Натрийуретические пептиды: биохимия, физиология, клиническое значение
https://doi.org/10.15360/1813-9779-2009-1-89
Аннотация
В течение последних лет неуклонно возрастает интерес теоретиков и клиницистов к гормонам, секретируемых миокардом — натрийуретическим пептидам. На Конгрессе Европейского общества анестезиологов (Мюнхен, 2007) натрийуретические пептиды В-типа включили в перечень показателей периоперационного лабораторного мониторинга, целесообразного в практике анестезиологов-реаниматологов. В обзоре литературы освещена история открытия и идентификации различных типов натрийуретических пептидов, рассмотрены вопросы их биохимии. Подробно представлены сведения о синтезе, секреции и клиренсе этих пептидов, а также их рецептор-ном аппарате в различных органах и тканях. Вопросы физиологии системы регуляции, осуществляемой натрийуретическими пептидами описаны применительно к сердечно-сосудистой, выделительной, центральной нервной и нейроэндокринной системам. Специальное внимание уделено современным публикациям, посвященным использованию контроля натрийуретических пептидов В-типа как биомаркеров сердечной дисфункции. Проанализирована диагностическая и прогностическая значимость пептидов при хронической недостаточности кровообращения, ишемической болезни сердца, а также других кардиологических и некардиологических заболеваниях. Отдельно рассмотрены вопросы прогностической значимости повышенного уровня натрийуретичес-кого пептида В-типа в кардиохирургии. Сделано заключение, что изменения уровня натрийуретических пептидов В-типа в различных клинических ситуациях являются предметом многочисленных научных работ, в основном выполненных за рубежом. Большая часть этих исследований посвящена изучению пептидов в кардиологии и других областях терапии. Работы по изучению этих пептидов в реаниматологии относительно немногочисленны, а результаты таких исследований в достаточной степени неоднозначны. Изложенное открывает широкую перспективу для изучения НУП В-типа в российской интенсивной терапии и анестезиологии. Ключевые слова: натрийуретические пептиды, BNP, NT-proBNP.
Список литературы
1. Андреев Д. А.
2. Сапрыгин Д. Б., Мошина В. А.Клиническое значение определения мозгового натрийуретического пептида (аминотерминального фрагмента) — NT-proBNP, при кардиоваскулярной патологии. Лабораторная медицина 2003; 8: 1—8.
3. Gardner R. S., Henderson G., McDonagh T. A.The prognostic use of right heart catheterization data in patients with advanced heart failure: how relevant are invasive procedures in the risk stratification of advanced heart failure in the era of neurohormones? J. Heart Lung Transplantation 2005; 24 (3): 303—309.
4. Хефт А.Лабораторный мониторинг во время операции. В кн.: Актуальные проблемы анестезиологии и реаниматологии. Освежающий курс лекций Конгресса Европейского общества анестезиологов (Мюнхен, Германия, 2—12 июня 2007). Пер. с англ. Архангельск; 2008. 26—3
5. Henry J. P., Gauer O. H., Reeves J. L.Evidence of the Atrial Location of Receptors Influencing Urine Flow. Circulat. Res. 1956; 4 (1): 85—90.
6. Cantin M., GenestJ.The heart as an endocrine gland. Clin. Invest. Med. 1986; 9 (4): 319—327.
7. DeBold A. J., Flynn T. G.Cardionatrin I — a novel heart peptide with potent diuretic and natriuretic properties. Life Sci. 1983; 33 (3): 297—302.
8. Kangava K., Fukuda A., Kubota I. et al.Human atrial natriuretic polypeptides (HANP): purification, structure synthesis and biological activity. J. Hypertens Suppl. 1984; 2 (3): 321—323.
9. Sudoh T., Kangava K., Minamino N., Matsuo H.A new natriuretic pep-tide in porcine brain. Nature 1988; 332 (6159): 78—81.
