КЛЮЧОВІ СЛОВА: атерогенез, системне запалення, оксидантний стрес, метаболізм, модифікація ліпопротеїнів
Дослідженнями останніх років безперечно доведено, що запалення є одним із головних патогенетичних механізмів атеросклерозу на всіх етапах розвитку, починаючи з перших проявів ушкодження стінки судин і закінчуючи розривом атеросклеротичної бляшки та виникненням гострого коронарного синдрому [12]. Проте більшість дослідників розглядає запалення тільки як фактор розвитку судинного компоненту атеросклерозу і ремоделювання стінки судини. Припускають, що прояви системного запалення у вигляді накопичення в крові активованих лейкоцитів, цитокінів та хемокінів, молекул адгезії, С-реактивного протеїну (СРП) та інших медіаторів мають вторинний характер і є відображенням локального запалення, яке розвивається безпосередньо в стінці судини.
Ці погляди базуються на даних досліджень, в яких встановлено, що прояви системного запалення відзначають не у всіх хворих на ішемічну хворобу серця (ІХС), вони характерні переважно для пацієнтів з нестабільною атеросклеротичною бляшкою і високим ризиком розвитку гострого коронарного синдрому. Так, у дослідженні, яке включало 6075 пацієнтів віком 28–60 років з ІХС, частота розвитку тяжких серцевих подій та інсульту була збільшена в 2,1–4,5 разу залежно від вираженості запалення [4].
Результати численних клінічних спостережень свідчать про те, що системне запалення, яке виникає внаслідок інфекції або хірургічного втручання, значно підвищує ризик розвитку інфаркту міокарда (ІМ) у хворих на ІХС. У популяційних дослідженнях показано, що поширеність ІМ зростає в період епідемій грипу, а протигрипозне щеплення в цих умовах стримує приріст частоти розвитку ІМ. Ці ефекти пов’язують з тим, що інфекційний процес може суттєвим чином підвищувати вираженість запалення, властивого для атерогенезу, і бути одним із чинниківйого прискорення з розвитком тяжких кардіальних наслідків.
До сьогодні при вивченні ролі запалення в атерогенезі обмежувалися увагою переважно до його судинного компоненту, тобто до визначення здатності медіаторів запалення викликати зміни у стінці судин, які зумовлюють її ремоделювання, розвиток та дестабілізацію атеросклеротичної бляшки. Безперечно, розвиток атеросклерозу неможливий без порушень обміну ліпідів та ліпопротеїнів (ЛП) крові, без зростання її атерогенного потенціалу. В ряді робіт встановлено, що і в ліпідному компоненті атерогенезу запалення відіграє суттєву роль. Припускають, що системне запалення може брати участь у модифікації метаболізму ЛП із змінами як їх кількості, так і, перш за все, функціональних властивостей, що зумовлюють роль модифікованих ЛП як найважливішого фактора атерогенезу. Проте ці зміни значно відрізняються за характером від тих, які властиві для атеросклерозу класичного типу, що залишає проблемним питання про їх проатерогенну спрямованість.
Припускають, що порушення вмісту та профілю ЛП крові в умовах запалення є специфічним проявом захисної реакції на дію інфекційних збудників, має транзиторний характер і не впливає значною мірою на чинники атерогенезу. Так, в експериментальних умовах спроби відтворити модель атеросклерозу шляхом інфікування тварин виявилися безуспішними. У проведеному нами раніше дослідженні у хворих-дітей віком 4–13 років з гострим системним запаленням на тлі ураження органів дихальної системи без ожиріння і попередніх порушень обміну ліпідів на висоті розвитку реакції встановлено виражені порушення обміну ЛП із значним і достовірним збільшенням коефіцієнта атерогенності (КА), кількості апоВ-вмісних ЛП, зростанням вмісту в крові проатерогенно модифікованих ЛП низької(ЛПНЩ) та дуже низької (ЛПДНЩ) щільності. Чітка залежність між інтенсивністю системного запалення та вираженістю змін метаболізму ЛП була виявлена як на висоті реакції, так і після проведеної терапії.
