Ukr.Biochem.J. 2023; Том 95, № 6, листопад-грудень, c. 30-39

doi: https://doi.org/10.15407/ubj95.06.030

Особливості амінокислотного спектра плазми та кардіометаболічні фактори ризику у пацієнтів із ішемічною хворобою серця та фібриляцією передсердь

04.01.2024   Uncategorized   No comments

І. О. Мельничук*, М. Л. Шараєва, О. В. Долинна,
О. В. Савченко, В. Н. Крамаров, В. Г. Лизогуб

Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, Київ, Україна;
*e-mail: ira.merkulova45@gmail.com

Отримано: 06 вересня 2023; Виправлено: 06 листопада 2023;
Затверджено: 01 грудня 2023; Доступно онлайн: 18 грудня 2023

Відомо, що профіль амінокислот (АК) плазми крові є новим перспективним біомаркером для скринінгу патогенезу ішемічної хвороби серця (ІХС), пов’язаної з дисбактеріозом кишечника. Метою нашого дослідження було оцінити спектр амінокислот плазми крові у пацієнтів з ІХС та фібриляцією передсердь (ФП) і перевірити їх зв’язок із метаболітами мікробіоти кишечника. Для визначення спектра амінокислот у плазмі крові 300 пацієнтів було розподілено на три групи: ІХС – 149 пацієнтів з ІХС, ІХС+ФП – 123 пацієнти з ІХС та пароксизмом ФП і контрольна група – 28 пацієнтів без ІХС та аритмій. Рівень АА в плазмі визначали за допомогою іонообмінної рідинної колонкової хроматографії. Виявлено суттєві зміни вмісту глутамату, глутаміну, гліцину, аланіну, валіну, тирозину та комбінацій ізолейцин+лейцин/валін, гліцин+серин, гліцин/метіонін, фенілаланін/тирозин, глутамін/глутамат у плазмі крові хворих на ІХС+ФП. Встановлено достовірний зв’язок між спектром АК плазми крові та метаболітами мікробіоти кишечника – триметиламіном, триметиламін-N-оксидом та загальною кількістю коротколанцюгових жирних кислот у фекаліях. Було запропоновано високо валідовані комбінації амінокислот плазми ізолейцин – гліцин (площа під ROC-кривою 0,8122) та фенілаланін – гліцин (площа під ROC-кривою 0,8061), які можуть бути використані як ранні маркери пароксизму ФП у хворих на ІХС.

Ключові слова: , , ,

Посилання:

