Механизмы и роль атерогенной модификации липопротеидов в атерогенезе

Характеристика и специфика способов диагностики бессимптомного атеросклероза на основе принципиально новых атерогенных показателей. Поиск эффективных ингибиторов ассоциации липопротеидов низкой плотности и накопления ассоциатов в артериальных клетках.

Рубрика Биология и естествознание
Вид автореферат
Язык русский
Дата добавления 10.11.2018
Размер файла 1,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

На рисунках 3 и 4 представлены результаты экспериментов по исследованию самоассоциации липопротеидов двумя методами. Из данных, представленных на рисунках, видно, что тенденция одинакова при измерении как относительного, так и абсолютного размера частиц. Далее мы, в-основном, использовали метод флуктуации светорассеяния, т.к. этот метод позволяет изучать ассоциацию ЛНП в динамике.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размер ЛНП, нм

Время, мин

Рисунок 4 - Самоассоциация ЛНП, полученных от больных ИБС, зарегистрированная методом квазиупругого лазерного рассеяния. Среда инкубации - ИФБ, рН 7,4, концентрация ЛНП 1,1 мг белка/мл, температура инкубации 37°С, скорость перемешивания 100 об/мин.

Ассоциация с внеклеточным матриксом

Известно, что в интиме артерий присутствуют компоненты соединительнотканного матрикса, а именно коллаген, эластин (Bergethon PR, 2013 ), фибронектин, гепарин и другие. ЛНП образуют комплексы с ними, в частности, с глюкозоаминогликанами (Srinivasan SR, 1972). Мы поставили перед собой задачу выяснить, влияет ли добавление в культуру одновременно с ЛНП таких глюкозаминогликанов, как гиалуроновая кислота, хондроитин-сульфат и синтетический гликозаминогликан, декстран-сульфат, на ЛНП-опосредованное накопление холестерина клетками. Как видно из данных рисунка 5, ни гиалуроновая кислота, ни хондроитин сульфат, ни гепарин не влияли на внутриклеточное накопление липидов, в то время как добавление декстран сульфата одновременно с ЛНП вызывало почти двукратное увеличение уровня холестерина в культивируемых клетках.

Рисунок 5 - Накопление внутриклеточного холестерина макрофагами при добавлении ЛНП и различных глюкозоаминогликанов. Данные представлены в виде среднего трех определений стандартное математическое отклонение. *, достоверное отличие от контроля, p<0,05.

Также мы исследовали, каким образом добавление эластина влияет на липопротеидопосредованное накопление холестерина. Выделенный из интимального слоя аорты человека эластин вызывал увеличение внутриклеточного холестерина примерно на 300%, в то же время делипидированный эластин практически не влиял на содержание холестерина. Наряду с этим, внесение в культуру делипидированного эластина вместе с ЛНП приводило к существенному (более, чем 3-кратному) накоплению холестерина в культивируемых клетках.

Во внеклеточном матриксе также присутствуют коллаген, фибронектин и гепарин (Huang AS, 2013 ). Денатурированный коллаген - желатин вызывал значимое - на 50% - увеличение содержания внутриклеточного холестерина. Добавление гепарина или фибронектина отдельно накопления внутриклеточных липидов не вызывало. Одновременное же внесение гепарина и фибронетктина с ЛНП вызывало такое же, как в случае с коллагеном, т.е. 1,5 кратное, увеличение содержания холестерина в клетках.

Ранее было продемонстрировано, что внутриклеточное накопление холестерина, вызванное холестеринсодержащими частицами, зависит от размера последних или их способности образовывать нерастворимые ассоциаты. Поэтому было интересно выяснить, образуют ли липопротеиды низкой плотности нерастворимые комплексы с гликозаминогликанами, эластином, коллагеном, фибронектоном и пр.?

Для этого ЛНП в концентрации 100 мкг белка/мл инкубировали в культуральной среде в течение 24 асов при 37°С в CO2 инкубаторе. Через определенные промежутки времени образовавшуюся смесь подвергали центрифугированию с усилием 10 тысяч g в течение 20 минут. Полученный осадок анализировали на содержание суммарного холестерина. подвергали центрифугированию (10.000хg, 20 мин) и в осадке определяли суммарный холестерин. В условиях культивирования частицы коллагеназа-резистентного дебриса и эластина образовывали нерастворимые комплексы с ЛНП, причем эластин связывал ЛНП эффективнее и быстрее чем дебрис. Среди использованных нами глюкозаминогликанов лишь декстран-сульфат образовывал нерастворимые ассоциаты с ЛНП. За 24 часа инкубации в условиях культивирования ЛНП с декстран-сульфатом, дебрисом и эластином в осадок выпали ассоциаты, содержащие 20, 30 и 37% от исходных липопротеидов, соответственно.

Исследуемые гликозаминогликаны, а именно хондроитин-сульфат, гиалуроновая кислота и гепарин, не приводили к образованию нерастворимых ассоциатов с ЛНП. Желатин и фибронектин при инкубации с ЛНП в условиях культивирования не вызывали появления холестерина в осадке, в то время как при инкубации липопротеидов с фибронектином и гепарином или фибронектином, гепарином и желатином в течение суток в осадок выпадали ассоциаты, содержащие 73% и 82%, соответственно, от исходно внесенных в инкубационную смесь ЛНП.

При сопоставлении данных, полученных в экспериментах представленных выше, очевидно, что внутриклеточное накопление холестерина возникает в случае инкубации ЛНП в комбинации только с теми агентами, которые образуют с липопротеидами нерастворимые ассоциаты. Одновременно, исследованные компоненты внеклеточного матрикса, которые не образуют в условиях культивирования нерастворимых ассоциатов с ЛНП, не способны вызывать внутриклеточное накопление холестерина. Была обнаружена прямая зависимость между уровнем холестерина в нерастворимом ассоциате, образующемся в условиях культивирования, и увеличением содержания холестерина в моноцитах-макрофагах (коэффициент корреляции равен 0.925).

