Preview

Acta Biomedica Scientifica

Расширенный поиск

Влияние нарушений метаболизма жирных кислот, гипоксии артериальной стенки и внутрибляшечных кровоизлияний на аккумуляцию липидов в сосудах с атеросклерозом

https://doi.org/10.29413/ABS.2021-6.2.8

Полный текст:

Аннотация

В обзоре описан ряд конкурирующих взглядов на основные причины аккумуляции холестерина в атеросклеротических сосудах. С одной стороны, нерегулируемое поступлении холестерина в артериальную интиму, прежде всего, связывается с возрастанием доли атерогенных липопротеинов в липопротеиновом спектре крови. С другой – ведущая роль в этом процессе отводится повышенной проницаемости активированного эндотелия для атерогенных липопротеинов. Возросшая способность у соединительной ткани артериальной интимы связывать атерогенные липопротеины крови также рассматривается в качестве ведущей причины отложения холестерина в сосудистой стенке. Помимо этого, ключевое значение в аккумуляции холестерина отводится нерегулируемому (по механизму отрицательной обратной связи) поглощению атерогенных липопротеинов пенистыми клетками. Выдвинуто мнение, что основной причиной обильного накопления холестерина в атеросклеротических сосудах является значительное поступление этого липида в сосудистую стенку при кровоизлияниях vasa vasorum.

В статье также представлены аргументы, согласно которым расстройство метаболизма жирных кислот в клетках артериальной стенки может инициировать начальное накопление в них нейтральных липидов, способствовать течению воспалительного процесса и негативно отразиться на механических условиях вокруг залегающих в стенках артерий vasa vasorum. Вследствие этого воздействие пульсовых волн на люминальную поверхность артерий приведёт к учащённым кровоизлияниям этих микрососудов. Одновременно адаптивно-мышечная гиперплазия интимы, развивающаяся в зонах артериального русла, подвергающихся высоким гемодинамическим нагрузкам, вызывает локальную гипоксию в сосудистой стенке. В результате клетки артериальной стенки претерпевают ещё более выраженную липидную трансформацию. Гипоксия также стимулирует васкуляризацию артериальной стенки, что способствует возникновению в ней геморрагий. С кровоизлияниями происходит проникновение в формирующуюся атеросклеротическую бляшку свободного эритроцитарного холестерина, из части которого внутри клеток артерии происходит образование эфиров холестерина. Насыщение этим липидом мембран эритроцитов в условиях гиперхолестеринемии и атерогенной дислипопротеинемии способствует процессу накопления холестерина в артериях. 

Об авторе

А. Н. Осипенко
УО «Могилёвский государственный университет им. А.А. Кулешова»
Беларусь

заведующий Центральной учебно-исследовательской лабораторией,

212022, г. Могилёв, ул. Космонавтов, 1



Список литературы

1. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. Часть 2. Основы патохимии. СПб.: ЭЛБИ, 2000.

2. Guyton JR, Klemp KF. Development of the atherosclerotic core region. Chemical and ultrastructural analysis of microdissected atherosclerotic lesions from human aorta. Arterioscler Thromb. 1994; 14(8): 1305-1314. doi: 10.1161/01.atv.14.8.1305

3. Nguyen MT, Fernando S, Schwarz N, Tan JT, Bursill CA, Psaltis PJ. Inflammation as a therapeutic target in atherosclerosis. J Clin Med. 2019; 8(8): 1109. doi: 10.3390/jcm8081109

4. Wang D, Wang Z, Zhang L, Wang Y. Roles of cells from the arterial vessel wall in atherosclerosis. Mediators Inflamm. 2017; 2017: 8135934. doi: 10.1155/2017/8135934

5. Xu J, Lu X, Shi G-P. Vasa vasorum in atherosclerosis and clinical significance. Int J Mol Sci. 2015; 16(5): 11574-11608. doi: 10.3390/ijms160511574

6. Сергиенко И.В., Аншелес А.А., Кухарчук В.В. Атеросклероз и дислипидемии: современные аспекты патогенеза, диагностики и лечения. М.: ПатиСС, 2017.

