actabiomedicaActa Biomedica ScientificaActa Biomedica Scientifica2541-94202587-9596Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems10.12737/article_590823a517c941.46556762actabiomedica-205Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕEXPERIMENTAL RESEARCHES IN BIOLOGY AND MEDICINEМитохондриальная дисфункция при атеросклерозе и инфаркте миокарда: молекулярные и цитохимические маркерыMitochondrial dysfunction at atherosclerosis and myocardial infarction: molecular and cytochemical cell-markersСудаковН. П.SudakovN. P.npsudakov@rambler.ruКлименковИ. В.KlimenkovI. V.iklimen@mail.ruКатышевА. И.KatyshevA. I.noemail@neicon.ruНикифоровС. Б.NikiforovS. B.telomer@mail.ruГольдбергО. А.GoldbergO. A.noemail@neicon.ruПушкарёвБ. Г.PushkaryovB. G.noemail@neicon.ruЛепеховаС. А.LepekhovaS. A.lepekhova_sa@mail.ruАпарцинК. А.ApartsinK. A.dr.apartsin@yahoo.comКонстантиновЮ. М.KonstantinovY. M.yukon@sifibr.irk.ruФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»; ФГБУН Иркутский научный центр СО РАН; ФГБОУ ВПО Иркутский государственный университетIrkutsk Scientific Center of Surgery and Traumatology; Irkutsk Scientific Center SB RAS; Irkutsk State UniversityФГБУН Лимнологический институт СО РАН; ФГБОУ ВПО Иркутский государственный университетIrkutsk State University; Limnological Institute SB RASФГБУН Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАНSiberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RASФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»Irkutsk Scientific Center of Surgery and TraumatologyФГБНУ «Иркутский научный центр хирургии и травматологии»; ФГБУН Иркутский научный центр СО РАНIrkutsk Scientific Center of Surgery and Traumatology; Irkutsk Scientific Center SB RASФГБУН Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН; ФГБОУ ВПО Иркутский государственный университетIrkutsk State University; Siberian Institute of Plant Physiology and Biochemistry SB RAS20162805201613(2)131134Copyright © Судаков Н.П., Клименков И.В., Катышев А.И., Никифоров С.Б., Гольдберг О.А., Пушкарёв Б.Г., Лепехова С.А., Апарцин К.А., Константинов Ю.М., 20162016Судаков Н.П., Клименков И.В., Катышев А.И., Никифоров С.Б., Гольдберг О.А., Пушкарёв Б.Г., Лепехова С.А., Апарцин К.А., Константинов Ю.М.Sudakov N.P., Klimenkov I.V., Katyshev A.I., Nikiforov S.B., Goldberg O.A., Pushkaryov B.G., Lepekhova S.A., Apartsin K.A., Konstantinov Y.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.actabiomedica.ru/jour/article/view/205

Изучены возможности лазерной конфокальной микроскопии в анализе объема липидных частиц и количества функционально-активных митохондрий и продукции активных форм кислорода в клетках печени для ранней диагностики цитохимических нарушений при дислипопротеидемии. Оценен потенциал анализа уровня мтДНК плазмы крови на ранних сроках развития дислипопротеидемии и при экспериментальном инфаркте миокарда. Полученные данные будут служить основой для создания технологий диагностического мониторинга выраженности атеросклероза и инфаркта миокарда.

We studied capabilities of confocal laser scanning microscopy in the analysis of lipid droplets volume and of quantity of functional mitochondria and reactive oxygen species production in liver cells for early diagnosis of cytochemical disturbances at dyslipoproteinemia (16 days of experiment). The results showed the increase of lipid droplets volume in hepatocytes, decrease of functional mitochondria and increase of reactive oxygen species production. We evaluated the potential of real-time PCR method in the analysis of mitochondrial DNA of blood plasma at early stages of dyslipoproteinemia and in experimental infarction. On the background of registered blood lipid metabolism disorders and structural and functional changes in liver cells, we determined the tendency to three-time increase in concentration of circulating cell-free mtDNA on the 16th day of dyslipoproteinemia as compared to the control data. We used a model of myocardial infarction to show statistically significant increase in the level of circulating cell-free blood mtDNA from 48 hours after adrenaline injection and we found that this level maintained up to 144 hours after adrenaline injection. Obtained data can serve as a basis for creation of technologies for diagnostic monitoring of atherosclerosis and myocardial infarction severity.

