Метаболомное исследование крови крыс при моделировании атеросклероза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Атеросклеротические изменения сосудов являются одной из главных причин смертности людей от болезней системы кровообращения во всём мире. Применение современных подходов к изучению болезней, более детально описывающих патофизиологию, могут открывать дополнительные возможности для профилактики, диагностики и лечения. Одним из таких подходов является метаболомика, позволяющая получать информацию о большом количестве соединений, совокупность которых отражает протекающие изменения обмена веществ. Эти данные являются дополнением, расширяющим опубликованные ранее результаты проведённого исследования.

Цель исследования – поиск взаимосвязи между толщиной стенки грудной аорты животных, находящихся на гиперлипидемическом рационе питания, и уровнем метаболитов в крови.

Материалы и методы. Исследование проведено на 30 самцах белых крыс линии Wistar. Моделирование атеросклероза проводилось посредствам рациона, состоящего из стандартного корма, простых сахаров и жиров с добавлением витамина D3 и тиамазола. Метаболомное исследование крови осуществляли с помощью жидкостной тандемной хромато-масс-спектрометрии. Гистологическую характеристику грудных аорт животных проводили с окрашиванием гематоксилином и эозином.

Результаты. При гистопатологическом исследовании грудной аорты животных на атерогенной диете обнаружены морфологические признаки атеросклероза с сильной кальцификацией стенки сосудов. Стенка грудной аорты была статистически значимо (p < 0,001) толще у животных из опытной группы (2,61 ± 0,05 мкм), чем у животных из контрольной группы (1,82 ± 0,01 мкм). Корреляционный анализ выявил статистически значимую отрицательную взаимосвязь с толщиной стенки грудной аорты для аргинина, индола и трёх его производных, кетодиоксихолевой кислоты и положительную взаимосвязь для глутамата, офтальмовой кислоты, аденозиндифосфата, двух длинноцепочечных ацилкарнитинов, гликохолевой кислоты, окисленной жирной кислоты и шести лизоглицерофосфолипидов.

Ограничения исследования. Исследование выполнено только на крысах линии Wistar с небольшим числом животных в группах.

Заключение. Взаимосвязь метаболических изменений крови с толщиной стенки грудной аорты животных отражает характерную для атеросклероза перестройку обмена веществ, которая является следствием окислительного стресса, протекающей воспалительной реакции и нарушения липидного обмена веществ, характеризующегося сильной кальцификацией, эндотелиальной дисфункцией и повышенным тромбообразованием.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено на заседании Локального этического комитета ФБУН «Екатеринбургский медицинский–научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора (протокол № 1/1 от 09.06.2022 г.).

Участие авторов:
Унесихина М.С. – концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, написание текста;
Чемезов А.И. – концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных;
Сутункова М.П. – концепция и дизайн исследования, редактирование;
Минигалиева И.А. – концепция и дизайн исследования, редактирование;
Кунгурцева А.К. – сбор материала и обработка данных, редактирование.
Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила: 18.10.2024 / Поступила после доработки: 29.10.2024 / Принята к печати: 19.11.2024 / Опубликована: 17.12.2024

Об авторах

Мария Сергеевна Унесихина

ФБУН «Екатеринбургский медицинский–научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: unesihinams@ymrc.ru

Мл. науч. сотр., ФБУН «ЕМНЦ ПОЗРПП» Роспотребнадзора, 620014, Екатеринбург, Россия

e-mail: unesihinams@ymrc.ru

Алексей Игоревич Чемезов

ФБУН «Екатеринбургский медицинский–научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: chemezov@ymrc.ru

Науч. сотр., ФБУН «ЕМНЦ ПОЗРПП» Роспотребнадзора, 620014, Екатеринбург, Россия

e-mail: chemezov@ymrc.ru

Марина Петровна Сутункова

ФБУН «Екатеринбургский медицинский–научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека; ФГБОУ ВО «Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: sutunkova@ymrc.ru

Доктор мед. наук, директор; ФБУН «ЕМНЦ ПОЗРПП» Роспотребнадзора, 620014, Екатеринбург, Россия

e-mail: sutunkova@ymrc.ru

Ильзира Амировна Минигалиева

ФБУН «Екатеринбургский медицинский–научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Email: ilzira@ymrc.ru

Доктор биол. наук, ФБУН «ЕМНЦ ПОЗРПП» Роспотребнадзора, 620014, Екатеринбург, Россия

e-mail: ilzira@ymrc.ru

Александра Кирилловна Кунгурцева

ФБУН «Екатеринбургский медицинский–научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Автор, ответственный за переписку.
Email: tsaplinaak@ymrc.ru

