Arq Bras Cardiol abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC bpTV4FFPYprQCLy5yqQ9D5G S0066-782X2023000100308 00308 10.36660/abc.20220358 Artigo Original Avaliação do Nível de Fluxo Coronário com MOTS-C em Pacientes com IAMCSST Submetidos à ICP Primária 0000-0002-4981-5521 Çakmak Tolga 1 Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Análise e interpretação dos dados 0000-0001-5882-3534 Yaşar Erdoğan 2 Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados 0000-0002-7933-4753 Çakmak Esin 3 Análise e interpretação dos dados Análise estatística 0000-0002-2757-1802 Tekin Suat 4 Concepção e desenho da pesquisa Análise e interpretação dos dados 0000-0001-9808-7631 Karakuş Yasin 2 Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados 0000-0003-1275-630X Türkoğlu Caner 2 Concepção e desenho da pesquisa Obtenção de dados Redação do manuscrito e Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante 0000-0002-1503-265X Yüksel Furkan 4 Análise e interpretação dos dados Departamento de Cardiologia Balikesir Atatürk City Hospital Balikesir Turquia Departamento de Cardiologia – Balikesir Atatürk City Hospital, Balikesir – Turquia Departamento de Cardiologia Malatya Training and Research Hospital Malatya Turquia Departamento de Cardiologia – Malatya Training and Research Hospital, Malatya – Turquia Departamento de Saúde Pública Balikesir Provincial Health Department Balikesir Turquia Departamento de Saúde Pública – Balikesir Provincial Health Department, Balikesir – Turquia Departamento de Fisiologia Inonu University Medical Faculty Malatya Turquia Departamento de Fisiologia – Inonu University Medical Faculty, Malatya – Turquia Correspondência: Tolga Çakmak • Department of Cardiology, Balıkesir Atatürk City Hospital, Balikesir – Turquia E-mail: tolgacakmak85@gmail.com

Potencial conflito de interesse

Não há conflito com o presente artigo

 09 01 2023 2023 120 1 e20220358 23 05 2022 03 08 2022 01 09 2022 This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. Resumo Fundamentos

Os efeitos protetores da fase de leitura aberta mitocondrial do 12S rRNA-c (MOTS-C) em doenças cardiovasculares foram demonstrados em vários estudos. Entretanto, há pouca documentação da relação entre MOTS-C e fluxo sanguíneo coronariano no infarto do miocárdio com supradesnivelamento do segmento ST (IAMCSST).

 Objetivo

Nosso objetivo foi investigar o papel do MOTS-C, que é conhecido por ter propriedades citoprotetoras na patogênese do fenômeno de no-reflow, comparando a taxa de fluxo coronariano e os níveis de MOTS-C em pacientes com IAMCSST submetidos à ICP primária.

 Métodos

52 pacientes com IAMCSST e 42 pacientes sem estenose >50% nas artérias coronárias foram incluídos no estudo. O grupo IAMCSST foi dividido em dois grupos de acordo com o grau de fluxo TIMI (do inglês Thrombolysis In Myocardial Infarction) pós-ICP: (i) No-reflow: graus 0, 1 e 2 e (ii) grau 3 (sucesso angiográfico). Um valor de p <0,05 foi considerado significante.

 Resultados

Os níveis de MOTS-C foram significativamente menores no grupo IAMCSST em comparação ao grupo controle (91,9 ± 8,9 pg/mL vs. 171,8±12,5 pg/mL, p<0,001). Além disso, a análise da curva Receiver Operating Characteristics (ROC) indicou que os níveis séricos de MOTS-C tinham um valor diagnóstico na previsão de no-reflow (Área sob a curva ROC [AUC]: 0,95, IC95%: 0,856-0,993, p < 0,001). Um valor de MOTS-C ≥84,15 pg/mL medido na hospitalização mostrou ter sensibilidade de 95,3% e especificidade de 88,9% na previsão de no-reflow.

 Conclusão

MOTS-C é um preditor forte e independente de no-reflow e eventos cardiovasculares adversos maiores (ECAM) intra-hospitalar em pacientes com IAMCSST. Também foi observado que baixos níveis de MOTS-C podem ser um importante marcador prognóstico e podem ter um papel na patogênese do IAMCSST.

 Infarto do miocárdio com supradesnivelamento do segmento ST Intervenção Coronária Percutânea Fenômeno de no-reflow Fases de Leitura Aberta Introdução

O tratamento agudo do infarto do miocárdio com supradesnivelamento do segmento ST (IAMCSST) envolve a abertura da artéria coronária ocluída e a obtenção de reperfusão miocárdica imediata e eficaz. Comparada à fibrinólise, a intervenção coronária percutânea (ICP) primária tem mostrado resultados benéficos quando realizada em até 120 minutos após o diagnóstico em pacientes com IAMCSST, tornando-se a principal estratégia de reperfusão.1,2 No entanto, a ICP nem sempre oferece resultados benéficos, e uma das complicações frequentemente relatadas da ICP é conhecida como “fenômeno de no-reflow.”3,4 A patogênese do no-reflow consiste em um processo complexo e dinâmico e é explicada por condições como embolização aterotrombótica distal, lesão isquêmica e lesão de reperfusão.5

Os peptídeos derivados da mitocôndria (MDPs, do inglês mitochondria-derived peptides) são novas classes de peptídeos codificados por pequenas fases de leitura aberta (ORFs, do inglês open reading frames) no DNA mitocondrial.6 Os MDPs estão amplamente distribuídos em vários tecidos como coração, parede vascular, rim, músculo esquelético e cólon, com esses peptídeos desempenhando papel citoprotetor no organismo através de mecanismos endócrinos e parácrinos, auxiliando na manutenção da função mitocondrial e viabilidade celular, e tendo também efeitos na viabilidade e metabolismo celular, resposta a estressores e inflamação.7 Até o momento, três tipos de MDPs foram identificados no corpo humano. Desses, a humanina (HNG) foi o primeiro MDP8 descoberto. O segundo peptídeo é conhecido como fase de leitura aberta do rRNA mitocondrial 12S (MOTS-C), que é um peptídeo de 16 aminoácidos codificado por uma ORF pequena dentro do rRNA mitocondrial 12S.9 Em períodos posteriores, pequenos peptídeos semelhantes a humanina 1-6 (SHLP1-6) foram descobertos. O MOTS-C estimula a captação de glicose, aumenta a utilização da glicose, oxida ácidos graxos e inibe a respiração oxidativa. Além de seu papel no metabolismo energético, o MOTS-C pode fornecer proteção contra a disfunção endotelial coronariana ao reduzir a liberação de citocinas pró-inflamatórias e moléculas de adesão resultantes da inibição do fator nuclear kappa-B (NF-κB).10 Foi hipotetizado que MOTS-C estaria diminuído em pacientes com IAMCSST tratados com intervenção coronária percutânea primária (ICP) e que essa redução poderia ser ainda maior pelo desenvolvimento do fenômeno de no-reflow.

