Valor Diagnóstico dos Níveis Séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP na Detecção da Trombose Venosa de Membros Inferiores em Pacientes Idosos com Insuficiência Cardíaca

Xuelian Liu; Lina Mu; Shasha Ma; Huijing Zhang

doi:10.36660/abc.20250445

. 2026 Mar 2;123(1):e20250445. [Article in Portuguese] doi: 10.36660/abc.20250445

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Valor Diagnóstico dos Níveis Séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP na Detecção da Trombose Venosa de Membros Inferiores em Pacientes Idosos com Insuficiência Cardíaca

Xuelian Liu ^1,^{Correspondência:}, Lina Mu ¹, Shasha Ma ², Huijing Zhang ¹

PMCID: PMC13127813 PMID: 41880442

Resumo

Fundamento:

Os níveis séricos do ligante solúvel de CD40 (sCD40L), da quimiocina ligante 3 (CCL3) e do peptídeo natriurético cerebral N-terminal pró-hormonal (NT-proBNP) estão intimamente associados à insuficiência cardíaca (IC).

Objetivo:

Este estudo avaliou o valor preditivo dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP para trombose venosa de membros inferiores (TVMI) em pacientes idosos com IC.

Métodos:

Um total de 200 pacientes com IC foi incluído retrospectivamente e igualmente dividido em grupos com trombo e sem trombo, com base nos achados do ultrassom de veias dos membros inferiores. Os níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP foram medidos e analisados. Um valor de p < 0,05 foi considerado estatisticamente significativo.

Resultados:

Os níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP foram significativamente mais elevados no grupo com trombo em comparação com o grupo sem trombo (p < 0,05). A análise de regressão logística multivariada demonstrou que níveis séricos elevados de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP são fatores de risco para TVMI em pacientes com IC (p < 0,05). A área sob a curva característica de operação do receptor (ROC) (AUC) para os níveis séricos combinados de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP foi maior do que a de cada marcador individual (valores de Z: sCD40L = 3,337; CCL3 = 2,303; e NT-proBNP = 5,156; p < 0,001; p < 0,001; e p = 0,021, respectivamente).

Conclusão:

Níveis séricos elevados de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP foram associados à TVMI em pacientes idosos com IC. A combinação desses marcadores oferece alto valor diagnóstico para a detecção de TVMI nessa população.

Palavras-chave: Trombose Venosa, Insuficiência Cardíaca, Idoso

1. Os níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP foram significativamente mais elevados no grupo com trombo em comparação com o grupo sem trombo; 2. Níveis séricos elevados de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP representam fatores de risco para TVMI em pacientes com Insuficiência Cardíaca (IC); 3. A área sob a curva característica de operação do receptor (ROC) para os níveis séricos combinados de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP foi maior do que a de cada marcador individual.

Introdução

A insuficiência cardíaca (IC) é uma condição clínica multifatorial que resulta de defeitos estruturais ou funcionais do coração, limitando sua capacidade de contrair ou de os ventrículos relaxarem. A incidência de IC na China tem aumentado de forma constante em paralelo ao envelhecimento populacional.^1,2 Pacientes com IC geralmente apresentam sintomas como dispneia, fadiga e retenção de líquidos.^1,2

A trombose venosa de membros inferiores (TVMI) é um distúrbio concomitante comum em pacientes com IC. O Tromboembolismo Venoso (TEV), que inclui tanto a Embolia Pulmonar (EP) quanto a Trombose Venosa Profunda (TVP/TVMI), representa um risco particularmente grave para indivíduos com IC. De fato, pacientes com IC têm um risco 2–3 vezes maior de desenvolver TVMI e TEV em comparação à população geral.^3,4 Esse risco aumentado é amplamente atribuído a fatores como imobilidade, infecções agudas e comorbidades, incluindo a Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica (DPOC), que por si só eleva o risco de TEV.^5–7 Pacientes com IC podem apresentar consequências graves da TVP, incluindo insuficiência ventricular direita e aumento da mortalidade. A redução da velocidade do fluxo sanguíneo nos membros inferiores devido à TVP leva à inflamação da parede venosa e a um estado de hipercoagulabilidade, que compromete o retorno venoso. O risco de mortalidade pode aumentar se o trombo se desprender e causar uma embolia pulmonar.^8,9 Portanto, o diagnóstico preciso e a intervenção oportuna em pacientes com IC e TVMI são essenciais para melhorar o prognóstico.

Uma TVP em pacientes com IC está associada a fatores de risco, como idade avançada, sexo feminino e histórico de TVP ou EP. Os fatores de risco incluem anormalidades hereditárias da coagulação, doenças crônicas (como câncer), obesidade [Índice de Massa Corporal (IMC) elevado] e imobilidade prolongada. Fatores adicionais que podem aumentar a vulnerabilidade incluem cateteres venosos centrais, efeitos hormonais (como o estrogênio proveniente de terapia hormonal) e lesões nas veias decorrentes de trauma ou cirurgia. Em conjunto, essas variáveis demonstram a complexa interação entre fatores clínicos e demográficos que influenciam o risco de TVP em pacientes com IC.^10,11

O grau e o prognóstico da IC estão correlacionados com o biomarcador peptídeo natriurético cerebral N-terminal (NT-ProBNP), que reflete a função cardíaca.¹² O NT-ProBNP é essencial para o diagnóstico e avaliação da IC. Estudos demonstraram que fatores inflamatórios desempenham um papel importante na formação da TVP.¹³ Para regular as respostas inflamatórias, as plaquetas liberam o ligante solúvel do antígeno de diferenciação leucocitária 40 (sCD40L), uma glicoproteína transmembrana pertencente à família dos receptores do fator de necrose tumoral.¹⁴ Jin et al.¹⁵ relataram que pacientes idosos com IC grave apresentam níveis séricos elevados de sCD40L. A interação entre CD40 e sCD40L é crítica em condições inflamatórias. Os níveis de sCD40L são significativamente maiores em pacientes com IC, especialmente naqueles com IC grave, diabetes ou hipertensão, em comparação com controles saudáveis. O aumento do sCD40L pode impactar a função vascular e o remodelamento cardíaco, conforme evidenciado pela correlação com a gravidade clínica, o desequilíbrio neuro-hormonal e a disfunção ventricular esquerda.¹⁶ Outro estudo mostrou que pacientes com asma brônquica e pacientes com osteoporose apresentam níveis elevados da quimiocina pró-inflamatória CCL3, que desempenha papel importante no controle dos processos inflamatórios.¹⁷

A ultrassonografia venosa dos membros inferiores é considerada o "padrão-ouro" para o diagnóstico da TVP; entretanto, trata-se de um procedimento de alto custo. Biomarcadores séricos podem ser utilizados clinicamente para identificar índices associados à TVP e podem facilitar o diagnóstico em pacientes idosos com IC. A aplicação diagnóstica dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP em pacientes com IC e TVP tem sido limitada. O presente estudo avaliou a utilidade diagnóstica dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP em 200 pacientes idosos com IC, com o objetivo de fornecer subsídios para o diagnóstico clínico da IC concomitante à TVP.

Materiais e métodos

Um total de 200 pacientes idosos com IC, que receberam tratamento em nossa instituição entre julho de 2020 e julho de 2022, foi incluído neste estudo. Os pacientes foram categorizados em dois grupos (trombo e não trombo) com base nos resultados da ultrassonografia venosa dos membros inferiores no momento da admissão. O estudo seguiu os princípios éticos e os padrões para experimentação em seres humanos e foi aprovado pelo Comitê de Ética Médica de nosso hospital (n° 2022-1-035). Cada participante forneceu consentimento informado por escrito.

