Белки TIMP-2, ирисин и состояние гемостаза, липидного обмена, половых гормонов у женщин с заболеваниями сердечно-сосудистой системы

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2023-04-01

Е.С. Гусева(2), Б.И. Кузник(1, 2), Н.В. Ларева(1), Ю.Н. Смоляков(1, 2), Н.И. Чалисова(3, 4)
1-Читинская государственная медицинская академия,
Российская Федерация, 672000, Чита, ул. Горького, д. 39А;
2-Иновационная клиника Академия здоровья,
Российская Федерация, 672000, Чита, ул. Кохановского, 13;
3-Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН,
Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6;
4-Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии,
Российская Федерация, 197110, Санкт-Петербург, пр. Динамо, д. 3

Введение. Изучение уровня так называемых «белков молодости» TIMP-2 и ирисина при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (ССС) представляет не только теоретический интерес, но и имеет практическое значение, так как намечает новые пути терапии указанных заболеваний. Целью работы было обобщение сведений литературы, а также представление результатов исследования авторами того, как изменяется содержание TIMP-2 и ирисина, а также их взаимосвязи, с показателями деятельности ССС, липидного обмена, системы гемостаза и содержания половых гормонов у женщин, больных гипертонической болезнью (ГБ). Материал и методы. Проводилось обследование женщин, получающих медикаментозную терапию (ГБ-1) и женщин, принимающих систематически на протяжении ряда лет не менее 3 курсов кинезитерапии (ГБ-2). Контролем служили относительно здоровые женщины того же возраста. Результаты. Установлено, что при ГБ-1 содержание TIMP-2 повышается, а при ГБ-2 возвращается к норме. Аналогичные данные получены и при других заболеваниях ССС. Концентрация ирисина у больных ГБ-1 и ГБ-2 по отношению к контролю не изменяется. Заключение. Проанализированные данные литературы о содержании ирисина при заболеваниях ССС противоречивы. Однако авторами выявлены связи в контроле и у больных ГБ-1 и ГБ-2 между содержанием TIMP-2 и ирисином с одной стороны, и функциями ССС, а также показателями липидного спектра, гемостаза и половых гормонов.
Ключевые слова: 
елки молодости, сердечно-сосудистые заболевания, половые гомоны
Для цитирования: 
Гусева Е.С., Кузник Б.И., Ларева Н.В., Смоляков Ю.Н., Чалисова Н.И. Белки TIMP-2, ирисин и состояние гемостаза, липидного обмена, половых гормонов у женщин с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Молекулярная медицина, 2023; (4): 3-10https://doi.org/10.29296/24999490-2023-04-01
Список литературы: 
  1. Nagel F., Santer D., Stojkovic S., The impact of age on cardiac function and extracellular matrix component expression in adverse post-infarction remodeling in mice. Experimental Gerontology. 2019; 119: 193–202. DOI: 10,1016/j.exger.2019.02.008.
  2. Rana K.S., Arif M., Hill E.J., Aldred S., Nagel D.A., Nevill A., Randeva H.S., Bailey C.J., Bellary S., Brown J.E. Plasma irisin levels predict telomere length in healthy adults. Age (Dordr). 2014; 36 (2): 995–1001. DOI: 10,1007/s11357-014-9620-9.
  3. Кузник Б.И., Давыдов С.О., Степанов О.В., Гусева Е.С., Смоляков Ю.Н., Цыбиков Н.Н., Файн И.В. «Белок молодости» GDF11, состояние системы гемостаза и особенности кровотока у женщин, страдающих гипертонической болезнью. Тромбоз, гемостаз и реология. 2018; 1: 39–45. DOI: 10,25555/THR.2018.1 .0822.
  4. [Kuznik B.I., Davydov S.O, Stepanov O.V., Guseva E.S., Smolyakov Y.N, Tsybikov N.N., Fine I.V. «Youth protein» GDF11, hemostasis system condition and blood flow pecularities in hypertensive women. Thrombosis, Hemostasis and Rheology. 2018; 1: 39–45. DOI: 10,25555/THR.2018.1 .0822. (in Russian)].
