Послеоперационные осложнения аортокорнарного шунтирования – фокус на генетических предикторах (острый респираторный дистресс-синдром, острое повреждение почек, неврологические осложнения, фибрилляция предсердий)

Авторы: Абрамовских О.С., Белов Д.В., Зотова М.А., Фокин А.А., Лукин О.П.

Организация:
1 ФГБОУ ВО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, Челябинск, Российская Федерация
2 ФГБУ «Федеральный центр сердечно-сосудистой хирургии», Челябинск, Российская Федерация

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Тип статьи: Обзоры

DOI: https://doi.org/10.24022/1997-3187-2023-17-2-217-226

УДК: 616.12-089-06

Для цитирования:  Абрамовских О.С., Белов Д.В., Зотова М.А., Фокин А.А., Лукин О.П. Послеоперационные осложнения аортокоронарного шунтирования – фокус на генетических предикторах (острый респираторный дистресс-синдром, острое повреждение почек, неврологические осложнения, фибрилляция предсердий). Креативная кардиология. 2023; 17 (2): 217–26. DOI: 10.24022/1997-3187-2023-17-2-217-226

Поступила / Принята к печати:  17.04.2023 / 02.05.2023

Ключевые слова: кардиохирургия, осложнения, генетические предикторы, искусственное кровообращение



Оформить подписку 🔒

 

Аннотация

Цель обзора – представить данные литературы о роли генетических предикторов ряда осложнений после кардиохирургических вмешательств в условиях искусственного кровообращения. Для поиска научных публикаций применяли базы данных PubMed, РИНЦ, поисковую систему Google Scholar, а также пристатейные списки литературы. Статьи, соответствующие цели обзора, отбирали за период с 1996 по 2022 г. Полиморфизмы двух генов-кандидатов APOA1 и IL-18 показали взаимосвязь с развитием острого респираторного дистресс-синдрома после операции на сердце. Риск развития неврологических нарушений после операций на сердце имеет генетическую основу, включающую как полиморфные маркеры отдельно взятых генов (PAI-1), так и межгенные взаимодействия (CRP и IL-6). Оценка генетической предрасположенности к послеоперационному острому повреждению почек, а также выживаемости пациентов после операций на сердце показала сильную ассоциацию этих состояний с группой полиморфных маркеров: GRM7/LMCD1-AS1 и rs10262995 в BBS9, аллель CATT7 гена MIF, генотип LL гена HMOX1. В настоящее время в развитии острого повреждения почек показана значимость генетической изменчивости генов GRK5, NEURL, CAND2, аллеля Т Lys198Asn гена ET-1. Поскольку технический прогресс и снижение затрат на технологии секвенирования следующего поколения прокладывают путь к более широкой доступности геномного тестирования, внедрение данных о генетической предрасположенности поможет улучшить стратификацию риска и снизить частоту осложнений после кардиохирургических операций.