 Materiais e métodos População do estudo

A metodologia do estudo foi desenhada de acordo com o artigo de Baylan et al. e o número mínimo de pacientes foi determinado de acordo com esse artigo.11 O estudo foi realizado em duas etapas, em 94 pacientes que compareceram ao Ambulatório de Cardiologia. O estudo incluiu 52 pacientes consecutivos que apresentaram IAMCSST dentro de seis horas após o início dos sintomas (grupo IAMCSST) e 42 indivíduos controle que não apresentavam estenose grave na angiografia coronária (AC) (grupo controle). O grupo IAMCSST foi composto por pacientes submetidos ao tratamento com ICP primária entre 1º de novembro de 2020 e 15 de fevereiro de 2021. Em contraste o grupo controle foi composto por pacientes que realizaram AC por motivos eletivos entre as mesmas datas, apresentaram estenose inferior a 50% nas artérias coronárias e apresentavam valores normais de troponina na hospitalização. O IAMCSST foi definido como a presença de supradesnivelamento do segmento ST maior que 1mm em pelo menos duas derivações consecutivas no eletrocardiograma (ECG), juntamente com a apresentação de dor torácica típica com duração superior a 30 minutos. O grupo IAMCSST foi dividido em dois grupos de acordo com o grau de fluxo TIMI (Thrombolysis In Myocardial Infarction) pós-ICP;12 (i) No-reflow: grau 0, 1 e 2 e (ii) grau 3 (sucesso angiográfico).13,14 Os critérios de exclusão incluíram história de tratamento trombolítico de IAMCSST nas últimas 24 horas, cardiopatia congênita, insuficiência renal crônica, malignidade conhecida, doença inflamatória conhecida, doença infecciosa, doença hematológica, doença autoimune e insuficiência hepática em estágio terminal (Figura 1 mostra o diagrama de fluxo dos pacientes).

Diagrama de fluxo dos pacientes. IAMCSST: infarto do miocárdio com supradesnivelamento do segmento ST; TIMI: thrombolysis in myocardial infarction.

O estudo foi conduzido de acordo com a Declaração de Helsinque e o protocolo do estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa Clínica da Inonu University Medical School (data de aprovação: 21 de outubro de 2020; nº 2020/160). O consentimento informado foi obtido de cada um dos participantes.

 Angiografia coronária e procedimento de ICP

A AC convencional foi realizada com o sistema Artis Zee montado no piso (Siemens Healthcare, Erlangen, Alemanha) após a hospitalização. Todos os procedimentos de ICP primária foram realizados com cateter-guia 6 e 7F e imagens de AC eletivas foram obtidas com um cateter diagnóstico 6F utilizando a abordagem femoral ou radial padrão. Uma dose de ataque de heparina de 100 UI/kg, ácido acetilsalicílico 100 mg e ticagrelor 180 mg foi administrada aos pacientes submetidos à ICP primária. O implante de stent ou direct stenting foi realizada após a pré-dilatação com balão. A seleção do stent (convencional ou farmacológico) ficou a critério do operador. Em pacientes com fluxo TIMI deficiente, tirofibana intracoronária foi administrada com um bolus inicial de 25 microgramas/kg por um período de três minutos, seguido por uma infusão contínua a uma taxa de 0,15 microgramas/kg/min por 12-24, até 48 horas. Para atingir a dilatação máxima, uma injeção intracoronária de 100 µg de nitroglicerina foi realizada antes de cada angiografia coronariana. O grau TIMI foi avaliado por dois cardiologistas intervencionistas independentes.

 Análise laboratorial e ecocardiografia

Amostras de sangue venoso antecubital foram obtidas de todos os pacientes do grupo IAMCSST durante a internação no departamento de emergência. Amostras de sangue venoso antecubital foram coletadas do grupo controle durante as consultas de seguimento ambulatorial. Os parâmetros lipídicos foram medidos após um período de jejum de 10 horas. A creatinina sérica, glicose sérica, colesterol total sérico, triglicerídeos séricos e lipoproteína de alta densidade sérica-colesterol (HDL-C) foram determinados usando o ensaio Roche (Roche Cobas 6000) com métodos colorimétricos. A lipoproteína de baixa densidade sérica-colesterol (LDL-C) foi calculado indiretamente. Os níveis de MOTS-C foram determinados pelo método ELISA a partir das amostras de soro obtidas após centrifugação das amostras de sangue coletadas diretamente da bainha da artéria femoral ou radial antes da AC em ambos os grupos. Na análise de MOTS-C, kits ELISA específicos para humanos (201-12-8566, Sun Red, China) foram usados para análises de ELISA que foram realizadas no Laboratório de Pesquisa em Fisiologia da Inonu University Medical School. A análise de MOTS-C foi medida em um comprimento de onda de 450 nm (BioTekSynergy HTX, EUA). As análises foram realizadas de acordo com o protocolo do kit e cada amostra foi processada em duplicata. A ecocardiografia transtorácica foi realizada com aparelho de ecocardiografia (VividS60N® GE Medical System, Romênia) com transdutor de 3,5 MHz imediatamente antes do início do procedimento de AC.

 Seguimento e eventos cardíacos adversos maiores

Foram considerados eventos cardíacos adversos maiores (ECAM) a trombose de stent e infarto do miocárdio não-fatal e mortalidade intra-hospitalar durante o período de seguimento intra-hospitalar. A trombose intra-stent foi definida como oclusão angiográfica completa do stent. O infarto do miocárdio não-fatal foi definido como o desenvolvimento de novas alterações no ECG acompanhadas por um novo aumento >20% nos biomarcadores cardíacos medidos após dor torácica recorrente. A mortalidade intra-hospitalar foi definida como morte por infarto do miocárdio, parada cardíaca ou outras causas cardíacas.

 Análise estatística

Os dados foram analisados utilizando SPSS 22.0 para Windows (Armonk, NY: IBM Corp.). A distribuição normal das variáveis contínuas foi avaliada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. As variáveis contínuas com distribuição normal foram expressas como média ± desvio padrão (DP), e as variáveis contínuas com distribuição não-normal como mediana (intervalo interquartil) e comparadas pelo teste t de amostras independentes ou teste U de Mann-Whitney, de acordo com a normalidade dos dados. As variáveis categóricas foram expressas em frequências absolutas e relativas e comparadas pelo teste do qui-quadrado. A sensibilidade e especificidade, e o valor de corte de MOTS-C na previsão de fluxo coronariano deficiente após ICP primária em pacientes com IAMCSST foram determinados usando a análise da curva Receiver Operating Characteristics (ROC). Foram utilizadas análises de regressão logística univariada e multivariada. Na análise univariada, as variáveis com valor de p <0,25 foram definidas como potenciais fatores de risco para o fenômeno de no-reflow e foram incluídas no modelo completo. Na análise multivariada, os preditores independentes de fluxo TIMI foram analisados através de análise de regressão logística com possíveis fatores identificados em análises anteriores. Um valor de p <0,05 foi considerado significante.

 Resultados

Uma diferença significante foi encontrada entre os grupos IAMCSST e controle em relação à idade e sexo. Destaca-se que a média de idade foi de 59,1±10,9 anos no grupo IAMCSST em contraste com 55,7±8,2 anos no grupo controle (p<0,05). Além disso, embora o gênero masculino tenha sido predominante no grupo IAMCSST, a proporção de mulheres foi significativamente maior no grupo controle (p<0,05). No entanto, não foi encontrada diferença significante entre os dois grupos em relação ao tabagismo, diabetes, hipertensão, história de hiperlipidemia e sinais vitais. Dentre os parâmetros laboratoriais medidos no momento da hospitalização, os níveis de HDL-C foram significativamente maiores no grupo controle (p=0,003), enquanto os níveis de triglicérides (p=0,037), nitrogênio ureico no sangue (BUN), hemoglobina e leucócitos foram significativamente maiores no grupo de pacientes em comparação com o grupo controle. Por outro lado, não foram encontradas diferenças significantes entre os dois grupos em relação a outros parâmetros lipídicos, nível de creatinina e contagem de plaquetas (Tabela 1).

