cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2026-99-96-101cfpd-1318Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHПрогностическая модель развития острого инфаркта миокарда у пациентов молодого возраста с COVID-19Prognostic model for acute myocardial infarction in young patients with COVID-19ШульгаА. С.ShulgaA. S.

Андрей Сергеевич Шульга, врач – сердечно-сосудистый хирург, соискатель ученой степени кандидата наук

клиника кардиохирургии; лаборатория механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при неспецифических заболеваниях легких

675000; ул. Горького, 95; ул. Калинина, 22; Благовещенск

Andrey S. Shulga, MD, Cardiovascular Surgeon, PhD Candidate

Cardiac Surgery Clinic; Laboratory of Mechanisms of Etiopathogenesis and Recovery Processes of the Respiratory System at Non-Specific Lung Diseases

675000; 95 Gor'kogo Str.; 22 Kalinina Str.,; Blagoveshchensk

mig2994@mail.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Амурская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской̆ Федерации; Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»Amur State Medical Academy; Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration20263003202609996101Copyright © Шульга А.С., 20262026Шульга А.С.Shulga A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/1318   Введение

   Введение. У пациентов молодого возраста отмечается высокий риск кардиоваскулярных осложнений, ассоциированных с COVID-19, включая острый инфаркт миокарда (ОИМ). Своевременное его выявление остаётся клинической проблемой, требующей разработки новых прогностических моделей, основанных на патогенетически значимых биомаркерах.

   Цель

   Цель. Разработать прогностическую модель риска развития ОИМ у пациентов молодого возраста с подтверждённым COVID-19 на основе оценки экспрессии лиганда, индуцирующего апоптоз, связанный с фактором некроза опухоли (TRAIL), и трансформирующего фактора роста бета 1 (TGFβ1).

   Материалы и методы

   Материалы и методы. В исследование включены 52 пациента со среднетяжёлым течением COVID-19, распределённые на две группы: основную (n = 28) – с развившимся в период госпитализации ОИМ – и группу сравнения (n = 24) – без признаков данного осложнения. Всем пациентам в первые 72 часа госпитализации проводили забор периферической крови. Методом проточной цитофлуорометрии на цитофлуориметре BD FACS Canto II (США) определяли уровень экспрессии TRAIL (с использованием APC-меченых моноклональных антител) и TGFβ1 (с использованием PE-меченых моноклональных антител) на моноцитах периферической крови.

   Результаты

   Результаты. У пациентов основной группы уровень экспрессии TRAIL (58,7[52,1;64,3] %) и TGFβ1 (17,8[15,2;21,4] %) был достоверно выше по сравнению с аналогичными показателями группы сравнения, где значения составили 14,2[10,8;18,6] % и 4,5[3,1;6,2] % соответственно (p < 0,001). На основе дискриминантного анализа была разработана математическая модель расчета прогностического индекса (ПИ) ОИМ: ПИ = –13,197 + 0,355 × TRAIL + 0,276 × TGFβ1, граничное значение которого составляет 12,90. При ПИ ≥ 12,90 прогнозируется высокий риск ОИМ; при ПИ < 12,90 – риск развития ОИМ низкий.

   Заключение

   Заключение. Разработанная прогностическая модель, основанная на определении уровня экспрессии TRAIL и TGFβ1 на моноцитах периферической крови, является высокоинформативным методом оценки риска развития ОИМ у пациентов молодого возраста с COVID-19. Применение данного алгоритма открывает возможности для своевременного проведения лечебно-профилактических мероприятий, направленных на минимизацию фатальных сердечно-сосудистых осложнений и улучшение прогноза заболевания.

   Introduction

   Introduction. COVID-19 is associated with a high risk of cardiovascular complications, including acute myocardial infarction (AMI), even in young patients who may exhibit minimal traditional risk factors. Timely identification of individuals at high risk for AMI remains a clinical challenge, necessitating the development of novel prognostic models based on pathophysiologically relevant biomarkers.

   Aim

   Aim. To develop a prognostic model for AMI risk in young patients with confirmed COVID-19 based on the expression levels of TNF-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) and transforming growth factor beta 1 (TGFβ1).

   Materials and methods

   Materials and methods. The study included 52 patients with moderate COVID-19, divided into two groups: the main group (n = 28) with AMI developed during hospitalization, and the comparison group (n = 24) without AMI. Peripheral blood samples were collected within the first 72 hours of admission. TRAIL (using APC-conjugated monoclonal antibodies) and TGFβ1 (using PE-conjugated monoclonal antibodies) expression on peripheral blood monocytes was assessed by flow cytometry on a BD FACS Canto II (USA).

   Results

   Results. In the main group, TRAIL expression (58.7% [52.1; 64.3]) and TGFβ1 expression (17.8 % [15.2; 21.4]) were significantly higher than in the comparison group (14.2 % [10.8; 18.6] and 4.5 % [3.1; 6.2], respectively; p < 0.001). Using discriminant analysis, a mathematical prognostic index (PI) for AMI was developed: PI = –13.197 + 0.355 × TRAIL + 0.276 × TGFβ1. A cutoff value of 12.90 was established: PI ≥ 12.90 indicates high risk of AMI; PI < 12.90 indicates low risk of AMI.