Проте умови клінічного дослідження, особливо такого, що проводилося на дітях, накладали значні обмеження, перш за все, на його обсяг та можливості моніторування змін показників запалення. Крім того, інтенсивність запалення значно відрізнялася у окремих хворих, що значно ускладнювало зіставлення та аналіз отриманих даних. Це зумовило проведення дослідження з визначенням характеру та динаміки змін метаболізму ліпідів і ЛП, механізмів їх розвитку, можливої ролі в атерогенезі та зв’язку з інтенсивністю системного запалення при його відтворенні в умовах експерименту. З цією метою у кролів було відтворено модель системного запалення шляхом внутрішньовенного введення ліпополісахариду (ЛПС). За змінами, що виникали, спостерігали протягом 8 тиж.
Матеріал і методи
Дослідження проведено на 40 дорослих кролях породи шиншила обох статей середньою вагою 2,5 кг, які перебували на стандартному раціоні віварію. Модель системного запалення була відтворена за стандартною схемою: внутрішньовенне введення пірогеналу (ЗАН, Росія) по 3 мінімальних пірогенних дози (МПД) на 1 кг маси 3 рази на тиждень протягом 1-го тижня і потім по 3 МПГ кожний тиждень протягом наступних 7 тиж проведення експерименту. В крові, яку брали у вихідному стані, через 2, 4, 6 та 8 тиж після першого введення пірогеналу, визначали показники системного запалення (вміст СРП, активність моноцитів крові за концентрацією в ній малонового діальдегіду (МДА) – кінцевого продукту перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ), показники інтенсивності вільнорадикальних процесів (спонтанна (СХЛ) та індукована (ІХЛ) хемілюмінесценція плазми, вміст у ній МДА), активність каталази як показника антиоксидантного потенціалу плазми та ангіотензинперетворюючого ферменту (АПФ). Визначали також показники активності імунного процесу – вміст у плазмі циркулюючих імунних комплексів (ЦІК) – дрібних, середніх та великих, концентрацію в ЦІК холестерину (ХС) та тригліцеридів (ТГ) як показник аутоімунного характеру запалення.
Паралельно визначали характер змін обміну ліпідів та ЛП за вмістом у крові вільних жирних кислот (ВЖК), загального ХС, ХС ЛПНЩ, ЛПДНЩ та ЛП високої щільності (ЛПВЩ). Дослідження характеру метаболізму ліпідів включало визначення активностіліпопротеїнової ліпази (ЛПЛ). Розрахунковим методом визначали КА за загальноприйнятою формулою:
КА = (ХС ЛПНП+ХС ЛПДНЩ)/ХС ЛПВЩ.
Вираженість модифікації ЛП крові та її проатерогенний характер визначали шляхом біотестування із застосуванням макрофагів мишей (ММ). За рівнем у них ХС після інкубації з плазмою визначали інтенсивність модифікації ЛПНЩ, за рівнем ТГ – ЛПДНЩ. Докладно методологія проведення дослідження наведена в роботі [1].
