New approaches to pathogenetic anti-inflammatory therapy of cardiovascular diseases

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In recent years, new data have been obtained confirming the role of inflammation as the leading pathogenetic mechanism for the development of atherosclerosis and its complications. In addition, atherosclerosis is considered in the spectrum of atypical autoinflammatory diseases.

The aim of the paper is to highlight the role of inflammation in the development and progression of atherosclerosis and other cardiovascular diseases as well as to identify new therapeutic targets for the treatment of cardiovascular disease.

The search has been performed in the PubMed, e-library, Embase, ClinicalTrials.gov databases, using the keywords: “inflammation”, “NLRP3 inflammasome”, “TNF-α”, “IL-1 blocker”, “atherosclerosis”, “cardiovascular disease”. As a result, 210 references have obtained; the results of 15 clinical studies have been selected for the final analysis as well as 15 papers containing the results of original studies with access to the full text articles in Russian or English.

The analysis of literature sources revealed that inflammation plays a crucial role in the development of cardiovascular diseases, and modern anti-inflammatory therapy is a promising, pathogenetically justified strategy for the prevention and treatment of cardiovascular diseases.

About the authors

Ekaterina P. Kolesova

Almazov National Medical Research Centre

Author for correspondence.
Email: doctorkat82@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1073-3844
SPIN-code: 1944-8903
Scopus Author ID: 56700084900

MD, Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, 2 Akkuratova St., Saint Petersburg, 197341

Alexey L. Maslyanskiy

Almazov National Medical Research Centre; Saint Petersburg State University

Email: esc_4@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2427-4148
SPIN-code: 5698-7797
Scopus Author ID: 12545757200

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, 2 Akkuratova St., Saint Petersburg, 197341; Saint Petersburg

Oxana P. Rotar

Almazov National Medical Research Centre

Email: rotari_oxana@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5530-9772
SPIN-code: 2416-5178

MD, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, 2 Akkuratova St., Saint Petersburg, 197341

Alexandra O. Konradi

Almazov National Medical Research Centre

Email: konradi@almazovcentre.ru
ORCID iD: 0000-0001-8169-7812
SPIN-code: 2298-8269

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of the RAS

Russian Federation, 2 Akkuratova St., Saint Petersburg, 197341

Vadim I. Mazurov

North-Western State Medical University named after I.I. Mechnikov

Email: maz.nwgmu@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0797-2051
SPIN-code: 6823-5482
Scopus Author ID: 16936315400

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor, Academician of the RAS, Honored Scientist of the Russian Federation

