Научная статья на тему 'ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ МЕТАБОЛИЗМА ЦЕРАМИДОВ В ЖИРОВЫХ ДЕПО РАЗЛИЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ'

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ МЕТАБОЛИЗМА ЦЕРАМИДОВ В ЖИРОВЫХ ДЕПО РАЗЛИЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
72
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЦЕРАМИДЫ / ГЕНЫ ФЕРМЕНТОВ / СФИНГОМИЕЛИНАЗА / КИСЛАЯ ЦЕРАМИДАЗА / СФИНГОМИЕЛИНСИНТАЗА / ЖИРОВАЯ ТКАНЬ / ИШЕМИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ СЕРДЦА

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Груздева О. В., Белик Е. В., Дылева Ю. А., Учасова Е. Г., Понасенко А. В.

Цель. Выявить особенности экспрессии генов ферментов сфингомиелиназного пути биосинтеза церамидов и ферментов деградации церамидов в жировых депо различной локализации у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Материал и методы. Обследовано 38 пациентов: 20 - с ишемической болезнью сердца (ИБС) и 18 - с аортальным стенозом/недостаточностью. Биоптаты подкожной, эпикардиальной, периваскулярной жировой ткани (ЖТ) (ПЖТ, ЭЖТ, ПВЖТ, соответственно) получены во время операции. Экспрессия генов ферментов сфингомиелиназного пути синтеза (кислой и нейтральной сфингомиелиназ SMPD1 и SMPD3) и деградации церамидов (кислой церамидазы ASAH1; сфингомиелинсинтазы 1 и 2 SGMS1 и SGMS2) оценена при помощи количественной полимеразной цепной реакции. Анализ уровня соответствующих белков проведен с использованием иммуноблоттинга (вестерн-блоттинг). Статистическая обработка выполнена в программе GraphPad Prism 8 (GraphPad Software). Результаты. При ИБС максимальная экспрессия SMPD1 наблюдалась в подкожных и эпикардиальных адипоцитах. У лиц с приобретенными пороками сердца (ППС) уровень мРНК SMPD1 в ПЖТ был выше, чем в ПВЖТ. Экспрессия гена SMPD1 в ЭЖТ пациентов с ИБС была более выражена по сравнению с пациентами с ППС. ПВЖТ отличалась минимальной экспрессией SMPD1 независимо от нозологии. Экспрессия SMPD3 не имела тканевых особенностей в исследуемых группах, ген SMPD1 был более экспрессирован в адипоцитах ЖТ сердца, чем SMPD3. Экспрессия ASAH1 в ЭЖТ при ИБС была максимальной относительно ЖТ других локализаций. Лица с ППС характеризовались высокой экспрессией ASAH1 независимо от локализации ЖТ, превышающей показатели больных с ИБС. При ИБС уровень SGMS1 в ЭЖТ был выше, чем в ПЖТ и ПВЖТ, у пациентов ППС тканевых особенностей не выявлено. Генная экспрессия SGMS1 в ЭЖТ пациентов с ИБС была выше, чем в группе пороков сердца. Экспрессия SGMS2 значительно превышала SGMS1 в обеих исследуемых группах и была максимальной в адипоцитах ПЖТ и ПВЖТ по сравнению с ЭЖТ в группе ИБС и в ПВЖТ в группе ППС. Коронарогенная патология характеризовалась более высоким уровнем мРНК SGMS2 в ПЖТ и ЭЖТ. Уровень ферментов метаболизма церамидов в адипоцитах ЖТ пациентов соответствовал экспрессии их генов. Заключение. При коронарогенной патологии ЖТ сердца (преимущественно эпикардиальной локализации) характеризуется не только повышенной экспрессией генов ферментов синтеза церамидов по сфингомиелиназному пути, но и активацией утилизации церамидов с образованием сфингозина. Наблюдаемые изменения могут способствовать аккумуляции церамидов и сфингомиелина, ассоциированных с атеросклеротическими процессами в ЖТ данной локализации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Груздева О. В., Белик Е. В., Дылева Ю. А., Учасова Е. Г., Понасенко А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GENE EXPRESSION OF CERAMIDE METABOLISM ENZYMES IN FAT DEPOTS OF DIFFERENT LOCALIZATION IN CARDIOVASCULAR DISEASES

Aim. To assess gene expression of enzymes of the sphingomyelinase pathway of ceramide biosynthesis and degradation in fat depots of various localization in patients with cardiovascular diseases. Material and methods. A total of 38 patients were examined: 20 with coronary artery disease (CAD) and 18 with aortic stenosis/insufficiency. Biopsies of subcutaneous, epicardial, perivascular adipose tissue (AT) (SAT, EAT, PVAT, respectively) were obtained during surgery. The gene expression of sphingomyelinase pathway enzymes (acid and neutral sphingomyelinase SMPD1 and SMPD3) and the degradation of ceramides (acid ceramidase ASAH1; sphingomyelin synthase 1 and 2 SGMS1 and SGMS2) was assessed using a quantitative polymerase chain reaction. Analysis of the level of corresponding proteins was carried out using immunoblotting (western blotting). Statistical processing was performed using GraphPad Prism 8 (GraphPad Software). Results. In CAD, the maximum expression of SMPD1 was observed in subcutaneous and epicardial adipocytes. In acquired heart defects (AHD), the level of SMPD1 mRNA in the SAT was higher than in the PVAT. Expression of the SMPD1 gene in the EAT of patients with CAD was more pronounced than in patients with heart defects. PVAT was characterized by minimal expression of SMPD1 regardless of disease. Expression of SMPD3 had no tissue features in studied groups, while SMPD1 was more expressed in cardiac AT adipocytes than SMPD3. ASAH1 in the EAT of patients with CAD was maximal relative to adipocytes of other localizations. Persons with AHD were characterized by a high expression of ASAH1, regardless of AT localization, exceeding the values of patients with CAD. In CAD, the level of SGMS1 in EAT was higher than in SAT and PVAT, while no differences were found in patients with AHD depending on AT location. SGMS1 gene expression in EAT of patients with CAD was higher than in the group of AHD. Expression of SGMS2 significantly exceeded SGMS1 in both study groups and was maximal in SAT and PVAT adipocytes compared to EAT in the CAD group and in PVAT in the AHD group. Coronary pathology was characterized by a higher level of SGMS2 mRNA in SAT and EAT. The level of ceramide metabolism enzymes in AT of patients corresponded to the expression of their genes. Conclusion. In coronarogenic disease, cardiac AT (mainly epicardial) is characterized not only by increased expression of gene ceramide synthesis enzymes via the sphingomyelinase pathway, but also by activation of ceramide utilization with sphingosine formation. The observed changes may contribute to the accumulation of ceramides and sphingomyelin associated with atherosclerotic processes.