  5. Hew-Butler T., Landis-Piwowar K., Byrd G., Seimer M., Seigneurie N., Byrd B., Muzik O. Plasma irisin in runners and non-runners: no favorable metabolic association in humans. Physiological Reports. 2015; 3 (1): e12262. DOI: 10,14814/phy2.12262.e12262.
  6. Кузник Б.И., Давыдов С.О., Гусева Е.С., Смоляков Ю.Н., Степанов А.В. Влияние кинезитерапии на содержание ирисина у женщин с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Забайкальский Медицинский вестник. 2022; 1: 130–8.
  7. [Kuznik B.I., Davydov S.O., Guseva E.S., Smolyakov Y.N., Stepanov A.V. Influence of kinesiotherapy on irisin levels in woman with cardiovascular diseases. Transbaikal Medical Bulletin. 2022; 1: 130–8 (in Russian)].
  8. Пантелеев М.А., Баландина А.Н., Сошитова Н.П., Галстян Г.М.. Емельяненко В.М., Воробьев Е.И., Атауллаханов Ф.И. Пространственная динамика гемостаза и тромбоза: теория и практика. Тромбоз, гемостаз и реология. 2010; 4: 48–53.
  9. [Panteleev M.A., Balandina A.N., Soshitova N.P., Galstyan G.M., Yemelyanenko V.M., Vorobyov E.I., Ataullakhanov F.I. Spatial dynamics of hemostasis and thrombosis: theory and practice. Thrombosis, Hemostasis and Rheology. 2010; 4: 48–53 (in Russian)].
  10. Briest W., Hölzl A., Rassler B., Deten A., Leicht M., Baba H.A., Zimmer H. Cardiac remodeling after long term norepinephrine treatment in rats Cardiovasc Research. 2001; 52 (2): 265–73. DOI: 10,1016/s0008-6363(01)00398.
  11. Polyakova V., Loeffler I., Hein S., Miyagawa S., Piotrowska I., Dammer S., Risteli J., Schaper J., Kostin S. Int. J. Cardiology. 2011; 151 (1): 18–33. DOI: 10,1016/j.ijcard.2010,04.053.
  12. Freitas I.A., Lima N.A., Silva GBD. Jr, Castro R.L. Jr, Patel P., Lima CCV, Lino DODC. Novel biomarkers in the prognosis of patients with atherosclerotic coronary artery disease. Rev. Port Cardiology. 2020; 39 (11): 667–72. DOI: 10,1016/j.repc.2020,05.010,
  13. Askari H., Rajani S.F., Poorebrahim M., Haghi-Aminjan H., Raeis-Abdollahi E., Abdollahi M. A glance at the therapeutic potential of irisin against diseases involving inflammation, oxidative stress, and apoptosis. Pharmacol Research. 2018; 129: 44–55. DOI: 10,1016/j.phrs.2018.01.012.
  14. Lee M.J., Lee S.A., Nam B.Y., Park S., Lee S.H., Ryu H.J., Kwon Y.E., Kim Y.L., Park K.S., Oh H.J., Park J.T., Han S.H., Ryu D.R., Kang S.W., Yoo T.H. Irisin, a novel myokine is an independent predictor for sarcopenia and carotid atherosclerosis in dialysis patients. Atherosclerosis. 2015; 242 (2): 476–82. DOI: 10,1016/j.atherosclerosis.2015.08.002.
  15. Çelik H.T., Akkaya N., Erdamar H., Gok S., Kazanci F.., Demircelik. B, Cakmak M., Yigitoglu R. The Effects of Valsartan and Amlodipine on the Levels of Irisin, Adropin, and Perilipin. Clinical Laboratory. 2015; 61 (12): 1889–95. DOI: 10,7754/clin.lab.2015.150420,PMID: 26882812.