10. Nakao K., Ogawa Y., Suga S., Imura H.Molecular biology and biochemistry of the natriuretic peptide system. II: Natriuretic peptide receptors. J. Hypertens. 1992; 10 (10): 1111—1114.
11. Hall C.Essential biochemistry and physiology of (NT-pro)BNP. Eur. J. Heart Failure 2004; 6 (3): 257—260.
12. Maack T.The Broad homeostatic role of natriuretic peptides. Arq. Bras. Endocrinol. Metab. 2006; 50 (2): 198—207.
13. Ogawa Y., Itoh H., Nakao K.Molecular biology and biochemistry of natri-uretic peptide family. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 1995; 22 (1): 49—53.
14. Levin E., Gardner D., Samson W.Natriuretic peptides. N. Engl. J. Med. 1998; 339 (5): 321—328.
15. Van den Berg M., Tjeerdsma G.,Jan de Kam P. et al.Longstanding atrial fibrillation causes depletion of atrial natriuretic peptide in patients with advanced congestive heart failure. Eur. J. Heart Fail. 2002; 4 (3): 255—262.
16. HystadM. E., Geiran O. R., Attramadal H. et al.Regional cardiac expression and concentration of natriuretic peptides in patients with severe chronic heart failure. Acta Physiol. Scand. 2001; 171 (4): 395—403.
17. Tsuruda T., Boerrigter G., Huntley B. K. et al.Brain natriuretic peptide is produced in cardiac fibroblasts and induces matrix metalloproteinases. Circ. Res. 2002; 91 (12): 1127—1134.
18. Vanderheyden M, Bartunek J., Goethals M.Brain and other natriuretic peptides: molecular aspects. Eur. J. Heart Failure 2004; 6 (3): 261—268.
19. Lam C, Burnett J., Costello-Boerrigter L. et al.Alternate circulating pro-B-type natriuretic peptide and B-type natriuretic peptide forms in the general population. JACC 2007; 49 (11): 1193—1202.
20. Goetze J. P., Christoffersen C., Perko M. et al.Increased cardiac BNP expression associated with myocardial ischemia. The FASEB J. express article. 2003; 17 (9): 1105—1107.
21. Vesely D. L.Natriuretic peptides and acute renal failure. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2003; 285 (2): F167—F177.
22. Koller K., Goeddel D.Molecular biology of the natriuretic peptides and their receptors. Circulation 1992; 86 (4): 1081 — 1088.
23. Porter J. G, Arfsten A., Fuller F. et al.Isolation and functional expression of the human atrial natriuretic peptide clearance receptor cDNA. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1990; 171 (2): 796—803.
24. Kone B. C.Molecular biology of natriuretic peptides and nitric oxide synthases. Cardiovasc. Res. 2001; 51 (3): 429—441.
25. Goy M, Oliver P., Purdy K. et al.Evidence for a novel natriuretic pep-tide receptor that prefers brain natriuretic peptide over atrial natri-uretic peptide. Biochem. J. 2001; 358 (Pt. 2): 379—387.
26. Hunt P., Espiner E, Nicholls M. et al.Differing biological effects of equimolar atrial and brain natriuretic peptide infusions in normal man. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1996; 81 (11): 3871—3876.
27. Valli N, Gobinet A., Bordenave L.Review of 10 years of the clinical use of brain natriuretic peptidein cardiology. J. Lab. Clin. Med. 1999; 134 (5): 437—444.
28. Almeida F. A., Suzuki M, Maack T.Atrial natriuretic factor increases hematocrit and decreases plasma volume in nephrectomized rats. Life Sci. 1986; 39 (13): 1193—1199.
29. Trippodo N. C., Barbee R. W.Atrial natriuretic factor decreases whole-body capillary absorption in rats. Am. J. Physiol. 1987; 252 (5): 915—920.
30. Huxley V. H., Tucker V. L., Verburg K. M., Freeman R. H.Increased capillary hydraulic conductivity induced by atrial natriuretic peptide. Circulat. Res. 1987; 60 (2): 304—307.