Текст научной работы на тему «ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ФЕРМЕНТОВ МЕТАБОЛИЗМА ЦЕРАМИДОВ В ЖИРОВЫХ ДЕПО РАЗЛИЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПРИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ»

Российский кардиологический журнал 2023;28(4):5390

doi:1015829/1560-4071-2023-5390 https://russjcardiol.elpub.ru

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ ISSN 1560-4071 (print) ISSN 2618-7620 (online)

Особенности экспрессии генов ферментов метаболизма церамидов в жировых депо различной локализации при сердечно-сосудистых заболеваниях

ГруздеваО. В.1,2, БеликЕ. В.1, ДылеваЮ. А.1, УчасоваЕ. Г.1, Понасенко А. В.1, Кутихин А. Г.1, МарковаВ. Е.1, Горбатовская Е. Е.1, Фанаскова Е. В.1, Иванов С. В.1, Стасев А. Н.1, Зинец М. Г.1, кесарева Т. А.1, Барбараш О. Л.1,2

Цель. Выявить особенности экспрессии генов ферментов сфингомиелиназ-ного пути биосинтеза церамидов и ферментов деградации церамидов в жировых депо различной локализации у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Материал и методы. Обследовано 38 пациентов: 20 — с ишемической болезнью сердца (ИБС) и 18 — с аортальным стенозом/недостаточностью. Биоптаты подкожной, эпикардиальной, периваскулярной жировой ткани (ЖТ) (ПЖТ ЭЖТ, ПВЖТ, соответственно) получены во время операции. Экспрессия генов ферментов сфингомиелиназного пути синтеза (кислой и нейтральной сфингомиелиназ SMPD1 и SMPD3) и деградации церамидов (кислой цера-мидазы ASAH1; сфингомиелинсинтазы 1 и 2 SGMS1 и SGMS2) оценена при помощи количественной полимеразной цепной реакции. Анализ уровня соответствующих белков проведен с использованием иммуноблоттинга (вестерн-блоттинг). Статистическая обработка выполнена в программе GraphPad Prism 8 (GraphPad Software).

Результаты. При ИБС максимальная экспрессия SMPD1 наблюдалась в подкожных и эпикардиальных адипоцитах. У лиц с приобретенными пороками сердца (ППС) уровень мРНК SMPD1 в ПЖТ был выше, чем в ПВЖТ Экспрессия гена SMPD1 в ЭЖТ пациентов с ИБС была более выражена по сравнению с пациентами с ППС. ПВЖТ отличалась минимальной экспрессией SMPD1 независимо от нозологии. Экспрессия SMPD3 не имела тканевых особенностей в исследуемых группах, ген SMPD1 был более экспресси-рован в адипоцитах ЖТ сердца, чем SMPD3. Экспрессия ASAH1 в ЭЖТ при ИБС была максимальной относительно ЖТ других локализаций. Лица с ППС характеризовались высокой экспрессией ASAH1 независимо от локализации ЖТ, превышающей показатели больных с ИБС. При ИБС уровень SGMS1 в ЭЖТ был выше, чем в ПЖТ и ПВЖТ, у пациентов ППС тканевых особенностей не выявлено. Генная экспрессия SGMS1 в ЭЖТ пациентов с ИБС была выше, чем в группе пороков сердца. Экспрессия SGMS2 значительно превышала SGMS1 в обеих исследуемых группах и была максимальной в адипоцитах ПЖТ и ПВЖТ по сравнению с ЭЖТ в группе ИБС и в ПВЖТ в группе ППС. Коронарогенная патология характеризовалась более высоким уровнем мРНК SGMS2 в ПЖТ и ЭЖТ. Уровень ферментов метаболизма церамидов в адипоцитах ЖТ пациентов соответствовал экспрессии их генов. Заключение. При коронарогенной патологии ЖТ сердца (преимущественно эпикардиальной локализации) характеризуется не только повышенной экспрессией генов ферментов синтеза церамидов по сфингомиелиназному пути, но и активацией утилизации церамидов с образованием сфингозина. Наблюдаемые изменения могут способствовать аккумуляции церамидов и сфингомиелина, ассоциированных с атеросклеротическими процессами в ЖТ данной локализации.

Ключевые слова: церамиды, гены ферментов, сфингомиелиназа, кислая цера-мидаза, сфингомиелинсинтаза, жировая ткань, ишемическая болезнь сердца.

Груздева О. В. — д.м.н., доцент, профессор РАН, зав. лабораторией исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины, ORCID: 0000-0002-7780-829X, Белик Е. В.* — к.м.н., н.с. лаборатории исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины, ORCID: 0000-0003-3996-3325, Дылева Ю.А. — к.м.н., с.н.с. лаборатории исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины, ORCID: 0000-0002-6890-3287, Учасова Е. Г. — к.м.н., с.н.с. лаборатории исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины, ORCID: 0000-0003-4321-8977, Понасенко А. В. — к.м.н., зав. лабораторией геномной медицины отдела экспериментальной медицины, ORCID: 0000-0002-3002-2863, Кутихин А. Г. — д.м.н., зав. лабораторией молекулярной, трансляционной и цифровой медицины, ORCID: 0000-0001-86794857, Маркова В. Е. — м.н.с. лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины, ORCID: 0000-0002-5959-1699, Горбатовская Е. Е. — лаборант-исследователь лаборатории исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины, ORCID: 0000-0002-0500-2449, Фанаскова Е. В. — к.м.н., зав. трансфузиологическим кабинетом, ORCID: 0000-0003-2705-3252, Иванов С. В. — д.м.н., в.н.с. лаборатории реконструктивной хирургии муль-тифокального атеросклероза, ORCID: 0000-0002-9070-5527, Стасев А. Н. — к.м.н., н.с. лаборатории пороков сердца, ORCID: 0000-0003-1341-204X, Зинец М. Г. — врач-кардиохирург отделения кардиохирургии, лаборатория рентгенэндоваскулярной и реконструктивной хирургии сердца и сосудов, ORCID: 0000-0002-4761-4080, кесарева Т. А. — врач клинической лабораторной диагностики, ORCID: 0000-0003-0749-4093, Барбараш О. Л. — д.м.н., профессор, академик РАН, директор, ORCID: 0000-0002-4642-3610.

*Автор, ответственный за переписку (Corresponding author): [email protected]

ЖТ — жировая ткань, ИБС — ишемическая болезнь сердца, ИМ — инфаркт миокарда, ЛНП — липопротеиды низкой плотности, ПВЖТ — периваскуляр-ная жировая ткань, ПЖТ — подкожная жировая ткань, ППС — приобретенный порок сердца, ССЗ — сердечно-сосудистые заболевания, ЭЖТ — эпикарди-альная жировая ткань, ЭПР — эндоплазматический ретикулум, SM — сфинго-миелин, SMS — сфингомиелинсинтаза, SMase — сфингомиелиназа, aSMase — кислая сфингомиелиназа, TLR — Toll-like рецепторы, ASAH1 — ген кислой це-рамидазы, SMPD1 — ген кислой сфингомиелиназы, SMPD3 — ген нейтральной сфингомиелиназы, SGMS1 и SGMS2 — ген сфингомиелинсинтазы 1 и 2.

Рукопись получена 03.03.2023 Рецензия получена 20.03.2023 Принята к публикации 31.03.2023

Отношения и деятельность. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-15-20007 "Церамидный профиль локальных жировых депо сердца: клинико-патогенетическое значение и терапевтический потенциал" https://rscf.ru/project/22-15-20007/ и средств Министерства науки и высшего образования Кузбасса.

1ФГБНУ Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердеч-

но-сосудистых заболеваний, Кемерово; 2ФГБОУ ВО КемГМУ Минздрава, Кемерово, Россия.

