Тема: Экспериментальный атеросклероз

1. Вступление: Экспериментальный атеросклероз

2. Поражения сосудов, развивающиеся при нарушениях питания

3. Изменения аорты при гипервитаминозе D

4. Некрозы и аневризмы аорты у крыс

5. Некротический артериит

6. Изменения сосудов при недостаточном количестве белка в пище

7. Дистрофически-склеротические изменения сосудов, получаемые с помощью некоторых химических веществ

8. Аортиты, получаемые путем механического термического и инфекционного поражения сосудистой стенки

Литература

ВСТУПЛЕНИЕ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ АТЕРОСКЛЕРОЗ

Экспериментальное воспроизведение изменений сосудов, сходных с атеросклерозом человека, достигается путем кормления животных пищей, богатой холестерином или чистым холестерином, растворенным в растительном масле. В разработке экспериментальной модели атеросклероза наибольшее значение имели исследования русских авторов.

В 1908 г. А.И. Игнатовский впервые установил, что при кормлении кроликов животной пищей в аорте развиваются изменения, весьма напоминающие атеросклероз человека. В том же году А.И. Игнатовский совместно с Л.Т. Мооро создал классическую модель атеросклероза, показав, что при кормлении кроликов яичным желтком в течение 1у2-61/2 месяцев развивается атероматоз аорты, который, начинаясь в интиме, переходит на среднюю оболочку. Эти данные были подтверждены Л.М. Старокадомским (1909) и Н.В. Стуккеем (1910). Н.В. Веселкиным, С.С. Халатовым и Н. П. Аничковым было выяснено, что главной действующей частью желтков является холестерин (А.И. Моисеев, 1925). После этого для получения атеросклероза наряду с желтками стали использовать чистый холестерин ОН. И. Аничков и С.С Халатов, 1913).

Для получения атеросклеротических изменений в аорте и крупных сосудах взрослых кроликов кормят ежедневно в течение 3-4 месяцев холестерином, растворенным в подсолнечном масле. Холестерин растворяют в нагретом подсолнечном масле так, чтобы получился 5-10% раствор, который вводят в желудок подогретым до 35-40°; ежедневно животное получает 0,2-0,3 г холестерина на 1 кг веса. Если точной дозировки холестерина не требуется, его дают смешанным с овощами. Уже через 1,5-2 недели у животных развивается гиперхолестеринемия, достигающая постепенно очень высоких цифр (до 2000 мг% при норме в 150 мг%). В аорте, по данным Н. Н. Аничкова (1947), развертываются следующие изменения. На внутренней поверхности сосуда через 3-4 недели после начала опыта появляются пятнышки и полоски овальной формы, несколько возвышенные. Постепенно (к 60--70 дню) образуются довольно крупные бляшки, вдающиеся в просвет сосуда. Они появляются прежде всего в начальной части аорты над клапанами и в дуге у устий крупных шейных артерий; в дальнейшем эти изменения распространяются по аорте в каудальном направлении (рис. 14). Количество и размеры бляшек

увеличиваются, они сливаются между собой с образованием сплошных диффузных утолщений стенки аорты. Такие же бляшки образуются на клапанах левого сердца, в венечных, сонных и в легочной артериях. Наблюдается отложение липоидов и в стенках центральных артерий селезенки и в мелких артериях печени.

Т.А. Синицына (1953) для получения атеросклероза главных ветвей коронарных артерий сердца кормила кроликов в течение длительного времени яичными желтками (0,2 - 0,4 г холестерина), разболтанными в молоке, и одновременно вводила им 0,3 г тиоурацила. Каждый кролик за время опыта получил 170-200 желтков. При микроскопическом исследовании в ранней стадии обнаруживается диффузное скопление липоидов в межуточном веществе стенки аорты, особенно между внутренней эластической пластинкой п эндотелием. В дальнейшем появляются крупные клетки (полибласты и макрофаги), накопляющие липоидные вещества в виде двоякопреломляющих капель холестеринзетеров. Одновременно в местах отложения липоидов в большом количестве образуются эластические волокна, отщепляющиеся от внутренней эластической пластинки и располагающиеся между клетками, содержащими липоиды. Вскоре в этих местах появляются сначала прсколлагеновые, а потом коллагеновые волокна (Н.Н. Аничков, 1947).

В исследованиях, выполненных под руководством Н. Н. Аничкова, был изучен также процесс обратного развития описанных выше изменений. Если после 3-4-месячного кормления животных холестерином прекратить его введение, то происходит постепенное рассасывание липоидов из бляшек, которое у кроликов продолжается свыше двух лет. На местах крупных липоидиых скоплений образуются фиброзные бляшки, с остатками липоидов и кристаллами холестерина в центре. Поллак (1947) и Фистбрук (1950) указывают, что с увеличением веса животных степень выраженности экспериментального атеросклероза возрастает.

Длительное время кролики оставались единственным видом животных, используемым для получения экспериментального атеросклероза. Это объясняется тем, что, например, у собак при кормлении даже большими количествами холестерина уровень последнего в крови поднимается незначительно и атеросклероз не развивается. Однако Стейнер и др. (1949) показали, что, если сочетать кормление собак холестерином с понижением функции щитовидной железы, возникает значительная гиперхолестеринемия и развивается атеросклероз. Собакам ежедневно в течение 4 месяцев с пищей вводился тиоурацил в возрастающих количествах: в течение первых двух месяцев по 0,8 г, в течение третьего месяца - по 1 г, а в дальнейшем по 1,2 г. Одновременно собаки получали ежедневно с пищей по 10 г холестерина, который предварительно растворялся в эфире и смешивался с пищей; корм давался собакам после испарения эфира. Контрольные опыты показали, что длительное введение собакам одного тиоурацила или холестерина не вызывает ни значительной гиперхолестеринемии (4-00 мг% при норме в 200 мг%), ни атеросклероза. В то же время при одновременной даче собакам тиоурацила и холестерина развиваются выраженная гиперхолестеринемия (до 1200 мг%) и атеросклероз.

Топография атеросклероза у собак в значительно большей степени, чем у кроликов, напоминает атеросклероз человека: наиболее выражены изменения в брюшной аорте, наблюдается значительный атеросклероз крупных ветвей венечных артерий сердца со значительным сужением просвета сосуда (рис. 15), множество бляшек заметно в артериях головного мозга. Хьюпер (1946) вводил собакам ежедневно в яремную вену 50 мл раствора гидроксилцеллюлозы различной вязкости (в 5-6 раз превышающей вязкость плазмы) и наблюдал развитие в аорте атероматоза и дистрофических изменений средней оболочки. При оценке степени выраженности экспериментального атеросклероза следует учитывать указания Линдсея и др. (1952, 1955), которые установили, что у старых собак и кошек нередко имеет место значительный артериосклероз. Отложения липоидов обычно бывают незначительны, причем холестерин в них не обнаруживается.

Брегдон и Бойл (1952) получили атеросклероз у крыс путем внутривенных инъекций липопротеипов, полученных из сыворотки кроликов, накормленных холестерином. Эти лнпопротеины выделялись, очищались и концентрировались иентрифугированием при 30 тысячах оборотов в минуту с повышенной концентрацией соли в сыворотке до 1063. Избыток соли затем удалялся диализом. При ежедневных пов торных инъекциях у крыс появляются значительные отложения липоидов в стенке аорты и крупных сосудов. Чайков, Линдсей, Лоренц (1948), Линдсей, Никольс и Чайков (1.955) получили атеросклероз у птиц, периодически вводя им подкожно по 1-2 таблетки диэтилстилбестрола (каждая из таблеток содержала 12-25 мг препарата); опыт продолжался в течение 10 месяцев.

Развивающийся при этом атеросклероз по топографии и морфогенезу не отличался от холестеринового. По данным этих авторов, атеросклероз у птиц может быть получен и обычным способом - кормлением холестерином.

Воспроизведение атеросклероза у обезьян нередко заканчивалось неудачей (Кавамура, цит. по Манну и др., 1953). Однако Манну и др. (1953) удалось получить у человскообразных обезьян выраженный атеросклероз аорты, сонных и бедренных артерий при кормлении их в течение 18-30 месяцев пищей, богатой холестерином, но содержащей недостаточное количество метионина или цистина. Ежедневное добавление к пище 1 г метионина предотвращает развитие атеросклероза. Ранее Райнхэрт и Гринберг (1949) получили атеросклероз у обезьян при содержании их в течение 6 месяцев па диете с повышенным количеством холестерина и недостаточным - пиридоксина.

Развитие экспериментального атеросклероза может быть ускорено или, наоборот, замедлено. Ряд исследователей наблюдал более интенсивное развитие атеросклероза при сочетании кормления животных холестерином с экспериментальной гипертонией. Так, Н.Н. Аничков (1914) показал, что при сужении просвета брюшной аорты на V»-2/з развитие атеросклероза у кроликов, получающих ежедневно 0,4 г холестерина, значительно ускоряется. По данным Н.И. Аничкова, более интенсивные атеросклеротические изменения можно получить у животных при кормлении их холестерином и ежедневных внутривенных инъекциях раствора 1: 1000 адреналина в количестве 0,1-0,15 мл в течение 22 дней. Уиленс (1943) давал кроликам ежедневно по 1 г холестерина (6 дней в неделю) и помещал их в вертикальное положение на 5 часов (также 6 раз в неделю), что приводило к повышению кровяного давления на 30-40%. Опыт продолжался от 4 до 12 недель; у этих животных атеросклероз был выражен значительно сильнее, чем у контрольных (которых только кормили холестерином или помещали в вертикальное положение).

В.С. Смоленский (1952) наблюдал более интенсивное развитие атеросклероза у кроликов с экспериментальной гипертонией (сужение брюшной аорты; обертывание одной почки резиновой капсулой и удаление другой).

Естер, Дэвис и Фридман (1955) наблюдали ускорение развития атеросклероза у животных при кормлении их холестерином в сочетании с повторными инъекциями эпинефри-на. Кроликам ежедневно вводили эпинефрин внутривенно из расчета 25 мг на 1 кг веса. Эта доза через 3-4 дня увеличивалась до 50 мг на 1 кг веса. Инъекции продолжались 15 - 20 дней. В течение этого же срока животные получали 0,6-0,7 г холестерина. У подопытных животных обнаруживались более значительные отложения липоидов в аорте, по сравнению с контрольными кроликами, которые получали только холестерин.

Шмидтман (1932) показала значение повышенной функциональной нагрузки на сердце для развития атеросклероза венечных артерий. Крысы получали ежедневно с пищей 0,2 г холестерина, растворенного в растительном масле. Одновременнo животных заставляли ежедневно бегать в третбане. Опыт продолжался в течение 8 месяцев. Контрольные крысы получали холестерин, но в барабане не бегали. У подопытных животных сердце было примерно в 2 раза больше, чем у контрольных (главным образом, за счет гипертрофии стенки левого желудочка); у них особенно резко был выражен атеросклероз венечных артерий: местами просвет сосуда был почти полностью закрыт атеросклеротической бляшкой. Степень развития атеросклероза в аорте у подопытных и контрольных животных была примерно одинаковой.

К.К. Маслова (1956) установила, что при кормлении кроликов холестерином (0,2 мг ежедневно в течение 115 дней) в сочетании с внутривенными введениями никотина (0,2 мл, 1 % раствора ежедневно) отложение липоидов в стенке аорты происходит в значительно большей степени, чем в тех случаях, когда кролики получают только холестерин. Это явление К. К. Маслова объясняет тем, что дистрофические изменения сосудов, вызываемые никотином, способствуют более интенсивному накоплению липоидов в их стенке. Келли, Тейлор и Хусс (1952), Приор и Хартмап (1956) указывают, что в участках дистрофических изменений стенки аорты (механическое повреждение, кратковременное замораживание) атеросклеротические изменения бывают особенно резко выражены. Вместе с тем, отложение липоидов в этих местах задерживает и извращает течение восстановительных процессов в стенке сосуда.

В ряде исследований было показано задерживающее влияние некоторых веществ на развитие экспериментального атеросклероза. Так, при кормлении кроликов холестерином и одновременной даче им тиреоидина, развитие атеросклероза происходит значительно медленнее. В. В. Татарский и В.Д. Циперлинг (1950) установили, что тиреоидин способствует и более быстрому обратному развитию атероматозных бляшек. Кроликам ежедневно через зонд вводили в желудок 0,5 г холестерина (0,5% раствор в подсолнечном масле). После 3,5 месяцев кормления холестерином начинали применять тиреоидин: ежедневное введение в желудок через зонд 0,2 г тиреоидина в виде водной эмульсии в течение 1,5-3 месяцев. У этих кроликов в отличие от контрольных (которым тиреоидин не вводился) имело место более крутое падение гиперхолестеринемии и более выраженное обратное развитие атероматозных бляшек (меньшее количество липоидов в стенке аорты, отложенце их преимущественно в виде крупных капель). Задерживающее влияние на развитие атеросклероза оказывает также холин.

Стейнер (1938) давал кроликам в течение 3-4 месяцев 3 раза в неделю с пищей по 1 г холестерина. Кроме того, животным, ежедневно вводилось 0,5 г холина в виде водной

эмульсии. Оказалось, что холии заметно задерживает развитие атеросклероза. Было показано также, что под влиянием холина происходит более быстрое обратное развитие атероматозных бляшек (введение кроликам холина в течение 60 дней после предварительного 110-дневного кормления их холестерином). Данные Стейпера были подтверждены Бауманом и Рашем (1938), Моррисопом и Роси (1948). Хорлик и Дафф (1954) установили, что развитие атеросклероза значительно задерживается под влиянием гепарина. Кролики в течение 12 недель ежедневно с пищей получали 1 г холестерина. Одновременно животным ежедневно делались внутримышечные инъекции 50 мг гепарина. У леченных кроликов атеросклероз был выражен значительно слабее, чем у контрольных, не получавших гепарина. Аналогичные результаты ранее были получены Констенидесом и др. (1953). Стампф и Уиленс (1954), Гордон, Коберник и Гарднер (1954) обнаружили, что кортизон задерживает развитие атеросклероза у кроликов, получающих холестерин.

Дафф и Мак Миллэп (1949) показали, что у кроликов с аллоксановым диабетом значительно задерживается развитие экспериментального атеросклероза. Кроликам внутривенно вводили 5% водный раствор аллоксипа (из расчета 200 мг па 1 кг веса). Спустя 3-4 недели (когда развивалась картина диабета), животным давали в течение 60-90 дней холестерин (всего они получали 45-65 г холестерина). У этих животных, по сравнению с контрольными (без диабета), атеросклероз был выражен значительно слабее. Некоторые исследователи наблюдали резкое замедление развития атеросклероза у кроликов, которые одновременно с получением холестерина подвергались общему облучению ультрафиолетовыми лучами. У этих животных содержание холестерина в сыворотке повышалось незначительно.