Результати та їх обговорення
Отримані результати свідчили про виникнення в умовах застосування пірогеналу вираженої системної запальної реакції, яка проявлялася, перш за все, значним зростанням вмісту в крові СРП. Вже через 2 тиж його рівень був підвищений в 9,5 разу (з (2,35±0,14) до (22,41±1,89) мг/л, Р<0,001) і продовжував прогресивно зростати протягом наступних 6 тиж експерименту. Через 4 тиж вміст СРП підвищився до (28,31±2,12) мг/л і був у 12 разів більше вихідного (Р<0,001). На останньому етапі спостереження, через 8 тиж, вміст СРП у крові досяг (36,4±2,96) мг/л і перевищив вихідний майже у 15,5 разу (Р<0,001). Відзначено також значне зростання активності циркулюючих моноцитів, і її показник – внутрішньоклітинний рівень МДА був підвищений через 2 тиж в 4,7 разу (з (0,98±0,08) до (4,61±0,35) мкмоль/мг білка, Р<0,001). Активність моноцитів також поступово зростала протягом наступних етапів, через 4 тиж внутрішньоклітинний вміст МДА становив (6,02±0,47) мкмоль/мг білка. Через 8 тиж він досяг (7,63±0,56) мкмоль/мг білка і перевищив вихідний у 7,8 разу (Р<0,001). Паралельно з активацією моноцитів відзначали й активацію клітин ендотелію із зростанням продукції АПФ, вміст якого в крові збільшився з (12,02±0,89) до (23,31±1,85) мкмоль.хв-1*л-1 (Р<0,01) через 2 тиж, до (28,72±1,99) мкмоль.хв-1*л-1 – через 4 тиж (Р<0,001) і до (39,82±2,66) мкмоль.хв-1*л-1 (Р<0,001) – через 8 тиж від початку відтворення системного запалення.
Наслідком активації запальних клітин і ендотеліоцитів, підвищення активності в крові АПФ було виникнення оксидантного стресу із зростанням інтенсивності вільнорадикальних процесів, появою в крові як початкових, так і кінцевих продуктів ПОЛ. Так, інтенсивність СХЛ крові підвищилася більш як у 3,5 разу (з (700,4±55,4) до (2349,4±176,5) імп./5 хв (Р<0,001) через 2 тиж після першого введення пірогеналу, в 3,9 разу – через 4 тиж, в 4,2 разу (до (2905,4±199,2) імп./5 хв, Р<0,001) – через 8 тиж. Вираженість ІХЛ зросла у 1,9 разу (з (475,3±38,9).103до (898,4±77,6).103 імп./5 хв, Р<0,01) через 1 тиж, в 2,2 разу – через 4 тиж і у 3,5 разу (до (1666,4±145,1).103 імп./5 хв, Р<0,001) – на останньому етапі спостереження. Результатом активації ПОЛ було накопичення в крові його кінцевого продукту, і вміст МДА збільшився у 3,5 разу (з (0,38±0,02) до (1,33±0,09) мкмоль/л, Р<0,001) через 2 тиж, у 4,6 разу – через 4 тиж і майже у 5 разів (до (1,82±0,13) мкмоль/л, Р<0,001) – через 8 тиж. Розвитку оксидантного стресу та зростанню його вираженості в ході експерименту сприяло зниження антиоксидантного потенціалу крові: активність каталази в ній зменшилася практично в 2 рази вже через 2 тиж (з (11,21±0,92) до (6,42±0,44) мккат/л, Р<0,01) і залишалася на цьому рівні протягом подальшого періоду дослідження (рис. 1).
Рис. 1. Зміни показників системного запалення та оксидантного
стресу (в процентах до вихідного значення) на різних етапах розвитку процесу.
МЦ – моноцити.