Для цитирования: Груздева О. В., Белик Е. В., Дылева Ю. А., Учасова Е. Г., Понасенко А. В., Кутихин А. Г., Маркова В. Е., Горбатовская Е. Е., Фанаскова Е. В., Иванов С. В., Стасев А. Н., Зинец М. Г., Слесарева ТА., Барбараш О. Л. Особенности экспрессии генов ферментов метаболизма церамидов в жировых депо различной локализации при сердечно-сосудистых заболеваниях. Российский кардиологический журнал. 2023;28(4):5390. doi:10.15829/1560-4071-2023-5390. EDN KPZENB

Gene expression of ceramide metabolism enzymes in fat depots of different localization in cardiovascular diseases

Gruzdeva O. V.1,2, BelikE. V.1, Dyleva Yu. A.1, UchasovaE. G.1, Ponasenko A. V.1, Kutikhin A. G.1, Markova V. E.1, Gorbatovskaya E. E.1, FanaskovaE. V.1, Ivanov S. V.1, Stasev A. N.1, Zinets M. G.1, Slesareva T. A.1, Barbarash O. L.1,2

Aim. To assess gene expression of enzymes of the sphingomyelinase pathway of ceramide biosynthesis and degradation in fat depots of various localization in patients with cardiovascular diseases.

Material and methods. A total of 38 patients were examined: 20 with coronary artery disease (CAD) and 18 with aortic stenosis/insufficiency. Biopsies of subcutaneous, epicardial, perivascular adipose tissue (AT) (SAT, EAT, PVAT, respectively) were obtained during surgery. The gene expression of sphin-gomyelinase pathway enzymes (acid and neutral sphingomyelinase SMPD1 and SMPD3) and the degradation of ceramides (acid ceramidase ASAH1; sphingomyelin synthase 1 and 2 SGMS1 and SGMS2) was assessed using a quantitative polymerase chain reaction. Analysis of the level of corresponding proteins was carried out using immunoblotting (western blotting). Statistical processing was performed using GraphPad Prism 8 (GraphPad Software). Results. In CAD, the maximum expression of SMPD1 was observed in subcutaneous and epicardial adipocytes. In acquired heart defects (AHD), the level of SMPD1 mRNA in the SAT was higher than in the PVAT Expression of the SMPD1 gene in the EAT of patients with CAD was more pronounced than in patients with heart defects. PVAT was characterized by minimal expression of SMPD1 regardless of disease. Expression of SMPD3 had no tissue features in studied groups, while SMPD1 was more expressed in cardiac AT adipocytes than SMPD3. ASAH1 in the EAT of patients with CAD was maximal relative to adipocytes of other localizations. Persons with AHD were characterized by a high expression of ASAH1, regardless of AT localization, exceeding the values of patients with CAD. In CAD, the level of SGMS1 in EAT was higher than in SAT and PVAT, while no differences were found in patients with AHD depending on AT location. SGMS1 gene expression in EAT of patients with CAD was higher than in the group of AHD. Expression of SGMS2 significantly exceeded SGMS1 in both study groups and was maximal in SAT and PVAT adipocytes compared to EAT in the CAD group and in PVAT in the AHD group. Coronary pathology was characterized by a higher level of SGMS2 mRNA in SAT and EAT. The level of ceramide metabolism enzymes in AT of patients corresponded to the expression of their genes.

Conclusion. In coronarogenic disease, cardiac AT (mainly epicardial) is characterized not only by increased expression of gene ceramide synthesis enzymes via the sphingomyelinase pathway, but also by activation of ceramide utilization with sphingosine formation. The observed changes may contribute to the

accumulation of ceramides and sphingomyelin associated with atherosclerotic processes.

Keywords: ceramides, enzyme genes, sphingomyelinase, acid ceramidase, sphingomyelin synthase, adipose tissue, coronary artery disease.

Relationships and Activities. The study was supported by the grant of the Russian Science Foundation № 22-15-20007 "Ceramide profile of local heart fat depots: clinical and pathogenetic significance and therapeutic potential" https:// rscf.ru/project/22-15-20007/ and funds from the Ministry of Science and Higher Education of the Kuzbass.

Research Institute of Complex Issues of Cardiovascular Diseases, Kemerovo; 2Kemerovo State Medical University, Kemerovo, Russia.

Gruzdeva O. V. ORCID: 0000-0002-7780-829X, Belik E. V.* ORCID: 0000-00033996-3325, Dyleva Yu. A. ORCID: 0000-0002-6890-3287, Uchasova E. G. ORCID: 0000-0003-4321-8977, Ponasenko A. V. ORCID: 0000-0002-3002-2863, Kutikhin A. G. ORCID: 0000-0001-8679-4857, Markova V. E. ORCID: 0000-00025959-1699, Gorbatovskaya E. E. ORCID: 0000-0002-0500-2449, Fanaskova E. V. ORCID: 0000-0003-2705-3252, Ivanov S. V. ORCID: 0000-0002-9070-5527, Stasev A. N. ORCID: 0000-0003-1341-204X, Zinets M. G. ORCID: 0000-00024761-4080, Slesareva T. A. ORCID: 0000-0003-0749-4093, Barbarash O. L. ORCID: 0000-0002-4642-3610.

'Corresponding author: [email protected]

Received: 03.03.2023 Revision Received: 20.03.2023 Accepted: 31.03.2023

For citation: Gruzdeva O. V., Belik E.V., Dyleva Yu.A., Uchasova E. G., Ponasenko A. V., Kutikhin A. G., Markova V. E., Gorbatovskaya E. E., Fanaskova E. V., Ivanov S.V., Stasev A. N., Zinets M. G., Slesareva T.A., Barbarash O. L. Gene expression of ceramide metabolism enzymes in fat depots of different localization in cardiovascular diseases. Russian Journal of Cardiology. 2023;28(4):5390. doi:10.15829/1560-4071-2023-5390. EDN KPZENB

Несмотря на проводимые профилактику и лечение, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) остается высокой. Поэтому поиск новых диагностических подходов к оценке риска развития и прогрессирования ССЗ является актуальной задачей [1]. Появляется все больше данных о том, что це-рамиды играют важную роль в развитии атерогенных и неатерогенных заболеваний сердца [2].

Церамиды — это биоактивные липиды, которые не только являются структурными компонентами клеточных мембран, но и участвуют в передаче сигналов и в метаболизме, в реакциях на стресс, апопто-зе, регулируют пролиферацию и гибель клеток, в т.ч. адипоцитов [3]. Считается, что накопление церами-дов ассоциировано с неблагоприятными сердечнососудистыми событиями [4]. Ранее нами продемонстрировано, что коронарогенная патология жировой ткани (ЖТ) сердца характеризуется активацией синтеза церамидов de novo, преимущественно в эпикар-

диальной локализации, что может приводить к аккумуляции церамидов, потенцируя ряд патологических процессов, ассоциированных с атеросклерозом [5].

