gastro-jРоссийский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологииRussian Journal of Gastroenterology, Hepatology, Coloproctology1382-43762658-6673«Gastro» LLC10.22416/1382-4376-2025-35-1-42-52gastro-j-1417Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL ARTICLESДиагностическая роль уровня короткоцепочечных жирных кислот в крови у пациентов с хронической сердечной недостаточностью, осложненной саркопениейDiagnostic Role of Various Short-Chain Fatty Acids in Blood of Patients with Chronic Heart Failure Complicated by Sarcopeniahttps://orcid.org/0000-0003-0823-9190СоколоваА. В.SokolovaA. V.

Соколова Анна Викторовна — кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней № 1 Института клинической медицины; ведущий специалист организационно-методического отдела по терапии 

117513, г. Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 6. 

Anna V. Sokolova — Cand. Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Propaedeutics of Internal Medicine No. 1, Institute of Clinical Medicine; Leading Specialist ofthe  Organizational and Methodological Department for  Therapy 

117513, Moscow, Ostrovityanova str., 1, build. 6.

sokolova_av@rsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1059-8387ДрагуновД. О.DragunovD. O.

Драгунов Дмитрий Олегович — кандидат медицинских наук, доцент кафедры пропедевтики внутренних болезней № 1 Института клинической медицины; заведующий организационно-методическим отделом по терапии 

117513, г. Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 6.

Dmitrii O. Dragunov — Cand.Sci. (Med.),Associate Professor of the Department of Propaedeutics of Internal Medicine No. 1, Institute of Clinical Medicine; Head of the Organizational andMethodological Department for  Therapy 

117513, Moscow, Ostrovityanova str., 1, build. 6

tamops2211@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-3176-7699КлимоваА. В.KlimovaA. V.

Климова Анастасия Вячеславовна — ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней № 1 Института клинической медицины; специалист организационно-методического отдела по терапии 

117513, г. Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 6. 

Anastasiya V. Klimova — Teaching Assistant of the Department of Propaedeutics of Internal Medicine No. 1, Institute of  Clinical Medicine; Specialist of the Organizational and  Methodological Department for Therapy 

117513, Moscow, Ostrovityanova str., 1, build. 6

klimova_av@rsmu.ruГолубевЯ. В.GolubevYa. V.

Голубев Ярослав Владимирович — младший научный сотрудник научно-испытательного центра, младший научный сотрудник отдела медицинской химии и токсикологии Института фармации и медицинской химии 

117513, г. Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 6.

Yaroslav V. Golubev — Junior Researcher at the Scientific Testing Center, Junior Researcher of the Department of Medical Chemistry and Toxicology at the Institute of  Pharmacy and Medical Chemistry 

117513, Moscow, Ostrovityanova str., 1, build. 6.

tolstoyliterature@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5195-0845ШмигольТ. А.ShmigolT. A.

Шмиголь Татьяна Анатольевна — кандидат биологических наук, заведующий отделом медицинской химии и токсикологии, доцент кафедры химии Института фармации и медицинской химии 

117513, г. Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 6.

Tatiana A. Shmigol — Cand. Sci. (Biol.), Head of the  Department of Medical Chemistry and Toxicology, Associate Professor of the Department of Chemistry, Institute of Pharmacy and Medical Chemistry 

117513, Moscow, Ostrovityanova str., 1, build. 6.

toxica@rsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6852-8942НегребецкийВ. В.NegrebetskyV. V.

Негребецкий Вадим Витальевич — доктор химических наук, доцент, профессор РАН, директор Института фармации и медицинской химии, директор научно-испытательного центра Института фармации и медицинской химии, заведующий кафедрой химии Института фармации и медицинской химии 

117513, г. Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 6.

Vadim V. Negrebetsky — Dr. Sci. (Chem.), Associate Professor, Professor of the Russian Academy of Sciences, Director of the Institute of Pharmacy and Medical Chemistry, Director of the Scientific Testing Center, Head of the Department of Chemistry, Institute of Pharmacy and Medical Chemistry 

117513, Moscow, Ostrovityanova str., 1, build. 6.

negrebetsky1@rsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6645-2515АрутюновГ. П.ArutyunovG. P.