Critérios de inclusão

Os critérios de inclusão foram os seguintes: diagnóstico de IC com base no Consenso de Especialistas de 2021 sobre Avaliação da Qualidade e Indicadores de Controle para o Diagnóstico e Tratamento da Insuficiência Cardíaca na China, considerando histórico médico, sintomas, sinais, ecocardiografia e avaliação da função cardíaca;^18,19 concordância em realizar ultrassonografia venosa dos membros inferiores; idade superior a 60 anos; disponibilidade de dados clínicos completos.

Critérios de exclusão

Os critérios de exclusão foram os seguintes: presença de varizes nos membros inferiores, neoplasias, doenças hematológicas, EP, diabetes, fibrilação atrial ou DPOC; uso de anticoagulantes (incluindo varfarina, rivaroxabana, dabigatrana ou heparina de baixo peso molecular) antes da admissão; gestação ou lactação; disfunção grave de órgãos vitais, incluindo coração, fígado, baço ou rins; ausência de consentimento informado do paciente ou de sua família.

Principais reagentes e instrumentos

Os seguintes instrumentos e reagentes foram utilizados neste estudo: Philips Epiq 5C (Philips Healthcare, Cidade, Países Baixos); Analisador Bioquímico Automatizado Hitachi 7600 (Hitachi High-Technologies Corporation, Cidade, Japão); Leitor de Microplacas Multifuncional FK-SY96S (Shandong Lain Optoelectronics Technology Co., Ltd., Cidade, China); e kits de ELISA para sCD40L e CCL3 (Abcam, Cambridge, Reino Unido).

Coleta de informações gerais

Foram coletados dados de todos os participantes, incluindo idade, sexo, IMC, pressão arterial sistólica, pressão arterial diastólica, glicemia de jejum, Colesterol Total (CT), Triglicerídeos (TG), colesterol de lipoproteína de alta densidade (HDL-C), colesterol de lipoproteína de baixa densidade (LDL-C), lipoproteína (a) [Lp(a)], além do histórico médico de diabetes e hipertensão, juntamente com outros indicadores clínicos.

Exame de ultrassom

Um técnico realizou exames de ultrassom venoso dos membros inferiores à beira do leito imediatamente após a inclusão dos participantes no estudo, utilizando um aparelho de ultrassom equipado com transdutor linear de alta frequência (faixa de frequência: 6–12 MHz). A avaliação incluiu a veia femoral comum, veia femoral, veia femoral profunda (profunda femoris), veia poplítea, veia tibial anterior, veia tibial posterior, veia fibular (peroneal), veia dorsal do pé, veias intermusculares da perna e veias comunicantes. O diagnóstico de TVMI foi baseado nos critérios descritos na publicação de 2018 Lower Limb Venous Ultrasound: A Review of the American Institute of Ultrasound in Medicine Guidelines for Peripheral Venous Ultrasound Examination. Os pacientes foram posteriormente classificados em grupos com trombo ou sem trombo.

Coleta e armazenamento de soro

Na manhã seguinte à admissão, foram coletados 4 mL de sangue periférico de cada paciente com IC em tubos, que permaneceram em repouso à temperatura ambiente por 30 minutos. Para obtenção do soro, as amostras foram centrifugadas por 3 minutos a 3000 rpm. Em seguida, o soro foi alicotado em tubos estéreis tipo EP e armazenado a −20 °C.

Mensuração dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP

Os níveis séricos de NT-ProBNP foram determinados utilizando um analisador bioquímico automatizado. As concentrações séricas de sCD40L e CCL3 foram medidas de acordo com as instruções do fabricante fornecidas com os respectivos kits de ensaio.

Análise estatística

As análises estatísticas foram realizadas utilizando o SPSS versão 23.0. As variáveis contínuas são apresentadas como média ± Desvio Padrão (DP), e a normalidade foi avaliada pelo teste de Shapiro–Wilk. As diferenças nas características basais e nos níveis de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP entre os dois grupos foram comparadas utilizando o teste t de Student não pareado. As associações entre os níveis de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP foram avaliadas por meio da análise de correlação de Pearson. A ocorrência de TVMI em pacientes com IC foi investigada por meio de análise de regressão logística. As variáveis independentes incluídas no modelo de regressão logística multivariada foram Lp(a), contagem de plaquetas, creatina quinase, sCD40L, CCL3 e níveis de NT-ProBNP. O desempenho diagnóstico dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP para a identificação de trombose venosa em pacientes com IC foi avaliado por meio da análise da curva característica de operação do receptor (ROC). As comparações da área sob a curva ROC (AUC) foram realizadas utilizando o teste Z. Valores de P < 0,05 foram considerados estatisticamente significativos.

Resultados

Dados clínicos foram coletados de 200 pacientes, que foram divididos em grupo sem trombose (n = 100) e grupo com trombose (n = 100). Não houve diferenças significativas em relação ao sexo e à idade entre os dois grupos (Tabela 1).

Tabela 1. Comparação dos dados clínicos gerais entre os grupos sem trombose e com trombose (Média±DP).

Indicadores clínicos	Grupo sem trombose (n=100)	Grupo com trombose (n=100)	p
Idade (anos)	69,12±5,26	68,54±5,84	0,461
Homens/mulheres (casos)	50/50	55/45	0,479
IMC (Kg/m²)	22,18±2,69	21,92±3,02	0,521
Pressão arterial sistólica (mmHg)	132,54±17,48	136,20±18,17	0,148
Pressão arterial diastólica (mmHg)	81,25±9,62	83,33±9,34	0,122
Glicemia de jejum (mmol/L)	4,86±0,85	4,93±0,74	0,535
CT (mmol/L)	4,05±0,36	4,09±0,40	0,458
TG (mmol/L)	2,26±0,18	2,31±0,20	0,065
HDL-C (mmol/L)	1,89±0,52	1,95±0,47	0,393
LDL-C (mmol/L)	2,65±0,30	2,68±0,32	0,495
Lp(a) (mg/L)	187,56±26,28	332,04±37,41	<0,001
História de diabetes mellitus (sim/não, casos)	32/68	28/72	0,537
História de hipertensão (sim/não, casos)	26/74	30/70	0,529

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IMC: índice de massa corporal; CT: colesterol total; TG: triglicerídeos; HDL-C: colesterol de lipoproteína de alta densidade; LDL-C: colesterol de lipoproteína de baixa densidade; Lp(a): lipoproteína.

Comparação das informações gerais entre os dois grupos

O nível médio de Lp(a) no grupo sem trombose foi significativamente menor do que no grupo com trombose. Em contraste, os níveis médios de TG, IMC, pressão arterial sistólica e diastólica, glicemia de jejum, CT, HDL-C, LDL-C e os históricos de diabetes e hipertensão não apresentaram diferenças estatisticamente significativas. Esses achados fornecem um contexto valioso para a compreensão do perfil clínico geral de ambos os grupos (Tabela 1).

Comparação dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP entre os grupos

A Tabela 2 apresenta a comparação dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP entre o grupo sem trombose (n = 100) e o grupo com trombose (n = 100). Os níveis de NT-ProBNP foram significativamente mais elevados no grupo com trombose em comparação ao grupo sem trombose. Da mesma forma, os níveis de sCD40L estavam aumentados no grupo com trombose em relação ao grupo sem trombose. Os níveis de CCL3 também apresentaram aumento significativo no grupo com trombose em comparação ao grupo sem trombose.

Tabela 2. Comparação dos níveis séricos de peptídeo natriurético cerebral N-terminal pró-hormonal, ligante solúvel do antígeno de diferenciação de leucócitos 40 e quimiocina ligante do motivo CC 3 entre os grupos não trombótico e trombótico (média ± DP).