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Strategiya razvitiya zdravookhraneniya v Rossiiskoi Federatsii na period do 2025 goda. Ukaz prezidenta Rossiiskoi Federatsii ot 06 iyunya 2019 g. No. 254. (In Russ.)
  2. Rossiya v tsifrakh 2019. Kratkii statisticheskii sbornik. Moscow: Rosstat; 2019. (In Russ.)
  3. Ezhov MV, Sergienko IV, Aronov DM, et al. Diagnostics and correction of lipid metabolism disorders in order to prevent and treat atherosclerosis. Russian recommendations VI revision. Journal of Atherosclerosis and Dyslipidaemias (JAD). 2017;3(28):5–22. (In Russ.)
  4. Ridker PM, Cushman M, Stampfer MJ, et al. Inflammation, aspirin, and the risk of cardiovascular disease in apparently healthy men. N Engl J Med. 1997;336(14):973–979. doi: 10.1056/NEJM199704033361401
  5. Ridker PM, Hennekens CH, Buring JE, Rifai N. C-reactive protein and other markers of inflammation in the prediction of cardiovascular disease in women. N Engl J Med. 2000;342(12):836–843. doi: 10.1056/NEJM200003233421202
  6. Tabas I, Lichtman AH. Monocyte-macrophages and T cells in atherosclerosis. Immunity. 2017;47(4):621–634. doi: 10.1016/j.immuni.2017.09.008
  7. Emini Veseli B, Perrotta P, De Meyer GRA, et al. Animal models of atherosclerosis. Eur J Pharmacol. 2017;816:3–13. doi: 10.1016/j.ejphar.2017.05.010
  8. Mach F, Baigent C, Catapano AL, et al. 2019 ESC/EAS Guidelines for the management of dyslipidaemias: lipid modification to reduce cardiovascular risk. Eur Heart J. 2020;41(1):111–188. doi: 10.1093/eurheartj/ehz455
  9. Mazurov VI, Belyaeva IB, Petrova MS, Bashkinov RA. Modern paradigm of treatment of hyperuricemia and gout in comorbid patients with the development of cardio-vascular pathology. Medical Council. 2020;(19):78–88. (In Russ.) doi: 10.21518/2079-701X-2020-19-78-88
  10. Misawa T, Takahama M, Kozaki T, et al. Microtubule-driven spatial arrangement of mitochondria promotes activation of the NLRP3 inflammasome. Nat Immunol. 2013;14(5):454–460. doi: 10.1038/ni.2550
  11. Cronstein BN, Molad Y, Reibman J, et al. Colchicine alters the quantitative and qualitative display of selectins on endothelial cells and neutrophils. J Clin Invest. 1995;96(2):994–1002. doi: 10.1172/JCI118147
  12. Chia EW, Grainger R, Harper JL. Colchicine suppresses neutrophil superoxide production in a murine model of gouty arthritis: a rationale for use of low-dose colchicine. Br J Pharmacol. 2008;153(6):1288–1295. doi: 10.1038/bjp.2008.20
  13. Marques-da-Silva C, Chaves MM, Castro NG, et al. Colchicine inhibits cationic dye uptake induced by ATP in P2X2 and P2X7 receptor-expressing cells: implications for its therapeutic action. Br J Pharmacol. 2011;163(5):912–926. doi: 10.1111/j.1476-5381.2011.01254.x
  14. Wang Y, Viollet B, Terkeltaub R, Liu-Bryan R. AMP-activated protein kinase suppresses urate crystal-induced inflammation and transduces colchicine effects in macrophages. Ann Rheum Dis. 2016;75(1):286–294. doi: 10.1136/annrheumdis-2014-206074
  15. Crittenden DB, Lehmann RA, Schneck L, et al. Colchicine use is associated with decreased prevalence of myocardial infarction in patients with gout. J Rheumatol. 2012;39(7):1458–1464. doi: 10.3899/jrheum.111533
  16. Grajek S, Michalak M, Urbanowicz T, Olasińska-Wiśniewska A. A meta-analysis evaluating the colchicine therapy in patients with coronary artery disease. Front Cardiovasc Med. 2021;8:740896. doi: 10.3389/fcvm.2021.740896
  17. Fernández-Cuadros ME, Goizueta-San-Martin G, Varas-de-Dios B, et al. Colchicine-induced rhabdomyolysis: clinical, biochemical, and neurophysiological features and review of the literature. Clin Med Insights Arthritis Musculoskelet Disord. 2019;12:1179544119849883. doi: 10.1177/1179544119849883
  18. Sattar L, Memon RA, Ashfaq F, et al. Efficacy and safety of colchicine in prevention of secondary cardiovascular outcomes among patients with coronary vessel disease: a meta-analysis. Cureus. 2022;14(7):e26680. doi: 10.7759/cureus.26680
  19. Myachikova VYu, Titov VA, Maslyanskiy AL, Moiseeva OM. Idiopathic recurrent pericarditis — a paradigm shift? Russian Journal of Cardiology. 2019;(11):155–163. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2019-11-155-163
  20. Maisch B, Seferović PM, Ristić AD, et al. Guidelines on the diagnosis and management of pericardial diseases executive summary; The Task force on the diagnosis and management of pericardial diseases of the European society of cardiology. Eur Heart J. 2004;25(7):587–610. doi: 10.1016/j.ehj.2004.02.002
  21. Myachikova V, Moiseeva O, Konradi A, et al. A retrospective analysis of colchicine in combination with NSAIDs therapy in patients with systemic form of adult-onset Still’s disease with serositis. Clin Exp Rheumatol. 2022;40(8):1474–1479. doi: 10.55563/clinexprheumatol/1o41c8
