pirogovestnikВестник Национального медико-хирургического центра им. Н.И. ПироговаBulletin of Pirogov National Medical & Surgical Center2072-82552782-3628Национальный медико-хирургический Центр им. Н.И. Пирогова10.25881/20728255_2025_20_4_4pirogovestnik-461Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESИЗМЕНЕНИЕ УРОВНЯ АМИНОТИОЛОВ В КРОВИ ПАЦИЕНТОВ, ПЕРЕНЕСШИХ КАРДИОХИРУРГИЧЕСКИЕ ВМЕШАТЕЛЬСТВАCHANGES IN THE LEVEL OF AMINOTHIOLS IN THE BLOOD OF PATIENTS WHO UNDERWENT CARDIAC SURGERYШумаковД. В.ShumakovD. V.

 Москва 

Moscow

ДонцовВ. В.DontsovV. V.

Москва

Moscow

vvdontsov@yandex.ruЗыбинД. И.ZybinD. I.

Москва

Moscow

ИвановА. В.IvanovA. V.

Москва

Moscow

ПоповМ. А.PopovM. A.

Москва

Moscow

АгафоновЕ. Г.AgafonovE. G.

Москва

Moscow

ПронинаВ. П.ProninaV. P.

Москва

Moscow

ЗолотареваЛ. С.ZolotarevaL. S.

Москва

Moscow

ВзваровС. А.VzvarovS. A.

Москва

Moscow

МасленниковР. А.MaslennikovR. A.

Москва

Moscow

ГБУЗ МО «Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского»РоссияMoscow Regional Research and Clinical Institute n.a. M.F. VladimirskiyRussian FederationФГБНУ Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологииРоссияInstitute of general pathology and pathophysiologyRussian FederationИнститут материнства и детства ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова; ДГКБ им. Н.Ф. ФилатоваРоссияInstitute of Motherhood and Childhood, Pirogov Russian National Research Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation; O.M. Filatov City Clinical Hospital №15Russian Federation202505122025204413Copyright © Шумаков Д.В., Донцов В.В., Зыбин Д.И., Иванов А.В., Попов М.А., Агафонов Е.Г., Пронина В.П., Золотарева Л.С., Взваров С.А., Масленников Р.А., 20252025Шумаков Д.В., Донцов В.В., Зыбин Д.И., Иванов А.В., Попов М.А., Агафонов Е.Г., Пронина В.П., Золотарева Л.С., Взваров С.А., Масленников Р.А.Shumakov D.V., Dontsov V.V., Zybin D.I., Ivanov A.V., Popov M.A., Agafonov E.G., Pronina V.P., Zolotareva L.S., Vzvarov S.A., Maslennikov R.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://submit.pirogov-vestnik.ru/jour/article/view/461