Арутюнов Григорий Павлович — доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, директор Института клинической медицины, заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней № 1 Института клинической медицины 

117513, г. Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 6.

Gregory P. Arutyunov — Dr. Sci. (Med.), Professor, Corresponding Member of the Russian Academy of Sciences, Director of the Institute of Clinical Medicine, Head of the Department of Propaedeutics of Internal Medicine No. 1 of the Institute of Clinical Medicine 

117513, Moscow, Ostrovityanova str., 1, build. 6.

arutyunov_gp@rsmu.ruФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; ГБУ г. Москвы «Научно-исследовательский институт организации здравоохранения и медицинского менеджмента Департамента здравоохранения города Москвы»РоссияPirogov Russian National Research Medical University; Research Institute for Healthcare Organization and Medical Management of the Moscow Healthcare DepartmentRussian FederationФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияPirogov Russian National Research Medical UniversityRussian Federation2025150320253514252Copyright © Соколова А.В., Драгунов Д.О., Климова А.В., Голубев Я.В., Шмиголь Т.А., Негребецкий В.В., Арутюнов Г.П., 20252025Соколова А.В., Драгунов Д.О., Климова А.В., Голубев Я.В., Шмиголь Т.А., Негребецкий В.В., Арутюнов Г.П.Sokolova A.V., Dragunov D.O., Klimova A.V., Golubev Y.V., Shmigol T.A., Negrebetsky V.V., Arutyunov G.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gastro-j.ru/jour/article/view/1417

Цель исследования: изучить уровни различных короткоцепочечных жирных кислот (КЦЖК) в крови у пациентов с хронической сердечной недостаточностью (ХСН), осложненной саркопенией, и проанализировать их взаимосвязь с клиническими параметрами ХСН и саркопении. Материалы и методы. В исследование включены 76 пациентов с ХСН (средний возраст — 68,0 ± 9,8 года). Уровни КЦЖК (уксусная, пропионовая, бутановая и др.) в плазме крови определялись методом массспектрометрии с ионизацией распылением в электрическом поле (ESI). Диагностика саркопении проводилась согласно алгоритму EWGSOP2 и включала измерение мышечной силы (механический динамометр), мышечной массы (биоимпедансометрия), мышечной функции (тесты SPPB). Результаты. Концентрации бутановой кислоты (C4) в плазме крови составили в среднем 15 050 нг/мл (95%-ный доверительный интервал (95% ДИ): 12 525–18 200) у пациентов без саркопении и 16 400 нг/мл (95% ДИ: 10 100–20 850) у пациентов с саркопенией (p = 0,00003). Уровни пентановой кислоты (C5) оказались значительно ниже: 472,0 нг/мл (95% ДИ: 368,2–551,2) у пациентов без саркопении и 439,0 нг/мл (95% ДИ: 348,0–514,5) у пациентов с саркопенией (p = 0,00001). В исследовании были выделены четыре кластера пациентов с ХСН на основе их клинико-лабораторных показателей и уровней КЦЖК. Кластеры отражают различия в тяжести сердечной недостаточности, наличии саркопении, уровне физической активности среди пациентов и различия по уровням КЦЖК. Наиболее выраженные различия по уровням КЦЖК были выявлены между кластерами 2 и 3 (уровни C4: 18 650 нг/мл (95% ДИ: 14 950–21 950) и 10 600 нг/мл (95% ДИ: 9 220–12 600) соответственно). Выводы. Различия в уровнях КЦЖК между кластерами указывают на возможные связи между метаболизмом КЦЖК, сердечной недостаточностью и прогрессированием саркопении. Эти различия могут служить биомаркерами для выявления пациентов с высоким риском саркопении и предполагают необходимость индивидуализированного подхода в лечении, включая коррекцию метаболизма КЦЖК и микробиоты кишечника.