   Conclusion

   Conclusion. The proposed prognostic model based on TRAIL and TGFβ1 expression levels on peripheral blood monocytes is a highly informative tool for assessing AMI risk in young patients with COVID-19. Implementation of this algorithm enables early initiation of preventive and therapeutic interventions aimed at reducing fatal cardiovascular complications and improving clinical outcomes.

острый инфаркт миокардаCOVID-19пациенты молодого возрастаTRAILTGFβ1acute myocardial infarctionCOVID-19young patientsTRAILTGFβ1Исследование проводилось без участия спонсоровThis study was not sponsoredReferencesШульга А.С., Андриевская И.А., Меньшикова И.Г., Заболотских Т.В. Анализ данных лабораторных и функциональных исследований у пациентов молодого возраста с COVID-19 и сердечно-сосудистыми нарушениями // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2024. Вып. 93. С. 60–71. doi: 10.36604/1998-5029-2024-93-60-71Shulga A.S., Andrievskaya I.A., Menshikova I.G., Zabolotskikh T.V. [Analysis of laboratory and instrumental data in young patients with COVID-19 and cardiovascular disorders]. Bûlleten' fiziologii i patologii dyhaniâ = Bulletin Physiology and Pathology of Respiration 2024; 93:60–71 (in Russian). doi: 10.36604/1998-5029-2024-93-60-71Driggin E., Madhavan M.V., Bikdeli B., Chuich T., Laracy J., Biondi-Zoccai G., Brown T.S., Der Nigoghossian C., Zidar D.A., Haythe J., Brodie D., Beckman J.A., Kirtane A.J., Stone G.W., Krumholz H.M., Parikh S.A. Cardiovascular considerations for patients, health care workers, and health systems during the COVID-19 Pandemic // J. Am. Coll. Cardiol. 2020. Vol. 75, Iss. 18. P. 2352–2371. doi: 10.1016/j.jacc.2020.03.031Driggin E., Madhavan M.V., Bikdeli B., Chuich T., Laracy J., Biondi-Zoccai G., Brown T.S., Der Nigoghossian C., Zidar D.A., Haythe J., Brodie D., Beckman J.A., Kirtane A.J., Stone G.W., Krumholz H.M., Parikh S.A. Cardiovascular considerations for patients, health care workers, and health systems during the COVID-19 Pandemic. J. Am. Coll. Cardiol. 2020; 75(18):2352–2371. doi: 10.1016/j.jacc.2020.03.031Shi S., Qin M., Shen B., Cai Y., Liu T., Yang F., Gong W., Liu X., Liang J., Zhao Q., Huang H., Yang B., Huang C. Association of cardiac injury with mortality in hospitalized patients with COVID-19 in Wuhan, China // JAMA Cardiol. 2020. Vol.5, Iss. 7. P. 802–810. doi: 10.1001/jamacardio.2020.0950Shi S., Qin M., Shen B., Cai Y., Liu T., Yang F., Gong W., Liu X., Liang J., Zhao Q., Huang H., Yang B., Huang C. Association of cardiac injury with mortality in hospitalized patients with COVID-19 in Wuhan, China. JAMA Cardiol. 2020; 5(7):802–810. doi: 10.1001/jamacardio.2020.0950Siripanthong B., Nazarian S., Muser D., Deo R., Santangeli P., Khanji M.Y., Cooper L.T. Jr., Chahal C.A.A. Recognizing COVID-19-related myocarditis: the possible pathophysiology and proposed guideline for diagnosis and management // Heart Rhythm. 2020. Vol. 17, № 9. P. 1463–1471. doi: 10.1016/j.hrthm.2020.05.001Siripanthong B., Nazarian S., Muser D., Deo R., Santangeli P., Khanji M.Y., Cooper L.T.Jr., Chahal C.A.A. Recognizing COVID-19-related myocarditis: the possible pathophysiology and proposed guideline for diagnosis and management. Heart Rhythm. 2020; 17(9):1463–1471. doi: 10.1016/j.hrthm.2020.05.001Nakajima H., Yanase N., Oshima K., Sasame A., Hara T., Fukazawa S., Takata R., Hata K., Mukai K., Yamashina A., Mizuguchi J. Enhanced expression of the apoptosis inducing ligand TRAIL in mononuclear cells after myocardial infarction // Jpn. Heart J. 2003. Vol. 44, № 6. P. 833–844. doi: 10.1536/jhj.44.833Nakajima H., Yanase N., Oshima K., Sasame A., Hara T., Fukazawa S., Takata R., Hata K., Mukai K., Yamashina A., Mizuguchi J. Enhanced expression of the apoptosis inducing ligand TRAIL in mononuclear cells after myocardial infarction. Jpn. Heart. J. 2003; 44(6):833–844. doi: 10.1536/jhj.44.833Mehta P., McAuley D.F., Brown M., Sanchez E., Tattersall R.S., Manson J.J. COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immunosuppression // Lancet. 