Prospects for a comprehensive assessment of sclerostin, arterial calcification and stiffness in the context of coronary heart disease

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. Coronary heart disease is accompanied by increased calcification and vascular stiffness, which is associated with an increased risk of adverse cardiovascular events. This manuscript focuses on the contribution of sclerostin to the development of vascular calcification and arterial stiffness, which is a key aspect of coronary heart disease.

Purpose. To assess the possibility of developing a comprehensive approach to assessing the likelihood of vascular calcification, taking into account indicators of arterial stiffness and a marker of extraosseous calcification (sclerostin) to improve noninvasive diagnostics of cardiovascular risk.

Materials and methods. The study included patients with myocardial infarction and unstable angina. Arterial stiffness index and calcification were assessed taking into account coronary angiography data and 24-hour blood pressure monitoring. Serum sclerostin concentrations were measured using ELISA.

Results. An increase in sclerostin concentration was found in patients with coronary artery stenosis of more than 50% in combination with intravascular calcified atherosclerotic plaques. A strong correlation was found between serum sclerostin concentration and arterial stiffness index. Results on a significant increase in the arterial stiffness index against the background of coronary artery calcification were obtained. The results of ROC analysis showed the possibility of using threshold value of arterial stiffness index in assessing the severity of coronary artery disease.

Conclusion. Understanding the relationship between sclerostin, calcification and vascular stiffness can help in the development of new strategies for the diagnosis, prevention and treatment of coronary artery disease.

About the authors

Irina A. Snimshchikova

Orel State University named after I.S. Turgenev

Author for correspondence.
Email: snimshikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4258-963X
SPIN-code: 2728-3520
Scopus Author ID: 57194214547
ResearcherId: X-6716-2019

Leading Researcher of the Laboratory of New Medical Technologies, Head of the Department of Immunology and Specialized Clinical Disciplines, Director of the Medical Institute, Doctor of Medical Sciences, Professor

 

Russian Federation, 95, Komsomolskaya Str., Orel, 302026, Russian Federation

Maria O. Revyakina

Orel State University named after I.S. Turgenev

Email: revyakina_masha@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1593-5290
SPIN-code: 4921-7530
Scopus Author ID: 57326361600

Senior Researcher, Laboratory of New Medical Technologies, Associate Professor, Department of Immunology and Specialized Clinical Disciplines, Candidate of Medical Sciences

Russian Federation, 95, Komsomolskaya Str., Orel, 302026, Russian Federation 

Natalia A. Kabina

Orel State University named after I.S. Turgenev

Email: apt53boss@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-6915-9035

Senior Lecturer, Department of Pharmacology, Clinical Pharmacology and Pharmacy

 

Russian Federation, 95, Komsomolskaya Str., Orel, 302026, Russian Federation

Ekaterina V. Mityaeva

Orel State University named after I.S. Turgenev

Email: orel_rel@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9964-7549
SPIN-code: 9917-8471
Scopus Author ID: 57204703234
ResearcherId: LRC-5828-2024

Associate Professor of the Department of Internal Medicine, PhD in Medicine

 

