Размер адипоцитов эпикардиальной жировой ткани у пациентов с ишемической болезнью сердца и коронарным атеросклерозом: связь с показателями липидтранспортной функции крови, углеводного обмена и содержанием маркеров воспаления

Цель. Оценить потенциальную взаимосвязь морфометрических характеристик адипоцитов эпикардиальной и подкожной жировой ткани (ЭЖТ, ПЖТ) с состоянием липидтранспортной функции крови, метаболизма глюкозы и биомаркеров воспаления у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС), подвергнутых операции аорто-коронарного шунтирования.

Материал и методы. В исследование включены 47 пациентов (33 мужчины и 14 женщин) в возрасте 53–72 лет с хронической ИБС. Материалом для исследования служили адипоциты ЭЖТ и ПЖТ, полученные из интраоперационных эксплантов. Определяли размер адипоцитов ЭЖТ, ПЖТ и долю адипоцитов ЭЖТ, ПЖТ размером ≥100 мкм и ≤50 мкм. Оценивали показатели углеводного обмена, липидтранспортной функции крови, биомаркеры воспаления. Рассчитывали суррогатные индексы инсулинорезистентности (ИР).

Результаты. Средний размер адипоцитов ЭЖТ, в отличие от адипоцитов ПЖТ, коррелировал (p<0,05) с сывороточными уровнями фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-α) (rs=0,43), триглицеридов (ТГ) (rs=0,36), интерлейкина (ИЛ)-1β (rs=0,29), базального C-пептида (rs=0,40) и индексом TyG (rs=0,32). Мужской пол, уровни в крови базального С-пептида и ТГ в комбинации идентифицированы, как статистически значимые детерминанты увеличения среднего размера адипоцитов ЭЖТ. Определены пороговые значения уровней ТГ и холестерина (ХС), не связанного с липопротеинами высокой плотности (ХСнеЛВП), ассоциированные с увеличением среднего размера адипоцитов ЭЖТ≥87,61 мкм, которые составили 1,4 и 2,63 мМ. У пациентов c уровнем ТГ≥1,4 мМ наблюдались более высокие значения среднего размера и доли гипертрофированных адипоцитов ЭЖТ, индексов ИР и более высокое содержание в крови базальной глюкозы, высокочувствительного С-реактивного белка, ФНО-α и ИЛ-1β. При уровнях ТГ 1,2–1,4 мМ, в сравнении с уровнем <1,2 мМ, определялись более высокие средний размер адипоцитов ЭЖТ и концентрация ИЛ-10 в сыворотке крови. У пациентов с уровнем ХСнеЛВП≥2,63 мМ, по сравнению с его более низким содержанием, выявлена более выраженная гипертрофия адипоцитов ЭЖТ.

Заключение. Нарушения морфометрических характеристик адипоцитов ЭЖТ, в отличие от адипоцитов ПЖТ, имеют связь с увеличением в крови уровней ТГ, ХСнеЛВП, маркеров воспаления и возрастанием индексов ИР. Впервые показано, что комбинация трех факторов: мужской пол, уровни в крови базального С-пептида и ТГ, независимо от других показателей описывают вариабельность среднего размера адипоцитов ЭЖТ. Повышение уровней ТГ от 1,2 до 1,4 мМ ассоциируется с увеличением размера адипоцитов ЭЖТ и цитокиновым дисбалансом. Полученные нами данные подтверждают правомерность выделения оптимальных уровней в крови ТГ и ХСнеЛВП у пациентов с ИБС и коронарным атеросклерозом.

1. Nordestgaard BG. Triglyceride-Rich Lipoproteins and Atherosclerotic Cardiovascular Disease: New Insights From Epidemiology, Genetics, and Biology. Circulation Research. 2016;118(4):547–63. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.115.306249

2. Camarena V, Sant D, Mohseni M, Salerno T, Zaleski ML, Wang G et al. Novel atherogenic pathways from the differential transcriptome analysis of diabetic epicardial adipose tissue. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases. 2017;27(8):739–50. DOI: 10.1016/j.numecd.2017.05.010

3. Iacobellis G. Epicardial adipose tissue in contemporary cardiology. Nature Reviews Cardiology. 2022;19(9):593–606. DOI: 10.1038/s41569-022-00679-9