  16. Ramani R., Nilles K., Gibson G., Burkhead B., Mathier M., McNamara D., McTiernan C. F. Tissue inhibitor of metalloproteinase‐2 gene delivery ameliorates postinfarction cardiac remodeling. Clinical and translational science. 2011; 4 (1): 24–31. DOI: 10,1111/j.1752-8062.2010,00252.x.
  17. Haghighi A.H., Hajinia M., Askari R., Abbasian S., Goldfied G.Can . J. Physiol. Pharmacol. 2022; 100 (9): 937–44. DOI: 10,1139/cjpp-2021- Schäfer M., Ivy DD, Nguyen K, Boncella K, Frank BS, Morgan GJ, Miller-Reed K, Truong U., Colvin K., Yeager M.E. Metalloproteinases and their inhibitors are associated with pulmonary arterial stiffness and ventricular function in pediatric pulmonary hypertension. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2021; 321 (1): 242–52. DOI: 10,1152/ajpheart.00750,2020,
  18. Pereira S.C., Parente J.M., Belo V.A., Mendes A.S., Gonzaga N.A., do Vale G.T., Ceron C.S., Tanus-Santos J.E., Tirapelli C.R., Castro M.M. Quercetin decreases the activity of matrix metalloproteinase-2 and ameliorates vascular remodeling in renovascular hypertension. Аtherosclerosis. 2018; 270: 146–53. DOI: 10,1016.
  19. Lacerda L., Faria A.P., Fontana V., Moreno H., Sandrim V. Arq. Bras. Cardiol. 2015; 105 (2): 168–75. DOI: 10,5935/abc.20150060,
  20. Kuloglu T., Aydin S., Eren M.N., Yilmaz M., Sahin I., Kalayci M., Sarman E., Kaya N., Yilmaz O.F., Turk A., Aydin Y., Yalcin M.H., Uras N., Gurel A., Ilhan S., Gul E., Aydin S. Irisin: a potentially candidate marker for myocardial infarction. Peptides. 2014; 55: 85–91. DOI: 10,1016/j.peptides.2014.02.008.
  21. Matsuo Y., Gleitsmann K., Mangner N., Werner S., Fischer T., Bowen T.S., Kricke A., Matsumoto Y., Kurabayashi M., Schuler G., Linke A., Adams V. Fibronectin type III domain containing 5 expression in skeletal muscle in chronic heart failure-relevance of inflammatory cytokines. J. Cachexia Sarcopenia Muscle. 2015; 6 (1): 62–72. DOI: 10,1002/jcsm.12006.
  22. Demirel S., Sahinturk S., Isbil N., Ozyener F..Can. Irisin relaxes rat thoracic aorta: MEK1/2 signaling pathway, KV channels, SKCa channels, and BKCa channels are involved in irisin-induced vasodilation. J. Physiol Pharmacol. 2022; 100 (5): 379–85. DOI: 10,1139/cjpp-2021-0500,
  23. Zhang W., Chang L., Zhang C., Zhang R, Li Z., Chai B., Li J., Chen E., Mulholland M. Central and peripheral irisin differentially regulate blood pressure. Cardiovasc Drugs Ther. 2015; 29 (2): 121–7. DOI: 10,1007/s10557-015-6580-y.
  24. Brailoiu E., Deliu E., Sporici R.A., Cristina Brailoiu G. Irisin evokes bradycardia by activating cardiac-projecting neurons of nucleus ambiguous. Physiological reports. 2015; 3 (6): e12419. DOI: 10,14814/phy2.12419.
  25. Aydoğdu N., Yavuz Ö.Y., Taştekin E., Tayfur P., Kaya O., Kandemir N. The effects of irisin on Nω-nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride-induced hypertension in rats. Balkan Medical J. 2019; 36 (6): 337–43. DOI: 10,4274/balkanmedj.galenos.2019.2019.5.113.
  26. Kalkan A.K., Huseyin Altug Cakmak, Mehmet Erturk, Kübra Erol Kalkan, Fatih Uzun, Omer Tasbulak, Vesile Ornek Diker, Suleyman Aydin Ahmet Celik. Adropin and Irisin in Patients with Cardiac Cachexia. Arq. Bras. Cardiol. 2018; 111 (1): 39–47. DOI: 10,5935/abc.20180109.