31. Melo L., Steinhelper M., Pang S. C. et al.ANP in regulation of arterial pressure and fluid-electrolyte balance: lessons from genetic mouse models. Physiol. Genomics 2000; 3 (1): 45—58.
32. Atchison D. J., Johnston M. G.Atrial natriuretic peptide attenuates flow in an isolated lymph duct preparation. Pflugers Arch. 1996; 431 (4): 618—624.
33. Yang R. H., Jin H. K., Wyss J. M. et al.Pressor effect of blocking atrial natriuretic peptide in nucleus tractus solitarii. Hypertension 1992; 19 (2): 198—205.
34. Lappe R. W., Smits J. F., Todt J. A. et al.Failure of atriopeptin II to cause arterial vasodilation in the conscious rat. Circ. Res. 1985; 56 (4): 606—612.
35. Furuya M., Aisaka K., Miyazaki T. et al.C-type natriuretic peptide inhibits intimal thickening after vascular injury. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1993; 193 (1): 248—253.
36. Holtwick R., van Eickels M., Skryabin B. V. et al.Pressure-independent cardiac hypertrophy in mice with cardiomyocyte-restricted inactiva-tion of the atrial natriuretic peptide receptor guanylcyclase-A. J. Clin. Invest. 2003; 111 (9): 1399—1407.
37. Oliver P. M., Fox J. E., Kim R. et al.Hypertension, cardiac hypertrophy, and sudden death in mice lacking natriuretic peptide receptor A. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1997; 94 (26): 14730—14735.
38. Kapoun A. M., LiangF., O’Young G. et al.B-type natriuretic peptide exerts broad functional opposition to transforming growth factor beta in primary human cardiac fibroblasts: Fibrosis, myofibroblast conversion, proliferation, and inflammation. Circ. Res. 2004; 94 (4): 453—461.
39. Marin-Grez M., Fleming J. T., Steinhausen M.Atrial natriuretic peptide causes pre-glomerular vasodilatation and post-glomerular vasocon-striction in rat kidney. Nature 1986; 324 (6096): 473—476.
40. Weidman P., Hasler L., Gnadinger M. et al.Blood levels and renal effects of atrial natriuretic peptide in normal man. J. Clin. Invest. 1986; 77 (3): 734—742.
41. Fried T. A., McCoy R. N., Osgood R. W., Stein J. H.Effect of angiopeptin III on determinants of glomerular filtration rate in the in vitro perfused dog glomerulus. Am. J. Physiol. 1986; 250 (6 Pt 2): 1119—1122.
42. Stockand J. D., Sansom S. C.Regulation of filtration rate by glomerular mesangial ceels in health and diabetic renal disease. Am. J. Kidney Dis. 1997; 29 (6): 971—981.
43. Harris P. J., Thomas D., Morgan T. O.Atrial natriuretic peptide inhibits angiotensin-stimulated proximal tubular sodium and water reabsorp-tion. Nature 1987; 326 (6114): 697—698.
44. ZeidelM. L.Regulation of collecting duct Na reabsorption by ANP 31-67. Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 1995; 22 (2): 121—124.
45. Hunt P. J., Richards A. M., Espiner E. A. et al.Bioactivity and metabolism of C-type natriuretic peptide in normal man. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1994; 78 (6): 1428—1435.
46. Blackburn R. E., Samson W. K., Fulton R. J. et al.Central oxytocin and ANP receptors mediate osmotic inhibition of salt appetite in rats. Am. J. Physiol. 1995; 269 (2 Pt 2): R245—R251.
47. Gardi J., Biro E., Vecsernyes M. et al.The effects of brain and C-type natriuretic peptides on corticotrophin-releasing factor in brain of rats. Life Sci. 1997; 60 (23): 2111—2117.
48. Guild S., Gramb G.Characterisation of the effects of natriuretic pep-tides upon ACTH secretion from the mouse pituitary. Molec. Cell. Endocrinol. 1999; 152 (1—2): 11 — 19.