Известно, что церамиды в ЖТ могут образовываться не только de novo, но и из сфингомиелина (SM) [6]. Этот путь реализуется при помощи сфин-гомиелиназ (SMase) и является быстрым временным механизмом, за счет которого уровень церамидов в адипоцитах может резко повышаться в несколько раз [3, 7]. Провоспалительные цитокины, высокий уровень которых ассоциирован с атеросклерозом (фактор некроза опухоли-а, интерлейкин-1 р и интерферон-у), стимулируют активность SMase, повышая концентрацию церамидов в клетках, что, вероятно, может быть реализовано и в адипоцитах ЖТ сердца и коронарных артерий. Ранее нами была показана высокая экспрессия провоспалительных адипоцитокинов в эпикардиальной ЖТ (ЭЖТ) [8]. Наряду с активацией воспаления в ЭЖТ нами было

Ключевые моменты

Key messages

Выявлены особенности экспрессии генов ферментов сфингомиелиназного пути биосинтеза церамидов и их деградации в жировых депо различной локализации у пациентов с ише-мической болезнью сердца и приобретенными пороками сердца.

При коронарогенной патологии наблюдается активация биосинтеза церамидов по сфинго-миелиназному пути в адипоцитах преимущественно эпикардиальной локализации. Помимо повышенной экспрессии генов ферментов синтеза церамидов из сфингомиели-на, жировая ткань сердца и сосудов пациентов с ишемической болезнью сердца характеризуется активацией генов ферментов утилизации церамидов с образованием сфингозина.

Наблюдаемые изменения могут способствовать аккумуляции церамидов и сфингомиели-на, ассоциированных с атеросклеротическими процессами в жировой ткани эпикардиальной локализации.

обнаружено и увеличение размеров жирового депо этой локализации у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС), что на фоне дислипидемии может приводить к локальной гипоксии и активации факторов, индуцируемых гипоксией, таких как, например, HIFs. В свою очередь, HIF-1a в адипоцитах повышает экспрессию SMase, активируя тем самым синтез церамидов из SM.

Содержание церамидов в адипоцитах зависит от соотношения скорости их образования и утилизации, что особенно важно для ЭЖТ и периваскулярной ЖТ (ПВЖТ), локализованных в непосредственной близости от очага поражения при ССЗ [9]. Показано, что ингибирование синтеза либо ускорение деградации церамидов приводит к снижению их уровня в клетках и тканях и улучшает течение атеросклероза [10]. Деградация церамидов на сфингозин и свободные жирные кислоты в аппарате Гольджи опосредуется ферментом церамидазой. Идентифицировано 5 различных церамидаз в соответствии с оптимальным рН для их каталитической активности: кислая (ASAH1, pH=4,5), нейтральная (ASAH2, pH=7,5), щелочная церамидаза 1 (ACER1, pH=8,5), щелочная церами-даза 2 (ACER2, pH=9,0) и щелочная церамидаза 3 (ACER3, pH=9,5). В сердце экспрессируется кислая церамидаза ASAH1, сверхэкспрессия которой снижает гибель кардиомиоцитов и обеспечивает кардио-протекцию [11].

Церамиды являются субстратом для фермента сфингомиелинсинтазы (SMS), имеющей несколько

Gene expression of enzymes of the sphingomyelinase pathway of ceramide biosynthesis and their degradation in fat depots of various location in patients with coronary artery disease and acquired heart defects was assessed. In case of coronarogenic pathology, activation of ce-ramide biosynthesis via sphingomyelinase pathway in adipocytes of predominantly epicardial location is observed.

In addition to increased expression of genes for cera-mide synthesis enzymes from sphingomyelin, cardiac adipose tissue and blood vessels of patients with coronary artery disease is characterized by the activation of genes for ceramide utilization enzymes with sphingosine formation. The observed changes may contribute to the accumulation of ceramides and sphingomyelin associated with atherosclerotic processes in epicardial adipose tissue.

изоформ. 8М81 отвечает за синтез в аппарате Гольджи (80МБ1), 8М82 локализован в плазматической мембране (SGMS2). В результате этой реакции образуется 8М, содержание которого в стенке аорты и плазме ассоциировано с атеросклерозом. Стратегия снижения/нормализации уровня церамидов при инфаркте миокарда (ИМ), артериальной гипертензии и атеросклерозе привлекает все больше внимания исследователей [12].

В настоящее время данных об особенностях экспрессии генов ферментов метаболизма в ЖТ недостаточно, практически все они ограничены результатами экспериментальных работ на моделях грызунов [13]. В то же время изменение их активности в ЖТ сердечной локализации может вызывать избыточный синтез и накопление церамидов не только в ЖТ, но и в кардиомиоцитах. Аккумуляция церами-дов способна индуцировать целый ряд патологических процессов, ассоциированных с атерогенезом. Поэтому целью исследования явилось выявление особенностей экспрессии генов ферментов сфинго-миелиназного пути биосинтеза церамидов и ферментов деградации церамидов в жировых депо различной локализации у пациентов с ССЗ.

Материал и методы

В исследование включено 38 пациентов, подписавших добровольное информированное согласие на участие, среди которых было 20 пациентов с ИБС в возрасте до 75 лет (основная группа). Группу сравнения составили 18 пациентов с некоронарогенными патологиями сердца — дегенеративные неревмати-

Таблица 1

Праймеры, используемые для оценки генной экспрессии ферментов синтеза и деградации церамидов

Ген Направленность Последовательность (5'->3') Длина праймера

SMPD1 Forward primer сcgctggctctatgaagcgat 21

Reverse primer cggggtatggggaaagagcat 21

SMPD3 Forward primer gaaggacaacaaggtcccagt 21

Reverse primer caactccggctggtcaatgg 20

ASAH1 Forward primer ctgaaccgcaccagccaaga 20

Reverse primer ggcagtcccgcaggtaagttt 21

SGMS1 Forward primer ccagtgcaacgtgacgacag 20

Reverse primer agtccacactccttcagtcgct 22

SGMS2 Forward primer actctacctgtgcctggaatgc 22

Reverse primer tcagtgtcagcgtaaccgtgt 21

Сокращения: ЛБЛН1 — ген кислой церамидазы, Б0МБ1 — ген сфингомиелинсинтазы 1, Б0МБ2 — ген сфингомиелинсинтазы 2, БЫР01 — ген кислой сфингоми-елиназы, БМРйЭ — ген нейтральной сфингомиелиназы.

ческие приобретенные пороки сердца (ППС) (аортальный стеноз/недостаточность) и показаниями для проведения открытой операции на клапанах сердца, сопоставимых по полу и возрасту с основной группой. Все пациенты имели показания для проведения открытого вмешательства на сердце — прямой реваскуляризации миокарда методом коронарного шунтирования или операции на клапанах сердца. В исследование не включали пациентов старше 75 лет, с наличием клинически значимой сопутствующей патологии (сахарный диабет 1 и 2 типа, ИМ, анемия, почечная и печеночная недостаточность, онкологические и инфекционно-воспалительные заболевания в период обострения, аутоиммунные заболевания). На госпитальном этапе все пациенты получали стандартную медикаментозную терапию в соответствии с рекомендациями Минздрава России (2020) и Европейского общества кардиологов (2020). Подробная клинико-анамнестическая характеристика и методы исследования представлены ранее [5]. Во время оперативного вмешательства (коронарное шунтирование или коррекции пороков сердца) были получены образцы ЖТ подкожной (ПЖТ), ЭЖТ и ПВЖТ локализации (3-5 г), которые подвергались криогенной заморозке жидким азотом с последующим хранением при температуре -150° С. Источником ПЖТ служила подкожная клетчатка нижнего угла средостенной раны, ЭЖТ — правые отделы сердца (правое предсердие и правый желудочек), ПВЖТ — область правой коронарной артерии.