Russian Federation, 95, Komsomolskaya Str., Orel, 302026, Russian Federation

References

  1. Brandenburg, V. M., Kramann, R., Koos, R., Krüger, T., Schurgers, L., Mühlenbruch, G., Hübner, S., Gladziwa, U., Drechsler, C., & Ketteler, M. (2013). Relationship between sclerostin and cardiovascular calcification in hemodialysis patients: a cross-sectional study. BMC Nephrology, 14, 219. https://doi.org/10.1186/1471-2369-14-219 EDN: https://elibrary.ru/gzbmxs
  2. Ceccherini, E., Cecchettini, A., Gisone, I., Persiani, E., Morales, M. A., & Vozzi, F. (2022). Vascular Calcification: In Vitro Models under the Magnifying Glass. Biomedicines, 10(10), 2491. https://doi.org/10.3390/biomedicines10102491 EDN: https://elibrary.ru/disuyh
  3. Chen, Y., Zhao, X., & Wu, H. (2020). Arterial Stiffness: A Focus on Vascular Calcification and Its Link to Bone Mineralization. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 40(5), 1078-1093. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.120.313131 EDN: https://elibrary.ru/dtcvyk
  4. Demer, L. L., & Tintut, Y. (2008). Vascular calcification: pathobiology of a multifaceted disease. Circulation, 117(22), 2938-2948. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.107.743161 EDN: https://elibrary.ru/mmgbvr
  5. Durham, A. L., Speer, M. Y., Scatena, M., Giachelli, C. M., & Shanahan, C. M. (2018). Role of smooth muscle cells in vascular calcification: implications in atherosclerosis and arterial stiffness. Cardiovascular Research, 114(4), 590-600. https://doi.org/10.1093/cvr/cvy010
  6. Figurek, A., & Spasovski, G. (2018). Is serum sclerostin a marker of atherosclerosis in patients with chronic kidney disease-mineral and bone disorder? International Urology and Nephrology, 50(10), 1863-1870. https://doi.org/10.1007/s11255-018-1935-5 EDN: https://elibrary.ru/oanvkd
  7. Gao, L., Lu, D., Xia, G., et al. (2021). The relationship between arterial stiffness index and coronary heart disease and its severity. BMC Cardiovascular Disorders, 21, 527. https://doi.org/10.1186/s12872-021-02350-6 EDN: https://elibrary.ru/hlxrmh
  8. Golledge, J., & Thanigaimani, S. (2022). Role of Sclerostin in Cardiovascular Disease. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 42(7), e187-e202. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.122.317635 EDN: https://elibrary.ru/jtlerh
  9. Gui, Z., Shao, C., Zhan, Y., Wang, Z., & Li, L. (2024). Vascular calcification: High incidence sites, distribution, and detection. Cardiovascular Pathology, 72, 107667. https://doi.org/10.1016/j.carpath.2024.107667 EDN: https://elibrary.ru/qzdifq
  10. Hampson, G., Edwards, S., Conroy, S., Blake, G. M., Fogelman, I., & Frost, M. L. (2013). The relationship between inhibitors of the Wnt signalling pathway (Dickkopf-1(DKK1) and sclerostin), bone mineral density, vascular calcification and arterial stiffness in post-menopausal women. Bone, 56(1), 42-47. https://doi.org/10.1016/j.bone.2013.05.010
  11. Hata, Y., Mochizuki, J., Okamoto, S., Matsumi, H., & Hashimoto, K. (2022). Aortic calcification is associated with coronary artery calcification and is a potential surrogate marker for ischemic heart disease risk: A cross-sectional study. Medicine, 101(29), e29875. https://doi.org/10.1097/MD.0000000000029875 EDN: https://elibrary.ru/yhytxe
  12. Kadıoğlu, A., & Bahadır, S. (2022). Breast arterial calcifications as an indicator of atherosclerotic cardiovascular disease: comparative analysis of coronary computed tomography scoring systems and carotid intima-media thickness. Quantitative Imaging in Medicine and Surgery, 12(1), 457-469. https://doi.org/10.21037/qims-21-98 EDN: https://elibrary.ru/yyftdo
  13. Koos, R., Brandenburg, V., Mahnken, A. H., Schneider, R., Dohmen, G., Autschbach, R., Marx, N., & Kramann, R. (2013). Sclerostin as a potential novel biomarker for aortic valve calcification: an in-vivo and ex-vivo study. The Journal of Heart Valve Disease, 22(3), 317-325.
  14. Lee, S. J., Lee, I. K., & Jeon, J. H. (2020). Vascular Calcification-New Insights Into Its Mechanism. International Journal of Molecular Sciences, 21(8), 2685. https://doi.org/10.3390/ijms21082685 EDN: https://elibrary.ru/joqymx