Образование циркулирующих иммунных комплексов.

В течение последнего десятилетия была продемонстрирована тесная корреляция между уровнем ЦИК в крови и количеством инфарктов миокарда и других сердечно-сосудистых катастроф у пациентов с сахарным диабетом 2 типа (Lopes-Virella MF, 2012), а также связь повышенного уровня ЦИК, содержащих гликозилированные и окисленные ЛНП, с повышенным риском ретинопатии у пациентов с сахарным диабетом 1 типа (Lopes-Virella MF, 2012). С другой стороны, на эпидемиологической выборке из почти 2000 изначально здоровых людей было показано (Ravandi A, 2011), что IgG и IgM, содержащие ЦИК, не являются независимыми предикторами событий сердечно-сосудистых заболеваний, но могут влиять на риск ССЗ, связанный с повышенным уровнем окислительных биомаркеров. Также было показано, что включение ЦИК в тучные клетки приводит к экспрессии последними провоспалительных цитокинов (Lappalainen J, 2011). Таким образом, ЛНП-содержащие циркулирующие иммунные комплексы могут играть роль в развитии атеросклероза.

Нами был исселдовано влияние нативных, модифицированных и входящих в состав ЦИК липопротеидов низкой плотности на содержание липидов в культуре моноцитов-макрофагов. Были получены образцы сыворотки крови трех здоровых лиц и сыворотки крови трех больных ИБС. Выделенные ЛНП были разделены с помощью лектин-хроматографии на РКА120-агарозе на подфракцию нативных (нЛНП) и циркулирующих множественно-модифицированных липопротеидов (цммЛНП). Ниже приводятся данные, полученные с использованием липопротеидов, выделенных из сывороток крови здоровых лиц и сывороток крови пациентов. Инкубация моноцитов-макрофаговв течение суток в среде, содержащей 100 мкг/мл нативных ЛНП, полученных от здоровых лиц, не вызывало изменений внутриклеточного содержания фосфолипидов и нейтральных липидов (рис. 6). Такие же результаты были получены в случае нЛНП пациентов с коронарным атеросклерозом. Напротив, 100 мкг/мл цммЛНП пациентов вызывали увеличение внутриклеточного уровня свободного и этерифицированного холестерина в 1,6 и 2,4 раза, соответственно, а также увеличение уровня триглицеридов на 39% (рис. 6). ЛНП, входящие в состав циркулирующих иммунных комплексов, вызывали увеличение уровня холестерина, его эфиров и триглицеридов. При этом содержание фосфолипидов в моноцитах-макрофагах достоверно не изменялось (рис. 16).

Рисунок 6 - Влияние нативных ЛНП, цммЛНП и ЦИК-ЛНП на содержание липидов в моноцитах-макрофагах.

Данные представлены в виде среднего трех определений стандартное математическое отклонение. *, достоверное отличие от контроля, p<0,05.

Модуляция ассоциации ЛНП полаксамерами

Ранее нами было продемонстрировано, что модифицированные любым способом ЛНП (Аксенов, 2007) образуют ассоциаты, и эти ассоциаты проявляют атерогенные свойства, вызывая накопление внутриклеточных липидов. Была выявлена прямая зависимость между размером ассоциатов ЛНП и их способностью вызывать накопление липидов в клетках, причем нативные ЛНП не образовывали ассоциатов и не обладали атерогенными свойствами, т.е. не вызывали накопление внутриклеточных липидов. Можно сделать предположение, что без модификации ЛНП невозможна их ассоциация, без ассоциации ЛНП не проявляются их атерогенные свойства. Исходя из этого, особый интерес представляет поиск модуляторов процесса ассоциации ЛНП.

Известно, что липопротеид-дефицитная сыворотка (Talbot RM, 2003), бычий сывороточный альбумин (БСА), липопротеиды высокой плотности (ЛВП) (Khoo JC, 1990) здоровых лиц и аполипопротеид ЛВП - ароА-I являются эндогенными ингибиторами ассоциации ЛНП. Все они являются крупными частицами с амфифильными свойствами, которые, по-видимому, экранируют поврежденные участки цммЛНП, препятствуя их самоассоциации. Экзогенные ингибиторы самоассоциации липопротеидов мало изучены. Между тем, поиск и изучение нетоксичных и биодоступных ингибиторов Нами были изучены амфифильные блоксополимеры окиси пропилена (ОП) и окиси этилена (ОЭ), так называемые полаксамеры, в качестве возможных ингибиторов ассоциации цммЛНП. Основные характеристики использованных в работе полаксамеров полаксамеров приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Основные характеристики использованных в работе полаксамеров

Полаксамер

ММ

Состав

ГЛБ

ККМ при 37С, %

ККМ при 37С, мМ

L 61

1900

ЭO2ПO30ЭO2

3

0,002%

0,01

L 64

3000

ЭO13ПO30ЭO13

15

0.03 %

0,1

L 81

2750

ЭO3ПO40ЭO3

2

0,0007%

0,0026

P85

4500

ЭO26ПO40ЭO26

16

0.02 %

0.044

F68

8400

ЭO80ПO27ЭO80

29

0,4%

0.044

Мы исследовали действие полаксамеров с различным количеством гидрофильных и липофильных групп, которые определяли их амфифильные свойства. Были использованы гидрофобные полаксамеры L61 и L81, (ГЛБ 3 и 2), полаксамер F68, обладающий высоким значением ГЛБ 29 и выраженными гидрофильными свойствами и полаксамеры Р85 и L64 с умеренными гидрофильными и липофильными свойствами (ГЛБ 16 и 15, соответственно). Эта часть работы была проведена в сотрудничестве с кафедрой ВМС Химического факультета МГУ, (зав. лабораторией - профессор А.А. Ярославов).

