Exosomal tetraspanins: the role of CD63 and CD81 in pathogenesis of myocardial infarction

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Cardiovascular diseases are one of the major global health problems with high prevalence and mortality rates. Complex intercellular communications supported by circulating exosomes, recognized as important participants in the immunopathogenesis of atherosclerosis and coronary heart disease, thus playing a crucial role in pathogenesis and progression of cardiovascular diseases. Presuming tetraspanins (CD63 and CD81) being widely recognized as exosomal markers, the purpose of our study was to determine and evaluate the time dynamics of serum exosomal tetraspanins CD63 and CD81 production on 1st and 7th days after acute myocardial infarction. The study included 40 patients with acute myocardial infarction (AMI) aged 54.29±5.45 years and 10 healthy persons, matched for age and gender. Two types of tetraspanin dynamics were revealed following AMI in acute ischemic process in the myocardium. Type 1 is characterized by initially low values of tetraspanin CD63, compared to healthy individuals, and is accompanied by an increased production/release of exosomal CD63 on day 7; type 2 is characterized by higher CD63 values, exceeding reference values on day 1 after AMI, with its decrease by day 7. Our correlation analysis of tetraspanin CD63 allowed us to establish links with age, cholesterol, LDL, triglycerides and the number of platelets and leukocytes. The CD81 level in blood serum of AMI patients was significantly lower than in healthy individuals. The identified features of the production dynamics allowed us to classify patients by distinct response types: (1) with increase in serum exosomal CD81 and subsequent achievement of the target tetraspanin level typical for healthy individuals; (2) with a decreased concentration against initial level, associated with higher frequency of adverse cardiovascular events. The correlation analysis of serum CD81 allowed us to establish correlations with leukocyte counts, erythrocyte sedimentation rate and obesity grade. Exosomal profile of circulating CD63 and CD81 in individuals with AMI differs quantitatively from healthy subjects, being characterized by different types of dynamics of tetraspanin production during the first week of myocardial infarction.

About the authors

M. O. Reviakina

I. Turgenev Orel State University

Author for correspondence.
Email: moplotnikova@mail.ru

PhD (Medicine), Associate Professor of the Department of Immunology and Specialized Clinical Disciplines, Leading Researcher at the Laboratory of Molecular, Translational and Digital Cardioimmunology