Мл. науч. сотр., ФБУН «ЕМНЦ ПОЗРПП» Роспотребнадзора, 620014, Екатеринбург, Россия

e-mail: tsaplinaak@ymrc.ru

Список литературы

  1. Dorans K.S., Wilker E.H., Li W., Rice M.B., Ljungman P.L., Schwartz J., et al. Residential proximity to major roads, exposure to fine particulate matter, and coronary artery calcium: The Framingham Heart Study. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2016; 36(8): 1679–85. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.116.307141
  2. Унесихина М.С., Чемезов А.И., Сутункова М.П. Метаболомное профилирование при атеросклеротическом поражении сосудов и влияние тяжелых металлов на протекание заболевания (обзор литературы). Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2022; 30(9): 35–42. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2022-30-9-35-42 https://elibrary.ru/ygkscm
  3. Macchi C., Sirtori C.R., Corsini A., Mannuccio Mannucci P., Ruscica M. Pollution from fine particulate matter and atherosclerosis: A narrative review. Environ. Int. 2023; 175: 107923. https://doi.org/10.1016/j.envint.2023.107923
  4. Унесихина М.С., Чемезов А.И., Бушуева Т.В., Сутункова М.П. Влияние гиперлипидемического рациона питания на метаболом крови у крыс: результаты пилотного эксперимента. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2024; 32(1): 58–66. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2024-32-1-58-66 https://elibrary.ru/rbcwdi
  5. Workflow4Metabolomics. Available at: https://workflow4metabolomics.usegalaxy.fr/
  6. HMBD. Available at: https://hmdb.ca/
  7. LIPID MAPS. Available at: https://www.lipidmaps.org/
  8. MetaboAnalyst 6.0. Available at: https://www.metaboanalyst.ca/
  9. Рагино Ю.И., Волков А.М., Чернявский А.М. Стадии развития атеросклеротического очага и типы нестабильных бляшек – патофизиологическая и гистологическая характеристика. Российский кардиологический журнал. 2013; 18(5): 88–95. https://doi.org/10.15829/1560-4071-2013-5-88-95 https://elibrary.ru/rngtyz
  10. McCoin C.S., Knotts T.A., Ono-Moore K.D., Oort P.J., Adams S.H. Long-chain acylcarnitines activate cell stress and myokine release in C2C12 myotubes: calcium-dependent and -independent effects. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2015; 308(11): E990–E1000. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00602.2014
  11. Zheng Y., Hu F.B., Ruiz-Canela M., Clish C.B., Dennis C., Salas-Salvado J., et al. Metabolites of glutamate metabolism are associated with incident cardiovascular events in the PREDIMED PREvención con DIeta MEDiterránea (PREDIMED) trial. J. Am. Heart Assoc. 2016; 5(9): e003755. https://doi.org/10.1161/JAHA.116.003755
  12. Lehn-Stefan A., Peter A., Machann J., Schick F., Randrianarisoa E., Heni M., et al. Elevated circulating glutamate is associated with subclinical atherosclerosis independently of established risk markers: a cross-sectional study. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2021; 106(2): e982–9. https://doi.org/10.1210/clinem/dgaa898
  13. Oda M., Fujibayashi K., Wakasa M., Takano S., Fujita W., Kitayama M., et al. Increased plasma glutamate in non-smokers with vasospastic angina pectoris is associated with plasma cystine and antioxidant capacity. Scand. Cardiovasc. J. 2022; 56(1): 180–6. https://doi.org/10.1080/14017431.2022.2085884
  14. Schomakers B.V., Jillings S.L., van Weeghel M., Vaz F.M., Salomons G.S., Janssens G.E., et al. Ophthalmic acid is a glutathione regulating tripeptide. FEBS J. 2024; 291(15): 3317–30. https://doi.org/10.1111/febs.17061
  15. Wu X.M., Zhang N., Li J.S., Yang Z.H., Huang X.L., Yang X.F. Purinergic receptors mediate endothelial dysfunction and participate in atherosclerosis. Purinergic Signal. 2023; 19(1): 265–72. https://doi.org/10.1007/s11302-021-09839-x
  16. Li H., Förstermann U. Uncoupling of endothelial NO synthase in atherosclerosis and vascular disease. Curr. Opin. Pharmacol. 2013; 13(2): 161–7. https://doi.org/10.1016/j.coph.2013.01.006
  17. Куркин Д.В., Абросимова Е.Е., Бакулин Д.А., Ковалев Н.С., Дубровина М.А., Борисов А.В. и др. Модуляция активности различных синтаз оксида азота в качестве подхода к терапии эндотелиальной дисфункции. Фармация и фармакология. 2022; 10(2): 130–53. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2022-10-2-130-153 https://elibrary.ru/empvww

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© , 2025



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 37884 от 02.10.2009.