Были получены данные, из которых следовало, что полаксамеры с выраженными и умеренными гидрофобными свойствами (P85, L61, L64 и L81) в концентрациях близких или больших ККМ останавливают ассоциацию цммЛНП, наряду с этим гидрофильный полаксамер F68 в любой концентрации не влиял на процесс самоассоциации цммЛНП. Известно, что поверхность цммЛНП значительно изменена по сравнению с нативными липопротеидами (Мельниченко, 2006) и возможно, что экспонируются гидрофобные участки апоВ-100, что приводит к потере устойчивости частиц ЛНП в растворе и их стремлению к слипанию и дальнейшему слиянию. При добавлении полаксамеров, частица цммЛНП стабилизируется, но образовавшиеся агрегаты не распадаются.

Исследованная в работе возможность модуляции процесса самоассоциации ЛНП различными полаксамерами можно рассматривать как предпосылку к созданию лекарственного средства, которое будет влиять на развитие атеросклероза на самой начальной стадии - стадии накопления липидов в сосудистой стенке.

Разработка методов диагностики факторов атерогенности

Разработка и модификация метода определения уровня цммЛНП в сыворотке

Как было показано выше, сыворотка больных с коронарным атеросклерозом вызывает накопление липидов в клетках, выделенных из непораженной интимы аорты человека, т.е. атерогенна. Циркулирующие множественно модифицированные ЛНП и антитела к ним также являются атерогенными компонентами сыворотки больных ССЗ. Было показано, что биохимический состав, физические характеристики, а также взаимодействие с клеточными рецепторами данных липопротеидов кардинально отличается от нативных ЛНП. Основное различие заключается в низком содержании сиаловой кислоты, терминальном сахаре биантенной цепи аполипопротеина (апо) B. Учитывая, что после удаления сиаловой кислоты, терминальным сахаром становится галактоза, был разработан способ выделения модифицированных ЛНП на сорбенте с иммобилизованным агглютинином Ricinus communis (РКА120). Данный агглютинин имеет высокое сродство к терминальной бета-галактозе и низкое сродство к другим сахарным остаткам, входящим в состав полисахаридных цепей ЛНП (Baenziger JU, 1979). Таким образом, цммЛНП связвались на колонке с пришитым РКА120 и элиюровались 50мМ раствором галактозы (Tertov VV, 1990).

В данном исследовании был разработан метод для определения содержания циркулирующих множественно модифицированных ЛНП в сыворотке крови. Этот метод основан на связывании цммЛНП с помощью иммобилизованного на пластик РКА120, с последующим измерением связавшегося апоB конъюгированными с пероксидазой поликлональными антителами. Данная методика была использована при разработке макета аналитической тест-системы для применения в медицине при экспрессной диагностике атерогенных дислипидемий при сердечно сосудистых патологиях

Сравнение диагностической значимости цммЛНП и ЦИК-ЛНП

Как было сказано выше, уровень ЦИК, цммЛНП и атерогенность сыворотки крови (способность сыворотки вызывать внутриклеточное накопление холестерина) являются факторами риска развития атеросклероза. Мы обследовали три группы пациентов, у которых определили указанные параметры и выяснили, есть ли корреляция между ними.

Было обследовано три группы пациентов:

пациенты без симптомов атеросклероза,

пациенты с выраженной гиперхолестеринемией,

пациенты с клиническими проявлениями атеросклероза (ишемическая болезнь сердца, перенесенный инфаркт миокарда, перенесенный инсульт).

В первую группу вошли 58 человек, мужчины от 45 до 70 лет и женщины после менопаузы, уровень холестерина в сыворотке которых составлял менее 6,5 ммоль/л (250 мг/дл).

Во II группу вошли 134 пациента с гиперхолестеринемией - мужчины 45-69 лет и женщины после менопаузы, уровень холестерина в сыворотке которых составлял более 6,5 ммоль/л (250 мг/дл). Средний уровень холестерина ЛНП в группе составил 6,85 ммоль/л, а ИМТ был 27,1 кг/м2.

В III группу вошли пациенты 53-78 лет с клиническими проявлениями атеросклероза (ишемическая болезнь сердца, перенесенный инфаркт миокарда, перенесенный инсульт).

Регулярный прием антиоксидантов, ацетилсалициловой кислоты или любого другого препарата с антиоксидантными свойствами являлся критерием исключения. Женщины в пременопаузе или принимающие гормональные контрацептивы были исключены. Также критериями исключения были печеночная дисфункция, выраженное ожирение (индекс массы тела> 32 кг/м2), сахарный диабет 1 типа, неконтролируемая артериальная гипертензия (диастолическое артериальное давление> 105 мм рт.ст.).

Из крови пациентов получали сыворотку крови и определяли ее атерогенность на культуре клеток, выделенных из непораженных участков интимы аорты человека, как это описано в материалах и методах. Атерогенный эффект сыворотки определяли как отношение накопленного внутриклеточного холестерина к контрольному опыту (без добавления сыворотки). Холестерин ЦИК определяли ферментативным колориметрическим методом после осаждения циркулирующих иммунных комплексов, как это описано в Материалах и методах 2,5% раствором ПЭГ6000. Уровень цммЛНП в сыворотке крови определяли путем связывания с Ricinus Communis, как это описано в материалах и методах, в исследовании применяли отношение апоВ цммЛНП к общему апоВ сыворотки крови, который определяли ИФА при связывании с поликлональными антителами к апоВ, как это описано в Материалах и методах.