Оценка генной экспрессии. Для измерения экспрессии генов ферментов синтеза и деградации це-рамидов использовался метод количественной по-лимеразной цепной реакции с праймерами, синтезированными ЗАО "Евроген" (г. Москва, Россия), на амплификаторе ViiA 7 (Applied Biosystems, США). Структура праймеров представлена в таблице 1.

Анализ ферментов метаболизма церамидов в адипо-цитах ЖТ различной локализации у пациентов с ССЗ

методом вестерн-блотт. Анализ уровня ферментов синтеза и деградации церамидов в адипоцитах ЖТ пациентов исследуемых групп был проведен методом иммуноблоттинга (вестерн-блоттинг) с использованием соответствующих наборов (ARY005B, R&D Systems; ab193655, Abcam) в соответствии с протоколами производителя. Хемилюминесцентная детекция проводилась посредством цифрового сканера блоттов C-DiGit (LI-COR Biosciences) в высокочувствительном режиме (12-мин сканирование). Для иммуноблоттинга использовались антитела кролика фирмы Cusabio (Китай) к ферментам синтеза и деградации церамидов, антитела козы к бета-тубулину (контроль загрузки, ab21057, 1:1000, Abcam) и конъ-югированные с пероксидазой хрена вторичные антитела козы против кролика (Anti-rabbit IgG, HRP-linked Antibody #7074, Cell Signaling Technology). Инкубация с антителами выполнялась c применением набора iBind Flex (SLF2020, Invitrogen), карточек iBind Flex (SLF2010, Invitrogen) и прибора iBind Flex Western Device (SLF2000, Invitrogen) в течение 3 ч в соответствии с протоколами производителя. Хемилюминесцентная детекция проводилась с использованием субстрата SuperSignal West Pico PLUS (34580, Thermo Scientific) и цифрового сканера блотов C-DiGit (LI-COR Biosciences) в высокочувствительном режиме (12-мин сканирование). Изображение сканировали и анализировали при помощи программ обработки изображений Empiria Studio и Image Studio.

Денситометрию выполняли с использованием программы ImageJ (National Institutes of Health) по стандартному алгоритму (последовательный выбор и графическое представление полос в виде пиков с измерением их площади и последующей поправкой на контроль загрузки (ß-tubulin) и группу сравнения (пациенты с ППС).

Статистический анализ. Статистический анализ полученных результатов проводили в программе

о

1,75 1,50 1,25

Й 1,00

3

4 0,75 0,50 0,25

0,026

0,0011

0,011

0,002

т

_L

Т

I

Т

ПЖТ ПЖТ ЭЖТ ЭЖТ ПВЖТ ПВЖТ

жировая ткань.

0,24

0,21

0,18

" 0,15- н 1

§ 0,12 Ч 0,09

0,06

0,03

I

Т -г

т

т

1,0 0,9 0,8 Q0,7 £ 0,6 § 0,5

ч

0,4 0,3 0,2 0,1

0,026

0,034

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0,037

0,0003

0,002

i

т

ПЖТ ПЖТ ЭЖТ ЭЖТ ПВЖТ ПВЖТ

1,10 1,00-1 0,08 6 0,07 g 0,06 § 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01

0,0013

0,0011

т

I

■ ИБС Н Пороки

Рис. 1. Экспрессия гена aSMase (БМРй1) в адипоцитах ЖТ сердца и сосудов пациентов с ССЗ.

Сокращения: ИБС — ишемическая болезнь сердца, ПВЖТ — периваскуляр-ная жировая ткань, ПЖТ — подкожная жировая ткань, ЭЖТ — эпикардиальная

ПЖТ ПЖТ ЭЖТ ЭЖТ ПВЖТ ПВЖТ

■ ИБС И Пороки

Рис. 4. Экспрессия гена SMS1 (ЭОМЭ1) в ЖТ сердца и сосудов пациентов с ССЗ.

Сокращения: ИБС — ишемическая болезнь сердца, ПВЖТ — периваскуляр-ная жировая ткань, ПЖТ — подкожная жировая ткань, ЭЖТ — эпикардиальная жировая ткань.

0,0013

0,0011

0,0011

ПЖТ ПЖТ ЭЖТ ЭЖТ ПВЖТ ПВЖТ

■ ИБС Н Пороки

Рис. 2. Экспрессия генов нейтральной SMase (ЭМРОЭ) в адипоцитах ЖТ сердца и сосудов пациентов с ССЗ.

Сокращения: ИБС — ишемическая болезнь сердца, ПВЖТ — периваскуляр-ная жировая ткань, ПЖТ — подкожная жировая ткань, ЭЖТ — эпикардиальная жировая ткань.

1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10

0,0011

0,0011

т

0,0013

и

— ™

I

ПЖТ ПЖТ ЭЖТ ЭЖТ ПВЖТ ПВЖТ

ИБС Пороки

■ ИБС И Пороки

Рис. 3. Экспрессия гена кислой церамидазы (АБАН1) в ЖТ сердца и сосудов пациентов с ССЗ.

Сокращения: ИБС — ишемическая болезнь сердца, ПВЖТ — периваскуляр-ная жировая ткань, ПЖТ — подкожная жировая ткань, ЭЖТ — эпикардиальная жировая ткань.

Рис. 5. Экспрессия гена SMS2 (SGMS2) в ЖТ сердца и сосудов пациентов с ССЗ.

Сокращения: ИБС — ишемическая болезнь сердца, ПВЖТ — периваскуляр-ная жировая ткань, ПЖТ — подкожная жировая ткань, ЭЖТ — эпикардиальная жировая ткань.

GraphPad Prism 8 (GraphPad Software). Данные представлены в виде медианы, 25-го и 75-го проценти-лей. Для анализа межгрупповых различий использовали непараметрические критерии. Сравнение двух независимых групп проводили с использованием U-критерия Манна-Уитни. Категориальные переменные, выраженные в процентах, сравнивали с использованием критерия хи-квадрат или точного критерия Фишера. Значения р<0,05 считались статистически значимыми.

Результаты

Экспрессия генов ферментов сфингомиелиназного пути синтеза церамидов. Получено, что в ЖТ сердечной локализации в большей степени экспрессирова-

Рис. 6. Изменение экспрессии ферментов метаболизма церамидов в сравнении с экспрессией белка "домашнего хозяйства" (ß-Tubulin в качестве контроля внутренней загрузки) в ЖТ сердца и сосудов пациентов с ССЗ.

Примечание: A — вестерн-блоттинг, B — денситометрическое количественное определение уровня ферментов. За единицу была взята группа сравнения (пациенты с ППС). * — р<0,05 — уровень статистической значимости между двумя группами.

Сокращения: ИБС — ишемическая болезнь сердца, ПВЖТ — периваскулярная жировая ткань, ПЖТ — подкожная жировая ткань, ППС — приобретенный порок сердца, ЭЖТ — эпикардиальная жировая ткань, ASAH1 — кислая церамидаза, SMS — сфингомиелинсинтаза, aSMase — кислая сфингомиелиназа, nSMase — плазматической мембраны сфингомиелиназа.

