Terapevticheskii arkhivTerapevticheskii arkhivТерапевтический архив0040-36602309-5342LLC Obyedinennaya Redaktsiya69416910.26442/00403660.2025.12.203541Case reportsКлинические наблюденияResearch ArticleThe role of the ubiquitin-proteasome system in the development of acute myocardial injury. Case reportРоль убиквитин-протеасомной системы в развитии острого повреждения миокардаhttps://orcid.org/0000-0003-1878-4467KudlayDmitry A.КудлайДмитрий Анатольевич
Russian Federation

чл.-кор. РАН, д-р мед. наук, проф. каф. фармакологии Института фармации им. А.П. Нелюбина, зам. декана по научно-технологическому развитию фак-та биоинженерии и биоинформатики, проф. каф. фармакогнозии и промышленной фармации фак-та фундаментальной медицины

AVSamorodov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-9394-7994TarasovVadim V.ТарасовВадим Владимирович
Russian Federation

д-р фарм. наук, проф. каф. фармакологии Института фармации им. А.П. Нелюбина

AVSamorodov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-2615-7167SmolyarchukElena A.СмолярчукЕлена Анатольевна
Russian Federation

канд. мед. наук, доц., зав. каф. фармакологии Института фармации им. А.П. Нелюбина

AVSamorodov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-2202-7071ShchekinVlas S.ЩекинВлас Сергеевич
Russian Federation

канд. мед. наук, зав. научно-морфологической лаб.

AVSamorodov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-4792-7132ZavadichKsenia AЗавадичКсения Александровна
Russian Federation

канд. мед. наук, доц. каф. фармакологии Института фармации им. А.П. Нелюбина

AVSamorodov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-6809-5892KorunasVladislav I.КорунасВладислав Игоревич
Russian Federation

аспирант каф. фармакологии Института фармации им. А.П. Нелюбина

AVSamorodov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-8979-9135KrylovaIrina D.КрыловаИрина Дмитриевна
Russian Federation

аспирант каф. фармакологии Института фармации им. А.П. Нелюбина

AVSamorodov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-9302-499XSamorodovAleksandr V.СамородовАлександр Владимирович
Russian Federation

д-р мед. наук, проф. каф. фармакологии Института фармации им. А.П. Нелюбина, гл. науч. сотр. Центральной научно-исследовательской лаборатории

AVSamorodov@gmail.comSechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет)Lomonosov Moscow State UniversityФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Bashkir State Medical University of the Ministry of Health of the Russian FederationФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России140220269712Vario (various)Vario (разное)103110362410202523122025Copyright ©; 2026, Consilium MedicumCopyright ©; 2026, ООО "Консилиум Медикум"2026Consilium MedicumООО "Консилиум Медикум"https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0https://ter-arkhiv.ru/0040-3660/article/view/694169

Background. Acute myocardial injury (AMI) is a universal pathological process that complicates both cardiac and non-cardiac pathologies. However, understanding of the molecular mechanisms underlying the various types of AMI remains insufficient. One of the current concepts for the development of AMI is the regulation of the ubiquitin-proteasome system (UPS), which mediates apoptosis and the adaptive response to injury. However, the patterns of its activation in the myocardium in various clinical situations remain poorly understood.

Aim. To evaluate and compare the expression of ubiquitin and the deubiquitinating enzymes USP28/USP40 in patients who have suffered acute myocardial injury of various etiologies.

Materials and methods. As part of a single-center prospective cohort study (RNF-NSFC "Assessment of the Role of Deubiquitinating Enzymes in Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury and Development of Cardioprotective Agents", 2024–2026), three clinical cases were analyzed at the Clinic of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Bashkir State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Ufa) during the period 2024–2025. The analysis assessed and compared the dynamics of UPS activity depending on the mechanism of myocardial injury.

Results. Different causes of acute myocardial infarction demonstrate differential involvement of UPS components in the pathogenesis of coronary and non-coronary myocardial injury. IHC staining of ubiquitin in clinical cases demonstrates overexpression in the perifocal necrotic zone compared to areas more distant from necrosis, and moderate cytoplasmic and nuclear expression in myocardium without acute ischemic injury.

Conclusion. The prospects for further study of ubiquitin and deubiquitinating enzymes (USP28, USP40) in the search for potential targets for differential diagnosis and targeted therapy of AMI of various etiologies have been determined.

