Морфометрические и функциональные изменения адипоцитов эпикардиальной жировой ткани при коронарном атеросклерозе: связь с воспалительно- метаболическими показателями и уровнем триглицеридов

Цель    Изучить связь размера адипоцитов и продукции активных форм кислорода (АФК) в эпикардиальной / подкожной жировой ткани (ЭЖТ / ПЖТ) с метаболическими и воспалительными маркерами у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС), подвергнутых аортокоронарному шунтированию (АКШ).
Материал и методы    Включены 46 пациентов (32 мужчины, 14 женщин) в возрасте 45–72 лет с ИБС и коронарным атеросклерозом, имеющих показания к АКШ. Материалом служили адипоциты ЭЖТ и ПЖТ, полученные интраоперационно. Определяли средний размер адипоцитов ЭЖТ, ПЖТ и степень их гипертрофии; у 38 пациентов оценивали уровень АФК в адипоцитах. Изучали состояние липидтранспортной функции крови, метаболизма глюкозы / инсулина, содержание адипокинов, биомаркеров воспаления, рассчитывали суррогатные индексы инсулинорезистентности (ИР).
Результаты    Средний размер адипоцитов ЭЖТ, в отличие от адипоцитов ПЖТ, коррелировал с сывороточными уровнями фактора некроза опухоли-α (ФНО-α) (rs=0,43), базального C-пептида (rs=0,40), триглицеридов (ТГ) (rs=0,36), адипонектина (rs=0,34), интерлейкина-1β (ИЛ-1β) (rs=0,29) и индексом TyG (rs=0,32). Продукция АФК адипоцитами ЭЖТ коррелировала с уровнями резистина (rs=0,39), ТГ (rs=0,35), адипонектина (rs=–0,34) и индексом TyG (rs=0,35). Определены независимые детерминанты увеличения продукции АФК адипоцитами ЭЖТ: уровень в крови ТГ, ФНО-α и резистина. Установлен пороговый уровень ТГ, равный 1,44 мМ, ассоциированный с продукцией АФК адипоцитами ЭЖТ выше 1 го терциля. Повышение концентрации ТГ в крови ≥1,44 мМ сопровождалось увеличением степени гипертрофии адипоцитов ЭЖТ, продукции ими АФК, более атерогенным профилем дислипопротеинемии, более высокими уровнями ИЛ-1β, индексов ИР и более низким содержанием адипонектина.
Заключение    Впервые показано, что у пациентов с коронарным атеросклерозом увеличение уровней ТГ и индекса TyG независимо связано с нарушениями морфометрии адипоцитов ЭЖТ и их дисфункцией в виде повышенной продукции АФК. Уровни в крови ТГ, резистина и ФНО-α в комбинации служат независимыми детерминантами продукции АФК адипоцитами ЭЖТ. При концентрации ТГ в крови ≥1,44 мМ определяются активация окислительного стресса в адипоцитах ЭЖТ, усугубление ИР, адипокинового дисбаланса и низкоинтенсивного воспаления. Полученные данные подтверждают необходимость выделения оптимальных уровней ТГ у пациентов с ИБС и коронарным атеросклерозом.

1. Akhigbe R, Ajayi A. The impact of reactive oxygen species in the development of cardiometabolic disorders: a review. Lipids in Health and Disease. 2021;20(1):23. DOI: 10.1186/s12944-021-01435-7

2. Furukawa S, Fujita T, Shimabukuro M, Iwaki M, Yamada Y, Nakajima Y et al. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. Journal of Clinical Investigation. 2004;114(12):1752–61. DOI: 10.1172/JCI21625

3. Maslov LN, Naryzhnaya NV, Boshchenko AA, Popov SV, Ivanov VV, Oeltgen PR. Is oxidative stress of adipocytes a cause or a consequence of the metabolic syndrome? Journal of Clinical & Translational Endocrinology. 2019;15:1–5. DOI: 10.1016/j.jcte.2018.11.001

4. Кошельская О.А., Нарыжная Н.В., Кологривова И.В., Суслова Т.Е., Харитонова О.А., Евтушенко В.В. и др. Уровень продукции активных форм кислорода адипоцитами эпикардиальной жировой ткани у пациентов с выраженным коронарным атеросклерозом взаимосвязан с возрастанием постпрандиальной гликемии. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2021;36(3):59-67. DOI: 10.29001/2073-8552-2021-36-3-59-67

5. Naryzhnaya NV, Koshelskaya OA, Kologrivova IV, Suslova TE, Kharitonova OA, Andreev SL et al. Production of Reactive Oxygen Species by Epicardial Adipocytes Is Associated with an Increase in Postprandial Glycemia, Postprandial Insulin, and a Decrease in Serum Adiponectin in Patients with Severe Coronary Atherosclerosis. Biomedicines. 2022;10(8):2054. DOI: 10.3390/biomedicines10082054

6. Braescu L, Sturza A, Aburel OM, Sosdean R, Muntean D, Luca CT et al. Assessing the Relationship between Indexed Epicardial Adipose Tissue Thickness, Oxidative Stress in Adipocytes, and Coronary Artery Disease Complexity in Open-Heart Surgery Patients. Medicina. 2024;60(1):177. DOI: 10.3390/medicina60010177