Características demográficas e clínicas
Variável IAMCSST (n=52) Controle (n=42) p
Idade (anos) 59,2 ± 10,9 55,7 ± 8,2 0,04
Sexo (masculino),n(%) 31 (59,6) 16 (38,1) 0,03
Tabagismo, n (%) 24 (46,2) 25 (59,5) 0,27
IMC (kg/m2)* 26,3 (24,8-29,0) 28,7 (25,5-31,5) 0,03
Diabetes, n (%) 12 (23,1) 7 (16,7) 0,60
Hipertensão, n (%) 15 (28,8) 9 (21,4) 0,48
Hiperlipidemia, n (%) 10 (19,2) 12 (28,6) 0,41
Sinais vitais
PA Sistólica (mmHg) 133,6 ± 20,6 125,9 ± 16,3 0,06
PA Diastólica (mmHg) 80,8 ± 12,0 81,8 ± 9,2 0,65
FC, batimentos/min 81,6 ± 13,8 78,6 ± 6,6 0,17
Parâmetros bioquímicos
Colesterol total, mg/dL 199,4 ± 46,5 205,0 ± 40,7 0,54
HDL colesterol, mg/dL 39,6 ± 7,9 49,4 ± 8,2 0,00
LDL colesterol, mg/dL 125,1 ± 43,5 127,4 ± 29,4 0,77
Triglicérides séricos, mg/dL* 180,0 (147,5-217,2) 143,5 (95,7-224,2) 0,03
Glicose sérica, mg/dL 154,0 ± 74,5 142,3 ± 73,6 0,44
Nitrogênio da ureia no sangue, mg/dL 35,6 ± 13,0 30,1 ± 11,7 0,03
Creatinina, mg/dL* 0,81 (0,75-0,94) 0,76 (0,68-0,91) 0,15
Hemoglobina (g/dL) 14,5 ± 1,8 13,3 ± 2,0 0,00
Leucócitos, x109/L* 12,2 (9,4-14,8) 6,2 (5,3-8,5) 0,00
Plaquetas, x109/L 258 ± 59 268 ± 67 0,45

As variáveis contínuas com distribuição normal são expressas como média ± desvio padrão (DP), as variáveis contínuas com distribuição não-normal são expressas como mediana (intervalo interquartil) e as variáveis categóricas são expressas como porcentagem (%). PA: pressão arterial; FC, frequência cardíaca; IMC: índice de massa corporal; HDL: lipoproteína de alta densidade-colesterol; LDL: lipoproteína de baixa densidade-colesterol; IAMCSST: infarto do miocárdio com supradesnivelamento do segmento ST.

Como visto na Figura 2, os níveis de MOTS-C foram significativamente menores no grupo IAMCSST em comparação com o grupo controle (91,9 ± 8,9 pg/mL vs. 171,8±12,5 pg/mL, p<0,001). Na segunda fase do estudo, o grupo IAMCSST foi dividido em dois grupos de acordo com o grau de fluxo TIMI pós-ICP: (i) No-reflow: grau 0, 1 e 2; e (ii) grau 3 (sucesso angiográfico). Não foram encontradas diferenças significantes entre esses grupos em relação a fatores demográficos, como idade, sexo e histórico de tabagismo, diabetes, hipertensão, hiperlipidemia e histórico de drogas, enquanto o índice de massa corporal (IMC) foi significativamente menor no grupo II e ECAM intra-hospitalar foi significativamente maior no grupo I (Tabela 2). Na análise da curva ROC, o nível sérico de MOTS-C teve um valor diagnóstico na previsão de no-reflow (área sob a curva ROC [AUC]: 0,95, IC95%: 0,856-0,993, p <0,001). Um nível de MOTS-C ≥84,15 pg/mL medido na hospitalização mostrou ter sensibilidade de 95,3% e especificidade de 88,9% na previsão do desenvolvimento de no-reflow (Figura 3). Além disso, o nível de MOTS-C apresentou valor preditivo positivo (VPP) de 97,6% e valor preditivo negativo (VPN) de 80,0%. Como visto na Figura 4, os níveis de MOTS-C foram significativamente menores nos grupos TIMI 0, 1 e 2, quando comparados ao TIMI 3. Os principais resultados do nosso estudo são mostrados esquematicamente na Figura Central.

Box-plot dos níveis de MOTS-c nos grupos IAMCSST e controle. MOTS-C: fase de leitura aberta do rRNA mitocondrial 12S; IAMCSST: infarto do miocárdio com supradesnivelamento do segmento ST.

Comparação dos grupos TIMI
Variável TIMI 0, 1, 2 (n=9) TIMI 3 (n=43) p
Idade (anos) 54,7 ± 11,2 60,2 ± 10,7 0,17
Sexo (masculino) 4 (44,4) 27 (62,8) 0,45
Tabagismo, n (%) 3 (33,3) 21 (48,8) 0,48
IMC (kg/m2)* 29,0 (26,2-31,1) 25,8 (24,2-28,3) 0,03
Diabetes, n (%) 2 (22,2) 10 (23,3) 0,94
Hipertensão, n (%) 2 (22,2) 13 (30,2) 0,71
Hiperlipidemia, n (%) 1 (11,1) 9 (20,9) 0,67
Medicamentos anteriores, n (%)
AAS 1 (11,1) 12 (27,9) 0,42
Beta Bloqueador 0 (00,0) 6 (14,0) 0,35
IECA-BRA 2 (22,2) 12 (27,9) 0,72
Estatina 1 (11,1) 6 (14,0) 0,82
BCC 0 (0,00) 10 (23,3) 0,17
Hidroclorotiazida 1 (11,1) 4 (9,3) 0,86
Furosemida 0 (0,00) 2 (4,7) 0,50
Sinais vitais
PA Sistólica (mmHg) 132,3 ± 22,6 133,9 ± 20,4 0,83
PA Diastólica (mmHg) 78,3 ± 13,2 81,3 ± 11,9 0,50
FC, batimentos/min 81,1 ± 15,2 81,7 ± 13,7 0,90
Parâmetros bioquímicos
Colesterol Total, mg/dL 210,4 ± 26,6 197,1 ± 49,7 0,44
HDL colesterol, mg/dL 41,0 ± 9,4 39,3 ± 7,7 0,64
LDL colesterol, mg/dL 135,9 ± 34,2 122,9 ± 45,2 0,41
Triglicérides séricos, mg/dL* 166,0 (122,0-263,0) 129,0 (89,0-225,0) 0,28
Glicose sérica, mg/dL* 133,0 (101,9-220,5) 127,0 (102,0-178,0) 0,79
Nitrogênio da ureia no sangue, mg/dL 29,8 ± 7,3 36,9 ± 13,6 0,20
Creatinina, mg/dL 0,84 ± 0,11 0,84 ± 0,19 0,83
Hemoglobina (g/dL) 15,1 ± 2,1 14,4 ± 1,8 0,35
Leucócitos, x109/L* 11,3 (9,7-12,9) 12,3 (9,4-15,2) 0,57
Plaquetas, x109/L 238 ± 56 262 ± 59 0,26
Envolvimento das artérias coronárias
Doença uniarterial 3 (33,3) 20 (46,5) 0,71
Doença multiarterial 6 (66,7) 23 (53,5) 0,71
ICP primária
Implante de stent, n (%) 7 (77,8) 43 (100) 0,02
Convencional, n (%) 2 (22,2) 6 (14,0) 0,61
Farmacológico, n (%) 5 (55,6) 37 (86,0) 0,06
Comprimento do stent (mm) 25,8 ± 6,6 24,3 ± 6,7 0,57
Diâmetro do stent (mm) 3,1 ± 0,5 2,9 ± 0,3 0,39
ECAM intra-hospitalar, n (%) 3 (33,3) 1 (2,3) 0,01

As variáveis contínuas com distribuição normal são expressas como média ± desvio padrão (DP), as variáveis contínuas com distribuição não-normal são expressas como mediana (intervalo interquartil) e as variáveis categóricas são expressas como porcentagem (%). IMC: índice de massa corporal, AAS: ácido acetilsalicílico; IECA: inibidores da enzima conversora da angiotensina; BRA: bloqueadores do receptor de angiotensina; BCC: bloqueador dos canais de cálcio; PA: pressão arterial; HDL: lipoproteína de alta densidade; LDL: lipoproteína de baixa densidade; ECAM: eventos cardíacos adversos maiores; ICP: intervenção coronária percutânea; TIMI: thrombolysis in myocardial infarction.