Существенное влияние на развитие атеросклероза оказывают некоторые витамины. Показано (А.Л. Мясников, 1950; Г.И. Лейбман и Э. М. Берковский, 1951), что под влиянием аскорбиновой кислоты развитие атеросклероза задерживается. Г.И. Лейбман и Э.М. Берковский давали кроликам ежедневно в течение 3 месяцев по 0,2 г холестерина на 1 кг веса. Одновременно животные получали ежедневно аскорбиновую кислоту (0,1 г па 1 кг веса). У этих животных атеросклероз был выражен слабее, чем у тех, которые не получали аскорбиновой кислоты. У кроликов, получающих холестерин (ежедневно 0,2 г. в течение 3-4 месяцев) в сочетании с витамином Д (по 10 000 ед. ежедневно в течение всего опыта), развитие атеро-склеротических изменений усиливается и ускоряется (А.Л. Мясников, 1950).

По данным Браджера (1945), витамин Е способствует более интенсивному развитию экспериментального холестеринового атеросклероза: кроликам 3 раза в неделю в течение 12 недель С нищей давался 1 г холестерина; одновременно делались внутримышечные инъекции 100 мг витамина Е. У всех живот-НІ1ІХ имела место более высокая гиперхолестеринемия и более НЫрижеппый атеросклероз, по сравнению с кроликами, не получившими витамина Е.

ПОРАЖЕНИЯ СОСУДОВ, РАЗВИВАЮЩИЕСЯ ПРИ НАРУШЕНИЯХ ПИТАНИЯ. ИЗМЕНЕНИЯ АОРТЫ ПРИ ГИПЕРВИТАМИНОЗЕ Д

Под влиянием больших доз витамина Д у животных развиваются выраженные изменения внутренних органов и крупных сосудов. Крейтмайр и Хинтцельман (1928) наблюдали значительные отложения извести в средней оболочке, аорты у кошек, которым в течение месяца ежедневно с пищей давали 28 мг облученного эргостерола (рис. 16). Некротические изменения средней оболочки аорты с последующей кальцифп-кацией обнаружил у крыс Дагайд (1930), который ежедневно давал животным 10 мг облученного эргостерола в 1% растворе па оливковом масле. Меессен (1952) для получения некрозов средней оболочки аорты давал кроликам в течение трех недель 5000 сд. витамина Дг. При этих условиях имели место лишь микроскопические изменения. Джилмэн и Джилберт (1956) обнаружили дистрофию средней оболочкн аорты у крыс, которым в течение 5 дней давали по 100.000 ед. витамина Д на 1 кг веса. Поражение сосудов было более интенсивным у животных, которым перед введением витамина Д в течение 21 дня давалось по 40 мкг тироксина.

НЕКРОЗЫ И АНЕВРИЗМЫ АОРТЫ У КРЫС

При длительном кормлении крыс пищей, содержащей большое количество гороха, развиваются дистрофические изменения стенки аорты с постепенным образованием аневризмы. Бечхьюбур и Лэлич (1952) давали белым крысам корм, 50% которого составлял размолотый или грубый, необработанный горох. Кроме гороха в диету входили дрожжи, казеин, оливковое масло, солевая смесь и витамины. Животные находились на диете от 27 до 101 дня. У 20 из 28 подопытных крыс развилась аневризма аорты в области дуги ее. У некоторых животных произошел разрыв аневризмы с образованием массивного гемоторакса. При гистологическом исследовании обнаруживался отек средней оболочки аорты, разрушение эластических волокон и мелкие кровоизлияния. В дальнейшем развивался фиброз стенки с образованием аневризматического расширения сосуда. Пансети и Бэард (1952) в аналогичных экспериментах наблюдали развитие аневризмы в грудном отделе аорты у 6 из 8 подопытных крыс. Наряду с этим у животных развился кифосколиоз, возникший в результате дистрофических изменений в телах позвонков. Пять животных на 5-9 неделе погибли от разрыва аневризмы и массивного гемоторакса.

Уолтер и Виртшафтср (1956) содержали молодых крыс (с 21 дня после рождения) на диете, 50% которой составлял горох; кроме того, в диету входили: маис, казеин, молочный порошок соли, витамины. Все это смешивалось и давалось животным. Последних убивали через 6 недель после начала опыта. В отличие от цитированных выше экспериментов, в этих опытах наблюдалось поражение порты не только в области дуги, но и в других отделах, в Том числе в брюшном. Гистологически изменения сосудов совершались в двух, параллельно развивающихся процессах: дистрофии и распаде эластического каркаса, с одной стороны, и ршнштпя фиброза - с другой. Обычно наблюдались множественные внутристеночные гематомы. Существенные изменения имели место также в легочной артерии и венечных артериях сердца. Некоторые крысы погибли вследствие разрыва аневризмы; в ряде случаев последняя имела характер расслаивающей. Лулич (1956) показал, что описанные изменения аорты обусловлены содержащимся в горохе Р-амипопропиопитритом.

НЕКРОТИЧЕСКИЙ АРТЕРИИТ

Холман (1943, 1946) показал, что у собак, содержащихся па диете, богатой жиром, почечная недостаточность приводит к развитию некротического артериита. Животным давали пищу, в которой 32 части составляла говяжья печень, 25 частей - тростниковый сахар, 25 частей - крахмальные зерна, 12 частей - масло, 6 частей - рыбий жир; к этой смеси добавлялся каолин, соли и томатный сок. Опыт продолжался 7-8 недель (время, необходимое для возникновения сосудистых поражений при наличии почечной недостаточности). Почечная недостаточность достигалась различными способами: двусторонней нефрэктомией, подкожными инъекциями 0,5% водного раствора нитрата урана из расчета 5 мг на 1 кг веса животного или внутривенными введениями 1 % водного раствора хлористой ртути из расчета 3 мг на 1 кг веса животного. У 87% подопытных животных развился некротический артериит. В сердце наблюдался выраженный пристеночный эндокардит. Некротический артериит развивался только при сочетании кормления животных пищей, богатой жиром, с почечной недостаточностью. Каждый из этих факторов в отдельности существенных поражений стенок сосудов не вызывал.

ИЗМЕНЕНИЯ СОСУДОВ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ НЕДОСТАТОЧНОМ КОЛИЧЕСТВЕ БЕЛКА В ПИЩЕ

Ханмап (1951) давал белым мышам пищу следующего состава (в процентах): сахарозы - 86,5, казеина - 4, солевой смеси - 4, растительного масла - 3, рыбьего жира - 2, цистина - 0,5; безводной смеси глюкозы - 0,25 (0,25 г этой смеси содержали 1 мг рибофлавина), парааминобепзойной кислоты - 0,1, инозитола - 0,1. К 100 г диеты добавлялось 3 мг пантотената кальция, 1 мг никотиновой кислоты, 0,5 мг солянокислого тиамина и 0,5 мг солянокислого пиридоксина. Мыши погибали в течение 4-10 недель. Наблюдалось поражение аорты, легочной артерии и сосудов сердца, печени, поджелудочной железы, легких и селезенки. В ранней стадии в интиме сосудов появлялось базофильиое, гомогенное вещество, образующее несколько выступающие под эндотелием бляшки:, имели место очаговые повреждения средней оболочки с разрушением эластических волокон. Процесс заканчивался развитием артериосклероза с отложением извести в участках дистрофии.

ДИСТРОФИЧЕСКИ-СКЛЕРОТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОСУДОВ, ПОЛУЧАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ НЕКОТОРЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

(адреналин, никотин, тирамин, дифтерийный токсин, нитраты, высокомолекулярные белки)

Жозюэ (1903) показал, что после 16-20 внутривенных инъекций адреналина у кроликов развиваются значительные дистрофические изменения преимущественно в средней оболочке аорты, заканчивающиеся склерозом и в отдельных случаях - аневризматическим расширением. Это наблюдение в дальнейшем было подтверждено многими исследователями. Эрб (1905) вводил кроликам в вену уха каждые 2-3 дня по 0,1-0,3 мг адреналина в 1% растворе; инъекции продолжались в течение нескольких недель и даже месяцев. Рженховский (1904) вводил кроликам внутривенно по 3 капли раствора адреналина 1: 1000; инъекции производились ежедневно, иногда с промежутками в 2-3 дня в течение 1,5- 3 месяцев. Б. Д. Ивановский (1937) для получения адреналинового склероза вводил кроликам внутривенно ежедневно или через день раствор адреналина I: 20000 в количестве от 1 до 2 мл. Кролики получали до 98 инъекций. В результате длительных инъекций адреналина закономерно развиваются склеротические изменения в аорте и крупных сосудах. Поражается, главным образом, средняя оболочка, где развиваются очаговые некрозы с последующим развитием фиброза и кальцифи-кацией некротических участков.

Циглер (1905) наблюдал в ряде случаев утолщение интимы, иногда - значительное. Могут возникать аневризматиче-ские расширения аорты. Участки склероза и кальцификации становятся заметны макроскопически уже после 16-20 инъекций. Значительные склеротические изменения развиваются также в почечных (Эрб), подвздошных, сонных (Циглер) артериях и во виутриорганных разветвлениях крупных артериальных стволов (Б.Д. Ивановский). Б.Д. Ивановский показал, что под влиянием многократных инъекций адреналина возникают существенные изменения и в мелких артериях и даже и капиллярах. Стенка последних утолщается, склерозируется и капилляры уже не прилежат, как в норме, непосредственo к паренхиматозным элементам органов, а отделены от них тонкой соединительнотканной прослойкой.

Уолтере (1950), изучая изменения сосудов при внутривенном введении собакам адреналина в больших дозах (8 мл раствора 1: 1000 каждые 3 дня), показал, что уже в пределах Норных 10 дней и даже ранее наблюдаются множественные кровоизлияния в средней оболочке грудной аорты, а также в мелких артериях сердца, желудка, желчного пузыря, почек, толстой кишки. Имеет место фибриноидный некроз средней оболочки и выраженный папартериит с периваскулярной клеточной реакцией. Предварительное введение животным диабсиамина предупреждает развитие этих изменений.

Девис и Устер (1952) показали, что при сочетании внутривенных инъекций кроликам э п и и е ф р и и а (по 25 мг на 1 кг веса) и тироксина (подкожное введение ежедневно по 0,15 мг на 1 кг веса) склеротические изменения в аорте бывают выражены особенно резко. При ежедневных подкожных инъекциях животным 500 мг аскорбиновой кислоты развитие артериосклероза заметно задерживается. Предварительное удаление щитовидной железы тормозит развитие артериосклероза, вызываемого эпинефрином (адреналином). Дистрофические изменения средней оболочки аорты и крупных сосудов с обызвествлением и образованием кист наблюдал Хьюпер (1944) у собак, переживших г и с т а м и н о в ы й що к. Гистамин вводился подкожно в смеси с пчелиным воском и минеральным маслом из расчета 15 мг на 1 кг веса животного (см. получение язвы желудка с. помощью гистамина).

Ранее Хыопер и Лэпдсберг (1940) показали, что при отравлении собак эр ит рол тетра нитрат О"м (введение через рот в течение 32 недель ежедневно, в, возрастающих дозах от 0,00035 г до 0,064 г) или азот н о кис л ы м н а т р и е м (введение через рот в течение нескольких недель по 0,4 г ежедневно) возникают выраженные дистрофические изменения, главным образом в средней оболочке легочной артерии и ее ветвях. Значительные отложения извести в отдельных случаях приводят к резкому сужению просвета сосуда. Хьюпер (1944) наблюдал развитие некрозов средней оболочки аорты с последующим обызвествлением и образованием кист у собак, которым 5 раз в неделю вводился в вену раствор метилцелл голозы в возрастающих количествах (от 40 до 130 мл). Опыт продолжался в течение шести месяцев.

Изменения аорты, аналогичные описанным выше, могут быть получены у животных при повторных инъекциях н и к о т и н а. А. 3. Коздоба (1929) вводил в вену уха кроликам ежедневно в течение 76-250 дней по 1-2 мл раствора никотина (средняя дневная доза - 0,02-1,5 мг). Наблюдалась гипертрофия сердца и дистрофические изменения артерии, сопровождающиеся аневризматическим расширением. У всех животных имело место значительное увеличение надпочечников. Э. А. Жебровский (1908) обнаружил некрозы средней оболочки аорты с последующей кальцификацией и склерозом у кроликов, которых он помещал ежедневно по 6-8 часов под колпак, заполненный табачным дымом. Опыты продолжались в течение 2-6 месяцев. К. К. Маслова (1956) отметила дистрофические изменения в стенке аорты после ежедневных внутривенных инъекций кроликам 0,2 мл 1 % раствора никотина в течение 115 дней. Бейли (1917) получил выраженные дистрофические изменения средней оболочки аорты и крупных артерий с некрозами и множественными аневризмами при ежедневных внутривенных введениях кроликам 0,02-0,03 мл д и фт е р и й н о г о токсина в течение 26 дней.

Дафф, Гамильтон и Мзгпер (1939) наблюдали развитие некротического артериита у кроликов под влиянием многократных инъекций тир амина (внутривенное введение 50- 100 мг препарата в виде 1% раствора). Опыт продолжался в течение 106 дней. У большинства кроликов имели место выраженные изменения аорты, крупных артерий и артериол почек, сердца и головного мозга, причем в каждом отдельном случае обычно поражались сосуды не всех трех органов, а какого-либо одного. В аорте имели место некрозы средней оболочки, нередко весьма значительные; аналогичные изменения обнаруживались в крупных сосудах почек. В сердце, почках и головном мозгу наблюдался артериолоиекроз с последующим гиалн-иозом сосудистой степки. У некоторых кроликов в связи с артериолоиекрозом развилось массивное кровоизлияние в головном мозгу.

АОРТИТЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПУТЕМ МЕХАНИЧЕСКОГО ТЕРМИЧЕСКОГО И ИНФЕКЦИОННОГО ПОРАЖЕНИЯ СОСУДИСТОЙ СТЕНКИ

В целях изучения закономерностей течение воспалительных и репаративиых процессов в стенке аорты некоторые исследователи используют механическое повреждение сосуда. Прпор и Хартман (1956) после вскрытия брюшной полости отсепаро-вывают аорту и повреждают стеику путем прокола ее толстой иглой с острым, загнутым концом. Болдвин, Тейлор и Хесс (1950) повреждают стенку аорты путем кратковременного воздействия низкой температурой. Для этого аорта обнажается в брюшном отделе и к стенке прикладывается узкая трубка, в которую впускается углекислота. Стенка аорты замораживается в течение 10-60 секунд. В конце второй недели после замораживания, в связи с некрозом средней оболочки, развивается аневризма аорты. В половине случаев имеет место кальцификация поврежденных участков. Нередко происходит метаплаетическое образование кости и хряща. Последний появляется не ранее четвертой недели после повреждения, а кость - чеpез 8 недель. А. Соловьев (1929) прижигал стенку аорты и Сонных артерий раскаленным термокаутером. Шлихтер (1946) Дли получения у собак некрозов аорты обжигал стенку ее с помощью горелки. Выраженные изменения внутренней оболочки (кровоизлияния, некрозы) в отдельных случаях обусловли разрыв сосуда. Если этого не происходило, развивался склероз стенки с обызвествлением и образованием мелких полостей. Н. Андриевич (1901) травмировал стенку артерий, прижигая ее раствором азотнокислого серебра; в ряде случаев после этого пораженный отрезок обертывался целлоидином, Который, раздражая стенку сосуда, делал повреждение более значительным.

