Pentraxin-3 – a promising biological marker in heart failure: literature review

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

According to many studies, inflammation plays a very significant role in the pathogenesis of heart failure. Many studies have demonstrated an increase in circulating levels of inflammatory markers and cytokines such as C-reactive protein, tumor necrosis factor-a (TNF-a), and interleukins. C-reactive protein is produced in the liver in response to stimulation by various cytokines, mainly interleukin-6, and is a member of the pentraxin superfamily. Pentraxin-3, which is a long pentraxin, has a C-terminal domain of pentraxin similar to the classic short pentraxins, but differs from them in the presence of an unrelated long N-terminal domain. Various cell types can produce pentraxin-3 when exposed to primary inflammatory signals such as interleukin-1, tumor necrosis (TNF-a), oxidized low density lipoprotein, and microbial fragments (eg, lipopolysaccharide, lipoarabinomannans). Data in experimental animal models have demonstrated that pentraxin-3 can play cardioprotective and atheroprotective roles through its influence on the inflammatory process. Pentraxin-3 has been studied in several clinical protocols as a potential biomarker for cardiovascular disease.

About the authors

Amina M. Alieva

Pirogov Russian National Research Medical University

Author for correspondence.
Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5416-8579
SPIN-code: 2749-6427

Cand. Sci. (Med.), Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Natalia V. Teplova

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: amisha_alieva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7181-4680

D. Sci. (Med.), Prof., Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Maxim A. Batov

Hertsen Moscow Oncology Research Institute – branch of the National Medical Research Radiological Centre

Email: m.batov112@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3780-4358
SPIN-code: 5850-7711

Medical Resident, Hertsen Moscow Oncology Research Institute – branch of the National Medical Research Radiological Centre

Russian Federation, Moscow

Kira V. Voronkova

Pirogov Russian National Research Medical University; Central Clinical Hospital RAS

Email: kiravoronkova@yandex.ru
SPIN-code: 1636-7627

D. Sci. (Med.), Pirogov Russian National Research Medical University, Central Clinical Hospital RAS

Russian Federation, Moscow; Moscow

Ramiz K. Valiev

Loginov Moscow Clinical Research Center

Email: Radiosurgery@bk.ru
ORCID iD: 0000-0003-1613-3716
SPIN-code: 2855-2867

Cand. Sci. (Med.), Loginov Moscow Clinical Research Center

Russian Federation, Moscow

Lidia M. Shnakhova

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: shnakhova_l_m@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0003-3000-0987

therapist, Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Russian Federation, Moscow

Tatiana V. Pinchuk

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: doktor2000@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-7877-4407

Cand. Sci. (Med.), Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Alik M. Rakhaev

Main Bureau of Medical and Social Expertise in the Kabardino-Balkar Republic

Email: alikrahaev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9601-1174

D. Sci. (Med.), Main Bureau of Medical and Social Expertise in the Kabardino-Balkar Republic

Russian Federation, Nalchik

Marina R. Kalova

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: marina717717@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8949-4523

Graduate Student, Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

Igor G. Nikitin

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: igor.nikitin.64@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1699-0881

