aterosklerozАтеросклерозAteroscleroz2078-256X2949-3633НИИТПМ-филиал ИЦиГ СО РАН10.15372/ATER20190104ateroskleroz-171Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESАССОЦИАЦИИ МИНЕРАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОЙ БЛЯШКЕ ПРИ КОРОНАРНОМ АТЕРОСКЛЕРОЗЕASSOCIATION OF MINERAL ELEMENTS IN THE ATHEROSCLEROTIC PLAQUE IN CORONARY ATHEROSCLEROSISЖуравскаяЭ. Я.ZhuravskayaE. Ya.

630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1

630089, Novosibirsk, Boris Bogatkov str., 175/1

СавченкоТ. И.SavchenkoT. I.

630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3

630090, Novosibirsk, Institutskaya str., 3

ЧанкинаО. В.ChankinaO. V.

630090, г. Новосибирск, ул. Институтская, 3

630090, Novosibirsk, Institutskaya str., 3

ПолонскаяЯ. В.PolonskayaYa. V.

630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1

630089, Novosibirsk, Boris Bogatkov str., 175/1

СадовскийЕ. В.SadowskiE. V.

630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1

630089, Novosibirsk, Boris Bogatkov str., 175/1

СтахнёваЕ. М.StakhnevaE. M.

630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1

630089, Novosibirsk, Boris Bogatkov str., 175/1

РагиноЮ. И.RaginoYu. I.

630089, г. Новосибирск, ул. Бориса Богаткова, 175/1

630089, Novosibirsk, Boris Bogatkov str., 175/1

ЧернявскийА. М.ChernyavskiiA. M.

630055, г. Новосибирск, ул. Речкуновская, 15

630055, Novosibirsk, Rechkunovskaya str., 15

НИИ терапии и профилактической медицины – филиал ФГБНУ ФИЦ Институт цитологии и генетики СО РАНРоссияInstitute of Internal and Preventive Medicine – Branch of Federal Research Institute of Cytology and Genetics of SB RASRussian FederationФГБУН Институт химической кинетики и горения им. В.В. Воеводского СО РАНРоссияVoevodsky Institute of Chemical Kinetics and Combustion of SB RASRussian FederationФГБУ Национальный медицинский исследовательский центр имени академика Е.Н. Мешалкина Минздрава РоссииРоссияNational Medical Research Center named academician E.N. Meshalkin of Minzdrav of RussiaRussian Federation2019221220191513034Copyright © Журавская Э.Я., Савченко Т.И., Чанкина О.В., Полонская Я.В., Садовский Е.В., Стахнёва Е.М., Рагино Ю.И., Чернявский А.М., 20192019Журавская Э.Я., Савченко Т.И., Чанкина О.В., Полонская Я.В., Садовский Е.В., Стахнёва Е.М., Рагино Ю.И., Чернявский А.М.Zhuravskaya E.Y., Savchenko T.I., Chankina O.V., Polonskaya Y.V., Sadowski E.V., Stakhneva E.M., Ragino Y.I., Chernyavskii A.M.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ateroskleroz.elpub.ru/jour/article/view/171

Цель исследования – определить содержание комплекса минеральных элементов в гомогенатах атеросклеротических бляшек коронарных артерий человека.

Материал и методы

Материал и методы. Материал исследования – гомогенаты образцов атеросклеротических бляшек коронарных артерий, полученных во время операции коронарного шунтирования. Методом рентгенофлуоресцентного анализа с использованием синхротронного излучения (РФА СИ) определяли концентрацию химических элементов Ca, Pb, Fe, Cu, Zn, Br, Sr, Zr в гомогенатах атеросклеротических бляшек.

Результаты

Результаты. Во всех исследуемых образцах отмечено преобладающее присутствие Ca, в стабильных атеросклеротических бляшках – 1791,93 ± 3042,25 мкг/мл, в нестабильных – 2024,33 ± 1267,13 мкг/мл. Выявлена ассоциация между содержанием Ca и Fe (r = 0,798; p < 0,01), Ca и Zn (r = 0,963; p < 0,01) и Ca и Sr (r = 0,981; p < 0,01) в атеросклеротическом очаге. Не обнаружено достоверной разницы между концентрацией измеренных элементов в стабильных и нестабильных бляшках.