Тальке (1902) получал гнойное воспаление стенки сосуда путем введения в окружающую клетчатку культуры стафилококка. Ранее Крок (1894) показал, что гнойный артериит возникает при внутривенном введении животным культуры микроорганизмов лишь в том случае, если предварительно производится повреждение стенки сосуда. Ф.М. Халецкая (1937) изучила динамику развития инфекционного аортита, развивающегося вследствие перехода воспалительного процесса с плевры па стенку аорты. Кроликам между 6 и 7 ребрами в плевральную полость вводилась фистульная трубка. Отверстие оставалось открытым в течение 3-5 дней, а в отдельных опытах в продолжении трех месяцев. Через 3-5 дней развивался фибрипозно-гнойный плеврит и эмпиема плевры. Часто наблюдался переход процесса на стенку аорты. В последней вначале возникали некрозы средней оболочки; они развивались раньше, чем воспалительный процесс распространялся на аорту, и, но мнению Ф.М. Халецкой, обусловливались вазомоторными расстройствами на почве интоксикации (первичая дистрофия и некрозы средней оболочки). Если нагноение распространялось па аорту, в воспалительный процесс последовательно вовлекались наружная, средняя и внутренняя оболочки с развитием вторичных некротических изменений.

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 612.017.1

И.В. Меньшиков, К.В. Фомина, Л.В. Бедулева, В.Г. Сергеев ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ АТЕРОСКЛЕРОЗА У КРЫС,

ВЫЗВАННОГО ИММУНИЗАЦИЕЙ НАТИВНЫМИ ЛИПОПРОТЕИНАМИ ЧЕЛОВЕКА

Иммунизация крыс нативными ЛПНП человека вызывает развитие аутоиммунной реакции против нативных ЛПНП, сопровождающейся дислипопротеинемией, увеличением объема периваскулярной и эпикардиальной жировой ткани и атеросклеротическим повреждением стенки аорты, что свидетельствует в пользу гипотезы о том, что аутоиммунная реакция против нативных ЛПНП является причиной развития этого заболевания. Атеросклероз у крыс, вызванный иммунизацией нативными ЛПНП, является адекватной экспериментальной моделью атеросклероза человека.

Ключевые слова: атерома, атеросклероз, аутоиммунные реакции, дислипидемия, нативные липопротеины низкой плотности, экспериментальная модель атеросклероза у крыс, эпикардиальный жир.

Введение

Атеросклероз лежит в основе широкого спектра кардиоваскулярных заболеваний и ассоциирован со многими аутоиммунными и инфекционными заболеваниями . Несмотря на многочисленные исследования, этиология и патогенез этого заболевания остаются неизвестными. Большинство современных гипотез основываются на ключевом факте связи между нарушением обмена липопро-теинов и формированием атеросклеротических бляшек. Однако почему и как происходит нарушение обмена липопротеинов, ведущее к развитию заболевания, остается главным невыясненным вопросом атерогенеза. В литературе обсуждается много внешних и внутренних факторов, ведущих к нарушению обмена липопротеинов, эти данные представлены в целом ряде обзоров . Одной из наиболее привлекательных сегодня гипотез является гипотеза об аутоиммунной природе атеросклероза, согласно которой причиной нарушения обмена липопротеинов является развитие аутоиммунной реакции против модифицированных (окисленных) липопротеинов низкой плотности (оЛПНП) . Образующиеся при этом иммунные комплексы аутоантител с оЛПНП формируют эффекторные механизмы, ведущие к воспалению в стенке сосуда. В соответствии с этой гипотезой уровень оЛПНП и аутоантител к ним должны быть ассоциированы с развитием атеросклероза. Однако однозначной связи между ними не обнаружено, а имеющиеся данные об уровне аутоантител к оЛПНП у больных атеросклерозом и здоровых людей противоречивы . Эти факты ставят под сомнение идею об аутоиммунной реакции против оЛПНП как причине индукции и развития атеросклероза. В то же время известны факты существования в норме аутоантител к нЛПНП, уровень которых при атеросклерозе существенно повышается . В исследованиях, проведенных нами ранее, было выявлено, что у больных атеросклерозом людей (пациенты с ишемической болезнью сердца) по сравнению со здоровыми был достоверно выше уровень антител к нЛПНП и ниже уровень антител к оЛПНП в крови . На основании этих и других фактов нами была сформулирована гипотеза о том, что основной причиной дислипопротеинемии и атерогенеза является развитие аутоиммунной реакции к нативным, а не к окисленным ЛПНП. В пользу нашей гипотезы также свидетельствуют сравнительно недавно полученные результаты исследований, указывающие на то, что аутоиммунные Т-клетки, распознающие эпитопы белка ApoB100 нЛПНП, способствуют развитию атеросклероза, тогда как ингибирование Т-клеточного ответа против нативных ЛПНП подавляет развитие атеросклероза . Одним из наиболее убедительных способов проверки гипотезы, направленной на определение этиологического фактора развития того или иного заболевания является возможность вызвать этим фактором развитие заболевания у экспериментальных животных. Поэтому с целью проверки гипотезы мы индуцировали аутоиммунную реакцию к нЛПНП у крыс путем иммунизации их нативными липопротеинами низкой плотности человека (чнЛПНП). В соответствии с гипотезой развитие аутоиммунной реакции против нЛПНП должно привести к развитию дислипопротеинемии, атеромы сосудов как наиболее значимых признаков, характеризующих развитие атеросклероза у человека.

Материалы и методика исследований

Крысы Wistar были иммунизированы нативными ЛПНП человека (Sigma) в составе неполного адъюванта Фрейнда (НАФ) (Sigma) однократно, внутрикожно в дозе 200 мкг. Контрольным животным вводили НАФ. Кровь забирали еженедельно в течение 13 недель кардиальной пункцией. Последний забор крови был выполнен через 20 недель после иммунизации. В сыворотке крови определяли уровень антител к нЛПНП человека, уровень общего холестерина, холестерина ЛПНП, холестерина ЛПВП. Антитела против нЛПНП определяли по методу, описанному Хлюстовым В.Н., 1999 . Общий холестерин определяли ферментативным методом с помощью набора Холестерин ФС («Диакон-ДС», Россия). Холестерин ЛПНП и ЛПВП определяли прямым гомогенным методом, используя коммерческие наборы «Холестерин ЛПНП», «Холестерин ЛПВП» (Human). Данные представляли как разницу (А) средних значений между группой опытных и контрольных животных. Для определения значимости различий был использован критерий Манна-Уитни. Через 20 недель после иммунизации каждой крысе была проведена интракардиальная перфузия фиксатором Иммунофикс. Сердце и часть аорты были окрашены на липиды суданом III (модифицированная методика Holman, 1958). Другая часть аорты подвергалась гистологическому исследованию, для этого сосуды были залиты в парафин. Срезы толщиной 6 мкм окрашивали гематоксилином-эозином.

Результаты и их обсуждение

Кинетика антител к нЛПНП, изменение уровня холестерина ЛПНП, холестерина ЛПВП в ходе иммунного ответа, вызванного иммунизацией крыс нативными ЛПНП человека. С целью проверки гипотезы о том, что причиной атерогенеза является развитие аутоиммунной реакции против нативных ЛПНП, мы попытались индуцировать аутоиммунную реакцию против нативных ЛПНП у крыс. Обычно для индукции аутоиммунных заболеваний у экспериментальных животных используют иммунизацию гетерологичными антигенами, сходными с аутоантигенами. Принято считать, что причиной развития аутоиммунной реакции при иммунизации гетерологичным антигеном является способность антигена вызвать активацию лимфоцитов, перекрестно реагирующих с аутоантигеном или активировать аутореактивные лимфоциты через идиотип-антиидиотипические взаимодействия, как было показано нами ранее на экспериментальных моделях аутоиммунной гемолитической анемии и коллаген-индуцированного артрита крыс . Поэтому для индукции аутоиммунной реакции против нативных ЛПНП у крыс мы использовали гетерологичные (человеческие) нативные ЛПНП.

Однократная иммунизация крыс нативными ЛПНП человека в НАФ в дозе 200 мкг вызвала рост уровня антител против нЛПНП человека, который происходил в течение 13 недель после иммунизации (рис. 1). Через 20 недель уровень антител оставался высоким. Рост антител против нативных ЛПНП человека в ходе иммунного ответа был ступенчатым, каждое новое повышение уровня антител к нативным ЛПНП человека носило спонтанный характер и достигало максимума быстрее, чем предыдущее. Такой самоподдерживающийся, самоусиливающийся характер развития иммунного ответа свойственен для развития реакций гиперчувствительности и аутоиммунных реакций.

Рост уровня антител к нЛПНП у иммунизированных крыс сопровождался повышением уровня холестерина ЛПНП и снижением холестерина ЛПВП относительно контрольных животных (рис. 1). Наблюдаемые изменения в обмене липопротеинов являются общепринятым признаком развития атеросклероза у человека.

Изменение уровня холестерина ЛПНП и холестерина ЛПВП в крови крыс, так же как и изменение уровня антител к нативным ЛПНП человека, имело ступенчатый характер. При этом изменение уровня холестерина ЛПНП и ЛПВП углубляются, становятся более выраженными с новой фазой роста антител (рис. 1). Сравнение кинетики антител к нЛПНП и уровня холестерина ЛПНП и ЛПВП в ходе иммунного ответа явно указывает на их взаимосвязь. Развитие дислипопротеинемии, наличие взаимосвязи между изменением уровня антител против нативных липопротеинов и дислипидемией в ходе иммунного ответа свидетельствует о развитии у крыс, иммунизированных нативными ЛПНП человека, аутоиммунной реакции к нативным ЛПНП крыс.

Рис. 1. Кинетика антител против нативных ЛПНП человека, изменение уровня холестерина ЛПНП и холестерина ЛПВП в крови крыс, иммунизированных нативными ЛПНП. Результаты представлены в виде разницы средних между группой иммунизированных нЛПНП крыс (п=8) и группой контрольных крыс (п=8). * - значимые различия по сравнению с контрольными животными р< 0,05, критерий Манна-Уитни

Развитие атеромы аорты у крыс, иммунизированных нативными ЛПНП человека. У контрольных крыс, которым однократно вводили НАФ, изменений в структуре аорты не обнаружено. Интима аорты крыс представлена в виде единственного эндотелиального слоя, который плотно прилегает к внутренней эластической мембране; медиа аорты состоит из нескольких слоев мышечных клеток и экстрацеллюлярного коллагенового матрикса, разделенного эластиновыми пластинками; адвентиция аорты представлена соединительной и жировой тканью (рис. 2а).

Гистологический анализ аорты экспериментальных крыс выявил изменения, характерные для атеросклероза. Наблюдается несколько видов изменений стенки аорты, которые могут рассматриваться как разные стадии развития атеросклеротических повреждений. На рис. 2б видно утолщение интимы, дезорганизация медии, обнаруживаются скопления лейкоцитов в интиме и между медиа и адвентицией, не просматривается elastic lamina, что может представлять собой ранние атеросклеротические повреждения сосудов. На рис 2в представлен участок аорты с более глубокими нарушениями интима-медиа комплекса. Наблюдаются участки полного разрушения интимы, вспучивания и обнажения медии. Таким образом, однократная иммунизация крыс нативными ЛПНП человека в НАФ вызывает повреждения стенки аорты, типичные для атеросклероза.

Рост объема эпикардиальной и периваскулярной жировой ткани у крыс, иммунизированных нативными ЛПНП человека. Однократная иммунизация крыс нативными ЛПНП человека вызвала увеличение объема эпикардиального жира (рис. 3). На рис. 3 видно, что сердце контрольного животного почти не имеет эпикардиального жира, тогда как у экспериментальных животных наблюдается его существенный объем. Увеличение объема эпикардиального жира у крыс, иммунизированных чнЛПНП, составляет 250±35%.

Рис. 2. Стенка аорты, окрашенная гематоксилином-эозином: а - стенка аорты контрольных крыс; б - стенка аорты крыс, иммунизированных нЛПНП. Наблюдаются утолщение интимы, дезорганизация медиа, накопление лейкоцитов в стенке сосуда. Elastic lamina не определяется; в - стенка аорты у крыс, иммунизированных нЛПНП. Участок полной деградации интимы, вспучивание и обнажение медиа. Длина линии = 1200 цт

Рис. 3. Сердце, контрольных крыс (1) и крыс, иммунизированных нЛПНП человека (2), окрашенное суданом. Темные области - эпикардиальный жир

У экспериментальных животных выявлено увеличение объема периваскулярной жировой ткани - количества и размеров адипоцитов белой жировой ткани в адвентициальной оболочке (рис. 4 а, б). Важно отметить, что при этом менялся и характер распределения липидов в адипоцитах бурой жировой ткани адвентиции аорты. В некоторых адипоцитах бурой жировой ткани мелкие липидные капли,

обычно диспергированные по всей цитоплазме, становились крупнее, сливались и локализовались в центре клеток (рис 4 в, г). Можно предположить, что в условиях эксперимента происходило не только увеличение количества клеток бурой жировой ткани аорты, но и их постепенное превращение в адипоциты белой жировой ткани.

Рис. 4. Периваскулярная жировая ткань: а - адипоциты аорты контрольных животных; б - адипоциты аорты крыс, иммунизированных нЛПНП; в, г - превращение адипоцитов бурой жировой ткани в адипоциты белой жировой ткани в адвентиции и периадвентиции аорты крыс, иммунизированных нЛПНП. (1*, 2*, 3* - последовательные стадии превращения адипоцитов); 1 - медиа; 2 - адвентиция; 3 - периадвентиция. Длина линии (A, B, C) = 1400 цт, D - 420 цт

В последнее время роли эпикардиальной и периваскулярной жировой ткани в патогенезе атеросклероза уделяется большое внимание . Увеличение объема эпикардиальной жировой ткани сегодня рассматривают как маркер коронарного атеросклероза и прогностический показатель его развития . Периваскулярная жировая ткань, окружающая артерии, также вовлечена в локальную стимуляцию образования атеросклеротических бляшек . Результаты in vitro и in vivo показали, что периваскулярная жировая ткань обладает провоспалительными свойствами и способна вызывать атеросклеротический процесс в стенке сосуда, что обосновывает гипотезу о том, что повреждение в стенке сосуда индуцируется с его внешней стороны . Поэтому выявленные нами повреждения внутренней стенки аорты у крыс могут быть вызваны реакцией периваскулярной жировой ткани на иммунизацию крыс нЛПНП человека.