Актуальность. Плазменный пул аминотиолов, с одной стороны, оказывает существенное влияние на метаболизм глутатиона в тканях сосудов и сердца, а с другой – может отражать его нарушения. АКШ, в свою очередь, можно рассматривать как процедуру, запускающую стрессовые и адаптивные механизмы, способные оказывать существенное влияние на метаболизм аминотиолов. Однако на сегодняшний день данные об этом влиянии АКШ фрагментарны. Для понимания процессов, происходящих в аминотиоловой системе при ИБС и АКШ, важно обнаружить не только сдвиги концентраций этих маркеров, но и выявить наличие или отсутствие их ассоциации друг с другом. В настоящее время еще недостаточно информации об особенностях аминотиоловой системы у больных ИБС и об изменениях в этой системе после АКШ.Цель – определить роль уровня маркеров окислительного стресса у пациентов с ИБС при хирургической реваскуляризации миокарда. Материал и методы. Исследование выполнено на базе ГБУЗ МО «МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского».Проведено проспективное обследование 40 пациентов и 40 здоровых добровольцев: 1 группа – пациенты (n = 40) с многососудистым поражением коронарных артерий, которым была выполнена операция полной реваскуляризация миокарда в ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского в период с января 2022 г. по январь 2023 г.; 2 группа – здоровые добровольцы (n = 40), группа контроля для расчета норм уровня аминотиолов в крови.Результаты. Уровень глутатиона до операции, мкмоль/л (GSH, mkM) в группе исследования был статистически значимо ниже уровня глутатиона у здоровых добровольцев (787,2±170,9 в группе исследования и 1019,9±106,4 в группе здоровых добровольцев, р<0,001).Группы статистически значимо не различались по уровню окисленной формы глутатиона (GSSG), мкмоль/л (р = 0,665). Соотношение глутатиона и дисульфида глутатиона было статистически значимо выше у здоровых добровольцев в сравнении с пациентами из основной группы (р<0,001).Уровень цистеина и глутатиона у пациентов группы исследования снижался в динамике (р<0,001).Уровень цистеина после операции, мкмоль/л коррелировал с амплитудой систолического движения фиброзного кольца митрального клапана (MAPSE) (R = 0,380, р = 0,048).Уровень глутатиона, мкмоль/л до операции отрицательно коррелировал с уровнем глюкозы до операции (R = -0,225, р = 0,044), иЛП до операции (R = -0,284, р = 0,011), E/А до операции (R = -0,291, р = 0,009), Ve”(лат) до операции (R = -0,463, р = 0,003), положительно коррелировал с MAPSE (R = 0,326, р = 0,003) и TAPSE (R = 0,479, p<0,001) до операции. Уровень глутатиона, мкмоль/л через год после операции отрицательно коррелировал с ФВ (R = -0,317, p = 0,046), положительно – с TAPSE (R = 0,334, p = 0,035) до операции, с КСО (R = 0,335, p = 0,035), иКСО (R = 0,319, p = 0,045) в отдаленном периоде, отрицательно – с уровнем глюкозы (R = -0,315, p = 0,048) и ФВ (R = -0,344, p = 0,030).Через год после перенесенного оперативного вмешательства качество жизни пациентов группы исследования было ниже качества жизни здоровых добровольцев (4,5 (3; 7) и 0 (0;0), критерий Манна-Уитни, р<0,001).Заключение. Проанализированы изменения в двух взаимосвязанных биохимических циклах – цикле S-аденозилметионина и цикле глутатиона, происходящих у пациентов с кардиохирургическими заболеваниями в ответ на оперативное вмешательство. В послеоперационном периоде наблюдали снижение уровня глутатиона в крови у пациентов, перенесших АКШ.Наблюдали защитные эффекты S-аденозилметионина, цистеина и глутатиона после операции АКШ, высокий окислительно-восстановительный потенциал аминотиолов отрицательно коррелирует с тяжестью клинического состояния пациентов, оцененной с использованием ЭхоКГ и лабораторных методов обследования.

