Preview

Трансляционная медицина

Расширенный поиск

Модифицирование тайтина как потенциальный метод лечения хронической сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса

https://doi.org/10.18705/2311-4495-2026-13-31-41

EDN: DGGYWQ

Аннотация

Хроническая сердечная недостаточность с сохраненной фракцией выброса (ХСНсФВ) является многофакторным состоянием с различными патофизиологическими причинами и морфологическими проявлениями, что во многом обуславливает применение терапевтических подходов, адаптированных к клиническому фенотипу пациента. В последние годы ХСНсФВ все более активно замещает хроническую сердечную недостаточность со сниженной фракцией выброса (ХСНнФВ) и представляет собой не менее тяжелое состояние, снижающее качество жизни пациентов наравне с ХСНнФВ. В настоящее время ХСНсФВ страдает около 9 % людей старше 60 лет, а выживаемость в течение 5 лет при этой форме ХСН составляет около 35 %. Современный набор лекарственных препаратов для коррекции проявлений ХСНсФВ достаточно ограничен. Одним из возможных решений является воздействие на процессы модификации и, как следствие, механические свойства тайтина — одного из основных белков саркомера мышечной ткани. На данный момент ведутся активные исследования по разработке и использованию препаратов, влияющих на модифицирование тайтина, а также их доклинические и клинические испытания. В обзоре рассматриваются структура и процессы модификации (преимущественно — фосфорилирования) тайтина, различные сигнальные пути, патологии которых ассоциированы с развитием ХСНсФВ, а также данные исследований по применению препаратов, воздействующих на эти сигнальные пути, у животных и людей. Приводятся результаты анализа отечественной и зарубежной литературы, опубликованной в период с 2000 по 2026 гг. на платформах PubMed, Elsevier, Google Scholar и др. Текущие данные свидетельствуют о том, что воздействие на модифицирование тайтина является потенциально эффективным методом для лечения хронической сердечной недостаточности, что указывает на необходимость дальнейших исследований в данной области для поиска новых фармакологических решений и введения их в клиническую практику с целью персонализированного лечения синдрома ХСНсФВ.

Об авторах

Ю. А. Вахрушев
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Вахрушев Юрий Алексеевич — кандидат медицинских наук, ассистент кафедры лабораторной медицины с клиникой Института медицинского образования, ассистент кафедры химии и биохимии Института медицинского образования,

ул. Аккуратова, д. 2, СанктПетербург, 197341.


Конфликт интересов:

Автор заявил об отсутствии потенциального конфликта интересов. 



А. А. Багандов
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Багандов Абдулкадыр Арсланович — студент лечебного факультета Института медицинского образования,

Санкт-Петербург.


Конфликт интересов:

Автор заявил об отсутствии потенциального конфликта интересов. 



Е. А. Лясникова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Лясникова Елена Анатольевна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры факультетской терапии с клиникой Института медицинского образования,

Санкт-Петербург.


Конфликт интересов:

Автор заявил об отсутствии потенциального конфликта интересов. 



А. А. Костарева
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Россия

Костарева Анна Александровна доктор медицинских наук, профессор кафедры факультетской терапии с клиникой Института медицинского образования, директор Института молекулярной биологии и генетики,

Санкт-Петербург.


Конфликт интересов:

Автор заявил об отсутствии потенциального конфликта интересов. 



Список литературы

1. Savarese G, Becher PM, Lund LH, et al. Global burden of heart failure: a comprehensive and updated review of epidemiology. Cardiovascular Research. 2023;118:3272–3287. https://doi.org/10.1093/cvr/cvac013

2. Sauer AJ, Ter Maaten JM, Savarese G. Established and emerging pharmacologic options and unmet need in HFpEF and HFmrEF. ESC Heart Fail. 2026;13(2):xvag056. https://doi.org/10.1093/eschf/xvag056

3. Anker SD, Usman MS, Anker MS, et al. Patient phenotype profiling in heart failure with preserved ejection fraction to guide therapeutic decision making. A scientific statement of the Heart Failure Association, the European Heart Rhythm Association of the European Society of Cardiology, and the European Society of Hypertension. Eur J Heart Fail. 2023;25(7):936‒955. https://doi.org/10.1002/ejhf.2894

4. Paulus WJ, Zile MR. From systemic inflammation to myocardial fibrosis: the heart failure with preserved ejection fraction paradigm revisited. Circ Res. 2021;128(10):1451‒1467, https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.121.318159

