronic kidney disease (CKD) II–IIV stages, aged 52 to 84 years, mean age 69±9 years. To carry out the main analysis, all patients were divided into 2 groups first according to CKD stages, then depending on AF type.
Results: Patients with CKD stage III-IV had significantly higher levels of creatinine and uric acid than patients with CKD stage II. The level of NT-proBNP, as an indicator of myocardial injury, was also higher in the CKD stage III-IV. All patients with a history of ischemic stroke had CKD stage III-IV. The second group patients more often received anticoagulation therapy and had a higher stratification risk of thrombotic complications of AF. Patients with CKD stages III-IV had significantly larger LA, moreover, all the patients in this group had left ventricular diastolic dysfunction. Patients with persistent AF had significantly higher levels of creatinine, uric acid and potassium compared with patients with paroxysmal AF. The level of NT-proBNP was also higher in patients with persistent AF. The size of the LA was significantly larger in patients with persistent AF.
Conclusion: Hemodynamic and metabolic alterations associated with a reduction in glomerular filtration rate, play an important role in the development and maintenance of AF, and increase the risk of thrombotic complications.

Введение

Хроническая болезнь почек (ХБП) и фибрилляция предсердия (ФП) являются широко распространенными состояниями в общей популяции. Частота встречаемости ХБП, по данным экспертных обществ различных стран, достигает 15% [1], в т.ч. продвинутых ее стадий 18,7% среди заболевших [2]. Распространенность ХБП приобретает все большие масштабы; так, по данным регистров США, доля заболевших ХБП с I по IV стадию среди населения возросла с 10 до 13% за последние два десятилетия [3]. Считается, что рост заболеваемости частично связан с увеличением частоты встречаемости сахарного диабета и артериальной гипертонии [4].

В свою очередь ФП является наиболее распространенным стойким нарушением ритма сердца, повышающим риск инсульта и смерти. Распространенность ФП колеблется от 1 до 2% [5, 6] среди общей популяции, встречаемость ее у лиц старше 50 лет увеличивается вдвое каждые 10 лет и в среднем достигает примерно 10% среди людей старше 80 лет. Частота выявления ФП увеличивается с возрастом от <0,5% в возрасте 40–50 лет до 5–15% в возрасте 80 лет [7–9]. У мужчин данная аритмия развивается чаще, чем у женщин [10]. В настоящее время вызывает интерес сочетание фибрилляции предсердий и ХБП, особенно с позиции возрастающего риска осложнений как почечных, так и сердечно-сосудистых, в частности ишемического инсульта, ассоциирующихся с ним.

Наличие аритмий сердца является значимой проблемой для пациентов ХБП, в частности ФП, часто встречающейся у данной группы больных. По данным различных исследований, распространенность ХБП в сочетании с хронической фибрилляцией предсердий колеблется от 7 до 18% и увеличивается до 12–25% у лиц старше 70 лет [11, 12]. Среди всех пациентов, имеющих ФП, хроническая болезнь почек развивается у 10–15% [13]. Фибрилляция предсердий даже чаще встречается среди пациентов с небольшим снижением почечной функции и, как предполагается, возникает на ранних этапах формирования ХБП. Ее распространенность увеличивается с дальнейшим снижением СКФ независимо от других факторов риска [14].

В связи с этим целью нашего исследования было изучение возможных клинико-патогенетических ассоциаций при сочетании фибрилляции предсердий и ХБП II–IV стадий.

Материал и методы

В исследование были включены 46 пациентов (21 мужчина и 25 женщин) с фибрилляцией предсердий (ФП) и хронической болезнью почек (ХБП) II–IV стадий в возрасте от 52 до 84 лет, средний возраст – 69±9 лет. ХБП определяли как поражение почек любой этиологии и/или снижение их функции, регистрируемое в течение 3 месяцев или более. Стадии ХБП определяли в соответствии с классификацией Национального почечного фонда США (NKF K/DOQI, 2002) в зависимости от величины СКФ и наличия маркеров повреждения почек. СКФ рассчитывали по сокращенной формуле MDRD и CKD-EPI.

Всем больным проведено стандартное клинико-лабораторное и инструментальное обследование, включившее сбор анамнеза, физическое обследование, клинический анализ мочи, исследование мочи и МАУ, клинический и биохимический анализы крови, эхокардиографию, офисное измерение АД.