Aim: to investigate the levels of various short-chain fatty acids (SCFAs) in the blood of patients with chronic heart failure (CHF) complicated by sarcopenia and to analyze their associations with clinical parameters of CHF and sarcopenia. Materials and methods. This study included 76 patients with CHF (mean age — 68.0 ± 9.8 years). Plasma levels of SCFAs (e.g., acetic, propionic, and butyric acids) were determined using electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). Sarcopenia was diagnosed according to the EWGSOP2 algorithm, which included assessments of muscle strength (mechanical dynamometry), muscle mass (bioimpedance analysis), and muscle function (SPPB tests). Results. The plasma concentrations of butyric acid (C4) were on average 15,050 ng/mL (95% CI: 12,525–18,200) in patients without sarcopenia and 16,400 ng/mL (95% CI: 10,100–20,850) in patients with sarcopenia (p = 0.00003). Pentanoic acid (C5) levels were significantly lower: 472.0 ng/mL (95% CI: 368.2–551.2) in patients without sarcopenia versus 439.0 ng/mL (95% CI: 348.0–514.5) in patients with sarcopenia (p = 0.00001). Four distinct clusters of CHF patients were identified based on their clinical, laboratory, and SCFA profiles. These clusters reflected differences in the severity of CHF, the presence of sarcopenia, physical activity levels, and SCFA concentrations. The most pronounced differences in SCFA levels were observed between Clusters 2 and 3 (C4 levels: 18,650 ng/mL (95% CI: 14,950–21,950) and 10,600 ng/mL (95% CI: 9,220–12,600), respectively). Conclusions. Differences in SCFA levels between clusters indicate potential links between SCFA metabolism, CHF, and sarcopenia progression. These differences may serve as biomarkers for identifying patients at high risk for sarcopenia and highlight the need for an individualized treatment approach, including SCFA metabolism and gut microbiota modulation.