При анализе полученных во всех трех группах данных были выявлены следующие зависимости. Существует прямая корреляция (р=0,027) между способностью сыворотки пациентов вызывать накопление внутриклеточных липидов при добавлении изучаемых сывороток к культуре клеток выделенных из непораженной интимы аорты человека, т.е. их атерогенностью и уровнем цммЛНП в изучаемых сыворотках, также существует корреляционная связь Р<0,001 между атерогенностью сывороток и относительным содержанием цммЛНП в общем пуле ЛНП сывороток.

Оценка диагностической и прогностической значимости ЦИК

Выше было показано, что уровень холестерина ЦИК (Х-ЦИК) коррелирует со степенью выраженности и распространенностью атеросклеротических поражений и обладает высокой диагностической значимостью. Прогностическая значимость данного параметра ранее не изучалась. Можно предположить, что ЛНП-содержащие ЦИК имеют большое значение в прогрессировании атеросклероза, поскольку могут вызывать накопление холестерина в клетках сосудистой стенки. В данном исследовании была изучена связь между уровнем Х-ЦИК и прогрессированием атеросклероза.

В проспективном 2-летнем исследовании участвовали 98 мужчин в возрасте 40-74 лет с ранним бессимптомным атеросклерозом сонных артерий. Ультразвуковое обследование проводилось трижды перед включением в исследование, 1 раз в 3 месяца в течение первого года наблюдения, 1 раз в 6 месяцев в течение второго года наблюдения, и трижды по окончании исследования. Протокол ультразвукового обследования включал сканирование обеих сонных артерий в В-режиме в трех проекциях до области каротидного синуса с помощью линейного датчика 7,5 МГц (12). Толщину ИМС измеряли по видеозаписи с помощью компьютерной программы Prosound (R.Seltzer, США). Измерения проводили на участке общей сонной артерии длиной 10 мм, непосредственно прилегающему к каротидному синусу. Содержание холестерина и триглицеридов в сыворотке крови определяли с помощью ферментативных наборов (Boehringer Mannheim GmbH, Германия). Уровень иммунного холестерина определяли по содержанию холестерина в ЦИК, выделенных из сыворотки крови путем преципитации иммунных комплексов полиэтиленгликолем 6000.

В таблице 2 представлены исходные клинические и биохимические характеристики участников исследования. Для установления диагностической и прогностической значимости уровня иммунного холестерина и других липидных показателей, их пороговые значения для данной выборки были определены методом наибольшего ч2. Пороговое значение для иммунного холестерина составило 16 мкг/мл. У пациентов с повышенным уровнем иммунного холестерина также отмечалось повышенное содержание общего холестерина и холестерина ЛНП. Средняя и максимальная толщина ИМС у пациентов с повышенным уровнем Х-ЦИК была достоверно выше, чем у пациентов с нормальным уровнем Х-ЦИК (Таблица 16).

Анализ сопряженности липидных показателей с исходной толщиной ИМС сонных артерий выявил, что только уровни Х-ЦИК и холестерина ЛНП были достоверно сопряжены со степенью выраженности каротидного атеросклероза и при этом имели высокие значения относительного риска и отношения шансов (таблица 3).

Таблица 2 - Исходные клинические и биохимические показатели.

Показатель

Все больные

(n=98)

Х-ЦИК

<16.0 мкг/мл

(n=55)

Х-ЦИК

>16.0 мкг/мл

(n=43)

Толщина ИМС, мм

0,939±0,015

0,920±0,008

0,963±0,018 *

Возраст, лет

60,6±0,8

60,2±0,5

61,1±0,8

Общий холестерин, мг/дл

230±3

221±2

241±3 *

Триглицериды, мг/дл

197±10

204±6

188±9

Холестерин ЛВП, мг/дл

42,6±1,1

42,0±0,6

43,4±1,0

Холестерин ЛНП, мг/дл

149±4

141±2

159±3 *

Х-ЦИК, мкг/мл

14,9±0,7

9,3±0,6

22,1±2,8 *

*, достоверное различие между больными с нормальным и повышенным уровнем Х-ЦИК, p<0,05.

Таблица 3 - Диагностическая значимость липидных показателей и Х-ЦИК.

Показатель

2

p

Относительный риск

Отношение шансов

Чувствительность, %

Специфичность, %

Х-ЦИК

8,490

0,045

1,18

1,43

64,7 (62,1-67,1)

60,1 (56,8-65,9)

Холестерин ЛНП

7,103

0,048

1,12

1,36

61,8 (56,6-66,9)

42,8 (38,7-47,1)

Холестерин ЛВП

3,987

0,159

1,12

1,33

61,8 (58,2-65,4)

45,3 (39,3-51,3)

Общий холестерин

1,606

0,374

1,13

1,21

61,5 (58,4-65,1)

45,8 (39,4-52,3)

Триглицериды

0,128

0,820

0,97

0,94

50,2 (39,9-61,0)

38,1 (34,1-42,2)

Примечание: в скобках указан 95% доверительный интервал.

Показатель Х-ЦИК имел наивысшую чувствительность и специфичность по сравнению с другими липидными параметрами, то есть обладал диагностической ценностью. Следует отметить, что такие показатели, как общий холестерин, холестерин ЛНП и липопротеидов высокой плотности (ЛВП), характеризовались чувствительностью, сравнимой с Х-ЦИК, но их специфичность была низкой. Уровень триглицеридов сыворотки крови не имел достоверной диагностической значимости.

