Гамма-глутамилтранспептидаза – перспективный биологический маркер сердечной недостаточности

Введение. поиск и изучение новых биологических маркеров, способных помогать ранней диагностике сердечной недостаточности, служить лабораторным инструментом оценки эффективности терапии, прогностическим маркером возможных неблагоприятных клинических исходов и значимым критерием стратификации риска, весьма актуальны. Кардиоспецифические маркеры, включающие натрийуретические пептиды, их предшественники и высокочувствительные тропонины широко применяются в клинической практике, а необходимость в иных маркерах не имеет достаточной доказательной базы.

Гамма-глутамилтранспептидаза – фермент, локализованный на внешней стороне мембран клеток и участвующий в метаболизме глутатиона и цистеина: димерный гликопротеин (68 кДа), состоящий из 2 субъединиц – большой и малой (46 и 22 кДа). Кодируется мультигенным семейством: по меньшей мере 7 различных генов в хромосоме 22, но только 1 из них участвует в образовании функционального фермента. Гамма-глутамилтранспептидаза обнаружена во всех клетках (исключение – эритроциты). Наблюдается значительная вариабельность ее активности, которая особенно высока в тканях с секреторной и абсорбционной функцией (почки, желчные пути, кишечник и придатки яичек).

Цель обзора – представить обзор актуальных публикаций, посвященных исследованиям γ-глутамилтранспептидазы в аспекте биологического маркера сердечной недостаточности.

Материалы и методы. представлен обзор актуальных публикаций (зарубежных и отечественных), посвященных исследованиям γ-глутамилтранспептидазы в аспекте биологического маркера сердечной недостаточности, в базах данных PubMed, РИНЦ, MedLine, Google Scholar, Science Direct. Ключевые слова поиска: биологические маркеры, сердечная недостаточность, γ-глутамилтранспептидаза, biological markers, heart failure, gamma-glutamyl transpeptidase.

Результаты. помимо клинического тестирования болезней печени, желчных путей и злоупотребления алкоголем, γ-глутамилтранспептидаза вызывает большой интерес из-за ее связи с сердечно-сосудистыми заболеваниями, диабетом, метаболическим синдромом и раком. В литературе найдено немного работ по ее изучению у больных с сердечной недостаточностью. представлены данные экспериментальных и клинических исследований, указывающих на очевидную связь между γ-глутамилтранспептидазой и сердечной недостаточностью.

Патогенетический механизм возможной взаимосвязи до конца не ясен. Локализация γ-глутамилтранспептидазы в тканях с транспортной функцией привела к предположению, что она участвует в транспорте аминокислот через γ-глутамиловый цикл.

Заключение. Необходимы более глубинное понимание структуры и функции фермента и клинические исследования для определения диагностической, прогностической и, возможно, терапевтической значимости данного биологического маркера.

1. Алиева А.М., Резник Е.В., Гасанова Э.Т. и др. Клиническое значение определения биомаркеров крови у больных с хронической сердечной недостаточностью. Архивъ внутренней медицины 2018;8(5):333–45. DOI: 10.20514/2226-6704-2018-8-5-333-345.

2. Алиева А.М., Байкова И.Е., Кисляков В.А. и др. Галектин-3: диагностическая и прогностическая ценность определения у пациентов с хронической сердечной недостаточностью. Терапевтический архив 2019;91(9):145–9. DOI: 10.26442/00403660.2019.09.000226.

3. Алиева А.М., Пинчук Т.В., Алмазова И.И. и др. Клиническое значение определения биомаркера крови ST2 у больных с хронической сердечной недостаточностью. Consilium Medicum 2021;23(6):522–6. DOI: 10.26442/20751753.2021.6.200606.

4. Castellano I., Merlino A. γ-Glutamyltranspeptidases: sequence, structure, biochemical properties, and biotechnological applications. Cell Mol Life Sci 2012;69(20):3381–94. DOI: 10.1007/s00018-012-0988-3.

5. Castellano I., Merlino A. Gammaglutamyl transpeptidases: structure and function. Springer, Basel, 2013. 57 р. DOI: 10.1007/978-3-0348-0682-4.

6. Ndrepepa G., Kastrati A. Gammaglutamyl transferase and cardiovascular disease. Ann Transl Med 2016;4(24):481. DOI: 10.21037/atm.2016.12.27.

7. Kunutsor S.K. Gamma-glutamyltransferase-friend or foe within? Liver Int 2016;36(12):1723–34. PMID: 27512925. DOI: 10.1111/liv.13221.

8. Ristoff E., Larsson A. Patients with genetic defects in the gamma-glutamyl cycle. Chem Biol Interact 1998;(111, 112):113–21. PMID: 9679548. DOI: 10.1016/s0009-2797(97)00155-5.

9. Franzini M., Bramanti E., Ottaviano V. et al. A high-performance gel filtration chromatography method for γ-glutamyltransferase fraction analysis. Anal Biochem 2008;374(1):1–6. PMID: 18023410. DOI: 10.1016/j.ab.2007.10.025.

10. Fornaciari I., Fierabracci V., Corti A. et al. Gamma-glutamyltransferase fractions in human plasma and bile: characteristic and biogenesis. PLoS One 2014;9(2):e88532. PMID: 24533101. DOI: 10.1371/journal.pone.0088532.

11. Neuman M.G., Malnick S., Chertin L. Gamma glutamyl transferase – an underestimated marker for cardiovascular disease and the metabolic syndrome. J Pharm Pharm Sci 2020;23(1):65–74. PMID: 32310756. DOI: 10.18433/jpps30923.