Введение. Острое повреждение миокарда (ОПМ) – универсальный патологический процесс, осложняющий течение как кардиальных, так и экстракардиальных патологий. Однако понимание молекулярных механизмов, лежащих в основе различных типов ОПМ, остается недостаточным. Одна из современных концепций развития ОПМ заключается в регуляции активности убиквитин-протеасомной системы (УПС), формирующей апоптоз и адаптационный ответ на повреждение, но паттерны ее активации в миокарде при различных клинических ситуациях малоизучены.

Цель. Оценка и сравнение экспрессии убиквитина и деубиквитинирующих ферментов USP28/USP40 у пациентов, перенесших ОПМ различной этиологии.

Материалы и методы. В рамках одноцентрового проспективного когортного исследования (РНФ-NSFC «Оценка роли деубиквитинирующих ферментов в ишемически-реперфузионном повреждении миокарда и разработка средств кардиопротекции», 2024–2026 гг.) на базе Клиники ФГБОУ ВО БГМУ в период 2024–2025 гг. проведен анализ 2 клинических случаев с оценкой и сравнением динамики активности УПС в зависимости от механизма повреждения миокарда.

Результаты. Разные причины развития ОПМ демонстрируют дифференцированное вовлечение компонентов УПС в патогенезе коронарогенного и некоронарогенного повреждения миокарда, ИГХ-окрашивание убиквитина при анализе клинических случаев демонстрирует сверхэкспрессию в перифокальной некротической зоне в сравнении с более отдаленными участками от некроза, умеренную цитоплазматическую и ядерную экспрессию в миокарде без острых ишемических повреждений.

Заключение. Определена перспективность дальнейшего изучения убиквитина и деубиквитинирующих ферментов (USP28, USP40) в качестве поиска потенциальных мишеней для дифференциальной диагностики и таргетной терапии ОПМ разной этиологии.