Увеличение толщины ИМС сонных артерий составило в среднем 0,029±0,011 мм за 2 года наблюдения при исходной средней толщине ИМС 0,939±0,015 мм (p=0.028). Таким образом, динамика изменений толщины ИМС может быть расценена как медленное, но статистически достоверное прогрессирование каротидного атеросклероза. Индивидуальные изменения толщины ИМС расценивались как прогресс, регресс или стабильное состояние на основании статистически достоверных различий между средними величинами трех измерений при включении и по завершении исследования. Прогрессирование атеросклероза было отмечено у 52 больных (53,1%). Спонтанная регрессия была отмечена у 21 больного (21,4%). Соответственно, у 25 больных (25,5%) за 2 года наблюдения толщина ИМС достоверно не изменилась.

Таблица 4 - Прогностическая значимость липидных показателей и Х-ЦИК.

Показатель

2

p

Относительный риск

Отношение шансов

Значимость повышенных показателей, %

Значимость нормальных показателей, %

Х-ЦИК

15,602

0,001

2,57

6,25

63,5

(53,6-71,5)

78,3

(67,1-87,3)

Холестерин ЛПНП

0,031

0,904

0,96

0,92

72,4

(67,7-77,6)

58,1

(53,5-62,9)

Общий холестерин

0,031

0,904

0,97

0,91

64,3

(56,0-72,8)

39,0

(34,2-43,5)

Триглицериды

0,010

0,973

0,99

0,98

36,3

(31,0-41,3)

34,8

(30,1-39,0)

Холестерин ЛПВП

0,008

0,986

1,00

1,00

48,0

(42,4-53,7)

43,4

(38,7-47,4)

Примечание: в скобках указан 95% доверительный интервал.

Анализ сопряженности липидных показателей с динамикой изменений толщины ИМС выявил, что только уровень Х-ЦИК был достоверно сопряжен с прогрессированием каротидного атеросклероза и имел высокие показатели относительного риска и отношения шансов (таблица 4). Повышенный уровень Х-ЦИК, наряду с повышенным общим холестерином и повышенным холестерином ЛНП, имел достаточно высокую прогностическую значимость. Повышенный уровень триглицеридов сыворотки крови, как и сниженный уровень холестерина ЛВП, не имели прогностической значимости в отношении прогрессирования каротидного атеросклероза. Нормальный уровень Х-ЦИК (менее 16 мкг/мл) был единственным параметром, предвещающим отсутствие прогрессирования каротидного атеросклероза в течение 2 лет с прогностической значимостью 78,3% (таблица 4). Нормальные уровни общего холестерина, холестерина ЛНП и ЛВП и триглицеридов не обладали достоверной прогностической ценностью.

Разработка аналитической тест-системы для оценки атерогенных свойств сыворотки

В процессе проведенной работы было продемонстрировано, что уровень холестерина ЦИК (Х-ЦИК) коррелирует со степенью выраженности и распространенностью атеросклеротических поражений и обладает высокой диагностической прогностической значимостью. Поэтому нами разработан макет аналитической тест-системы (мАТС) для одновременного определения контролируемых специфических биомаркеров, в частности, холестерина ЦИК, общего холестерина, холестерина ЛНП и ЛВП, а также триглицеридов. Созданная АТС обеспечивает возможность проведения анализа и регистрации результата и предназначена для применения в медицине в целях экспрессной диагностики сердечно-сосудистых патологий.

Для определения этих биомаркеров применен модифицированный (минимизированный) ферментативный метод, позволяющий уменьшить объем образца и реакционной смеси, и, как следствие этого, снизить стоимость анализа. Значения определенных биомаркеров позволят не только установить диагноз и определить тип дислипидемий, но и оценить риск наиболее опасных проявлений сердечно-сосудистых патологий.

Предлагаемая АТС позволяет определять новые виды и сочетания биомаркеров, которые, наряду с традиционными факторами риска, помогут идентифицировать лиц, имеющих высокий риск развития атеросклеротических заболеваний, и предпринять своевременные меры по ранней профилактике атеросклероза.

Лабораторный регламент на создание макета аналитической тест-системы для применения в медицине при экспрессной диагностике атерогенных дислипидемий при сердечно сосудистых патологиях приведен в Приложении к работе.

ВЫВОДЫ

С помощью микроскопических методов визуализирована локализация жировых накоплений в стенке аорты при атеросклерозе. Показано, что на начальных стадиях атерогенеза существенная часть липидов накапливается в клетках сосудистой стенки, а не только вне клеток - инициация атерогенеза сопровождается накоплением внутриклеточных липидов (липоидозом).

Для воспроизведения липоидоза, а также для оценки атерогенного потенциала сыворотки крови информативной и адекватной моделью является первичная культура клеток, выделенных из непораженных атеросклерозом участков интимы аорты и первичная культура моноцитов-макрофагов, выделенных из крови человека. Модель на основе макрофагов гораздо проще и экономичнее модели на основе интимальных клеток аорты человека.

На разработанной клеточной модели показано, что самоассоциация ЛНП, ассоциация ЛНП с компонентами соединительнотканного матрикса, а также образование циркулирующих иммунных комплексов, содержащих цммЛНП, стимулирует захват липопротеидов клетками, усиливая их атерогенный потенциал.

Самоассоциация ЛНП, вызывающая клеточный липоидоз, подавляется амфифильными блок-сополимерами окиси пропилена и окиси этилена, так называемыми полаксамерами. Способность полаксамеров ингибировать ассоциацию зависят от гидрофильно-липофильного баланса и критической концентрации мицеллообразования, что свидетельствует о значительной роли гидрофобных взаимодействий в ассоциации ЛНП.

Уровень цммЛНП в сыворотке и уровень холестерина циркулирующих иммунных комплексов, являющиеся маркерами атеросклероза, обладают высокой диагностической значимостью для оценки степени бессимптомного атеросклероза.

