Ранние этапы развития атеросклероза и уровень свободно циркулирующей митохондриальной ДНК крови при экспериментальной дислипопротеидемии

   Цель работы: изучить показатели липидного обмена, концентрации С-реактивного белка, уровень свободно циркулирующей митохондриальной ДНК крови и атеросклеротические изменения аорты на ранних этапах экспериментальной дислипопротеидемии.

   Материал и методы. Дислипопротеидемию моделировали атерогенной диетой на кроликах породы «Шиншилла». Уровень С-реактивного белка и липидный спектр крови оценивали на анализаторе Beckmansynhron 4 (Beckmancoulter, США). Митохондриальную ДНК плазмы крови анализировали методом ПЦР в реальном времени. Поверхность аорты изучали методом сканирующей электронной микроскопии.

   Результаты. Установлено, что через 48 ч атерогенной диеты в крови экспериментальных животных формируется выраженный дисбаланс между фракциями холестерола и к восьмым суткам повышается в 6 раз уровень С-реактивного белка. Через 16 суток атерогенной диеты изменяется ультраструктура складок внутренней поверхности аорты. В областях отхождения артерий, на эндотелиальном слое аорты регистрируются участки с адгезией лейкоцитов, которые могут являться локусами атеросклеротических бляшек. Уровень свободно циркулирующей мтДНК имеет тенденцию к трехкратному повышению к 16 суткам наблюдения в сравнении с контролем, что предопределяет необходимость дальнейших его исследований на более поздних сроках течения дислипопротеидемии.

   Заключение. Установленные ранние структурные изменения аорты позволяют использовать модель атерогенной диеты для оценки ранних событий атерогенеза с уровнем свободно циркулирующей мтДНК для доклинического этапа трансляционных исследований в разработке новых технологий диагностики и профилактики атеросклероза.

1. Сазонова М. А. Ассоциация мутации митохондриального генома 652insG с атеросклеротическими поражениями человека / М. А. Сазонова [и др.] // Фундаментальные науки и практика. – 2010. – № 4. – С. 168–171.

2. Vejux A., Kahn E., Ménétrier F. et al. Cytotoxic oxysterols induce caspase-independent myelin figure formation and caspase-dependent polar lipid accumulation // Histochem. Cell Biol. 2007. Vol. 127. P. 609–624.

3. Gahan P. B. Biology of circulating nucleic acids and possible roles in diagnosis and treatment in diabetes and cancer // Infect. Disord. Drug Targets. 2012. Vol. 12. P. 360–370.

4. Zhang Q., Raoof M., Chen Y. et al. Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury // Nature. 2010. Vol. 464. P. 104–107.

5. Ellinger J., Müller S. C., Wernert N. et al. Mitochondrial DNA in serum of patients with prostate cancer: a predictor of biochemical recurrence after prostatectomy // BJU Int. 2008. Vol. 102. P. 628–632.

6. Sudakov N. P., Popkova T. P., Novikova M. A. et al. The level of blood plasma mitochondrial DNA upon acute myocardium damage in experiment // Biopolymers and Cell. 2012. Vol. 28, N 4. P. 321–324.

7. Nakahira K., Kyung S. Y., Rogers A. J. et al Circulating mitochondrial DNA in patients in the ICU as a marker of mortality: derivation and validation //PLoS Med. 2013. Vol. 10. e1001577.

8. Liu J., Cai X., Xie L. et al Circulating Cell Free Mitochondrial DNA is a Biomarker in the Development of Coronary Heart Disease in the Patients with Type 2 Diabetes // Clin. Lab. 2015. Vol. 61. P. 661–667.

9. Alvarado-Vásquez N. Circulating cell-free mitochondrial DNA as the probable in ducer of early end o the lial dysfunction in the prediabetic patient // Exp. Gerontol. 2015. Vol. 69. P. 70–78.

10. Нагорнев В. А. Атерогенез и реакция «острой фазы» печени / В. А. Нагорнев [и др.] // Архив патологии. – 1998. – № 6. – С. 62–68.

11. Chiu R. W., Chan L. Y., Lam N. Y. et al. Quantitative analysis of circulating mitochondrial DNA in plasma // Clin. Chem. 2003. Vol. 49. P. 719–726.

12. Han C. J., Liu J. T., Li M. et al. Rosiglitazone inhibits angiotensin II-induced C-reactive protein production in human aortic endothelial cells through regulating AT(1)-ROS-MAPK signal pathway // Inflamm. Res. 2012. Vol. 61. P. 1031–1037.

13. Cудаков Н. П. Динамика объема липидных капель клеток печени при экспериментальной дислипопротеидемии / Н. П. Судаков [и др.] // Изв. ИГУ. Сер. Биология. Экология. – 2014. – Т. 7. – С. 104–109.

14. Herms A., Bosch M., Ariotti N. et al. Cell-to-Cell Heterogeneity in Lipid Droplets Suggests a Mechanism to Reduce Lipotoxicity // Curr. Biol. 2013. Vol. 23. P. 1489–1496.

15. Судаков Н. П. Ультра- и наноструктурные нарушения митохондрий клеток печени при экспериментальной дислипопротеидемии / Н. П. Судаков [и др.] // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. – 2010. – № 5. – С. 197–201.

16. Fearon I. M. OxLDL enhances L-type Ca2+ currents via lysophosphatidylcholine-induced mitochondrial reactive oxygen species (ROS) production // Cardiovasc. Res. 2006. Vol. 69. P. 855–864.

17. Bian F., Yang X., Zhou F. et al. CRP promotes atherosclerosis by increasing LDL transcytosis across endothelial cells // Br. J. Pharmacol. 2014. Vol. 171. P. 2671–2684.

18. Yuan Y., Verna L. K., Wang N. P. et al. Cholesterol enrichment upregulates intercellular adhesion molecule-1 in human vascular endothelial cells // Biochim. Biophys. Acta. 2001. Vol. 1534. P. 139–148.

19. Liu S. J., Liu W. H., Zhong Y., Liu S. M. Glycogensynthasekinase-3β is involved in C-reactive protein-induced endothelial cell activation // Biochem. (Mosc). 2013. N 8. P. 915–919.

20. Ding Z., Liu S., Wang X., Khaidakov M., Dai Y., Mehta J. L. Oxidant stress in mitochondrial DNA damage, autophagy and inflammation in atherosclerosis // Sci. Rep. 2013. Vol. 3. P. 1077.