acute myocardial injuryubiquitinubiquitin-proteasome systemmyocardial infarctionperioperative myocardial injuryострое повреждение миокардаубиквитинубиквитин-протеасомная системаинфаркт миокардапериоперационное повреждение миокардаThe study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 24-45-00071 (NSFC partner grant No. 82361138563)Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда №24-45-00071 (грант-партнер NSFC №82361138563)Algoet M, Janssens S, Himmelreich U, et al. Myocardial ischemia-reperfusion injury and the influence of inflammation. Trends Cardiovasc Med. 2023;33(6):357-66. DOI:10.1016/j.tcm.2022.02.005Аверков О.В., Барбараш О.Л., Бойцов С.А., и др. Дифференцированный подход в диагностике, формулировке диагноза, ведении больных и статистическом учете инфаркта миокарда 2 типа (согласованная позиция). Российский кардиологический журнал. 2019;24(6):7-21 [Averkov OV, Barbarash OL, Boytsov SA. Differentiated approach in diagnostics, diagnosis formulation, case management and statistical accounting of type 2 myocardial infarction (position paper). Russian Journal of Cardiology. 2019;24(6):7-21 (in Russian)]. DOI:10.15829/1560-4071-2019-6-7-21Chen Y, Zhou D, Yao Y, et al. Monoubiquitination in homeostasis and cancer. Int J Mol Sci. 2022;23(11):5925. DOI:10.3390/ijms23115925Kavsak PA, Belley-Cote EP, Whitlock RP, Lamy A. Cardiac troponin testing in cardiac surgery. Expert Rev Cardiovasc Ther. 2023;21(11):729-31. DOI:10.1080/14779072.2023.2283123Dalal S, Shook PL, Singh M, Singh K. Cardioprotective Potential of Exogenous Ubiquitin. Cardiovasc Drugs Ther. 2021;35(6):1227-32. DOI:10.1007/s10557-020-07042-5Li Y, Reverter D. Molecular Mechanisms of DUBs Regulation in Signaling and Disease. Int J Mol Sci. 2021;22(3):986. DOI:10.3390/ijms22030986Ikeda F. Protein and nonprotein targets of ubiquitin modification. Am J Physiol Cell Physiol. 2023;324(5):C1053-60. DOI:10.1152/ajpcell.00069.2023Li D, Ma Q. Ubiquitin-specific protease: an emerging key player in cardiomyopathy. Cell Commun Signal. 2025;23(1):143. DOI:10.1186/s12964-025-02123-0Makaros Y, Raiff A, Timms RT, et al. Ubiquitin-independent proteasomal degradation driven by C-degron pathways. Mol Cell. 2023;83(11):1921-35. DOI:10.1016/j.molcel.2023.04.023Shook PL, Singh M, Singh K. Macrophages in the Inflammatory Phase Following Myocardial Infarction: Role of Exogenous Ubiquitin. Biology (Basel). 2023;12(9):1258. DOI:10.3390/biology12091258Диль С.В., Кирилин В.В., Иванов Н.М., Рябов В.В. Диагностика и лечение сепсис-индуцированной кардиомиопатии с использованием гемосорбционной терапии. Клинический случай. Российский кардиологический журнал. 2023;28(7):5355 [Dil SV, Kirilin VV, Ivanov NM, Ryabov VV. Diagnosis and treatment of sepsis-induced cardiomyopathy using hemosorption therapy: a case report. Russian Journal of Cardiology. 2023;28(7):5355 (in Russian)]. DOI:10.15829/1560-4071-2023-5355 EDN:HHPBKKCai J, Qian X, Qi Q, et al. Extracellular ubiquitin inhibits the apoptosis of hepatoma cells via the involvement of macrophages. Transl Cancer Res. 2020;9(4):2855-64. DOI:10.21037/tcr.2020.03.12Guo X, Liu L, Zhang Q, et al. E2F7 Transcriptionally Inhibits Microrna-199b Expression to Promote Usp47, Thereby Enhancing Colon Cancer Tumor Stem Cell Activity and Promoting the Occurrence of Colon Cancer. Front Oncol. 2021;10:565449. DOI:10.3389/fonc.2020.565449Cai J, Zhang Q, Qian X, et al. Extracellular ubiquitin promotes hepatoma metastasis by mediating M2 macrophage polarization via the activation of the CXCR4/ERK signaling pathway. Ann Transl Med. 2020;8(15):929. DOI:10.21037/atm-20-1054Chen S, Liu Y, Zhou H. Advances in the development ubiquitin-specific peptidase (USP) inhibitors. Int J Mol Sci. 2021;22(9):4546. DOI:10.3390/ijms22094546Семенюта В.В., Максимов Н.И., Анисимов С.В., и др. Динамика креатинфосфокиназы МВ в контексте реперфузионного повреждения миокарда. Российский кардиологический журнал. 2022;27(10):4954 [Semenyuta VV, Maksimov NI, Anisimov SV. Changes of creatine phosphokinase mb levels in the context of myocardial reperfusion injury. Russian Journal of Cardiology. 2022;27(10):4954 (in Russian)]. DOI:10.15829/1560-4071-2022-4954Lai KP, Chen J, Tse W. Role of deubiquitinases in human cancers: potential targeted therapy. Int J Mol Sci. 2020;21(7):2548. DOI:10.3390/ijms21072548Затейщиков Д.А., Фаворова О.О., Чумакова О.С. Молекулярная кардиология: от расшифровки генетической природы и механизмов развития заболевания до внедрения в клиническую практику. Терапевтический архив. 2022;94(4):463-6 [Zateyshchikov DA, Favorova OO, Chumakova OS. Molecular cardiology: from decoding the genetic nature and mechanisms of the diseases development to the introduction into the clinic. Terapevticheskii arkhiv (Ter. Arkh.). 2022;94(4):463-6 (in Russian)]. DOI:10.26442/00403660.2022.04.201467Lu X, Yang B, Qi R, et al. Targeting WWP1 ameliorates cardiac ischemic injury by suppressing KLF15-ubiquitination mediated myocardial inflammation. Theranostics. 2023;13(1):417-37. DOI:10.7150/thno.77694Окишева Е.А., Трушина О.Ю. Биомаркеры острого коронарного синдрома: от истоков до наших дней. Терапевтический архив. 2024;96(9):914-8 [Okisheva EA, Trushina OIu. Biomarkers in acute coronary syndromes: from the origins to the present. Terapevticheskii arkhiv (Ter. Arkh.). 2024;96(9):914-8 (in Russian)]. DOI:10.26442/00403660.2024.09.202854