Оценка взаимосвязи между противовоспалительными цитокинами и неблагоприятным ремоделированием сердца после инфаркта миокарда

Цель    Определить роль интерлейкина (ИЛ) -10 и членов его подсемейства (ИЛ-19 и ИЛ-26) в ремоделировании сердца после перенесенного инфаркта миокарда (ИМ).
Материал и методы    В исследование было включено 45 пациентов с инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST. Концентрации цитокинов в сыворотке крови измеряли в первый день острого инфаркта миокарда и через 14 дней после него. Обратное ремоделирование левого желудочка (ЛЖ) определялось как уменьшение конечного диастолического объема (КДО) ЛЖ или конечного систолического объема (КСО) ЛЖ на ≥ 12% по данным магнитно-резонансной томографии сердца через 6 месяцев наблюдения. Увеличение КДО или КСО на 12% было определено как неблагоприятное ремоделирование.
Результаты    В первый день после ИМ медианы противовоспалительных цитокинов: IL-10 (9,7 пг / мл против 17,6 пг / мл, p <0,001), IL-19 (28,7 пг / мл против 36,9 пг / мл, p <0,001), IL-26 (47,8 пг / мл против 90,7 пг / мл, p <0,001) были ниже в группе обратного ремоделирования по сравнению с группой с неблагоприятным ремоделированием левого желудочка. Было выявлено значительное снижение концентрации противовоспалительных цитокинов в группе с неблагоприятным ремоделированием ЛЖ с первого по 14 день после ИМ. Тогда как, значимого снижения концентрации исследуемых цитокинов в группе обратного ремоделирования не наблюдалось. Регрессионный анализ показал, что низкая концентрация IL-10 в первый день после инфаркта миокарда была связана с обратным ремоделированием ЛЖ (OR = 0,76, p = 0,035). Увеличение концентрации IL-10 на 1% к 14 дню после ИМ увеличивало вероятность обратного ремоделирования в 1,07 раза.
Заключение    Концентрации исследуемых цитокинов были выше в группе с неблагоприятным ремоделированием ЛЖ, однако это повышение было неустойчивым и в течение 14 дней после перенесенного инфаркта миокарда выявлялось их значительное снижение. В группе обратного ремоделирования концентрации цитокинов не изменились и оставались стабильными в течение 14 дней после инфаркта миокарда. Таким образом, согласно полученным результатам, стабильная концентрация IL-10 может играть роль в улучшении сердечных функций.

1. Gullestad L, Ueland T, Vinge LE, Finsen A, Yndestad A, Aukrust P. Inflammatory cytokines in heart failure: mediators and markers. Cardiology. 2012;122(1):23–35. DOI: 10.1159/000338166

2. Khaper N, Bryan S, Dhingra S, Singal R, Bajaj A, Pathak CM et al. Targeting the Vicious Inflammation–Oxidative Stress Cycle for the Management of Heart Failure. Antioxidants & Redox Signaling. 2010;13(7):1033–49. DOI: 10.1089/ars.2009.2930

3. Frangogiannis NG. The Immune System and the Remodeling Infarcted Heart: Cell Biological Insights and Therapeutic Opportunities. Journal of Cardiovascular Pharmacology. 2014;63(3):185–95. DOI: 10.1097/FJC.0000000000000003

4. Kain V, Prabhu SD, Halade GV. Inflammation revisited: inflammation versus resolution of inflammation following myocardial infarction. Basic Research in Cardiology. 2014;109(6):444. DOI: 10.1007/s00395-014-0444-7

5. Jung M, Ma Y, Iyer RP, DeLeon-Pennell KY, Yabluchanskiy A, Garrett MR et al. IL-10 improves cardiac remodeling after myocardial infarction by stimulating M2 macrophage polarization and fibroblast activation. Basic Research in Cardiology. 2017;112(3):33. DOI: 10.1007/s00395-017-0622-5

6. Saraiva M, Vieira P, O’Garra A. Biology and therapeutic potential of interleukin-10. Journal of Experimental Medicine. 2020;217(1):e20190418. DOI: 10.1084/jem.20190418