В сущности, нами получена новая экспериментальная модель атеросклероза. Несмотря на то что известно много экспериментальных моделей атеросклероза , сегодня не существует адекватной модели, которая бы полностью воспроизводила все стадии и признаки атеросклероза человека . Разработанная нами экспериментальная модель атеросклероза у крыс, вызванная иммунизацией нативными ЛПНП человека, воспроизводит основные метаболические, патофизиологические признаки заболевания и тем самым является адекватной экспериментальной моделью атеросклероза человека. Экспериментальная модель открывает перспективу для изучения причинно-следственных связей между процессами, вовлеченными в патогенез атеросклероза; механизмов срыва естественной толерантности к нативным ЛПНП, ведущих к атеросклерозу; ассоциации атеросклероза с инфекциями и другими аутоиммунными заболеваниями.

Таким образом, иммунизация крыс нативными ЛПНП человека вызывает развитие аутоиммунной реакции против нативных ЛПНП, сопровождающейся дислипопротеинемией, увеличением объема периваскулярной и эпикардиальной жировой ткани и атеросклеротическим повреждением стенки аорты, что свидетельствует в пользу гипотезы о том, что аутоиммунная реакция против нативных

ЛПНП является причиной развития этого заболевания. Атеросклероз у крыс, вызванный иммунизацией нативными ЛПНП человека, является адекватной экспериментальной моделью атеросклероза человека.

Благодарности

Работа выполнена в рамках государственного заказа Министерства образования и науки РФ на проведение НИР по теме «Аутоиммунные механизмы атеросклероза. Новая экспериментальная модель атеросклероза у крыс» № 4.5505.2011.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Masia M., Padilla S., Robledano C. et al. Evaluation of endothelial function and subclinical atherosclerosis in association with hepatitis C virus in HIV-infected patients: a cross-sectional study // BMC Infect. Dis. 2011. Vol. 11. P. 265.

2. Muhlestein J.B. Chronic infection and coronary atherosclerosis will the hypothesis ever really pan out? // J. Am. Coll. Cardiol. 2011. Vol. 58. P. 2007-2009.

3. Stassen F.R., Vainas T., Bruggeman C.A. Infection and atherosclerosis. An alternative view on an outdated hypothesis // Pharmacol. Rep. 2008. Vol. 60. P. 85-92.

4. Symmons D.P., Gabriel S.E. Epidemiology of CVD in rheumatic disease, with a focus on RA and SLE // Nat. Rev. Rheumatol. 2011. Vol. 7. P. 399-408.

5. Galkina E., Ley K. Immune and Inflammatory Mechanisms of Atherosclerosis // Annu Rev. Immunol. 2009. Vol.

6. Libby P., Okamoto Y., Rocha V.Z. et al. Inflammation in Atherosclerosis:Transition From Theory to Practice // Circ. J. 2010. Vol. 74. P. 213-220.

7. Shah P.K. Residual risk and high-density lipoprotein cholesterol levels: is there a relationship? // Rev. Cardiovasc. Med. 2011. Vol. 12. P. 55-59.

8. Steinberg D. The LDL modification hypothesis of atherogenesis: an update // J. Lipid Res. 2009. Vol. 50. P. 376-381.

9. Klimov A.N. Autoimmune theory of atherogenesis and the concept of modified lipoproteins // Vestn. Akad. Med. Nauk SSSR. 1990. Vol. 11. P. 30-36.

10. Klimov A.N, Nagornev V.A. Evolution of cholesterol concept of atherogenesis from Anitchkov to our days // Pediatr. Pathol .Mol. Med. 2002. Vol. 21. P. 307-320.

11. Virella G., Lopes-Virella M.F. Atherogenesis and the humoral immune response to modified lipoproteins // Atherosclerosis. 2008. Vol. 200. P. 239-246.

12. Gounopoulos P., Merki E., Hansen L.F. et al. Antibodies to oxidized low density lipoprotein: epidemiological studies and potential clinical applications in cardiovascular disease // Minerva Cardioangiol. 2007. Vol. 55. P. 821-837.

13. Mandal K., Jahangiri M., Xu Q. Autoimmune mechanisms of atherosclerosis // Handb. Exp. Pharmacol. 2005. Vol. 170. P. 723-743.

14. Matsuura E., Kobayashi K., Inoue K. et al. Intravenous immunoglobulin and atherosclerosis // Clin. Rev. Allergy Immunol. 2005. Vol 29. P. 311-319.

15. Weinbrenner T., Cladellas M., Covas M.I. et al. High oxidative stress in patients with stable coronary heart disease // Atherosclerosis. 2003. Vol. 168. P. 99-106.

16. Хлюстов В.Н. Количественное определение аутоантител к липопротеинам низкой плотности // Клиническая лабораторная диагностика. 1999. № 4. С. 17-20.

17. Меньшиков И.В., Макарова М.И., Булатова Н.И. и др. Аутоиммунные реакции в патогенезе атеросклероза // Иммунология. 2010. № 5. С. 242-246.

18. Hermansson A., Ketelhuth D., Strodthoff D. et al. Inhibition of T-cell response to native low density lipoprotein reduces atherosclerosis // J. Exp. Med. 2010. Vol. 207. P. 1081-1093.

19. Rose N.R. Infection, mimics, and autoimmune disease. J. Clin. Invest. 2001. Vol. 107. Р. 943-944.

20. Wucherpfennig K.W. Mechanisms for the induction of autoimmunity by infectious agents // J. Clin. Invest. 2001. Vol. 108. P. 1097-1104.

21. Menshikov I., Beduleva L. Evidence in favor of a role of idiotypic network in autoimmune hemolytic anemia induction: theoretical and experimental studies // Int. Immunol. 2008. Vol. 20. P. 193-198.

22. Beduleva L., Menshikov I. Role of idiotype-anti-idiotype interactions in the induction of collagen-induced arthritis in rats // Immunobiology. 2010. Vol. 215. P. 963-970.

23. Djaberi R., Schuijf J.D., van Werkhoven J.M. et al. Relation of epicardial adipose tissue to coronary atherosclerosis // Am. J. Cardiol. 2008. Vol. 102. P. 1602-1607.

24. Verhagen S.N., Visseren F.L., Perivascular adipose tissue as a cause of atherosclerosis // Atherosclerosis. 2011. Vol. 214. P. 3-10.

25. Yorgun H., Canpolat U., Hazirolan T. et al. Epicardial adipose tissue thickness predicts descending thoracic aorta atherosclerosis shown by multidetector computed tomography // Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2011.

26. Xiangdong L., Yuanwu L., Hua Z. et al. Animal models for the atherosclerosis research: a review // Protein Cell. 2011. Vol. 2. P. 189-201.

27. Russell J.C., Proctor S.D. Small animal models of cardiovascular disease: tools for the study of the roles of metabolic syndrome, dyslipidemia, and atherosclerosis // Cardiovasc. Pathol. 2006. Vol.15. P. 318-330.

28. Zaragoza C., Gomez-Guerrero C., Martin-Ventura J.L. et al. Animal Models of Cardiovascular Diseases // Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011. doi:10.1155/2011/497841.

Поступила в редакцию 02.12.11

I. V. Menshikov, K. V. Fomina, L. V. Beduleva, V. G. Sergeev

A new experimental murine model of atherosclerosis by immunization with human native low-density lipoproteins

Immunization of rats with native human LDL leads to anti-nLDL autoimmune reaction accompanied by an increase in LDL-С levels, a reduction in HDL-C, and an epicardial and perivascular increase in the adipose tissue volume, together with endothelial destruction and media disorder. The results achieved prove the hypothesis that autoimmune reaction to nLDL is the cause of atherosclerosis. Our murine model of atherosclerosis induced by heterologous nLDL reproduces key metabolic and pathologic features of human atherosclerosis and is a suitable experimental model of this disease.

Keywords: atheroma, atherosclerosis, autoimmunity, dyslipidemia, epicardial adipose tissue, native low-density lipoproteins, rat model of atherosclerosis.

Меньшиков Игорь Викторович,

ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет»

E-mail: [email protected]

Фомина Ксения Владимировна, инженер

ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет»

426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1 (корп. 1)

E-mail:[email protected]

Бедулева Любовь Викторовна,

доктор биологических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет»

426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1 (корп. 1)

E-mail: [email protected]

Сергеев Валерий Г еоргиевич,

доктор биологических наук, профессор

ФГБОУ ВПО «Удмуртский государственный университет»

426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1 (корп. 1)

E-mail: [email protected]

Menshikov I.V., doctor of biology, professor Udmurt State University

426034,Russia, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/1 E-mail: [email protected]

Fomina K.V., engineer Udmurt State University

426034,Russia, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/1 E-mail: [email protected]

Beduleva L.V., doctor of biology, professor Udmurt State University

426034, Russia, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/1 E-mail: [email protected]

Sergeev V.G., doctor of biology, professor Udmurt State University

426034,Russia, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/1 E-mail: [email protected]

Первоначальный смысл понятия "атеросклероз", предложенного Маршаном в 1904 г., сводился лишь к двум типам изменений: скоплению жировых веществ в виде кашицеобразных масс во внутренней оболочке артерий (от греч. athere - каша) и собственно склерозу - соединительнотканному уплотнению стенки артерий (от греч. scleras - твердый). Современное толкование атеросклероза гораздо шире и включает в себя... "различные сочетания изменений интимы артерий, проявляющиеся в виде очагового отложения липидов, сложных соединений углеводов, элементов крови и циркулирующих в ней продуктов, образования соединительной ткани и отложения кальция" (определение ВОЗ).

Склеротически измененные сосуды (наиболее частая локализация - аорта, артерии сердца, мозга, нижних конечностей) отличаются повышенной плотностью и хрупкостью. Вследствие снижения эластических свойств они не в состоянии адекватно изменять свой просвет в зависимости от потребности органа или ткани в кровоснабжении.

Первоначально функциональная неполноценность склеротически измененных сосудов, а следовательно, органов и тканей обнаруживается только при предъявлении к ним повышенных требований, т. е. при увеличении нагрузки. Дальнейшее прогрессирование атеросклеротического процесса может привести к снижению работоспособности и в состоянии покоя.

Сильная степень атеросклеротического процесса, как правило, сопровождается сужением и даже полным закрытием просвета артерий. При медленном склерозировании артерий в органах с нарушенным кровоснабжением происходят атрофические изменения с постепенным замещением функционально активной паренхимы соединительной тканью.

Быстрое сужение или полное перекрытие просвета артерии (в случае тромбоза, тромбоэмболии или кровоизлияния в бляшку) ведет к омертвению участка органа с нарушенным кровообращением, т. е. к инфаркту. Инфаркт миокарда - наиболее часто встречающееся и наиболее грозное осложнение атеросклероза венечных артерий.

Экспериментальные модели. В 1912 г. Н. Н. Аничков и С. С. Халатов предложили способ моделирования атеросклероза у кроликов путем введения внутрь холестерина (через зонд или посредством примешивания к обычному корму). Выраженные атеросклеротические изменения развивались через несколько месяцев при ежедневном применении 0,5 - 0,1 г холестерина на 1 кг массы тела. Как правило, им сопутствовало повышение уровня холестерина в сыворотке крови (в 3 - 5 раз по сравнению с исходным уровнем), что явилось основанием для предположения о ведущей патогенетической роли в развитии атеросклероза гиперхолестеринемии . Эта модель легко воспроизводима не только у кроликов, но и у кур, голубей, обезьян, свиней.

У собак и крыс, резистентных к действию холестерина, атеросклероз воспроизводится путем комбинированного влияния холестерина и метилтиоурацила, который подавляет функцию щитовидной железы. Такое сочетание двух факторов (экзогенного и эндогенного) ведет к длительной и резкой гиперхолестеринемии (свыше 26 ммоль/л - 100 мг%). Добавление к пище сливочного масла и солей желчных кислот также способствует развитию атеросклероза.

У кур (петухов) экспериментальный атеросклероз аорты развивается после длительного (4 - 5 мес) воздействия диэтилстильбэстролом. В этом случае атеросклеротические изменения появляются на фоне эндогенной гиперхолестеринемии, возникающей вследствие нарушения гормональной регуляции обмена веществ.

Этиология. Приведенные экспериментальные примеры, а также наблюдение над спонтанным атеросклерозом человека, его эпидемиологией свидетельствуют о том, что данный патологический процесс развивается вследствие комбинированного действия ряда факторов (средовых, генетических, пищевых). В каждом отдельном случае на первый план выступает какой-нибудь один из них. Различают факторы, вызывающие атеросклероз, и факторы, способствующие его развитию.

На рис. 19.12 приведен перечень основных этиологических факторов (факторов риска) атерогенеза. Часть из них (наследственность, пол, возраст) относятся к эндогенным. Они проявляют свое действие с момента рождения (пол, наследственность) или на определенном этапе постнатального онтогенеза (возраст). Другие факторы относятся к экзогенным. С их действием организм человека сталкивается в самые различные возрастные периоды.

Роль наследственного фактора в возникновении атеросклероза подтверждают статистические данные о высокой частоте ишемической болезни сердца в отдельных семьях, а также у однояйцевых близнецов. Речь идет о наследственных формах гиперлипопротеидемии, генетических аномалиях клеточных рецепторов к липопротеидам.

Пол. В возрасте 40 - 80 лет атеросклерозом и инфарктом миокарда атеросклеротической природы мужчины болеют чаще, чем женщины (в среднем в 3 - 4 раза). После 70 лет заболеваемость атеросклерозом среди мужчин и женщин примерно одинакова. Это свидетельствует о том, что заболеваемость атеросклерозом среди женщин приходится на более поздний период. Указанные различия связаны, с одной стороны, с более низким исходным уровнем холестерина и содержанием его в основном во фракции неатерогенных а-липопротеидов сыворотки крови женщин, а с другой - с антисклеротическим действием женских половых гормонов. Снижение функции половых желез в связи с возрастом или по какой-либо другой причине (удаление яичников, их облучение) обусловливает увеличение в сыворотке крови уровня холестерина и резкое прогрессирование атеросклероза.

Предполагают, что защитное действие эстрогенов сводится не только к регуляции содержания холестерина в сыворотке крови, но и других видов обмена в артериальной стенке, в частности окислительного. Такое антисклеротическое действие эстрогенов проявляется преимущественно по отношению к венечным сосудам.