Biomarcadores	Grupo sem trombose (n=100)	Grupo com trombose (n=100)	p
NT-ProBNP (pg/mL)	246,21±30,47	285,18±38,20	<0,001
sCD40L (ng/mL)	6,95±1,76	9,16±1,84	<0,001
CCL3 (ng/L)	24,16±5,36	32,29±7,58	<0,001

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NT-proBNP: peptídeo natriurético cerebral N-terminal pró-hormonal; sCD40L: ligante solúvel do antígeno de diferenciação de leucócitos 40; CCL3: quimiocina ligante do motivo CC 3.

Análise de Correlação de Pearson dos níveis de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP em pacientes com IC e TVMI

Os resultados da análise de correlação de Pearson mostraram que, em pacientes com IC e TVMI, houve correlação positiva entre os níveis séricos de NT-ProBNP e sCD40L (r = 0,549; p < 0,001; Figura 1), entre NT-ProBNP e CCL3 (r = 0,543; p < 0,001; Figura 2) e entre sCD40L e CCL3 (r = 0,512; p < 0,001; Figura 3).

Análise de regressão logística multivariada dos fatores que afetam o diagnóstico em pacientes com IC e TVMI

A Tabela 3 apresenta os resultados da análise de regressão logística multivariada dos fatores associados à TVMI em pacientes com IC. O NT-ProBNP aumentou significativamente as chances de trombose. Os níveis séricos de sCD40L também se destacaram como um forte preditor. Além disso, os níveis séricos de CCL3 mostraram associação significativa com o risco de trombose. Esses achados destacam sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP como fatores críticos na avaliação do risco trombótico em pacientes com IC.

Tabela 3. Análise de regressão logística multivariada dos fatores que afetam a trombose venosa de membros inferiores em pacientes com insuficiência cardíaca.

Variável	B	SE	Waldχ2	p	OR	IC95%
NT-ProBNP	1,834	0,704	6,784	0,009	6,257	1,574~24,867
sCD40L	0,814	0,214	14,470	<0,001	2,257	1,483~3,433
CCL3	2,105	0,931	5,113	0,024	8,208	1,324~50,900

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NT-proBNP: peptídeo natriurético cerebral N-terminal pró-hormonal; sCD40L: ligante solúvel do antígeno de diferenciação de leucócitos 40; CCL3: quimiocina ligante do motivo CC 3; IC: intervalo de confiança.

Análise do valor diagnóstico dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP em pacientes com IC complicada por TVMI

A utilidade diagnóstica dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP em pacientes com IC e TVMI foi avaliada (Tabela 4, Figura 4). Com um valor de corte de 264,93 pg/mL, o NT-ProBNP apresentou uma AUC de 0,730, com sensibilidade de 68,00% e especificidade de 73,00%, resultando em um índice de Youden de 0,380. O nível sérico de sCD40L demonstrou desempenho diagnóstico superior, com uma AUC de 0,820 e valor de corte de 7,07 ng/mL, alcançando sensibilidade de 90,00% e especificidade de 61,00%, e um índice de Youden de 0,510. O nível sérico de CCL3 apresentou a maior acurácia diagnóstica, com uma AUC de 0,861, valor de corte de 28,96 ng/L, sensibilidade de 76,00%, especificidade de 84,00% e índice de Youden de 0,600. Quando os três biomarcadores foram combinados, a AUC aumentou para 0,894, com sensibilidade de 62,00% e especificidade de 91,00%, ressaltando o valor diagnóstico coletivo (Figura Central). A análise combinada foi superior ao desempenho diagnóstico individual de NT-ProBNP, sCD40L e CCL3 (Z para combinação vs. NT-ProBNP = 5,156, p < 0,001; Z para combinação vs. sCD40L = 3,337, p < 0,001; Z para combinação vs. CCL3 = 2,303, p = 0,021).

Tabela 4. Valor diagnóstico dos níveis séricos de NT-proBNP, sCD40L e CCL3 na insuficiência cardíaca associada à trombose venosa de membros inferiores.

Variáveis	AUC	Ponto de corte	IC95%	Sensibilidade (%)	Especificidade (%)	Índice de Youden
NT-ProBNP	0,730	264,93 pg/mL	0,663~0,790	68,00	73,00	0,380
sCD40L	0,820	7,07 ng/mL	0,759~0,870	90,00	61,00	0,510
CCL3	0,861	28,96 ng/L	0,805~0,905	76,00	84,00	0,600
Os três indicadores combinados	0,894	-	0,843~0,933	62,00	91,00	0,650

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AUC: Área sob a curva ROC; NT-proBNP: peptídeo natriurético cerebral N-terminal pró-hormonal; sCD40L: ligante solúvel do antígeno de diferenciação de leucócitos 40; CCL3: quimiocina ligante do motivo CC 3; IC: intervalo de confiança.

Discussão

Pacientes com IC frequentemente apresentam um estado de hipercoagulabilidade, o que aumenta de forma significativa o risco de trombose. A incidência de trombose venosa em pacientes com IC crônica excede 15%, e essa taxa aumenta com o avanço da idade, maior duração da doença e piora na classificação da função cardíaca.²⁰ Na prática clínica atual, pacientes com IC de alto risco são geralmente tratados com terapia anticoagulante extensa. No entanto, essa abordagem carece de evidências farmacológicas suficientes, demonstra eficácia clínica limitada e acarreta risco de reações adversas graves em pacientes com condições complexas.²¹

As reações adversas mais comuns incluem sangramentos internos, como hemorragia gastrointestinal, e sangramentos externos decorrentes de cortes ou contusões, com sintomas como hematêmese, hemoptise ou melena. Além disso, os pacientes podem desenvolver bolhas sanguíneas, equimoses e sangramento gengival, especialmente após a escovação dos dentes. O sangramento interno também pode se manifestar como cefaleias intensas ou desconforto abdominal, enquanto perdas sanguíneas significativas podem se apresentar com fraqueza ou desorientação.

Portanto, para manejar eficazmente esses riscos e garantir a segurança dos pacientes durante a terapia, os profissionais de saúde devem monitorar de perto os pacientes em uso de anticoagulantes.^22–24 Consequentemente, o diagnóstico precoce da TVMI em pacientes com IC e o início imediato do tratamento são de vital importância.

O NT-proBNP, um neuro-hormônio essencial liberado pelas células miocárdicas do ventrículo esquerdo, é um indicador crucial da função cardíaca. O peptídeo natriurético cerebral, que promove vasodilatação e protege a função cardíaca, é produzido quando o NT-proBNP é clivado. As concentrações de NT-proBNP no sangue são modestas em condições fisiológicas normais, mas aumentam rapidamente em situações patológicas, tornando-o um marcador essencial para monitorar a função cardíaca e determinar o prognóstico em pacientes com IC.²⁵

Os níveis séricos de NT-proBNP, que estão marcadamente elevados em pacientes idosos com diabetes mellitus complicado por IC com fração de ejeção preservada, foram relatados por Li et al.²⁶ como um fator de risco independente. Feld et al.²⁷ também identificaram uma associação significativa entre o tamanho do ventrículo esquerdo e os níveis de NT-proBNP, sugerindo que níveis elevados de NT-proBNP podem indicar maior risco de insuficiência cardiopulmonar em pacientes com doença falciforme.

Os níveis de NT-proBNP são mais altos em pacientes com fibrilação atrial do que naqueles em ritmo sinusal. A interpretação do NT-proBNP na IC é dificultada pela presença de fibrilação atrial, tornando mais complexo distinguir entre as duas condições. Além disso, comorbidades como embolia pulmonar e insuficiência renal também podem aumentar os níveis de NT-proBNP em pacientes com IC.²⁸ Em indivíduos com IC crônica, os níveis de NT-proBNP são comparáveis entre homens e mulheres. No entanto, em contraste com os homens (2145 ng/L), as mulheres apresentaram um valor de corte ótimo prognóstico mais elevado (2339 ng/L). Isso sugere que valores de corte de NT-proBNP específicos para o sexo feminino podem melhorar a estratificação de risco em pacientes com IC.^29–31

O nível sérico de NT-proBNP no grupo com trombo foi significativamente maior que no grupo sem trombo, indicando que a elevação do NT-proBNP pode contribuir para o desenvolvimento de TVMI em pacientes com IC. Além disso, a AUC para o NT-proBNP no diagnóstico de IC com TVMI foi de 0,730, sugerindo que a dosagem sérica de NT-proBNP pode servir como marcador suplementar para identificar TVMI em pacientes com IC. Para otimizar os desfechos clínicos, os médicos devem agir prontamente quando os níveis de NT-proBNP excederem 264,93 pg/mL.