4. Кошельская О.А., Нарыжная Н.В., Кологривова И.В., Суслова Т.Е., Кравченко Е.С., Харитонова О.А. и др. Взаимосвязь гипертрофии эпикардиальных адипоцитов с адипокинами, воспалением и метаболизмом глюкозы и липидов. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(1):64-74. DOI: 10.29001/2073-8552-2023-38-1-64-74

5. Kologrivova IV, Naryzhnaya NV, Koshelskaya OA, Suslova TE, Kravchenko ES, Kharitonova OA et al. Association of Epicardial Adipose Tissue Adipocytes Hypertrophy with Biomarkers of Low-Grade Inflammation and Extracellular Matrix Remodeling in Patients with Coronary Artery Disease. Biomedicines. 2023;11(2):241. DOI: 10.3390/biomedicines11020241

6. Liu F, He J, Wang H, Zhu D, Bi Y. Adipose Morphology: a Critical Factor in Regulation of Human Metabolic Diseases and Adipose Tissue Dysfunction. Obesity Surgery. 2020;30(12):5086–100. DOI: 10.1007/s11695-020-04983-6

7. Ахмеджанов Н.М., Бутрова С.А., Дедов И.И., Звенигородская Л.А., Кисляк О.А., Кошельская О.А. и др. Консенсус российских экспертов по проблеме метаболического синдрома в Российской федерации: определение, диагностические критерии, первичная профилактика и лечение. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2010;9(5):4-11.

8. Thalmann S, Juge-Aubry CE, Meier CA. Explant Cultures of White Adipose Tissue. In: Adipose Tissue Protocols Yang K, editor - Totowa, NJ: Humana Press, - 2008. – P. 195-199. DOI: 10.1007/978-1-59745-245-8_14

9. Iacobellis G, Assael F, Ribaudo MC, Zappaterreno A, Alessi G, Di Mario U et al. Epicardial Fat from Echocardiography: A New Method for Visceral Adipose Tissue Prediction. Obesity Research. 2003;11(2):304–10. DOI: 10.1038/oby.2003.45

10. Wang K-Y, Zheng Y-Y, Wu T-T, Ma Y-T, Xie X. Predictive Value of Gensini Score in the Long-Term Outcomes of Patients With Coronary Artery Disease Who Underwent PCI. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2022;8:778615. DOI: 10.3389/fcvm.2021.778615

11. Shin K-A. Triglyceride and Glucose (TyG) Index is a Clinical Surrogate Marker for the Diagnosis of Metabolic Syndrome. Biomedical Science Letters. 2017;23(4):348–54. DOI: 10.15616/BSL.2017.23.4.348

12. Ginsberg HN, Packard CJ, Chapman MJ, Borén J, Aguilar-Salinas CA, Averna M et al. Triglyceride-rich lipoproteins and their remnants: metabolic insights, role in atherosclerotic cardiovascular disease, and emerging therapeutic strategies – a consensus statement from the European Atherosclerosis Society. European Heart Journal. 2021;42(47):4791–806. DOI: 10.1093/eurheartj/ehab551

13. Mach F, Baigent C, Catapano AL, Koskinas KC, Casula M, Badimon L et al. 2019 ESC/EAS Guidelines for the management of dyslipidaemias: lipid modification to reduce cardiovascular risk. European Heart Journal. 2020;41(1):111–88. DOI: 10.1093/eurheartj/ehz455

14. Ежов М.В., Кухарчук В.В., Сергиенко И.В., Алиева А.С., Анциферов М.Б., Аншелес А.А. и др. Нарушения липидного обмена. Клинические рекомендации 2023. Российский кардиологический журнал. 2023;28(5):250-97. DOI: 10.15829/1560-4071-2023-5471

15. Sniderman AD, Navar AM, Thanassoulis G. Apolipoprotein B vs Low-Density Lipoprotein Cholesterol and Non–High-Density Lipoprotein Cholesterol as the Primary Measure of Apolipoprotein B Lipoprotein-Related Risk: The Debate Is Over. JAMA Cardiology. 2022;7(3):257–8. DOI: 10.1001/jamacardio.2021.5080