2020. Vol. 395, Iss. 10229. P.1033–1034. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30628-0Mehta P., McAuley D.F., Brown M., Sanchez E., Tattersall R.S., Manson J.J. COVID-19: consider cytokine storm syndromes and immunosuppression. Lancet 2020; 395(10229):1033–1034. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30628-0Chen X.Y., Yan B.X., Man X.Y. TNFα inhibitor may be effective for severe COVID-19: learning from toxic epidermal necrolysis // Ther. Adv. Respir. Dis. 2020. Vol. 14. Article number: 1753466620926800. doi: 10.1177/1753466620926800Chen X.Y., Yan B.X., Man X.Y. TNFα inhibitor may be effective for severe COVID-19: learning from toxic epidermal necrolysis. Ther. Adv. Respir. Dis. 2020; 14:1753466620926800. doi: 10.1177/1753466620926800Mori K., Ikari Y., Jono S., Shioi A., Ishimura E., Emoto M., Inaba M., Hara K., Nishizawa Y. Association of serum TRAIL level with coronary artery disease // Thromb. Res. 2010. Vol. 125, № 4. P. 322–325. doi: 10.1016/j.thromres.2009.11.024Mori K., Ikari Y., Jono S., Shioi A., Ishimura E., Emoto M., Inaba M., Hara K., Nishizawa Y. Association of serum TRAIL level with coronary artery disease. Thromb. Res. 2010; 125(4):322–325. doi: 10.1016/j.thromres.2009.11.024Kakareko K., Rydzewska-Rosołowska A., Zbroch E., Hryszko T. TRAIL and cardiovascular disease – a risk factor or risk marker : a systematic review // J. Clin. Med. 2021. Vol. 10, № 6. P. 1252. doi: 10.3390/jcm10061252Kakareko K., Rydzewska-Rosołowska A., Zbroch E., Hryszko T. TRAIL and cardiovascular disease – a risk factor or risk marker : a systematic review. J. Clin. Med. 2021; 10(6):1252. doi: 10.3390/jcm10061252Bujak M., Frangogiannis N.G. The role of TGF-beta signaling in myocardial infarction and cardiac remodeling // Cardiovasc. Res. 2007. Vol. 74, № 2. P. 184–195. doi: 10.1016/j.cardiores.2006.10.002Bujak M., Frangogiannis N.G. The role of TGF-beta signaling in myocardial infarction and cardiac remodeling. Cardiovasc. Res. 2007; 74(2):184–195. doi: 10.1016/j.cardiores.2006.10.002Saifi M.A., Bansod S., Godugu C. COVID-19 and fibrosis: mechanisms, clinical relevance, and future perspectives // Drug Discov. Today. 2022. Vol. 27, № 11. Article number: 103345. doi: 10.1016/j.drudis.2022.103345Saifi M.A., Bansod S., Godugu C. COVID-19 and fibrosis: mechanisms, clinical relevance, and future perspectives. Drug Discov. Today 2022; 27(11):103345. doi: 10.1016/j.drudis.2022.103345Yan W., Wen S., Wang L., Duan Q., Ding L. Comparison of cytokine expressions in acute myocardial infarction and stable angina stages of coronary artery disease // Int. J. Clin. Exp. Med. 2015. Vol. 8, № 10. P. 18082–18089.Yan W., Wen S., Wang L., Duan Q., Ding L. Comparison of cytokine expressions in acute myocardial infarction and stable angina stages of coronary artery disease. Int. J. Clin. Exp. Med. 2015; 8(10):18082–18089.del Rosario Espinoza Mora M., Böhm M., Link A. The Th17/Treg imbalance in patients with cardiogenic shock // Clin. Res. Cardiol. 2014. Vol. 103, № 4. P. 301–313. doi: 10.1007/s00392-013-0656-0del Rosario Espinoza Mora M., Böhm M., Link A. The Th17/Treg imbalance in patients with cardiogenic shock. Clin. Res. Cardiol. 2014; 103(4):301–313. doi: 10.1007/s00392-013-0656-0Brunton-O'Sullivan M.M., Holley A.S., Hally K.E., Kristono G.A., Harding S.A., Larsen P.D. A combined biomarker approach for characterising extracellular matrix profiles in acute myocardial infarction // Sci. Rep. 2021. Vol. 11, № 1. Article number: 12705. doi: 10.1038/s41598-021-92108-zBrunton-O'Sullivan M.M., Holley A.S., Hally K.E., Kristono G.A., Harding S.A., Larsen P.D. A combined biomarker approach for characterising extracellular matrix profiles in acute myocardial infarction. Sci. Rep. 2021; 11(1):12705. doi: 10.1038/s41598-021-92108-z

The authors declare that there are no conflicts of interest present.