Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

РОЛЬ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ И МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ИНИЦИИРОВАНИИ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В РАННЮЮ СТАДИЮ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АТЕРОГЕНЕЗА

Немытышева Е.В. 1 Щеглова Н.Е. 1 Заварин В.В. 1 Егорова Е.Н. 1
1 ГБОУ ВПО «Тверская государственная медицинская академия Минздрава России»
На экспериментальной модели гиперлипидемии у кроликов показано развитие атерогенной дислипидемии, нарастание уровней С-реактивного белка и эндогенных токсических субстанций – лактата и перекисей, способствующих атерогенезу. Концентрация эндотоксинов и фактора некроза опухоли альфа при этом увеличивалась незначительно. Одновременное уменьшение времени свертывания крови свидетельствует о вовлечении системы гемостаза в процесс атерогенеза. Изменения показателей инфракрасного спектра сыворотки крови указывает на изменения характера структурной организации водного компонента крови. Это, в свою очередь, влечет перестройку метаболизма органов и тканей и может служить причиной функциональных нарушений в организме. Поэтому, атерогенная дислипидемия за счет биохимических, метаболических и иммунных сдвигов может иметь значение для индукции системного воспаления, вовлекая систему гемостаза, что закономерно ведет к поддержанию и прогрессированию патологического процесса.
гиперлипидемия
экспериментальная модель
кролики
время свертывания
инфракрасный спектр
1. Кухарчук В.В. Современные и нерешенные вопросы в проблеме атеросклероза в первой декаде XXI века // Терапевтический архив. – 2009. – № 5. – С. 14–20.
2. Роль системного воспаления в развитии кардиоваскулярной и акушерской патологии / М.Б. Игитова, Е.В. Воробьева, И.В. Осипова, Н.П. Гольцова // Кардиоваскулярная терапия и профилактика. – 2009. – № 1. – С. 81–87.
3. Алекперов Э.З., Наджафов Р.Н. Современные концепции о роли воспаления при атеросклерозе // Кардиология. – 2010. – № 3. – С. 88–91.
4. Нагорнев В.А., Восканьянц А.Н. Современные представления о патогенезе атеросклероза // Вестник Российской АМН. – 2006. – № 9–10. – С.66–74.
5. Калинкин М.Н., Волков В.С., Заварин В.В. Атеросклероз: патофизиология, лечение, первичная профилактика. – Тверь: РИЦ ТГМА, 2009. – 215 с.
6. Заварин В.В. Изменения показателей инфракрасного спектра тканей при внезапной сердечной смерти и действии факторов риска ее наступления: дис. ... канд. мед. наук. – Тверь, 2001. – С.60, 63–65.
7. Дислипидемии и атеросклероз. Биомаркеры, диагностика и лечение: рук. для врачей / Р.Г. Оганов [и др.]. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. – 160 с.
8. Калинкин М.Н. Патогенез атерогенных нарушений липидного метаболизма, предшествующих наступлению внезапной коронарной смерти: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. – СПб., 1994.

В начале XXI века сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) остаются важнейшей медицинской и социальной проблемой для всех экономически развитых стран. Один из основных факторов глобальной эпидемии ССЗ связан с широким распространением атеросклероза в популяции. Только в нашей стране от ССЗ заболеваний, которые возникают в результате атеросклероза, умирает более 1 млн человек ежегодно [1].

Из огромного количества теорий и гипотез патогенеза атеросклероза сегодня широкое распространение получили иммуновоспалительная и тромбогенная теории.

В настоящее время накоплено достаточное количество доказательств, полученных в экспериментальных и клинических исследованиях, свидетельствующих об участии системной воспалительной реакции в развитии атеросклероза [2, 3].

При этом воспалительная теория атерогенеза доказательно дополняется данными об участии иммунных и метаболических факторов прежде всего липидной природы в развитии атероматозного поражения сосудистой стенки [4].

В то же время существенным недостатком, затрудняющим эффективное проведение превентивных кардиологических мероприятий, является недостаточное количество знаний о механизмах инициации воспалительных реакций в самую раннюю стадию атерогенеза.

Цель исследования – изучение изменений биохимических, метаболических, иммунологических факторов, показателей инфракрасного спектра крови на самых ранних стадиях атерогенеза.

Материалы и методы исследования

Эксперимент выполнен на 20 беспородных кроликах-самцах, массой тела 3,75 ± 0,1 кг. Гиперлипидемию моделировали внутривенным введением 10 % жировой эмульсии для парентерального питания «Липофундин» производства Braun Medical (Германия) ежедневно по 0,5 мл/кг в течение 30 дней [5]. При работе с кроликами руководствовались требованиями Европейской конвенции по защите экспериментальных животных. Лабораторные исследования крови выполняли дважды: исходное значение показате-лей – перед первым введением и конечный уровень – через сутки после последнего введения препарата.