The plasma pool of aminothiols, on the one hand, has a significant effect on the metabolism of glutathione in the tissues of blood vessels and the heart, and on the other hand, it may reflect its disorders. CABG, in turn, can be considered as a procedure that triggers stress and adaptive mechanisms that can significantly affect the metabolism of aminothiols. However, to date, data on this effect of CABG is fragmentary. To understand the processes occurring in the aminothiol system in coronary heart disease and CABG, it is important to detect not only shifts in the concentrations of these markers, but also to identify the presence or absence of their association with each other. Currently, there is still insufficient information about the features of the aminothiol system in patients with coronary heart disease and about changes in this system in the postoperative period after CABG.Material and methods. The present study was performed on the basis of the M.F. Vladimirsky State Medical University of the Russian Academy of Sciences.A prospective examination of 40 patients and 40 healthy volunteers was conducted: group 1 – patients (n = 40) with multivessel coronary artery disease who underwent complete myocardial revascularization at the M. F. Vladimirsky State Medical University in the period from January 2022 to January 2023; group 2 – healthy volunteers (n = 40), a control group for calculating the norms of the level of aminothiols in the blood.Results. The level of glutathione before surgery, mmol/l (GSH, mkM) in the study group was statistically significantly lower than the level of glutathione in healthy volunteers (787.2±170.9 in the study group and 1019.9±106.4 in the group of healthy volunteers, p<0.001).The groups did not significantly differ in the level of the oxidized form of glutathione (GSSG), mkmol/l (p = 0.665). The ratio of glutathione and glutathione disulfide was statistically significantly higher in healthy volunteers compared with patients from the main group (p<0.001).The level of cysteine and glutathione in the study group decreased in dynamics (p<0.001).The level of cysteine after surgery, mmol/l correlated with the amplitude of systolic movement of the mitral valve fibrous ring (MAPSE) (R = 0.380, p = 0.048). The level of glutathione, mmol/l before surgery was negatively correlated with the level of glucose before surgery (R = -0.225, p = 0.044), iLP before surgery (R = -0.284,p = 0.011), E/A before surgery (R = -0.291, p = 0.009), Ve” (Latin) before surgery (R = -0.463, p = 0.003), positively correlated with MAPSE (R = 0.326, p = 0.003) and TAPSE (R = 0.479, p<0.001) before surgery.The level of glutathione, mmol/l one year after surgery was negatively correlated with EF (R = -0.317, p = 0.046), positively correlated with TAPSE (R = 0.334, p = 0.035) before surgery, with CSR (R = 0.335, p = 0.035), IXO (R = 0.319, p = 0.045) in the long–term period, negatively – with glucose levels (R = -0.315, p = 0.048) and EF (R = -0.344, p = 0.030).In the long term, one year after surgery, the quality of life of the patients in the study group was lower than the quality of life of healthy volunteers (4.5 (3; 7) and 0 (0;0), MannWhitney criterion, p<0.001).Conclusion. In our article, we analyzed changes in two interrelated biochemical cycles, the S–adenosylmethionine cycle and the glutathione cycle, occurring in patients with cardiac surgery in response to surgery. In the postoperative period, we observed a decrease in blood glutathione levels in patients undergoing cardiac surgery (CABG).In the course of our study, we observed the protective effects of S-adenosyl methionine, cysteine, and glutathione after coronary artery bypass surgery, and the high redox potential of aminothiols negatively correlates with the severity of the patients’ clinical condition, assessed using instrumental (echocardiography) and laboratory examination methods.