лась кислая 8Ма$е (а8Ма$е) БИРЛ1, чем нейтральная БИРЛЗ. При ИБС уровень мРНК БИРЛ1 был максимальным в подкожных (р=0,011) и эпикар-диальных адипоцитах (р=0,002) (рис. 1). При пороках сердца экспрессия БИРЛ1 в подкожных адипоцитах была выше, чем в периваскулярных (р=0,026) (рис. 1). Экспрессия БИРЛЗ не различалась в зависимости от нозологии и локализации жирового депо (рис. 2).

Учитывая, что экспрессия гена БИРЛ1 в ЭЖТ при ИБС была более выражена, чем у пациентов с пороками сердца, можно предположить, что в ЖТ данной локализации при коронарогенной патологии активируется гидролиз 8М, а церамиды, синтезируемые а8Ма$е в ЖТ, могут участвовать в атерогенезе.

Экспрессия генов ферментов деградации церамидов. Недостаток ферментов катаболизма также может приводить к накоплению церамидов в клетке,

поэтому была оценена экспрессия генов ферментов деградации церамидов. Показано, что уровень мРНК ASAH1 в ЭЖТ пациентов с ИБС был максимальным относительно ЖТ других локализаций (р=0,026, р=0,034) (рис. 3). В группе ППС наблюдалась высокая экспрессия ASAH1 во всех типах ЖТ. При этом у лиц с пороками сердца уровни мРНК ASAH1 в ПЖТ (р=0,0003), ЭЖТ (р=0,037) и ПВЖТ (р=0,002) значительно превышали аналогичные показатели пациентов с ИБС (рис. 3).

Церамиды являются субстратом для образования более сложного сфинголипида — SM под действием фермента SMS. У SMS существует несколько изо-форм, в настоящем исследовании определяли экспрессию генов SMS1 и -2 (SGMS1 и SGMS2).

При ИБС экспрессия SGMS1 в ЭЖТ была выше, чем в ПЖТ (р=0,0013) и ПВЖТ (р=0,0011), в отличие от группы ППС (рис. 4). Генная экспрессия SGMS1

в ЭЖТ пациентов с ИБС была выше, чем у лиц с пороками сердца (р=0,0011). Уровень мРНК БОМБ2 значимо превышал БОМБ1 у пациентов обеих групп и был максимальным в адипоцитах ПЖТ и ПВЖТ по сравнению с ЭЖТ (р=0,0011, р=0,0011) в группе ИБС и в ПВЖТ (р=0,0011, р=0,0011) в группе ППС (рис. 5). При этом при наличии коронарогенной патологии отмечалась высокая экспрессия БОМБ2 в подкожных (р=0,013) и эпикардиальных (р=0,0013) адипоцитах.

Определение уровня белков, кодируемых генами ферментов сфингомиелиназного пути синтеза церамидов и их деградации в ЖТ различной локализации (ПЖТ, ЭЖТ, ПВЖТ) у пациентов с ССЗ. Для получения информации об особенностях белковой экспрессии ферментов синтеза церамидов из были оценены уровни а8Ма$е1 и п8Ма$е3 с использованием имму-ноблоттинга (вестерн-блоттинг). Обнаружено, что уровни изучаемых белков статистически значимо не различались между группами. Кроме того, были изучены ферменты утилизации церамидов. У пациентов с ИБС экспрессия фермента А8АИ1 значительно ниже в сравнении с пороками сердца в подкожных и эпикардиальных адипоцитах (р<0,05). Пациенты с ИБС характеризовались более высоким уровнем активности 8М81 в ЭЖТ, чем лица с пороками сердца. Экспрессия 8М82 также была значительно выше при ИБС в адипоцитах ПЖТ (р<0,05). Анализ уровня ферментов метаболизма церамидов в адипоцитах ЖТ пациентов с ССЗ показал сходную картину, полученную при изучении экспрессии генов с использованием количественной полимеразной цепной реакции (рис. 6).

Таким образом, коронарогенная патология ЖТ сердца (преимущественно эпикардиальной локализации) характеризуется не только повышенной экспрессией ферментов синтеза церамидов из 8М, но и активацией утилизации церамидов по пути образования сфингозина, что, в свою очередь, может способствовать еще большей аккумуляции церами-дов и 8М, который ассоциирован с атеросклеротиче-скими процессами.

Обсуждение

Ранее проведенные клинические и экспериментальные исследования продемонстрировали роль церами-дов в развитии атеросклероза [14, 15]. Недавно была показана важная роль 8Ма$е в физиологии и патофизиологии сердечно-сосудистой системы [3]. Их активация в различных типах клеток сердечно-сосудистой системы, а именно в кардиомиоцитах, эндотелиальных и гладкомышечных клетках сосудов приводит к высвобождению церамидов и других биоактивных ли-пидов (сфингозин и сфингозин-1-фосфат), обладающих специфической сигнальной способностью. ЭЖТ и ПВЖТ, расположенные в непосредственной близо-

сти к очагу поражения, являются активными источниками церамидов и представляет собой специфический липидомный признак ИБС, демонстрируя повышенное содержание атерогенных церамидов [16].

Сфингомиелиназный путь образования церами-дов протекает преимущественно в плазматической мембране, но ферменты идентифицированы в лизо-сомах и эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР) [17]. Сфингомиелиназный путь образования церамидов включает в себя один субстрат — SM и единственный фермент — SMase, гидролизующий фосфоди-эфирную связь SM с образованием церамида и фос-фохолина [7]. Существует три основных типа SMase в соответствии с их оптимальным pH: aSMase (ли-зосомальная и плазматическая), нейтральная SMase ЭПР/ядра и плазматической мембраны (nSMase) и щелочная SMase (alk-SMase), присутствующая в желудочно-кишечном тракте и желчи, поэтому она в данном исследовании не оценивалась. SMase локализованы в адипоцитах, макрофагах, но экспрессия их генов (SMPD1 и SMPD3) наиболее выражена в кровеносных сосудах и внеклеточных областях, окружающих сосуды в ЖТ [3]. Показано, что инги-бирование синтеза церамидов у мышей предотвращает атеросклероз и развитие сердечной недостаточности [18].

В проведенном исследовании уровень мРНК aSMase (SMPD1) в эпикардиальных адипоцитах пациентов с ИБС был выше по сравнению с адипоци-тами ПЖТ, ПВЖТ и аналогичными показателями лиц с пороками сердца. В связи с чем можно предположить, что в ЖТ эпикардиальной локализации активируется сфингомиелиназный путь биосинтеза церамидов, которые могут участвовать в атерогене-зе. Аналогичные данные о повышенной экспрессии SMase SMPD1 в висцеральной ЖТ относительно ПЖТ у пациентов с ожирением показали Kolak M, et al. (2012) [19].