7. Morita SY. Metabolism and modification of apolipoprotein B-containing lipoproteins involved in dyslipidemia and atherosclerosis. Biol Pharm Bull. 2016; 39(1): 1-24. doi: 10.1248/bpb.b15-00716

8. Linton MF, Yancey PG, Davies SS, Jerome WG, Linton EF, Song WL, et al. The role of lipids and lipoproteins in atherosclerosis. Endotext. South Dartmouth (MA): MDText.com, 2019.

9. Soulis JV, Giannoglou GD, Papaioannou V, Parcharidis GE, Louridas GE. Low-density lipoprotein concentration in the normal left coronary artery tree. Biomed Eng Online. 2008; 7: 26. doi: 10.1186/1475-925X-7-26

10. Boren J, Chapman MJ, Krauss RM, Packard CJ, Bentzon JF, Binder CJ, et al. Low-density lipoproteins cause atherosclerotic cardiovascular disease: pathophysiological, genetic, and therapeutic insights: A consensus statement from the European Atherosclerosis Society Consensus Panel. Eur Heart J. 2020; 41(24): 2313-2330. doi: 10.1093/eurheartj/ehz962

11. Bocan TM, Guyton JR. Human aortic fibrolipid lesions. Progenitor lesions for fibrous plaques, exhibiting early formation of the cholesterol-rich core. Am J Pathol. 1985; 120(2): 193-206.

12. Fogelstrand P, Boren J. Retention of atherogenic lipoproteins in the artery wall and its role in atherogenesis. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2012; 22(1): 1-7. doi: 10.1016/j.numecd.2011.09.007

13. Bobryshev YV, Ivanova EA, Chistiakov DA, Nikiforov NG, Orekhov AN. Macrophages and their role in atherosclerosis: Pathophysiology and transcriptome analysis. Biomed Res Int. 2016; 2016: 9582430. doi: 10.1155/2016/9582430

14. Michel JB, Virmani R, Arbustini E, Pasterkamp G. Intraplaque haemorrhages as the trigger of plaque vulnerability. Eur Heart J. 2011; 32(16): 1977-1985. doi: 10.1093/eurheartj/ehr054

15. Pasterkamp G, van der Steen AF. Intraplaque hemorrhage: An imaging marker for atherosclerotic plaque destabilization? Thromb Vasc Biol. 2012; 32(2): 167-168. doi: 10.1161/ATVBAHA.111.241414

16. Takaya N, Yuan C, Chu B, Saam T, Polissar NL, Jarvik GP., et al. Presence of intraplaque hemorrhage stimulates progression of carotid atherosclerotic plaques: A high-resolution magnetic resonance imaging study. Circulation. 2005; 111(21): 2768-2775. doi: 10.1161/circulationaha.104.504167

17. Tziakas DN, Chalikias GK, Boudoulas H. Significance of the cholesterol content of erythrocyte membranes in atherosclerosis. Clinical Lipidology. 2010; 5(4): 449-452. doi: 10.2217/clp.10.41

18. Wu M, Zhang J, Xu Y, Wang Y, Deng F, Chen X. Correlations of total cholesterol content of erythrocyte membranes with plasma cholesterol efflux capacity. Biomed Res. 2017; 28(10): 4305-4310.

19. Katz SS, Shipley GG, Small DM. Physical chemistry of the lipids of human atherosclerotic lesions. Demonstration of a lesion intermediate between fatty streaks and advanced plaques. Clin Invest. 1976; 58(1): 200-211. doi: 10.1172/JCI108450

20. Ivanova EA, Myasoedova VA, Melnichenko AA, Grechko AV, Orekhov AN. Small dense low-density lipoprotein as biomarker for atherosclerotic diseases. Oxid Med Cell Longev. 2017; 2017: 1273042. doi: 10.1155/2017/1273042

21. Hurtubise J, McLellan K, Durr K, Onasanya O, Nwabuko D, Ndisang JF. The different facets of dyslipidemia and hypertension in atherosclerosis. Curr Atheroscler Rep. 2016; 18(12): 82. doi: 10.1007/s11883-016-0632-z

