IRON DEFICIENCY IN COMORBIDITY CHRONIC HEART FAILURE AND DIABETES MELLITUS


Cite item

Full Text

Abstract

The clinical significance of iron deficiency in patients with a combination of heart failure and diabetes meLLitus has not been studied. 67 patients with chronic heart failure and diabetes meLLitus were examined. In aLL patients, the clinical manifestations of heart failure, asthenia, anxiety, depression, the concentration of glucose, glycated hemoglobin, iron, ferritin, transferrin, soluble transferrin receptors, hepcidin, erythropoietin, NT-proBNP were studied, echocardiography was performed in one-dimensionaL, two-dimensional and DoppLer modes (wave, constant-wave and tissue) in standard positions according to the generally accepted technique. Iron deficiency was diagnosed in 42 patients. We have established that the deficiency of iron stores in patients with heart failure and diabetes meLLitus contributes to an increase in the cLinicaL manifestations of heart failure, asthenia, anxiety and worsens the indicators of central hemodynamics.It was found that the deficiency of iron store in patients with heart failure and diabetes meLLitus contributes to the disruption of various Links of iron metabolism and an increase in the cLinicaL manifestations of heart failure, asthenia, anxiety and deterioration of central hemodynamic parameters.

Full Text

Еще одной распространенной патологией у больных с ХСН является дефицит железа (ДЖ). Последний существенно ухудшает клиническое состояние таких больных и прогноз [5]. Частой сопутствующей патологией у больных с хронической сердечной недостаточностью (ХСН) является сахарный диабет (СД) [1]. По данным разных авторов, СД и даже предиа-бет являются факторами, способствующими развитию хронической сердечной недостаточности (ХСН) [2, 3]. © Смирнова М.П., Чижов П.А., Баранов А.А., Корсакова Д.А., Столяров М.И., 2021 У многих больных с ХСН имеет место сочетание этих коморбидных состояний. Вместе с тем, отсутствуют данные о клиническом значении ДЖ у коморбидных по ХСН и СД больных. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Установить клиническое значение дефицита железа у больных с ХСН в сочетании с СД. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Под наблюдением в терапевтическом отделении находилось 67 больных, средний возраст (70,33 ± 8,32) года, с ХСН и СД 2-го типа. У всех включенных в исследование проводили комплексное обследование, включающее в себя клинический осмотр с оценкой шкалы клинического состояния (ШОКС), тест 6-минутной ходьбы (Т6М). Всем больным проводили эхокардиографию (ЭХО-КГ) на аппарате GEVIVID-7 (GeneraLELectric, США) в одномерном, двухмерном и допплеровском режимах (импульсно-волновом, постоянно-волновом и тканевом) в стандартных позициях по общепринятой методике с определением размеров и объемов желудочков и предсердий, фракции выброса, скорости регургитации на клапанах, трансмитральных диастолических потоков, систолического давления в легочной артерии (СДЛА), скорости движения фиброзного кольца митрального и трикуспидального клапанов (СДФК-ТК) [6]. У всех больных проводили общий анализ крови с определением эритроцитарных индексов (анализатор МЕК 6500, Япония). Концентрацию железа в мкмоль/л, трансферрина в г/л, ферритина в мкг/л, С-реактивного белка (в мг/л) в сыворотке крови определяли высокочувствительным фотометрическим методом по конечной точке (анализатор Sapphire 400, Япония), рассчитывали коэффициент насыщения трансферрина железом (КНТЖ). Иммуноферментным методом на ИФА-ридере Immunochem-2100 (США) определяли уровень N-терминального фрагмента мозгового натрийуретического пептида в пг/мл, эритропоэтина в МЕ/мл, растворимых рецепторов трансферрина (РРТР) в нмоль/л, гепсидина в нг/мл. Дефицит железа устанавливали, исходя из рекомендаций Европейского кардиологического общества [7]. Общепринятыми методами определяли в крови уровень глюкозы, гликированного гемоглобина, креати-нина, рассчитывали скорость клубочковой фильтрации (СКФ) по формуле СКД-EPI. Для оценки наличия и степени тяжести астении использовали шкалу астении MFI-20 с оценкой в баллах таких проявлений астении, как общая астения (ОА), физическая астения (ФА), психическая астения (ПА), снижение мотивации (СМ), понижение активности (ПАК), суммарный балл выраженности астении (СА), для определения наличия тревоги и депрессии - госпитальную шкалу тревоги и депрессии HADS в баллах. Статистический анализ данных проводили с помощью программ Stata/MPversion 14.0 (StataCorp E n h a n cements, TX 77845, USA) и MedCalcStatistical Softwareversion 18.2.1 (MedCalcSoftwarebvba, Ostend, Belgium; 2018). Для сравнения средних значений двух выборок использовали однофакторный дисперсионный анализ. Для определения различий качест-венных признаков использовали критерий Хи-квадрат. Для оценки наличия связи между разными параметрами рассчитывали коэффициент корреляции гамма. За уровень достоверности различий принят p < 0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ В зависимости от наличия дефицита запасов железа, исходя из уровня ферритина <100 мкг/л, все обследованные были разделены на две группы: 1-я группа - больные без ДЖ (25 человек) и 2-я группа - больные с ДЖ (42 человека). Достоверных различий доли больных с разными ФК ХСН в сравниваемых группах не было (р > 0,05): 2 ФК - 31 %, 3 ФК -44 %, 4ФК - 25 % в 1-й группе против 19, 52 и 29 % во 2-й группе при 2, 3 и 4 ФК, соответственно. Решающее значение при определении ФК ХСН имел тест 6-минутной ходьбы, как наиболее объективный критерий. Больные 1-й и 2-й групп не имели достоверных различий (р > 0,05) возраста, веса, индекса массы тела, уровня глюкозы, гликированного гемоглобина, креа-тинина и СКФ. Показатели обмена железа, общего анализа крови и уровень эритропоэтина в данных группах приведены в табл. 1. Таблица 1 Показатели обмена железа, общего анализа крови и уровень эритропоэтина у больных с ХСН в сочетании с СД с дефицитом и без дефицита железа Показатели Группы, M ± SD Без ДЖ, n = 25 ДЖ, n = 42 Р Железо, мкмоль/л 17,11 ± 4,19 12,76 ± 5,05 0,001 Трансферрин, г/л 2,02 ± 0,38 2,12 ± 0,58 0,459 Ферритин, мкг/л 186,05 ± 51,25 68,58 ± 46,81 0,000 КНТЖ, % 34,34 ± 8,48 25,79 ± 11,81 0,004 РРТР, нмоль/л 19,26 ± 10,95 34,62 ± 16,66 0,044 Эритроциты 4,62 ± 0,50 4,44 ± 0,56 0,210 Гемоглобин, г/л 137,6 ± 13,7 127,0 ± 16,4 0,009 Среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг 29,80 ± 1,72 28,46 ± 2,67 0,031 Эритропоэтин, МЕ/мл 4,05 ± 2,38 19,13 ± 17,46 0,015 Как видно из табл. 1, в группе пациентов с ДЖ, наряду с низким уровнем ферритина, достоверно ниже КНТЖ и концентрация железа и выше содержание растворимых рецепторов трансферрина. Кроме того, у больных с ДЖ достоверно ниже уровень гемоглобина в крови, среднее содержание гемоглобина в эритроците и выше концентрация эритропоэтина. Достоверных различий числа эритроцитов, как и других показателей общего анализа крови, в сравниваемых группах не установлено. Сопоставление показателей клинического состояния и эхокардиографии в группах больных с ХСН и СД в сочетании с ДЖ и без него показало, что у пациентов с ДЖ выше баллы ШОКС и СДЛАи меньше фракция выброса левого желудочка и СДФК-ТК. Помимо того, у пациентов с ДЖ выше такие проявления астении, как ОА, ФА, ПАК, СМ, ПА, СА, а также тревога (табл. 2). Несмотря на то, что, как уже отмечено выше, достоверных различий частоты встречаемости пациентов с различными ФК ХСН в группах с наличием и отсутствием ДЖ не было, дистанция, проходимая в Т6М, в группе с ДЖ была несколько ниже, чем у больных без ДЖ. Таблица 2 Показатели Группы, M ± SD Без ДЖ ДЖ Р ШОКС, баллы 6,12 ± 2,51 7,81 ± 2,56 0,047 Т6М, м 239,9 ± 78,8 203,4 ± 78,8 0,024 Фракция выброса, % ,9 0, 1 +1 ,5 0, 6 54,1 ± 12,2 0,034 СДЛА, мм рт. ст. 29,2 ± 15,1 37,4 ± 14,8 0,038 СДФК-ТК, м/с 0,13 ± 0,03 0,12 ± 0,02 0,047 ОА, баллы 13,1 ± 3,3 15,0 ± 3,5 0,032 ФА, баллы 13,5 ± 3,5 15,6 ± 3,3 0,017 ПАК, баллы 12,6 ± 3,6 14,7 ± 3,7 0,032 СМ, баллы 11,0 ± 3,0 13,0 ± 3,1 0,018 ПА, баллы 9,4 ± 3,1 12,4 ± 3,9 0,003 СА, баллы ,8 4, 1 +1 ,6 9, 5 70,7 ± 15,8 0,008 Тревога, баллы 6,8 ± 4,1 9,2 ± 3,8 0,024 Депрессия, баллы 8,1 ± 4,5 10,2 ± 4,4 0,083 Клинические показатели, параметры эхокардиоскопии и выраженность астении, тревоги и депрессии у больных с ХСН и СД при наличии и отсутствии ДЖ По группе больных в целом установлены достоверные (р < 0,05) корреляции между параметрами, характеризующими обмен железа, и клиническими показателями. В частности, выявлены достоверные положительные корреляции между концентрацией железа в крови и расстоянием, проходимым в Т6М (0,40), ударным объемом (0,40) и скоростью движения фиброзного кольца трикуспидального клапана (0,28) и отрицательные корреляции между уровнем железа и баллами ШОКС (-0,53), размером ЛП (-0,25), СДЛА (-0,29), тревогой (-0,34) и всеми проявлениями астении: ОА (-0,28), ФА (-0,28), ПА (-0,34), СМ (-0,38), ПС (-0,35), суммарный показатель астении (-0,36). Кроме того, установлены достоверные (р < 0,05) положительные корреляции между