7. Krishnamurthy P, Rajasingh J, Lambers E, Qin G, Losordo DW, Kishore R. IL-10 Inhibits Inflammation and Attenuates Left Ventricular Remodeling After Myocardial Infarction via Activation of STAT3 and Suppression of HuR. Circulation Research. 2009;104(2):e9–18. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.108.188243

8. Calegari L, Nunes RB, Mozzaquattro BB, Rossato DD, Dal Lago P. Exercise training improves the IL-10/TNF-α cytokine balance in the gastrocnemius of rats with heart failure. Brazilian Journal of Physical Therapy. 2018;22(2):154–60. DOI: 10.1016/j.bjpt.2017.09.004

9. Dhingra S, Sharma AK, Singla DK, Singal PK. p38 and ERK1/2 MAPKs mediate the interplay of TNF-α and IL-10 in regulating oxidative stress and cardiac myocyte apoptosis. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2007;293(6):H3524–31. DOI: 10.1152/ajpheart.00919.2007

10. Jones SP, Trocha SD, Lefer DJ. Cardioprotective actions of endogenous IL-10 are independent of iNOS. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2001;281(1):H48–52. DOI: 10.1152/ajpheart.2001.281.1.H48

11. Gallagher G, Dickensheets H, Eskdale J, Izotova L, Mirochnitchenko O, Peat J et al. Cloning, expression and initial characterisation of interleukin-19 (IL-19), a novel homologue of human interleukin-10 (IL-10). Genes & Immunity. 2000;1(7):442–50. DOI: 10.1038/sj.gene.6363714

12. Oral HB, Kotenko SV, Yılmaz M, Mani O, Zumkehr J, Blaser K et al. Regulation of T cells and cytokines by the interleukin-10 (IL-10)-family cytokines IL-19, IL-20, IL-22, IL-24 andIL-26. European Journal of Immunology. 2006;36(2):380–8. DOI: 10.1002/eji.200425523

13. Logsdon NJ, Deshpande A, Harris BD, Rajashankar KR, Walter MR. Structural basis for receptor sharing and activation by interleukin-20 receptor-2 (IL-20R2) binding cytokines. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2012;109(31):12704–9. DOI: 10.1073/pnas.1117551109

14. Dumoutier L, Leemans C, Lejeune D, Kotenko SV, Renauld J-C. Cutting Edge: STAT Activation By IL-19, IL-20 and mda-7 Through IL20 Receptor Complexes of Two Types. The Journal of Immunology. 2001;167(7):3545–9. DOI: 10.4049/jimmunol.167.7.3545

15. Ellison S, Gabunia K, Kelemen SE, England RN, Scalia R, Richards JM et al. Attenuation of Experimental Atherosclerosis by Interleukin-19. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2013;33(10):2316–24. DOI: 10.1161/ATVBAHA.113.301521

16. Bruns DR, Ghincea AR, Ghincea CV, Azuma Y-T, Watson PA, Autieri MV et al. Interleukin-19 is cardioprotective in dominant negative cyclic adenosine monophosphate response-element binding proteinmediated heart failure in a sex-specific manner. World Journal of Cardiology. 2017;9(8):673–84. DOI: 10.4330/wjc.v9.i8.673

17. Stephen-Victor E, Fickenscher H, Bayry J. IL-26: An Emerging Proinflammatory Member of the IL-10 Cytokine Family with Multifaceted Actions in Antiviral, Antimicrobial, and Autoimmune Responses. PLOS Pathogens. 2016;12(6):e1005624. DOI: 10.1371/journal.ppat.1005624

18. Dambacher J, Beigel F, Zitzmann K, De Toni EN, Goke B, Diepolder HM et al. The role of the novel Th17 cytokine IL-26 in intestinal inflammation. Gut. 2009;58(9):1207–17. DOI: 10.1136/gut.2007.130112