  1. Chen MX, Wang SY, Kuo CH, Tsai IL. Metabolome analysis for investigating host-gut microbiota interactions. J Formos Med Assoc. 2019;118(Suppl 1):S10-S22. PubMed, CrossRef
  2. Duttaroy AK. Role of Gut Microbiota and Their Metabolites on Atherosclerosis, Hypertension and Human Blood Platelet Function: A Review. Nutrients. 2021;13(1):144. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Breit S, Kupferberg A, Rogler G, Hasler G. Vagus Nerve as Modulator of the Brain-Gut Axis in Psychiatric and Inflammatory Disorders. Front Psychiatry. 2018;9:44. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Lyzohub VH, Kramarova VN, Melnychuk IO. Role of intestinal microbiota changes in cardiovascular diseases pathogenesis. Zapor Med J. 2019;(5(116)):672–678. CrossRef
  5. Wang Z, Zhao Y. Gut microbiota derived metabolites in cardiovascular health and disease. Protein Cell. 2018;9(5):416-431. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Agus A, Clément K, Sokol H. Gut microbiota-derived metabolites as central regulators in metabolic disorders. Gut. 2021;70(6):1174-1182. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Zhang X, Gérard P. Diet-gut microbiota interactions on cardiovascular disease. Comput Struct Biotechnol J. 2022;20:1528-1540. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Ko D, Riles EM, Marcos EG, Magnani JW, Lubitz SA, Lin H, Long MT, Schnabel RB, McManus DD, Ellinor PT, Ramachandran SV, Wang TJ, Gerszten RE, Benjamin EJ, Yin X, Rienstra M. Metabolomic Profiling in Relation to New-Onset Atrial Fibrillation (from the Framingham Heart Study). Am J Cardiol. 2016;118(10):1493-1496. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. She J, Guo M, Li H, Liu J, Liang X, Liu P, Zhou B, Liu S, Deng Y, Lou B, Sun C, Yuan Z, Wu Y. Targeting amino acids metabolic profile to identify novel metabolic characteristics in atrial fibrillation. Clin Sci (Lond). 2018;132(19):2135-2146. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. Harskamp RE, Granger TM, Clare RM, White KR, Lopes RD, Pieper KS, Granger CB, Newgard CB, Shah SH, Newby LK. Peripheral blood metabolite profiles associated with new onset atrial fibrillation. Am Heart J. 2019;211:54-59. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  11. Liu W, Zhang L, Shi X, Shen G, Feng J. Cross-comparative metabolomics reveal sex-age specific metabolic fingerprints and metabolic interactions in acute myocardial infarction. Free Radic Biol Med. 2022;183:25-34. PubMed, CrossRef
  12. Moskaleva NE, Shestakova KM, Kukharenko AV, Markin PA, Kozhevnikova MV, Korobkova EO, Brito A, Baskhanova SN, Mesonzhnik NV, Belenkov YN, Pyatigorskaya NV, Tobolkina E, Rudaz S, Appolonova SA. Target Metabolome Profiling-Based Machine Learning as a Diagnostic Approach for Cardiovascular Diseases in Adults. Metabolites. 2022;12(12):1185. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Cai D, Hou B, Xie SL. Amino acid analysis as a method of discovering biomarkers for diagnosis of diabetes and its complications. Amino Acids. 2023;55(5):563-578. PubMed, CrossRef
  14. Hindricks G, Potpara T, Dagres N, Arbelo E, Bax JJ, Blomström-Lundqvist C, Boriani G, Castella M, Dan GA, Dilaveris PE, Fauchier L, Filippatos G, Kalman JM, La Meir M, Lane DA, Lebeau JP, Lettino M, Lip GYH, Pinto FJ, G Neil Thomas, Valgimigli M, Van Gelder IC, Van Putte BP, Watkins CL. 2020 ESC Guidelines for the diagnosis and management of atrial fibrillation developed in collaboration with the European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS): The Task Force for the diagnosis and management of atrial fibrillation of the European Society of Cardiology (ESC) Developed with the special contribution of the European Heart Rhythm Association (EHRA) of the ESC. Eur Heart J. 2021;42(5):373-498. PubMed, CrossRef
  15. Knuuti J, Wijns W, Saraste A, Capodanno D, Barbato E, Funck-Brentano C, Prescott E, Storey RF, Deaton C, Cuisset T, Agewall S, Dickstein K, Edvardsen T, Escaned J, Gersh BJ, Svitil P, Gilard M, Hasdai D, Hatala R, Mahfoud F, Masip J, Muneretto C, Valgimigli M, Achenbach S, Bax JJ. 2019 ESC Guidelines for the diagnosis and management of chronic coronary syndromes. Eur Heart J. 2020;41(3):407-477. PubMed, CrossRef
  16. Scheff SW. Fundamental Statistical Principles for the Neurobiologist. A Survival Guide. Lexington: Academic Press, 2016. CrossRef
  17. Mandrekar JN. Receiver operating characteristic curve in diagnostic test assessment. J Thorac Oncol. 2010;5(9):1315-1316. PubMed, CrossRef
  18. Melnychuk IO, Sharaieva ML, Lyzogub V.H. Lipid exchange and inflammatory markers in patients with coronary artery disease and atrial fibrillation. Modern Med Technol. 2023;(3):25-30. CrossRef
  19. Tamanna N, Mahmood N. Emerging Roles of Branched-Chain Amino Acid Supplementation in Human Diseases. Int Sch Res Notices. 2014:2014:235619. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  20. Melnychuk IO, Sharaieva ML, Kramarova VN, Lyzohub VH. Prospects for the sulfur-containing amino acids medicines usage for trimethylamine-N-oxide biosynthesis modulation in humans. Pathologia. 2022;19(3):247–255. CrossRef
  21. Azab SM, Shanmuganathan M, de Souza RJ, Kroezen Z, Desai D, Williams NC, Morrison KM, Atkinson S, Teo KK, Azad MB, Simons E, Moraes TJ, Mandhane PJ, Turvey SE, Subbarao P, Britz-McKibbin P, Anand SS. Early sex-dependent differences in metabolic profiles of overweight and adiposity in young children: a cross-sectional analysis. BMC Med. 2023;21(1):176. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  22. Razquin C, Ruiz-Canela M, Toledo E, Clish CB, Guasch-Ferré M, García-Gavilán JF, Wittenbecher C, Alonso-Gómez A, Fitó M, Liang L, Corella D, Gómez-Gracia E, Estruch R, Fiol M, Santos-Lozano JM, Serra-Majem L, Ros E, Aros F, Salas-Salvadó J, Hu FB, Martínez-González MA. Circulating Amino Acids and Risk of Peripheral Artery Disease in the PREDIMED Trial. Int J Mol Sci. 2022;24(1):270. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  23. Zhang Y, He X, Qian Y, Xu S, Mo C, Yan Z, Yang X, Xiao Q. Plasma branched-chain and aromatic amino acids correlate with the gut microbiota and severity of Parkinson’s disease. NPJ Parkinsons Dis. 2022;8(1):48. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  24. Alves A, Bassot A, Bulteau AL, Pirola L, Morio B. Glycine Metabolism and Its Alterations in Obesity and Metabolic Diseases. Nutrients. 2019;11(6):1356. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.