Um fator conhecido como sCD40L é produzido quando as plaquetas regulam respostas inflamatórias. Após a ativação plaquetária, o sCD40L é liberado do armazenamento nos grânulos α. Os níveis plasmáticos de sCD40L são considerados influências significativas tanto na ativação plaquetária quanto no prognóstico das doenças cardiovasculares. Os níveis de sCD40L no sangue periférico mostraram-se consideravelmente mais elevados em indivíduos idosos com doença arterial coronariana e estão positivamente correlacionados com a hipertensão. Esse achado sugere que o sCD40L pode ser útil na avaliação da estabilidade e do prognóstico desses pacientes.

Além disso, Zhang et al.³² relataram uma associação significativa entre a reestenose vascular e os níveis séricos de sCD40L em indivíduos com doença arterial coronariana. No presente estudo, os níveis séricos de sCD40L foram significativamente mais elevados no grupo com trombo, sugerindo que o aumento de sCD40L pode estar relacionado ao desenvolvimento de TVMI em pacientes com IC. Essa observação pode ser explicada pelo estado de hipercoagulabilidade, que estimula as plaquetas e promove a liberação de sCD40L dos grânulos α para a circulação, elevando assim os níveis séricos de sCD40L.

Os resultados indicam que pacientes com IC e TVMI têm maior probabilidade de apresentar níveis sanguíneos de sCD40L > 7,07 ng/mL. A AUC diagnóstica para o sCD40L sérico na detecção de IC com TVMI foi de 0,820. Esses achados enfatizam que a determinação dos níveis séricos de sCD40L pode ser clinicamente valiosa para o diagnóstico de TVMI em pacientes idosos com IC.

O CCL3 é uma quimiocina crucial que facilita a migração de linfócitos T, mastócitos e eosinófilos, estando intimamente associado à resposta inflamatória.³³ Além disso, pesquisas recentes demonstraram uma forte associação entre CCL3 e TVMI. Mu et al.³⁴ relataram que os níveis séricos de CCL3 estavam fortemente correlacionados com TVMI pós-operatória em pacientes com câncer cervical, sugerindo que os níveis séricos de CCL3 devem ser continuamente monitorados e controlados para a prevenção e o manejo dessa condição. Os níveis séricos de CCL3 no grupo com trombo em nossa pesquisa foram consideravelmente mais elevados do que no grupo sem trombo, indicando que níveis aumentados de CCL3 podem estar associados a um maior risco de TVMI em pacientes com IC. Além disso, a AUC diagnóstica do CCL3 sérico na detecção de IC com TVMI foi de 0,861, indicando que os níveis séricos de CCL3 podem ser utilizados como marcador complementar para o diagnóstico dessa condição. Para prevenir e tratar a TVMI, os médicos devem adotar rapidamente terapia anticoagulante adequada quando os níveis sanguíneos de CCL3 ultrapassarem 28,96 ng/L.

Associações significativas entre biomarcadores foram demonstradas em pacientes com IC e TVMI por meio da análise de correlação de Pearson. Os níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP apresentaram fortes correlações, sugerindo um mecanismo comum envolvendo a gravidade da IC, inflamação e trombose. Além disso, foi observada uma correlação significativa entre sCD40L e CCL3, indicando uma possível interação entre esses dois biomarcadores na promoção de processos trombóticos. Esses achados ressaltam a importância desses indicadores na avaliação do risco de trombose venosa em pacientes com IC.

Uma associação positiva foi relatada entre os níveis sanguíneos de sCD40L e CCL3 e marcadores da função de coagulação, como fibrinogênio e dímero-D, enquanto correlações negativas foram observadas com o tempo de protrombina,, tempo de trombina e tempo de tromboplastina parcial ativada. Níveis elevados de sCD40L e CCL3 também foram associados a uma maior incidência de TVP pós-operatória em indivíduos com múltiplas fraturas de costelas.³⁵

Em conjunto, essas associações destacam a interação entre sCD40L, CCL3 e NT-proBNP, sugerindo que esses fatores podem atuar de forma sinérgica na indução da TVMI em pacientes com IC. Investigações adicionais são necessárias para compreender melhor essas conexões e suas implicações na estratificação de risco e na terapia individualizada nessa população de pacientes.

Um estudo de regressão logística multivariada revelou que sCD40L, CCL3 e NT-proBNP são fatores de risco significativos para o desenvolvimento de TVMI em pacientes com IC. O OR indica as associações multiplicativas entre os grupos trombótico e não trombótico (controle) para cada biomarcador associado ao risco de TVMI, com base na análise de regressão logística multivariada.

O OR de 2,257 para sCD40L indica que pacientes com níveis aumentados de sCD40L têm 2,26 vezes mais probabilidade de apresentar trombose do que o grupo controle. O CCL3 apresentou um OR de 8,208, indicando que indivíduos com níveis elevados de CCL3 têm 8,21 vezes mais probabilidade de desenvolver trombose venosa do que o grupo controle. Finalmente, um OR de 6,257 para NT-proBNP indica que pacientes com níveis aumentados de NT-proBNP têm aproximadamente 6,26 vezes mais probabilidade de apresentar trombose venosa do que o grupo controle. Esses odds ratios demonstram o risco elevado associado a cada biomarcador ao comparar os grupos trombótico e não trombótico.

A análise da curva ROC revelou que a combinação de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP para o diagnóstico de IC com TVMI resultou em uma AUC de 0,894 e especificidade de 91,00%, superando a AUC e a especificidade individuais de cada biomarcador. Esses achados sugerem que o uso combinado de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP aprimora a acurácia diagnóstica da IC com TVMI, oferecendo informações valiosas para o diagnóstico clínico e a terapia. Níveis elevados de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP têm sido associados a uma maior incidência de TVMI em pacientes com IC.

Existem várias limitações no presente estudo. Primeiro, os achados podem não ser amplamente generalizáveis devido ao tamanho pequeno e homogêneo da amostra de 200 pacientes. Segundo, o desenho transversal limita a capacidade de avaliar variações temporais nos níveis de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP. Terceiro, alguns potenciais fatores de confusão, como estilo de vida e comorbidades, podem não ter sido totalmente considerados, o que poderia ter afetado a precisão dos resultados. Quarto, o estudo não comparou fatores de risco bem estabelecidos com sCD40L, CCL3 e NT-proBNP, o que justifica investigações adicionais. Finalmente, a aplicabilidade prática dos achados pode ter sido limitada pela ausência de uma análise abrangente dos mecanismos moleculares subjacentes às correlações observadas e pela falta de avaliação de estratégias terapêuticas em relação aos níveis dos biomarcadores.

Conclusão

Os níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP foram encontrados significativamente elevados em pacientes com IC acompanhada de TVMI. O uso combinado desses biomarcadores pode facilitar o diagnóstico de TVMI em pacientes idosos com IC de forma mais rápida e precisa. São necessárias mais pesquisas experimentais para investigar os mecanismos subjacentes de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP no contexto da IC com TVMI, uma vez que esses processos ainda são pouco compreendidos.