дислипопротеидемияатеросклерозинфаркт миокардамитохондрииактивные формы кислородалипидные частицымитохондриальная ДНКмолекулярные паттерны рискаdyslipoproteinemiaatherosclerosismyocardial infarctionmitochondriareactive oxygen specieslipid dropletsmitochondrial DNAdanger associated molecular patternsReferencesСудаков Н.П., Попкова Т.П., Катышев А.И., Гольдберг О.А., Новикова М.А., Ежикеева С.Д., Тен М.Н., Никифоров С.Б., Пушкарев Б.Г., Клименков И.В., Лепехова С.А., Константинов Ю.М. Уровень свободно циркулирующей митохондриальной ДНК крови при дислипопротеидемии и адреналиновом миокардите (экспериментальное исследование) // Известия Иркутского Государственного университета. Серия «Биология. Экология». - 2011. - Т. 4, № 4. - С. 136-142Судаков Н.П., Попкова Т.П., Катышев А.И., Гольдберг О.А., Новикова М.А., Ежикеева С.Д., Тен М.Н., Никифоров С.Б., Пушкарев Б.Г., Клименков И.В., Лепехова С.А., Константинов Ю.М. Уровень свободно циркулирующей митохондриальной ДНК крови при дислипопротеидемии и адреналиновом миокардите (экспериментальное исследование) // Известия Иркутского Государственного университета. Серия «Биология. Экология». - 2011. - Т. 4, № 4. - С. 136-142Судаков Н.П., Никифоров С.Б., Константинов Ю.М., Якубов Л.А., Новикова Н.А., Карамышева А.Н. Механизмы участия митохондрий в развитии пато логических процессов, сопровождающихся ишемией и реперфузией // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2006. - № 5. - С. 332-336Судаков Н.П., Никифоров С.Б., Константинов Ю.М., Якубов Л.А., Новикова Н.А., Карамышева А.Н. Механизмы участия митохондрий в развитии пато логических процессов, сопровождающихся ишемией и реперфузией // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2006. - № 5. - С. 332-336Chiu RW, Chan LY, Lam NY, Tsui NB, Ng EK, Rainer TH, Lo YM (2003). Quantitative analysis of circulating mitochondrial DNA in plasma. Clin. Chem., (49), 719-726.Chiu RW, Chan LY, Lam NY, Tsui NB, Ng EK, Rainer TH, Lo YM (2003). Quantitative analysis of circulating mitochondrial DNA in plasma. Clin. Chem., (49), 719-726.Ellinger J, Müller SC, Wernert N, von Ruecker A, Bastian PJ (2008). Mitochondrial DNA in serum of patients with prostate cancer: a predictor of biochemical recurrence after prostatectomy. BJUInt., (102), 628-632.Ellinger J, Müller SC, Wernert N, von Ruecker A, Bastian PJ (2008). Mitochondrial DNA in serum of patients with prostate cancer: a predictor of biochemical recurrence after prostatectomy. BJUInt., (102), 628-632.Herms A, Bosch M, Ariotti N, Reddy BJ, Fajardo A, Fernandez-Vidal A, Alvarez-Guaita A, Fernandez-Rojo MA, Rentero C, Tebar F, Enrich C, Geli MI, Parton RG, Gross SP, Pol A (2013). Cell-to-cell heterogeneity in lipid droplets suggests a mechanism to reduce lipotoxicity. Curr. Biol., (23), 1489-1496.Herms A, Bosch M, Ariotti N, Reddy BJ, Fajardo A, Fernandez-Vidal A, Alvarez-Guaita A, Fernandez-Rojo MA, Rentero C, Tebar F, Enrich C, Geli MI, Parton RG, Gross SP, Pol A (2013). Cell-to-cell heterogeneity in lipid droplets suggests a mechanism to reduce lipotoxicity. Curr. Biol., (23), 1489-1496.Ricci F, De Caterina R (2011). Isolated creatine kinase-MB rise with normal cardiac troponins: a strange occurrence with difficult interpretation. J. Cardiovasc. Med., (12), 736-740.Ricci F, De Caterina R (2011). Isolated creatine kinase-MB rise with normal cardiac troponins: a strange occurrence with difficult interpretation. J. Cardiovasc. Med., (12), 736-740.Sudakov NP, Popkova TP, Novikova MA, Katyshev AI, Nikiforov SB, Pushkarev BG, Goldberg AO, Klimenkov IV, Lepekhova SA, Ezhikeeva SD, Ten MN, Osipov VG, Konstantinov YM (2012). The level of blood plasma mitochondrial DNA upon acute myocardium damage in experiment. Biopolymers and Cell, 28 (4), 321-324.Sudakov NP, Popkova TP, Novikova MA, Katyshev AI, Nikiforov SB, Pushkarev BG, Goldberg AO, Klimenkov IV, Lepekhova SA, Ezhikeeva SD, Ten MN, Osipov VG, Konstantinov YM (2012). The level of blood plasma mitochondrial DNA upon acute myocardium damage in experiment. Biopolymers and Cell, 28 (4), 321-324.Zhang Q, Raoof M, Chen Y, Sumi Y, Sursal T, Junger W, Brohi K, Itagaki K, Hauser CJ (2010). Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury. Nature, (464), 104-107.Zhang Q, Raoof M, Chen Y, Sumi Y, Sursal T, Junger W, Brohi K, Itagaki K, Hauser CJ (2010). Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury. Nature, (464), 104-107.

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