хроническая сердечная недостаточностьсаркопениякороткоцепочечные жирные кислотыchronic heart failuresarcopeniashort-chain fatty acidsReferencesEmami A., Saitoh M., Valentova M., Sandek A., Evertz R., Ebner N., et al. Comparison of sarcopenia and cachexia in men with chronic heart failure: Results from the Studies Investigating Co-morbidities Aggravating Heart Failure (SICA-HF). Eur J Heart Fail. 2018;20(11):1580–7. DOI: 10.1002/ejhf.1304Emami A., Saitoh M., Valentova M., Sandek A., Evertz R., Ebner N., et al. Comparison of sarcopenia and cachexia in men with chronic heart failure: Results from the Studies Investigating Co-morbidities Aggravating Heart Failure (SICA-HF). Eur J Heart Fail. 2018;20(11):1580–7. DOI: 10.1002/ejhf.1304Зарудский А.А. Саркопения и ее компоненты у пациентов с систолической хронической сердечной недостаточностью. Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики. 2020;(2):132–44. DOI: 10.24411/2312-2935-2020-00037Zarudskii A.A. Sarcopenia and its components in patients with systolic heart failure. Current Problems of Health Care and Medical Statistics. 2020;(2):132–44. (In Russ.). DOI: 10.24411/2312-2935-2020-00037Yin J., Lu X., Qian Z., Xu W., Zhou X. New insights into the pathogenesis and treatment of sarcopenia in chronic heart failure. Theranostics. 2019;9(14):4019–29. DOI: 10.7150/thno.33000Yin J., Lu X., Qian Z., Xu W., Zhou X. New insights into the pathogenesis and treatment of sarcopenia in chronic heart failure. Theranostics. 2019;9(14):4019–29. DOI: 10.7150/thno.33000Clark A., Mach N. The crosstalk between the gut microbiota and mitochondria during exercise. Front Physiol. 2017;8:319. DOI: 10.3389/fphys.2017.00319Clark A., Mach N. The crosstalk between the gut microbiota and mitochondria during exercise. Front Physiol. 2017;8:319. DOI: 10.3389/fphys.2017.00319Vaiserman A.M., Koliada A.K., Marotta F. Gut microbiota: A player in aging and a target for anti-aging intervention. Ageing Res Rev. 2017;35:36–45. DOI: 10.1016/j.arr.2017.01.001Vaiserman A.M., Koliada A.K., Marotta F. Gut microbiota: A player in aging and a target for anti-aging intervention. Ageing Res Rev. 2017;35:36–45. DOI: 10.1016/j.arr.2017.01.001Schiffrin E.J., Morley J.E., Donnet-Hughes A., Guigoz Y. The inflammatory status of the elderly: The intestinal contribution. Mutat Res. 2010;690(1–2):50–6. DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2009.07.011Schiffrin E.J., Morley J.E., Donnet-Hughes A., Guigoz Y. The inflammatory status of the elderly: The intestinal contribution. Mutat Res. 2010;690(1–2):50–6. DOI: 10.1016/j.mrfmmm.2009.07.011Biagi E., Nylund L., Candela M., Ostan R., Bucci L., Pini E., et al. Through ageing, and beyond: Gut microbiota and inflammatory status in seniors and centenarians. PLoS One. 2010;5(5):e10667. DOI: 10.1371/journal.pone.0010667Biagi E., Nylund L., Candela M., Ostan R., Bucci L., Pini E., et al. Through ageing, and beyond: Gut microbiota and inflammatory status in seniors and centenarians. PLoS One. 2010;5(5):e10667. DOI: 10.1371/journal.pone.0010667Cruz-Jentoft A.J., Bahat G., Bauer J., Boirie Y., Bruyère O., Cederholm T., et al.; Writing Group for the European Working Group on Sarcopenia in Older People 2 (EWGSOP2), and the Extended Group for EWGSOP2. Sarcopenia: Revised European consensus on definition and diagnosis. Age Ageing. 2019;48(1):16–31. DOI: 10.1093/ageing/afy169Cruz-Jentoft A.J., Bahat G., Bauer J., Boirie Y., Bruyère O., Cederholm T., et al.; Writing Group for the European Working Group on Sarcopenia in Older People 2 (EWGSOP2), and the Extended Group for EWGSOP2. Sarcopenia: Revised European consensus on definition and diagnosis. Age Ageing. 2019;48(1):16–31. DOI: 10.1093/ageing/afy169Guralnik J.M., Simonsick E.M., Ferrucci L., Glynn R.J., Berkman L.F., Blazer D.G., et al. A short physical performance battery assessing lower extremity function: Association with self-reported disability and prediction of mortality and nursing home admission. J Gerontol. 1994;49(2):M85–94. DOI: 10.1093/geronj/49.2.m85Guralnik J.M., Simonsick E.M., Ferrucci L., Glynn R.J., Berkman L.F., Blazer D.G., et al. A short physical performance battery assessing lower extremity function: Association with self-reported disability and prediction of mortality and nursing home admission. J Gerontol. 