Curva ROC de MOTS-C para previsão do fenômeno de no-reflow angiográfico. MOTS-C: fase de leitura aberta do rRNA mitocondrial 12S; ROC: receiver operating characteristics.

Box-plot do nível de MOTS-C de acordo com o fluxo TIMI (MOTS-C: fase de leitura aberta do rRNA mitocondrial 12S; TIMI: thrombolysis in myocardial infarction.).

Avaliação do Nível de Fluxo Coronário com MOTS-C em Pacientes com IAMCSST Submetidos à ICP Primária

O grupo IAMCSST foi dividido em dois grupos com base no valor de corte do MOTS-C de 84,15pg/mL e nenhuma diferença significante foi encontrada entre os dois grupos em relação aos fatores de risco demográficos, incluindo idade e sexo e principais fatores de risco, incluindo tabagismo, diabetes, hipertensão e hiperlipidemia. Entretanto, a prevalência de ECAM intra-hospitalar foi significativamente maior no grupo com MOTS-C <84,15 pg/mL (Tabela 3).

Fatores de risco fundamentais de acordo com os níveis de MOTS-C
Variável MOTS-C< 84,15 MOTS-C ≥ 84,15 p
Idade (anos) 59,4 ± 12,1 59,2 ± 10,7 0,96
Sexo (masculino), n (%) 5 (50,0) 26 (61,9) 0,49
Tabagismo, n (%) 3 (30,0) 21 (50,0) 0,30
IMC (kg/m2)* 27,4 (25,3-30,4) 26,2 (24,3-28,5) 0,28
Diabetes, n (%) 2 (20,0) 10 (23,8) 0,79
Hipertensão, n (%) 2 (20,0) 13 (31,0) 0,70
Hiperlipidemia, n (%) 1 (10,0) 9 (21,4) 0,66
Doença uniarterial 4 (40,0) 19 (45,2) 0,76
Doença multiarterial 6 (60,0) 23 (54,8) 0,76
ECAM intra-hospitalar, n (%) 3 (30,0) 1 (2,4) 0,01

As variáveis contínuas com distribuição normal são expressas como média ± desvio padrão (DP), as variáveis contínuas com distribuição não-normal são expressas como mediana (intervalo interquartil) e as variáveis categóricas são expressas como porcentagem (%). IMC: índice de massa corporal; ECAM: eventos cardíacos adversos maiores; MOTS-C: fase de leitura aberta do rRNA mitocondrial 12S.

Fatores de risco conhecidos que podem afetar o fluxo coronariano e os níveis de MOTS-C foram analisados por análises de regressão logística univariada e multivariada. Na análise univariada, as variáveis com valor de p < 0,25 foram definidas como potenciais fatores de risco para no-reflow e foram incluídas no modelo completo. Na análise multivariada, o nível de MOTS-C (Odds Ratio [OR]: 2,394, intervalo de confiança de 95% [IC] 1,101-5,205; p = 0,012) foi considerado um fator de risco significante para o fenômeno de no-reflow em pacientes com IAMCSST (Tabela 4).

Análise de regressão logística univariada e multivariada do efeito das variáveis no fluxo TIMI
Varwiável OR não ajustado IC95% p OR ajustado IC95% p
Idade 1,053 0,976-1,137 0,180 1,051 0,926-1,193 0,442
Sexo 2,109 0,493-9,019 0,314
Tabagismo 1,909 0,422-8,637 0,401
IMC 0,970 0,789-1,042 0,166 0,754 0,484-1,173 0,210
Diabetes 1,061 0,189-5,943 0,947
Hipertensão 1,517 0,277-8,310 0,631
Hiperlipidemia 2,118 0,234-19,20 0,505
MOTS-C 1,606 1,123-2,296 0,009 2,394 1,101-5,205 0,012

IMC: índice de massa corporal; IC: intervalo de confiança; MOTS-C: fase de leitura aberta do rRNA mitocondrial 12S; OR: odds ratio.

Discussão

Os resultados indicaram que o nível de MOTS-C diminuiu significativamente em pacientes com IAMCSST e essa redução tornou-se ainda mais significante à medida que o nível de fluxo TIMI piorou. Assim, concluiu-se que o baixo nível de MOTS-C pode ser um marcador prognóstico significante de IAMCSST e que MOTS-C pode ter um papel na patogênese do IAMCSST.

Kim et al.,15 descobriram que o MOTS-C afeta a conversão de fenótipos secretores associados à senescência (SASPs, do inglês senescence-associated secretory phenotypes) regulando o metabolismo energético mitocondrial e desempenha um papel citoprotetor em doenças relacionadas ao envelhecimento, aliviando assim os sintomas do envelhecimento e melhorando o bem-estar do paciente.15 Da mesma forma, André et al.,16 mostraram que ao aumentar o fenótipo SASP de MOTS-C, as células senescentes são mais facilmente detectadas e posteriormente eliminadas pelo sistema imunológico, protegendo assim as células normais.16 O MOTS-C também é conhecido por desempenhar um papel no metabolismo de aminoácidos, músculos e lipídios.17 Qin et al.,18 descobriram que pacientes com disfunção endotelial tinham níveis mais baixos de MOTS-C no sangue circulante.18 Os MDPs são sintetizados pelo DNA mitocondrial e sua produção é afetada pelo dano mitocondrial. No coração, as mitocôndrias são importantes organelas energizantes e estão envolvidas em vários mecanismos, como estresse oxidativo, autofagia e apoptose.19 O MOTS-C pode melhorar o diabetes e outros distúrbios semelhantes, inibindo a resistência à insulina e a obesidade induzida pela dieta.9 Tomados em conjunto, todos esses achados indicam que os MDPs desempenham um papel protetor nas doenças cardiovasculares através de diferentes mecanismos. O presente estudo foi inspirado pela ausência de documentação da relação entre IAMCSST e MOTS-C na literatura. Em nosso estudo, os níveis de MOTS-C no grupo IAMCSST foram significativamente menores em comparação com os do grupo controle, o que sugere que um nível baixo de MOTS-C pode desempenhar um papel no desenvolvimento de IAMCSST.

Estudos têm demonstrado a relação entre o fenômeno de no-reflow e a recuperação da função ventricular esquerda, morbidade e mortalidade após infarto agudo do miocárdio.20 Alguns outros estudos indicaram que os MDPs desempenham um papel protetor na lesão de isquemia/reperfusão miocárdica. Em um estudo em ratos que avaliou um modelo experimental de isquemia-reperfusão, os animais receberam HNG uma hora antes ou durante a reperfusão e observou-se que a sinalização mediada por óxido nítrico sintase endotelial da proteína quinase AMP-ativada (AMPK) foi ativada e um potencial mecanismo relacionado à regulação de fatores apoptóticos foi eficaz após a administração de HNG. Além disso, também foi observado que as funções ventriculares esquerdas dos camundongos melhoraram e o tamanho do infarto diminuiu à medida que a dose de HNG aumentou.21 Após a documentação do efeito da HNG na lesão de isquemia-reperfusão no estudo acima, o presente estudo foi realizado com MOTS-C, que é outro MDP. O presente estudo investigou particularmente a relação entre lesão de isquemia/reperfusão, que tem um papel importante na patogênese do fenômeno de no-reflow e MOTS-C, que tem um efeito protetor conhecido, e mostrou que à medida que o nível de MOTS-C diminui, o fluxo TIMI piora, resultando no fenômeno de no-reflow. Além disso, um nível de MOTS-C ≥84,15 pg/mL medido na hospitalização mostrou ter sensibilidade de 95,3% e especificidade de 88,9% na previsão do desenvolvimento de no-reflow, e níveis elevados de MOTS-C foram considerados um preditor forte e independente do fenômeno de no-reflow e ECAM intra-hospitalar em pacientes com IAMCSST submetidos à ICP primária.