5. McDonagh TA, Metra M, Adamo M, et al. 2023 Focused update of the 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2023;44(37):3627‒3639. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehad195

6. Vaduganathan M, Docherty KF, Claggett BL, et al. SGLT-2 inhibitors in patients with heart failure: a comprehensive meta-analysis of five randomised controlled trials. Lancet. 2022;400:757‒767. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(22)01429-5

7. Granzier H, Labeit S. Cardiac titin: An adjustable multi-functional spring. J Physiol. 2002;541(Pt2):335–342. https://doi.org/10.1113/jphysiol.2001.014381

8. Bang ML, Centner T, Fornoff F, et al. The complete gene sequence of titin, expression of an unusual approximately 700-kDa titin isoform, and its interaction with obscurin identify a novel Z-line to I-band linking system. Circ Res. 2001;89(11):1065– 1072. https://doi.org/10.1161/hh2301.100981

9. Linke WA, Hamdani N. Gigantic business: titin properties and function through thick and thin. Circ Res. 2014;114(6):1052–1068. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.114.301286

10. Misaka T, Yoshihisa A, Takeishi Y. Titin in muscular dystrophy and cardiomyopathy: urinary titin as a novel marker. Clin Chim Acta. 2019;495:123‒128. https://doi.org/10.1016/j.cca.2019.04.005

11. Freiburg A, Trombitas K, Hell W, et al. Series of exon-skipping events in the elastic spring region of titin as the structural basis for myofibrillar elastic diversity. Circ Res. 2000;86(11):1114‒1121. https://doi.org/10.1161/01.res.86.11.1114

12. Guo W, Bharmal SJ, Esbona K, et al. Titin diversity-alternative splicing gone wild. J Biomed Biotechnol. 2010;2010:753675. https://doi.org/10.1155/2010/753675

13. Neagoe C, Kulke М, Del Monte F, et al. Titin isoform switch in ischemic human heart disease. Circulation. 2002;106(11):1333‒1341. https://doi.org/10.1161/01.cir.0000029803.93022.93

14. Lunde IG, Wakimoto H, Burke MA, et al. Abstract 279: a deletion in the N2A region of titin carried by muscular dystrophy with myositis (mdm) mice severely affects skeletal muscle, but not the heart. Circulation Research. 2014;115:279. https://doi.org/10.1161/res.115.suppl_1.279

15. Balogh-Molnár A, Tordai H, Mártonfalvi Z. Dephosphorylation-induced structural reorganization of skeletal muscle titin molecules. Int J Biol Macromol. 2025;322:147085. https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.147085

16. Huttlin EL, Jedrychowski MP, Elias JE, et al. A tissue-specific atlas of mouse protein phosphorylation and expression. Cell. 2010;143(7):1174‒1189. https://doi.org/10.1016/j.cell.2010.12.001

17. Hidalgo CG, Chung CS, Saripalli C, et al. The multifunctional Ca(2+)/calmodulin-dependent protein kinase II delta (CaMKIIδ) phosphorylates cardiac titin’s spring elements. J Mol Cell Cardiol. 2013;54(1):90‒97. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2012.11.012

18. Krüger M, Kötter S, Grützner A, et al. Protein kinase G modulates human myocardial passive stiffness by phosphorylation of the titin springs. Circ Res. 2009;104(1):87‒94. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.108.184408

19. Hamdani N, Krysiak J, Kreusser M, et al. Crucial role for Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase-II in regulating diastolic stress of normal and failing hearts via titin phosphorylation. Circ Res. 2013;112(4):664‒674. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.111.300105

20. Beqqali A, Bollen IAE, Rasmussen TB, et al. A mutation in the glutamate-rich region of RNA-binding motif protein 20 causes dilated cardiomyopathy through missplicing of titin and impaired Frank-Starling mechanism. Cardiovasc Res. 2016;112(1):452‒463. https://doi.org/10.1093/cvr/cvw192

21. Hopf AE, Andresen C, Kötter S, et al. Diabetes-induced cardiomyocyte passive stiffening is caused by impaired insulin-dependent titin modification and can be modulated by neuregulin-1. Circ Res. 2018;123(3):342‒355. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.117.312166

22. Lemmens K, Doggen K, De Keulenaer GW. Role of neuregulin-1/ErbB signaling in cardiovascular physiology and disease: implications for therapy of heart failure. Circulation. 2007;116(8):954–960. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.107.690487

23. Li B, Zheng Z, Wei Y, et al. Therapeutic effects of neuregulin-1 in diabetic cardiomyopathy rats. Cardiovasc Diabetol. 2011;10:69. https://doi.org/10.1186/1475-2840-10-69

24. Follmann M, Ackerstaff J, Redlich G, et al. Discovery of the Soluble Guanylate Cyclase Stimulator Vericiguat (BAY 1021189) for the Treatment of Chronic Heart Failure. J Med Chem. 2017;60(12):5146–5161. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.7b00449

25. Sandner P. From molecules to patients: exploring the therapeutic role of soluble guanylate cyclase stimulators. Biol Chem. 2018;399(7):679–690. https://doi.org/10.1515/hsz-2018-0155.