Funding Statement

Fontes de financiamento O presente estudo foi financiado por Hebei Province Medical Science Research Project (No. 20232184).

Footnotes

Fontes de financiamento: O presente estudo foi financiado por Hebei Province Medical Science Research Project (No. 20232184).

Vinculação acadêmica: Este artigo é parte de um projeto de pesquisa de Xuelian Liu pelo Harrison International Peace Hospital.

Aprovação ética e consentimento informado: Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Harrison International Peace Hospital sob o número de protocolo 2022-1-035. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.

Uso de Inteligência Artificial: Os autores não utilizaram ferramentas de inteligência artificial no desenvolvimento deste trabalho.

Disponibilidade de Dados

Os conteúdos subjacentes ao texto da pesquisa estão contidos no manuscrito.

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Diagnostic Value of Serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP Levels in Detection of Lower Limb Venous Thrombosis among Elderly Patients with Heart Failure

Xuelian Liu ¹, Lina Mu ¹, Shasha Ma ², Huijing Zhang ¹

Abstract

Background:

The serum levels of soluble CD40 ligand (sCD40L), cytokine ligand 3 (CCL3), and N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP) are closely associated with heart failure (HF).

Objective:

This study evaluated the predictive value of serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels for lower limb venous thrombosis (LLVT) in elderly patients with HF.

Methods:

A total of 200 patients with HF were retrospectively included and equally divided into thrombus and non-thrombus groups based on lower limb vein ultrasound findings. Serum levels of sCD40L, CCL3, and NT-proBNP were measured and analyzed. A p-value < 0.05 was considered statistically significant.

Results:

Serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels were significantly higher in the thrombus group compared with the non-thrombus group (p < 0.05). Multivariate logistic regression analysis demonstrated that elevated serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels are risk factors for LLVT in patients with HF (p < 0.05). The area under the receiver operating characteristic (ROC) curve (AUC) for the combined serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels was greater than that of each individual marker (Z values: sCD40L = 3.337, CCL3 = 2.303, and NT-proBNP = 5.156; p < 0.001, p < 0.001, and p = 0.021, respectively).

Conclusion:

Elevated serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels were associated with LLVT in elderly patients with HF. The combination of these markers provides high diagnostic value for the detection of LLVT in this population.

Keywords: Trombose Venosa, Heart Failure, Aged

Introduction

Heart failure (HF) is a multifactorial clinical disease that results from structural or functional defects of the heart, limiting its ability to contract or the ventricles to relax. The incidence of HF in China has been steadily increasing in parallel with population aging.^1,2 Patients with HF typically present with symptoms such as dyspnea, fatigue, and fluid retention.^1,2

Lower limb venous thrombosis (LLVT) is a common concomitant disorder in HF patients. Venous thromboembolism (VTE), which encompasses both pulmonary embolism (PE) and deep vein thrombosis (DVT/LLVT), poses a particularly serious risk for individuals with HF. Indeed, HF patients have a 2–3 times higher risk of developing LLVT and VTE compared to the general population.^3,4 This increased risk is largely attributed to factors such as immobility, acute infections, and comorbidities including chronic obstructive pulmonary disease, which itself elevates the risk of VTE.^5–7 HF patients may experience severe consequences from DVT, including right ventricular failure and increased mortality. Reduced blood flow velocity in the lower limbs due to DVT leads to venous wall inflammation and a hypercoagulable state, which impairs venous return. Mortality risk may rise if the thrombus dislodges and causes a pulmonary embolism.^8,9 Therefore, accurate diagnosis and timely intervention in HF patients with LLVT are essential to improving prognosis.

A DVT in HF patients is associated with risk factors, such as advanced age, female gender, and a history of DVT or PE. Risk factors include inherited coagulation abnormalities, long-term illnesses (such as cancer), obesity (a high body mass index [BMI]), and extended immobility. Additional factors that may raise vulnerability include central venous catheters, hormonal effects (such as estrogen from hormone therapy), and injury to the veins from trauma or surgery. Taken together, these variables demonstrate the intricate interaction between clinical and demographic factors that influence the risk of a DVT in patients with HF.^10,11

1. Serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels were significantly higher in the thrombus group compared with the non-thrombus group; 2. Elevated serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels represent risk factors for LLVT in patients with HF; 3. The area under the receiver operating characteristic (ROC) curve for the combined serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels was greater than that of each individual marker.

The degree and prognosis of HF are correlated with the biomarker N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-ProBNP), which reflects cardiac function.¹² NT-ProBNP is essential for diagnosing and evaluating HF. Studies have shown that inflammatory factors have an important role in the formation of a DVT.¹³ To regulate inflammatory responses, platelets release soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand (sCD40L), which is a transmembrane glycoprotein that is a member of the tumor necrosis factor receptor family.¹⁴ Jin et al.¹⁵ reported that elderly patients with severe HF have elevated serum sCD40L levels. The interaction between CD40 and sCD40L is critical in inflammatory conditions. The sCD40L level is much greater in HF patients, especially in patients with severe HF, diabetes, or hypertension than healthy controls. An increased sCD40L level may have an impact on vascular function and cardiac remodeling, as evidenced by the correlation with clinical severity, neurohormonal imbalance, and left ventricular dysfunction.¹⁶ Another report showed that patients with bronchial asthma and patients with osteoporosis have elevated levels of the pro-inflammatory chemokine, CCL3, which is important in controlling inflammatory processes.¹⁷

Venous ultrasound of the lower extremities is considered the "gold standard" for diagnosing DVT; however, it is a high-cost procedure. Serum biomarkers can be used clinically to identify indices associated with DVT and may facilitate diagnosis in elderly patients with HF. The diagnostic application of serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels in HF patients with DVT has been limited. The present study evaluated the diagnostic utility of serum sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels in 200 elderly HF patients, aiming to provide guidance for the clinical diagnosis of HF with concomitant DVT.

Materials and methods

A total of 200 elderly patients with HF who received treatment at our institution between July 2020 and July 2022 were enrolled in the current study. Patients were categorized into two groups (thrombus and non-thrombus) based on the results of lower leg venous ultrasonography at the time of admission. This study adhered to the ethical principles and standards for human experimentation and was approved by the Medical Ethics Committee of our hospital (No. 2022-1-035). Each participant gave written informed consent.

Inclusion criteria

The inclusion criteria were as follows: Diagnosis of HF based on the 2021 Expert Consensus on the Quality Evaluation and Control Indicators for the Diagnosis and Treatment of Heart Failure in China, considering medical history, symptoms, signs, echocardiography, and cardiac function assessment;^18,19 agreement to undergo lower limb venous ultrasonography; age greater than 60 years; availability of complete clinical data.

Exclusion criteria

The exclusion criteria were as follows: Presence of lower limb varicose veins, malignancies, hematologic diseases, PE, diabetes, atrial fibrillation, or COPD; use of anticoagulants (including warfarin, rivaroxaban, dabigatran, or low-molecular-weight heparin) prior to admission; pregnancy or lactation; severe dysfunction of vital organs, including the heart, liver, spleen, or kidneys; lack of informed consent from the patient or the patient's family.

Main reagents and instruments

The following instruments and reagents were used in this study: Philips Epiq 5C (Philips Healthcare, City, the Netherlands); Hitachi 7600 Automated Biochemical Analyzer (Hitachi High-Technologies Corporation, City, Japan); FK-SY96S Multifunctional Microplate Reader (Shandong Lain Optoelectronics Technology Co., Ltd., City, China); and sCD40L and CCL3 ELISA kits (Abcam, Cambridge, UK).

Collection of general information

Data were collected from all participants, including age, sex, BMI, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, fasting blood glucose, total cholesterol (TC), triglycerides (TG), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C), lipoprotein (a) [Lp(a)], and medical history of diabetes and hypertension, along with other clinical indicators.