Ming Wei et al.,22 mostraram que o tratamento com MOTS-C administrado a ratos levou a uma redução significante na calcificação vascular e pressão arterial, à manutenção da estrutura cardíaca normal, redução da rigidez dos vasos sanguíneos e a um progresso significante na restauração da função cardíaca.22 Da mesma forma, o presente estudo também mostrou que a diminuição do nível de MOTS-C pode ter um papel na patogênese do IAMCSST.

Uma atualização recente de Yang et al.,23 sugeriu que, como marcadores séricos, os MDPs podem ter um papel diagnóstico nas anormalidades iniciais em doenças cardiovasculares.23 No entanto, ainda há um longo caminho a percorrer no que diz respeito ao uso de MDPs para tratamento clínico. Como primeira razão, os mecanismos existentes de MDPs em diferentes doenças cardiovasculares permanecem obscuros e, portanto, são necessários mais estudos para identificar os receptores e as vias de sinalização envolvidas nesses mecanismos. Em segundo lugar, os estudos de MDP em doenças cardiovasculares ainda estão em fase experimental. Além disso, em estudos em animais, não foram observadas reações adversas após a administração de MDPs exógenos.

Por outro lado, os efeitos colaterais ou riscos dos MDPs utilizados para a prevenção ou tratamento de doenças humanas permanecem obscuros; portanto, mais estudos de segurança são necessários.23 No presente estudo, uma vez que o papel protetor do MOTS-C no sistema cardiovascular foi demonstrado por vários estudos, apenas os efeitos do MOTS-C no diagnóstico e tratamento do sistema cardiovascular foram investigados. Nossos achados mostraram que o MOTS-C pode ser usado como fator prognóstico no IAMCSST, que é uma das principais causas de mortalidade e morbidade entre as condições cardiovasculares, e também pode ter um papel no tratamento do IAMCSST. Esses achados provavelmente lançarão luz sobre estudos futuros.

Limitações

O presente estudo foi limitado de várias maneiras. Em primeiro lugar, teve uma pequena população de pacientes e foi realizado em um único centro. Em segundo lugar, os pacientes incluídos no estudo consistiam em pacientes com IAMCSST selecionados aleatoriamente; portanto, nossos achados não podem ser generalizados para toda a população com IAMCSST. Mais e maiores estudos conduzidos com mais biomarcadores são necessários para fundamentar nossos achados na população com IAMCSST e determinar sua generalização para outras populações e etnias.

 Conclusão

Os resultados indicaram que o nível de MOTS-C medido na hospitalização constitui um indicador forte e independente de fluxo sanguíneo coronariano deficiente após a ICP primária. Além disso, um nível de MOTS-C diminuído constitui um preditor forte e independente do fenômeno de no-reflow e ECAM intra-hospitalar.

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Vinculação acadêmica

Não há vinculação deste estudo a programas de pós-graduação.

Declaração ética

O protocolo do estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa Clínica da Inonu University Medical School (data de aprovação: 21 de outubro de 2020; nº 2020/160). O consentimento informado foi obtido de cada um dos participantes.

Fontes de financiamento: O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.

 Original Article Evaluation of Coronary Flow Level with Mots-C in Patients with STEMI Undergoing Primary PCI 0000-0002-4981-5521 Çakmak Tolga 1 Conception and design of the research Acquisition of data Analysis and interpretation of the data Writing of the manuscript and Critical revision of the manuscript for important intellectual content 0000-0001-5882-3534 Yaşar Erdoğan 2 Conception and design of the research Acquisition of data 0000-0002-7933-4753 Çakmak Esin 3 Analysis and interpretation of the data Statistical analysis 0000-0002-2757-1802 Tekin Suat 4 Conception and design of the research Analysis and interpretation of the data 0000-0001-9808-7631 Karakuş Yasin 2 Conception and design of the research Acquisition of data 0000-0003-1275-630X Türkoğlu Caner 2 Conception and design of the research Acquisition of data 0000-0002-1503-265X Yüksel Furkan 4 Analysis and interpretation of the data Turkey Departamento de Cardiologia – Balikesir Atatürk City Hospital, Balikesir – Turkey Turkey Departamento de Cardiologia – Malatya Training and Research Hospital, Malatya – Turkey Turkey Departamento de Saúde Pública – Balikesir Provincial Health Department, Balikesir – Turkey Turkey Departamento de Fisiologia – Inonu University Medical Faculty, Malatya – Turkey Mailing Address: Tolga Çakmak • Department of Cardiology, Balıkesir Atatürk City Hospital, Balıkesir – Turkey E-mail: tolgacakmak85@gmail.com

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

 Abstract Background

The protective effects of mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c (MOTS-C) on cardiovascular diseases have been shown in numerous studies. However, there is little documentation of the relationship between MOTS-C and coronary blood flow in ST-segment elevation myocardial infarction (STEMI).

 Objective

We aimed to investigate the role of MOTS-C, which is known to have cytoprotective properties in the pathogenesis of the no-reflow phenomenon, by comparing the coronary flow rate and MOTS-C levels in patients with STEMI submitted to primary PCI.

 Methods

52 patients with STEMI and 42 patients without stenosis >50% in the coronary arteries were included in the study. The STEMI group was divided into two groups according to post-PCI TIMI (Thrombolysis In Myocardial Infarction) flow grade:(i) No-reflow: grade 0, 1, and 2 and (ii) grade 3(angiographic success). A p value of <0.05 was considered significant.

 Results

MOTS-C levels were significantly lower in the STEMI group compared to the control group (91.9 ± 8.9 pg/mL vs. 171.8±12.5 pg/mL, p<0.001). In addition, the Receiver Operating Characteristics (ROC) curve analysis indicated that serum MOTS-C levels had a diagnostic value in predicting no-reflow (Area Under the ROC curve [AUC]:0.95, 95% CI:0.856-0.993, p<0.001). A MOTS-C ≥84.15 pg/mL measured at admission was shown to have 95.3% sensitivity and 88.9% specificity in predicting no-reflow.

 Conclusion

MOTS-C is a strong and independent predictor of no-reflow and in-hospital MACE in patients with STEMI. It was also noted that low MOTS-C levels may be an important prognostic marker of and may have a role in the pathogenesis of STEMI.

 ST-elevation myocardial infarction percutaneous coronary intervention no-reflow phenomenon open reading frames Introduction

The acute treatment of ST-segment elevation myocardial infarction (STEMI) involves opening the occluded coronary artery and achieving prompt and effective myocardial reperfusion. Compared to fibrinolysis, primary percutaneous coronary intervention (PCI) has shown beneficial results when performed within 120 minutes of diagnosis in STEMI patients and has thus become the mainstay reperfusion strategy.1,2 However, PCI may not always provide beneficial results, and one of the frequently reported complications of PCI is known as the “no-reflow phenomenon”.3,4 The pathogenesis of no-reflow consists of a complex and dynamic process and is explained by conditions such as distal atherothrombotic embolization, ischemic injury, and reperfusion injury.5

Mitochondria-derived peptides (MDPs) are new classes of peptides encoded by small open reading frames (ORFs) in mitochondrial DNA.6 MDPs are widely distributed in various tissues such as the heart, vascular wall, kidney, skeletal muscle, and colon, with these peptides playing a cytoprotective role in the body through endocrine and paracrine mechanisms, helping to maintain mitochondrial function and cell viability, and also having effects on cell viability and metabolism, response to stressors, and inflammation.7 To date, three types of MDPs have been identified in the human body. Of these, humanin (HNG) was the first discovered MDP.8 The second peptide is known as mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c (MOTS-C), which is a 16-amino-acid peptide encoded by a sORF within the mitochondrial 12S rRNA.9 In later periods, small humanin-like peptides 1-6 (SHLP1-6) were discovered. MOTS-C stimulates glucose uptake, increases glucose utilization, oxidizes fatty acids, and inhibits oxidative respiration. In addition to its role in energy metabolism, MOTS-C may provide protection against coronary endothelial dysfunction by reducing the release of proinflammatory cytokines and adhesion molecules resulting from nuclear factor kappa B (NF-κB) inhibition.10 We hypothesized that MOTS-C would decrease in STEMI patients treated with primary percutaneous coronary intervention(PCI) and that this reduction might be further enhanced by the development of no-reflow.