D. Sci. (Med.), Prof., Pirogov Russian National Research Medical University

Russian Federation, Moscow

References

  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 [Alieva AM, Reznik EV, Gasanova ET, et al. Clinical value of blood biomarkers in patients with chronic heart failure. The Russian Archive of Internal Medicine. 2018;8(5):333-45 (in Russian)]. DOI:10.20514 / 2226-6704-2018-8-5-333-345
  2. Фомин И.В. Хроническая сердечная недостаточность в Российской Федерации: что сегодня мы знаем и что должны делать. Российский кардиологический журнал. 2016;8(136):7-13 [Fomin IV. Chronic heart failure in Russian Federation: what do we know and what to do. Russ J Cardiol. 2016;8(136):7-13 (in Russian)]. doi: 10.15829/1560-4071-2016-8-7-13
  3. Braunwald E. Heart Failure. JACC Heart Fail. 2013;1(1):1-20. doi: 10.1016/j.jchf.2012.10.002
  4. 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 [Gasparyan AZh, Shlevkov NB, Skvortsov AA. Possibilities of modern biomarkers for assessing the risk of developing ventricular tachyarrhythmias and sudden cardiac death in patients with chronic heart failure. Kardiologiia. 2020;60(4):101-8 (in Russian)]. doi: 10.18087/cardio.2020.4.n487
  5. 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 [Aliyeva AM, Baykova IE, Kislyakov VA, et al. Galactin-3: diagnostic and prognostic value in patients with chronic heart failure. Terapevticheskii arkhiv (Ter. Arkh.). 2019;91(9):145-9 (in Russian)]. doi: 10.26442/00403660.2019.09.000226
  6. 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 [Alieva AM, Pinchuk TV, Almazova II, et al. Сlinical value of blood biomarker ST2 in patients with chronic heart failure. Consilium Medicum. 2021;23(6):522-6 (in Russian)]. doi: 10.26442/20751753.2021.6.200606
  7. Алиева А.М., Алмазова И.И., Пинчук Т.В., и др. Фракталкин и сердечно-сосудистые заболевания. Consilium Medicum. 2020;22(5):83-6 [Alieva AM, Almazova II, Pinchuk TV, et al. Fractalkin and cardiovascular disease. Consilium Medicum. 2020;22(5):83-6 (in Russian)]. doi: 10.26442/20751753.2020.5.200186
  8. Chow SL, Maisel AS, Anand I, et al. Role of Biomarkers for the Prevention, Assessment, and Management of Heart Failure: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. 2017;135(22):e1054-91. doi: 10.1161/CIR.0000000000000490
  9. Авербах М.М. (мл.), Губкина М.Ф., Панова Л.В. Содержание пентраксина 3 и С-реактивного протеина в сыворотке крови у больных туберкулезом органов дыхания детей и подростков с деструктивными процессами и малыми формами туберкулеза. Туберкулез и болезни легких. 2016;94(9):44-8 [Averbakh MM (J.), Gubkina MF, Panova LV. Content of pentraxin-3 and C-reactive protein in blood serum of children and adolescents suffering from respiratory tuberculosis with destruction and minor forms of the disease. Tuberculosis and Lung Diseases. 2016;94(9):44-8 (in Russian)]. doi: 10.21292/2075-1230-2016-94-9-44-48
  10. Ristagno G, Fumagalli F, Bottazzi B, et al. Pentraxin 3 in Cardiovascular Disease. Front Immunol. 2019;10:823. doi: 10.3389/fimmu.2019.00823
  11. Jaillon S, Peri G, Delneste Y, et al. The humoral pattern recognition receptor PTX3 is stored in neutrophil granules and localizes in extracellular traps. J Exp Med. 2007;204(4):793-804. doi: 10.1084/jem.20061301
  12. Norata GD, Marchesi P, Pulakazhi Venu VK, et al. Deficiency of the long pentraxin PTX3 promotes vascular inflammation and atherosclerosis. Circulation. 2009;120(8):699-708. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.108.806547
  13. Yamasaki K, Kurimura M, Kasai T, et al. Determination of physiological plasma pentraxin 3 (PTX3) levels in healthy populations. Clin Chem Lab Med. 2009;47(4):471-7. doi: 10.1515/CCLM.2009.110
  14. Nymo SH, Aukrust P, Kjekshus J, et al. Limited Added Value of Circulating Inflammatory Biomarkers in Chronic Heart Failure. JACC Heart Fail. 2017;5(4):256-64. doi: 10.1016/j.jchf.2017.01.008
  15. Ishino M, Takeishi Y, Niizeki T, et al. Risk stratification of chronic heart failure patients by multiple biomarkers: implications of BNP, H-FABP, and PTX3. Circ J. 2008;72(11):1800-5. doi: 10.1253/circj.cj-08-0157
  16. Latini R, Gullestad L, Masson S, et al. Pentraxin-3 in chronic heart failure: the CORONA and GISSI-HF trials. Eur J Heart Fail. 2012;14(9):992-9. doi: 10.1093/eurjhf/hfs092
  17. Liu H, Guo X, Yao K, et al. Pentraxin-3 Predicts Long-Term Cardiac Events in Patients with Chronic Heart Failure. Biomed Res Int. 2015:817615. doi: 10.1155/2015/817615
  18. Matsubara J, Sugiyama S, Nozaki T, et al. Incremental prognostic significance of the elevated levels of pentraxin 3 in patients with heart failure with normal left ventricular ejection fraction. J Am Heart Assoc. 2014;3(4):e000928. doi: 10.1161/JAHA.114.000928
  19. Cabiati M, Salvadori C, Verde A, Del Ry S. Pentraxin 3, a novel inflammatory marker in heart failure patients: its expression in whole blood as a function of clinical severity. Frontiers Drug Chemistry Clinical Res. 2018;1(3):1-5. doi: 10.15761/FDCCR.1000114