22. Giannotti KC, Weinert S, Viana MN, Leiguez E, Araujo TLS, Laurindo FRM, et al. A secreted phospholipase A2 induces formation of smooth muscle foam cells which transdifferentiate to macrophage-like state. Molecules. 2019; 24(18): 3244. doi: 10.3390/molecules24183244

23. Chellan B, Reardon CA, Getz GS, Hofmann Bowman MA. Enzymatically modified low-density lipoprotein promotes foam cell formation in smooth muscle cells via macropinocytosis and enhances receptor-mediated uptake of oxidized low-density lipoprotein. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2016; 36(6): 1101-1113. doi: 10.1161/ATVBAHA.116.307306

24. Bennett MR, Sinha S, Owens GK. Vascular smooth muscle cells in atherosclerosis. Circ Res. 2016; 118(4): 692-702. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.115.306361

25. Pourcet B, Staels B. Alternative macrophages in atherosclerosis: Not always protective! J Clin Invest. 2018; 128(3): 910-912. doi: 10.1172/JCI120123

26. Климов А.Н., Никульчева Н.Г. Липиды, липопротеиды и атеросклероз. СПб.: Питер Пресс, 1995.

27. Vance DE, Vance JE. (eds.) Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes. Elsevier, 2008. doi: 10.1016/B978-0-444- 53219-0.X5001-6

28. Hung KT, Berisha SZ, Ritchey BM, Santore J, Smith JD. Red blood cells play a role in reverse cholesterol transport. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2012; 32(6): 1460-1465. doi: 10.1161/ATVBAHA.112.248971

29. Максимова А.С., Бобрикова Е.Э., Буховец И.Л., Плотников М.П., Усов В.Ю. Структура атеросклеротической бляшки как определяющий фактор цереброваскулярной реактивности при стенозирующем атеросклерозе сонных артерий. Сибирский медицинский журнал. 2016; 31(2): 38-43.

30. Губарева Е.Ю., Губарева И.В. Фактор роста эндотелия сосудов в качестве потенциального маркера субклинического поражения органов, опосредованного артериальной гипертонией. Сибирский медицинский журнал. 2019; 34(3): 40-44. doi: 10.29001/2073-8552-2019-34-3-40-44

31. Celletti FL, Waugh JM, Amabile PG, Brendolan A, Hilfiker PR, Dake MD. Vascular endothelial growth factor enhances atherosclerotic plaque progression. Nat Med. 2001; 7(4): 425-429. doi: 10.1038/86490

32. Inoue M, Itoh H., Ueda M, Naruko T, Kojima A, Komatsu R, et al. Vascular endothelial growth factor (VEGF) expression in human coronary atherosclerotic lesions: Possible pathophysiological significance of VEGF in progression of atherosclerosis. Circulation. 1998; 98(20): 2108-2116. doi: 10.1161/01.cir.98.20.2108

33. Таратухин Е.О. Атеросклероз и жирные кислоты: важная взаимосвязь и новое направление терапии. Российский кардиологический журнал. 2011; 91(5): 77-80.

34. Clair St. RW, Lofland HB, Clarkson TB. Composition and synthesis of fatty acids in atherosclerotic aortas of the pigeon. J Lipid Res. 1968; 9(6): 739-747.

35. Hamlat N, Forcheron F, Negazzi S, del Carmine P, Feugier P, Bricca G, et al. Lipogenesis in arterial wall and vascular smooth muscular cells: Regulation and abnormalities in insulin-resistance. Cardiovasc Diabetol. 2009; 8: 64. doi: 10.1186/1475-2840-8-64

36. Ménégaut L, Jalil A, Thomas C, Masson D. Macrophage fatty acid metabolism and atherosclerosis: The rise of PUFAs. Atherosclerosis. 2019; 291: 52-61. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2019.10.002

37. Ménégaut L, Masson D, Abello N, Denimal D, Truntzer C, Ducoroy P, et al. Specific enrichment of 2-arachidonoyl-lysophosphatidylcholine in carotid atheroma plaque from type 2 diabetic patients. Atherosclerosis. 2016; 251: 339-347. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2016.05.004