12. van Deursen V.M., Damman K., Hillege H.L. et al. Abnormal liver function in relation to hemodynamic profile in heart failure patients. J Card Fail 2010;16(1):84–90. PMID: 20123323. DOI: 10.1016/j.cardfail.2009.08.002.

13. Poelzl G., Eberl C., Achrainer H. et al. Prevalence and prognostic significance of elevated gamma-glutamyltransferase in chronic heart failure. Circ Heart Fail 2009;2(4):294–302. PMID: 19808352. DOI: 10.1161/CIRCHEARTFAILURE.108.826735.

14. Poelzl G., Michael E., von der Heidt A. et al. Concomitant renal and hepatic dysfunctions in chronic heart failure: clinical implications and prognostic significance Eur J Intern Med 2013;24(2):177–82. PMID: 23266236. DOI: 10.1016/j.ejim.2012.11.009.

15. Turfan M., Tasal A., Erdogan E. et al. Serum gamma-glutamyl transferase levels and in-hospital mortality in patients with acute heart failure. Kardiol Pol 2014;72(8):735–9. PMID: 24526562. DOI: 10.5603/KP.a2014.0048.

16. Sarikaya S., Aydin G., Yucel H. et al. Usefulness of admission gammaglutamyltransferase level for predicting new-onset heart failure in patients with acute coronary syndrome with left ventricular systolic dysfunction. Turk Kardiyol Dern Ars 2014;42(3):236–44. PMID: 24769815. DOI: 10.5543/tkda.2014.27547.

17. Kunutsor S.K., Laukkanen J.A., Bluemke D.A. et al. Baseline and longterm gamma-glutamyltransferase, heart failure and cardiac arrhythmias in middleaged Finnish men: Prospective study and pooled analysis of published evidence. Eur J Prev Cardiol 2016;23(13):1354–62. PMID: 27084895. DOI: 10.1177/2047487316644086.

18. Sudharshana Murthy K.A., Ashoka H.G., Aparna A.N. Evaluation and comparison of biomarkers in heart failure. Indian Heart J 2016;68(1):S22–8. PMID: 27056649. DOI: 10.1016/j.ihj.2015.09.003.

19. Zheng Y.Y., Wu T.T., Chen Y. et al. Moderate serum γ-glutamyl transferase level is beneficial for heart failure after percutaneous coronary intervention. Metab Syndr Relat Disord 2019;17(5):266–71. PMID: 30990355. DOI: 10.1089/met.2019.0009.

20. Koyama T., Tsubota A., Sawano T. et al. Involvement of γ-Glutamyl Transpeptidase in Ischemia/Reperfusion-Induced Cardiac Dysfunction in Isolated Rat Hearts. Biol Pharm Bull 2019;42(11):1947–52. PMID: 31685777. DOI: 10.1248/bpb.b19-00434.

21. Cho E.J., Han K., Lee S.P. et al. Liver enzyme variability and risk of heart disease and mortality: A nationwide populationbased study. Liver Int 2020;40(6):1292–302. PMID: 32153096. DOI: 10.1111/liv.14432.

22. Kubala M., Hermida A., Buiciuc O. et al. Effect of serum γ-glutamyltranferase and albumin levels on the response to cardiac resynchronization therapy in the elderly. J Geriatr Cardiol 2020;17(6):313–20. PMID: 32670361. DOI: 10.11909/j.issn.1671-5411.2020.06.003.

23. Bogaert J., Symons R., Rafouli-Stergiou P. et al. Assessment of right-sided heart failure in patients with dilated cardiomyopathy using magnetic resonance relaxometry of the liver. Am J Cardiol 2021;149:103–11. PMID: 33762175. DOI: 10.1016/j.amjcard.2021.03.012.

24. Гаспарян А.Ж., Шлевков Н.Б., Скворцов А.А. Возможности современных биомаркеров для оценки риска развития желудочковых тахиаритмий и внезапной сердечной смерти у больных хронической сердечной недостаточностью. Кардиология 2020;60(4):101–8. PMID: 32394864. DOI: 10.18087/cardio.2020.4.n487.

25. Vasan R.S. Biomarkers of cardiovascular disease: Molecular basis and practical considerations. Circulation 2006;113(19):2335–62. PMID: 16702488. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.104.482570.

26. Mason J.E., Starke R.D., van Kirk J.E. Gamma-glutamyl transferase: A novel cardiovascular risk biomarker. Prev Cardiol 2010;13(1):36–41. PMID: 20021625. DOI: 10.1111/j.1751-7141.2009.00054.x.

27. Kunutsor S.K., Bakker S.J.L., KootstraRos J.E. et al. Circulating gamma glutamyltransferase and prediction of cardiovascular disease. Atherosclerosis 2015;238(2):356–64. PMID: 25555268. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2014.12.045.

28. Ndrepepa G., Braun S., Schunkert H. et al. Gamma-glutamyl transferase and prognosis in patients with coronary artery disease. Clin Chim Acta 2016;452:155–60. DOI: 10.1016/j.cca.2015.11.013.

29. Kengne A.P., Czernichow S., Stamatakis E. et al. Gamma-glutamyltransferase and risk of cardiovascular disease mortality in people with and without diabetes: Pooling of three British Health Surveys. J Hepatol 2012;57(5):1083–9. PMID: 22796154. DOI: 10.1016/j.jhep.2012.06.034.