Роман Евгеньевич Токмачев, Кандидат медицинских наук, Директор Научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины
ул. Студенческая, 10, Воронеж, 394036
Roman E. Tokmachev, C. Med. Sci., Director of the Research Institute of Experimental Biology and Medicine
10, Studentskaya str., Voronezh, 394036
Любовь Николаевна Антакова, Кандидат биологических наук, Старший научный сотрудник, Заведующая лабораторией постгеномных исследований Научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины
ул. Студенческая, 10, Воронеж, 394036
Lyubov N. Antakova, C. Biol. Sci., Senior Researcher, Head of the Laboratory of Postgenomic Research of the Research Institute of Experimental Biology and Medicine
10, Studentskaya str., Voronezh, 394036
Игорь Эдуардович Есауленко, Доктор медицинских наук, Доцент, Ректор
ул. Студенческая, 10, Воронеж, 394036
Igor E. Esaulenko, Dr. Sci. (Med.), Associate Professor, Rector
10, Studentskaya str., Voronezh, 394036
Виктория Викторовна Шишкина, Кандидат медицинских наук, Доцент, Заведующая лабораторией гистологии, Старший научный сотрудник Научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины
ул. Студенческая, 10, Воронеж, 394036
Victoria V. Shishkina, C. Med. Sci., assistant Professor; Head of the Department of Histology, Senior Researcher Research Institute of Experimental Biology and Medicine
10, Studentskaya str., Voronezh, 394036
Александр Юрьевич Пульвер, Младший научный сотрудник лаборатории постгеномных исследований Научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины
ул. Студенческая, 10, Воронеж, 394036
Alexander Yu. Pulver, Junior researcher at the Laboratory of Postgenomic Research of the Research Institute of Experimental Biology and Medicine
10, Studentskaya str., Voronezh, 394036
Ольга Андреевна Герасимова, Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной морфологии и иммунной гистохимии Научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины
ул. Студенческая, 10, Воронеж, 394036
Olga A. Gerasimova, C. Biol. Sci., Senior Researcher of the laboratory of molecular morphology and immune histochemistry of the Research Institute of Experimental Biology and Medicine
10, Studentskaya str., Voronezh, 394036
Яньнань Цзян, Отдел фармакологии (Провинциально-государственные ключевые лаборатории биомедицины и фармацевтики Китая, Ключевая лаборатория исследований сердечно-сосудистых заболеваний Министерства образования)
ул. Баоцзянь, 157, г. Харбин, 150081
Yanan Jiang, Department of Pharmacology (State-Province Key Laboratories of Biomedicine-Pharmaceutics of China, Key Laboratory of Cardiovascular Research, Ministry of Education)
157 Baojian Road, Harbin, 150081
Heart failure (HF) remains a leading cause of morbidity and mortality worldwide, necessitating a deeper understanding of its molecular mechanisms. Extracellular vesicles (EVs) – exosomes, microvesicles, and apoptotic bodies and less-studied subtypes – have emerged as key intercellular communication mediators in cardiovascular diseases. These nanosized particles carry bioactive molecules such as proteins, lipids, and nucleic acids, influencing processes including cardiac remodeling, inflammation, fibrosis, and angiogenesis.
EVs derived from cardiomyocytes, endothelial cells, fibroblasts, and immune cells contribute to HF progression by modulating pathological signaling pathways. For instance, cardiomyocyte-derived EVs may propagate hypertrophy and apoptosis, while fibroblast-derived EVs promote extracellular matrix deposition, leading myocardial stiffness. Conversely, certain EV subpopulations exhibit cardioprotective effects, underscoring their dual role in HF pathogenesis. This review summarizes current knowledge on EV biogenesis, composition, and function in HF, highlighting their diagnostic and therapeutic potential.
We discuss emerging evidence from preclinical and clinical studies, focusing on EV-based biomarkers for early diagnosis and prognosis of HF. Furthermore, we explore therapeutic applications of engineered EVs for targeted drug delivery. Despite considerable advances, unresolved issues such as EV heterogeneity, a lack of standardization isolation methods, and difficulties in applying the results in practice. Addressing these challenges is crucial for unlocking novel strategies for HF management. Integration of fundamental and clinical findings was used to analyze the role of EVs in HF and to evaluate their potential for novel diagnostic and therapeutic applications.
Сердечная недостаточность (СН) остаётся одной из основных причин заболеваемости и смертности во всём мире, что требует более глубокого понимания её молекулярных механизмов. Внеклеточные везикулы (ВВ) – экзосомы, микровезикулы, апоптотические тельца и менее изученные подтипы – ключевые медиаторы межклеточного взаимодействия при сердечно-сосудистых заболеваниях. Эти наноразмерные частицы переносят биологически активные молекулы, например белки, липиды и нуклеиновые кислоты, влияя на процессы ремоделирования сердца, воспаления, фиброза и ангиогенеза.
Везикулы кардиомиоцитов, эндотелиальных клеток, фибробластов и иммунных клеток способствуют прогрессированию СН, модулируя патологические сигнальные пути. Например, везикулы кардиомиоцитов могут опосредовать гипертрофию и апоптоз, в то время как везикулы фибробластов стимулируют отложение внеклеточного матрикса, которое приводит к повышению жесткости миокарда. И наоборот, некоторые субпопуляции ВВ имеют кардиопротекторные свойства. Это подчеркивает двойную роль этих везикул в патогенезе СН. В данном обзоре обобщены современные представления о биогенезе, составе и функции ВВ при СН, а также рассмотрен их диагностический и терапевтический потенциал.
Мы оценили данные доклинических и клинических исследований, в которых особое внимание уделено биомаркерам, связанным с ВВ, в ранней диагностике и прогноза СН. Кроме того, рассмотрена возможность клинического применения модифицированных ВВ для направленной доставки лекарственных средств. Несмотря на значительный прогресс в этой области, остаются нерешенные проблемы: гетерогенность ВВ, отсутствие стандартизированных методов выделения и сложности в практическом применении полученных результатов. Решение этих задач крайне важно для разработки новых стратегий лечения СН. Интеграция фундаментальных и клинических данных позволит проанализировать роль ВВ при СН и оценить их потенциал для создания новых диагностических и терапевтических подходов.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.