 Materials and Methods Study Population

The study methodology was designed according to the article by Baylan et al. and the minimum number of patients was determined according to this article.11 The study was carried out in two stages in 94 patients who came to the Cardiology Clinic. The study included 52 consecutive patients who presented with STEMI within six hours after symptom onset (STEMI group) and 42 control subjects who had no severe stenosis in the coronary angiography (CAG) (control group). The STEMI group consisted of patients submitted to treatment with primary PCI between November 1, 2020 and February 15, 2021. In contrast, the control group consisted of patients that underwent CAG for elective reasons between the same dates, had less than 50% stenosis in the coronary arteries, and had normal troponin values on admission. STEMI was defined as the presence of ST-elevation greater than 1 mm in at least two consecutive leads on the electrocardiogram (ECG) along with the presentation of a typical chest pain lasting greater than 30 minutes. The STEMI group was divided into two groups according to post-PCI TIMI (Thrombolysis In Myocardial Infarction) flow grade:12 (i) No-reflow: grade 0, 1, and 2 and (ii) grade 3 (angiographic success).13,14 The exclusion criteria included a history of thrombolytic treatment of STEMI within the last 24 hours, congenital heart disease, chronic renal failure, known malignancy, known inflammatory disease, infectious disease, hematological disease, autoimmune disease, and end-stage liver failure (Figure 1 shows the patient flow diagram).

Patient flow diagram. STEMI: ST-segment elevation myocardial infarction; TIMI: thrombolysis in myocardial infarction.

The study was conducted in accordance with the Declaration of Helsinki and the study protocol was approved by Inonu University Medical School Clinical Research Ethics Committee (Approval date: October 21, 2020; No. 2020/160). Informed consent was obtained from each participant.

 Coronary angiography and PCI procedure

Conventional CAG was performed with a Siemens Artis zee floor-mounted system (Siemens Healthcare, Erlangen, Germany) following admission. All the primary PCI procedures were performed with a 6- and 7-F guiding catheter and elective CAG images were obtained with a 6-F diagnostic catheter using the standard femoral or radial approach. A loading dose of heparin of 100 IU/kg, acetylsalicylic acid 100 mg, and ticagrelor 180 mg was administered to patients submitted to primary PCI. Stenting or direct stenting was performed following balloon pre-dilatation. Stent selection (bare metal or drug-eluting) was left to the discretion of the operator. In patients with poor TIMI flow, intracoronary tirofiban was administered with an initial bolus of 25 microgram/kg given over a 3-minute period, followed by a continuous infusion at a rate of 0.15 microgram/kg/min for 12-24, up to 48 hours. To achieve maximum dilatation, an intracoronary injection of 100 µg nitroglycerin was performed before each coronary angiogram. TIMI grade was assessed by two independent interventional cardiologists.

 Laboratory analysis and echocardiography

Antecubital venous blood samples were obtained from all patients in the STEMI group during the admission to the emergency department. Antecubital venous blood samples were taken from the control group during the outpatient follow-up visits. Lipid parameters were measured after a 10-hour fasting period. Serum creatinine, serum glucose, serum total cholesterol, serum triglycerides, and serum high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) were determined using the Roche assay (Roche Cobas 6000) with colorimetric methods. Serum low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) was calculated indirectly. MOTS-C levels were determined using the ELISA method from the serum samples that were obtained after centrifuging the blood samples collected directly from the femoral or radial artery sheath prior to CAG in both groups. In the MOTS-C analysis, human-specific ELISA kits (201-12-8566, Sun Red, China) were used for ELISA analyses that were performed at Inonu University Medical School Physiology Research Laboratory. MOTS-C analysis was measured at a wavelength of 450 nm (BioTekSynergy HTX, USA). The analyses were performed in accordance with the kit protocol and each sample was run in duplicate. Transthoracic echocardiography was performed using an echocardiography device (VividS60N® GE Medical System, Romania) with a 3.5-MHz transducer immediately before starting the CAG procedure.

 Follow-up and major adverse cardiac events

Major adverse cardiac events (MACE) were considered as stent thrombosis and non-fatal myocardial infarction, and in-hospital mortality during the in-hospital follow-up period. Intra-stent thrombosis was defined as complete angiographic occlusion of the stent. Non-fatal myocardial infarction was defined as the development of new ECG changes accompanied by a new rise >20% in measured cardiac biomarkers after recurrent chest pain. In-hospital mortality was defined as death from myocardial infarction, cardiac arrest, or other cardiac causes.

 Statistical analysis

Data were analyzed using SPSS 22.0for Windows (Armonk, NY: IBM Corp.). The normal distribution of continuous variables was assessed using the Kolmogorov-Smirnov test. Normally distributed continuous variables were expressed as mean ± standard deviation (SD), and non-normally distributed continuous variables as median (interquartile range) and compared using Independent samples t-test or Mann-Whitney U-test, according to data normality. Categorical variables were expressed as absolute and relative frequencies and were compared using the Chi-square test. The sensitivity and specificity, and the cut-off value of MOTS-C in predicting poor coronary flow after primary PCI in patients with STEMI were determined using the Receiver Operating Characteristics (ROC) curve analysis. Univariate and multivariate logistic regression analyses were used. In the univariate analysis, variables with a p value <0.25 were defined as potential risk factors for no-reflow and were included in the full model. In the multivariate analysis, independent predictors of TIMI flow were analyzed using logistic regression analysis with possible factors identified in previous analyses. A p value <0.05 was considered significant.

 Results

A significant difference was found between the STEMI and control groups with regard to age and gender. Of note, the mean age was 59.1±10.9 years in the STEMI group as opposed to 55.7±8.2 years in the control group (p<0.05). Moreover, although male gender was dominant in the STEMI group, the proportion of females was significantly higher in the control group (p<0.05). However, no significant difference was found between the two groups with regard to smoking status, diabetes, hypertension, history of hyperlipidemia, and vital signs. Among the laboratory parameters measured at the time of admission, HDL-C levels were significantly higher in the control group (p=0.003), whereas triglycerides (p=0.037), blood urea nitrogen (BUN), hemoglobin, and leukocyte levels were significantly higher in the patient group compared to the control group. On the other hand, no significant differences were found between the two groups regarding other lipid parameters, creatinine level, and platelet count (Table 1).