1994;49(2):M85–94. DOI: 10.1093/geronj/49.2.m85Sandek A., Bauditz J., Swidsinski A., Buhner S., Weber-Eibel J., von Haehling S., et al. Altered intestinal function in patients with chronic heart failure. J Am Coll Cardiol. 2007;50(16):1561–9. DOI: 10.1016/j.jacc.2007.07.016Sandek A., Bauditz J., Swidsinski A., Buhner S., Weber-Eibel J., von Haehling S., et al. Altered intestinal function in patients with chronic heart failure. J Am Coll Cardiol. 2007;50(16):1561–9. DOI: 10.1016/j.jacc.2007.07.016Sandek A., Swidsinski A., Schroedl W., Watson A., Valentova M., Herrmann R., et al. Intestinal blood flow in patients with chronic heart failure: A link with bacterial growth, gastrointestinal symptoms, and cachexia. J Am Coll Cardiol. 2014;64(11):1092–102. DOI: 10.1016/j.jacc.2014.06.1179Sandek A., Swidsinski A., Schroedl W., Watson A., Valentova M., Herrmann R., et al. Intestinal blood flow in patients with chronic heart failure: A link with bacterial growth, gastrointestinal symptoms, and cachexia. J Am Coll Cardiol. 2014;64(11):1092–102. DOI: 10.1016/j.jacc.2014.06.1179Morrison D.J., Preston T. Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on human metabolism. Gut Microbes. 2016;7(3):189–200. DOI: 10.1080/19490976.2015.1134082Morrison D.J., Preston T. Formation of short chain fatty acids by the gut microbiota and their impact on human metabolism. Gut Microbes. 2016;7(3):189–200. DOI: 10.1080/19490976.2015.1134082Derrien M., Vaughan E.E., Plugge C.M., de Vos W.M. Akkermansia muciniphila gen. nov., sp. nov., a human intestinal mucin-degrading bacterium. Int J Syst Evol Microbiol. 2004;54(Pt 5):1469–76. DOI: 10.1099/ijs.0.02873-0Derrien M., Vaughan E.E., Plugge C.M., de Vos W.M. Akkermansia muciniphila gen. nov., sp. nov., a human intestinal mucin-degrading bacterium. Int J Syst Evol Microbiol. 2004;54(Pt 5):1469–76. DOI: 10.1099/ijs.0.02873-0Parada Venegas D., De la Fuente M.K., Landskron G., González M.J., Quera R., Dijkstra G., et al. Short chain fatty acids (SCFAs)-mediated gut epithelial and immune regulation and its relevance for inflammatory bowel diseases. Front Immunol. 2019;10:277. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00277Parada Venegas D., De la Fuente M.K., Landskron G., González M.J., Quera R., Dijkstra G., et al. Short chain fatty acids (SCFAs)-mediated gut epithelial and immune regulation and its relevance for inflammatory bowel diseases. Front Immunol. 2019;10:277. DOI: 10.3389/fimmu.2019.00277Zhao P., Zhao S., Tian J., Liu X. Significance of gut microbiota and short-chain fatty acids in heart failure. Nutrients. 2022;14(18):3758. DOI: 10.3390/nu14183758Zhao P., Zhao S., Tian J., Liu X. Significance of gut microbiota and short-chain fatty acids in heart failure. Nutrients. 2022;14(18):3758. DOI: 10.3390/nu14183758Lv W.Q., Lin X., Shen H., Liu H.M., Qiu X., Li B.Y., et al. Human gut microbiome impacts skeletal muscle mass via gut microbial synthesis of the short-chain fatty acid butyrate among healthy menopausal women. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2021;12(6):1860–70. DOI: 10.1002/jcsm.12788Lv W.Q., Lin X., Shen H., Liu H.M., Qiu X., Li B.Y., et al. Human gut microbiome impacts skeletal muscle mass via gut microbial synthesis of the short-chain fatty acid butyrate among healthy menopausal women. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2021;12(6):1860–70. DOI: 10.1002/jcsm.12788Арутюнов Г.П., Былова Н.А., Румянцев С.А. Внекардиальные проявления при хронической сердечной недостаточности. М., 2013.Arutyunov G.P., Bylova N.A., Rumyantsev S.A. Extracardiac manifestations in chronic heart failure. Moscow, 2013. (In Russ.).O’Toole P.W., Jeffery I.B. Gut microbiota and aging. Science. 2015;350(6265):1214–5. DOI: 10.1126/science.aac8469O’Toole P.W., Jeffery I.B. Gut microbiota and aging. Science. 2015;350(6265):1214–5. DOI: 10.1126/science.aac8469Zhao J., Huang Y., Yu X. A narrative review of gut-muscle axis and sarcopenia: The potential role of gut microbiota. Int J Gen Med. 2021;14:1263–73. DOI: 10.2147/IJGM.S301141Zhao J., Huang Y., Yu X. A narrative review of gut-muscle axis and sarcopenia: The potential role of gut microbiota. Int J Gen Med. 2021;14:1263–73. DOI: 10.2147/IJGM.S301141

The authors declare that there are no conflicts of interest present.