Ultrasound examination

A technician performed bedside lower limb venous ultrasound examinations immediately after participants were enrolled in the study using an ultrasound machine equipped with a high-frequency linear array probe (probe frequency range, 6–12 MHz. The assessment included the common femoral vein, femoral vein, deep femoral vein (profunda femoris vein), popliteal vein, anterior tibial vein, posterior tibial vein, peroneal vein, dorsal vein of the foot, intermuscular veins of the lower leg, and communicating veins. The diagnosis of LLVT was based on the criteria outlined in the 2018 publication, Lower Limb Venous Ultrasound: A Review of the American Institute of Ultrasound in Medicine Guidelines for Peripheral Venous Ultrasound Examination.¹⁹ Patients were subsequently classified into thrombus or non-thrombus groups.

Serum collection and storage

On the morning following admission, 4 mL of peripheral blood was collected from each HF patient into tubes and left to stand at room temperature for 30 minutes. To obtain serum, the samples were centrifuged for 3 minutes at 3000 rpm. The serum was then aliquoted into sterile EP tubes and stored at −20 °C.

Measurement of Serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP Levels

Serum NT-ProBNP levels were measured using an automated biochemical analyzer. Serum concentrations of sCD40L and CCL3 were determined according to the manufacturer's instructions provided with the respective assay kits.

Statistical analysis

Statistical analyses were performed using SPSS version 23.0. Continuous variables are presented as mean ± standard deviation (SD), and normality was assessed using the Shapiro–Wilk test. Differences in baseline characteristics and in sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels between the two groups were compared using the unpaired Student's t-test. Associations among sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels were evaluated using Pearson correlation analysis. The occurrence of LLVT in patients with HF was investigated using logistic regression analysis. Independent variables included Lp(a), platelet count, creatine kinase, sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels in the multivariate logistic regression model. The diagnostic performance of serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels for identifying venous thrombosis in HF was assessed using receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. Comparisons of the area under the ROC curve (AUC) were performed using the Z-test. A P value < 0.05 was considered statistically significant.

Results

General clinical data were collected from 200 patients, who were divided into a non-thrombosis group (n = 100) and a thrombosis group (n = 100). There were no significant differences in sex or age between the two groups (Table 1).

Table 1. Comparison of general clinical data between the non-thrombosis and thrombosis groups (Mean±SD).

Clinical indicators	Non-thrombosis Group (n=100)	Thrombosis Group (n=100)	p
Age (years)	69.12±5.26	68.54±5.84	0.461
Male/female (cases)	50/50	55/45	0.479
BMI (kg/m²)	22.18±2.69	21.92±3.02	0.521
Systolic blood pressure (mmHg)	132.54±17.48	136.20±18.17	0.148
Diastolic blood pressure (mmHg)	81.25±9.62	83.33±9.34	0.122
Fasting blood glucose (mmol/L)	4.86±0.85	4.93±0.74	0.535
TC (mmol/L)	4.05±0.36	4.09±0.40	0.458
TG (mmol/L)	2.26±0.18	2.31±0.20	0.065
HDL-C (mmol/L)	1.89±0.52	1.95±0.47	0.393
LDL-C (mmol/L)	2.65±0.30	2.68±0.32	0.495
Lp(a) (mg/L)	187.56±26.28	332.04±37.41	<0.001
History of diabetes mellitus (yes/no, cases)	32/68	28/72	0.537
History of hypertension (yes/no, case)	26/74	30/70	0.529

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BMI: body mass index; TC: total cholesterol; TG: triglycerides; HDL-C: high-density lipoprotein-cholesterol; LDL-C: low-density lipoprotein-cholesterol. Lp(a): lipoprotein.

Comparison of general information between the two groups

The average Lp(a) level in the non-thrombosis group was significantly lower than that in the thrombosis group. In contrast, average TG levels, BMI, systolic and diastolic blood pressure, fasting blood glucose, TC, HDL-C, LDL-C, and histories of diabetes and hypertension showed no statistically significant differences. These findings provide valuable context for understanding the overall clinical profile of both groups (Table 1).

Comparison of Serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels between groups

Table 2 presents the comparison of serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels between the non-thrombotic group (n = 100) and the thrombotic group (n = 100). NT-ProBNP levels were significantly higher in the thrombotic group than in the non-thrombotic group. Similarly, sCD40L levels were elevated in the thrombotic group compared with the non-thrombotic group. CCL3 levels were also significantly increased in the thrombotic group relative to the non-thrombotic group.

Table 2. Comparison of serum N-terminal pro-brain natriuretic peptide, soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand and chemokine CC motif ligand 3 levels between the non-thrombotic and thrombotic groups (mean ± SD).

Biomarkers	Non-thrombotic group (n=100)	Thrombosis group (n=100)	p
NT-ProBNP (pg/mL)	246.21±30.47	285.18±38.20	<0.001
sCD40L (ng/mL)	6.95±1.76	9.16±1.84	<0.001
CCL3 (ng/L)	24.16±5.36	32.29±7.58	<0.001

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NT-ProBNP: N-terminal pro-brain natriuretic peptide; sCD40L: soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand; CCL3: chemokine CC motif ligand 3.

Pearson correlation analysis of sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP Levels in HF patients with LLVT

The results of the Pearson correlation analysis showed that in HF patients with LLVT, there was a positive correlation between serum NT-ProBNP and sCD40L levels (r = 0.549; p < 0.001; Figure 1), between NT-ProBNP and CCL3 levels (r = 0.543; p < 0.001; Figure 2), and between sCD40L and CCL3 levels (r = 0.512; p < 0.001; Figure 3).

Multivariate logistic regression analysis of factors affecting aiagnosis in HF patients with LLVT

Table 3 shows the multivariate logistic regression analysis of factors influencing Table 3 presents the results of the multivariate logistic regression analysis of factors associated with LLVT in HF patients. NT-ProBNP significantly increased the odds of thrombosis. Serum sCD40L levels also emerged as a strong predictor. Additionally, serum CCL3 levels were significantly associated with thrombosis risk. These findings highlight sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP as critical factors in assessing thrombotic risk among patients with HF.

Table 3. Multivariate logistic regression analysis of factors influencing lower extremity venous thrombosis in patients with heart failure.

Variable	B	SE	Waldχ2	p	OR	95%CI
NT-ProBNP	1.834	0.704	6.784	0.009	6.257	1.574~24.867
sCD40L	0.814	0.214	14.470	<0.001	2.257	1.483~3.433
CCL3	2.105	0.931	5.113	0.024	8.208	1.324~50.900

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NT-ProBNP: N-terminal pro-brain natriuretic peptide; sCD40L: soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand; CCL3: chemokine CC motif ligand 3; CI: confidence interval.

Diagnostic value analysis of serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels for HF complicated by LLVT

The diagnostic utility of serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels in patients with HF and LLVT was evaluated (Table 4, Figure 4). With a cut-off value of 264.93 pg/mL, NT-ProBNP yielded an AUC of 0.730, with a sensitivity of 68.00% and specificity of 73.00%, resulting in a Youden index of 0.380. Serum sCD40L demonstrated superior diagnostic performance, with an AUC of 0.820 and a cut-off value of 7.07 ng/mL, achieving a sensitivity of 90.00% and specificity of 61.00%, and a Youden index of 0.510. Serum CCL3 showed the highest diagnostic accuracy, with an AUC of 0.861, a cut-off value of 28.96 ng/L, sensitivity of 76.00%, specificity of 84.00%, and a Youden index of 0.600. When all three biomarkers were combined, the AUC increased to 0.894, with a sensitivity of 62.00% and specificity of 91.00%, underscoring their collective diagnostic value (Central Figure). The combined analysis was superior to the individual diagnostic performance of NT-ProBNP, sCD40L, and CCL3 (Z for combination vs. NT-ProBNP = 5.156, p < 0.001; Z for combination vs. sCD40L = 3.337, p < 0.001; Z for combination vs. CCL3 = 2.303, p = 0.021).