Литература

  1. Кокшенёва И.В., Закарая И.Т., Малороева А.И., Ирасханов А.Ш. Вопросы генетикии риска развития тяжелых инфекционных осложнений и сепсиса в кардиохирургии. Часть 4. Клиническая физиология кровообращения. 2021; 18 (4): 261–72. DOI: 10.24022/1814-6910-2021-18-4-261-272
  2. Tu J., Zhang B., Chen Y., Liang B., Liang D., Liu G., He F. Association of apolipoprotein A1 -75 G/A polymorphism with susceptibility to the development of acute lung injury after cardiopulmonary bypass surgery. Lipids Health Dis. 2013; 12: 172. DOI: 10.1186/1476-511X-12-172
  3. Chen S., Xu L., Tang J. Association of interleukin 18 gene polymorphism with susceptibility to the development of acute lung injury after cardiopulmonary bypass surgery. Tissue Antigens. 2010; 76 (3): 245–9. DOI: 10.1111/j.1399-0039.2010.01506.x
  4. Sirgo G., Pérez-Vela J.L., Morales P., Rey M.D., Vendrell J., Gutierrez C., Rello J. Association between 4G/5G polymorphism of the plasminogen activator inhibitor 1 gene with stroke or encephalopathy after cardiac surgery. Intensive Care Med. 2006; 32 (5): 668–75. DOI: 10.1007/s00134-006-0092-y
  5. Mathew J.P., Podgoreanu M.V., Grocott H.P., White W.D., Morris R.W., Stafford-Smith M. et al. Genetic variants in P-selectin and C-reactive protein influence susceptibility to cognitive decline after cardiac surgery. J. Am. Coll. Cardiol. 2007; 49 (19): 1934–42. DOI: 10.1016/j.jacc.2007.01.080
  6. Grocott H.P., White W.D., Morris R.W., Podgoreanu M.V., Mathew J.P., Nielsen D.M., Schwinn D.A., Newman M.F. Genetic polymorphisms and the risk of stroke after cardiac surgery. Stroke. 2005; 36 (9): 1854–8. DOI: 10.1161/01.STR.0000177482.23478.dc
  7. Stafford-Smith M., Li Y.J., Mathew J.P., Li Y.W., Ji Y., PhillipsBute B.G. et al. Genome-wide association study of acute kidney injury after coronary bypass graft surgery identifies susceptibility loci. Kidney Int. 2015; 88 (4): 823–32. DOI: 10.1038/ki.2015.161
  8. Stoppe C., Rex S., Goetzenich A., Kraemer S., Emontzpohl C., Soppert J. et al. Interaction of MIF family proteins in myocardial ischemia/reperfusion damage and their influence on clinical outcome of cardiac surgery patients. Antioxid. Redox Signal. 2015; 23: 865–79. DOI: 10.1089/ars.2014.6243
  9. Body S.C., Collard C.D., Shernan S.K., Fox A.A., Liu K.Y., Ritchie M.D. et al. Variation in the 4q25 chromosomal locus predicts atrial fibrillation after coronary artery bypass graft surgery. Circ. Cardiovasc. Genet. 2009; 2 (5): 499–506. DOI: 10.1161/CIRCGENETICS.109.849075
  10. Liu L., Zhang L., Liu M., Zhang Y., Han X., Zhang Z. GRK5 polymorphisms and postoperative atrial fibrillation following coronary artery bypass graft surgery. Sci. Rep. 2015; 5: 12768. DOI: 10.1038/srep12768
  11. Ahmed M., Rghigh A. Polymorphism in endothelin-1 gene: an overview. Curr. Clin. Pharmacol. 2016; 11: 191–210. DOI: 10.2 174/1574884711666160701000900
  12. Wei T., Song J., Xu M., Lv L., Liu C., Shen J., Huang Y. NEURL rs6584555 and CAND2 rs4642101 contribute to postoperative atrial fibrillation: a prospective study among Chinese population. Oncotarget. 2016; 7 (27): 42617–24. DOI: 10.18632/oncotarget.9422
  13. Кокшенёва И.В., Закарая И.Т. Генетические маркеры риска неврологических осложнений в кардиохирургии. Часть 3. Клиническая физиология кровообращения. 2021; 18 (3): 193– 200. DOI: 10.24022/1814-6910-2021-18-3-193-200
  14. Pepys M.B., Hirschfield G.M. C-reactive protein: a critical update. J. Clin. Invest. 2003; 111: 1805–12. DOI: 10.1172/JCI18921
  15. Kansas G.S. Selectins and their ligands: current concepts and contro-versies. Blood. 1996; 88: 3259–87.
  16. Калесник М.В. Генетические предикторы развития острого почечного повреждения. Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2022; 20 (5): 479–84. DOI: 10.25298/2221-8785-2022-20-5-479-484
  17. Кокшенёва И.В., Закарая И.Т., Малороева А.И. Генетические детерминанты риска острого повреждения почек при кардиохирургических операциях. Часть 5. Клиническая физиология кровообращения. 2022; 1 (19): 47–56. DOI: 10.24022/1814-6910-2022-19-1-47-56
  18. Kajal K., Chauhan R., Negi S.L., Gourav K.P., Panda P., Mahajan S., Sarna R. Intraoperative evaluation of renal resistive index with transesophageal echocardiography for the assessment of acute renal injury in patients undergoing coronary artery bypass grafting surgery: a prospective observational study. Ann. Card. Anaesth. 2022; 25 (2): 158–63. DOI: 10.4103/aca.aca_221_20
  19. Dalgic S.N., Yilmaz Aydogan H., Ozturk O., Pence S., Kanca Demirci D., Abaci O. et al. Effects of ECE-1b rs213045 and rs2038089 polymorphisms on the development of contrastinduced acute kidney injury in patients with acute coronary syndrome. J. Int. Med. Res. 2020; 48 (3): 1–10. DOI: 10.1177/0300060519886987
