Age-Related Changes of Heart Rate Variability at Various Insulin Sensitivity and Telomere Length

Aim. To study relationship between age-associated changes of heart rate variability (HRV), telomere length (TL), and lowering of insulin sensitivity (IS). Material and methods. We included in this study 229 individuals aged 23-91 years without clinical manifestations of cardiovascular and other somatic diseases. In all participants, we analyzed HRV parameters obtained at 24-hour ECG monitoring (24-h ECG) and 5 minutes ECG recordings in the supine and standing positions. Leukocyte TL was estimated on genomic DNA using real time polymerase chain reaction. Insulin sensitivity was characterized by calculation of НОМА-IR and Gutt's insulin sensitivity index (ISI). Results. Elderly people with short telomeres (<9.80 arbitrary units) had lower values of SDNN, RMSSD, TP, VLF compared with people of the same age group with long telomeres (>9.80 arbitrary units). In the group of elderly persons with HOMA-IR >2.5 individuals with short telomeres had lower values of TP in supine and standing positions, LF in supine and HF in standing positions than individuals with long telomeres. Among persons aged >60 years and low ISI (<103.67) HRV parameters (SDNN, SDANN, RMSSD, TP, VLF) obtained from 24-h ECG in groups of short and long telomeres were significantly different. TL was found to be independently related to SDNN and VLF when age, gender and ISI were taken into account. Conclusion. Presumably age-associated changes of vegetative regulation of cardiac rhythm could be related to cellular aging of neurons of the vegetative nervous system (VNS) and cardiomyocytes. However, mechanism of this relationship remains not completely elucidated. Shorter telomeres in individuals aged >60 years without cardiovascular diseases are associated with lowered VNS tone and relative preponderance of sympathetic regulation. At the same time, long telomeres and lowered ISI were found to be associated with higher HRV parameters than short telomeres and lowered ISI.

возраст, вариабельность ритма сердца, теломеры, инсулиночувствительность, age, heart rate variability, telomeres, insulin sensitivity

1. Коркушко О. В., Писарук А. В., Лишневская И. Ю. Возрастные и патологические изменения суточной вариабельности сердечного ритма. Вестник аритмологии 1999;14:30-33

2. Lehrer P. M., Gevirtz R. Heartratevariabilitybiofeed back: how and why doesit work? Front Psychol 2014;5:756

3. Баевский Р. М. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний. М.: Медицина, 1997. 265 с

4. Коркушко О. В. Сердечно-сосудистая система и возраст. - М.: Медицина, 1983. 176 с

5. Farell M. T., Camm A.J. Circadian rhythm of heart rate variability after acute myocardial infarction and its influence on the prognostic value of heart rate variability. Am J Cаrdial 1990;66:1049-1054.

6. Shimokata H., Muller D. C., Fleg J. L. et al. Age as independent determinant of glucoseintolerance. Diabetes 1991;40:44-51.

7. Дудинская Е. Н., Ткачева О. Н., Шестакова М. В. и др. Длина теломер и состояние сосудистой стенки у пациентов с сахарным диабетом 2 типа. Сахарный диабет 2014;3:31-38

8. Mikhelson V. M., Gamaley I. A. Telomere shortening is a sole mechanism of aging in mammals. Curr Aging Sci 2012;5 (3):203-208

9. Плохова Е. В., Акашева Д. У, Ткачева О. Н., Стражеско И. Д. Возрастное ремоделирование миокарда левого желудочка: есть ли связь с клеточным старением? Кардиоваскулярная терапия и профилактика 2015;14(2):52-57

10. Zalli A., Carvalho L. A., LinJ., et al. Shorter telomeres with high telomerase activity are associated with raised allostatic load and impoverished psychosocial resources. Proc Natl Acad Sci USA 2014;111 (12):4519-4524.

11. Eitan E., Hutchison E. R., Mattson M. P. Telomere Shortening in Neurological Disorders: An Abundance of Unanswered Questions. Trends Neurosci 2014;37 (5):256-263.

12. Terai M., Izumiyama-Shimomura N., Aida J. et al. Association of telomere shortening in myocardium with heart weight gain and cause of death. Scientific Reports 2013;3(2401):1-8.

13. Шестакова М. В., Брескина О. Ю. Инсулинорезистентность: патофизиология, клинические проявления, подходы к лечению. Cахарный диабет. 2002;4 (10):523-527

14. Коркушко О. В., Шатило В. Б., Писарук А. В., Чижова В. П. Состояние автономной регуляции сердечно-сосудистой системы при инсулинорезистентности и нарушении толерантности к углеводам у практически здоровых людей старше 60 лет. Украинский терапевтический журнал 2010;10:5-11

15. Saito I., Hitsumoto S., Maruyama K., Nishida W. Heart Rate Variability, Insulin Resistance, and Insulin Sensitivity in Japanese Adults: The Toon Health Study. J Epidemiol 2015;25 (9):583-591.

16. Erez E., Emmette R. Н., Mark P. М. Telomere Shortening in Neurological Disorders: An Abundance of Unanswered Questions. Trends Neurosci 2014;37 (5):256-263.

17. Cawthon R. M. Telomere measurement by quantitative PCR. Nucleic Acids Res 2002;30 (10):e47.

18. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. Под ред.И. И. Дедова, М. В. Шестаковой. Изд. 6-е. М., 2013

19. Hedblad B., Nilsson P., Janzon L., Berglund G. Relation between insulin resistance and carotid intima-media thickness and stenosis in non-diabetic subjects. Results from a cross-sectional study in Malmo, Sweden. Diabet Med 2000;17:299-307.

20. Rjabykina G. V. ECG monitoring with the analysis of heart rate variability. Moscow: Medpraktika-М. 2005:224 р. Russian (Рябыкина Г.В. Мониторирование ЭКГ с анализом вариабельности ритма сердца. М.: «Медпрактика-М». 2005:224с).

21. Barantke M., Krauss T., Ortak J. et al. Effects of gender and aging on differential autonomic responses to orthostatic maneuvers. J Cardiovasc Electrophysiol 2008;19:1296-1303.

22. Курьянова Е. В. Вегетативная регуляция сердечного ритма: результаты и перспективы исследований: монография. 2-е изд., испр. и доп. Астрахань: Издательский дом «Астраханский уни-верситет»,2011: 139 с

23. (Кишкун А. А. Биологический возраст и старение: возможности определения и пути коррекции. Руководство для врачей. М.: ГЭОТАР-Медиа. 2008; 529-533 р

24. Кононенко И. В., Cмирнова О. М. Инсулинорезистентность и пути ее коррекции при сахарном диабете 2 типа. Лечащий врач 2006;2:18-22

25. Hollenbeck C. B., Haskell W., Rosenthal M., Reaven G. M. Effect of habitualphysical activity on regulation of insulin-stimulated glucose disposal in older males. J Am Geriatr Soc 1984;33:273-277