Effect of Inflammation on Amino Acid Profile in Heart Failure Patients

Abstract Background: Heart failure (HF) is a complex disease and inflammation play a crucial role in its pathophysiology. The metabolism of energy substrate alters in HF and these changes may lead to impairment in amino acid (AA) metabolism by increasing the heart's dependence on AAs. Limited studies evaluated the relationship between inflammation and AA profile in patients with HF. In this study, we aimed to evaluate the AA profile in patients with HF and to reveal its relationship with inflammation. Materials and Methods: Seventy-two patients with HF and 64 healthy controls were included in this study. C-reactive protein/albumin ratio (CAR) was used to assess inflammatory status of the patients. High performance liquid chromatography technique was used to evaluate the AA profile. Results:We detected that AAs profile was significantly changed in HF patients compared to controls. HF patients had also significantly higher CAR (p<0.001) level. The best cut-off value of CAR for predicting HF was 0.91, and patients were divided into 2 groups according to this cut-off value: CAR≥0.91 (high inflammation group) and CAR<0.91 (low inflammation group). When compared to low inflammation, patients with high inflammation had significantly different AAs profile. Correlation analysis showed that CAR was positively correlated with phenylalanine, tyrosine and asparagine whereas negatively correlated with valine, leucine and methionine levels. Conclusion: We found that AA profile significantly changed in patients with HF. Also, the impairment in AA metabolism was more pronounced in patients with higher inflammation compared to patients with lower inflammation. It is suggested that main mechanism underlying the impaired AA profile in HF may be increased inflammation. Keywords: Heart failure, inflammation, CRP to albumin ratio, amino acid profile ÖZ Amaç: Kalp yetmezliği (KY) kompleks bir hastalıktır ve inflamasyon patofizyolojisinde önemli bir rol oynar. KY'de enerji substratının metabolizması değişir ve bu değişiklikler kalbin amino asitlere (AA) bağımlılığını artırarak AA metabolizmasında bozulmaya yol açabilir. KY hastalarında inflamasyon ve AA profili arasındaki ilişkiyi değerlendiren bir çalışmalar sınırlıdır. Bu çalışmada, KY hastalarında AA profilini değerlendirmeyi ve inflamasyon ile ilişkisini ortaya koymayı amaçladık.Gereç ve Yöntem: 72 KY hastası ve 64 sağlıklı kontrol çalışmaya dahil edildi. Hastaların inflamatuvar durumunu değerlendirmek için C-reaktif protein/albümin oranı (CAR) kullanıldı. AA profilini değerlendirmek için yüksek performanslı sıvı kromatografi tekniği kullanıldı.Bulgular: AA profilinin, KY hastalarında kontrollere kıyasla anlamlı derecede değiştiğini saptadık. KY hastaları ayrıca anlamlı olarak daha yüksek CAR seviyesine sahipti (p<0.001). CAR’ın KY'yi öngörmede en iyi kesim değeri 0.91 idi ve hastalar bu kesim değerine göre 2 gruba ayrıldı: CAR≥0.91 (yüksek inflamasyon grubu) ve CAR<0.91 (düşük inflamasyon grubu). Düşük inflamasyonla karşılaştırıldığında, yüksek inflamasyonlu hastaların AA profili anlamlı derecede farklıydı. Korelasyon analizi CAR'ın fenilalanin, tirozin ve asparajin ile pozitif korelasyon gösterdiğini; aksine valin, lösin ve metiyonin seviyeleri ile negatif korelasyon gösterdiğini ortaya koydu. Sonuç: KY hastalarında AA profilinin önemli ölçüde değiştiğini bulduk. Ayrıca, AA metabolizmasındaki bozulma, inflamasyonu daha yüksek olan hastalarda, inflamasyonu daha düşük olan hastalara kıyasla daha belirgindi. KY'de bozulmuş AA profilinin altında yatan ana mekanizmanın artmış inflamasyon olabileceği düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Kalp yetmezliği, inflamasyon, CRP/ albümin oranı, amino asit profi