49. Nawata M., Ohashi M., Haji M. et al.Atrial and brain natriuretic pep-tide in adrenal steroidogenesis. J. Steroid Biochem. Molec. Biology 1991; 40 (1—3): 367—379.
50. Niina H., Kobayashi H., Yamamoto R. et al.Receptors for atrial natri-uretic peptide in adrenal chromaffin cells. Biochemical Pharmacology 1996; 51 (6): 855—858.
51. Dessi-Fulgheri P., Sarzani R., Rappelli A.Role of the natriuretic peptide system in lipogenesis/lipolysis. Nutr. Metabol. Cardiovasc. Disease 2003; 13 (4): 244—249.
52. Jankowski M., Petrone C., Tremblay J., Gutkowska J.Natriuretic peptide system in the rat submaxillary gland. Regulatory Peptides 1996; 62 (1): 53—61.
53. ClelandJ., Ward S., Dutka D. et al.Stability of plasma concentrations of N and C-terminal atrial natriuretic peptides at room temperature. Heart 1996; 74 (4): 410—413
54. Hunt P. J., Yandle T. G., Nicholls M. G. et al.The amino-terminal portion of pro-brain natriuretic peptide (Pro-BNP) circulates in human plasma. Biochem. Byophys. Res. Commun. 1995; 214 (3): 1175—1183.
55. Ationu A., Burch M., Elliott M., Carter N.Brain natriuretic peptide and fluid volume homeostasis-studies during cardiopulmonary bypass surgery. Clin. Auton. Res. 1993; 3 (4): 275—280.
56. Yu C., Sanderson J.Plasma brain natriuretic peptide-an independent predictor of cardiovascular mortality in acute heart failure. Eur. J. Heart Failure 1999; 1 (1): 59—65.
57. Groenning B., Nilsson J., Sondergaard L. et al.Evaluation of impaired left ventricular ejection fraction and increased dimensions by multiple neurohumoral plasma concentrations. Eur. J. Heart Fail. 2001; 3 (6): 699—708.
58. Missouris C., Varma C., Ward D., MacGregor G.Cardiac peptides and plasma rennin activity in acute dilated cardiomyopathy. Eur. J. Heart Fail. 2001; 3 (1): 109—111.
59. Seino Y., Ogawa A., Yamashita T. et al.Application of NT-proBNP and BNP measurements in cardiac care: a more discerning marker for the detection and evaluation of heart failure. Eur. J. Heart Fail. 2004; 6 (3): 295—300.
60. Teodorovich N., Krakover R., Vered Z.B-Type natriuretic peptide: a universal cardiac biomarker? Isr. Med. Assoc. J. 2008; 10 (2): 152—153.
61. Wieczorek S. J., Wu A. H., Christenson R. et al.A rapid B-type natriuret-ic peptide assay accurately diagnoses left ventricular dysfunction and heart failure: a multicenter evaluation. Am. Heart J. 2002; 144 (5): 834—839.
62. Шумаков В. И., Шевченко О. П., Орлова О. В. и соавт.Мозговой и предсердный натрийуретические пептиды при трансплантации ау-тологичных клеток костного мозга больным с сердечной недостаточностью. Вестн. трансплантологии и искусств. органов 2006; 1: 41—48.
63. Alibay Y., Beauchet A., El Mahmoud R. et al.Plasma N-terminal pro-brain natriuretic peptide and brain natriuretic peptide in assessment of acute dyspnea. Biomed. Pharmacother. 2005; 59 (1—2): 20—24.
64. Le Jemtel T. H., Padeletti M., Jelic S. Diagnostic and therapeutic challenges in patients with coexistent chronic obstructive pulmonary disease and chronic heart failure. J. Am. Coll. Cardiol. 2007; 49 (2): 171 — 180.
65. Maeda K., Tsutamoto T., Wada A. et al.Plasma brain natriuretic peptide as a biochemical marker of high left ventricular end diastolic pressure in patients with symptomatic left ventricular dysfunction. Am. Heart J. 1998; 135 (5 Pt 1): 825—832.