Уровень холестерина циркулирующих иммунных комплексов, помимо диагностической значимости, имеет высокую прогностическую значимость в отношении бессимптомного атеросклероза.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ:

Добрецов Г.Е., Гуларян С.К., Панасенко О.М., Мельниченко А.А., Орехов А.Н. Заряд поверхностного слоя циркулирующих множественно модифицированных липопротеинов низкой плотности. // Биологические мембраны. - 2006. - T. 23. - №5. - С. 420-425.

Никитина Н.А., Собенин И.А., Мясоедова В.А., Коренная В.В., Мельниченко А.А., Халилов Э.М., Орехов А.Н. Антиатерогенный эффект флавоноидов винограда в модели ex vivo. // Бюлл. эксп. биол. мед. - 2006. - Т. 141.- № 6. - С. 660-663.

Панасенко О.М., Мельниченко А.А., Аксенов Д.В., Тертов В.В., Каплун В.В., Собенин И.А., Орехов А.Н. Агрегация ЛПНП, индуцированная окислением, приводит к увеличению их захвата гладкомышечными клетками аорты человека. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины - 2007. - Т. 143. - № 2. - С. 159-162

Букринский М.И., Свиридов Д.Д., Карагодин В.П., Собенин И.А., Сазонова М.А., Коренная В.В., Орехова В.А., Иванова М.М., Мясоедова В.А., Мельниченко А.А., Савинкова И.Г., Орехов А.Н. Повреждение механизмов обратного транспорта холестерина, вызванное вирусом иммунодефицита человека: роль АВСА1-зависимого пути. // Бюллетень Московского общества испытателей природы - 2009. - Т. 114. - №3. - С. 297-301.

Орехов А.Н., Собенин И.А., Орехова В.А., Мельниченко А.А., Мясоедова В.А., Мухамедова Н.М., Свиридов Д.Д., Карагодин В.П. Клеточные модели для поиска веществ, способствующих обратному транспорту холестерина. // Физиотерапия - 2011. - Т. 12. - С. 1134-1146.

Собенин И.А., Карагодин В.П., Мельниченко А.А., Орехов А.Н. Иммунный холестерин в крови - прогностическая ценность. // ФИЗИОТЕРАПИЯ - 2011. - Т. 12. - С. 1147-1155.

Sobenin I.A., Suprun I.V., Karagodin V.P., Feoktistov A.S., Melnichenko A.A., Orekhov A.N. The interaction of plasma sialylated and desialylated lipoproteins with collagen from the intima and media of uninvolved and atherosclerotic human aorta. // J Lipids - 2011. - V. 2011. - P. 254-267.

Bobryshev Yu.V., Karagodin V.P., Kovalevskaya Zh.I., Myasoedova V.A., Shapyrina E.V., Salyamov V.I., Kargapolova Yu.M., Galaktionova D.Yu., Melnichenko A.A., Orekhov A.N. The number of cells and the cell proliferation in intima of various human arteries. // Cell and Tissue Biology - 2012. - V. 6. - № 1. - P. 29-39.

Sobenin I.A., Karagodin V.P., Melnichenko A.А., Bobryshev Y.V., Orekhov A.N. Diagnostic and Prognostic Value of Low Density Lipoprotein-Containing Circulating Immune Complexes in Atherosclerosis. // J Clin Immunol. - 2013. - V. 33. - № 2. - P. 489-495.

Sobenin I.A., Orekhova V.A., Melnichenko A., Bobryshev Y.V., Orekhov A.N. Low density lipoprotein-containing circulating immune complexes have better prognostic value in carotid intima-media thickness progression than other lipid parameters. // Int J Cardiol. - 2013. - V. 166. - № 3 - P. 747-748.

Melnichenko AA, Aksenov DV, Myasoedova VA, Panasenko OM, Yaroslavov AA, Sobenin IA, Bobryshev YV, Orekhov AN. Pluronic block copolymers inhibit low density lipoprotein self-association. // Lipids - 2012. - V. 47. - № 10. - P. 995-1000.

Статьи в иных рецензируемых научных журналах:

Орехов А.Н., Карагодин В.П., Мельниченко А.А., Кириченко Т.В., Смутова В.А., Чернова У.В., Сафонова В.М., Калабушев С.Н., Пшежецкий А.В. Сиаломика и атеросклероз. // Фундаментальные науки и практика - 2010. Т. 1. № 4. - С. 59-65.

Мухамедова Н. М., Свиридов Д. Д., Карагодин В. П., Мельниченко А. А., Мясоедова В. А., Орехова В. А., Собенин И. А., Орехов А. Н. Исследование влияния белков, потенциально вовлеченных в отток холестерина, на экспорт холестерина из макрофагов. // Проблемы и перспективы современной науки. - 2011. - Т. 3. - № 1. - С. 68-73.

Орехов А.Н., Собенин И.А., Орехова В.А., Мельниченко А.А., Мясоедова В.А., Мухамедова Н.М., Свиридов Д.Д., Карагодин В.П. Клеточные модели для поиска веществ, способствующих обратному транспорту холестерина. // Проблемы и перспективы современной науки - 2011. - Т. 3. - № 1. - С. 98-103.

Мельниченко А.А., Аксенов Д.В., Панасенко О.М., Ярославов А.А., Орехов А.Н. Подавление инициирующей атерогенез ассоциации липопротеидов низкой плотности с помощью плюроников. // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии, фармакологии и медицине. Том 3. Сборник статей Второй Международной конференции «Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии, фармакологии и медицине», 26-28.10.2011, Санкт-Петербург, Россия. Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2001. С. 191-197.