Наслідком розвитку запалення та оксидантного стресу були значні системні порушення метаболізму ліпідів, ЛП та глюкози, як кількісні, так і, особливо, якісні. Відзначено достовірне і прогресуюче зростання вмісту загального ХС у крові. Вже через 2 тиж спостерігали тенденцію до зростання вмісту загального ХС, через 4 тиж вміст ХС у крові збільшився вже на 30 % (з (1,62±0,11) до (2,11±0,14) ммоль/л, Р<0,02). Через 8 тиж цей показник досяг (3,17±0,24) ммоль/л і перевищив вихідний майже вдвічі (Р<0,001). Значно більше зростав у ході експерименту вміст ТГ у крові: на 50 % (з (1,21±0,08) до (1,82±0,10) ммоль/л, Р<0,02) через 4 тиж, на 150 % (до (3,03±0,24) ммоль/л, Р<0,001) – через 8 тиж. Значно зменшився вміст у крові ХС ЛПВЩ – на 60% (з (0,89±0,06) до (0,32±0,02) ммоль/л, Р<0,01) вже через 2 тиж, на 70 % (до (0,28±0,02) ммоль/л, Р<0,001) – через 4 тиж, на 75 % (до (0,22±0,02) ммоль/ л) – через 8 тиж. Про зрушення профілю ЛП крові у бік апоВ-вмісних ЛП, багатих на ТГ та схильних до проатерогенної модифікації, свідчили зміни КА. Його рівень різко підвищився вже через 2 тиж (на 425 %, з (0,82±0,06) до (4,31±0,22) ум. од., Р<0,001) і продовжував прогресивно підвищуватися в ході експерименту. Через 8 тиж величина КА становила (13,07±1,07) ум. од. і перевищила вихідну в 16,7 разу (Р<0,001).
Значно зростала концентрація у крові ВЖК – у 5,3 разу (з (0,038±0,002) до (0,203±0,017) ммоль/л, Р<0,001) через 4 тиж, у 13 разів (до (0,495±0,040) ммоль/л, Р<0,001) – через 8 тиж. Цей ефект поєднувався зі зниженням активності ЛПЛ: на 30 % (з (15,31±1,32) до (10,69±0,86) мккат/л, Р<0,02) через 2 тиж, на 40 % (до (9,17±0,07) мккат/л, Р<0,01) – через 8 тиж, і тому залежав не від гідролізу ТГ в ЛП, а від посиленого вивільнення ВЖК з адипоцитів. Ця реакція була наслідком зниження чутливості адипоцитів до інсуліну і причиною розвитку системної інсулінорезистентності (ІР), на що вказувало достовірне зростання вмісту в крові глюкози та гликозильованого гемоглобіну (HbA1c). Тенденція до появи гіперглікемії відзначена вже через 2 тиж, коли рівень глюкози в крові підвищився на 22 % (з (6,42±0,48) до (7,78±0,55) ммоль/л, Р<0,05), тоді як через 4 та 8 тиж приріст вмісту глюкози перевищив 64 % (до (10,51±0,82) ммоль/л, Р<0,01). Вміст HbA1c зрісбільш як у 4 рази вже через 2 тиж (з (2,31±0,15) до (9,52±0,77) мкмоль фруктози/г Hb, Р<0,001) і залишався значно збільшеним протягом усіх 8 тиж дослідження.
Про наявність ІР свідчив також результат проведення підшкірного інсулінового тесту. Якщо у вихідному стані через 60 хв після введення інсуліну рівень глюкози в крові знизився на 50 % (з (6,42±0,48) до (3,25±0,24) ммоль/л, Р<0,01), то через 2 тиж реакція досягала тільки 20 % (Р<0,05), через 6 та 8 тиж вона була практично відсутня. Зниження рівня ТГ в крові через 60 хв після введення інсуліну у вихідному стані становило 30 % (з (1,21±0,08) до (0,85±0,06) ммоль/л, Р<0,02), а вже через 2 тиж ця реакція повністю зникала.
Якісні зміни обміну ЛП проявлялися значним зростанням вмісту в крові їх модифікованих проатерогенних форм. Результати біотестування із застосуванням ММ свідчили про збільшення вмісту ХС в них після інкубації з плазмою в 5,6 разу (з (40,4±3,2) до (228,2±15,6) мкг/мг білка, Р<0,001) вже через 2 тиж, в 9,4 разу (до (379,3±27,7) мкг/мг білка, Р<0,001) – через 8 тиж. Ще значно більше зростав вміст ТГ в ММ після інкубації з плазмою: в 6,3 разу (з (18,6±1,1) до (118±7,4) мкг/мг білка, Р<0,001) через 2 тиж, в 9 разів (до (166,9±12,3) мкг/мг білка, Р<0,001) – через 4, у 25 разів (до (468,2±27,4) мкг/мгбілка, Р<0,001) – через 8 тиж. Про наявність значної кількості модифікованих ЛП у крові свідчило і зростання вмісту ХС в циркулюючих моноцитах: в 3,6 разу (з (46,1±3,2) до (163,8±12,3) мкг/мг білка, Р<0,001) через 2 тиж, в 4,2 разу (до (192,4±16,7) мкг/мг білка, Р<0,001) – через 4 тиж, у 4,7 разу (до (213,8±16,5) мкг/мг білка, Р<0,001) – через 8 тиж (рис. 2).