ишемическая болезнь сердцааминотиолыглутатионгомоцистеинкоронарное шунтированиеcoronary heart diseaseglutathionehomocysteinecoronary bypass surgeryReferencesWindecker S, Stortecky S, Stefanini GG, et al. Revascularisation versus medical treatment in patients with stable coronary artery disease: network meta-analysis. BMJ. 2014; 348: g3859. doi: 10.1136/bmj.g3859.Windecker S, Stortecky S, Stefanini GG, et al. Revascularisation versus medical treatment in patients with stable coronary artery disease: network meta-analysis. BMJ. 2014; 348: g3859. doi: 10.1136/bmj.g3859.Pavão ML, Ferin R, Lima A, Baptista J. Cysteine and related aminothiols in cardiovascular disease, obesity and insulin resistance. Adv Clin Chem. 2022; 109: 75-127. doi: 10.1016/bs.acc.2022.03.003.Pavão ML, Ferin R, Lima A, Baptista J. Cysteine and related aminothiols in cardiovascular disease, obesity and insulin resistance. Adv Clin Chem. 2022; 109: 75-127. doi: 10.1016/bs.acc.2022.03.003.Thiengburanatham S. Hyperhomocysteinemia-induced myocardial injury after coronary artery bypass. Asian Cardiovasc Thorac Ann. 2009; 17(5): 483-489. doi: 10.1177/0218492309348635.Thiengburanatham S. Hyperhomocysteinemia-induced myocardial injury after coronary artery bypass. Asian Cardiovasc Thorac Ann. 2009; 17(5): 483-489. doi: 10.1177/0218492309348635.Dogan A, Turker FS. The Effect of On-Pump and Off-Pump Bypass Operations on Oxidative Damage and Antioxidant Parameters. Oxid Med Cell Longev. 2017; 2017: 8271376. doi: 10.1155/2017/8271376.Dogan A, Turker FS. The Effect of On-Pump and Off-Pump Bypass Operations on Oxidative Damage and Antioxidant Parameters. Oxid Med Cell Longev. 2017; 2017: 8271376. doi: 10.1155/2017/8271376.Yildiz D, Ekin S, Sahinalp S. Evaluations of Antioxidant Enzyme Activities, Total Sialic Acid and Trace Element Levels in Coronary Artery Bypass Grafting Patients. Braz J Cardiovasc Surg. 2021; 36(6): 769-779. doi: 10.21470/1678-9741-2020-0162.Yildiz D, Ekin S, Sahinalp S. Evaluations of Antioxidant Enzyme Activities, Total Sialic Acid and Trace Element Levels in Coronary Artery Bypass Grafting Patients. Braz J Cardiovasc Surg. 2021; 36(6): 769-779. doi: 10.21470/1678-9741-2020-0162.Luo EF, Li HX, Qin YH, et al. Role of ferroptosis in the process of diabetesinduced endothelial dysfunction. World J Diabetes. 2021; 12(2): 124-137. doi: 10.4239/wjd.v12.i2.124.Luo EF, Li HX, Qin YH, et al. Role of ferroptosis in the process of diabetesinduced endothelial dysfunction. World J Diabetes. 2021; 12(2): 124-137. doi: 10.4239/wjd.v12.i2.124.Du S, Shi H, Xiong L, Wang P, Shi Y. Canagliflozin mitigates ferroptosis and improves myocardial oxidative stress in mice with diabetic cardiomyopathy. Front Endocrinol (Lausanne). 2022; 13: 1011669. doi: 10.3389/fendo.2022.1011669.Du S, Shi H, Xiong L, Wang P, Shi Y. Canagliflozin mitigates ferroptosis and improves myocardial oxidative stress in mice with diabetic cardiomyopathy. Front Endocrinol (Lausanne). 2022; 13: 1011669. doi: 10.3389/fendo.2022.1011669.Karu I, Taal G, Zilmer K, Pruunsild C, Starkopf J, Zilmer M. Inflammatory/oxidative stress during the first week after different types of cardiac surgery. Scand Cardiovasc J. 2010; 44(2): 119-124. doi:10.3109/14017430903490981.Karu I, Taal G, Zilmer K, Pruunsild C, Starkopf J, Zilmer M. Inflammatory/oxidative stress during the first week after different types of cardiac surgery. Scand Cardiovasc J. 2010; 44(2): 119-124. doi:10.3109/14017430903490981.Jeremy JY, Shukla N, Angelini GD, et al. Sustained increases of plasma homocysteine, copper, and serum ceruloplasmin after coronary artery bypass grafting. Ann Thorac Surg. 2002; 74(5): 1553-1557. doi: 10.1016/s0003-4975(02)03807-9.Jeremy JY, Shukla N, Angelini GD, et al. Sustained increases of plasma homocysteine, copper, and serum ceruloplasmin after coronary artery bypass grafting. Ann Thorac Surg. 2002; 74(5): 1553-1557. doi: 10.1016/s0003-4975(02)03807-9.Kim JS, Kim AH, Jang C, et al. Comparison of the Plasma Metabolome Profiles Between the Internal Thoracic Artery and Ascending Aorta in Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Graft Surgery Using Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry. J Korean Med Sci. 2019; 34(13): e104. doi: 10.3346/jkms.2019.34.e104.Kim JS, Kim AH, Jang C, et al. Comparison of the Plasma Metabolome Profiles Between the Internal Thoracic Artery and Ascending Aorta in Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Graft Surgery Using Gas Chromatography Time-of-Flight Mass Spectrometry. J Korean Med Sci. 2019; 34(13): e104. doi: 10.3346/jkms.2019.34.e104.