Мельниченко А.А., Аксенов Д.В., Панасенко О.М., Ярославов А.А., Орехов А.Н. Влияние плюроников F68 и P85 на ассоциацию липопротеидов низкой плотности. // Естествознание и гуманизм - 2011. - Т. 7. - № 1. - С. 61-64.

Мельниченко А.А. Аксенов Д.В., Панасенко О.М., Ярославов А.А., Орехов А.Н. Влияние плюроников L61 и P85 на процесс ассоциации липопротеидов низкой плотности. // Естествознание и гуманизм - 2011. - Т 7. -№ 1. - С. 64-67.

Глава в книге

Melnichenko A.A., Aksenov D.V., Myasoedova V.A., Panasenko O.M., Yaroslavov A.A., Sobenin I.A., Bobryshev Y.V., Orekhov A.N.// 2012. - V. 47. - No. 10. - P. 995-1000. Orekhov AN, Sobenin IA, Melnichenko AA, Myasoedova VA, Bobryshev YV. Use of natural products for direct anti-atherosclerotic therapy. Current Trends in Atherogenesis, Rita RezzaniIn (ed), Tech, 2013, Chapter 9, pp.187-217. ISBN 980-953-307-832-3, http://dx.doi.org/10.5772/5296

Монографии

Мельниченко А.А., Аксенов Д.В., Орехов А.Н. Атерогенность липопротеидов. Механизмы, роль ассоциации.// LAP LAMBERT Academic Publishing, Saarbrucken, Germany, 2012. 178 c.

МельниченкоА.А., Орехов А.Н., Собенин И.А.. Механизмы и роль атерогенной модификации липопротеидов в атерогенезе. .// LAP LAMBERT Academic Publishing, Saarbrucken, Germany, 2013. 242c. ISBN: 978-3-659-24312-7

Патентные заявки:

1. Орехов АН, Собенин ИА, Мясоедова ВА, Мельниченко АА, Орехова ВА. Патентная заявка от 05.03.2011 «Способ профилактики атеросклероза у женщин старшего возраста», регистрационный № 2011108528

2. Орехов АН, Собенин ИА, Кириченко Т.В., Мясоедова ВА, Мельниченко АА, Орехова ВА. Патентная заявка от 01.06.2011 «Способ профилактики и лечения атеросклероза», регистрационный номер № 2011121976

3. Орехов АН, Собенин ИА, Мясоедова ВА, Мельниченко АА, Орехова ВА. Патентная заявка от 03.11.2011 «Способ лечения атеросклероза, основанный на воздействии на иммунокомпетентные клетки сосудистой стенки», регистрационный номер № 2011144530

4. Орехов АН, Собенин ИА, Мельниченко АА. Патентная заявка от 03.11.2011 «Способ экспресс-диагностики атерогенных дислипидемий при сердечно-сосудистых патологиях», регистрационный номер № 2011144523

5. Орехов АН, Собенин ИА, Мясоедова ВА, Мельниченко АА, Орехова ВА. Патентная заявка от 03.11.2011 «Противовоспалительное антицитокиновое средство, обладающее прямым антиатеросклеротическим действием», регистрационный номер № 2011144526

6. Орехов АН, Собенин ИА, Кириченко Т.В., Мясоедова ВА, Мельниченко АА, Орехова ВА. Патентная заявка от 03.11.2011 «Антиатеросклеротическое средство, обогащенное фитоэстрогенами, предназначенное для женщин после менопаузы», регистрационный номер № 2011144528

7. Орехов АН, Собенин ИА, Карагодин ВП, Мельниченко АА, Мухамедова НМ. Патентная заявка от 03.11.2011 «Способ профилактики атеросклероза, основанный на оттоке холестерина из клеток сосудистой стенки», регистрационный номер № 2011144524

8. Орехов АН, Собенин ИА, Кириченко ТВ, Мясоедова ВА, Бобрышев ЮВ, Мельниченко АА, Орехова ВА. Патентная заявка от 24.10.2012 «Способ лечения атеросклероза, основанный на антицитокиновом действии», регистрационный номер № 2012145159

9. Орехов АН, Чернова ЕВ, Бобрышев ЮВ, Мельниченко АА, Орехова ВА. Патентная заявка от 24.10.2012 «Способ оценки риска сердечно-сосудистых заболеваний», регистрационный номер № 2012145160

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

апоВ-100 - аполипопротеид В-100

БСА - бычий сывороточный альбумин

ГЛБ - гидрофильно - липофильный баланс

ИФА - иммуноферментный анализ

ИФБ - изотонический фосфатный буфер, рН 7,4

ККМ - критическая концентрация мицеллообразования

ЛНП - липопротеиды низкой плотности

ЛВП - липопротеиды высокой плотности

МДА - малоновый диальдегид

МПО - миелопероксидаза

ПААГ - полиакриламидный гель

ПЭГ - полиэтиленгликоль со средней мол. массой 6000

ТБК - 2-тиобарбитуровая кислота

Х-ЦИК - холестерин, содержащийся в циркулирующих иммунных комплексах

ЦИК - липопротеидсодержащие циркулирующие иммунные комплексы

цммЛНП - циркулирующие множественно модифицированные ЛНП

ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Характеристика структуры холестериновых молекул как важного компонента клеточной мембраны. Исследование механизмов регуляции обмена холестерина в организме человека. Анализ особенностей возникновения избытка липопротеидов низкой плотности в кровотоке.

    реферат [699,7 K], добавлен 17.06.2012

  • Изучение процесса создания искусственных клеточных ассоциаций с помощью которых можно осуществить жизнедеятельность азотфиксирующих организмов в клетках и тканях культурных растений. Ассоциации эндо- и экзосимбиотического типа. Цели создания популяций.