Заключение

Заключение. Методом РФА СИ выявлены особенности минерального состава атеросклеротической бляшки человека. Основная ее минеральная составляющая – кальций, с тенденцией к увеличению концентрации элемента в нестабильном очаге. Минорные составляющие – железо, цинк, стронций – ассоциированы с кальцием. При этом имеется тенденция к уменьшению содержания железа в нестабильном атеросклеротическом очаге, а концентрация стронция и цинка существенно не изменяется. 

Purpose

Purpose: to determine the content of mineral elements in the homogenates of atherosclerotic plaques of human coronary arteries.

Methods

Methods: research material – homogenates of samples of atherosclerotic plaques of coronary arteries obtained during coronary bypass surgery. The concentration of chemical elements Ca, Pb, Fe, Cu, Zn, Br, Sr, Zr in the homogenates of atherosclerotic plaques was determined by x-ray fluorescence analysis using synchrotron radiation (SRXRF).

Results

Results: in all the studied samples the predominant presence of Ca was observed, in stable plaques 1791.93±3042.25 µg/ ml, in unstable atherosclerotic plaques 2024.33±1267.13 µg/ml.Association of Ca with Fe (r = 0.798; p < 0.01), Zn (r = 0.963; p < 0.01) and Sr (r = 0.981; p < 0.01) in the atherosclerotic focus was revealed. No significant difference between the measured elements in stable and unstable plaques was found.

Conclusion

Conclusion: the method x-ray fluorescence analysis using synchrotron radiation revealed some patterns of the mineral composition of an atherosclerotic plaque of a human. The main mineral component of the atherosclerotic plaque is calcium, with a tendency to increase the concentration of the element in the unstable focus. Minor components-iron, zinc, strontium are associated with calcium. In this case, iron tends to reduce the concentration in an unstable atherosclerotic focus, and the concentration of strontium and zinc does not change significantly.