Рис. 2. Зміни системних показників метаболізму (в процентах
до вихідного значення) в динаміці досліджуваного процесу.
Одним із головних наслідків системного запалення та модифікації ЛП була активація імунних і аутоімунних реакцій. Перш за все, відзначено значне зростання вмісту в крові ЦІК: кількість дрібних імунних комплексів (ІК) зросла вже через 2 тиж в 2,8 разу (зі (100,1±8,9) до (275,0±8,7) ум. од., Р<0,001), кількість середніх ІК – в 2,5 разу (з (99,1±8,5) до (245,3±13,4) ум. од., Р<0,001), великих ІК – в 2,5 разу (з (10,0±0,9) до (25,0±1,7) ум. од., Р<0,001). Вміст ЦІК усіх градацій у крові стабільно утримувався на високому рівні протягом усього дослідження. Різке зростання вмісту ХС та ТГ в ЦІК вказувало на аутоімунний характер цієї реакції і на антигенність модифікованих ЛПНЩ та ЛПДНЩ, яка зумовлювала продукцію антитіл до них та утворення ЦІК. Так, вміст ХС в ЦІК вже через 2 тиж збільшився більш як у 2 рази (з (8,33±0,67) до (18,26±1,41) мг/дл, Р<0,001), через 8 тиж – у 5 разів (до (41,51±2,90) мг/дл, Р<0,001). Рівень ТГ у ЦІК підвищився в 2,7 разу (з (7,12±0,54) до (18,81+1,31) мг/дл, Р<0,001) через 2 тиж і в 8,4 разу (до (59,96±4,43) мг/дл, Р<0,001) – через 8 тиж. Про аутоімунний характер реакції, значущість модифікованих ЛП як її активатора та зв’язок цієї реакції з системним запаленням свідчила також чітка залежність між зростанням вмісту СРП в крові, ХС та ТГ у ММ після інкубації з плазмою та в ЦІК на всіх етапах дослідження (рис. 3).
Рис. 3. Зіставлення змін вмісту СРП у крові (мг/л), холестерину
та тригліцеридів у макрофагах мишей (ґ101 мкг/мг білка) і в циркулюючих
імунних комплексах (в мг/дл) протягом 8 тиж відтвореного системного запалення.
Застосований метод дозволив відтворити системне запалення високої інтенсивності, яке супроводжувалося активацією АПФ, розвитком інтенсивного оксидантного стресу, вираженими порушеннями метаболізму ліпідів, ЛП та розвитком ІР. Встановлені метаболічні зміни мали чітку проатерогенну спрямованість, хоча і відрізнялися від тих, які вважаються характерними для класичного атерогенезу. Найбільш значущим проявом цих змін був розвиток гіперліпідемії та гіпертригліцеридемії (ГТЕ) внаслідок зростання вмісту ВЖК і ЛПДНЩ у крові поєднано зі зменшенням концентрації ЛПВЩ. Раніше було показано, що такий тип порушень обміну ЛП є типовим для системного запалення і відображає здатність медіаторів запалення, перш за все – фактора некрозу пухлини a (ФНО-a) та інтерлейкіну (ІЛ)-6, стимулювати синтез ХС та апопротеїну В(апоВ) у гепатоцитах як безпосередньо, так і через блокування пригнічувальної дії інсуліну на ці процеси [5]. В результаті зростає синтез та вивільнення в кров ЛПДНЩ, розвивається ГТЕ.