Активаторами SMase в эндотелиальных клетках сосудов, пораженных атеросклерозом, являются ише-мический/реперфузионный стресс и провоспалитель-ные цитокины, высокий уровень которых ассоциирован с атеросклерозом (фактор некроза опухоли-а, интерлейкин-1р и интерферон-у). В результате повышается уровень церамидов в клетках, что, вероятно, может быть реализовано и в адипоцитах ЖТ сердца и коронарных артерий [3]. Увеличение уровня мРНК провоспалительных адипоцитокинов в ЭЖТ было продемонстрировано в ранее проведенных исследованиях [8]. Усиленный биосинтез церамидов под действием aSMase может быть опосредован Toll-like рецепторами (TLR) 4. Так, активация TLR4 экзогенным С2 церамидом способствует гидролизу SM с образованием церамидов [20]. Помимо инициации воспаления нами было выявлено увеличение размеров ЭЖТ у пациентов с ИБС, что при дислипидемии

может вызывать локальную гипоксию и активацию факторов, индуцируемых гипоксией, таких как И^ [8]. Показано, что И1Р-1а в адипоцитах повышает экспрессию 8Ма$е, стимулируя образование церами-дов из 8М, ассоциированных с развитием и прогрес-сированием атеросклероза [21].

Активность а8Ма$е, который является геном "домашнего хозяйства" в лизосомах, обнаруживается во всех тканях сердца крыс, мышей и людей. Экспериментально показано, что применение ингибитора а8Ма$е перед ишемическим повреждением снижает индуцированную ишемией гибель клеток [22]. У мышей, крыс и кроликов продемонстрировано увеличение уровня церамидов при ишемии/реперфузии, а8Ма$е и п8Ма$е в зоне ИМ, а у пациентов с острым коронарным синдромом выявлена связь с дестабилизацией атеросклеротических бляшек [23].

Для подержания клеточного гомеостаза и функциональной активности клетки, в т.ч. адипоцита, необходим баланс ферментов синтеза и утилизации це-рамидов. Дефицит ферментов катаболизма может приводить к накоплению церамидов в клетке. Усиление деградации церамидов обладает благоприятными кар-диометаболическими эффектами, что важно для профилактики и лечения ССЗ [4, 24]. Поэтому нами было проведено изучение уровня ферментов катаболизма церамидов.

Согласно полученным результатам, при ИБС максимальный уровень мРНК АБАН1 наблюдался в ЭЖТ, в то время как при ППС экспрессия АБАН1 была значимо выше в ЭЖТ и ПВЖТ. В лизосомах активность А8АИ1 зависит от небольшого белка, сапози-на Б [25]. Дефицит сапозина Б вызывает накопление церамидов в тканях, т.е. сапозин Б является положительным модулятором А8АИ1. Учитывая, что экспрессия церамидазы в адипоцитах ЖТ сердца и сосудов пациентов с пороками сердца значительно превышала таковую лиц с ИБС, можно высказать предположение, что при некоронарогенной патологии сердца наблюдается не только активация ферментов синтеза церамидов, но и ферментов утилизации, например, лизосомальной церамидазы. Лизосомальная церамидаза деацилирует церами-ды, образующиеся при деградации сфинголипи-дов плазматической мембраны. А8АИ1 гидролизует в основном ненасыщенные коротко- и длинноце-почечные церамиды [26]. Несмотря на сниженную по сравнению с ППС экспрессию АБАН1, этот путь катаболизма церамидов реализуется и в ЭЖТ пациентов с ИБС. Таким образом, фермент наилучшим образом работает в ЖТ пациентов с пороками сердца. Высокая экспрессия фермента кислой церамида-зы в ЭЖТ лиц с коронарогенной патологией может свидетельствовать о том, что церамиды, накапливаемые в результате сфингомиелиназного пути в ЭЖТ, утилизируются за счет активности фермента кислой

церамидазы. Образующийся сфингозин может фос-форилироваться сфингозинкиназой в сфингозин-1-фосфат, обладающий свойствами, противоположными церамидам. В то же время сфингозин является субстратом для CERS и может повторно включаться в биосинтез церамидов de novo [27].

Церамиды являются субстратом для образования SM, который обнаруживается в атеросклеротических бляшках людей [2]. SM является основным сфинго-липидом в атерогенных апоВ-содержащих липопро-теинах, таких как липопротеиды очень низкой плотности, липопротеиды низкой плотности (ЛНП) и хи-ломикроны. При этом ЛНП бляшек содержат намного больше SM, чем ЛНП плазмы [28]. Показано, что содержание SM в стенке аорты и в плазме ассоциировано с атеросклерозом, поскольку SM накапливается в атеромах людей. Плазменный уровень SM считается независимым фактором риска ИБС и ассоциирован с риском развития ИМ [29]. Имеются сведения, что содержание SM в атеросклеротических бляшках гораздо больше, чем ЛНП плазмы. Сочетание дефицита SMS1+2 с нокаутом ApoE или рецептора ЛНП уменьшает атеросклеротические проявления [28].

Синтез SM в клетках протекает при участии фермента SMS, имеющей несколько изоформ: SMS1 локализована в аппарате Гольджи, SMS2 — преимущественно в плазматической мембране. Церамиды, образуемые в ЭПР, посредством везикулярного и невезикулярного транспорта переносятся в аппарат Гольджи, где метаболизируются в сложные сфинго-липиды, в т.ч. в SM [26].

Согласно полученным нами данным, высокая экспрессия SMS1 в ЭЖТ пациентов с ИБС сочеталась с максимальной экспрессией SMS2 в ПЖТ и ПВЖТ, превышающими аналогичные показатели лиц с ППС. Вероятно, при коронарогенной патологии активированы пути синтеза SM не только внутри адипоцита, но и в большей степени в плазматической мембране адипоцита.

Ограничения исследования. Исследование имеет определенные ограничения. Во-первых, это одно-центровое исследование, во-вторых, размер выборки небольшой. В-третьих, необходимо липидомное профилирование жировых депо сердца и коронарных сосудов больных с ССЗ, что является частью плана дальнейшей работы.

Заключение

Таким образом, при коронарогенной патологии в ЖТ сердца (преимущественно эпикардиальной локализации) отмечается усиление экспрессии ферментов синтеза церамидов по сфингомиелиназмому пути. Эти изменения могут способствовать аккумуляции церамидов, запуская многие патологические процессы, ассоциированные с атеросклерозом. Наблюдаемое увеличение экспрессии генов ферментов может быть

обусловлено рядом причин: избыток жирных кислот, гипоксия, воспаление, активация ^К4-рецепторов на адипоцитах. Кроме повышенной экспрессии ферментов биосинтеза церамидов, в ЭЖТ пациентов с ИБС выявлено увеличение уровня мРНК ферментов катаболизма церамидов. Регуляция метаболизма за счет экспрессии ферментов их синтеза и распада представляет собой привлекательную терапевтическую стратегию уменьшения уровня церамидов в плазме и периферических тканях, в т.ч. в сердце и сосудах, и имеет

Литература/Reference

1. Brel NK, Gruzdeva OV, Kokov AN, et al. Relationship of coronary calcinosis and local fat deposts in patients with coronary artery disease. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2022;11(3):51-63. (In Russ.) Брель Н.К., Груздева О. В., Коков А. Н. и др. Взаимосвязь кальциноза коронарных артерий и локальных жировых депо у пациентов с ишемической болезнью сердца. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2022;11(3):51-63. doi:10.17802/2306-1278-2022-11-3-51-6.