Критерии исключения: возраст старше 85 лет; пациенты с ХБП V стадии (терминальная почечная недостаточность); поражение почек в рамках системной красной волчанки, системных васкулитов; антифосфолипидный синдром; печеночная недостаточность; гипотиреоз или тиреотоксикоз; пациенты, злоупотребляющие алкоголем; больные с врожденными пороками сердца; ХСН 3–4-го ФК по NYHA.

Дизайн исследования

Для достижения поставленной цели проведено двухэтапное деление всех больных на 2 группы сначала по стадиям ХБП: 1-ю группу составили 22 человек с ХБП II стадии; 2-ю группу – 24 человека с ХБП III и IV стадий; затем по форме ФП для уточнения полученных ассоциаций и получения более точных результатов: 1-ю группу составили 30 человек с пароксизмальной формой ФП; 2-ю группу – 16 человек с постоянной формой ФП.

Статистическая обработка проведена с помощью программного обеспечения SPSS Statistics Desktop версии 22.0 (IBM). Для сравнения групп применяли при правильном распределении t-критерий Стьюдента для независимых выборок, при неправильном распределении – непараметрический критерий Вилкоксона, Манна–Уитни и точный критерий Фишера. При сравнении групп по уровню NT-proBNP для стандартизации показателей проведено логарифмирование (log10). Также осуществлен многофакторный анализ, в т.ч. бинарный логистический регресс.

Результаты

На первом этапе исследования проведено сравнение клинико-лабораторных и демографических показателей у пациентов с разными стадиями ХБП (n=46), разделенными на две группы. В 1-ю группу вошли пациенты со II стадией ХБП, во 2-ю – с III и IV (IIIа-стадия – 13 [54,2%] пациентов; IIIб-стадия – 6 [25,0%]; IV стадия – 5 [20,8%]) пациентов (табл. 1). Пациенты обеих групп не различались по гендерному признаку. Вместе с тем пациенты второй группы были старше. В обеих группах не было достоверных различий по частоте и тяжести АГ (р=0,09). Несмотря на это, во второй группе отмечены большие размеры левого предсердия (4,4±0,7см, р<0,01) и чаще отмечалась диастолическая дисфункция ЛЖ (p<0,05). Частота встречаемости гипертрофии ЛЖ и уровень ФИ левого желудочка были сопоставимыми в обеих группах (p>0,05). Уровень NT-proBNP был достоверно выше среди пациентов второй группы (2,10±0,75 пмоль/л [log10], p<0,05). Во второй группе значимо выше был уровень мочевой кислоты (443±100 мкмоль/л, р<0,001). Концентрация электролитов крови и гемоглобина в сравниваемых группах достоверно не различалась (p>0,05). Группы были сопоставимыми по степени альбуминурии и проводимой нефропротективной терапии (p>0,05). Среди пациентов второй группы чаще встречалась постоянная форма ФП (р<0,001).

Таким образом, у пациентов 2-й группы с III–IV стадиями ХБП при сопоставимой тяжести степени АГ отмечены изменения геометрии ЛП и уровня NT-proBNP и чаще встречалась постоянная форма ФП.

Для уточнения ассоциаций постоянной формы ФП и стадий ХБП нами был предпринят второй этап исследования, где сравнивались пациенты с пароксизмальной (n=30) и постоянной (n=16) формами ФП. Все пациенты с постоянной формой ФП имели более продвинутые стадии поражения почек (см. рисунок).

У пациентов с постоянной формой ФП преобладали тяжелые формы артериальной гипертонии (АГ 3-й степени, 81,25%) (табл. 2). В этой группе значимо больше были размеры ЛП (4,8 [4,2; 5,6], p<0,01) и частота встречаемости ГЛЖ (76,9%, p>0,05). Хотя наличие ДД отмечено у всех больных постоянной формой ФП, статистически значимых различий между группами не выявлено (p>0,05). Уровень фракции изгнания ЛЖ был сопоставимым между пациентами обеих групп (p>0,05). Более выраженное повреждение миокарда у больных постоянной формой отражает и значимо более высокий уровень NT-proBNP (2,37±0,66 пмоль/л [log10]), p<0,001) при сопоставимых концентрациях натрия в обеих группах. Среди метаболических факторов у больных постоянной формой ФП отмечены значимо более высокий уровень мочевой кислоты (483±106 мкмоль/л, p<0,01), а также более высокие концентрации калия (5,1±0,80 мэкв/л, p<0,05) и более низкий уровень гемоглобина (135 [105;154] г/л, p>0,05).