Возраст. Резкое увеличение частоты и тяжести атеросклеротического поражения сосудов в связи с возрастом, особенно заметное после 30 лет (см. рис. 19.12 ), породило у некоторых исследователей представление о том, что атеросклероз - функция возраста и является исключительно биологической проблемой [Давыдовский И. В., 1966]. Этим объясняется пессимистическое отношение к практическому решению проблемы в перспективе. Большинство исследователей, однако, придерживаются мнения, что возрастные и атеросклеротические изменения сосудов - это различные формы артериосклероза, особенно на поздних стадиях их развития, но возрастные изменения сосудов способствуют его развитию. Способствующее атеросклерозу действие возраста проявляется в виде местных структурных, физико-химических и биохимических изменений артериальной стенки и общих нарушений обмена веществ (гиперлипемия, гиперлипопротеидемия, гиперхолестеринемия) и его регуляции.

Избыточное питание. Экспериментальные исследования Н. Н. Аничкова и С. С. Халатова позволили предположить важность этиологической роли в возникновении спонтанного атеросклероза избыточного питания, в частности, избыточного поступления пищевых жиров. Опыт стран с высоким жизненным уровнем убедительно доказывает, что чем больше удовлетворяется потребность в энергии за счет животных жиров и содержащих холестерин продуктов, тем выше содержание холестерина в крови и процент заболеваемости атеросклерозом. Напротив, в странах, где на долю жиров животного происхождения приходится незначительная часть энергетической ценности суточного рациона (около 10%), заболеваемость атеросклерозом низкая (Япония, Китай).

В соответствии с разработанной в США программой, основанной на этих фактах, уменьшение потребления жиров с 40% от общего калоража до 30% к 2000 г. должно снизить смертность от инфаркта миокарда на 20 - 25%.

Стресс. Заболеваемость атеросклерозом выше среди людей "стрессовых профессий", т. е. профессий, требующих длительного и сильного нервного напряжения (врачи, учителя, преподаватели, работники управленческого аппарата, летчики и др.).

В целом заболеваемость атеросклерозом выше среди городского населения по сравнению с сельским. Это может быть объяснено тем, что в условиях большого города человек чаще подвергается нейрогенным стрессовым влияниям. Эксперименты подтверждают возможную роль нервно-психического стресса в возникновении атеросклероза. Сочетание диеты, содержащей большое количество жиров, с нервным напряжением должно рассматриваться как неблагоприятное.

Гиподинамия. Малоподвижный образ жизни, резкое уменьшение физической нагрузки (гиподинамия), свойственные человеку второй половины XX в., - еще один важный фактор атерогенеза. В пользу этого положения свидетельствуют меньшая заболеваемость атеросклерозом среди работников физического труда и большая - у лиц, занимающихся умственным трудом; более быстрая нормализация уровня холестерина в сыворотке крови после избыточного поступления его извне под действием физической нагрузки.

В эксперименте обнаружены выраженные атеросклеротические изменения в артериях кроликов после помещения их в специальные клетки, значительно уменьшающие их двигательную активность. Особенную атерогенную опасность представляет сочетание малоподвижного образа жизни и избыточного питания.

Интоксикация . Влияние алкоголя, никотина, интоксикация бактериального происхождения и интоксикация, вызванная различными химическими веществами (фториды, СO, H 2 S, свинец, бензол, соединения ртути), также являются факторами, способствующими развитию атеросклероза. В большинстве рассмотренных интоксикаций отмечались не только общие нарушения жирового обмена, свойственные атеросклерозу, но и типичные дистрофические и инфильтративно-пролиферативные изменения в артериальной стенке.

Артериальная гипертензия самостоятельного значения фактора риска, по-видимому, не имеет. Об этом свидетельствует опыт стран (Япония, Китай), население которых часто болеет гипертонической болезнью и редко - атеросклерозом. Однако повышенное артериальное давление приобретает значение способствующего развитию атеросклероза

фактора в комбинации с другими, особенно если оно превышает 160/90 мм рт. ст. Так, при одинаковом уровне холестерина заболеваемость инфарктом миокарда при гипертензии в пять раз выше, чем при нормальном артериальном давлении. В эксперименте на кроликах, в пищу которых добавляли холестерин, атеросклеротические изменения развиваются быстрее и достигают большей степени на фоне гипертензии.

Гормональные нарушения, болезни обмена веществ. В некоторых случаях атеросклероз возникает на фоне предшествующих гормональных нарушений (сахарный диабет, микседема, понижение функции половых желез) или болезней обмена веществ (подагра, ожирение, ксантоматоз, наследственные формы гиперлипопротеидемии и гиперхолестеринемии). Об этиологической роли гормональных нарушений в развитии атеросклероза свидетельствуют и приведенные выше опыты по экспериментальному воспроизведению этой патологии у животных путем влияния на эндокринные железы.

Патогенез. Существующие теории патогенеза атеросклероза можно свести к двум, принципиально отличающимся по своим ответам на вопрос: что первично, а что вторично при атеросклерозе, другими словами, что является причиной, а что следствием - липоидоз внутренней оболочки артерий или дегенеративно-пролиферативные изменения последней. Этот вопрос впервые был поставлен Р. Вирховым (1856). Он же первый и ответил на него, указав, что "при всех условиях процесс, вероятно, начинается с определенного разрыхления соединительнотканного основного вещества, из которого большей частью состоит внутренний слой артерий".

С тех пор и берет начало представление немецкой школы патологов и ее последователей в других странах, согласно которому при атеросклерозе первоначально развиваются дистрофические изменения внутренней оболочки стенки артерий, а отложение липидов и солей кальция - явление вторичного порядка. Преимуществом данной концепции является то, что она в состоянии объяснить развитие спонтанного и экспериментального атеросклероза как в тех случаях, когда имеются выраженные нарушения холестеринового обмена, так и при их отсутствии. Первостепенную роль авторы указанной концепции отводят артериальной стенке, т. е. субстрату, который непосредственно вовлекается в патологический процесс. "Атеросклероз является не только и даже не столько отражением общих обменных сдвигов (лабораторно они могут быть даже неуловимы), сколько производным собственных структурных, физических и химических превращений субстрата артериальной стенки... Первичный фактор, ведущий к атеросклерозу, лежит именно в самой артериальной стенке, в ее структуре и в ее энзимной системе" [Давыдовский И. В., 1966].

В противоположность этим взглядам со времени опытов Н. Н. Аничкова и С. С. Халатова, главным образом благодаря исследованиям отечественных и американских авторов, успешно развивается концепция о роли в развитии атеросклероза общих метаболических нарушений в организме, сопровождающихся гиперхолестеринемией, гипер- и дислипопротеидемией. С этих позиций, атеросклероз - следствие первичной диффузной инфильтрации липидов, в частности холестерина, в неизмененную внутреннюю оболочку артерий. Дальнейшие изменения в сосудистой стенке (явления мукоидного отека, дистрофические изменения волокнистых структур и клеточных элементов подэндотелиального слоя, продуктивные изменения) развиваются в связи с наличием в ней липидов, т. е. являются вторичными.

Первоначально ведущая роль в повышении уровня липидов, особенно холестерина, в крови приписывалась алиментарному фактору (избыточному питанию), что дало название и соответствующей теории возникновения атеросклероза - алиментарной . Однако очень скоро ее пришлось дополнить, так как стало очевидным, что не все случаи атеросклероза можно поставить в причинную связь с алиментарной гиперхолестеринемией. Согласно комбинационной теории Н. Н. Аничкова, в развитии атеросклероза, кроме алиментарного фактора, имеют значение эндогенные нарушения липидного обмена и его регуляции, механическое влияние на стенку сосуда, изменения артериального давления, главным образом его повышение, а также дистрофические изменения в самой артериальной стенке. В этой комбинации причин и механизмов атерогенеза одни (алиментарная и/или эндогенная гиперхолестеринемия) играют роль инициального фактора. Другие либо обеспечивают увеличенное поступление холестерина в стенку сосуда, либо уменьшают его экскрецию из нее через лимфатические сосуды.

В крови холестерин содержится в составе хиломикронов (мелкодисперсных частиц, не растворенных в плазме) и липопротеидов - надмолекулярных гетерогенных комплексов триглицеридов, эфиров холестерина (ядро), фосфолипидов, холестерина и специфических белков (апопротеиды: АПО А, В, С, Е), образующих поверхностный слой. Существуют определенные отличия липопротеидов по размерам, соотношению ядра и оболочки, качественному составу и атерогенности.

Выделены 4 основные фракции липопротеидов плазмы крови в зависимости от плотности и электрофоретической подвижности.

Обращает на себя внимание высокое содержание белка и низкое - липидов во фракции липопротеидов высокой плотности (ЛПВП - α-липопротеиды) и, наоборот, низкое содержание белка и высокое - липидов во фракциях хиломикронов, липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП - пре- β -липопротеиды) и липопротеидов низкой плотности (ЛПНП - β-липопротеиды).

Таким образом, липопротеиды плазмы крови осуществляют доставку синтезированных и полученных с пищей холестерина и триглицеридов к местам их использования и депонирования.

ЛПВП оказывают антиатерогенное действие путем обратного транспорта холестерина из клеток, в том числе из сосудов, к печени с последующим выведением из организма в форме желчных кислот. Остальные фракции липопротеидов (особенно ЛПНП) являются атерогенными, обусловливая избыточное накопление холестерина в стенке сосудов.

В табл. 5 приведена классификация первичных (генетически обусловленных) и вторичных (приобретенных) гиперлипопротеидемий с той или иной степенью выраженности атерогенного действия. Как следует из таблицы, в развитии атероматозных изменений сосудов основную роль играют ЛПНП и ЛПОНП, их повышенная концентрация в крови, избыточное поступление в интиму сосудов.

Избыточный транспорт ЛПНП и ЛПОНП в сосудистую стенку прошествует повреждению эндотелия.

В соответствии с концепцией американских исследователей И. Голдстайна и М. Брауна, ЛПНП и ЛПОНП в клетки поступают путем взаимодействия со специфическими рецепторами (АПО В, Е-реиепторы-гликопротеиды), после чего происходит их эндоцитозный захват и слияние с лизосомами. При этом ЛПНП расщепляются на белки и эфиры холестерина. Белки расщепляются на свободные аминокислоты, которые покидают клетку. Эфиры холестерина подвергаются гидролизу с образованием свободного холестерина, который поступает из лизосом в цитоплазму с последующим использованием для тех или иных целей (образование мембран, синтез стероидных гормонов и т. д.). Важно, что этот холестерин угнетает его синтез из эндогенных источников, при избытке образует "запасы" в форме эфиров холестерина и жирных кислот, но, самое главное, по механизму обратной связи угнетает синтез новых рецепторов для атерогенных липопротеидов и их дальнейшее поступление в клетку. Наряду с регулируемым рецепторопосредованным механизмом транспорта ЛП, обеспечивающим внутренние потребности клеток в холестерине, описан межэндотелиальный транспорт, а также так называемый нерегулируемый эндоцитоз, который представляет собой трансцеллюлярный, в том числе трансэндотелиальный везикулярный транспорт ЛПНП и ЛПОНП с последующим экзоцитозом (в интиму артерий из эндотелия, макрофагов, гладкомышечных клеток).

С учетом изложенных представлений механизм начального этапа атеросклероза , характеризующегося избыточным накоплением липидов в интиме артерий, может быть обусловлен:

1. Генетической аномалией рецептор-опосредованного эндоцитоза ЛПНП (отсутствие рецепторов - менее 2% от нормы, уменьшение их числа - 2 - 30% от нормы). Наличие таких дефектов обнаружено при семейной гиперхолестеринемии (гипербеталипопротеидемия II А типа) у гомо- и гетерозигот. Выведена линия кроликов (Ватанабе) с наследственным дефектом рецепторов к ЛПНП.

2. Перегрузкой рецепторопосредованного эндоцитоза при алиментарной гиперхолестеринемии. И в том, и в другом случае наступает резкое усиление нерегулируемого эндоцитозного захвата частиц ЛП эндотелиальными клетками, макрофагами и гладкомышечными клетками стенки сосудов вследствие выраженной гиперхолестеринемии.

3. Замедлением удаления атерогенных липопротеидов из стенки сосудов через лимфатическую систему в связи с гиперплазией, гипертензией, воспалительными изменениями.

Существенный дополнительный момент - различные превращения (модификации) липопротеидов в крови и сосудистой стенке. Речь идет об образовании в условиях гиперхолестеринемии аутоиммунных комплексов ЛП - IgG в крови, растворимых и нерастворимых комплексов ЛП с гликозаминогликанами, фибронектином, коллагеном и эластином в сосудистой стенке (А. Н. Климов, В. А. Нагорнев).

По сравнению с нативными ЛП захват модифицированных ЛП клетками интимы, в первую очередь макрофагами (с помощью нерегулируемых холестерином рецепторов), резко возрастает. Это, как полагают, является причиной превращения макрофагов в так называемые пенистые клетки, которые составляют морфологическую основу стадии липидных пятен и при дальнейшем прогрессировании - атером . Миграция кровяных макрофагов в интиму обеспечивается с помощью моноцитарного хемотаксического фактора, образующегося под действием ЛП и интерлейкина-1, который выделяется из самих моноцитов.

На заключительном этапе формируются фиброзные бляшки как ответ гладкомышечных клеток, фибробластов и макрофагов на повреждение, стимулируемый факторами роста тромбоцитов, эндотелиоцитов и гладкомышечных клеток, а также стадия осложненных поражений - кальцификация , тромбообразование и др. (рис. 19.13 ).

Приведенные выше концепции патогенеза атеросклероза имеют свои сильные и слабые стороны. Наиболее ценным достоинством концепции общих метаболических нарушений в организме и первичного липоидоза артериальной стенки является наличие экспериментальной холестериновой модели. Концепция первичного значения местных изменений в артериальной стенке, несмотря на то что была высказана более 100 лет назад, пока не имеет убедительной экспериментальной модели.

Как видно из изложенного, в целом они могут дополнять друг друга.