  20. Langworthy M., Zhou B., de Caestecker M., Moeckel G., Baldwin H.S. NFATc1 identifies a population of proximal tubule cell progenitors. J. Am. Soc. Nephrol. 2009; 20: 311–21. DOI: 10.1681/ASN.2008010094
  21. Bian Z.Y., Huang H., Jiang H., Shen D.F., Yan L., Zhu L.H. et al. LIM and cysteine-rich domains 1 regulates cardiac hypertrophy by targeting calcineurin/nuclear factor of activated T cells signaling. Hypertension. 2010; 55 (2): 257–63. DOI: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.135665
  22. Zaghloul N.A., Katsanis N. Mechanistic insights into BardetBiedl syndrome, a model ciliopathy. J. Clin. Invest. 2009; 119: 428–37. DOI: 10.1172/JCI37041
  23. Averdunk L., Bernhagen J., Fehnle K., Surowy H., Lüdecke H.J., Mucha S. et al. The Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) promoter polymorphisms (rs3063368, rs755622) predict acute kidney injury and death after cardiac surgery. J. Clin. Med. 2020; 9 (9): 2936. DOI: 10.3390/jcm9092936
  24. Bae S.-C., Lee Y.H. Circulating macrophage migration inhibitory factor levels and its polymorphisms in systemic lupus erythematosus: A meta-analysis. Cell. Mol. Biol. 2017; 63: 74–9. DOI: 10.14715/cmb/2017.63.10.12
  25. Leaf D.E., Body S.C., Muehlschlegel J.D., McMahon G.M., Lichtner P., Collard C.D. et al. Length polymorphisms in heme oxygenase-1 and AKI after cardiac surgery. J. Am. Soc. Nephrol. 2016; 27 (11): 3291–7. DOI: 10.1681/ASN.2016010038
  26. Gudbjartsson D.F., Arnar D.O., Helgadottir A., Gretarsdottir S., Holm H., Sigurdsson A. et al. Variants conferring risk of atrial fibrillation on chromosome 4q25. Nature. 2007; 448: 353–7. DOI: 10.1161/CIRCGENETICS.109.849075
  27. Kolek M.J., Muehlschlegel J.D., Bush W.S., Parvez B., MurrayK.T., Stein C.M. et al. Genetic and clinical risk prediction model for postoperative atrial fibrillation. Circ. Arrhythm. Electrophysiol. 2015; 8 (1): 25–31. DOI: 10.1161/CIRCEP.114.002300
  28. Hendrickx J.O., van Gastel J., Leysen H., Santos-Otte P., Premont R.T., Martin B., Maudsley S. GRK5 – a functional bridge between cardiovascular and neurodegenerative disorders. Front. Pharmacol. 2018; 9: 1484. DOI: 10.3389/fphar.2018.01484
  29. Liggett S.B., Cresci S., Kelly R.J., Syed F.M., Matkovich S.J., Hahn H.S. et al. 2nd. A GRK5 polymorphism that inhibits beta-adrenergic receptor signaling is protective in heart failure. Nat. Med. 2008; 14 (5): 510–7. DOI: 10.1038/nm1750
  30. Kertai M.D., Li Y.W., Li Y.J., Shah S.H., Kraus W.E., Fontes M.L. et al. G protein-coupled receptor kinase 5 gene polymorphisms are associated with postoperative atrial fibrillation following coronary artery bypass graft surgery in patients receiving betablockers. Circ. Cardiovasc. Genet. 2014; 7 (5): 625–33.
  31. Lazurova Z., Habalova V., Mitro P. Association of polymorphisms in endothelin-1 and endothelin receptor a genes with vasovagal syncope. Physiol. Res. 2022; 71 (1): 93–101. DOI: 10.33549/physiolres.934689
  32. Qing P., Li X.L., Zhang Y., Li Y.L., Xu R.X., Guo Y.L. et al. Association of big endothelin-1 with coronary artery calcification. PLoS One. 2015; 10 (11): 0142458. DOI: 10.1371/journal.pone.0142458
  33. Sinner M.F., Tucker N.R., Lunetta K.L., Ozaki K., Smith J.G., Trompet S. et al. Integrating genetic, transcriptional, and functional analyses to identify 5 novel genes for atrial fibrillation. Circulation. 2014; 130: 1225–35. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.009892
  34. Pal R., Ramdzan Z.M., Kaur S., Duquette P.M., Marcotte R., Leduy L. et al. CUX2 Functions As an accessory factor in the repair of oxidative DNA damage. J. Biol. Chem. 2015; 290: 22520–31. DOI: 10.1074/jbc.M115.651042
  35. Кокшенёва И.В., Закарая И.Т. Периоперационная геномика: методологические подходы, генетическая вариабельность и ответ на операционную травму. Часть 1. Клиническая физиология кровообращения. 2021; 18 (1): 5–15. DOI: 10.24022/1814-6910-2021-18-1-5-15

Об авторах

  • Абрамовских Ольга Сергеевна, д-р мед. наук, доцент, заведующий кафедрой; ORCID
  • Белов Дмитрий Владимирович, канд. мед. наук, доцент кафедры госпитальной хирургии ЮУГМУ, сердечно-сосудистый хирург ФЦССХ; ORCID
  • Зотова Мария Александровна, канд. биол. наук, ст. науч. сотр.; ORCID
  • Фокин Алексей Анатольевич, д-р мед. наук, профессор, заведующий кафедрой; ORCID
  • Лукин Олег Павлович, д-р мед. наук, профессор кафедры госпитальной хирургии ЮУГМУ, главный врач ФЦССХ, ORCID

Электронная подписка

Для получения доступа к тексту статей журнала воспользуйтесь услугой «Электронная подписка»:

Оформить подписку Подробнее об электронной подписке

Главный редактор

Лео Антонович Бокерия, академик РАН и РАМН

Лео Антонович Бокерия, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН и РАМН, президент



 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите alt+A