Крім того, однією з найважливіших властивостей медіаторів запалення є їх здатність пригнічувати передачу в клітини інсулінового сигналу з розвитком ІР. Цей ефект виникає найраніше в жирових клітинах – адипоцитах, внаслідок чого втрачається здатність інсуліну блокувати в них ліполіз ТГ, і значна кількість ВЖК вивільнюється в кров [2], що було встановлено і у проведеному дослідженні. Так, рівень ВЖК був підвищений відповідно до інтенсивності запалення у 5,5 разу через 4 тиж, у 13 разів – через 8 тиж.
Ці зміни зумовлюють посилений притік ВЖК до гепатоцитів і стимулюють синтез аномальних великих ЛПДНЩ, які перевантажені ТГ, резистентні до дії ЛПЛ, і тому довгий час циркулюють у крові. Крім того, медіатори запалення здатні пригнічувати ЛПЛ [10], активність якої була знижена згідно з отриманими нами даними майже на 40 % через 2 тиж, на 75 % – через 4 тиж, на 45 % – через 8 тиж, що сприяло розвитку ГТЕ.
Зростання вмісту ВЖК у плазмі може бути самостійною причиною розвитку системного запалення або утворювати систему позитивного зворотногозв’язку з ним з подальшим порушенням обміну ЛП та появою їх атерогенних форм. Показано, що навіть у здорових осіб інфузія інтраліпіду/гепарину протягом 4 год призводила до зростання вмісту ВЖК у плазмі з 0,35 до 0,735 ммоль/л, що супроводжувалося активацією фактора NF-кB в моноцитах на 160 %, вираженим підвищенням продукції вільних радикалів кисню нейтрофілами та моноцитами і порушенням функції ендотелію [14]. Причиною розвитку системного запалення в цих умовах були не ТГ, а ВЖК. Це підтвердили результати дослідження з участю 11 пацієнтів з ГТЕ та підвищеним рівнем ВЖК у плазмі, у яких виявлено дисфункцію ендотелію у поєднанні із розвитком ІР. У той же час, у хворих з хронічною ГТЕ, яка була пов’язана із зниженням активності ЛПЛ і не супроводжувалася зростанням вмісту ВЖК у плазмі, ці порушення не виникали [7].
Ці метаболічні зрушення не можна розглядати тільки як патологічну реакцію, як наслідок пошкоджувальної дії вільних радикалів та медіаторів запалення безпосередньо на ЛП та ферментні системи, що беруть участь у їх метаболізмі. В дослідженнях встановлено, що системні зміни обміну ліпідів і ЛП становлять один з найважливіших компонентів захисної реакції організму в умовах запалення. Показано, що миші з підвищеним вмістом ліпідів у крові характеризуються значно більшою резистентністю до дії інфекційних збудників, а гіполіпідемія у них поєднується з підвищенням летальності в цих умовах [13]. У хворих із серцевою недостатністю, яка нерозривно пов’язана з розвитком системного запалення, проведення ліпідознижувальної терапії супроводжується достовірним підвищенням ризику виникнення серцевої смерті, тоді як у хворих з ГХЕ або гіперліпідемією спостерігають значно більш спокійну динаміку процесу.
Захисний ефект підвищеного вмісту ліпідів та ЛП крові пояснюється тим, що вони мають активні антиоксидантні та протизапальні властивості. Це забезпечується тим, що до складу ЛП входять антиоксидантні жиророзчинені вітаміни, перш за все – вітамін Е, а в ЛПВЩ наявні також білок апоА-1 з вираженою протизапальною дією, ферменти з антиоксидантною активністю: параксоназа, PAF-ацилгідролаза, лецитинхолінацилтрансфераза. Крім того, ЛП здатні зв’язувати ЛПС та видаляти його із крові, зменшуючи вираженість ендотоксемії. Ця властивість найбільш притаманна ЛПВЩ, тому вони перші вилучаються з крові, після чого цю функцію беруть на себе ЛПНЩ, а потім – і ЛПДНЩ. Це пояснює, чому ГТЕ в умовах запалення утримується тривалий час, і її вираженість зростає паралельно із вираженістю запалення [8].