7. González P, Lozano P, Ros G, Solano F. Hyperglycemia and Oxidative Stress: An Integral, Updated and Critical Overview of Their Metabolic Interconnections. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(11):9352. DOI: 10.3390/ijms24119352

8. 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

9. Кошельская О.А., Кравченко Е.С., Нарыжная Н.В., Кологривова И.В., Крапивина А.С., Харитонова О.А. и др. 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. Кардиология. 2024;64(9):48-57. DOI: 10.18087/cardio.2024.9.n2691

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

11. Salgado-Somoza A, Teijeira-Fernández E, Fernández ÁL, González-Juanatey JR, Eiras S. Proteomic analysis of epicardial and subcutaneous adipose tissue reveals differences in proteins involved in oxidative stress. American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2010;299(1):H202–9. DOI: 10.1152/ajpheart.00120.2010

12. Rabkin SW. Epicardial Adipose Tissue and Reactive Oxygen Species. Systems Biology of Free Radicals and Antioxidants. 2014;1:1021-30. DOI: 10.1007/978-3-642-30018-9_47

13. Dozio E, Vianello E, Briganti S, Fink B, Malavazos AE, Scognamiglio ET et al. Increased reactive oxygen species production in epicardial adipose tissues from coronary artery disease patients is associated with brownto-white adipocyte trans-differentiation. International Journal of Cardiology. 2014;174(2):413–4. DOI: 10.1016/j.ijcard.2014.04.045

14. Беспалова И.Д., Калюжин В.В., Мурашев Б.Ю., Осихов И.А., Кощавцева Ю.И., Тетенева А.В. и др. Субпопуляционный состав и прооксидантная активность клеток висцеральной жировой ткани пациенток с метаболическим синдромом. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2022;37(3):114-20. DOI: 10.29001/2073-8552-2022-37-3-114-120

15. Houstis N, Rosen ED, Lander ES. Reactive oxygen species have a causal role in multiple forms of insulin resistance. Nature. 2006;440(7086):944–8. DOI: 10.1038/nature04634

16. Monickaraj F, Aravind S, Nandhini P, Prabu P, Sathishkumar C, Mohan V et al. Accelerated fat cell aging links oxidative stress and insulin resistance in adipocytes. Journal of Biosciences. 2013;38(1):113–22. DOI: 10.1007/s12038-012-9289-0

17. Issa N, Lachance G, Bellmann K, Laplante M, Stadler K, Marette A. Cytokines promote lipolysis in 3T3-L1 adipocytes through induction of NADPH oxidase 3 expression and superoxide production. Journal of Lipid Research. 2018;59(12):2321–8. DOI: 10.1194/jlr.M086504

18. Abou-Rjeileh U, Contreras GA. Redox Regulation of Lipid Mobilization in Adipose Tissues. Antioxidants. 2021;10(7):1090. DOI: 10.3390/antiox10071090

19. Shi H, Kokoeva MV, Inouye K, Tzameli I, Yin H, Flier JS. TLR4 links innate immunity and fatty acid–induced insulin resistance. Journal of Clini cal Investigation. 2006;116(11):3015–25. DOI: 10.1172/JCI28898

20. Park HK, Kwak MK, Kim HJ, Ahima RS. Linking resistin, inflammation, and cardiometabolic diseases. The Korean Journal of Internal Medicine. 2017;32(2):239–47. DOI: 10.3904/kjim.2016.229

21. Luo J, Huang L, Wang A, Liu Y, Cai R, Li W et al. Resistin-Induced Endoplasmic Reticulum Stress Contributes to the Impairment of Insulin Signaling in Endothelium. Frontiers in Pharmacology. 2018;9:1226. DOI: 10.3389/fphar.2018.01226

22. Foley KP, Chen Y, Barra NG, Heal M, Kwok K, Tamrakar AK et al. Inflammation promotes adipocyte lipolysis via IRE1 kinase. Journal of Biological Chemistry. 2021;296:100440. DOI: 10.1016/j.jbc.2021.100440

23. Kameji H, Mochizuki K, Miyoshi N, Goda T. β-Carotene accumulation in 3T3-L1 adipocytes inhibits the elevation of reactive oxygen species and the suppression of genes related to insulin sensitivity induced by tumor necrosis factor-α. Nutrition. 2010;26(11–12):1151–6. DOI: 10.1016/j.nut.2009.09.006

24. Российское кардиологическое общество. Клинические рекомендации. Нарушение липидного обмена. 2023. Доступно на: http://scardio.ru/content/Guidelines/KR_NLO_2023.pdf

25. 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

26. 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

27. 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

28. Ueno H, Saitoh Y, Mizuta M, Shiiya T, Noma K, Mashiba S et al. Fenofibrate ameliorates insulin resistance, hypertension and novel oxidative stress markers in patients with metabolic syndrome. Obesity Research & Clinical Practice. 2011;5(4):e267-360. DOI: 10.1016/j.orcp.2011.03.012

29. Acharya P, Talahalli RR. Aging and Hyperglycemia Intensify Dyslipidemia-Induced Oxidative Stress and Inflammation in Rats: Assessment of Restorative Potentials of ALA and EPA + DHA. Inflammation. 2019;42(3):946–52. DOI: 10.1007/s10753-018-0949-6