Для уточнения ассоциаций ФП и ХБП было предпринято два регрессионных анализа, где последовательно в качестве постоянной переменной были СКФ и ФП.

Среди изученных показателей для прогрессирования снижения уровня СКФ наиболее значимыми были постоянная форма ФП (β -26,760, 95% ДИ [-38,603; -14,918], р<0,001) и уровень гемоглобина (в г/л) (β 0,238, 95% ДИ [0,077; 0,578], р=0,012). Концентрация NT-proBNP, калия, натрия, мочевой кислоты, размеры ЛП, фракция изгнания ЛЖ, а также прием антикоагулянтов, АРА и ИАПФ значимо не влияли.

В свою очередь для развития постоянной формы ФП в ходе пошагового регрессионного анализа оказались значимыми предикторами только СКФ: (β -0,139 95% ДИ [0,776; 0,976], p=0,018) и размер ЛП (в см) (β 3,051, 95% ДИ [2,061; 216,808], p=0,01). Остальные изученные параметры, такие как концентрация NT-proBNP, калия, натрия, гемоглобина, мочевой кислоты, размеры ЛП, фракция изгнания ЛЖ; прием антикоагулянтов; прием АРА и ИАПФ, были незначимыми.

Ишемический инсульт чаще встречался у пациентов второй группы (p<0,05) и в большинстве случаев при постоянной форме ФП (p>0,05). В целом риск тромботических осложнений был выше во 2-й группе и при постоянной форме ФП. При этом следует отметить, что доля больных, принимавших антикоагулянты, была больше во 2-й группе (p<0,05) и при постоянной форме ФП (p>0,05).

Обсуждение

Взаимная зависимость ФП и СКФ была отмечена в крупных популяционных исследованиях [14]. Снижение СКФ приводит к вторичному ремоделированию сердечно-сосудистой системы и изменению геометрических и функциональных характеристик гемодинамики, что в совокупности с метаболическими изменениями, в т.ч. анемией, электролитными нарушениями, может создавать условия для развития ФП. В свою очередь наличие ФП сопряжено с увеличением вероятности дальнейшего снижения СКФ и нарастания альбуминурии [15]. Во многом это может быть объяснено тем, что как постоянная форма ФП, так и пароксизмы фибрилляции приводят к ухудшению внутрипочечной гемодинамики. Тромбоэмболии, источником которых является левое предсердие в условиях фибрилляции, в основном известны и наглядно демонстрируются при мозговой локализации. Однако не исключено, что определенный вклад в нарушение внутрипочечной гемодинамики вносит и эмболия почечных сосудов [16].

В проведенном нами исследовании у всех пациентов была ФП. При этом у всех пациентов отмечено снижение СКФ. Характерно, что наибольшая доля пациентов с постоянной формой ФП имела III и IV стадии ХБП. Одним из наиболее значимых факторов риска развития ФП является АГ [17].

В нашем исследовании более тяжелые степени АГ встречались чаще у больных III–IV стадиями, что сопровождалось развитием гипертрофии миокарда левого желудочка, увеличением размеров левого предсердия и диастолической дисфункцией у всех больных III и IV стадиями ХБП и у ¾ больных II стадией. Фракция изгнания из левого желудочка снижалась по мере снижения СКФ, хотя это и не было подтверждено статистически. Несмотря на то что все больные получали антигипертензивную терапию и в исследуемой группе не было больных со злокачественной АГ, изменения геометрических характеристик сердца нарастали по мере снижения функции почек. Эти изменения создают благоприятные условия для развития аритмии и усугубления сердечной недостаточности. Об этом свидетельствуют и данные других исследователей [18].

Независимый свидетель перерастяжения кардиомиоцитов NT-proBNP как функциональный маркер, отражающий изменения гемодинамики, был значимо выше у больных III–IV стадиями ХБП. При этом уровень натрия в обеих группах был сопоставимым. Это может косвенно свидетельствовать о том, что помимо такого гемодинамического фактора, как перегрузка объемом на функцию кардимиоцитов, оказывают дополнительное влияние другие уремические факторы.