Максимова М.Ю., Иванов А.В., Никифорова К.А. и др. Сахарный диабет 2-го типа у пациентов с острым ишемическим инсультом ассоциируется со снижением уровня глутатиона в плазме крови // Российский неврологический журнал. – 2020. – №25(5). – С.29-35. doi: 10.30629/2658-7947-2020-25-5-29-35.Maksimova MYu, Ivanov AV, Nikiforova KA, et al. Type 2 diabetes mellitus in patients with acute ischemiс stroke is associated with a decrease in plasma glutathione levels. Russian neurological journal. 2020; 25(5): 29-35. (In Russ.) doi: 10.30629/2658-7947-2020-25-5-29-35.Musthafa QA, Abdul Shukor MF, Ismail NAS, et al. Oxidative status and reduced glutathione levels in premature coronary artery disease and coronary artery disease. Free Radic Res. 2017; 51(9-10): 787-798. doi: 10.1080/10715762.2017.1379602.Musthafa QA, Abdul Shukor MF, Ismail NAS, et al. Oxidative status and reduced glutathione levels in premature coronary artery disease and coronary artery disease. Free Radic Res. 2017; 51(9-10): 787-798. doi: 10.1080/10715762.2017.1379602.Sánchez-Rodríguez MA, Mendoza-Núñez VM. Oxidative Stress Indexes for Diagnosis of Health or Disease in Humans. Oxid Med Cell Longev. 2019; 2019: 4128152. doi: 10.1155/2019/4128152.Sánchez-Rodríguez MA, Mendoza-Núñez VM. Oxidative Stress Indexes for Diagnosis of Health or Disease in Humans. Oxid Med Cell Longev. 2019; 2019: 4128152. doi: 10.1155/2019/4128152.Balogh E, Maros T, Daragó A, et al. Plasma homocysteine levels are related to medium-term venous graft degeneration in coronary artery bypass graft patients. Anatol J Cardiol. 2016; 16(11): 868-873. doi: 10.14744/AnatolJCardiol.2016.6738.Balogh E, Maros T, Daragó A, et al. Plasma homocysteine levels are related to medium-term venous graft degeneration in coronary artery bypass graft patients. Anatol J Cardiol. 2016; 16(11): 868-873. doi: 10.14744/AnatolJCardiol.2016.6738.Taylor LM Jr. Elevated plasma homocysteine as risk factor for peripheral arterial disease--what is the evidence?. Semin Vasc Surg. 2003; 16(3): 215-222. doi: 10.1016/s0895-7967(03)00027-9.Taylor LM Jr. Elevated plasma homocysteine as risk factor for peripheral arterial disease--what is the evidence?. Semin Vasc Surg. 2003; 16(3): 215-222. doi: 10.1016/s0895-7967(03)00027-9.Сабирова А.В. Гомоцистеинемия – маркер мультифакториальных заболеваний детского возраста // Педиатрический вестник Южного Урала. – 2021. – № 1. – 57-67. doi: 10.34710/Chel.2021.61.52.008.Sabirova AV. Homocysteinemia — a marker of multifactorial diseases of childhood. Pediatric Bulletin of the South Ural. 2021; 1: 57-67. (In Russ.) doi: 10.34710/Chel.2021.61.52.008.Yan-Do R, Duong E, Manning Fox JE, et al. A Glycine-Insulin Autocrine Feedback Loop Enhances Insulin Secretion From Human β-Cells and Is Impaired in Type 2 Diabetes. Diabetes. 2016; 65(8): 2311-2321. doi: 10.2337/db15-1272.Yan-Do R, Duong E, Manning Fox JE, et al. A Glycine-Insulin Autocrine Feedback Loop Enhances Insulin Secretion From Human β-Cells and Is Impaired in Type 2 Diabetes. Diabetes. 2016; 65(8): 2311-2321. doi: 10.2337/db15-1272.Castro R, Rivera I, Struys EA, et al. Increased homocysteine and S-adenosylhomocysteine concentrations and DNA hypomethylation in vascular disease. Clin Chem. 2003; 49(8): 1292-1296. doi: 10.1373/49.8.1292.Castro R, Rivera I, Struys EA, et al. Increased homocysteine and S-adenosylhomocysteine concentrations and DNA hypomethylation in vascular disease. Clin Chem. 2003; 49(8): 1292-1296. doi: 10.1373/49.8.1292.Födinger M, Hörl WH, Sunder-Plassmann G. Molecular biology of 5, 10-methylenetetrahydrofolate reductase. J Nephrol. 2000; 13(1): 20-33.Födinger M, Hörl WH, Sunder-Plassmann G. Molecular biology of 5, 10-methylenetetrahydrofolate reductase. J Nephrol. 2000; 13(1): 20-33.Ivanov AV, Popov MA, Metelkin AA, et al. Influence of Coronary Artery Bypass Grafts on Blood Aminothiols in Patients with Coronary Artery Disease. Metabolites. 2023; 13(6): 743. doi: 10.3390/metabo13060743.Ivanov AV, Popov MA, Metelkin AA, et al. Influence of Coronary Artery Bypass Grafts on Blood Aminothiols in Patients with Coronary Artery Disease. Metabolites. 2023; 13(6): 743. doi: 10.3390/metabo13060743.

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