19. Thygesen K, Alpert JS, Jaffe AS, Simoons ML, Chaitman BR, White HD et al. Third universal definition of myocardial infarction. Journal of the American College of Cardiology. 2012;60(16):1581–98. DOI: 10.1016/j.jacc.2012.08.001

20. Ibanez B, James S, Agewall S, Antunes MJ, Bucciarelli-Ducci C, Bueno H et al. 2017 ESC Guidelines for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation: The Task Force for the management of acute myocardial infarction in patients presenting with ST-segment elevation of the European Society of Cardiology (ESC). European Heart Journal. 2018;39(2):119–77. DOI: 10.1093/eurheartj/ehx393

21. Reindl M, Reinstadler SJ, Tiller C, Feistritzer H-J, Kofler M, Brix A et al. Prognosis-based definition of left ventricular remodeling after ST-elevation myocardial infarction. European Radiology. 2019;29(5):2330–9. DOI: 10.1007/s00330-018-5875-3

22. Bulluck H, Go YY, Crimi G, Ludman AJ, Rosmini S, Abdel-Gadir A et al. Defining left ventricular remodeling following acute ST-segment elevation myocardial infarction using cardiovascular magnetic resonance. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 2017;19(1):26. DOI: 10.1186/s12968-017-0343-9

23. Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clinical Chemistry. 1972;18(6):499–502. PMID: 4337382

24. Bohnen S, Avanesov M, Jagodzinski A, Schnabel RB, Zeller T, Karakas M et al. Cardiovascular magnetic resonance imaging in the prospective, population-based, Hamburg City Health cohort study: objectives and design. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 2018;20(1):68. DOI: 10.1186/s12968-018-0490-7

25. Zarrouk-Mahjoub S, Zaghdoudi M, Amira Z, Chebi H, Khabouchi N, Finsterer J et al. Pro- and anti-inflammatory cytokines in post-infarction left ventricular remodeling. International Journal of Cardiology. 2016;221:632–6. DOI: 10.1016/j.ijcard.2016.07.073

26. Meng D, Han S, Jeong IS, Kim SW. Interleukin 10–Secreting MSCs via TALENMediated Gene Editing Attenuates Left Ventricular Remodeling after Myocardial Infarction. Cellular Physiology and Biochemistry. 2019;52(4):728–41. DOI: 10.33594/000000051

27. Falcao RA, Christopher S, Oddi C, Reznikov L, Grizzard JD, Abouzaki NA et al. Interleukin-10 in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. International Journal of Cardiology. 2014;172(1):e6–8. DOI: 10.1016/j.ijcard.2013.12.126

28. Burchfield JS, Iwasaki M, Koyanagi M, Urbich C, Rosenthal N, Zeiher AM et al. Interleukin-10 From Transplanted Bone Marrow Mononuclear Cells Contributes to Cardiac Protection After Myocardial Infarction. Circulation Research. 2008;103(2):203–11. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.108.178475

29. Qi L, Zhang J, Wu K, Shi S, Ji Q, Miao H et al. IL-19 as a Biomarker for the Severity of Acute Myocardial Infarction. Archives of Medical Research. 2020;51(2):160–6. DOI: 10.1016/j.arcmed.2020.01.007

30. England RN, Autieri MV. Anti-Inflammatory Effects of Interleukin-19 in Vascular Disease. International Journal of Inflammation. 2012;2012:253583. DOI: 10.1155/2012/253583

31. An W, Yu Y, Zhang Y, Zhang Z, Yu Y, Zhao X. Exogenous IL‐19 attenuates acute ischaemic injury and improves survival in male mice with myocardial infarction. British Journal of Pharmacology. 2019;176(5):699–710. DOI: 10.1111/bph.14549

32. Azuma Y-T, Matsuo Y, Kuwamura M, Yancopoulos GD, Valenzuela DM, Murphy AJ et al. Interleukin-19 protects mice from innate-mediated colonic inflammation: Inflammatory Bowel Diseases. 2010;16(6):1017–28. DOI: 10.1002/ibd.21151