В литературе широко обсуждается значение одного из компонентов остаточного азота – мочевой кислоты – как независимого фактора развития сердечно-сосудистых заболеваний [19]. Концентрация мочевой кислоты была значимо выше у пациентов III–IV стадий ХБП в нашем исследовании. Уровень калия значимо не различался в обеих группах, но был в среднем выше во второй группе, очевидно, внося свою лепту в изменение метаболизма кардиомиоцитов.

Анемический синдром при ХБП влечет за собой изменение функции кардиомиоцитов и ряд метаболических изменений [20]. В нашем исследовании уровень гемоглобина в обеих группах был в пределах нормальных значений, но у пациентов 2-й группы его средняя концентрация была ниже, чем у больных 1-й группы, что подтверждает неблагоприятный вклад анемии в развитие кардиоренального синдрома.

Уровень альбуминурии (АУ) наряду с СКФ рассматривается как независимый фактор развития кардиоренального синдрома [21]. В исследуемой группе пациентов в целом показатели АУ были в пределах нормальных значений, однако при сравнительном анализе у больных постоянной формой ФП ее уровень был значимо выше, чем в группе с пароксизмальной формой. Возможно, в целом нормальные значения АУ были связаны с нефропротективной терапией – более ¾ больных получали модуляторы РААС. При этом прием препаратов не влиял на распределение форм фибрилляции.

Взаимосвязь высокого риска развития и ишемического инсульта, обсуждаемого в последнее время в литературе [16], подтверждено и нами. В нашем исследовании, по мере нарастания стадии ХБП нарастает и риск развития ишемического инсульта. Механизмы, поддерживающие ФП, при ХБП являются косвенной причиной повышения риска инсультов.

Заключение

Таким образом, проведенное исследование позволяет констатировать связь ФП и ХБП. По мере снижения функции почек развиваются гемодинамические нарушения, влияющие на развитие и сохранение фибрилляции предсердий, такие как артериальная гипертензия и перегрузка сердца объёмом.

Сопряженные с хронической почечной недостаточностью метаболические изменения, такие как гиперурикемия, гиперкалиемия и анемия, также способствуют персистированию ФП.

В свою очередь ФП приводит к изменению внутрипочечного кровотока и утяжелению ХБП.

Выявлена также косвенная взаимосвязь высокого риска развития ишемического инсульта и ХБП.


Literature


1. Vart P., Gansevoort R.T., Coresh J., Reijneveld S.A., Bültmann U. Socioeconomic measures and CKD in the United States and The Netherlands. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2013;8(10):1685–1693.

2. Matsuo S., Imai E., Horio M., Yasuda Y., Tomita K., Nitta K., Yamagata K., Tomino Y., Yokoyama H., Hishida A.; Collaborators developing the Japanese equation for estimated GFR. Revised equations for estimated GFR from serum creatinine in Japan. Am. J. Kidney Dis. 2009;53(6):982–992.

3. Coresh J., Selvin E., Stevens L.A., Manzi J., Kusek J.W., Eggers P., Van Lente F., Levey A.S. Prevalence of chronic kidney disease in the United States. JAMA. 2007;298(17):2038–2047.

4. Nimmo C., Wright M., Goldsmith D. Management of atrial fibrillation in chronic kidney disease: double trouble. Am. Heart J. 2013;166(2):230–239.

5. Stewart S., Hart C.L., Hole D.J., McMurray J.J. Population prevalence, incidence, and predictors of atrial fibrillation in the Renfrew/Paisley study. Heart. 2001;86:516–521.

6. Go A.S., Hylek E.M., Phillips K.A., Chang Y., Henault L.E., Selby J.V., Singer D.E. Prevalence of diagnosed atrial fibrillation in adults: national implications for rhythm management and stroke prevention: the AnTicoagulation and Risk Factors in Atrial Fibrillation (ATRIA) Study. JAMA. 2001;285:2370–2375.

7. Miyasaka Y., Barnes M.E., Gersh B.J., Cha S.S., Bailey K.R., Abhayaratna W.P., Seward J.B., Tsang T.S. Secular trends in incidence of atrial fibrillation in Olmsted County, Minnesota, 1980 to 2000, and implications on the projections for future prevalence. Circulation. 2006;114:119–125.