Demographic and clinical characteristics
Variable STEMI (n=52) Control (n=42) p
Age (years) 59.2 ± 10.9 55.7 ± 8.2 0.04
Gender (male),n(%) 31 (59.6) 16 (38.1) 0.03
Smoking status, n (%) 24 (46.2) 25 (59.5) 0.27
BMI (kg/m2)* 26.3 (24.8-29.0) 28.7 (25.5-31.5) 0.03
Diabetes, n (%) 12 (23.1) 7 (16.7) 0.60
Hypertension, n (%) 15 (28.8) 9 (21.4) 0.48
Hyperlipidemia, n (%) 10 (19.2) 12 (28.6) 0.41
Vital signs
Systolic BP (mmHg) 133.6 ± 20.6 125.9 ± 16.3 0.06
Diastolic BP (mmHg) 80.8 ± 12.0 81.8 ± 9.2 0.65
Heart rate, beats/min 81.6 ± 13.8 78.6 ± 6.6 0.17
Biochemical parameters
Total cholesterol, mg/dL 199.4 ± 46.5 205.0 ± 40.7 0.54
HDL cholesterol, mg/dL 39.6 ± 7.9 49.4 ± 8.2 0.00
LDL cholesterol, mg/dL 125.1 ± 43.5 127.4 ± 29.4 0.77
Serum triglyceride, mg/dL* 180.0 (147.5-217.2) 143.5 (95.7-224.2) 0.03
Serum glucose, mg/dL 154.0 ± 74.5 142.3 ± 73.6 0.44
Blood urea nitrogen, mg/dL 35.6 ± 13.0 30.1 ± 11.7 0.03
Creatinine, mg/dL* 0.81 (0.75-0.94) 0.76 (0.68-0.91) 0.15
Hemoglobin (g/dL) 14.5 ± 1.8 13.3 ± 2.0 0.00
Leukocytes, x109/L* 12.2 (9.4-14.8) 6.2 (5.3-8.5) 0.00
Platelets, x109/L 258 ± 59 268 ± 67 0.45

As seen in Figure 2, MOTS-C levels were significantly lower in the STEMI group compared to the control group (91.9 ± 8.9 pg/mL vs. 171.8±12.5 pg/mL, p<0.001). In the second phase of the study, the STEMI group was divided into two groups according to post-PCI TIMI flow grade: (i) No-reflow: grade 0, 1, and 2 and (ii) grade 3 (angiographic success). No significant differences were found between these groups regarding demographic factors such as age, gender, and history of smoking, diabetes, hypertension, hyperlipidemia, and drug history, whereas body mass index (BMI) was significantly lower in group II and in-hospital MACE was significantly higher in group I (Table 2). In the ROC analysis, serum MOTS-C level had a diagnostic value in predicting no-reflow (Area Under the ROC curve [AUC]: 0.95, 95% CI: 0.856-0.993, p<0.001). A MOTS-C level of ≥84.15 pg/mL measured at admission was found to have 95.3% sensitivity and 88.9% specificity in predicting the development of no-reflow (Figure 3). Additionally, the MOTS-C level had a positive predictive value (PPV) of 97.6% and a negative predictive value (NPV) of 80.0%. As seen in Figure 4, MOTS-C levels were significantly lower in the TIMI 0, 1, and 2 groups, when compared to TIMI 3. The main results of our study are shown schematically in Central illustration.

Patient flow diagram. STEMI: ST-segment elevation myocardial infarction; TIMI: thrombolysis in myocardial infarction.

Comparison of TIMI groups
Variable TIMI 0, 1, 2 (n=9) TIMI 3 (n=43) p
Age (years) 54.7 ± 11.2 60.2 ± 10.7 0.17
Gender (male) 4 (44.4) 27 (62.8) 0.45
Smoking status, n (%) 3 (33.3) 21 (48.8) 0.48
BMI (kg/m2)* 29.0 (26.2-31.1) 25.8 (24.2-28.3) 0.03
Diabetes, n (%) 2 (22.2) 10 (23.3) 0.94
Hypertension, n (%) 2 (22.2) 13 (30.2) 0.71
Hyperlipidemia, n (%) 1 (11.1) 9 (20.9) 0.67
Previous medications, n (%)
ASA 1 (11.1) 12 (27.9) 0.42
Beta Blocker 0 (00.0) 6 (14.0) 0.35
ACEI-ARB 2 (22.2) 12 (27.9) 0.72
Statin 1 (11.1) 6 (14.0) 0.82
Ca CB 0 (0.00) 10 (23.3) 0.17
Hydrochlorothiazide 1 (11.1) 4 (9.3) 0.86
Furosemide 0 (0.00) 2 (4.7) 0.50
Vital signs
Systolic BP (mmHg) 132.3 ± 22.6 133.9 ± 20.4 0.83
Diastolic BP (mmHg) 78.3 ± 13.2 81.3 ± 11.9 0.50
Heart rate, beats/min 81.1 ± 15.2 81.7 ± 13.7 0.90
Biochemical parameters
Total cholesterol, mg/dL 210.4 ± 26.6 197.1 ± 49.7 0.44
HDL cholesterol, mg/dL 41.0 ± 9.4 39.3 ± 7.7 0.64
LDL cholesterol, mg/dL 135.9 ± 34.2 122.9 ± 45.2 0.41
Serum triglycerides, mg/dL* 166.0 (122.0-263.0) 129.0 (89.0-225.0) 0.28
Serum glucose, mg/dL* 133.0 (101.9-220.5) 127.0 (102.0-178.0) 0.79
Blood urea nitrogen, mg/dL 29.8 ± 7.3 36.9 ± 13.6 0.20
Creatinine, mg/dL 0.84 ± 0.11 0.84 ± 0.19 0.83
Hemoglobin (g/dL) 15.1 ± 2.1 14.4 ± 1.8 0.35
Leukocytes, x109/L* 11.3 (9.7-12.9) 12.3 (9.4-15.2) 0.57
Platelets, x109/L 238 ± 56 262 ± 59 0.26
Coronary artery involvement
Single-vessel disease 3 (33.3) 20 (46.5) 0.71
Multivessel disease 6 (66.7) 23 (53.5) 0.71
Primary PCI
Stent implantation, n (%) 7 (77.8) 43 (100) 0.02
BMS, n (%) 2 (22.2) 6 (14.0) 0.61
DES, n (%) 5 (55.6) 37 (86.0) 0.06
Stent length (mm) 25.8 ± 6.6 24.3 ± 6.7 0.57
Stent diameter (mm) 3.1 ± 0.5 2.9 ± 0.3 0.39
In-hospital MACE, n (%) 3 (33.3) 1 (2.3) 0.01

Normally distributed continuous variables are expressed as mean ± standard deviation (SD), non-normally distributed continuous variables are expressed as median (interquartile range) and categorical variables are expressed as percent (%). BMI: body mass index, ASA: acetylsalicylic acid; ACEI: angiotensin-converting-enzyme inhibitors; ARB: angiotensin receptor blockers; BMS: bare metal stent; Ca CB: calcium channel blocker; BP: blood pressure; DES: drug-eluting stent; HDL: high-density lipoprotein; LDL: low-density lipoprotein; MACE: major adverse cardiac events; PCI: percutaneous coronary intervention; TIMI: thrombolysis in myocardial infarction.

ROC curve of MOTS-C for predicting angiographic no-reflow. MOTS-C: mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c; ROC: receiver-operating characteristic.

Box-plot of MOTS-C level according to TIMI flow MOTS-C: mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c; TIMI: thrombolysis in myocardial infarction.

Evaluation of Coronary Flow Level with MOTS-C in Patients with STEMI Undergoing Primary PCI

The STEMI group was divided into two groups based on the cut-off MOTS-C value of 84.15pg/mL and no significant difference was found between the two groups regarding demographic risk factors, including age and gender and major risk factors including smoking status, diabetes, hypertension, and hyperlipidemia. However, the prevalence of in-hospital MACE was significantly higher in the group with MOTS-C<84.15 pg/mL (Table 3).