  20. Suzuki S, Takeishi Y. Molecular mechanisms and clinical features of heart failure. Fukushima J Med Sci. 2018;64(3):116-24. doi: 10.5387/fms.2018-17
  21. Chen W, Zhuang Y-S, Yang C-X, et al. The Protective Role of the Long Pentraxin PTX3 in Spontaneously Hypertensive Rats with Heart Failure. Cardiovasc Toxicol. 2021;21(10):808-19. doi: 10.1007/s12012-021-09671-0
  22. Базаева Е.В., Мясников Р.П., Метельская В.А., Бойцов С.А. Диагностическая значимость биохимических маркеров при хронической сердечной недостаточности со сниженной, пограничной и сохраненной фракцией выброса левого желудочка. Кардиология. 2017;57(3):39-45 [Bazaeva EV, Myasnikov RP, Metelskaya VA, Boytsov SA. Diagnostic value of biochemical markers in patients with chronic heart failure with reduced, borderline and preserved left ventricular ejection fraction. Kardiologiia. 2017;57(3):39-45 (in Russian)]. doi: 10.18565/cardio.2017.3.39-45
  23. Шепель Р.Н., Драпкина О.М., Булгакова Е.С., и др. Анализ уровня пентраксина-3 у пациентов с хронической сердечной недостаточностью ишемического генеза II–IV функциональных классов и метаболическим синдромом. Профилактическая медицина. 2020;23(5):124-31 [Shepel RN, Drapkina OM, Bulgakova ES, et al. Pentraxin-3 level analysis in patients with functional class II–IV ischemic chronic heart failure and metabolic syndrome. The Russian Journal of Preventive Medicine. 2020;23(5):124-31 (in Russian)]. doi: 10.17116/profmed202023051124
  24. Abernethy A, Raza S, Sun J-L, et al. Pro-Inflammatory Biomarkers in Stable Versus Acutely Decompensated Heart Failure With Preserved Ejection Fraction. J Am Heart Assoc. 2018;7(8):e007385. doi: 10.1161/JAHA.117.007385
  25. Yamamoto M, Seo Y, Ishizua T, et al. Comparison of Soluble ST2, Pentraxin-3, Galectin-3, and High-Sensitivity Troponin T of Cardiovascular Outcomes in Patients With Acute Decompensated Heart Failure. J Card Fail. 2021;27(11):1240-50. doi: 10.1016/j.cardfail.2021.05.025
  26. Zhang F-H, Zhao X-L, Feng S, An J-D. Change of serum levels of pentraxin-3 and syndecan-4 in children with chronic heart failure. CJCP. 2021;23(5):513-8. doi: 10.7499/j.issn.1008-8830.2101108
  27. Шепель Р.Н., Драпкина О.М. Ангиогенез у пациентов с хронической сердечной недостаточностью: фокус на эндотелиальный фактор роста сосудов, пентраксин-3 и трансформирующий фактор роста бета. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2020;16(3):439-48 [Shepel RM, Drapkina OM. Angiogenesis in Patients with Chronic Heart Failure: Focus on Endothelial Vascular Growth Factor, Pentraxin-3 and Transforming Growth Factor Beta. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2020;16(3):439-48 (in Russian)]. doi: 10.20996/1819-6446- 2020-05-02
  28. Гареева Д.Ф., Хамитова А.Ф., Лакман И.А., и др. Прогностическая значимость комбинации новых биомаркеров в долгосрочной стратификации неблагоприятных исходов у пациентов с инфарктом миокарда с подъемом сегмента ST. Российский кардиологический журнал. 2020;25(12):3948 [Gareeva DF, Khamitova AF, Lakman IA, et al. Prognostic significance of a combination of novel biomarkers in the long-term stratification of adverse outcomes in patients with ST-segment elevation myocardial infarction. Russian Journal of Cardiology. 2020;25(12):3948 (in Russian)]. doi: 10.15829/1560-4071-2020-3948
  29. Анкудинов А.С., Калягин А.Н. Анализ взаимосвязи иммунологических факторов и воспалительных маркеров с течением хронической сердечной недостаточности на фоне ревматоидного артрита. Кардиология. 2018;58(S10):4-8 [Ankudinov AS, Kalyagin AN. Analysis of the interrelation between immune factors and inflammatory markers, and the course of chronic heart failiure in patients with rheumathoid arthritis. Kardiologiia. 2018;58(S10):4-8 (in Russian)]. doi: 10.18087/cardio.2495
  30. Анкудинов А.С., Калягин А.Н. Иммунологическая оценка процесса фиброзирования миокарда у больных с хронической сердечной недостаточностью, ассоциированной с ревматоидным артритом. Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Медицинские науки. 2021;1(57):16-24 [Ankudinov AS, Kalyagin AN. Immunological assessment of myocardial fibrosis in patients with chronic heart failure associated with rheumatoid arthritis. University proceedings. Volga region. Medical sciences. 2021;1(57):16-24 (in Russian)]. doi: 10.21685/2072-3032-2021-1-2

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1

Download (480KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2

Download (210KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3

Download (104KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4

Download (191KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5

Download (108KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6

Download (242KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».