коронарный атеросклерозатеросклеротическая бляшкаминеральные элементыкальцийцинкcoronary atherosclerosisatherosclerotic plaquemineral elementscalciumzincReferencesCosselman K.E., Navas-Acien A., Kaufman J.D. Environmental factors in cardiovascular disease // Nat. Rev. Cardiol. 2015. Vol. 12. P. 627–642.Cosselman K.E., Navas-Acien A., Kaufman J.D. Environmental factors in cardiovascular disease // Nat. Rev. Cardiol. 2015. Vol. 12. P. 627–642.Csordas A., Bernhard D. The biology behind the atherothrombotic effects of cigarette smoke // Nat. Rev. Cardiol. 2013. Vol. 10. P. 219–230.Csordas A., Bernhard D. The biology behind the atherothrombotic effects of cigarette smoke // Nat. Rev. Cardiol. 2013. Vol. 10. P. 219–230.Olcay A., Tezcan E., Canturk E., İnan B., Karaoglu H., Kucuk C., Akdemir B., Yolay O. Multiple nonessential transition metals are accumulated in carotid atherosclerotic plaques: Missing link in atherosclerosis? // Biol. Trace Elem. Res. 2018. doi: 10.1007/ s12011-018-1481-0.Olcay A., Tezcan E., Canturk E., İnan B., Karaoglu H., Kucuk C., Akdemir B., Yolay O. Multiple nonessential transition metals are accumulated in carotid atherosclerotic plaques: Missing link in atherosclerosis? // Biol. Trace Elem. Res. 2018. doi: 10.1007/ s12011-018-1481-0.Waksman R., Seruys P.W. Handbook of the vulnerable plaque. London, 2004. P. 1–48.Waksman R., Seruys P.W. Handbook of the vulnerable plaque. London, 2004. P. 1–48.Baryshev V.B., Bufetov N.S., Koutzenogii K.P., Makarov V.I., Smirnova A.I. Synchrotron radiation measurements of the elemental composition of Siberian aerosols // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 1995. Vol. 359, N 1-2. P. 297–301.Baryshev V.B., Bufetov N.S., Koutzenogii K.P., Makarov V.I., Smirnova A.I. Synchrotron radiation measurements of the elemental composition of Siberian aerosols // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 1995. Vol. 359, N 1-2. P. 297–301.Журавская Э.Я., Куценогий К.П., Чанкина О.В., Савченко Т.И., Андрюшина Н.А., Гырголькау Л.А. Микроэлементы и некоторые параметры здоровья человека // Бюл. СО РАМН. 2006. Т. 26, N 4. С. 116–120.Журавская Э.Я., Куценогий К.П., Чанкина О.В., Савченко Т.И., Андрюшина Н.А., Гырголькау Л.А. Микроэлементы и некоторые параметры здоровья человека // Бюл. СО РАМН. 2006. Т. 26, N 4. С. 116–120.Roijers R.B., Debernardi N., Cleutjens J.P., Schurgers L.J., Mutsaers P.H., van der Vusse G.J. Microcalcifications in early intimal lesions of atherosclerotic human coronary arteries // Am. J. Pathol. 2011. Vol. 178, N 6. P. v2879–v2887.Roijers R.B., Debernardi N., Cleutjens J.P., Schurgers L.J., Mutsaers P.H., van der Vusse G.J. Microcalcifications in early intimal lesions of atherosclerotic human coronary arteries // Am. J. Pathol. 2011. Vol. 178, N 6. P. v2879–v2887.Lu X., Xu X., Zhang Y., Zhang Yul., Wang C., Huo X. Elevated inflammatory Lp-PLA2 and IL-6 link e-waste Pb toxicity to cardiovascular risk factors in preschool children // Environ. Pollut. 2018. Vol. 234. P. 601– 609.Lu X., Xu X., Zhang Y., Zhang Yul., Wang C., Huo X. Elevated inflammatory Lp-PLA2 and IL-6 link e-waste Pb toxicity to cardiovascular risk factors in preschool children // Environ. Pollut. 2018. Vol. 234. P. 601– 609.Solenkova N.V., Newman J.D., Berger J.S., Thurston G., Hochman J.S., Lamas G.A. Metal pollutants and cardiovascular disease: Mechanisms and consequences of exposure // Am. Heart J. 2014. Vol. 168, N 6. P. 812–822.Solenkova N.V., Newman J.D., Berger J.S., Thurston G., Hochman J.S., Lamas G.A. Metal pollutants and cardiovascular disease: Mechanisms and consequences of exposure // Am. Heart J. 2014. Vol. 168, N 6. P. 812–822.Peters J.L., Kubzansky L.D., Ikeda A., Fang S.C., Sparrow D., Weisskopf M.G., Wright R.O., Vokonas P., Hu H., Schwartz J. Lead concentrations in relation to multiple biomarkers of cardiovascular disease: The normative aging study // Environ. Health Perspect. 2012. Vol. 120, N 3. P. 361–366.Peters J.L., Kubzansky L.D., Ikeda A., Fang S.C., Sparrow D., Weisskopf M.G., Wright R.O., Vokonas P., Hu H., Schwartz J. Lead concentrations in relation to multiple biomarkers of cardiovascular disease: The normative aging study // Environ. Health Perspect. 2012. Vol. 120, N 3. P. 361–366.Navas-Acien A., Guallar E., Silbergeld E.K., Rothenberg S.J. Lead exposure and cardiovascular disease-a systematic review // Environ. Health Perspect. 2007. Vol. 115, N 3. P. 472–482.Navas-Acien A., Guallar E., Silbergeld E.K., Rothenberg S.J. Lead exposure and cardiovascular disease-a systematic review // Environ. Health Perspect. 2007. Vol. 115, N 3. P. 472–482.Zhang S., Liu H., Amarsingh G.V., Cheung C.C., Hogl S., Narayanan U., Zhang L., McHarg S., Xu J., Gong D., Kennedy J., Barry B., Choong Y.S., Phillips A.R., Cooper G.J. Diabetic cardiomyopathy is associated with defective myocellular copper regulation and both defects are rectified by divalent copper chelation // Cardiovasc. Diabetol. 2014. Vol. 13. ID 100.Zhang S., Liu H., Amarsingh G.V., Cheung C.C., Hogl S., Narayanan U., Zhang L., McHarg S., Xu J., Gong D., Kennedy J., Barry B., Choong Y.S., Phillips A.R., Cooper G.J. Diabetic cardiomyopathy is associated with defective myocellular copper regulation and both defects are rectified by divalent copper chelation // Cardiovasc. Diabetol. 2014. Vol. 13. ID 100.Ari E., Kaya Y., Demir H., Asicioglu E., Keskin S. The correlation of serum trace elements and heavy metals with carotid artery atherosclerosis in maintenance hemodialysis patients // Biol. Trace Elem. Res. 2011. Vol. 144, N 1-3. P. 351–359.Ari E., Kaya Y., Demir H., Asicioglu E., Keskin S. The correlation of serum trace elements and heavy metals with carotid artery atherosclerosis in maintenance hemodialysis patients // Biol. Trace Elem. Res. 2011. Vol. 144, N 1-3. P. 351–359.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.