Прочитайте:

1. физиологическая
   1. как вариант нормы
   2. спортивная (компенсаторная)
   3. адаптивная (у жителей высокогорья и тропиков)
2. патологическая
   1. острая

· коллапс

1. первичная хроническая

· нестойкая обратимая

· стойкая (гипотоническая болезнь)

· с ортостатическим синдромом

1. вторичная хроническая (симптоматическая) – обусловлена другими заболеваниями

Обморок – кратковременная внезапная потеря сознания, обусл острым ↓ кровообращения в сосудах мозга и сильным торможением в КБП

Основные причины:

• выраженный стресс
• тяжёлое потрясение
• непереносимость какого-либо вида (например кровь)

Патогенез . быстрое сильное торможение КБП и подкорковых стр-р → угнетение сосудодвигательного центра → резкое снижение АД → уменьшение поступления крови в мозг → ещё большее угнетение ЦНС

Коллапс – острая сосудистая недостаточность, обусловленная ↓ тонуса артериол и вен с резким падением АД и ВД

Классификация по этиологии:

1. инфекционный (вследствие интоксикации)
2. гипоксемический (вследствие гипоксемии при ↓ АД, а также при др видах гипоксемии)
3. геморрагический (обусловленный острой массивной кровопотерей)
4. панкреатический (обусловленный тяжёлой травмой с кровоизлиянием в поджелудочную железу или активным панкреатитом с выходом ферментов в кровь с образованием большого кол-ва кининов)
5. ортостатический (обусловленный быстрой сменой положения с горизонтального на вертикальное)
6. гипертермический (обусловленный температурой тела)

Ведущие звенья патогенеза:

• абсолютное или относительное резкое падение ОЦК
• первичное значительное ↓ CD (при влзможном поврежд миокарда при ИБС, тампонаде сердца, некоторых аллергиях и токсических заболеваниях)
• первичное внезапное ↓ ОПСС вследствие ↓ нейрогенного и миогенного компонента тонуса

108. Атеросклероз, его этиология и патогенез. Роль нарушений ЛПНП-рецепторного взимодейст­вия в механизмах формирования атеросклеротической бляшки. Основные экспериментальные модели атеросклероза.

Атеросклероз — различные сочетания изменений интимы артерий, проявляющиеся в виде очагового отложения липидов, сложных сое­динений углеводов, элементов крови и циркулирующих в ней продук­тов, образования соединительной ткани и отложения кальция.

Экспериментальные модели

В1912 г. Н. Н. Аничков и С. С. Ха­латов предложили способ моделирования атеросклероза у кроликов путем введения внутрь холестерина (через зонд или посредством при­мешивания к обычному корму). Выраженные атеросклеротические из­менения развиваются через несколько месяцев при ежедневном при­менении 0,5 - 0,1 г холестерина на 1 кг массы тела. Как правило, им сопутствует повышение уровня холестерина в сыворотке крови (в 3 - 5 раз по сравнению с исходным уровнем), что явилось основанием для предположения о ведущей патогенетической роли в развитии атеро­склероза гиперхолестеринемии. Эта модель легко воспроизводима не только у кроликов, но и у кур, голубей, обезьян, свиней.

У собак и крыс, резистентных к действию холестерина, атероскле­роз воспроизводится путем комбинированного влияния холестерина и метилтиоурацила, который подавляет функцию щитовидной же­лезы. Такое сочетание двух факторов (экзогенного и эндогенного) ведет к длительной и резкой гиперхолестеринемии (свыше 26ммоль/л-1000 мг %). До­бавление к пище сливочного масла и солей желчных кислот также способствует развитию атеросклероза.

Этиологические ф-ры :

1. эндогенные

a. наследственность

b. пол (в возрасте 40 - 80 лет атеросклерозом и инфарктом миокарда атеросклеротической природы мужчины болеют чаще, чем женщины (в среднем в 3 - 4 раза). После 70 лет заболеваемость атеросклерозом среди мужчин и женщин примерно одинакова.)

c. возраст (> 30 лет)

2. экзогенные

a. избыточное питание (много пищевых жиров и содержащих холестен продуктов)

c. гиподинамия

d. интоксикации (алкоголь, никотин, химические в-ва)

e. артериальная гипертензия (АД > 160/90)

f. гормональные нарушения, болезни обмена в-в (сахарный диабет, микседема, ↓ функции половых желез, подагра, ожирение, гиперхолистеринемии)

Существующие теории патогенеза атеросклероза можно свести к двум, принципиально отличающимся по своим отве­там на вопрос: что первично, а что вторично при атеросклерозе, дру­гими словами, что является причиной, а что следствием - липоидоз внутренней оболочки артерий или дегенеративно-пролиферативные изменения последней. Этот вопрос впервые был поставлен Р. Вир-ховым (1856). Он же первый и ответил на него, указав, что «при всех условиях процесс, вероятно, начинается с определенного разрыхле­ния соединительно-тканного основного вещества, из которого боль­шей частью состоит внутренний слой артерий».

С тех пор и берет свое начало представление немецкой школы па­тологов и ее последователей в других странах, согласно которому при атеросклерозе первоначально развиваются дистрофические из­менения внутренней оболочки стенки артерий, а отложение липидов и солей кальция - явление вторичного порядка. Преимуществом данной концепции является то, что она в состоянии объяснить разви­тие спонтанного и экспериментального атеросклероза как в тех слу­чаях, когда имеются нарушения холестеринового обмена, так и в тех (что особенно важно), когда их нет. Первостепенную роль авторы указанной концепции отводят артериальной стенке, т. е. субстрату, который непосредственно вовлекается в патологический процесс. «Атеросклероз является не только и даже не столько отражением общих обменных сдвигов (лабораторно они могут быть даже неуло­вимы), сколько производным собственных структурных, физических и химических превращений субстрата артериальной стенки. Пер­вичный фактор, ведущий к атеросклерозу, лежит именно в самой ар­териальной стенке, в ее структуре и в ее энзимной системе» (И. В. Да­выдовский, 1966).

В противоположность этим взглядам со времени опытов Н. Н. Аничкова и С. С. Халатова, главным образом благодаря исследованиям советских и американских авторов, успешно развива­ется концепция о роли в развитии атеросклероза общих метаболиче­ских нарушений в организме, сопровождающихся гиперхолестеринемией, гиперлипемией и гипербеталипопротеидемией. С этих пози­ций, ятердсуклррпя атеросклероз — следствие первичной диффузной инфильтрации липидов, в частности холестерина, в неизмененную внутреннюю обо­лочку артерий. Дальнейшие изменения в сосудистой стенке (явле­ния мукоидного отека, дистрофические изменения волокнистых структур и клеточных элементов подэндотелиального слоя, продук­тивные изменения) развиваются в связи с наличием в ней липидов, т. е. являются вторичными.

Первоначально ведущая роль в повышении уровня липидов, осо­бенно холестерина, в крови приписывалась алиментарному фактору (избыточному питанию), что дало название и соответствующей теории возникновения атеросклероза - алиментарной. Однако очень скоро ее пришлось дополнить, так как стало очевидным, что не все случаи атеросклероза можно поставить в причинную связь с алиментар­ной гиперхолестеринемией. Согласно комбинационной теории Н. Н. Аничкова, в развитии атеросклероза, кроме алиментарного фактора, имеют значение эндогенные нарушения липидного обмена и его регуляции, механическое влияние на стенку сосуда, изменения артериального давления, главным образом его повышение, а также дистрофические изменения в самой артериальной стенке. Однако и в этой модификации прежняя формула «без холестерина нет атеро­склероза» сохранила свой первоначальный смысл. Это обусловлено тем, что развитие атеросклероза связано в первую очередь с уровнем холестерина в сыворотке крови.

В последующие годы было показано, что для возникновения ате­росклероза имеет значение не только увеличение содержания холе­стерина в сыворотке крови, но и изменение соотношения между уров­нями холестерина и фосфолипидов (в норме 0,9). При атеросклерозе это соотношение увеличивается. Фосфолипиды снижают содержание холестерина в сыворотке крови, удерживают его в эмульгированном состоянии, препятствуют отложению в стенке сосудов. Таким обра­зом, их относительный дефицит, является одним из важных способ­ствующих факторов атерогенеза.

Не менее важную роль играет качественный состав поступающего в организм жира. Обычно 2 / 3 вводимого в организм холестерина всту­пает в химическую (эфирную) связь с жирными кислотами (главным образом в печени) с образованием холестеринэстеров. Этерификация холестерина ненасыщенными жирными кислотами (линолевой, линоленовой, арахидоновой), содержащимися в растительных маслах и рыбьем жире, способствует образованию полярных лабильных, лег­корастворимых и катаболизируемых эфиров холестерина. Напротив, этерификация холестерина насыщенными жирными кислотами, глав­ным образом животного происхождения (стеариновой, пальмитино­вой), способствует появлению труднорастворимых, легко выпадаю­щих из раствора холестеринэстеров. Кроме того, известна способность ненасыщенных жирных кислот уменьшать уровень холестерина в сыворотке крови путем ускорения его экскреции и метаболических превращений, а насыщенных- увеличивать его. Приведенные факты Позволяют заключить, что уменьшение соотношения ненасыщенных и насыщенных жирных кислот способствует развитию атеросклероза. Липиды сыворотки крови (холестерин, эфиры холестерина, фосфолипиды, триглицериды) отчасти состоят из хиломикронов (мелко­дисперсных частиц, нерастворенных в плазме) и липопротеидов - растворенных в плазме комплексов α- и β-глобулинов и липидов. α-Липопротеиды приблизительно на 33-60 % состоят из белков и на 40-67 % - из жиров, (β-липопротеиды - примерно на 7-21 % и на 79-93 % соответственно.

При атеросклерозе увеличено содержание β-липопротеидов, в пер­вую очередь с низкой удельной массой (0,99-1,023). Эти липопротеиды флотируют со скоростью 10-20 Sf, отличаются повышенным содержанием холестерина и насыщенных жирных кислот, относитель­ным дефицитом фосфолипидов, легко выпадают в осадок. Более пол­ная физическая и патофизиологическая характеристика, а также классификация типов атерогенных липопротеидов и соответствую­щих гиперлипопротеидемий проведена Фредриксоном и соавторами (1967).

Очевидно, что вид «транспорта», который обеспечивает доставку холестерина в сосудистую стенку при атеросклерозе, имеет сущест­венное значение как в механизме возникновения атеросклеротических поражений, определяя их характер и степень выраженности, так и для дифференцированной диетической и лекарственной терапии.

Кроме того, учитывая способность атерогенных β -липопротеидов после их проникновения в сосудистую стенку комплексироваться с кислыми гликозаминогликанами и гликопротеидами, приобретая антигенные свойства, допускается возможность выработки аутоантител и развитие патологического процесса по типу аутоиммунного. Этому может способствовать также появление аутоантигенов из про­дуктов распада атеросклеротических бляшек, обеспечивающих спе­цифическую сенсибилизацию организма.

В последние годы большое внимание уделяется изучению плаз­менных и тканевых ферментов, расщепляющих липиды. Установле­но, что липолитическая активность у животных, резистентных к али­ментарному холестериновому атерослерозу (крысы, собаки), повышена и, напротив, у восприимчивых к этому заболеванию животных (кро­лики, куры, голуби) - понижена.

У человека в связи с возрастом, а также при атеросклерозе липо­литическая активность стенки аорты снижается. Это дает возмож­ность предположить, что в сложной системе механизмов, способству­ющих развитию липоидоза сосудов при атеросклерозе, определен­ную роль играет недостаточность липолитических ферментов.

Большое значение в патогенезе атеросклероза имеют процессы биосинтеза холестерина. Последний в организме животных образу­ется через стадию активного ацетата (ацетил-КоА) из белков, жи­ров и углеводов. Печень является главным органом, синтезирующим холестерин в организме. Стенка сосудов также не лишена способности синтезировать холестерин из ацетата. В ней могут образовываться и фосфолипиды, и некоторые жирные кислоты. Однако сосудистая стенка не в состоянии обеспечить образование того количества липидов, которое обнаруживается в ней при атеросклерозе. Основным ис­точником их является сыворотка крови. Следовательно, развитие атеросклероза без избыточного поступления холестерина извне можно объяснить эндогенной гиперхолестеринемией, гиперлипемией и гипербеталипопротеидемией.

Приведенные выше концепции патогенеза атеросклероза имеют свои сильные и слабые стороны. Наиболее ценным достоинством кон­цепции общих метаболических нарушений в организме и первичного липоидоза артериальной стенки является наличие экспериментальной холестериновой модели. Концепция первичного значения мест­ных изменений в артериальной стенке, несмотря на то, что была вы­сказана 100 лет назад, пока не имеет убедительной экспериментальной модели.

топ энциклопедия

Этиология патогенез атеросклероза . Некоторые препараты при назначении больных атеросклерозом в амбулаторных условиях были применены впервые в условиях кардиологического кабинета и ночного профилактория. Экспериментально исследовано их действие на холестериновый и липопротеидный обмен.

Материалы наблюдений и экспериментальных исследований послужили основанием к опубликованию опыта по лечению больных атеросклерозом в амбулаторных условиях. Этим мы стремимся помочь практическому врачу добиться благоприятных результатов при длительном диспансерном наблюдении за больными с проведением повторных курсов терапии.

В работе обсуждаются и механизмы благоприятного действия ряда препаратов на липидный обмен, что, как нам кажется, может привлечь внимание исследователей- клиницистов и экспериментаторов.

Предлагаемые организационные принципы и методы терапии больных атеросклерозом освещают лишь часть сложной и нерешенной проблемы лечения больных атеросклерозом, и с благодарностью примем критические замечания читателей.

В настоящее время нет единого представления об этиологии и патогенезе атеросклероза. Большинство отечественных и зарубежных авторов рассматривает атеросклероз как болезнь, не обязательно связанную с возрастом, развивающуюся волнообразно и в известной степени способную к обратному развитию. В патогенезе атеросклероза важную роль играют нарушения обменных процессов, что позволило многим авторам характеризовать это заболевание как болезнь обмена и прежде всего нарушения обмена липидов и белков.

Н. Н. Аничков (1935, 1956, 1958) собственными экспериментальными и систематическими морфологическими исследованиями у умерших в различных возрастных группах людей совместно со своими сотрудниками (К. Г. Волкова, 1946, 1949, 1966; В. Д. Цинзерлинг, 1937, 1953) показали, что атеросклероз-это болезнь, начинающаяся еще в молодом и среднем возрасте и достигающая наиболее интенсивного развития к старости. Липоидные отложения в интиме часто подвергаются обратному развитию, наблюдается приостановка и даже регрессирование атеросклеротических изменений. У пожилых людей при атеросклерозе довольно часто, наряду с выраженными атеросклеротическими бляшками, отмечаются начальные поражения в виде липидных пятен и полосок, напоминающие морфологические изменения аорты у животных с экспериментальным холестериновым атеросклерозом.

Вопросы к 5 контрольной по патфизу

Вопросы к контрольной № 5

Для студентов лечебно-профилактического, педиатрического, медико-профилпктического, МВСО факультетов

Патофизиология сердечно-сосудистой системы.