2. Zietzer A, Dusing P, Reese L, et al. Ceramide Metabolism in Cardiovascular Disease: A Network With High Therapeutic Potential. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2022;42(10). doi:101l161/ATVBAHA1l22.318048.

3. Pavoine C, Pecker F. Sphingomyelinases: their regulation and roles in cardiovascular pathophysiology. Cardiovasc Res. 2009;82(2):175-83. doi:101093/cvr/cvp030.

4. Shu H, Peng Y, Hang W, et al. Emerging Roles of Ceramide in Cardiovascular Diseases. Aging Dis. 2022;13(1):232-45. doi:1014336/AD.2021.0710.

5. Gruzdeva OV, Dyleva YuA, Belik EV, et al. Comparative evaluation of the expression of enzymes of the ceramide de novo synthesis pathway in cardiac adipose tissue and blood vessels of cardiovascular patients. Russian Journal of Cardiology. 2022;27(12):5281. (In Russ.) Груздева О. В., Дылева Ю. А., Белик Е. В. и др. Сравнительная оценка экспрессии ферментов пути синтеза церамидов de novo в жировой ткани сердца и сосудов пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Российский кардиологический журнал. 2022;27(12):5281. doi:1015829/1560-4071 -2022-5281.

6. Tippetts TS, Holland WL, Summers SA. Cholesterol — the devil you know; ceramide — the devil you don't. Trends Pharmacol Sci. 2021;42(12):1082-95. doi: 101016/j. tips.202110.001.

7. Ying L, Tippetts TS, Chaurasia B. Ceramide dependent lipotoxicity in metabolic diseases. Nutrition and Healthy Aging. 2019;5(1):1-12. doi:10.3233/NHA-170032.

8. Gruzdeva OV, Dyleva YA, Belik EV, et al. Relationship between Epicardial and Coronary Adipose Tissue and the Expression of Adiponectin, Leptin, and Interleukin 6 in Patients with Coronary Artery Disease. J Pers Med. 2022;12(2):129. doi:10.3390/ jpm12020129.

9. Iacobellis G. Epicardial adipose tissue in contemporary cardiology. Nat Rev Cardiol. 2022;19(9):593-606. doi:101038/s41569-022-00679-9.

10. Chaurasia B, Tippetts TS, Monibas RM, et al. Targeting a ceramide double bond improves insulin resistance and hepatic steatosis. Science. 2019;365:386-92. doi:101126/science. aav3722.

11. Hadas Y, Vincek AS, Youssef E, et al. Altering Sphingolipid Metabolism Attenuates Cell Death and Inflammatory Response After Myocardial Infarction. Circulation. 2020;141:916-30. doi:1011161/CIRCULATI0NAHA1119.041882.

12. Yu Z, Peng Q, Huang Y. Potential therapeutic targets for atherosclerosis in sphingolipid metabolism. Clin Sci (Lond). 2019;133(6):763-76. doi:1011042/CS20180911.

13. van Eijk M, Aten J, Bijl N, et al. Reducing glycosphingolipid content in adipose tissue of obese mice restores insulin sensitivity, adipogenesis and reduces inflammation. PLoS One. 2009;4(3):e4723. doi:101371/journal.pone.0004723.

огромные перспективы для лечения широкого спектра сердечно-сосудистых патологий.

Отношения и деятельность. Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-15-20007 "Церамидный профиль локальных жировых депо сердца: клинико-патогенетическое значение и терапевтический потенциал" ЬИр8://гееГ. ги/рго]ее1:/22-15-20007/ и средств Министерства науки и высшего образования Кузбасса.

14. Hammerschmidt P, Brüning JC. Contribution of specific ceramides to obesity-associated metabolic diseases. Cell Mol Life Sci. 2022;79(8):395. doi:10.1007/s00018-022-04401-3.

15. Park TS, Panek RL, Rekhter MD, et al. Modulation of lipoprotein metabolism by inhibition of sphingomyelin synthesis in ApoE knockout mice. Atherosclerosis. 2006;189(2):264-72. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2005.12.029.

16. Barchuk M, Ancel P, Miksztowicz V, et al. Epicardial Adipose Tissue Ceramides Are Related to Lipoprotein Lipase Activity in Coronary Artery Disease: Unfolding a Missing Link. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2022;42(8):e242-e251. doi:101H61/ATVBAHA/l22.317840.

17. Hussain MM, Jin W, Jiang XC. Mechanisms involved in cellular ceramide homeostasis. Nutr Metab (Lond). 2012;9(1):71. doi:101186/1743-7075-9-71.

18. Park T-S, Rosebury W, Kindt EK, et al. Serine palmitoyltransferase inhibitor myriocin induces the regression of atherosclerotic plaques in hyperlipidemic ApoE-deficient mice. Pharmacol Res. 2008;58:45-51. doi:101016/j.phrs.2008.06.005.

19. Kolak M, Gertow J, Westerbacka J, et al. Expression of ceramide-metabolising enzymes in subcutaneous and intra-abdominal human adipose tissue. Lipids Health Dis. 2012;11:115. doi:1011186/1476-511X-11-115.

20. Cuschieri J, Bulger E, Billgrin J, et al. Acid sphingomyelinase is required for lipid Raft TLR4 complex formation. Surg Infect (Larchmt). 2007;8(1):91-106. doi:101089/sur.2006.050.

21. Wang P, Zeng G, Yan Y, et al. Disruption of adipocyte HIF-1a improves atherosclerosis through the inhibition of ceramide generation. Acta Pharm Sin B. 2022;12(4):1899-912. doi:1011016/j.apsb.2021110.001.

22. Argaud L, Prigent AF, Chalabreysse L, et al. Ceramide in the antiapoptotic effect of ischemic preconditioning. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2004;286(1):H246-51. doi:101152/ajpheart .00638.2003.

23. Pan W, Yu J, Shi R, et al. Elevation of ceramide and activation of secretory acid sphingomyelinase in patients with acute coronary syndromes. Coron Artery Dis. 2014;25(3):230-5. doi:101097/MCA.0000000000000079.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

24. Li Y, Talbot CL, Chaurasia B. Ceramides in Adipose Tissue. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:407. doi:10.3389/fendo.2020.00407.

25. Parveen F, Bender D, Law SH, et al. Role of Ceramidases in Sphingolipid Metabolism and Human Diseases. Cells. 2019;8(12):1573. doi:10.3390/cells8121573.

26. Gault CR, Obeid LM, Hannun YA. An overview of sphingolipid metabolism: from synthesis to breakdown. Adv Exp Med Biol. 2010;688:1-23. doi:101007/978-1-4419-6741-1_1.

27. Choi RH, Tatum SM, Symons JD, et al. Ceramides and other sphingolipids as drivers of cardiovascular disease. Nat Rev Cardiol. 2021;18(10):701-11. doi:101038/s41569-021-00536-1.

28. Li Z, Chiang YP, He M, et al. Effect of liver total sphingomyelin synthase deficiency on plasma lipid metabolism. Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids. 2021;1866(5):158898. doi:101016/j.bbalip.2021158898.

29. Park JY, Lee SH, Shin MJ, et al. Alteration in metabolic signature and lipid metabolism in patients with angina pectoris and myocardial infarction. PLoS One. 2015;10(8):e0135228. doi:101371/journal.pone.0135228.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.