66. Battaglia M., Pewsner D., Juni P. et al.Accuracy of B-type natri-uretic peptide tests to exclude congestive heart failure: systematic review of test accuracy studies. Arch. Intern. Med. 2006; 166 (10): 1073—1080.
67. McDonagh T., Holmer S., Raymond I. et al.NT-proBNP and the diagnosis of heart failure: a pooled analysis of three European epidemiological studies. Eur. J. Heart Failure 2004; 6 (3): 269—274.
68. Weber M., Hamm C.Role of B-type natriuretic peptide(BNP) and NT-proBNP in clinical routine. Heart 2006; 92 (6): 843—849.
69. Dahlstrom U.Can natriuretic peptides be used for the diagnosis of dias-tolic heart failure? Eur. J. Heart Failure 2004; 6 (3): 281—287.
70. Iwanaga Y., Nishi I., Furuichi S. et al.B-type natriuretic peptide strongly reflects diastolic wall stress in patients with chronic heart failure: comparison between systolic and diastolic heart failure. J. Am. Coll. Cardiol. 2006; 47 (4): 742—748.
71. Troughton R. W., Frampton C. M., Yandle T. G. et al.Treatment of heart failure guided by plasma aminoterminal brain natriuretic peptide (N-BNP) concentrations. Lancet 2000; 355 (9210): 1126—1130.
72. Wu A. H.Serial testing of B-type natriuretic peptide and NT-proBNP for monitoring therapy of heart failure: the role of biologic variation in the interpretation ofResults.Am. Heart J. 2006; 152 (5): 828—834.
73. Omland T., Aakvaag A., Bonarjee V. V. S. et al.Plasma brain natriuretic peptide as an indicator of left ventricular systolic function and long-term survival after acute myocardial infarction. Circulation 1996; 93 (11): 1963—1969.
74. Grabowski M., Filipiak K. J., Karpinski G. et al.Serum B-type natriuret-ic peptide levels on admission predict not only short-term death but also angiographic success of procedure in patients with acute ST-eleva-tion myocardial infarction treated with primary angioplasty. Am. Heart J. 2004; 148 (4): 655—662.
75. Mega J. L., Morrow D. A., De Lemos J. A. et al.B-type natriuretic peptide at presentation and prognosis in patients with ST-segment elevation myocardial infarction: an ENTIRE-TIMI-23 substudy. J. Am. Coll. Cardiol. 2004; 44 (2): 335—339.
76. Omland T., Sabatine M. S., Jablonski K. A. et al.Prognostic value of B-type natriuretic peptides in patients with stable coronary artery disease: the PEACE Trial. J. Am. Coll. Cardiol. 2007; 50 (3): 205—214.
77. Galvani M., Ferrini D., Ottani F.Natriuretic peptides for risk stratification of patients with acute coronary syndromes. Eur. J. Heart Failure 2004; 6 (3): 327—334.
78. Hong S. N., Ahn Y., Hwang S. H. et al.Usefulness of preprocedural N-ter-minal pro-brain natriuretic peptide in predicting angiographic no-reflow phenomenon during stent implantation in patients with ST-seg-ment elevation acute myocardial infarction. Am. J. Cardiol. 2007; 100 (4): 631—634.
79. Binder J, Ommen S. R., Chen H. H. et al.Usefulness of brain natriuretic peptide levels in the clinical evaluation of patients with hypertrophic cardiomyopathy. Am. J. Cardiol. 2007; 100 (4): 712—714.
80. Reesink H. J., Tulevski I. I., Marcus J. T. et al.Brain natriuretic peptide as noninvasive marker of the severity of right ventricular dysfunction in chronic thromboembolic pulmonary hypertension. Ann. Thorac. Surg. 2007; 84 (2): 537—543.
81. Ationu A., Singer D. R., Smith A. et al.Studies of cardiopulmonary bypass in children: implications for the regulation of brain natriuretic peptide. Cardiovasc. Res. 1993; 27 (8): 1538—1541.