Russian Federation, Orel

N. A. Kabina

I. Turgenev Orel State University

Email: moplotnikova@mail.ru

Researcher, Laboratory of New Medical Technologies

Russian Federation, Orel

References

  1. Снимщикова И.А., Кабина Н.А., Плотникова М.О., Киселева М.В. Перспективы изучения тетраспанина CD9 в патогенезе инфаркта миокарда // Вестник уральской медицинской академической науки, 2024. Т. 21, № 3. С. 223-232. [Snimshhikova I.A., Kabina N.A., Plotnikova M.O., Kiseleva M.V. Prospects for studying tetraspanin CD9 in the pathogenesis of myocardial infarction. Vestnik uralskoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Journal of Ural Medical Academic Science, 2024, Vol. 21, no. 3, pp. 223-232. (In Russ.)]
  2. Burrello J., Bolis S., Balbi C., Burrello A., Provasi E., Caporali E., Gauthier L.G., Peirone A., d’Ascenzo F., Monticone S., Barile L., Vassalli G. An extracellular vesicle epitope profile is associated with acute myocardial infarction. J. Cell. Mol. Med., 2020, Vol. 24, no. 17, pp. 9945-9957.
  3. Chong B., Jayabaskaran J., Jauhari S.M., Chan S.P., Goh R., Kueh M.T.W., Li H., Chin Y.H., Kong G., Anand V.V., Wang J.-W., Muthiah M., Jain V., Mehta A., Lim S.L., Foo R., Figtree G.A., Nicholls S.J., Mamas M.A., Januzzi J.L., Chew N., Richards A.M., Chan M.Y. Global burden of cardiovascular diseases: projections from 2025 to 2050. Eur. J. Prev. Cardiol., 2024, zwae281. doi: 10.1093/eurjpc/zwae281.
  4. Fan Y., Pionneau C., Cocozza F., Boëlle P., Chardonnet S., Charrin S., Théry C., Zimmermann P., Rubinstein E. Differential proteomics argues against a general role for CD9, CD81 or CD63 in the sorting of proteins into extracellular vesicles. J Extracell Vesicles, 2023, Vol. 12, no. 8, e12352. doi: 10.1002/jev2.12352.
  5. Gao X.F., Wang Z.M., Wang F., Gu Y., Zhang J.J., Chen S.L. Exosomes in coronary artery disease. Int. J. Biol. Sci., 2019, Vol. 15, no. 11, pp. 2461-2470.
  6. Kalluri R., LeBleu V.S. The biology, function and biomedical applications of exosomes. Science, 2020, Vol. 367, no. 6478, eaau6977. doi: 10.1126/science.aau6977.
  7. Kestecher B., Németh K., Ghosal S., Sayour N.V., Gergely T.G., Bodnár B.R., Försönits A., Sódar B.W., Oesterreicher J., Holnthoner W., Varga Z.V., Giricz Z., Ferdinandy P., Buzás E.I., Osteikoetxea X. Reduced circulating CD63+ extracellular vesicle levels associate with atherosclerosis in hypercholesterolaemic mice and humans. Cardiovasc. Diabetol., 2024, Vol. 23, no. 1, 368. doi: 10.1186/s12933-024-02459-w.
  8. Martins-Marques T. Connecting different heart diseases through intercellular communication. Biol. Open, 2021, Vol. 10, no. 9, bio058777. doi: 10.1242/bio.058777.
  9. Røsand Ø., Høydal M.A. Cardiac exosomes in ischemic heart disease – a narrative review. Diagnostics, 2021, Vol. 11, no. 2, 269. doi: 10.3390/diagnostics11020269.
  10. Saint-Pol J., Fenart L. CD63, a new therapeutical candidate for cholesterol homeostasis regulation through extracellular vesicles? Extracell Vesicles Circ. Nucl. Acids, 2025, Vol. 6, no. 1, pp. 166-170.
  11. Schmidt S.C., Massenberg A., Homsi Y., Sons D., Lang T. Microscopic clusters feature the composition of biochemical tetraspanin-assemblies and constitute building-blocks of tetraspanin enriched domains. Sci. Rep., 2024, Vol. 14, no. 1, 2093. doi: 10.1038/s41598-024-52615-1.
  12. Seth S.M., Aaron W.A., Norrina B.A., Almarzooq Z.I., Anderson C.A.M., Arora P., Avery C.L., Baker-Smith C.M., Bansal N., Beaton A.Z., Commodore-Mensah Y., Currie M.E., Elkind M.S.V., Fan W., Generoso G., Gibbs B.B., Heard D.G., Hiremath S., Johansen M.C., Kazi D.S., Ko D., Leppert M.H., Magnani J.W., Michos E.D., Mussolino M.E., Parikh N.I., Perman S.M., Rezk-Hanna M., Roth G.A., Shah N.S., Springer M.V., St-Onge M.-P., Thacker E.L., Urbut S.M., Van Spall H.G.C., Voeks J.H., Whelton S.P., Wong N.D., Wong S.S., Yaffe K., Palaniappan L.P.; American Heart Association Council on Epidemiology and Prevention Statistics Committee and Stroke Statistics Committee 2025 Heart Disease and Stroke Statistics: A Report of US and Global Data From the American Heart Association. Circulation, Vol. 151, no. 8, pp. e41-e660.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Dynamics of concentrations of tetraspanins CD63 and CD81 in the blood serum of patients with acute myocardial infarction

Download (215KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Reviakina M.O., Kabina N.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 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».