Fundamental risk factors according to MOTS-C levels
Variable MOTS-C< 84.15 MOTS-C ≥ 84.15 p
Age (years) 59.4 ± 12.1 59.2 ± 10.7 0.96
Gender (male), n (%) 5 (50.0) 26 (61.9) 0.49
Smoking status, n (%) 3 (30.0) 21 (50.0) 0.30
BMI (kg/m2)* 27.4 (25.3-30.4) 26.2 (24.3-28.5) 0.28
Diabetes, n (%) 2 (20.0) 10 (23.8) 0.79
Hypertension, n (%) 2 (20.0) 13 (31.0) 0.70
Hyperlipidemia, n (%) 1 (10.0) 9 (21.4) 0.66
Single-vessel disease 4 (40.0) 19 (45.2) 0.76
Multivessel disease 6 (60.0) 23 (54.8) 0.76
In-hospital MACE, n (%) 3 (30.0) 1 (2.4) 0.01

Normally distributed continuous variables are expressed as mean ± standard deviation (SD), non-normally distributed continuous variables are expressed as median (interquartile range) and categorical variables are expressed as percent (%). BMI: body mass index; MACE: major adverse cardiac events; MOTS-C: mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c.

Known risk factors that may affect coronary flow and MOTS-C levels were analyzed by univariate and multivariate logistic regression analyses. In the univariate analysis, variables with a p value <0.25 were defined as potential risk factors for no-reflow and were included in the full model. In the multivariate analysis, MOTS-C level (Odds Ratio [OR]: 2.394, 95% confidence interval [CI] 1.101-5.205; p=0.012) was found to be a significant risk factor for no-reflow in STEMI patients (Table 4).

Univariate and multivariate logistic regression analysis of the effect of variables on TIMI flow
Variable Unadjusted OR 95% Cl p Adjusted OR 95% Cl p
Age 1.053 0.976-1.137 0.180 1.051 0.926-1.193 0.442
Gender 2.109 0.493-9.019 0.314
Smoking status 1.909 0.422-8.637 0.401
BMI 0.970 0.789-1.042 0.166 0.754 0.484-1.173 0.210
Diabetes 1.061 0.189-5.943 0.947
Hypertension 1.517 0.277-8.310 0.631
Hyperlipidemia 2.118 0.234-19.20 0.505
MOTS-C 1.606 1.123-2.296 0.009 2.394 1.101-5.205 0.012

BMI: body mass index; CI: confidence interval; MOTS-C: mitochondrial open reading frame of the 12S rRNA-c; OR: Odds ratio.

Discussion

The results indicated that the MOTS-C level decreased significantly in STEMI patients and this reduction became even more significant as the TIMI flow level worsened. Accordingly, it was concluded that low MOTS-C level may be a significant prognostic marker of STEMI and that MOTS-C may have a role in the pathogenesis of STEMI.

Kim et al.15 found that MOTS-C affects the conversion of senescence-associated secretory phenotypes (SASPs) by regulating mitochondrial energy metabolism and plays a cytoprotective role in aging-related diseases, thereby relieving aging symptoms and improving patient well-being.15 Similarly, Andrew et al.16 showed that by increasing the SASP phenotype of MOTS-C, senescent cells are more easily detected and subsequently cleared by the immune system, thereby protecting normal cells.16 MOTS-C is also known to play a role in amino acid, muscle, and lipid metabolism.17 Qin et al.18 found that patients with endothelial dysfunction had lower levels of MOTS-C in circulating blood.18 MDPs are synthesized by mitochondrial DNA and their production is affected by mitochondrial damage. In the heart, mitochondria are important energizing organelles and are involved in various mechanisms, such as oxidative stress, autophagy, and apoptosis.19 MOTS-C can ameliorate diabetes and other similar disorders by inhibiting insulin resistance and diet-induced obesity.9 Taken together, all these findings indicate that MDPs play a protective role in cardiovascular diseases through different mechanisms. The present study was inspired by the absence of the documentation of the relationship between STEMI and MOTS-C in the literature. In our study, the MOTS-C levels in the STEMI group were significantly lower compared to those of control group, which suggests that low MOTS-C may play a role in the development of STEMI.

Studies have shown a relationship between the no-reflow phenomenon and the recovery of left ventricular function, morbidity and mortality after acute myocardial infarction.20 Some other studies indicated that MDPs play a protective role in myocardial ischemia/reperfusion injury. In a rat study that evaluated an experimental ischemia-reperfusion model, the animals were administered HNG one hour before or during reperfusion and it was observed that AMP-activated protein kinase (AMPK)-endothelial nitric oxide synthase-mediated signaling was activated and a potential mechanism related to the regulation of apoptotic factors was effective after the administration of HNG. Additionally, it was also observed that the left ventricular functions of the mice improved and the infarct size decreased as the HNG dose increased.21 Following the documentation of the effect of HNG on ischemia-reperfusion injury in the above study, the present study was conducted with MOTS-C, which is another MDP. The present study particularly investigated the relationship between ischemia/reperfusion injury, which has an important role in the pathogenesis of the no-reflow phenomenon and MOTS-C, which has a known protective effect, and it was shown that as the MOTS-C level decreases, the TIMI flow worsens, ultimately resulting in the no-reflow phenomenon. Additionally, a MOTS-C level ≥84.15 pg/mL measured at admission was found to have 95.3% sensitivity and 88.9% specificity in predicting the development of no-reflow, and elevated MOTS-C levels were found to be a strong and independent predictor of the no-reflow phenomenon and in-hospital MACE in STEMI patients undergoing primary PCI.

Ming Wei et al.22 showed that MOTS-C treatment administered to rats led to a significant reduction in vascular calcification and blood pressure, maintenance of normal cardiac structure, reduced blood vessel stiffness, and a significant progress in cardiac function restoration.22 Similarly, the present study also showed that the decrease in MOTS-C level may have a role in the pathogenesis of STEMI.

A recent update by Yang et al.23 suggested that as serum markers, MDPs may have a diagnostic role in early abnormalities in cardiovascular diseases.23 Nevertheless, there is still a long way to go regarding the use of MDPs for clinical treatment. As the first reason, the existing mechanisms of MDPs in different cardiovascular diseases remain unclear and, thus, further studies are needed to identify the receptors and signaling pathways involved in these mechanisms. Second, MDP studies in cardiovascular diseases are still in the experimental stage. Additionally, in animal studies, no adverse reactions were observed following the administration of exogenous MDPs.

On the other hand, the side effects or risks of MDPs used for the prevention or treatment of human diseases remain unclear; therefore, further safety studies are needed.23 In the present study, since the protective role of MOTS-C on the cardiovascular system had been demonstrated by numerous studies, only the effects of MOTS-C on the diagnosis and treatment of cardiovascular system was investigated. Our findings showed that MOTS-C could be used as a prognostic factor in STEMI, which is a leading cause of mortality and morbidity among cardiovascular conditions, and it may also have a role in STEMI treatment. These findings are likely to shed light on future studies.

Limitations

The present study was limited in several ways. First and foremost, it had a small patient population and was conducted in a single center. Secondly, the patients included in the study consisted of randomly selected STEMI patients; therefore, our findings cannot be generalized to the entire STEMI population. Further larger studies conducted with more biomarkers are needed to substantiate our findings in the STEMI population and to determine their generalizability to other populations and ethnicities.

 Conclusion

The results indicated that the MOTS-C level measured at admission constitutes a strong and independent indicator of poor coronary blood flow following primary PCI. Additionally, a decreased MOTS-C level constitutes a strong and independent predictor of no-reflow and in-hospital MACE.

Study Association

This study is not associated with any thesis or dissertation work.

Ethical Statement

The study protocol was approved by Inonu University Medical School Clinical Research Ethics Committee (Approval date: October 21, 2020; No. 2020/160). Informed consent was obtained from each participant.

Sources of Funding : There were no external funding sources for this study.