82. Hata M., Masato O., Cho S. et al.A correlation between atrial natriuret-ic peptide, brain natriuretic peptide, and perioperative cardiac and
83. renal functions in open heart surgery. Nippon Kyobu Geka Gakkai Zasshi 1997; 45 (11): 1797—1802.
84. Morimoto K., Mori T., Ishiguro S. et al.Perioperative changes in plasma brain natriuretic peptide concentrations in patients undergoing cardiac surgery. Surg. Today 1998; 28 (1): 23—29.
85. Matsushita Y., Okamura Y., Iida H. et al.Usefulness of OPCAB from the viewpoint of fluctuations in the level of blood natriuretic peptides. Kyobu Geka. 2001; 54 (4): 321—325.
86. Sodian R., Loebe M., Schmitt C. et al.Decreased plasma concentration of brain natriuretic peptide as a potential indicator of cardiac recovery in patients supported by mechanical circulatory assist systems. J. Am. Coll. Cardiol. 2001; 38 (7): 1942—1949.
87. Hutfless R., Kazanegra R., Madani M. et al.Utility of B-type natriuret-ic peptide in predicting postoperative complications and outcomes in patients undergoing heart surgery. J. Am. Coll. Cardiol. 2004; 43 (10): 1873—1879.
88. Шумаков Д. В., Шевченко О. П., Орлова О. В. и соавт.Прогностическое значение натрийуретического пептида В-типа у кардиохирур-гических больных. Вестн. трансплантологии и искусств. органов 2007; 1: 54—61.
89. Saribulbul O., Alat I., Coskun S. et al.The role of brain natriuretic pep-tide in the predicting performance in coronary artery bypass grafting. Tex. Heart Inst. J. 2003; 30 (4): 298—304.
90. Berendes E., Schmidt C., Van Aken H. et al.A-Type and B-Type natri-uretic peptides in cardiac surgical procedures. Anesth. Analg. 2004; 98 (1): 11 — 19.
91. Watanabe M., Murakami M., Furukawa H., Nakahara H.Is measurement of plasma brain natriuretic peptide levels a useful test to detect for surgical timing of valve disease? Int. J. Cardiol. 2004; 96 (1): 21—24.
92. Мочкин И. А., Шумаков Д. В.Прогностическое и диагностическое значение уровня МНП в плазме при выполнении операций прямой реваскуляризации миокарда в условиях искусственного кровообращения. Лаборатория 2005; 1: 6—7.
93. Wazni O., Martin D., Marrouche N. et al.Plasma B-Type natriuretic pep-tide levels predict postoperative atrial fibrillation in patients undergoing cardiac surgery. Circulation 2004; 110 (2): 124—127.
94. Hajjar L., Galas F., Grande S. et al.Plasma brain natriuretic peptide and cardiac troponin I concentrations after adult cardiac surgery: association with cardiovascular death, postoperative cardiac, renal and pulmonary dysfunction. Crit. Care 2008; 12 (Suppl 2): 444.
95. Provenchere S., Berroeta C., Reynaud C. et al.Plasma brain natriuretic peptide and cardiac troponin I concentrations after adult cardiac surgery: association with postoperative cardiac dysfunction and 1-year mortality. Crit. Care Med. 2006; 34 (4): 995—1000.
Рецензия
Для цитирования:
Козлов И.А., Харламова И.Е. Натрийуретические пептиды: биохимия, физиология, клиническое значение . Общая реаниматология. 2009;5(1):89. https://doi.org/10.15360/1813-9779-2009-1-89
For citation:
Kozlova I.A., Kharlamova I.Ye. Natriuretic Peptides: Biochemistry, Physiology, Clinical Implication . General Reanimatology. 2009;5(1):89. (In Russ.) https://doi.org/10.15360/1813-9779-2009-1-89
Просмотров:
2721
Послать статью по эл. почте 