Аналогічні дані були отримані і у проведеному дослідженні. Вміст ХС ЛПВЩ в крові зменшився приблизно на 60 % вже протягом перших 2 тиж і продовжував прогресивно зменшуватися протягом дослідження, вміст ТГ та ХС ЛПДНЩ зріс на 50 % через 4 тиж, на 150 % – через 8 тиж.
Крім активної ролі у пригніченні системного запалення та зв’язуванні ендотоксину, ЛП виконують також пасивну функцію як скевенджер вільних радикалів. Ця функція забезпечується наявністю у фосфоліпідному компоненті ЛП ненасичених жирних кислот, які є головною мішенню для дії радикальних форм кисню та ліпідів.
Проте у ході запальної реакції при її надмірності або хронічному характері захисна дія змін обміну ліпідів та ЛП крові перетворюється у патологічну. Виникає характерний для запалення проатерогенний профіль ЛП крові зі значним зростанням відношення рівня апоВ- до апоА-вмісних ЛП, що проявилося у проведеному дослідженні значним зростанням КА на всіх етапах реакції. Хоча цей тип порушень обміну ЛП суттєво відрізняється від того, який є типовим для атеросклерозу і який проявляється, перш за все, значною ГХЕ, він характеризується навіть більш вираженою проатерогенною дією. Так, у пацієнтів з цукровим діабетом 2-го типу рівень загального ХС та ХС ЛПНЩ, як правило, не відрізняється від нормального, тоді як рівень ТГ підвищений у 2–3 рази, що поєднується з вираженою дисфункцією ендотелію. Після застосування у них симвастатину протягом 6 тиж і зниження рівня загального ХС з 5,7 до 3,9 ммоль/л, ХС ЛПНЩ – з 3,3 до 1,9 ммоль/л поряд з деяким підвищенням вмісту ХС ЛПВЩ рівень ТГ не змінився, а функція ендотелію достовірно не покращилася [11].
Крім того, в умовах зростання інтенсивності оксидантного стресу виникає модифікація ЛП, в результаті якої вони набувають проатерогенних, цитотоксичних та антигенних властивостей. У крові з’являються так звані мінімально окислені ЛПНЩ, які характеризуються високою біологічною активністю, зумовленою наявністю в них окиснених фосфоліпідів. ЛПНЩ такого типу виявляються в сироватці навіть у нормі, проте у пацієнтів з патологією судин їх вміст зростає у 2–4 рази [3].
Застосування методу біотестування з використанням ММ дозволило нам встановити, що кількість модифікованих ЛПНЩ та ЛПДНЩ при відтворенні системного запалення зросла у 5,5 та 6,5 разу відповідно через 2 тиж, в 6 та 9 разів – через 4 тиж, у 9,5 і 26 разів – через 8 тиж. Відомо, що ці модифіковані ЛПНЩ мають високу спорідненість до матриксних білків субендотелію, зв’язуються з ними у стінці судин. Це призводить до розвитку локального запалення [14] внаслідок активації ендотеліоцитів, посиленої продукції ними ангіотензину II, моноцитарного хемотаксичного протеїну (МСР-1) та ІЛ-8 з подальшою трансендотеліальною міграцією моноцитів [9]. Показано, що аплікація окисненого фосфорилхоліну до стінки сонної артерії супроводжувалася зростанням клітинної експресії генів MCP-1, тканинного фактора, ІЛ-6 , а в ізольованому сегменті артерії окиснений фосфорилхолін викликав прокатування та міцну адгезію моноцитів через посилення експресії Р-селектину [6].