1. Недостаточность кровообращения: определение, классификация.
2. Изменение основных показателей гемодинамики при сердечной недостаточности.
3. Виды сердечной недостаточности по этиологии и патогенезу и их характеристика.
4. Этиология недостаточности кровообращения.
5. Факторы, вызывающие функциональную перегрузку миокарда
6. Виды сердечной недостаточности по степени вовлечения в процесс отделов сердца и их характеристика.
7. Патогенез сердечной недостаточности
8. Гипертрофия миокарда, компенсаторная стадия.
9. Стадия декомпенсации при гипертрофии миокарда.
10. Принципы коррекции сердечной недостаточности (снижение нагрузки на сердце, блокада патогенетических звеньев).
11. Хроническая недостаточность кровообращения: причины и механизмы развития.
12. Работа сердца при аортальных пороках.
13. Работа сердца при митральных пороках.
14. Изменение функции миокарда при аортальном стенозе.
15. Коронарная недостаточность: определение, этиология.
16. Патогенез коронарной недостаточности.
17. Нарушение обменных процессов при инфаркте миокарда.
18. Механизмы развития электролитно-стероидных некрозов при инфаркте миокарда.

19.Факторы, оказывающие прямое повреждающее действие на миокард.

1. Механизм сердечных отеков.
2. Нарушения функции синусового узла.
3. Виды экстрасистол и их характеристика.
4. Патогенез мерцательной аритмии.
5. Фибрилляция желудочков, ЭКГ-выражение и их коррекция.
6. Пароксизмальная тахикардия и ее патогенез.
7. Патология проводимости, виды блокад.
8. Полная поперечная блокада сердца, проявления и его коррекция.
9. Развитие «порочного круга» при возникновении аритмий при инфаркте миокарда.
10. Регуляция сосудистого тонуса.
11. Нарушение сосудистого тонуса при гипертензиях.
12. Нарушение сосудистого тонуса при гипотензиях.
13. Этиология первичной артериальной гипертензии.
14. Этиология артериальных гипотензий (первичных, вторичных).
15. Изменение основных показателей центральной гемодинамики при первичной артериальной гипертензии.
16. Стадии гипертонической болезни, их характеристика, последствия и опасности.
17. Работа сердца при гипертонической болезни.
18. 4 гипотезы патогенеза первичной артериальной гипертензии.
19. Основные порочные круги в патогенезе первичной артериальной гипертензии.
20. Почечная артериальная гипертензия (вазоренальная, ренопривная), патогенез.
21. Эндокринные артериальные гипертензии: этиология, патогенез.
22. Патогенез нейрогенных артериальных гипертензий (центрогенные, рефлекторные).
23. Общие принципы коррекции первичной артериальной гипертензии.
24. Виды коллапса и их характеристика.
25. Обморок и его патогенез.
26. Атеросклероз: определение, этиология.
27. Факторы риска в развитии атеросклероза.
28. Этиология атеросклероза: неврогенные нарушения
29. Этиология атеросклероза: наследственно- конституциональный фактор.
30. Этиология атеросклероза: эндокринные нарушения.
31. Этиология атеросклероза: нарушения обменных процессов.
32. Роль повреждения эндотелия в патогенезе атеросклероза.
33. Общий патогенез атеросклероза.
34. Роль атеросклероза в патологии сердца и сосудов.
35. Нарушение липидного обмена в патогенезе атеросклероза.
36. Принципы патогенетической коррекции атеросклероза.

Differential effect of Pistacia vera extracts on experimental atherosclerosis in the rabbit animal model: an experimental study
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2917426/

Липид-обогащенные диеты и окислительный стресс являются факторами риска развития атеросклероза. Эффекты метанольных (ME) и циклогексановых (CHE) экстрактов гайки Pistacia vera, часто включаемые в средиземноморскую диету, изучались в кроличьей модели атеросклероза.

Двадцать четыре новозеландских белых кролика получали атерогенную диету (контрольная группа), дополненную ME (группа ME) или CHE (группа CHE) в течение 3 месяцев. Ранее для исследования химических профилей экстрактов были разработаны GC-MS и UHPLC LC-DAD-ESI (-) — HRMS / MS. Образцы крови на начальном и месячном уровнях липидного профиля, перекисное окисление липидов и функция печени. Аорту, миокард и печень гистологически исследовали через 3 месяца.

Группы ME и CHE имели значительно более высокий уровень ЛПВП и не значительно меньший средний уровень ЛПНП холестерина в% от исходного уровня, чем контрольная группа. Триацилглицерин был значительно выше в группе CHE против контроля. Значения MDA были значительно ниже в группе ME по сравнению с контролем и CHE. ALT и AST были значительно выше в группе CHE против Control. γ-GT был ниже в группе ME по сравнению с контролем. Толщина интимы аорты была значительно меньше в группах ME и CHE против контроля; Атеросклеротические поражения группы ME были значительно менее обширными по сравнению с контролем групп и CHE. Только у группы CHE была значительная жировая инфильтрация печени.

Во время кратковременного введения одновременно с атерогенной диетой оба экстракта P. vera были полезны для HDL-, LDL-холестерина и толщины интимы аорты. ME дополнительно представил антиоксидантный эффект и значительное уменьшение поверхностных повреждений аорты. Эти результаты показывают, что диетическое включение P. vera, в частности ее ME, потенциально выгодно при управлении атеросклерозом.

Сердечно-сосудистые заболевания являются ведущей причиной смертности в промышленно развитой части мира, основным состоянием которой является атеросклероз . Развитие и прогрессирование атеросклеротических поражений изучено широко. Было проведено множество клинических исследований в отношении диетических протоколов, таких как исследование «Семь стран» средиземноморской диеты, которое включает оливковое масло . Другие клинические исследования включали фармацевтические и хирургические вмешательства только или в комбинации . Научные свидетельства патогенеза и терапии атеросклероза в прошлом веке получили в значительной степени протоколы исследований на животных моделях.

Кролик, одна из наиболее важных моделей для изучения атеросклероза, быстро реагирует на стимуляцию атеросклеротических поражений с помощью диеты с высоким содержанием холестерина . Некоторые диетические исследования использовали эту модель, в том числе введение оливкового или рыбьего жира и различных экстрактов семян или масел, полученных из семян подсолнечника, арахиса, семян льна или фундука . Пищевая гайка, потребляемая либо отдельно, либо как ингредиент в традиционных рецептах, — это фисташковый орех из дерева Pistacia vera, который принадлежит к семейству Anacardiaceae и распространяется в центральной и юго-восточной Греции, а также в других странах Средиземноморья и Ближнего Востока. Насколько нам известно, опубликованы только исследования in vitro относительно его биологически активного воздействия на развитие атеросклероза . Поэтому мы стремились исследовать влияние введения P. vera cyclohexane (CHE) и метанольного экстракта (ME) на экспериментальную модель кроликов атеросклероза на биохимию сыворотки, а также поражение аорты, сердца и печени.

В таблице 1 показаны описательная статистика измеренных параметров 3-х групп. В таблице 2 показаны средние изменения в процентах от исходных показателей биомассы организма, липидного профиля и антиоксидантного статуса, а также общие статистические значения. В таблице 3 показаны средние изменения в процентах от исходного уровня активности ферментов печени и общие статистические значения. В таблице 4 показан морфометрический анализ аорты кроликов.

Описательная статистика: средние значения ± стандартное отклонение массы тела и биохимических параметров

Средние значения веса тела, профиля липидов и окислительного стресса в течение периода наблюдения в трех группах: контроль (атерогенная диета), ME (атерогенная диета плюс ME), CHE (атерогенная диета плюс CHE).

Все переменные представлены как среднее ± SD

Процент изменения массы тела, профиля липидов и окислительного стресса в сыворотке кролика

Медиана% изменяется от исходного уровня массы тела, липидного профиля и значений окислительного стресса в течение периода наблюдения в трех группах: контроль (атерогенная диета), ME (атерогенная диета плюс ME), CHE (атерогенная диета плюс CHE).

Значительная разница при р

b Значительная разница при p

Процент изменения активности ферментов печени в сыворотке кроликов

Медиана активности ферментов печени% изменяется от исходного уровня в течение периода наблюдения в трех группах. Группа контроля: атерогенная диета, группа ME: атерогенная диета плюс ME, группа CHE: атерогенная диета плюс CHE

Значительная разница при р

b Значительная разница при p

Общий Sig: Общая значимость, NS: Незначительное

Морфометрический анализ на аортах кролика

Результаты выражены как медиана ± SD.

Группа контроля: атерогенная диета, группа ME: атерогенная диета плюс ME, группа CHE: атерогенная диета плюс CHE

Значительная разница при р

b Значительная разница при p

Конечное среднее изменение% от базовой линии в группах Control, ME и CHE не было статистически значимым (таблица 2), хотя наблюдалось умеренное увеличение абсолютных средних значений (таблица 1).

Уровни липидов в плазме всех трех групп были сходными на исходном уровне. Среднее изменение% от базовой линии в течение периода наблюдения, описанного ниже, показано в таблице 2.

Среднее изменение% от базовой линии до 1-го месяца для групп ME и CHE было статистически достоверно выше по сравнению с контрольной группой (p = 0,01 и 0,05 соответственно).

Среднее изменение группы CHE было статистически значимо выше по сравнению с контролем групп и ME в 1-й и 2-й месяцы, тогда как группы ME и CHE имели статистически значимые более высокие значения, чем контрольная группа во 2-м (p = 0,001 и p

Среднее изменение группы CHE было статистически значительно ниже по сравнению с контрольной группой в 1-м и 2-м месяце (p

Медиана% изменения группы ME была статистически достоверно выше по сравнению с контрольной группой в 1-й и 2-й месяцы (р

Среднее изменение группы CHE было статистически значимо выше по сравнению с группой ME во 2-м и 3-м месяце (p = 0,032 и 0,012 соответственно). Более того, среднее изменение группы МЭ статистически значимо отличалось по сравнению с контрольной группой в 1-м и 3-м месяце (p

Медиана% изменения группы ME была статистически достоверно выше по сравнению с контрольной группой во 2-м месяце (p = 0,05), тогда как среднее изменение группы CHE по сравнению с контрольной группой было значительно выше во время исследования (p

Медиана% изменения значений плазмы всех групп не показывала статистически значимого увеличения за весь экспериментальный период, когда группа CHE имела более высокие значения только в 3-м месяце (p = 0,007).

Среднее изменение значений группы ME по статистике было статистически значимым ниже по сравнению с контролем групп и CHE в течение третьего месяца эксперимента (p

Макроскопические образцы аорты из группы Control и CHE показали обширные атеросклеротические бляшки, покрывающие почти всю верхнюю часть вырезанной аорты (таблица 4 и фиг.1A и 1E). Показатели группы ME показали менее обширные поражения по сравнению с группой A, а также по сравнению с группой CHE (таблица 4 и фиг.1C).

Макро- и микроскопические изображения представителей аорты у кроликов трех групп. 1A, 1C, 1E являются репрезентативными изображениями из грубых образцов аорты, принадлежащих группам Control, ME и CHE, соответственно. Стрелки указывают на образования атеросклеротических бляшек. Как показано, контрольная группа демонстрировала обширные атеросклеротические бляшки, покрывающие почти всю верхнюю часть вырезанной аорты. Группы ME и CHE проявляли менее обширные поражения по сравнению с контрольной группой, и между этими двумя группами группа ME имела наименьшее образование поражения. 1B, 1D, 1F — микрофотографии с 1A, 1C, 1E соответственно (эозин — гематоксилин, первоначальное увеличение × 100). На рисунке 1B (контрольной группы) показана уязвимая доска с множеством пенных клеток, воспаление и замечательное утолщение интимы. Рисунок 1D (группа ME) показывает вышеописанное поражение, но менее обширная (толщина интима / среды меньше, чем в 1B. Рисунок 1F (группа CHE) демонстрирует эндотелий аорты с подтверждением утолщения и многих пенных клеток, однако интима / среда Отношение меньше, чем в 1 В. Стрелки указывают ширину эндотелия.

Гистопатологические данные группы Control и CHE показали уязвимые бляшки со многими пенными клетками, воспаление и замечательное утолщение интимы (рис.1B и 1F). В группе ME обнаружены описанные выше поражения, но менее обширные (рис.1D).

Гистологическое исследование сердца не выявило значительных изменений между группами.

Гистологическое исследование печени не выявило значительных изменений между Групповым контролем и МЭ. Группа CHE показала статистически значимую жировую инфильтрацию по сравнению с контрольной группой.

Негенетический гиперлипидемический кролик — это животная модель, широко используемая при исследованиях атеросклероза. Различные уровни диетического холестерина (0,2-1,3%) были использованы для создания эксперимента экспериментально , а одновременное введение других потенциально полезных веществ изучалось в периоды, варьирующие от 8 до 14 недель .

Заводы Pistacia — это деревья или кустарники, принадлежащие Греции и другим странам Средиземноморья и Ближнего Востока. Было показано, что среди них было обнаружено, что у P. lentiscus антиоксидант , антибактериальный , печеночно-защитные и цитостатические эффекты и для предотвращения холестерина ЛПНП от окисления in vitro . Было показано, что P. terebinthus оказывает полезное действие на маточные кондиломы и меланомы кожи . На P. vera было проведено мало исследований. Сообщалось, что он обладает противогрибковыми эффектами растений . P. vera ME содержит небольшие количества катехина, полифенольного флавоноида, который показывает потенциально более высокую антиоксидантную активность, чем аскорбиновая кислота и α-токоферол в исследованиях in vitro . Катехин и его продукты также были указаны как факторы снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний путем снижения уровня холестерина в сыворотке, уменьшения агрегации тромбоцитов и снижения артериального давления .

В настоящем исследовании мы исследовали влияние совместного введения P. vera на прогресс индуцированного холестерином атеросклероза модели животного кролика в течение 12 недель. Мы решили отдельно управлять ME или CHE P. vera в разных группах животных, чтобы иметь возможность идентифицировать, какие компоненты будут отвечать за потенциально разные результаты. Анализ GC-MS CHE показал, что его основными соединениями являются b-ситостерол, сквален, стигмастерин, олеиновая и пальмитиновая кислоты. Клинические испытания уже показали защитные эффекты таких растительных стеролов при развитии ишемической болезни сердца . Кроме того, анализ МЭ с использованием методов LC-HRMS / MS выявил присутствие галлового метилового эфира, протокатехиновой кислоты и галловой кислоты. Показано, что галлова кислота обладает антиатерогенной активностью .

Результаты настоящего исследования показывают положительный эффект совместного введения P. vera ME и CHE в обогащенной холестерином диете при изменениях HDL-C. ME также продемонстрировало меньшее изменение MDA от исходного уровня, тем самым проявляя мягкий антиоксидантный эффект. Благоприятный эффект ЛПНП-С не был статистически значимым. Другие исследованные биохимические параметры (TC, TAG и ферменты печени) не продемонстрировали положительного эффекта ME при анализе данных с использованием средних средних значений. Анализ наших данных с использованием средних абсолютных значений показал статистически значимый защитный эффект МЭ по вышеуказанным параметрам (табл. 1). Однако из-за отсутствия нормального распределения значений, использование непараметрического анализа (тесты Крускал-Уоллиса и Манна-Уитни) было сочтено необходимым.