Липидный спектр сыворотки крови (общий холестерин – ОХС, триглицериды – ТГ, липопротеины высокой плотности – ЛПВП) исследовали, используя реактивы производства Biocon® (Германия). Рассчитывали концентрацию ЛПНП, ЛПОНП и коэффициент атерогенности (КА). Уровень лактата определяли энзиматическим методом с применением реактивов производства Biocon® (Германия). Количественное определение общей концентрации перекисей в плазме крови проводилось колориметрическим методом с использованием тест-системы «Oxystat» (Biomedica, Австрия). Биохимические исследования выполняли на автоматическом биохимическом анализаторе Flexor E (Vital Scientific, Нидерланды).

Концентрацию TNFα и СРБ в плазме крови исследовали методом иммуноферментного анализа (ИФА) с помощью тест-систем производства Bender MedSystems® (Австрия) и ООО «Хема» (Россия). Результаты ИФА учитывали с помощью микропланшетного мультидетектора Zenyth 1100 (Anthos, Австрия). Уровень эндотоксинемии определяли хромогенным LAL-тестом по конечной точке, используя тест-систему фирмы Charles River Endosafe® (США).

Время свертывания определяли по методу Ли–Уайта.

Инфракрасный спектр изучался с использованием универсальной аппаратно-программной системы «ИКАР-9/1», разработанной в Тверской государственной медицинской академии под руководством профессора Каргаполова А.В., сертифицированной Госстандартом России как тип средств измерений (сертификат № 5745 от 20.11.98 г.).

При инфракрасной спектроскопии водных растворов и биологических жидкостей существенный вклад в полученные результаты вносит спектр воды. 30 мкл нативной плазмы помещали в кювету из KRS (пластинки из искусственного хлористобромистого таллия и иодистобромистого таллия) аппаратной части системы. Затем проводили спектрофотометрию. В качестве единицы измерения пропускания инфракрасного излучения в каждом диапазоне использовали коэффициент пропускания ×100 (у.е.)

Исследовали 9 диапазонов инфракрасного спектра: 3500–3100 см–1, 3085–2732 см–1, 2120–1880 см–1, 1710–1610 см–1, 1600–1535 см–1, 1543–1396 см–1, 1470–1330 см–1, 1170–1057 см–1, 1087–963 см–1[6].

Во всех выделенных группах рассчитывался средний уровень (М) и ошибка репрезентативности (m) анализируемых показателей. Достоверность изменения показателей в ходе эксперимента оценивалась по t-критерию Стьюдента для парных переменных.

Результаты исследования и их обсуждение

Проведенное исследование показало, что курс внутривенного введения кроликам 10 % жировой эмульсии вызывал развитие гиперлипидемии (табл. 1). При этом происходило разнонаправленное изменение концентраций липопротеинов, что можно охарактеризовать как дислипидемию, формирующую условия для атерогенеза, о чем свидетельствует высоко достоверное повышение коэффициента атерогенности.

Таблица 1

Биохимические, иммунологические показатели и время свертывания по Ли–Уайтупри экспериментальной гиперлипидемии у кроликов

Показатель

Исходное значение

Значение после курса

ОХС, моль/л

1,7 ± 0,82

2,6 ± 0,94*

ТГ, моль/л

0,75 ± 0,13

1,01 ± 0,4*

ЛПВП, моль/л

0,75 ± 0,24

0,53 ± 0,19*

ЛПНП, моль/л

0,95 ± 0,66

1,51 ± 0,74

ЛПОНП, моль/л

0,35 ± 0,06

0,55 ± 0,25*

КА, ед.

1,74 ± 0,57

4,1 ± 1,86**

Лактат, ед/л

8,73 ± 1,46

15,66 ± 2,31**

Общее количество перекисей, мкмоль/л

347,3 ± 50,4

503,1 ± 68,6**

Эндотоксин, ед/мл

0,042 ± 0,016

0,049 ± 0,017

TNFα, пг/мл

38,62 ± 7,02

40,51 ± 5,61

СРБ, мг/л

0,04 ± 0,01

1,0 ± 0,44**

Время свертывания, мин.

6,67 ± 1,71

3,89 ± 0,56*

Примечание: * – статистическая значимость различий относительно предыдущей группы (р < 0,05); ** – значимость различий относительно предыдущей группы (р < 0,01).