  15. Mack, C. P. (2011). Signaling mechanisms that regulate smooth muscle cell differentiation. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 31(7), 1495-1505. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.110.221135
  16. Mozos, I., Malainer, C., Horbańczuk, J., Gug, C., Stoian, D., Luca, C. T., & Atanasov, A. G. (2017). Inflammatory Markers for Arterial Stiffness in Cardiovascular Diseases. Frontiers in Immunology, 8, 1058. https://doi.org/10.3389/fimmu.2017.01058
  17. Ortega, M. A., De Leon-Oliva, D., Gimeno-Longas, M. J., Boaru, D. L., Fraile-Martinez, O., García-Montero, C., de Castro, A. V., Barrena-Blázquez, S., López-González, L., Amor, S., García-Honduvilla, N., Buján, J., Guijarro, L. G., Castillo-Ruiz, E., Álvarez-Mon, M. Á., Albillos, A., Álvarez-Mon, M., Diaz, R., & Saez, M. A. (2024). Vascular Calcification: Molecular Networking, Pathological Implications and Translational Opportunities. Biomolecules, 14(3), 275. https://doi.org/10.3390/biom14030275 EDN: https://elibrary.ru/tbtxgc
  18. Popovic, D. S., Mitrovic, M., Tomic-Naglic, D., Icin, T., Bajkin, I., Vukovic, B., Benc, D., Zivanovic, Z., Kovacev-Zavisic, B., & Stokic, E. (2017). The Wnt/β-catenin Signalling Pathway Inhibitor Sclerostin is a Biomarker for Early Atherosclerosis in Obesity. Current Neurovascular Research, 14(3), 200-206. https://doi.org/10.2174/1567202614666170619080526 EDN: https://elibrary.ru/yhxvlc
  19. Rennenberg, R. J., Kessels, A. G., Schurgers, L. J., van Engelshoven, J. M., de Leeuw, P. W., & Kroon, A. A. (2009). Vascular calcifications as a marker of increased cardiovascular risk: a meta-analysis. Vascular Health and Risk Management, 5(1), 185-197. https://doi.org/10.2147/vhrm.s4822 EDN: https://elibrary.ru/nakwvx
  20. Snimshchikova, I. A., & Plotnikova, M. O. (2023). Role of morphogenic proteins of the WNT signaling pathway in coronary artery disease. Medical Immunology (Russia), 25(4), 985-990. https://doi.org/10.15789/1563-0625-ROM-2835 EDN: https://elibrary.ru/ppgrow
  21. Sutton, N. R., Malhotra, R., St Hilaire, C., Aikawa, E., Blumenthal, R. S., Gackenbach, G., Goyal, P., Johnson, A., Nigwekar, S. U., Shanahan, C. M., Towler, D. A., Wolford, B. N., & Chen, Y. (2023). Molecular Mechanisms of Vascular Health: Insights From Vascular Aging and Calcification. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 43(1), 15-29. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.122.317332 EDN: https://elibrary.ru/jscdmh
  22. Toussaint, N. D., Lau, K. K., Strauss, B. J., Polkinghorne, K. R., & Kerr, P. G. (2008). Associations between vascular calcification, arterial stiffness and bone mineral density in chronic kidney disease. Nephrology, Dialysis, Transplantation, 23(2), 586-593. https://doi.org/10.1093/ndt/gfm660 EDN: https://elibrary.ru/ixuljd
  23. van der Toorn, J. E., Bos, D., Arshi, B., Leening, M. J. G., Vernooij, M. W., Ikram, M. A., Ikram, M. K., & Kavousi, M. (2021). Arterial calcification at different sites and prediction of atherosclerotic cardiovascular disease among women and men. Atherosclerosis, 337, 27-34. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2021.10.009 EDN: https://elibrary.ru/bogovk
  24. Wang, X.-R., Yuan, L., Zhang, J.-J., Hao, L., & Wang, D.-G. (2017). Serum sclerostin values are associated with abdominal aortic calcification and predict cardiovascular events in patients with chronic kidney disease stages 3-5D. Nephrology, 22(4), 286-292. https://doi.org/10.1111/NEP.12813
  25. Yang, S., Zeng, Z., Yuan, Q., Chen, Q., Wang, Z., Xie, H., & Liu, J. (2023). Vascular calcification: from the perspective of crosstalk. Molecular Biomedicine, 4(1), 35. https://doi.org/10.1186/s43556-023-00146-y EDN: https://elibrary.ru/vivgbl
  26. Yu, Q., Li, W., Xie, D., Zheng, X., Huang, T., Xue, P., Guo, B., Gao, Y., Zhang, C., Sun, P., Li, M., Wang, G., Cheng, X., Zheng, Q., & Song, Z. (2018). PI3Kγ promotes vascular smooth muscle cell phenotypic modulation and transplant arteriosclerosis via a SOX9-dependent mechanism. EBioMedicine, 36, 39-53. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2018.09.013

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


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