26. Armstrong PW, Pieske B, Anstrom KJ, et al. Vericiguat in patients with heart failure and reduced ejection fraction. N Engl J Med. 2020;382(20):1883–1893. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1915928

27. Palazzuoli A, Severino P, D’Amato A, et al. Distinct profiles and new pharmacological targets for heart failure with preserved ejection fraction. Rev Cardiovasc Med. 2024;25(7):270. https://doi.org/10.31083/j.rcm2507270

28. Michel K, Herwig M, Werner F, et al. C-type natriuretic peptide moderates titin-based cardiomyocyte stiffness. JCI Insight. 2020;5(22):e139910. https://doi.org/10.1172/jci.insight.139910

29. D’Elia E, Iacovoni A, Vaduganathan M, et al. Neprilysin inhibition in heart failure: mechanisms and substrates beyond modulating natriuretic peptides. Eur J Heart Fail. 2017;19(6):710‒717. https://doi.org/10.1002/ejhf.799

30. van Heerebeek L, Hamdani N, Falcão-Pires I, et al. Low myocardial protein kinase G activity in heart failure with preserved ejection fraction. Circulation. 2012;126(7):830–839. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.076075

31. Furukawa N, Matsui H, Sunaga H, et al. Sacubitril/ valsartan improves diastolic left ventricular stiffness with increased titin phosphorylation via cGMP-ПК-G activation in diabetic mice. Sci Rep. 2024;14(1):25081. https://doi.org/10.1038/s41598-024-75757-8

32. Lee DI, Zhu G, Sasaki T, et al. Phosphodiesterase 9A controls nitric-oxide-independent cGMP and hypertrophic heart disease. Nature. 2015;519(7544):472–476. https://doi.org/10.1038/nature14332

33. Redfield MM, Chen HH, Borlaug BA, et al. Effect of phosphodiesterase-5 inhibition on exercise capacity and clinical status in heart failure with preserved ejection fraction: a randomized clinical trial. JAMA. 2013;309(12):1268–1277. https://doi.org/10.1001/jama.2013.2024

34. Solomon SD, McMurray JJV, Anand IS, et al. Angiotensin-neprilysin inhibition in heart failure with preserved ejection fraction. N Engl J Med. 2019;381(17):1609–1620. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1908655

35. Richards DA, Aronovitz MJ, Liu P, et al. CRD733, a novel PDE9 (Phosphodiesterase 9) inhibitor, reverses pressure overload-induced heart failure. Circ Heart Fail. 2021;14(1):e007300. https://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAIL-URE.120.007300

36. Lee DI, Zhu G, Sasaki T, et al. Phosphodiesterase 9A controls nitric-oxide-independent cGMP and hypertrophic heart disease. Nature. 2015;519(7544):472–476. https://doi.org/10.1038/nature14332

37. Wang PX, Li ZM, Cai SD, et al. C33(S), a novel PDE9A inhibitor, protects against rat cardiac hypertrophy through upregulating cGMP signaling. Acta Pharmacol Sin. 2017;38(9):1257– 1268. https://doi.org/10.1038/aps.2017.38

38. Hamdani N, Kolijn D, Lodi M, et al. Endothelial and cardiomyocyte dysfunction in heart failure with preserved ejection fraction is attenuated via PDE9A inhibition. Thorac Cardiovasc Surg. 2020;68(1):188. https://doi.org/10.1055/s-0040-1705428

39. Scott NJA, Rademaker MT, Charles CJ, et al. Hemodynamic, hormonal, and renal actions of phosphodiesterase-9 inhibition in experimental heart failure. J Am Coll Cardiol. 2019;74(7):889–901. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2019.05.067

40. Methawasin M, Strom J, Borkowski T, et al. Phosphodiesterase 9a inhibition in mouse models of diastolic dysfunction. Circ Heart Fail. 2020;13(5):e006609. https://doi.org/10.1161/CIR-CHEARTFAILURE.119.006609