Table 4. Diagnostic value of serum NT-ProBNP, sCD40L, and CCL3 levels in heart failure combined with lower extremity venous thrombosis.

Variables	AUC	Cut-off	95%CI	Sensitivity (%)	Specificity (%)	Youden index
NT-ProBNP	0.730	264.93 pg/mL	0.663~0.790	68.00	73.00	0.380
sCD40L	0.820	7.07 ng/mL	0.759~0.870	90.00	61.00	0.510
CCL3	0.861	28.96 ng/L	0.805~0.905	76.00	84.00	0.600
All three indicators combined	0.894	-	0.843~0.933	62.00	91.00	0.650

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AUC: Area under the ROC curve; NT-ProBNP: N-terminal pro-brain natriuretic peptide; sCD40L: soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand; CCL3: chemokine CC motif ligand 3; CI: confidence interval.

Discussion

Patients with HF often present with a hypercoagulable state, which markedly increases the risk of thrombosis. The incidence of venous thrombosis in patients with chronic HF exceeds 15% and this rate rises with advancing age, longer disease duration, and worsening cardiac function classification.²⁰ In current clinical practice, high-risk HF patients are generally treated with extensive anticoagulation therapy. However, this approach lacks sufficient pharmacological evidence, demonstrates limited clinical effectiveness, and carries the risk of severe adverse reactions in patients with complex conditions.²¹

Common adverse reactions include internal bleeding, such as gastrointestinal hemorrhage, and external bleeding from cuts or bruises, with symptoms such as hematemesis, hemoptysis, or melena. In addition, patients may develop blood blisters, bruises, and bleeding gums, particularly after tooth brushing. Internal bleeding may also manifest as severe headaches or abdominal discomfort, while significant blood loss may present with weakness or disorientation.

Therefore, to effectively manage these risks and ensure patient safety during therapy, healthcare practitioners must closely monitor patients receiving anticoagulants.^22–24 Consequently, early diagnosis of LLVT in HF patients and prompt initiation of treatment are vitally important.

NT-ProBNT, an essential neurohormone released by left ventricular myocardial cells, is a crucial indicator of heart function. Brain natriuretic peptide, which promotes vasodilation and safeguards heart function, is produced when NT-ProBNP is cleaved. NT-ProBNP concentrations in the blood are modest in normal physiological conditions, but rise rapidly in pathological situations, making it an essential marker for monitoring cardiac function and determining prognosis in patients with HF.²⁵

Serum NT-ProBNP levels, which are markedly elevated in older patients with diabetes mellitus complicated by HF with preserved ejection fraction, have reported by Li et al.²⁶ as an independent risk factor. Feld et al.²⁷ also identified a significant association between left ventricular size and NT-proBNP levels, suggesting that elevated NT-proBNP may indicate a higher risk of cardiopulmonary failure in patients with sickle cell disease.

NT-proBNP levels are higher in patients with atrial fibrillation than in those in sinus rhythm. The interpretation of NT-proBNP in HF is complicated by the presence of AF, making it more difficult to distinguish between the two conditions. Furthermore, comorbidities such as pulmonary embolism and renal failure may also increase NT-proBNP levels in HF patients.²⁸ In individuals with chronic HF, NT-proBNP levels are comparable between men and women. In contrast to males (2145 ng/L), women had a higher NT-proBNP optimum prognostic cut-off (2339 ng/L). This implies that NT-proBNP cut-offs tailored to female gender might enhance risk classification for HF patients.^29–31

The serum NT-proBNP level in the thrombus group was significantly higher than in the non-thrombus group, indicating that elevated NT-proBNP may contribute to LLVT development in HF patients. Additionally, the AUC for NT-proBNP in diagnosing HF with LLVT was 0.730, suggesting that serum NT-proBNP measurement could serve as a supplementary marker for identifying LLVT in HF. To optimize patient outcomes, physicians should act promptly when NT-proBNP levels exceed 264.93 pg/mL.

A factor known as sCD40L is produced when platelets regulate inflammatory responses. Upon platelet activation, sCD40L is released from storage in α-granules. Plasma levels of sCD40L are thought to significantly influence both platelet activation and the prognosis of cardiovascular disease. Peripheral blood sCD40L levels have been shown to be considerably higher in older individuals with coronary artery disease and are positively correlated with hypertension. This finding suggests that sCD40L may be useful in assessing disease stability and prognosis in these patients.

Additionally, Zhang et al.³² reported a significant association between vascular restenosis and serum sCD40L levels in individuals with coronary artery disease. In the present study, serum sCD40L levels were significantly higher in the thrombus group, suggesting that elevated sCD40L may be linked to the development of LLVT in patients with HF. This observation may be explained by the hypercoagulable state, which stimulates platelets and promotes the release of sCD40L from α-granules into the circulation, thereby increasing serum sCD40L levels.

The results indicate that patients with HF and LLVT are more likely to have blood sCD40L levels > 7.07 ng/mL. The diagnostic AUC for serum sCD40L in detecting HF with LLVT was 0.820. These findings emphasize that measuring serum sCD40L levels may be clinically valuable for diagnosing LLVT in elderly patients with HF.

CCL3 is a crucial chemokine that facilitates the migration of T lymphocytes, mast cells, and eosinophils and is closely linked to the inflammatory response.³³ Additionally, recent research has demonstrated a robust association between CCL3 and LLVT. Serum CCL3 levels were reported to be strongly correlated with postoperative LLVT in patients with cervical cancer by Mu et al.,³⁴ suggesting that serum CCL3 levels should be continuously monitored and controlled for the prevention and management of this disease. Serum CCL3 levels in the thrombus group of our research were considerably higher than the non-thrombus group, indicating that elevated CCL3 levels could be associated with a higher risk of LLVT in patients with HF. Furthermore, the serum CCL3 diagnostic AUC in detecting HF with LLVT was 0.861, indicating that serum CCL3 levels may be used as a backup sign for the diagnosis of this illness. To prevent and cure LLVT, physicians should rapidly adopt adequate anticoagulant medication when the blood CCL3 levels surpasses 28.96 ng/L.

Significant associations among biomarkers were demonstrated in HF patients with LLVT using Pearson correlation analysis. Serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels showed strong correlations, suggesting a common mechanism involving HF severity, inflammation, and thrombosis. Furthermore, a significant correlation was observed between sCD40L and CCL3, indicating a possible interaction between these two biomarkers in promoting thrombotic processes. These findings underscore the importance of these indicators in assessing the risk of venous thrombosis in HF patients.

A positive association has been reported between blood sCD40L and CCL3 levels and coagulation function markers such as fibrinogen (FIB) and D-dimer, while negative correlations were observed with prothrombin time, thrombin time, and activated partial thromboplastin time. Elevated levels of sCD40L and CCL3 have also been linked to an increased incidence of postoperative DVT in individuals with multiple rib fractures.³⁵

Taken together, these associations highlight the interplay among sCD40L, CCL3, and NT-proBNP, suggesting that these factors may act synergistically to drive LLVT in HF patients. Further investigation is warranted to better understand these connections and their implications for risk stratification and individualized therapy in this patient population.

A multivariate logistic regression study revealed that sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP are significant risk factors for the development of LLVT in HF patients. The OR indicates the multiplicative associations between the thrombotic and non-thrombotic (control) groups for each biomarker associated with the risk of LLVT based on multivariate logistic regression analysis.