  22. Salih M, Smer A, Charnigo R, et al. Colchicine for prevention of post-cardiac procedure atrial fibrillation: Meta-analysis of randomized controlled trials. Int J Cardiol. 2017;243:258–262. doi: 10.1016/j.ijcard.2017.04.022
  23. Lennerz C, Barman M, Tantawy M, et al. Colchicine for primary prevention of atrial fibrillation after open-heart surgery: Systematic review and meta-analysis. Int J Cardiol. 2017;249:127–137. doi: 10.1016/j.ijcard.2017.08.039
  24. Chung ES, Packer M, Lo KH, et al. Randomized, double-blind, placebo-controlled, pilot trial of infliximab, a chimeric monoclonal antibody to tumor necrosis factor-alpha, in patients with moderate-to-severe heart failure: results of the anti-TNF Therapy Against Congestive Heart Failure (ATTACH) trial. Circulation. 2003;107(25):3133–3140. doi: 10.1161/01.CIR.0000077913.60364.D2
  25. Toso A, Leoncini M, Magnaghi G, et al. Rationale and design of Colchicine on-admission to reduce inflammation in acute coronary syndrome (COLOR-ACS) study. J Cardiovasc Med (Hagerstown). 2023;24(1):52–58. doi: 10.2459/JCM.0000000000001389
  26. Akodad M, Lattuca B, Nagot N, et al. COLIN trial: Value of colchicine in the treatment of patients with acute myocardial infarction and inflammatory response. Arch Cardiovasc Dis. 2017;110(6–7):395–402. doi: 10.1016/j.acvd.2016.10.004
  27. McKnight AH, Katzenberger DR, Britnell SR. Colchicine in acute coronary syndrome: a systematic review. Ann Pharmacother. 2021;55(2):187–197. doi: 10.1177/1060028020942144
  28. Dawson LP, Quinn S, Tong D, et al. Colchicine and quality of life in patients with acute coronary syndromes: results from the COPS randomized trial. Cardiovasc Revasc Med. 2022;44:53–59. doi: 10.1016/j.carrev.2022.06.017
  29. Shah B, Pillinger M, Zhong H, et al. Effects of acute colchicine administration prior to percutaneous coronary intervention: colchicine-PCI randomized trial. Circ Cardiovasc Interv. 2020;13(4):e008717. doi: 10.1161/CIRCINTERVENTIONS.119.008717
  30. Galli M, Princi G, Crea F, D’Amario D. Colchicine and risk of non-cardiovascular death in patients with coronary artery disease: a pooled analysis underling possible safety concern. Eur Heart J Cardiovasc Pharmacother. 2021;7(3):e18–e19. doi: 10.1093/ehjcvp/pvaa137
  31. Opstal TSJ, Nidorf SM, Fiolet ATL, et al. Drivers of mortality in patients with chronic coronary disease in the low-dose colchicine 2 trial. Int J Cardiol. 2023;372:1–5. doi: 10.1016/j.ijcard.2022.12.026
  32. Opstal TSJ, van Broekhoven A, Fiolet ATL, et al. Long-term efficacy of colchicine in patients with chronic coronary disease: insights from LoDoCo2. Circulation. 2022;145(8):626–628. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.121.058233
  33. Soehnlein O, Libby P. Targeting inflammation in atherosclerosis — from experimental insights to the clinic. Nat Rev Drug Discov. 2021;20(8):589–610. doi: 10.1038/s41573-021-00198-1
  34. Abbate A, Toldo S, Marchetti C, et al. Interleukin-1 and the inflammasome as therapeutic targets in cardiovascular disease. Circ Res. 2020;126(9):1260–1280. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.120.315937
  35. D’Amario D, Cappetta D, Cappannoli L, et al. Colchicine in ischemic heart disease: the good, the bad and the ugly. Clin Res Cardiol. 2021;110(10):1531–1542. doi: 10.1007/s00392-021-01828-9

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. The role of interleukin-1 in the pathogenesis of atherosclerosis [34]. (1) Lipoproteins in the lumen of the artery are involved in the formation of endothelial dysfunction, which leads to the accumulation of lipids and the migration of leukocytes into the intima of the vessel; (2) lipid modification and phagocytosis by leukocytes/macrophages, which is accompanied by the formation of the NLRP3 inflammasome, in which interleukin interleukin-1β and -18 are formed and secreted. These cytokines are involved in the processes of vasodilation, leukocyte activation and oxidative stress as well as the growth of atherosclerotic plaques and arterial remodeling; (3) interleukin IL-1 increases the level of blood clotting factors, promotes platelet activation, atherosclerotic plaque rupture and thrombosis. IL — interleukin

Download (455KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Current understanding of colchicine mechanism of action in atherosclerosis [35]. IL — interleukin; TNF-α — tumor necrosis factor alpha; VEGF — vascular endothelial growth factor

Download (472KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eco-Vector



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».