41. Lee JH, Park H, Lee SH, et al. Novel PDE9 inhibitors, KR39526 and KR39582, attenuate cardiac hypertrophy and fibrosis induced by pressure overload. J Pharmacol Sci. 2025;158(4):353–362. https://doi.org/10.1016/j.jphs.2025.05.015

42. Udelson J, Bělohlávek J, Dukát A, et al. Phase 2, randomized, double-blind, placebo-controlled study of CRD-740, a PDE9 inhibitor, in chronic heart failure. JACC Heart Fail. 2026;14(1):102706. https://doi.org/10.1016/j.jchf.2025.102706

43. Herrero-Galán E, Martínez-Martín I, Alegre-Cebollada J. Redox regulation of protein nanomechanics in health and disease: lessons from titin. Redox Biol. 2019;21:101074. https://doi.org/10.1016/j.redox.2018.101074

44. Giganti D, Yan K, Badilla CL, et al. Disulfide isomerization reactions in titin immunoglobulin domains enable a mode of protein elasticity. Nat Commun. 2018;9(1):185. https://doi.org/10.1038/s41467-017-02528-7

45. Alegre-Cebollada J, et al. S-glutathionylation of cryptic cysteines enhances titin elasticity by blocking protein folding. Cell. 2014;156(6):1235–1246. https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.01.056

46. Herrero-Galán E, Martínez-Martín I, Sánchez-González C, et al. Basal oxidation of conserved cysteines modulates cardiac titin stiffness and dynamics. Redox Biol. 2022;52:102306. https://doi.org/10.1016/j.redox.2022.10230

47. Grutzner A, et al. Modulation of titin-based stiffness by disulfide bonding in the cardiac titin N2-B unique sequence. Biophys J. 2009;97(3):825–834. https://doi.org/10.1016/j.bpj.2009.05.037

48. Loescher CM, Breitkreuz M, Li Y, et al. Regulation of titin-based cardiac stiffness by unfolded domain oxidation (UnDOx). Proc Natl Acad Sci USA. 2020;117(39):24545‒24556. https://doi.org/10.1073/pnas.2004900117

49. Coelho-Sampaio T, Tenchov B, Nascimento MA, et al. Type IV collagen conforms to the organization of polylaminin adsorbed on planar substrata. Acta Biomater. 2020;111:242‒253. https://doi.org/10.1016/j.actbio.2020.05.021

50. Hochman-Mendez C, Curty E, Taylor DA. Change the laminin, change the cardiomyocyte: improve untreatable heart failure. Int J Mol Sci. 2020;21(17):6013. https://doi.org/10.3390/ijms21176013

51. Gramlich M, Pane LS, Zhou Q, et al. Antisense-mediated exon skipping: a therapeutic strategy for titin-based dilated cardiomyopathy. EMBO Mol Med. 2015;7(5):562–576. https://doi.org/10.15252/emmm.201505047

52. Hahn JK, Neupane B, Pradhan K, et al. The assembly and evaluation of antisense oligonucleotides applied in exon skipping for titin-based mutations in dilated cardiomyopathy. J Mol Cell Cardiol. 2019;131:12‒19. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2019.04.014

53. Methawasin M, Meinke S, Radke MH, et al. Rbm20 antisense oligonucleotides alleviate diastolic dysfunction in a mouse model of cardiometabolic heart failure (HFpEF). Cardiovasc Res. 2025;121(13):2027‒2041. https://doi.org/10.1093/cvr/cvaf171

54. Hahremani S, Kanwal A, Pettinato A, et al. CRISPR activation reverses haploinsufficiency and functional deficits caused by TTN truncation variants. Circulation. 2024;149(16):1285‒1297. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.123.063972


Рецензия

Для цитирования:


Вахрушев Ю.А., Багандов А.А., Лясникова Е.А., Костарева А.А. Модифицирование тайтина как потенциальный метод лечения хронической сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса. Трансляционная медицина. 2026;13(1):31-41. https://doi.org/10.18705/2311-4495-2026-13-31-41. EDN: DGGYWQ

For citation:


Vakhrushev Yu.A., Bagandov A.A., Lyasnikova E.A., Kostareva A.A. Titin Modification as a Potential Treatment for Chronic Heart Failure with Preserved Eject Fraction. Translational Medicine. 2026;13(1):31-41. (In Russ.) https://doi.org/10.18705/2311-4495-2026-13-31-41. EDN: DGGYWQ

Просмотров: 198

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2311-4495 (Print)
ISSN 2410-5155 (Online)