The OR of 2.257 for sCD40L indicates that patients with increased sCD40L levels are 2.26 times more likely to have thrombosis than the control group. CCL3 had an OR of 8.208, indicating that people with increased CCL3 levels are 8.21 times more likely to have venous thrombosis than the control group. Finally, an OR of 6.257 for NT-ProBNP indicates that patients with increased NT-ProBNP levels are around 6.26 times more likely to have venous thrombosis than the control group. These odds ratios demonstrate the elevated risk associated with each biomarker when comparing the thrombotic and non-thrombotic groups.

The ROC curve analysis revealed that combining sCD40L, CCL3, and NT-proBNP for diagnosing HF with LLVT resulted in an AUC of 0.894 and a specificity of 91.00%, surpassing the individual AUC and specificity of each biomarker. These findings suggest that the combined use of sCD40L, CCL3, and NT-proBNP enhances diagnostic accuracy for HF with LLVT, offering valuable insights for clinical diagnosis and therapy. Elevated levels of sCD40L, CCL3, and NT-proBNP have been associated with an increased incidence of LLVT in HF patients.

There are several limitations to the current study. First, the findings may not be broadly generalizable due to the small and homogeneous sample size of 200 patients. Second, the cross-sectional design limits the ability to evaluate temporal variations in sCD40L, CCL3, and NT-proBNP levels. Third, some potential confounding variables, such as lifestyle factors and comorbidities, may not have been fully accounted for, which could have affected the accuracy of the results. Fourth, the study did not compare well-established risk factors with sCD40L, CCL3, and NT-proBNP, warranting further investigation. Finally, the practical applicability of the findings may have been constrained by the lack of a comprehensive examination of the molecular mechanisms underlying the observed correlations and the absence of an assessment of treatment strategies in relation to biomarker levels.

Conclusion

Serum levels of sCD40L, CCL3, and NT-proBNP were found to be markedly elevated in patients with HF accompanied by LLVT. The combined use of these biomarkers may facilitate the diagnosis of LLVT in elderly patients with HF more rapidly and accurately. Further experimental research is warranted to investigate the underlying mechanisms of sCD40L, CCL3, and NT-proBNP in the context of HF with LLVT, as these processes remain poorly understood.

Funding Statement

Sources of funding This study was funded by Hebei Province Medical Science Research Project (No. 20232184).

Footnotes

Sources of funding: This study was funded by Hebei Province Medical Science Research Project (No. 20232184).

Study association: This article is part of the research project submitted by Xuelian Liu, from Harrison International Peace Hospital.

Ethics approval and consent to participate: This study was approved by the Ethics Committee of the Harrison International Peace Hospital under the protocol number 2022-1-035. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.

Use of Artificial Intelligence: The authors did not use any artificial intelligence tools in the development of this work.

Data Availability Statement

The underlying content of the research text is contained within the manuscript.

Associated Data

This section collects any data citations, data availability statements, or supplementary materials included in this article.

Data Availability Statement

Os conteúdos subjacentes ao texto da pesquisa estão contidos no manuscrito.

The underlying content of the research text is contained within the manuscript.

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PERMALINK

Valor Diagnóstico dos Níveis Séricos de sCD40L, CCL3 e NT-proBNP na Detecção da Trombose Venosa de Membros Inferiores em Pacientes Idosos com Insuficiência Cardíaca

Xuelian Liu

Lina Mu

Shasha Ma

Huijing Zhang

Roles

Resumo

Fundamento:

Objetivo:

Métodos:

Resultados:

Conclusão:

Introdução

Materiais e métodos

Critérios de inclusão

Critérios de exclusão

Principais reagentes e instrumentos

Coleta de informações gerais

Exame de ultrassom

Coleta e armazenamento de soro

Mensuração dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP

Análise estatística

Resultados

Tabela 1. Comparação dos dados clínicos gerais entre os grupos sem trombose e com trombose (Média±DP).

Comparação das informações gerais entre os dois grupos

Comparação dos níveis séricos de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP entre os grupos

Tabela 2. Comparação dos níveis séricos de peptídeo natriurético cerebral N-terminal pró-hormonal, ligante solúvel do antígeno de diferenciação de leucócitos 40 e quimiocina ligante do motivo CC 3 entre os grupos não trombótico e trombótico (média ± DP).

Análise de Correlação de Pearson dos níveis de sCD40L, CCL3 e NT-ProBNP em pacientes com IC e TVMI

Figura 1. Correlação entre os níveis séricos de peptídeo natriurético cerebral N-terminal pró-hormonal (NT-proBNP) e ligante solúvel do antígeno de diferenciação de leucócitos 40 (sCD40L) em pacientes com insuficiência cardíaca e trombose venosa de membros inferiores.

Figura 2. Correlação entre os níveis séricos de peptídeo natriurético cerebral N-terminal pró-hormonal (NT-proBNP) e quimiocina ligante do motivo CC 3 (CCL3) em pacientes com insuficiência cardíaca e trombose venosa de membros inferiores.

Figura 3. Correlação entre níveis séricos de ligante solúvel do antígeno de diferenciação de leucócitos 40 (sCD40L)4 e quimiocina ligante do motivo CC 3 (CCL3) em pacientes com insuficiência cardíaca e trombose venosa de membros inferiores.

Análise de regressão logística multivariada dos fatores que afetam o diagnóstico em pacientes com IC e TVMI

Tabela 3. Análise de regressão logística multivariada dos fatores que afetam a trombose venosa de membros inferiores em pacientes com insuficiência cardíaca.

Tabela 4. Valor diagnóstico dos níveis séricos de NT-proBNP, sCD40L e CCL3 na insuficiência cardíaca associada à trombose venosa de membros inferiores.

Discussão

Conclusão

Funding Statement

Footnotes

Disponibilidade de Dados

Referências

Diagnostic Value of Serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP Levels in Detection of Lower Limb Venous Thrombosis among Elderly Patients with Heart Failure

Xuelian Liu

Lina Mu

Shasha Ma

Huijing Zhang

Roles

Abstract

Background:

Objective:

Methods:

Results:

Conclusion:

Introduction

Materials and methods

Inclusion criteria

Exclusion criteria

Main reagents and instruments

Collection of general information

Ultrasound examination

Serum collection and storage

Measurement of Serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP Levels

Statistical analysis

Results

Table 1. Comparison of general clinical data between the non-thrombosis and thrombosis groups (Mean±SD).

Comparison of general information between the two groups

Comparison of Serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels between groups

Table 2. Comparison of serum N-terminal pro-brain natriuretic peptide, soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand and chemokine CC motif ligand 3 levels between the non-thrombotic and thrombotic groups (mean ± SD).

Pearson correlation analysis of sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP Levels in HF patients with LLVT

Figure 1. Correlation between serum N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-ProBNP) and soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand (sCD40L) levels in patients with heart failure and lower extremity venous thrombosis.

Figure 2. Correlation between serum N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-ProBNP) and chemokine CC motif ligand 3 (CCL3) levels in patients with heart failure and lower extremity venous thrombosis.

Figure 3. Correlation between serum soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand (sCD40L) and chemokine CC motif ligand 3 (CCL3) levels in patients with heart failure and lower extremity venous thrombosis.

Multivariate logistic regression analysis of factors affecting aiagnosis in HF patients with LLVT

Table 3. Multivariate logistic regression analysis of factors influencing lower extremity venous thrombosis in patients with heart failure.

Diagnostic value analysis of serum sCD40L, CCL3, and NT-ProBNP levels for HF complicated by LLVT

Table 4. Diagnostic value of serum NT-ProBNP, sCD40L, and CCL3 levels in heart failure combined with lower extremity venous thrombosis.

Figure 4. ROC curve for serum N-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-ProBNP), serum soluble leukocyte differentiation antigen 40 ligand (sCD40L) and chemokine CC motif ligand 3 (CCL3) levels in diagnosing heart failure with lower extremity venous thrombosis.

Discussion

Conclusion

Funding Statement