уровнем РРТР и баллами ШОКС (0,66), величиной СДЛА (0,53), размером левого предсердия (0,60), выраженностью ФА (0,62), СМ (0,59), суммарной выраженностью астении (0,55). Установлены также достоверные (р < 0,05) положительные корреляции между КНТЖ и расстоянием, проходимым в Т6М (0,42) и ударным объемом (0,33) и отрицательные достоверные корреляции между КНТЖ и баллами ШОКС (-0,53), размером ЛП (-0,32), СДЛА (-0,28), тревогой (-0,32) и практически всеми проявлениями астении: ФА (-0,26), ОА (-0,29), СМ (-0,35), ПА (-0,32), СА (-0,33). Таким образом, коморбидные по ХСН и СД больные с ДЖ имеют существенные отклонения обмена железа, по сравнению с пациентами с ХСН и СД без ДЖ. У больных с ДЖ, помимо значительного снижения уровня ферритина, свидетельствующего о резком уменьшении запасов железа в организме, наблюдаются достоверно меньший уровень железа в крови и более низкий коэффициент насыщения трансферрина железом, отражающий недостаточное снабжение тканей железом. У таких больных достоверно больше концентрация растворимых рецепторов трансферрина, что является показателем повышенной потребности тканей в железе. У пациентов с ДЖ повышен также уровень эритропоэтина, продукция которого возрастает под влиянием фактора, образующегося в тканях при гипоксии. Несмотря на то, что в среднем по группе с ДЖ показатель гемоглобина был практически нормальным, уровень гемоглобина и среднее содержание гемоглобина в эритроците в этой группе было несколько ниже, чем у больных без ДЖ. На этом фоне коморбидные по ХСН и СД больные с ДЖ имеют более выраженные клинические проявления сердечной недостаточности, по сравнению с пациентами с такой же коморбидной патологией без ДЖ. В частности, у пациентов с ДЖ выше баллы JOURNAL OF VOLGOGRAD STATE MEDICAL UNIVERSITY по ШОКС, более низкая фракция выброса левого желудочка, меньше скорость движения фиброзного кольца трикуспидального клапана и более высокое систолическое давление в легочной артерии. Можно предполагать, что эти отличия в определенной мере связаны с пониженным уровнем запасов железа в организме и, в частности, в кардиомиоцитах и в мышцах, поскольку известно, что в миокарде больных с сердечной недостаточностью содержание железа может быть снижено на 20-30 % [8]. В то же время известно, что железо играет важную роль в транспорте кислорода и метаболизме сердечных и скелетных мышц [9]. У пациентов с ДЖ больше выражены различные проявления астении и тревога. Данные особенности могут быть обусловлены как более выраженными проявлениями ХСН у таких больных, так и нарушениями обмена железа. В то же время активация симпатической нервной системы, сопровождающая тревогу, может сама способствовать развитию нарушений обмена железа.Так, P. MoLiner et aL. [10] установили, что повышение уровня норадреналина у больных с ХСН способствует снижению насыщения трансферрина железом <20 % и повышению уровня растворимых рецепторов трансферрина. Значение нарушений обмена железа в утяжелении клинических проявлений у больных с ХСН и СД подтверждается наличием достоверных корреляций параметров обмена железа с клиническими и эхокардиографическими показателями. В частности, это положительные корреляции между концентрацией железа и Т6М, ударным объемом и скоростью движения фиброзного кольца трикуспидального клапана и отрицательные корреляции между уровнем железа и баллами ШОКС, размером левого предсердия, СДЛА, тревогой и выраженностью астении. Об этом же свидетельствуют положительные корреляции между КНТЖ и Т6М и ударным объемом и отрицательные достоверные корреляции между КНТЖ и баллами ШОКС, размером левого предсердия, СДЛА, тревогой и всеми проявлениями астении. Значение нарушений обмена железа при дефиците его запасов в организме для ухудшения состояния больных ХСН и СД подтверждают также положительные корреляции между уровнем РРТР и баллами ШОКС, величиной СДЛА, размером ЛПи выраженностью астении. ЗАКЛЮЧЕНИЕ При дефиците запасов железа в организме у больных с ХСН и СД наблюдается уменьшение концентрации железа в крови, снижение коэффициента насыщения трансферрина железом и повышение растворимых рецепторов трансферрина, а также некоторое снижение уровня гемоглобина и среднего содержания гемоглобина в эритроците. На этом фоне нарастают клинические проявления ХСН, астения и тревога, а также ухудшаются некоторые эхокардиографические показатели. Полученные данные свидетельствуют о важности раннего выявления ДЖ у больных с коморбидностью ХСН и СД для возможной последующей коррекции нарушений обмена железа.
×