16. Aitken-Buck HM, Moharram M, Babakr AA, Reijers R, Van Hout I, Fomison-Nurse IC et al. Relationship between epicardial adipose tissue thickness and epicardial adipocyte size with increasing body mass index. Adipocyte. 2019;8(1):412–20. DOI: 10.1080/21623945.2019.1701387

17. Vianello E, Dozio E, Arnaboldi F, Marazzi MG, Martinelli C, Lamont J et al. Epicardial adipocyte hypertrophy: Association with M1-polarization and toll-like receptor pathways in coronary artery disease patients. Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases. 2016;26(3):246–53. DOI: 10.1016/j.numecd.2015.12.005

18. McLaughlin T, Craig C, Liu L-F, Perelman D, Allister C, Spielman D et al. Adipose Cell Size and Regional Fat Deposition as Predictors of Metabolic Response to Overfeeding in Insulin-Resistant and Insulin-Sensitive Humans. Diabetes. 2016;65(5):1245–54. DOI: 10.2337/db15-1213

19. Kim JI, Huh JY, Sohn JH, Choe SS, Lee YS, Lim CY et al. Lipid-Overloaded Enlarged Adipocytes Provoke Insulin Resistance Independent of Inflammation. Molecular and Cellular Biology. 2015;35(10):1686–99. DOI: 10.1128/MCB.01321-14

20. Kerr AG, Andersson DP, Rydén M, Arner P. Insulin resistance in adipocytes: Novel insights into the pathophysiology of metabolic syndrome. Clinical Nutrition. 2024;43(2):468–75. DOI: 10.1016/j.clnu.2023.12.012

21. Lamantia V, Bissonnette S, Wassef H, Cyr Y, Baass A, Dufour R et al. ApoB-lipoproteins and dysfunctional white adipose tissue: Relation to risk factors for type 2 diabetes in humans. Journal of Clinical Lipidology. 2017;11(1):34-45.e2. DOI: 10.1016/j.jacl.2016.09.013

22. Pezeshkian M, Noori M, Najjarpour-Jabbari H, Abolfathi A, Darabi M, Darabi M et al. Fatty Acid Composition of Epicardial and Subcutaneous Human Adipose Tissue. Metabolic Syndrome and Related Disorders. 2009;7(2):125–32. DOI: 10.1089/met.2008.0056

23. Chang E, Varghese M, Singer K. Gender and Sex Differences in Adipose Tissue. Current Diabetes Reports. 2018;18(9):69. DOI: 10.1007/s11892-018-1031-3

24. Newell-Fugate AE. The role of sex steroids in white adipose tissue adipocyte function. Reproduction. 2017;153(4):R133–49. DOI: 10.1530/REP-16-0417

25. Luo F, Huang W, Guo Y, Ruan G, Peng R, Li X. 17β-estradiol lowe r s triglycerides in adipocytes via estrogen receptor α and it may be atte nuated by inflammation. Lipids in Health and Disease. 2017;16(1):182. DOI: 10.1186/s12944-017-0575-6

26. Veilleux A, Caron-Jobin M, Noël S, Laberge PY, Tchernof A. Visceral Adipocyte Hypertrophy is Associated With Dyslipidemia Independent of Body Composition and Fat Distribution in Women. Diabetes. 2011;60(5):1504–11. DOI: 10.2337/db10-1039

27. Aberra T, Peterson ED, Pagidipati NJ, Mulder H, Wojdyla DM, Philip S et al. The association between triglycerides and incident cardiovascular disease: What is “optimal”? Journal of Clinical Lipidology. 2020;14(4):438-447.e3. DOI: 10.1016/j.jacl.2020.04.009

28. Kristensen FPB, Christensen DH, Mortensen MB, Maeng M, Kahlert J, Sørensen HT et al. Triglycerides and risk of cardiovascular events in statin-treated patients with newly diagnosed type 2 diabetes: a Danish cohort study. Cardiovascular Diabetology. 2023;22(1):187. DOI: 10.1186/s12933-023-01921-5

29. Hussain A, Ballantyne CM, Saeed A, Virani SS. Triglycerides and ASCVD Risk Reduction: Recent Insights and Future Directions. Current Atherosclerosis Reports. 2020;22(7):25. DOI: 10.1007/s11883-020-00846-8