IRON DEFICIENCY IN COMORBIDITY CHRONIC HEART FAILURE AND DIABETES MELLITUS
- Authors: Smirnova M.P1, Chizhov P.A1, Baranov A.A1, Korsakova D.A1, Stolyarov M.I1
-
Affiliations:
- Yaroslavl State Medical University
- Issue: Vol 18, No 4 (2021)
- Pages: 96-101
- Section: Articles
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/119713
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2021-4(80)-96-101
- ID: 119713
Cite item
Full Text
Abstract
Keywords
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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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
- 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