    презентация [420,4 K], добавлен 18.03.2015

  • Теория передачи наследственной информации молекулярными цепочками ДНК. Механизмы образования форм организмов на примере миксомицеты и гидры. Микроскопические структуры на молекулярной основе, гипотеза существования веществ-активаторов и ингибиторов.

    реферат [705,7 K], добавлен 26.09.2009

  • Свойства мутаций как спонтанных изменений генотипа. Модификации молекулы ДНК под воздействием мутагенов. Характеристика способов поддержания генетического гомеостаза на молекулярно-генетическом, клеточном, организменном и популяционно-видовом уровнях.

    реферат [572,3 K], добавлен 17.11.2015

  • Флаваны в высших растениях: структура, основные представители, локализация, функциональная роль. Морфофизиологические и биохимические характеристики клеточных и каллусных культур чайных растений. Определение содержания флаванов и проантоцианидинов.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 02.02.2018

  • Клеточные механизмы интеграции и поведения. Путь развития нейрона от рождения отдельной клетки до образования отростков и формирования связей. Интеграция информации отдельными нейронами в ЦНС. Наблюдения за экзоцитозом и эндоцитозом в живых клетках.

    реферат [174,4 K], добавлен 26.10.2009

  • Поиск лечебных и профилактических средств от эстроген-зависимых форм рака груди. Гормон-зависимый и гормон-независимый рак молочной железы, применение тамоксифена в его лечении. Механизм подавления экспрессии эстрогеновых рецепторов в пораженных клетках.

    реферат [1,7 M], добавлен 25.05.2015

  • Характеристика и отличительные особенности способов познания и освоения окружающего их мира: обыденный, мифологический, религиозный, художественный, философский, научный. Методы и инструменты реализации данных способов, их специфика и возможности.

    реферат [22,3 K], добавлен 11.02.2011

  • Современные представления о структуре организации электрон-транспортной цепи митохондрий и молекулярные преобразователи в клетках. Роль нарушений энергетики в развитии патологии. Основные молекулярные механизмы потребления энергии живой клеткой.

    контрольная работа [678,7 K], добавлен 23.02.2014

  • Значение для человека микроэлементов. Основные макроэлементы, содержащиеся в клетках. Бромистый калий как сильное болеутоляющее средство для нервной системы. Кислород как основной химический элемент в организме человека. Роль цинка в жизни клетки.

    презентация [5,6 M], добавлен 28.11.2012

  • Понятие и основные методы генной инженерии. Методика выделения ДНК на примере ДНК плазмид. Принципы действия системы рестрикции-модификации. Перенос и обнаружение клонируемых генов в клетках. Конструирование и введение в клетки рекомбинантных молекул ДНК.

    реферат [22,1 K], добавлен 23.01.2010

  • Понятие и признаки микротел как округлых органоидов диаметром 0,2-1,5 мкм, ограниченных элементарной мембраной и содержащих гранулярный матрикс умеренной электронной плотности. Их классификация и значение в клетках растений: пероксисомы и глиоксисомы.

    презентация [3,5 M], добавлен 05.02.2014

  • ДНК - материальная основа наследственности бактерий. Изменчивость бактерий (модификации, мутации, генетические рекомбинации). Генетика вирусов. Механизмы образования лекарственной устойчивости бактерий. Получение и использование вакцины и сыворотки.

    реферат [509,3 K], добавлен 28.01.2010

  • Концентрация хлора внутри клетки, механизмы его переноса. Хлор-бикарбонатный обменник, калий-хлорный ко-транспорт. Механизмы накопления веществ, участвующих в синаптической передаче. Закачка медиатора в клетку. Молекулы переносчиков нейромедиаторов.

    реферат [18,1 K], добавлен 24.10.2009

  • Процесс синтеза РНК с использованием ДНК в качестве матрицы, происходящий во всех живых клетках. Точки начала и конца транскрипции, основной фермент и вспомогательные факторы. Этапы обратной транскрипции, особенности транскрипции про- и эукариот.

    презентация [2,3 M], добавлен 14.04.2014

  • Реакции кворум–сенсинга у грамположительных микроорганизмов. Влияние биологически-активных веществ на физико-химические характеристики клетки. Определение метаболитов в клетках и культуральной жидкости методом 1H-ЯМР-спектроскопии, ее результаты.

    дипломная работа [2,4 M], добавлен 25.03.2017

  • Вещества, задерживающие прорастание из плодов и семян и их роль в расселении растений. Корневые выделения и их роль в аллелопатии. Природа аллелапатически активных веществ. Физиологическое и биохимическое действие аллелопатически активных веществ.

    реферат [24,5 K], добавлен 25.02.2016

  • Понятие мутации вирусов и мутагенов. Частота мутаций вирусов и механизмы их возникновения. Модификации, вызываемые хозяином. Изменчивость вирусов при пассажах. Изменчивость вирусов, возникающая в процессе пассажей при пониженных и повышенных температурах.

    реферат [32,0 K], добавлен 10.11.2010

  • Репликативный синтез ДНК и пролиферация, особенности организации хроматина в нервных клетках. Репарация (система "ремонта") ДНК в мозге животных. Рибонуклеиновые кислоты мозга. Экспрессия генов в нервной системе позвоночных. Онтогенез мозга животных.

    курсовая работа [575,0 K], добавлен 26.08.2009

  • Общая характеристика дыхательной цепи как системы структурно и функционально связанных трансмембранных белков и переносчиков электронов. Организация дыхательной цепи в митохондриях. Роль дыхательной цепи в улавливании энергии. Задачи и цели ингибиторов.

    реферат [2,6 M], добавлен 29.06.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.