  27. Inoue K., Fujie S., Hasegawa N., Horii N,. Uchida M., Iemitsu K., Sanada K, Hamaoka T., Iemitsu M. Aerobic exercise training-induced irisin secretion is associated with the reduction of arterial stiffness via nitric oxide production in adults with obesity. Physiol. Nutr. Metab. 2020; 45 (7): 715–22. DOI: 10,1139/apnm-2019-0602.
  28. Tanisawa K., Taniguchi H., Sun X., Ito T., Cao Z.B., Sakamoto S., Higuchi M. Common single nucleotide polymorphisms in the FNDC5 gene are associated with glucose metabolism but do not affect serum irisin levels in Japanese men with low fitness levels. Metabolism. 2014; 63 (4): 574–83. DOI: 10,1016/j.metabol.2014.01.005.
  29. Sun N., Chen Y., Fan Y., Chang J., Gao X., Zhao Y., Sun H., Wang Z., Gu X., Tian J., Wu B. Plasma irisin levels are associated with hemodynamic and clinical outcome in idiopathic pulmonary arterial hypertension patients. Intern. Emerg. Med. 2021; 16 (3): 625–32. DOI: 10,1007/s11739-020-02467-0,
  30. Li B., Yao Q., Guo S., Dong Y., Xin H., Wang H., Liu L., Chang W., Zhang Y. Type 2 diabetes with hypertensive patients results in changes to features of adipocytokines: Leptin, Irisin, LGR4, and Sfrp5. Clin. Exp. Hypertens. 2019; 41 (7): 645–50, DOI: 10,1080/10641963.2018.1529779.
  31. Кузник Б.И., Давыдов С.О., Степанов А.В. Роль мышечного гормона ирисина в регуляции физиологических функций в условиях нормы и патологии. Успехи физиологич. наук. 2018; 49 (4): 59–80,
  32. [Kuznik B.I, Davydov S.O, Stepanov A.V. The role of the muscle hormone irisin in the regulation of physiological functions under normal and pathological conditions. Advances in Physiological Sciences 2018; 49 (4): 59–80 (in Russian)].
  33. Kremastiotis G., Handa I., ween Jackson C., George S., Johnson J. Disparate effects of MMP and TIMP modulation on coronary atherosclerosis and associated myocardial fibrosis. Sci. Rep. 2021; 311 (1): 23081. DOI: 10,1038/s41598-021-02508-4.
  34. Zhang S.X., Zhuang L.L., Liu J., Jing Y.Y., Sun J., Gong L., Liu X.Y. The role of Parkin protein in cardiac function and ventricular remodeling in myocardial infarction rats. Eur Rev. Med. Pharmacol. Sci. 2018; 15: 5004–13. DOI: 26355/eurrev_201808_15641.
  35. Ramani R., Nilles K., Gibson G., Burkhead B., Mathier M., McNamara D., McTiernan C. F. Tissue inhibitor of metalloproteinase-2 gene delivery ameliorates postinfarction cardiac remodeling. Clinical and translational science. 2011; 4 (1): 24–31. DOI: 10,1111/j.1752-8062.2010,00252.x.
  36. Derosa G., Maffioli P., D’Angelo A., Salvadeo S.A., Ferrari I., Fogari E., Gravina A., Mereu .R, Palumbo I., Randazzo S., Cicero A.F. Evaluation of metalloproteinase 2 and 9 levels and their inhibitors in combined dyslipidemia. Clin. Invest. Med. 2009; 32 (2): 124–32. DOI: 10,25011/cim.v32i2.6030,PMID: 19331801.
  37. Anaszewicz M., Wawrzeńczyk A., Czerniak B., Banaś W., Socha E., Lis K, Żbikowska-Gotz M., Bartuzi Z., Budzyński L. Leptin, adiponectin, tumor necrosis factor α, and irisin concentrations as factors linking obesity with the risk of atrial fibrillation among inpatients with cardiovascular diseases. Kardiol. Pol. 2019; 77 (11): 1055–61. DOI: 10,33963/KP.14989.