Несколько растительных веществ оказывают благотворное влияние на биохимию крови у кроликов, получающих холестерин. Полифенол оливкового масла, известный как гидрокситирозол, увеличивал уровни HDL-C атерогенных кроликов с диетическим питанием . Мука из кунжута благотворно влияла на общий уровень холестерина и триглицеридов у кроликов, получавших холестерин . Кроме того, сециолаларицирезиновый диглюкозид (SDG), лигнин растений, выделенный из льняного семени при введении кроликам в течение 8 недель, приводил к уменьшению LDL-C и увеличению ЛВП-C и антиоксидантной активности , аналогично нашему исследованию. Кроме того, в другом исследовании на кроликах с использованием этанольного экстракта лизимахиоидов Hypericum Boiss var lysimachioides (Guttifera) показано статистически значимое снижение уровней MDA, а также увеличение уровней HDL-C, что согласуется с нашим исследованием .

Наши результаты показали, что лечение обоими экстрактами P. vera вызывает умеренное увеличение значений TC, хотя это не сильно отличается от контрольной группы во втором и третьем месяце введения.

Средние значения HDL-C в контрольной группе были ниже в конце эксперимента, тогда как совместное введение экстрактов P. vera (группы ME и CHE) значительно ингибировало это снижение. Учитывая, что низкий уровень HDL-C связан с более высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний, подтверждается, что увеличение уровня HDL-C приведет к защитному эффекту против атеросклероза после длительного введения экстрактов P. vera.

Наши результаты показали значительные различия в уровнях MDA в плазме между МЭ и контрольными группами. Это говорит о том, что положительный эффект P. vera ME на некоторые липиды и аорту может быть вызван мягким антиоксидантным эффектом.

В нашем исследовании уровни ферментов печени увеличились, достигнув максимальных уровней третьего месяца во всех группах. В частности, изменения ALT и AST были увеличены в группах ME и CHE по сравнению с контролем. Как клинические, так и экспериментальные исследования показали, что повышенные АЛТ и АСТ могут быть прогностическими для развития атеросклероза . Кроме того, изменения γGT группы ME были статистически значительно ниже в третьем месяце по сравнению с контрольной группой. Это свидетельствует о положительном эффекте P. vera ME и CHE в функции желчной системы атеросклеротических животных. В исследовании Hakimoglu et al. печеночная гидропическая и липидная дегенерация была снижена в этанольном экстракте лисимахоидов Hypericum по сравнению с кроликами, получавшими только с обогащенной холестерином диетой. Этот вывод похож на наш, где гистология печени, которую я кормила кроликов, была менее затронута, чем группа холестерина (контрольная группа), хотя статистически значимой разницы не было. В частности, кролики контрольной группы страдали от повреждения печени, характеризующегося стеатозом и фиброзом, что было еще более очевидным в группе CHE.

Макроскопическое образование бляшек в группе ME было менее обширным по сравнению с контролем групп и CHE. Как и в нашем исследовании, другие исследователи отметили, что, несмотря на увеличение уровня холестерина в сыворотке после введения экстракта, результаты патологии образцов аорты могут показать улучшение атеросклероза . Aguilera et al. обнаружили, что девственные оливковое масло и рыбьего жира уменьшают развитие атеросклеротических бляшек. Было также показано, что масло орехового ореха уменьшает атеросклеротические поражения в аорте холестерина, питающегося кроликами . Кроме того, эффект введения зеленого чая, содержащий соединения, полученные из эпикатехина у кроликов, оказал благотворное влияние на артериальные атеросклеротические бляшки . Это согласуется с нашими результатами, что свидетельствует о значительном положительном эффекте P. vera ME на развитие атеросклероза аорты. В частности, группа ME продемонстрировала значительное ингибирование атеросклеротических бляшек как по их толщине, так и по ширине в просвете аорты. Это может быть связано с основными компонентами МЭ, такими как галльная кислота и катехин, которые могут быть ответственны за этот процесс ингибирования, как уже указывалось . С другой стороны, группа CHE проявляла более мягкое ингибирование атеросклероза относительно толщины бляшек, что можно объяснить наличием b-ситостерола, сквален, стигмастерола, олеиновой и пальмитиновой кислот, как показано аналогично .

Группа CHE проявила самую низкую антиоксидантную активность. Этот эффект может быть связан с обширными, но не столь сложными атеросклеротическими поражениями, наблюдаемыми в образцах аорты группы CHE, по сравнению с таковыми для группы Control и ME. Однако группа ME проявила гораздо более сильную антиоксидантную активность. Статистически значимый наблюдаемый антиоксидантный эффект МЭ, очевидный при анализе MDA, также значительно уменьшает осаждение аортальной бляшки. С другой стороны, CHE не влиял на степень атеросклеротических поражений. Эти данные могут быть отнесены к компонентам P. vera ME, оказывающим антиоксидантную активность .

В заключение, при кратковременном введении одновременно с атерогенной диетой оба экстракта P. vera были полезны для HDL-, LDL-холестерина и толщины интимы аорты. ME дополнительно представил антиоксидантный эффект и значительное уменьшение поверхностных повреждений аорты. Эти результаты показывают, что диетическое включение P. vera, в частности ее ME, потенциально может быть полезным при лечении атеросклерозом. P. vera ME и CHE впервые используются in vivo в наших знаниях при изучении атеросклероза и показывают многообещающий эффект в отношении процесса ингибирования. Больше исследований требуется до того, как P. vera может быть клинически рекомендована для диетического включения для управления атеросклерозом.

Двадцать четыре обычных новозеландских белых кролика (2,7 ± 0,2 кг), приобретенных у греческого сертифицированного коммерческого заводчика, были случайным образом разделены на три равные группы (контроль, ME и CHE) и содержались отдельно в клетках из нержавеющей стали с бесплатным доступом к пище и водопроводной воды. Условия животного жилища составляли 20 ± 2 ° C, относительная влажность 60 ± 5%, в 12:12 ч свет: темный цикл. Животных обрабатывали в соответствии со стандартами, установленными Европейской директивой 86/609 / EEC. Местные ветеринарные органы и комитет по этике животных одобрили (лицензия № K / 950) исследование. Контрольная группа получила стандартную сбалансированную диету с кроликом (химический состав: общая жирная кислота 2,5%, целлюлоза — 18,5%, общий белок — 16,5%, вода — 13%, зола — 11%, кальций — 1,4%, лизин — 0,6%, метионин-цистин — 0,55%, фосфор 0,55%, натрий 0,25%), обогащенный 1% холестерина (Dolder, Швейцария) (атерогенная диета), группа ME получила атерогенную диету плюс ME (1% по весу) и атерогенную диету группы CHE плюс CHE (5% по массе) , Диеты были свежеприготовлены каждые три дня перед употреблением.

Количество порошкообразных фисташковых орехов на 15 кг, собранных на греческом острове Эгина, экстрагировали при комнатной температуре, сначала обезжиривали циклогексаном, получая 7,5 кг зеленого масляного остатка после выпаривания растворителя. CHE омыляли обычной процедурой, приводящей к этерифицированным жирным кислотам. Метиловые эфиры жирных кислот и неосажденный остаток анализировали с помощью GC и GC / MS с получением в качестве основных соединений b-ситостерола, сквален, стигмастерола, олеиновой кислоты и пальмитиновой кислоты (см. Дополнительный файл 1)
,

После извлечения порошкообразных фисташковых орехов циклогексаном растительный материал дополнительно экстрагировали дихлорметаном, получая 1,5 кг зеленого маслянистого экстракта, а затем метанолом с получением остатка 500 г после выпаривания растворителя. Количество 400 г остатка подвергали смоле XAD-4 для удаления сахара и получали ME, обогащенные фенольными соединениями. Для описания химического профиля обогащенного экстракта был разработан метод LC-DAD-ESI (-) — HRMS / MS. Анализ проводили с использованием устройства UHPLC, подключенного к высокоэффективному гибридному спектрометру LTQ-Orbitrap Discovery. В качестве стандартов для анализа использовались фенольные соединения, галоидный метиловый эфир (1), галловая кислота (2), протокатехиновая кислота (3) катехин (4) и эпикатехин (5), а их идентификация была выполнена путем сравнения времени удерживания, UV-Vis и высокоточные масс-спектры пиков в образце с образцами стандартных соединений.

В прилагаемом дополнительном файле 1 представлен подробный анализ компонентов экстрактов.

Все животные голодали за 12 часов до взятия крови. Они были слегка успокоены (кетамин гидрохлорид 12 мг / кг, ксилазин 2,5 мг / кг массы тела, им) для процедуры, чтобы избежать стрессового воздействия. Образцы крови из ушной артерии животных помещали в пробирки Вассермана, содержащие антикоагулянт в течение 0, 1, 2 и 3 месяца экспериментальной процедуры. Плазму отделяли центрифугированием при 3500 об / мин в течение 15 мин. Общий уровень холестерина в плазме (ТС), холестерин липопротеинов высокой плотности (HDL-C), холестерин липопротеинов низкой плотности (LDL-C), концентрации триацилглицерина (TAG), сывороточная аланинаминотрансфераза (ALT), аспартат-аминотрансфераза (АСТ) и гамма-сыворотка активность глютамилтрансферазы (γGT) измеряли коммерческими наборами ферментативных тестов в соответствии с инструкциями производителя (Biomerieux, Lyon, France) с использованием автоматического анализатора (тип 7170A, Hitachi, Tokyo, Japan). MDA рассчитывали по ручному методу реактивных веществ тиобарбитуровой кислоты (TBARS), как описано Yagi . В конце экспериментального исследования и после последнего взятия пробы крови при седации кроликов эвтаназировали тиопенталом натрия (30 мг / кг внутривенно).

Аорта была удалена из артерии аорты в подвздошную бифуркацию. Ткани, прилипающие к адвентиции, удаляли, а аорту разрезали продольно вдоль средней вентральной стенки. Затем аорту фиксировали в 10% -ном фосфатном буферном растворе формалина. Сняли просветную поверхность каждого образца аорты, и изображение было сохранено в электронном виде. Разделы из всех образцов были получены из трех стандартных участков (непосредственно дистальных к ветви левой подключичной артерии, в седьмой межреберной артерии и непосредственно позади целиакии). Эти образцы были встроены в парафиновые блоки и окрашены гематоксилин-эозином. Гистопатологические атеросклеротические поражения аорты были классифицированы по классификации Стари , а толщина и площадь поверхности атеросклеротических поражений в стенке аорты были полуквантизированы с использованием автоматизированной системы анализа изображений . Вкратце, оцениваемые параметры: утолщение интимы, накопление пенных клеток, моноядерные инфильтраты, липидное ядро ​​и образование волокнистых колпачков. Цифровые изображения были получены из слайдов с помощью фотомикроскопа (Nikon Eclipse 80i, Nikon Corp, Токио, Япония), оснащенного цифровой камерой (Nikon DS — 2 МВт). Все изображения были перенесены на ПК с соответствующим программным обеспечением (Image ProPlus v. 5.1, Media Cybernetics, MD, USA).

Сердце и печень взвешивали и фиксировали в 10% -ном фосфатном буферном растворе формалина. Были взяты стандартные секции, встроенные в парафиновые блоки для гематоксилин-эозина, а образцы миокарда дополнительно окрашивались трихромным пятном Массона.

Повреждения миокарда оценивались от 0 до 3 относительно интерстициального отека, фиброза и инфильтратов пенных клеток. Повреждения печени были классифицированы в четырех классах, как описано ранее , в отношении изменений архитектуры, жировой инфильтрации и фиброза.

Данные были выражены как средние значения ± стандартное отклонение (SD), а также медианные значения из-за нарушения нормальности. Для анализа нормальности параметров использовался тест Колмогорова-Смирнова.

Чтобы указать тенденцию в первые 3 месяца лечения, средний процент изменений после 1, 2 и 3 месяцев переменных был рассчитан. Сравнение процентного изменения от базового значения переменных в течение периода наблюдения и переменных гистопатологии между тремя группами было проанализировано с использованием теста Крускала-Уоллиса и теста Манна-Уитни (парные сравнения).

Все тесты были двусторонними, статистическая значимость была установлена ​​при p

P.vera: Pistacia vera; ME: метанольный экстракт Pistacia vera; CHE: циклогексановый экстракт Pistacia vera; GC: газовая хроматография; МС: масс-спектрометрия; UHPLC: ультравысокая жидкостная хроматография; LC: жидкостная хроматография; DAD: детектор диодных матриц; ESI: ионизация электронного спрея; HRMS: масс-спектрометрия высокого разрешения; TC: общий холестерин; LDL-C: холестерин липопротеинов низкой плотности; HDL-C: холестерин липопротеинов высокой плотности; TAG: триацилглицерин: MDA: малоносный альдегид; ALT: аланинаминотрансфераза; АСТ: аспартатаминотрансфераза; γ-GT: гамма-глутамилтрансфераза; TBARS: реакционноспособные вещества тиобарбитуровой кислоты; SD: стандартное отклонение; SPSS: статистический пакет для социальных наук; SDG: сециолаларицирсинол диглюкозид.

КМ провела экспериментальное исследование, включающее общий обзор животных, подготовку диет, отбор проб крови, эвтаназию и составление рукописи. KG и MH подготовили экстракт циклогексана и метанола и соответствующие диеты, а также провели их анализ. GA и EP выполняли и координировали все этапы патологии образцов тканей. TK и DI участвовали в удалении тканей и подготовке рукописи. AP и AC способствовали разработке исследования. Премьер-министр провел проект по производству экстрактов пистаци. NT способствовала подготовке диет и рукописи. LAS и ID задумали дизайн исследования, скоординировали эксперименты и подготовили рукопись. Все авторы прочитали и утвердили окончательную рукопись.

Методы приготовления циклогексановых и метанольных экстрактов. Подробная информация о методологии приготовления циклогексановых и метанольных экстрактов, включая 2 рисунка.

Нажмите здесь для файла

Д-р К. Марино признателен Греческому министерству развития сельских районов и продовольствия за поддержку и образовательный отпуск, а также профессору Д. Н. Перреа за ценную консультацию и поддержку в исследовании. Д-р Дантас признает Специальный счет для исследовательских грантов (№ 70/4/2591) Национального и Каподистрианского университета в Афинах за финансовую поддержку. Авторы признают биостатистика доктора А. Галаноса за экспертный статистический анализ исследования и признают экспертную помощь К. Перреа, К. Пападаки, Э. Дуси, Г. Пантелиса, П. Рапоса и З. Мертири во время экспериментов.