Изучение других биохимических и иммунологических показателей, проведенное параллельно с определением показателей липидного обмена, выявило достоверное нарастание уровней лактата, общего количества перекисей и СРБ. Концентрации эндотоксина (ЭТ) и TNFα при этом увеличились незначительно. Нарастание уровня СРБ при отсутствии реакции со стороны провоспалительного цитокина TNFα и индуктора иммунных реакций ЭТ можно объяснить повышением активности процессов перекисного окисления, в том числе и липидов, в частности, ЛПНП, которые, как известно, поглощаются макрофагами с образованием «пенистых клеток», участвующих в процессе атерогенеза. В свою очередь активированные макрофаги продуцируют провоспалительные цитокины, включающиеся в атеросклеротический процесс и формируют инициальное воспаление. Одновременно происходит достоверное уменьшение времени свертывания крови, что свидетельствует об активации системы гемостаза и ее вовлечении в процесс атерогенеза [7].

При исследовании инфракрасного спектра сыворотки крови было выявлено достоверное изменение показателей – увеличение пропускания инфракрасного излучения водным компонентом сыворотки в диапазоне, характеризующем деформационные колебания ОН-групп (2120–1880 см–1) и уменьшение пропускания в областях 3500–3100 см–1, характеризующих валентные колебания ОН-групп, 3085–2732 см–1 и 1600–1535 см–1 (табл. 2).

Таблица 2

Показатели инфракрасного спектра крови при экспериментальной гиперлипидемии у кроликов

Каналы

Исходные значения, у.е.

Значение после курса, у.е.

1 3500–3100 см–1

1,689 ± 0,36

1,41 ± 0,12*

2 3085–2732 см–1

4,91 ± 0,65

4,53 ± 0,66*

3 2120–1880 см–1

23,50 ± 0,32

24,31 ± 0,47 **

4 1710–1610 см–1

17,72 ± 1,23

17,77 ± 0,59

5 1600–1535 см–1

2,74 ± 0,41

2,53 ± 0,2*

6 1543–1396 см–1

8,59 ± 0,93

9,0 ± 0,51

7 1470–1330 см–1

8,46 ± 1,01

8,68 ± 0,64

8 1170–1057 см–1

10,36 ± 1,17

10,51 ± 0,58

9 1087–963 см–1

8,69 ± 1,03

8,51 ± 0,739

Примечание: * – статистическая значимость различий относительно предыдущей группы (р < 0,05); ** – значимость различий относительно предыдущей группы (р < 0,01).

Изменения инфракрасного спектра сыворотки крови указывают на изменения характера структурной организации водного компонента крови. Развитие атерогенной гиперлипидемии приводит к изменениям структурной организации водного компонента крови, что в последующем влечет значительную перестройку метаболизма и связанных с ней изменений структурно-функционального состояния различных органов и тканей, а также может являться предпосылкой развития внезапной сердечной смерти, морфологическим субстратом которой является атероматозное поражение коронарных сосудов [8].

Выводы

В проведенном исследовании показано, что у кроликов при экспериментальной гиперлипидемии развивается атерогенная дислипидемия, происходит нарастание уровней СРБ и эндогенных токсических субстанций – лактата и перекисей, способствующих атерогенезу, а также наблюдается уменьшение времени свертывания крови и изменение показателей инфракрасного спектра крови.

Таким образом, атерогенная дислипидемия за счет биохимических, метаболических и иммунных сдвигов, изменения структурной организации водного компонента крови на самых начальных этапах атерогенеза инициирует индукцию системного воспаления, усугубляющегося по мере прогрессирования хронического системного воспаления, вовлекая в процесс систему гемостаза, что закономерно ведет к поддержанию патологического процесса и его дальнейшему прогрессированию.

Рецензенты:

Баженов Д.В., д.м.н., профессор, проректор по работе с иностранными обучающимися и международным связям, профессор кафедры анатомии человека, ГБОУ ВПО «Тверская ГМА» Минздрава России,г. Тверь;

Коричкина Л.Н., д.м.н., доцент кафедры госпитальной терапии и профессиональных болезней, ГБОУ ВПО «Тверская ГМА» Минздрава России, г. Тверь.

Работа поступила в редакцию 04.04.2013.


Библиографическая ссылка

Немытышева Е.В., Щеглова Н.Е., Заварин В.В., Егорова Е.Н. РОЛЬ ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ И МЕТАБОЛИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ИНИЦИИРОВАНИИ ВОСПАЛИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА В РАННЮЮ СТАДИЮ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АТЕРОГЕНЕЗА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 5-1. – С. 111-114;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31470 (дата обращения: 07.08.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074