  38. Abd El-Mottaleb N.A., Galal H.M., Maghraby K.M., Gadallah A.I. Serum irisin level in myocardial infarction patients with or without heart failure. Can. J. Physiol. Pharmacol. 2019; 10: 932–8. DOI: 10,1139/cjpp-2018-0736.
  39. Miazgowski T., Miazgowski B., Kaczmarkiewicz A., Kopeć J. Associations of circulating irisin with 24-h blood pressure, total and visceral fat, and metabolic parameters in young adult hypertensives. J. Arch. Endocrinol. Metab. 2021; 65 (2): 137–43. DOI: 10,20945/2359-3997000000333.
  40. Kaneda H., Nakajima T., Haruyama A., Shibasaki I., Hasegawa T., Sawaguchi T., Kuwata T., Obi S., Arikawa T., Sakuma M., Amano H., Toyoda S., Fukuda H., Inoue T. Association of serum concentrations of irisin and the adipokines adiponectin and leptin with epicardial fat in cardiovascular surgery patients. PLoS One. 2018; 13 (8): e0201499. DOI: 10,1371/journal.pone.0201499.
  41. He W.Y., Bai Q., A L.T., Tang C.S., Zhang A.H. Irisin levels are associated with urotensin II levels in diabetic patients. J. Diabetes Investig. 2015; 6 (5): 571–6. DOI: 10,1111/jdi.12331.
  42. Hew-Butler T., Landis-Piwowar K., Byrd G., Seimer M., Seigneurie N., Byrd B., Muzik O. Plasma irisin in runners and non-runners: no favorable metabolic association in humans. Physiological Reports. 2015; 3 (1): e12262 DOI: 10,14814/phy2.12262.
  43. Panagiotou G., Mu L., Na B., Mukamal K.J., Mantzoros C.S. Circulating irisin, omentin-1, and lipoprotein subparticles in adults at higher cardiovascular risk. Metabolism Dis. 2014; 63 (10): 1265–71. DOI: 10,1016/j.metabol.2014.06.001.
  44. De Meneck F., Victorino de Souza L., Oliveira V., do Franco MC. High irisin levels in over weight/obese children and its positive correlation with metabolic profile, blood pressure, and endothelial progenitor cells. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2018; 28 (7): 756–64 DOI: 10,1016/j.numecd.2018.04.009.
  45. Pawlak K., Pawlak D., Myśliwiec M. Thromb Res. 2008; 121 (4): 543–8. DOI: 10,1016/j.thromres.2007.06.008.
  46. Fine I., Kuznik B.I., Kaminsky A.V., Shenkman L., Kustovsjya E.M., Maximova O.G. New noninvasive index for evaluation of the vascular age of healthy and sick people. J. Biomed. Opt. 2012; 17 (8): 2–7. DOI: 10,1117/1.JBO.17.8.087002.
  47. Хавинсон В.Х., Кузник Б.И., Рыжак Г.А. Ирисин, бетатрофин, сахарный диабет, ожирение и метаболический синдром. Эпигенетические механизмы регуляции. Успехи физиологических наук. 2018; 49: 72–86.
  48. [Khavinson V.Kh., Kuznik B.I., Ryzhak G.A. Irisin, betatrophin, diabetes mellitus, obesity and metabolic syndrome. Epigenetic mechanisms of regulation. Advances in Physiological Sciences. 2018; 49: 72–86 (in Russian)].
  49. Кузник Б.И., Давыдов С.О.,Чалисова Н.И. Роль белков MANF, TIMP-2 и ирисина в старении организма. Успехи современной биологии. 2019; 139 (6): 540–52.
  50. [Kuznik B.I., Davydov S.O., Chalisova N.I. The role of MANF, TIMP-2 and irisin proteins in aging. Advances in Modern Biology. 2019; 139 (6): 540–52 (in Russian)].