38. Osipenko AN. Fatty acid metabolism disorder as a factor in atherogenesis. Rom J Diabetes Nutr Metab Dis. 2018; 25(3): 243- 252. doi: 10.2478/rjdnmd-2018-0028

39. Remmerie A, Scott CL. Macrophages and lipid metabolism. Cellular immunology. 2018; 330: 27-42. doi: 10.1016/j.cellimm.2018.01.020

40. Yvan-Charvet L, Ivanov S. Metabolic reprogramming of macrophages in atherosclerosis: Is it all about cholesterol? J Lipid Atheroscler. 2020; 9(2): 231-242. doi: 10.12997/jla.2020.9.2.231

41. Hellmuth C, Demmelmair H, Schmitt I, Peissner W, Blüher M, Koletzko B. Association between plasma nonesterified fatty acids species and adipose tissue fatty acid composition. PLoS One. 2013; 8(10): e74927. doi: 10.1371/journal.pone.0074927

42. Boden G. Obesity and free fatty acids (FFA). Endocrinol Metab Clin North Am. 2008; 37(3): 635-646. doi: 10.1016/j. ecl.2008.06.007

43. Menendez JA, Vazquez-Martin A, Ortega FJ, Fernandez-Real JM. Fatty acid synthase: Association with insulin resistance, type 2 diabetes, and cancer. Clin Chem. 2009; 55(3): 425-438. doi: 10.1373/clinchem.2008.115352

44. Green CD, Ozguden-Akkoc CG, Wang Y, Jump DB, Olson LK. Role of fatty acid elongases in determination of de novo synthesized monounsaturated fatty acid species. J Lipid Res. 2010; 51(7): 1871-1877. doi: 10.1194/jlr.M004747

45. Kusakabe T, Maeda M, Hoshi N, Sugino T, Watanabe K, Fukuda T, et al. Fatty acid synthase is expressed mainly in adult hormone-sensitive cells or cells with high lipid metabolism and in proliferating fetal cells. J Histochem Cytochem. 2000; 48(5): 613- 622. doi: 10.1177/002215540004800505

46. Yew Tan C, Virtue S, Murfitt S, Roberts LD, Phua YH, Dale M, et al. Adipose tissue fatty acid chain length and mono-unsaturation increases with obesity and insulin resistance. Sci Rep. 2015; 5: 18366. doi: 10.1038/srep18366

47. Bruning U, Morales-Rodriguez F, Kalucka J, Goveia J, Taverna F, Queiroz KCS, et al. Impairment of angiogenesis by fatty acid synthase inhibition involves mTOR malonylation. Cell Metab. 2018; 28(6): 866-880.e15. doi: 10.1016/j.cmet.2018.07.019

48. Ntambi JM, Miyazaki M, Stoehr JP, Lan H, Kendziorski C.M, Yandell BS, et al. Loss of stearoyl-CoA desaturase-1 function protects mice against adiposity. Proc Natl Acad Sci USA. 2002; 99(17): 11482-11486. doi: 10.1073/pnas.132384699

49. Dobrzyn P, Dobrzyn A, Miyazaki M, Cohen P, Asilmaz E, Grahame Hardie D, et al. Stearoyl-CoA desaturase 1 deficiency increases fatty acid oxidation by activating AMP-activated protein kinase in liver. Proc Natl Acad Sci USA. 2004; 101(17): 6409-6414. doi: 10.1073/pnas.0401627101

50. Осипенко А.Н. Антиатерогенный характер синтеза жирных кислот у крыс – одна из возможных причин их устойчивости к атеросклерозу. Вестник Могилевского государственного университета имениА.А. Кулешова. Cер. В, Естественные науки. 2019; 54(2): 110-115.