Швидка елімінація з крові шляхом захоплення макрофагами, ендотеліоцитами, гладком’язовими клітинами (ГМК) стінки судин та адипоцитами через скевенджер-рецептори СD36, SR-A та LOX-1 запобігає пошкоджувальній дії цих модифікованих ЛП. Це супроводжується розвитком типових для атеросклерозу наслідків – трансформацією макрофагів та ГМК у пінисті клітини, накопиченням ліпідів у стінці поєднано з матриксними білками. Проте, у зв’язку з обмеженими можливостями системи, яка забезпечує елімінацію модифікованих ЛП, їх рівень у крові зростає. На цьому етапі активується імунна система, оскільки окиснені фосфоліпіди мають антигенні властивості, викликають продукцію антитіл і утворюють ЦІК, що сприяє посиленню системного запалення. У проведеному дослідженні це проявлялося зростанням вмісту в крові ЦІК, особливо дрібних (у 10,5 та 11,5 разу відповідно через 4 та 6 тиж) та середнього розміру, які мають підвищену здатність активувати систему комплементу та пошкоджувати тканини, перш за все клітини ендотелію. Аутоімунний характер цієї реакції і модифікація ЛП як її ініціатор підтверджується різким зростанням вмісту ХС та ТГ у ЦІК: більш як удвічі через 2 тиж, утричі – через 4 тиж, у 4,5 разу – через 8 тиж.
Таким чином, аналіз отриманих результатів та даних сучасної літератури дозволяє зробити висновок про те, що системне запалення є самостійним фактором атерогенезу. Ефект запалення реалізується як через безпосередній вплив на метаболізм ЛП з проатерогенною зміною їх профілю в крові, так і через активацію оксидантного стресу і модифікацію ЛП, які набувають проатерогенних, прозапальних та антигенних властивостей. Характер та механізми розвитку порушень метаболізму ліпідів та ЛП при запаленні суттєво відрізняються від тих, які характерні для класичного варіанту атерогенезу. Вони мають значно більш генералізований характер, проявляються переважно змінами вмісту в крові ЛП, багатих ТГ, а також супутнім розвитком ІР. Результати дослідження означають, що цілеспрямована протизапальна терапія може суттєво впливати на динаміку атерогенезу, на тяжкість його клінічних проявів і повинна враховуватися при лікуванні хворих на ІХС.
Література
Character and mechanisms of disturbances of blood lipoprotein metabolism in experimental reproduction of systemic inflammation
Т.V. Таlаyeva, О.P. Larionov, Т.V. Кryachok, V.V. Аmbroskina, V.V. Bratus
The aim of the research was to establish the character of changes of blood lipoprotein (LP) metabolism at acute inflammation, reproduced experimentally in rabbits under intravenous pirogenal. It was shown that the character and mechanisms of lipid and LP metabolism changes under systemic inflammation significantly differ from those at classic atherogenesis. They are more generalized, are combined with LP profile changes with significant increase of apoB-including LP, atherogenicity ratio and moderate changes of total cholesterol. At the same time significant increase of free fatty acids was observed, as well as insulin resistance reflected by results of subcutaneous insulin test. Proatherogenic character of changes was most typical. Large number of modified low-and very low-density LP appeared in blood. These modified LP, apart from proatherogenic properties, were characterized by significant immunogenicity and ability to cause autoimmune inflammation, reflected by increase of circulating immune complexes, including cholesterol and triglycerides. The dependence between systemic inflammation, intensiveness of LP modification and appearance of proinflammatory autoimmune activity showed that systemic inflammation plays its own role in atherogenesis. Its effect is realized through the direct influence on LP metabolism with proatherogenic changes of LP profile and through activation of oxidative stress and modification of LP obtaining proatherogenic, proinflammatory and antigenic properties.