8. Heeringa J., van der Kuip D.A., Hofman A., Kors J.A., van Herpen G., Stricker B.H., Stijnen T., Lip G.Y., Witteman J.C. Prevalence, incidence and lifetime risk of atrial fibrillation: the Rotterdam study. Eur. Heart J. 2006;27:949–953.

9. Naccarelli G.V., Varker H., Lin J., Schulman K.L. Increasing prevalence of atrial fibrillation and flutter in the United States. Am. J. Cardiol. 2009;104:1534–1539.

10. Lloyd-Jones D.M., Wang T.J., Leip E.P., Larson M.G., Levy D., Vasan R.S., D’Agostino R.B., Massaro J.M., Beiser A., Wolf P.A., Benjamin E.J. Lifetime risk for development of atrial fibrillation: the Framingham Heart Study. Circulation. 2004;110:1042–1046.

11. Wetmore J.B., Mahnken J.D., Rigler S.K., Ellerbeck E.F., Mukhopadhyay P., Spertus J.A., Hou Q., Shireman T.I. The prevalence of and factors associated with chronic atrial fibrillation in Medicare/Medicaid-eligible dialysis patients. Kidney Int. 2012;81(5):469–476.

12. Soliman E.Z., Prineas R.J., Go A.S., Xie D., Lash J.P., Rahman M., Ojo A., Teal V.L., Jensvold N.G., Robinson N.L., Dries D.L., Bazzano L., Mohler E.R., Wright J.T., Feldman H.I.; Chronic Renal Insufficiency Cohort (CRIC) Study Group. Chronic kidney disease and prevalent atrial fibrillation: the Chronic Renal Insufficiency Cohort (CRIC). Am. Heart J. 2010;159(6):1102–1107.

13. European Heart Rhythm Association; European Association for Cardio-Thoracic Surgery, Camm A.J., Kirchhof P., Lip G.Y., Schotten U., Savelieva I., Ernst S., Van Gelder I.C., Al-Attar N., Hindricks G., Prendergast B., Heidbuchel H., Alfieri O., Angelini A., Atar D., Colonna P., De Caterina R., De Sutter J., Goette A., Gorenek B., Heldal M., Hohloser S.H., Kolh P., Le Heuzey J.Y., Ponikowski P., Rutten F.H. Guidelines for the management of atrial fibrillation: the Task Force for the Management of Atrial Fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC). Eur. Heart J. 2010;31(19):2369–2429.

14. Iguchi Y., Kimura K., Kobayashi K., Aoki J., Terasawa Y., Sakai K., Uemura J., Shibazaki K. Relation of atrial fibrillation to glomerular filtration rate. Am. J. Cardiol. 2008;102(8):1056–1059.

15. Watanabe H., Watanabe T., Sasaki S. et al. Close bidirectional relationship between chronic kidney disease and atrial fibrillation: the Niigata preventive medicine study. Am Heart J. 2009; 158(4): 629–636.

16. Ohara K, Inoue H, Nozawa T, Hirai T, Iwasa A, Okumura K, Lee JD, Shimizu A, Hayano M, Yano K. Accumulation of risk factors enhances the prothrombotic state in atrial fibrillation. Int J Cardiol 2008;126:316–321.

17. Haehling S., Anker S.D. Cardio-renal anemia syndrome. Contrib. Nephrol. 2011. Vol.171. P.266–273.

18. Шутов А.М., Серов В.А., Курзина Е.В. и др. Хроническая болезнь почек и фибрилляция предсердий у больных с хронической сердечной недостаточностью. Тер. арх. 2009; 12; 23–26.

19. Мухин Н.А., Фомин В.В. Гиперурикемия, артериальная гипертензия и хроническая болезнь почек: интерпретация взаимосвязи и стратегия действий. Клиническая нефрология. 2010. № 4. С. 4–11.

20. Mohanram A. et al. Anemia and end-stage renal disease in patients with type 2 diabetes and nephropathy. Kidney Int. 2004. Vol.66. P.1131–1138.

21. Tebbe U., Bramlage P., Thoenes M. et al. Prevalence of microalbuminuria and its associated cardiovascular risk: German and Swiss results of the recent global i-SEARCH survey. Swiss Med. Wkly. 2009; 139(33-34): 473–480.


Similar Articles


Бионика Медиа