51. Kersten S. Effects of fatty acids on gene expression: role of peroxisome proliferator-activated receptor α, liver X receptor α and sterol regulatory element-binding protein-1c. Proc Nutr Soc. 2002; 61(3): 371-374. doi: 10.1079/PNS2002169

52. Teng Z, He J, Degnan AJ, Chen S, Sadat U, Bahaei NS, et al. Critical mechanical conditions around neovessels in carotid atherosclerotic plaque may promote intraplaque hemorrhage. Atherosclerosis. 2012; 223(2): 321-326. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2012.06.015

53. Saini-Chohan HK, Mitchell RW, Vaz FM, Zelinski T, Hatch GM. Delineating the role of alterations in lipid metabolism to the pathogenesis of inherited skeletal and cardiac muscle disorders: Thematic review series: Genetics of human lipid diseases. J Lipid Res. 2012; 53(1): 4-27. doi: 10.1194/jlr.R012120

54. Kuruma T, Tanigawa T, Uchida Y, Tetsuya O, Ueda H. Large cholesterol granuloma of the middle ear eroding into the middle cranial fossa. Case Rep Otolaryngol. 2017; 2017: 4793786. doi: 10.1155/2017/4793786

55. Sun Z, Cao Y, Zhai LZ. Java brucea and Chinese herbal medicine for the treatment of cholesterol granuloma in the suprasellar and sellar regions: A case report and literature review. Medicine (Baltimore). 2017; 96(5): e5930. doi: 10.1097/MD.0000000000005930

56. Chen M, Mason RP, Tulenko TN. Atherosclerosis alters the composition, structure and function of arterial smooth muscle cell plasma membranes. Biochim Biophys Acta. 1995; 1272(2): 101- 112. doi: 10.1016/0925-4439(95)00073-d

57. Wang H, Harrison-Shostak DC, Wang XF, Nieminen AL, Lemasters JJ, Herman B. Role of phospholipid catabolism in hypoxic and ischemic injury. Journal Advances in Lipobiology. 1997; 2: 167-194. doi: 10.1016/S1874-5245(97)80009-2

58. Hamroun A, Pekar JD, Lionet A, Ghulam A, Maboudou P, Mercier A, et al. Ionized calcium: Analytical challenges and clinical relevance. J Lab Precis Med. 2020; 5: 22.

59. Damron DS, Dorman RV. Calcium-dependent phospholipid catabolism and arachidonic acid mobilization in cerebral minces. Mol Chem Neuropathol. 1990; 12(3): 177-190. doi: 10.1007/BF03159943

60. Goñi FM, Alonso A. Sphingomyelinases: Enzymology and membrane activity. FEBS Lett. 2002; 531(1): 38-46. doi: 10.1016/s0014-5793(02)03482-8

61. Mallat Z, Lambeau G, Tedgui A. Lipoprotein-associated and secreted phospholipases A2 in cardiovascular disease: Roles as biological effectors and biomarkers. Circulation. 2010; 122(21): 2183-2200. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.110.936393

62. Осипенко А.Н. Плазмалогенные фосфолипиды в интактных и поражённых атеросклерозом артериях. Вестник Могилёвского государственного университета имени А.А. Кулешова. Cер. В, Естественные науки. 2020; 56(2): 70-78.

63. Braverman NE, Moser AB. Functions of plasmalogen lipids in health and disease. Biochim Biophys Acta. 2012; 1822(9): 1442- 1452. doi: 10.1016/j.bbadis.2012.05.008

64. Uydu HA, Bostan M, Atak M, Yılmaz A, Demir A, Akçan B, et al. Cholesterol forms and traditional lipid profile for projection of atherogenic dyslipidemia: lipoprotein subfractions and erythrocyte membrane cholesterol. J Membr Biol. 2014; 247(2): 127-134. doi: 10.1007/s00232-013-9611-2


Для цитирования:


Осипенко А.Н. Влияние нарушений метаболизма жирных кислот, гипоксии артериальной стенки и внутрибляшечных кровоизлияний на аккумуляцию липидов в сосудах с атеросклерозом. Acta Biomedica Scientifica. 2021;6(2):70-80. https://doi.org/10.29413/ABS.2021-6.2.8

For citation:


Osipenko A.N. Influence of Disorders of Fatty Acid Metabolism, Arterial Wall Hypoxia, and Intraplaque Hemorrhages on Lipid Accumulation in Atherosclerotic Vessels. Acta Biomedica Scientifica. 2021;6(2):70-80. (In Russ.) https://doi.org/10.29413/ABS.2021-6.2.8

Просмотров: 189


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2541-9420 (Print)
ISSN 2587-9596 (Online)