About the authors

M. P Smirnova

Yaroslavl State Medical University

Email: msm76-743@yandex.ru

P. A Chizhov

Yaroslavl State Medical University

Email: p.chizhov63@gmail.com

A. A Baranov

Yaroslavl State Medical University

Email: bara_aa@mail.ru

D. A Korsakova

Yaroslavl State Medical University

Email: casha.kucrjavceva@gmail.com

M. I Stolyarov

Yaroslavl State Medical University

Email: maksglad98@mail.ru

References

  1. Обрезан А.Г., Куликов Н.В. Хроническая сердечная недостаточность и сахарный диабет: патогенез и возможности лечения // Кардиология. 2018. № 58 (7). С. 85-94. https://doi.org/10.18087/cardio.20187.10156
  2. The association of severe hypoglycemia with incident cardiovascular events and mortality in adults with type 2 diabetes / A.K. Lee, B. Warren, CJ. Lee [et al.] // Diabetes Care. 2018. Vol. 41 (1). P. 104-111. https://doi.org/10.2337/dc17-1669
  3. Copeptin in patients with acute myocardial infarction and newly detected glucose abnormalities - A marker of increased stress susceptibility? A report from the Glucose in Acute Myocardial Infarction cohort / M.I. Smaradottir, V. Ritsinger, V. Gyberg [et al.] // DiabVasc Dis Res. 2017. Vol. 14 (2). P. 69-76. https://doi.org/10.1177/1479164116664490
  4. Association Between Type 2 Diabetes and ALL-Cause HospitaLization and MortaLity in the UK GeneraL Heart FaiLure PopuLation: Stratification by Diabetic GLycemic ControL and Medication Intensification / C.A. Lawson, P.W. Jones, L. Teece [et al.] // JACC Heart Fail. 2018. Vol. 6 (1). P. 18-26. https://doi.org/10.1016/j.jchf.2017.08.020
  5. Beattie J.M., Khatib R., Phillips C.J., Williams S.J. Iron deficiency in 78 805 people admitted with heart failure across England: a retrospective cohort study // Open Heart. 2020. Vol. 7(1). P. e001153. https://doi.org/10.1136/openhrt-2019-001153
  6. Recommendations for the evaluation of left ventricular diastolic function by echocardiography: an update from the american society of echocardiography and the European Association of Cardiovascular Imaging / S.F. Nagueh, O.A. Smiseth, C.P. Appleton [et al.] // J Am Soc Echocardiogr. 2016. Vol. 29 (4). P. 277-314. https://doi.org/10.1016/j.echo.2016.01.011
  7. ESC GUIDELINES. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Societe of Cardiology (ESC) // Eur J Heart Fail. 2016. Vol. 18 (8). P. 891-975. https://doi.org/10.1002/ejhf.592
  8. Maeder M.T., Khammy O., Remrdios C., Kaye D.M. Myocardial and systemic iron depletion in heart failure: implicatins for anemia accompanying heart failure// J Am CollCardiol. 2011, vol. 58 (5). P. 474-480. https://doi.org/10/1016/j.jacc.2011.01.059
  9. Iron deficiency impairs contractility of human cardio-myocytes through decreased mitochondrial function / M.F. Hoes, N. Grote Beverborg, J.D. Kijlstra [et al.] // Eur J Heart Fail. 2018. Vol. 20. P. 910-919. https://doi.org/10.1002/ejhf.1154
  10. Association between norepinephrine levels and abnormal iron status in patients with chronic heart failure: is iron deficiency more than a comorbidity? / P. Moliner, C. Enjuanes, M. Tajes [et al.] // J Am Heart Assoc. 2019. Vol. 8 (4). P. 010887. https://doi.org/10.1161/JAHA.118.010887.8

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2021 Smirnova M.P., Chizhov P.A., Baranov A.A., Korsakova D.A., Stolyarov M.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79562 от 27.11.2020 г.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies