Eksperimentalni modeli ateroskleroze. Metoda modeliranja ateroskleroze

1

U pokusima na kunićima (n=16) razvijen je model hiperlipidemije izazvane intravenskom primjenom 10% emulzije lipofundina u dozi od 0,5 ml/kg tijekom 30 dana. Eksperimentalni model karakteriziran je povećanjem razine triglicerida i VLDL-a za 1,4 puta, LDL-a za 1,2 puta, te smanjenjem sadržaja HDL-a za 1,4 puta u krvi pokusnih životinja. Istodobno s promjenama u lipidnom spektru krvi u pokusnih kunića otkriveno je povećanje razine laktata i C-reaktivnog proteina za 2,1 puta odnosno 13,4 puta.

hiperlipidemija

eksperimentalni model

1. Kalinkin M.N., Volkov V.S., Zavarin V.V. Ateroskleroza: patofiziologija, liječenje, primarna prevencija. – Tver: RIC TGMA, 2009. – 215 str.: ilustr.

2. Kosarev V.V., Babanov S.A. Nuspojave terapije lijekovima: procjena i predviđanje // Hitna medicina. – 2010. – No. 6 [Elektronička građa]. URL: http://urgent.mif-ua.com/archive/issue-15105/article-15118/ (datum pristupa: 08.07.2011.).

3. Kukharchuk V.V. Liječenje dislipidemije kao važan čimbenik u prevenciji ateroskleroze i njenih komplikacija // Sistemska hipertenzija. – 2007. – br. 2. – str. 35–43.

4. Nechaeva G.I., Tereshchenko Yu.V. Prevencija poremećaja lipida // Liječnik. – 2010. – No. 2 [Elektronička građa]. URL: http://www.lvrach.ru/2010/07/15081579/ (datum pristupa: 08.07.2011.).

Uvod

Kardiovaskularna patologija (koronarna bolest srca, cerebrovaskularni poremećaji, okluzivne bolesti perifernih arterija) dovela je Rusiju na prvo mjesto među industrijaliziranim zemljama svijeta u pogledu učestalosti morbiditeta, mortaliteta i invaliditeta radnog stanovništva. U Rusiji više od milijun ljudi godišnje umre od kardiovaskularnih bolesti, polovica njih od ishemijske bolesti srca, a 40% od oštećenja moždanih žila. Prema preporukama GFOC-a iz 2009. godine, primarna i sekundarna prevencija kardiovaskularnih bolesti temelji se na mjerama usmjerenim na korekciju glavnih čimbenika rizika: niske tjelesne aktivnosti, pušenja, visokog krvnog tlaka, pretilosti i poremećaja lipida.

Poremećaji metabolizma lipida jedan su od najvažnijih čimbenika rizika za razvoj ateroskleroze. Brojna klinička i epidemiološka znanstvena istraživanja uvjerljivo su pokazala da ne samo hiperkolesterolemija, već svaka hiperlipidemija može pridonijeti nastanku i daljnjem razvoju ateroskleroze. Trenutno postoji nekoliko vrsta hiperlipidemije. Na primjer, u skladu s općeprihvaćenom sistematizacijom, hiperlipidemija je podijeljena u 6 tipova, uključujući identifikaciju podtipova IIa i IIb. Različiti tipovi hiperlipidemija imaju različit aterogeni potencijal, a najveći aterogeni učinak ima hiperlipidemija koju karakterizira povećanje razine ukupnog i slobodnog kolesterola.

Zbog činjenice da se suvremene metode liječenja lijekovima moraju razvijati uzimajući u obzir prirodu dislipidemije, potrebno je stvoriti nove modele koji najpotpunije odgovaraju različitim vrstama poremećaja lipida u krvi.

Pri procjeni učinkovitosti novih lijekova za snižavanje lipida koriste se različiti eksperimentalni modeli hiperlipidemije. Među njima možemo razlikovati kolesterolske, genetske, peroksidne modele ateroskleroze; model A.N. Klimova i sur. (1966, 1969), koji se temelji na stvaranju aterosklerotičnih plakova na aorti kunića parenteralnom primjenom homolognog seruma životinja s eksperimentalnom hiperkolesterolemijom i dr. Ovi modeli, uz niz prednosti, imaju i značajne nedostatke vezane uz intenzitet rada i trajanje reprodukcije modela (model kolesterola se reproducira unutar 3-4 mjeseca). Nedostatak pokusnih modela koji koriste male laboratorijske životinje (štakori, zamorci) je nemogućnost prikupljanja dovoljne količine krvi za provođenje opsežnih biokemijskih istraživanja tijekom dugog vremenskog razdoblja bez štete za pokusne životinje. U tom smislu, kunići više obećavaju za proučavanje tijeka eksperimentalne ateroskleroze. Lipidni i lipoproteinski spektri krvi pokusnih životinja različitih vrsta razlikuju se, stoga se za objektivniju procjenu hipolipidemijskog učinka novih tvari preporuča provođenje pokusa na životinjama 2-3 vrste.

Svrha ovog istraživanja bila je razviti model aterogene hiperlipidemije u kunića.

Materijali i metode

Pokusi su provedeni na 16 rasnih kunića oba spola, tjelesne mase 3,8±0,1 kg. Hiperlipidemija je izazvana intravenskom primjenom 10% emulzije lipofundina (sastav: sojino ulje - 50 g, trigliceridi srednjeg lanca - 50 g, fosfatidi žumanjka - 12 g, glicerol - 25 g, voda za injekcije - 1000 ml) na doza od 0,5 ml/kg dnevno tijekom 30 dana.

Razvoj hiperlipidemije praćen je sadržajem lipoproteina u krvnoj plazmi pokusnih životinja. Biokemijske studije su se provodile tjedno tijekom eksperimenta, krv je uzeta iz rubne vene uha u volumenu od 3-4 ml.

Lipidni spektar krvnog seruma (ukupni kolesterol, trigliceridi, HDL) proučavan je pomoću reagenasa proizvođača Biocon® (Njemačka). Računskom metodom određena je koncentracija LDL, VLDL i koeficijent aterogenosti.

LDL kolesterol

VLDL kolesterol

Koeficijent aterogenosti izračunat je pomoću formule:

Razina laktata određena je enzimatskom metodom uz korištenje reagensa proizvođača Biocon® (Njemačka).

Biokemijska istraživanja (analiza lipidnog spektra i razine laktata) provedena su na automatskom biokemijskom analizatoru Flexor E (Vital Scientific, Nizozemska).

Koncentracija C-reaktivnog proteina određena je imunoenzimskim testom pomoću test sustava proizvođača Hema LLC (Rusija) s analitičkom osjetljivošću od 0,05 mg/l. Rezultati enzimskog imunološkog testa uzeti su u obzir uporabom Zenyth 1100 mikropločičnog multidetektora (Anthos, Austrija).

Za modeliranje hiperlipidemije u kunića Lipofundin je odabran na temelju dostupnih informacija da masne emulzije za parenteralnu prehranu mogu uzrokovati povećanje razine lipida u krvi.

Rezultati istraživanja statistički su obrađeni korištenjem standardnog programskog paketa MS Excel 2007. Veličina uzorka za komparativnu studiju na razini značajnosti od 5% izračunata je pomoću COMPARE 2 Version 2.57 WinPEPI 11.0.

Rezultati i rasprava

Kao rezultat istraživanja utvrđeno je da je intravenskom primjenom 10% emulzije lipofundina (0,5 ml/kg) tijekom 30 dana pokusni kunići razvili tešku dislipoproteinemiju, koju je karakterizirao porast razine triglicerida, LDL. i VLDL i smanjenje HDL sadržaja. Tijekom cijelog razdoblja promatranja nisu pronađene značajne promjene sadržaja ukupnog kolesterola u krvi kunića koji su primali lipofundin (Tablica 1).

Tablica 1 - Promjene u sadržaju ukupnog kolesterola, triglicerida i lipoproteina u krvnoj plazmi kunića pri intravenskoj primjeni Lipofundina (0,5 ml/kg)

	Proučeni pokazatelji
	Ukupni kolesterol
	trigliceridi

Uočeno je da se razina triglicerida u krvi kunića s uvođenjem Lipofundina postupno povećavala i nakon 4 tjedna promatranja iznosila je prosječno 1,4 puta (p<0,05) выше, чем у интактных животных. Содержание ЛПНП и ЛПОНП в крови подопытных животных возросло на 4-й неделе исследования соответственно в 1,2 (p<0,05) и 1,4 раза (p<0,05) по сравнению с исходным уровнем. Обращает на себя внимание тот факт, что уровень ЛПВП в крови подопытных кроликов снизился уже на 2-й неделе эксперимента и через 4 недели исследования был в среднем в 1,4 раза (p<0,05) ниже, чем у интактных животных.

Treba napomenuti da je teška dislipoproteinemija koja se razvila pod utjecajem Lipofundina bila aterogene prirode, što dokazuje povećanje koeficijenta aterogenosti u pokusnih životinja s pokusnom hiperlipidemijom u prosjeku 1,8 puta (p<0,05) по сравнению с интактными животными (таблица 2).

Tablica 2 - Promjene vrijednosti koeficijenta aterogenosti, sadržaja laktata i C-reaktivnog proteina u krvnoj plazmi kunića pri intravenskoj primjeni Lipofundina (0,5 ml/kg)

	Istraživo indeks
	Laktat, U/l
	C-reaktivni protein, mg/l

* - razlike u odnosu na kontrolu (prije početka primjene Lipofundina) su značajne.

Istodobno s promjenama u lipidnom spektru krvi kod pokusnih kunića koji su primali Lipofundin, otkriveno je povećanje razine laktata, odnosno C-reaktivnog proteina za 2,1 puta (p<0,05) и в 13,4 раза (p<0,05) по сравнению с их содержанием у интактных животных. Возрастание уровня молочной кислоты в крови кроликов с экспериментальной гиперлипидемией, вероятно, свидетельствует о развитии тканевой гипоксии. С-реактивный белок, получивший свое название из-за способности вступать в реакцию преципитации с С-полисахаридом пневмококков, стимулирует иммунные реакции, в т. ч. фагоцитоз, участвует во взаимодействии Т- и В-лимфоцитов, активирует классическую систему комплемента, является высокочувствительным и быстрым индикатором повреждения тканей при воспалении, некрозе, травме. Увеличение его содержания при экспериментальной гиперлипидемии, возможно, является отражением повреждения сосудистой стенки у подопытных животных.

Stoga smo razvili eksperimentalni model aterogene hiperlipidemije kod kunića. Ovaj model hiperlipidemije karakteriziran je povišenim razinama triglicerida, LDL i VLDL. Poznato je da najveći aterogeni učinak imaju hiperlipidemije koje pripadaju podtipovima IIa, IIb i III. U skladu s fenotipskom sistematizacijom hiperlipidemije (D. Fredrekson, 1967.), razvijeni model odgovarao je tipu IIb.

Ovaj model hiperlipidemije u kunića jedan je od najaterogenijih modela, što potvrđuje i povećanje koeficijenta aterogenosti.

Razvijeni model pogodan je za traženje učinkovitih antiaterogenih sredstava jer ga karakterizira jednostavnost, pouzdanost i brzina implementacije. Teška hiperlipidemija razvija se unutar 1 mjeseca nakon početka primjene Lipofundina, dok je za druge eksperimentalne modele hiperlipidemije kod kunića povezanih s primjenom kolesterolskog opterećenja potrebno 3-4 mjeseca za modeliranje.

zaključke

1. Intravenskom primjenom lipofundina (0,5 ml/kg) tijekom 30 dana kod pokusnih kunića došlo je do izraženih promjena u lipidnom spektru krvi, koje su karakterizirane povećanjem razine triglicerida i VLDL za 1,4 puta (p<0,05), ЛПНП в 1,2 раза (p<0,05), снижением содержания ЛПВП в 1,4 раза (p<0,05). Коэффициент атерогенности увеличился в среднем в 1,8 раза (p<0,05).
2. Razvijeni model hiperlipidemije u kunića visoko je aterogeni, a prema fenotipskoj sistematizaciji hiperlipidemije odgovara tipu IIb.

Recenzenti:

• Mitrokhin N.M., doktor bioloških znanosti, profesor, zamjenik. Direktor OJSC "Sveruski znanstveni centar za sigurnost biološki aktivnih tvari", Moskovska regija, Staraya Kupavna.
• Slyusar N.N., doktor medicinskih znanosti, profesor, direktor IP "Laboratorija profesora N.N. Slyusara", Tver.

Rad primljen 22.08.2011

Bibliografska poveznica

Demidova M.A., Volkova O.V., Egorova E.N., Savchuk I.A. MODELIRANJE ATEROGENE HIPERLIPIDEMIJE U KUNIĆA // Suvremeni problemi znanosti i obrazovanja. – 2011. – br. 3.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=4689 (datum pristupa: 01.02.2020.). Predstavljamo vam časopise izdavačke kuće "Akademija prirodnih znanosti"

Tema: Eksperimentalna ateroskleroza

1. Uvod: Eksperimentalna ateroskleroza

2. Vaskularne lezije koje se razvijaju zbog poremećaja prehrane

3. Promjene na aorti kod hipervitaminoze D

4. Nekroza i aneurizma aorte u štakora

5. Nekrotizirajući arteritis

6. Vaskularne promjene zbog nedovoljne količine bjelančevina u hrani

7. Distrofično-sklerotične promjene u krvnim žilama dobivene uz pomoć određenih kemikalija

8. Aortitis dobiven mehaničkim toplinskim i infektivnim oštećenjem vaskularne stijenke

Književnost

UVOD: EKSPERIMENTALNA ATEROSKLEROZA

Eksperimentalna reprodukcija vaskularnih promjena sličnih ljudskim aterosklerozama postiže se hranjenjem životinja hranom bogatom kolesterolom ili čistim kolesterolom otopljenim u biljnom ulju. U razvoju eksperimentalnog modela ateroskleroze od najveće su važnosti bile studije ruskih autora.

Godine 1908. A.I. Ignatovsky je prvi ustanovio da se kod hranjenja kunića životinjskom hranom razvijaju promjene na aorti koje vrlo podsjećaju na ljudsku aterosklerozu. Iste godine A.I. Ignatovsky zajedno s L.T. Mooro je stvorio klasični model ateroskleroze, pokazujući da kada su kunići hranjeni žumanjkom jajeta 1y2-61/2 mjeseci, razvija se ateromatoza aorte, koja, počevši od intime, prelazi na tunicu media. Ove podatke potvrdio je L.M. Starokadomsky (1909) i N.V. Stukkeem (1910). N.V. Veselkin, S.S. Khalatov i N. P. Anichkov otkrili su da je glavni aktivni dio žumanjaka kolesterol (A. I. Moiseev, 1925.). Nakon toga se čisti OH kolesterol počeo koristiti zajedno sa žumanjcima za dobivanje ateroskleroze. I. Anichkov i S.S. Khalatov, 1913).

Da bi se dobile aterosklerotične promjene u aorti i velikim krvnim žilama, odrasli kunići se svakodnevno hrane 3-4 mjeseca kolesterolom otopljenim u suncokretovom ulju. Kolesterol se otopi u zagrijanom suncokretovom ulju tako da se dobije 5-10% otopina koja se unosi u želudac zagrijan na 35-40°; Svaki dan životinja dobiva 0,2-0,3 g kolesterola po 1 kg težine. Ako nije potrebna točna doza kolesterola, daje se pomiješan s povrćem. U roku od 1,5-2 tjedna, životinje razvijaju hiperkolesterolemiju, postupno dostižući vrlo visoke brojke (do 2000 mg% u usporedbi s normom od 150 mg%). U aorti, prema N. N. Anichkovu (1947), odvijaju se sljedeće promjene. Na unutarnjoj površini posude, 3-4 tjedna nakon početka eksperimenta, pojavljuju se mrlje i pruge ovalnog oblika, nešto povišene. Postupno (za 60-70 dana) formiraju se prilično veliki plakovi koji strše u lumen posude. Pojavljuju se prvenstveno u početnom dijelu aorte iznad zalistaka i u luku na ušćima velikih cervikalnih arterija; te se promjene kasnije šire duž aorte u kaudalnom smjeru (slika 14). Broj i veličina ploča

povećavaju, međusobno se spajaju tvoreći kontinuirana difuzna zadebljanja stijenke aorte. Isti se plakovi stvaraju na zaliscima lijevog srca, u koronarnoj, karotidnoj i plućnoj arteriji. Taloženje lipoida opaža se u stijenkama središnjih arterija slezene i u malim arterijama jetre.

T.A. Sinitsyna (1953) da bi izazvao aterosklerozu glavnih grana koronarnih arterija srca, dugo je hranio kuniće žumanjcima jajeta (0,2 - 0,4 g kolesterola) otopljenim u mlijeku, i istodobno im ubrizgavao 0,3 g tiouracila. Svaki je kunić tijekom eksperimenta dobio 170-200 žumanjaka. Mikroskopski pregled u ranoj fazi otkriva difuzno nakupljanje lipoida u intersticijskoj supstanci stijenke aorte, osobito između unutarnje elastične lamine i endotela. Nakon toga se pojavljuju velike stanice (poliblasti i makrofagi) koje nakupljaju lipidne tvari u obliku dvolomnih kapljica setera kolesterola. Istodobno, na mjestima taloženja lipoida stvaraju se u velikim količinama elastična vlakna koja se odvajaju od unutarnje elastične lamine i nalaze se između stanica koje sadrže lipoid. Ubrzo se na tim mjestima pojavljuju prvo kolagen, a potom i kolagena vlakna (N.N. Anichkov, 1947).

U studijama provedenim pod vodstvom N. N. Anichkova također je proučavan proces obrnutog razvoja gore opisanih promjena. Ako se nakon 3-4 mjeseca hranjenja životinja kolesterolom prekine njegova primjena, tada dolazi do postupne resorpcije lipoida iz plakova, koja kod kunića traje više od dvije godine. Na mjestima velikih nakupina lipida stvaraju se fibrozni plakovi s ostacima lipida i kristalima kolesterola u središtu. Pollack (1947.) i Fistbrook (1950.) pokazuju da kako se težina životinja povećava, ozbiljnost eksperimentalne ateroskleroze raste.

Zečevi su dugo vremena bili jedina životinjska vrsta korištena za eksperimentalnu aterosklerozu. To se objašnjava činjenicom da, na primjer, kod pasa, kada se hrane čak i velikim količinama kolesterola, razina kolesterola u krvi lagano raste i ateroskleroza se ne razvija. Međutim, Steiner i suradnici (1949) pokazali su da ako kombinirate hranjenje pasa kolesterolom sa smanjenjem funkcije štitnjače, dolazi do značajne hiperkolesterolemije i razvoja ateroskleroze. Psima je davan tiouracil s hranom dnevno tijekom 4 mjeseca u sve većim količinama: prva dva mjeseca 0,8 g, treći mjesec 1 g, a zatim 1,2 g. Istodobno su psi dnevno s hranom dobivali 10 g kolesterola, koji je prethodno otopljen u eteru i pomiješan s hranom; hrana je psima davana nakon što je eter ispario. Kontrolni pokusi su pokazali da dugotrajna primjena samo tiouracila ili kolesterola psima ne uzrokuje značajnu hiperkolesterolemiju (4-00 mg% kada je norma 200 mg%) niti aterosklerozu. Istodobno, kada se psima daju tiouracil i kolesterol u isto vrijeme, razvija se teška hiperkolesterolemija (do 1200 mg%) i ateroskleroza.

Topografija ateroskleroze u pasa, u mnogo većoj mjeri nego u kunića, nalikuje ljudskoj aterosklerozi: najizraženije promjene su u trbušnoj aorti, značajna ateroskleroza uočena je u velikim granama koronarnih arterija srca sa značajnim suženjem lumen krvne žile (slika 15), u arterijama mozga vidljivi su mnogi plakovi. Huper (1946.) psima je dnevno ubrizgavao u jugularnu venu 50 ml otopine hidroksiceluloze različite viskoznosti (5-6 puta veće od viskoznosti plazme) i promatrao razvoj ateromatoze i degenerativnih promjena na mediji tunike u aorti. Pri procjeni težine eksperimentalne ateroskleroze treba uzeti u obzir upute Lindsaya i suradnika (1952, 1955), koji su utvrdili da se značajna arterioskleroza često javlja kod starih pasa i mačaka. Naslage lipida obično su beznačajne, a kolesterol se u njima ne otkriva.

Bragdon i Boyle (1952.) proizveli su aterosklerozu kod štakora intravenskim injekcijama lipoproteina dobivenih iz seruma kunića hranjenih kolesterolom. Ovi lipoproteini su izolirani, pročišćeni i koncentrirani centrifugiranjem na 30 tisuća okretaja u minuti s koncentracijom serumske soli povećanom na 1063. Višak soli je zatim uklonjen dijalizom. Uz ponovljene dnevne injekcije u štakora, značajne naslage lipoida pojavljuju se u stijenci aorte i velikih žila. Chaikov, Lindsay, Lorenz (1948), Lindsay, Nichols i Chaikov (1.955) dobili su aterosklerozu kod ptica periodičkim supkutanim ubrizgavanjem 1-2 tablete dietilstilbestrola (svaka tableta je sadržavala 12-25 mg lijeka); eksperiment je trajao 10 mjeseci.

Ateroskleroza u razvoju u topografiji i morfogenezi nije se razlikovala od kolesterola. Prema tim autorima, ateroskleroza kod ptica može se dobiti na uobičajen način - hranjenjem kolesterolom.

Reprodukcija ateroskleroze kod majmuna često je završavala neuspjehom (Kawamura, citirano od Mann i sur., 1953.). Međutim, Mann i suradnici (1953) uspjeli su postići izraženu aterosklerozu aorte, karotidnih i femoralnih arterija kod čovjekolikih majmuna kada su ih 18-30 mjeseci hranili hranom bogatom kolesterolom, ali koja nije sadržavala dovoljne količine metionina ili cistina. Svakodnevno dodavanje 1 g metionina hrani sprječava razvoj ateroskleroze. Prethodno su Rinehart i Greenberg (1949.) dobili aterosklerozu kod majmuna kada su držani 6 mjeseci na dijeti s visokim udjelom kolesterola i nedovoljno piridoksina.

Razvoj eksperimentalne ateroskleroze može se ubrzati ili, obrnuto, usporiti. Brojni su istraživači uočili intenzivniji razvoj ateroskleroze pri hranjenju životinja kolesterolom u kombinaciji s eksperimentalnom hipertenzijom. Dakle, N.N. Anichkov (1914) je pokazao da kada je lumen abdominalne aorte sužen za V"-2/3, značajno se ubrzava razvoj ateroskleroze kod kunića koji dnevno primaju 0,4 g kolesterola. Prema N.I. Anichkova, intenzivnije aterosklerotske promjene mogu se postići kod životinja hranjenjem kolesterolom i svakodnevnim intravenskim injekcijama otopine adrenalina 1:1000 u količini od 0,1-0,15 ml tijekom 22 dana. Wilens (1943.) je kunićima davao 1 g kolesterola dnevno (6 dana u tjednu) i stavljao ih u uspravan položaj na 5 sati (također 6 puta tjedno), što je rezultiralo povećanjem krvnog tlaka za 30-40%. Eksperiment je trajao od 4 do 12 tjedana; Kod ovih je životinja ateroskleroza bila značajno izraženija nego kod kontrolnih (koje su hranjene samo kolesterolom ili su stavljene u uspravan položaj).

V.S. Smolensky (1952) opaža intenzivniji razvoj ateroskleroze kod kunića s eksperimentalnom hipertenzijom (suženje trbušne aorte; omotavanje jednog bubrega gumenom kapsulom i uklanjanje drugog).

Yester, Davis i Friedman (1955.) uočili su ubrzanje razvoja ateroskleroze kod životinja kada su hranjene kolesterolom u kombinaciji s ponavljanim injekcijama epinefrina. Kunićima je davan intravenski epinefrin dnevno u količini od 25 mg po 1 kg težine. Ova doza je povećana nakon 3-4 dana na 50 mg po 1 kg težine. Injekcije su trajale 15 - 20 dana. U istom razdoblju životinje su dobile 0,6-0,7 g kolesterola. Pokusne životinje pokazale su značajnije naslage lipoida u aorti u usporedbi s kontrolnim kunićima koji su primali samo kolesterol.

Shmidtman (1932) pokazao je važnost povećanog funkcionalnog opterećenja srca za razvoj ateroskleroze koronarnih arterija. Štakori su uz hranu dnevno dobivali 0,2 g kolesterola otopljenog u biljnom ulju. Istovremeno, životinje su bile prisiljene trčati na traci svaki dan. Eksperiment je trajao 8 mjeseci. Kontrolni štakori dobili su kolesterol, ali nisu trčali u bubanj. U pokusnih životinja srce je bilo otprilike 2 puta veće nego u kontrolnih životinja (uglavnom zbog hipertrofije stijenke lijeve klijetke); Kod njih je ateroskleroza koronarnih arterija bila posebno izražena: na nekim mjestima lumen žile bio je gotovo potpuno zatvoren aterosklerotičnim plakom. Stupanj razvoja ateroskleroze u aorti u pokusnih i kontrolnih životinja bio je približno isti.

K.K. Maslova (1956) je otkrila da kod hranjenja kunića s kolesterolom (0,2 mg dnevno tijekom 115 dana) u kombinaciji s intravenskom primjenom nikotina (0,2 ml, 1% otopine dnevno), dolazi do taloženja lipoida u stijenci aorte u mnogo većoj mjeri nego u slučajevima kada kunići primaju samo kolesterol. K. K. Maslova objašnjava ovaj fenomen činjenicom da distrofične promjene krvnih žila uzrokovane nikotinom doprinose intenzivnijem nakupljanju lipoida u njihovim stijenkama. Kelly, Taylor i Huss (1952), Prior i Hartmap (1956) ukazuju da su u područjima distrofičnih promjena stijenke aorte (mehanička oštećenja, kratkotrajno smrzavanje) posebno izražene aterosklerotske promjene. Istodobno, taloženje lipoida na tim mjestima odgađa i iskrivljuje tijek procesa obnove u stijenci krvnih žila.

Niz studija pokazalo je odgađajuće djelovanje pojedinih tvari na razvoj eksperimentalne ateroskleroze. Dakle, kada se kunići hrane kolesterolom i istovremeno im se daje tiroidin, razvoj ateroskleroze se odvija mnogo sporije. V.V. Tatarsky i V.D. Zipperling (1950) je otkrio da tiroidin također potiče brži obrnuti razvoj ateromatoznih plakova. Kunićima je dnevno kroz sondu u želudac davano 0,5 g kolesterola (0,5% otopina u suncokretovom ulju). Nakon 3,5 mjeseca hranjenja kolesterolom počeli su koristiti tiroidin: dnevno davanje 0,2 g tiroidina u obliku vodene emulzije u želudac kroz sondu kroz 1,5-3 mjeseca. U ovih kunića, za razliku od kontrolnih (kojima nije ubrizgan tireoidin), došlo je do strmijeg pada hiperkolesterolemije i izraženijeg obrnutog razvoja ateromatoznih plakova (manje količine lipoida u stijenci aorte, taloženih uglavnom u obliku velikih kapljica). Kolin također ima usporavajući učinak na razvoj ateroskleroze.

Steiner (1938) davao je kunićima 3 puta tjedno uz hranu 1 g kolesterola 3-4 mjeseca. Uz to, životinje su dobivale 0,5 g kolina dnevno u obliku vodene otopine

emulzije. Pokazalo se da choli značajno odgađa razvoj ateroskleroze. Također je pokazano da pod utjecajem kolina dolazi do bržeg preokreta ateromatoznih plakova (davanje kolina kunićima tijekom 60 dana nakon preliminarne 110-dnevne ishrane kolesterolom). Taperove podatke potvrdili su Bauman i Rush (1938.) te Morrisop i Rosi (1948.). Horlick i Duff (1954.) utvrdili su da se pod utjecajem heparina razvoj ateroskleroze značajno usporava. Kunići su dobivali 1 g kolesterola dnevno s hranom tijekom 12 tjedana. U isto vrijeme, životinje su primale intramuskularne injekcije od 50 mg heparina dnevno. Kod liječenih kunića ateroskleroza je bila znatno manje izražena nego kod kontrolnih kunića koji nisu primali heparin. Slične rezultate prethodno su dobili Konstenides i dr. (1953). Stumpf i Wilens (1954.) te Gordon, Kobernik i Gardner (1954.) otkrili su da kortizon odgađa razvoj ateroskleroze kod kunića hranjenih kolesterolom.

Duff i Mac Millap (1949.) pokazali su da je kod kunića s aloksanskim dijabetesom razvoj eksperimentalne ateroskleroze značajno odgođen. Kunićima je intravenski ubrizgana 5% vodena otopina aloksipa (brzinom od 200 mg po 1 kg težine). Nakon 3-4 tjedna (kada se razvije dijabetes), životinje su dobivale kolesterol 60-90 dana (ukupno su dobile 45-65 g kolesterola). Kod ovih životinja, u usporedbi s kontrolnim životinjama (bez dijabetesa), ateroskleroza je bila znatno manje izražena. Neki su istraživači primijetili naglo usporavanje razvoja ateroskleroze kod kunića koji su, dok su primali kolesterol, bili izloženi općem zračenju ultraljubičastim zrakama. Kod ovih životinja se sadržaj kolesterola u serumu neznatno povećao.

Neki vitamini imaju značajan utjecaj na razvoj ateroskleroze. Dokazano je (A.L. Myasnikov, 1950; G.I. Leibman i E.M. Berkovsky, 1951) da se razvoj ateroskleroze usporava pod utjecajem askorbinske kiseline. G.I. Leibman i E.M. Berkovsky je kunićima davao 0,2 g kolesterola na 1 kg težine dnevno tijekom 3 mjeseca. Istodobno, životinje su svakodnevno dobivale askorbinsku kiselinu (0,1 g po 1 kg težine). Kod ovih životinja ateroskleroza je bila manje izražena nego kod onih koje nisu primale askorbinsku kiselinu. U kunića koji su primali kolesterol (0,2 g dnevno tijekom 3-4 mjeseca) u kombinaciji s vitaminom D (10 000 jedinica dnevno tijekom cijelog eksperimenta) intenzivira se i ubrzava razvoj aterosklerotskih promjena (A.L. Myasnikov, 1950).

Prema Brageru (1945.), vitamin E potiče intenzivniji razvoj eksperimentalne kolesterolske ateroskleroze: kunićima je davan 1 g kolesterola 3 puta tjedno tijekom 12 tjedana; Istodobno su davane intramuskularne injekcije od 100 mg vitamina E. Sve su životinje imale veću hiperkolesterolemiju i jaču aterosklerozu u odnosu na kuniće koji nisu dobivali vitamin E.

VASKULARNE LEZIJE KOJE SE RAZVIJAJU TIJEKOM POREMEĆAJA ISHRANE. PROMJENE NA AORTI KOD HIPERVITAMINOZE D

Pod utjecajem velikih doza vitamina D, životinje razvijaju izražene promjene na unutarnjim organima i velikim krvnim žilama. Kreitmayr i Hintzelman (1928.) uočili su značajne naslage kamenca u tunici mediji aorte kod mačaka kojima je davano 28 mg ozračenog ergosterola dnevno s hranom tijekom mjesec dana (slika 16). Nekrotične promjene u medijalnoj ovojnici aorte s kasnijom kalcifikacijom otkrio je kod štakora Dagaid (1930.), koji je životinjama dnevno davao 10 mg ozračenog ergosterola u 1% otopini u maslinovom ulju. Meessen (1952.) je davao zečevima 5000 sd tijekom tri tjedna kako bi se postigla nekroza medijalne ovojnice aorte. vitamin Dg. U tim uvjetima dogodile su se samo mikroskopske promjene. Gilman i Gilbert (1956.) otkrili su distrofiju srednje tunike aorte kod štakora kojima je davano 100 000 jedinica tijekom 5 dana. vitamina D po 1 kg težine. Vaskularna oštećenja bila su intenzivnija kod životinja kojima je davano 40 mcg tiroksina 21 dan prije davanja vitamina D.

NEKROZE I ANEURIZME AORTE U ŠTAKORA

Dugotrajnim hranjenjem štakora hranom koja sadrži velike količine graška dolazi do razvoja distrofičnih promjena u stijenci aorte s postupnim stvaranjem aneurizme. Bechhubur i Lalich (1952.) hranili su bijele štakore hranom koja je sadržavala 50% mljevenog ili grubog, neobrađenog graška. Osim graška, dijeta je uključivala kvasac, kazein, maslinovo ulje, mješavinu soli i vitamine. Životinje su bile na dijeti od 27 do 101 dana. U 20 od 28 pokusnih štakora razvila se aneurizma aorte u području njezina luka. U nekih životinja, aneurizma je pukla uz stvaranje masivnog hemotoraksa. Histološkim pregledom utvrđen je edem medijalne membrane aorte, destrukcija elastičnih vlakana i manja krvarenja. Nakon toga se razvila fibroza stijenke uz stvaranje aneurizme proširenja žile. Panseti i Beard (1952) u sličnim su pokusima promatrali razvoj aneurizme u torakalnoj aorti kod 6 od 8 pokusnih štakora. Uz to, životinje su razvile kifoskoliozu, koja je bila posljedica distrofičnih promjena u tijelima kralješaka. Pet životinja u razdoblju od 5-9 tjedana umrlo je od rupture aneurizme i masivnog hemotoraksa.

Walter i Wirtschaftsr (1956) držali su mlade štakore (od 21 dana nakon rođenja) na dijeti od 50% graška; osim toga, dijeta je uključivala: kukuruz, kazein, mliječnu sol u prahu, vitamine. Sve se to pomiješalo i dalo životinjama. Potonji su ubijeni 6 tjedana nakon početka eksperimenta. Za razliku od gore navedenih pokusa, u ovim pokusima nije došlo do oštećenja porte samo u području luka, već iu drugim dijelovima, uključujući i trbušni. Histološki, promjene na krvnim žilama odvijale su se u dva paralelna procesa: degeneracija i dezintegracija elastičnog okvira, s jedne strane, i fibroza, s druge strane. Obično su uočeni višestruki intramuralni hematomi. Do značajnih promjena došlo je iu plućnoj arteriji i koronarnim arterijama srca. Neki su štakori uginuli zbog rupture aneurizme; u nizu slučajeva potonji je imao delaminirajući karakter. Lulich (1956) je pokazao da opisane promjene na aorti uzrokuje P-amipopropiopitrit koji se nalazi u grašku.

NEKROTIČNI ARTERITIS

Holman (1943., 1946.) pokazao je da kod pasa koji su držani na dijeti bogatoj mastima, zatajenje bubrega dovodi do razvoja nekrotizirajućeg arteritisa. Životinje su dobile hranu u kojoj su 32 dijela bila goveđa jetra, 25 dijelova šećer od trske, 25 dijelova škrobna zrna, 12 dijelova ulje, 6 dijelova riblje ulje; Ovoj smjesi su dodani kaolin, soli i sok od rajčice. Eksperiment je trajao 7-8 tjedana (vrijeme potrebno da se pojave vaskularne lezije u prisutnosti zatajenja bubrega). Zatajenje bubrega postignuto je na različite načine: bilateralnom nefrektomijom, supkutanim injekcijama 0,5% vodene otopine uranijevog nitrata brzinom od 5 mg na 1 kg težine životinje ili intravenskim injekcijama 1% vodene otopine živinog klorida brzinom 3 mg na 1 kg težine životinje. 87% pokusnih životinja razvilo je nekrotizirajući arteritis. Uočen je teški muralni endokarditis u srcu. Nekrotizirajući arteritis razvio se samo kada su životinje hranjene hranom bogatom mastima u kombinaciji s bubrežnim zatajenjem. Svaki od ovih čimbenika pojedinačno nije uzrokovao značajna oštećenja stijenki krvnih žila.

VASKULARNE PROMJENE KOJE NASTAJU ZBOG NEDOVOLJNE KOLIČINE PROTEINA U HRANI

Hanmap (1951) je bijelim miševima davao hranu sljedećeg sastava (u postocima): saharoza - 86,5, kazein - 4, mješavina soli - 4, biljno ulje - 3, riblje ulje - 2, cistin - 0,5; bezvodna smjesa glukoze - 0,25 (0,25 g ove smjese sadržavalo je 1 mg riboflavina), para-aminobezojeva kiselina - 0,1, inozitol - 0,1. U 100 g hrane dodano je 3 mg kalcijevog pantotenata, 1 mg nikotinske kiseline, 0,5 mg tiamin hidroklorida i 0,5 mg piridoksin hidroklorida. Miševi su umrli unutar 4-10 tjedana. Uočeno je oštećenje aorte, plućne arterije i krvnih žila srca, jetre, gušterače, pluća i slezene. U ranoj fazi pojavila se bazofilna, homogena tvar u intimi krvnih žila, tvoreći plakove koji lagano strše ispod endotela: došlo je do žarišnog oštećenja medijalne membrane s razaranjem elastičnih vlakana. Proces je završio razvojem arterioskleroze s taloženjem kamenca u područjima degeneracije.

DISTROFIČNO-SKLEROTIČNE PROMJENE ŽILA DOBIVENE PRIMJENOM NEKIH KEMIKALIJA

(adrenalin, nikotin, tiramin, toksin difterije, nitrati, proteini velike molekulske mase)

Josue (1903) je pokazao da se nakon 16-20 intravenskih injekcija adrenalina kod kunića razvijaju značajne degenerativne promjene, uglavnom u srednjoj ovojnici aorte, koje završavaju sklerozom i, u nekim slučajevima, aneurizmatskom dilatacijom. Ovo zapažanje naknadno su potvrdili mnogi istraživači. Erb (1905) kunićima je svaka 2-3 dana ubrizgavao u ušnu venu 0,1-0,3 mg adrenalina u 1% otopini; injekcije su se nastavile nekoliko tjedana, pa čak i mjeseci. Rzhenkhovsky (1904) ubrizgao je kunićima intravenski 3 kapi otopine adrenalina 1: 1000; injekcije su davane svakodnevno, ponekad u intervalima od 2-3 dana tijekom 1,5-3 mjeseca. Da bi se dobila adrenalinska skleroza, B. D. Ivanovsky (1937.) ubrizgavao je kunićima dnevno ili svaki drugi dan intravenozno otopinu adrenalina I: 20 000 u količini od 1 do 2 ml. Kunići su primili do 98 injekcija. Kao posljedica dugotrajnog ubrizgavanja adrenalina prirodno se razvijaju sklerotične promjene na aorti i velikim krvnim žilama. Uglavnom je zahvaćena srednja ljuska, gdje se razvija žarišna nekroza, praćena razvojem fibroze i kalcifikacijom nekrotičnih područja.

Ziegler (1905) opaža u nizu slučajeva zadebljanje intime, ponekad značajno. Mogu se pojaviti aneurizmatska proširenja aorte. Područja skleroze i kalcifikacije postaju makroskopski vidljiva nakon 16-20 injekcija. Značajne sklerotične promjene također se razvijaju u bubrežnim (Erb), ilijakalnim, karotidnim (Ziegler) arterijama i viutororganskim ograncima velikih arterijskih stabala (B.D. Ivanovsky). B.D. Ivanovsky je pokazao da pod utjecajem opetovanih injekcija adrenalina dolazi do značajnih promjena u malim arterijama, pa čak i kapilarama. Zid potonjeg se zadeblja, postaje sklerotičan, a kapilare više ne graniče, kao inače, izravno s parenhimskim elementima organa, već su od njih odvojene tankim slojem vezivnog tkiva.

Walter (1950), proučavajući promjene na krvnim žilama tijekom intravenske primjene adrenalina psima u velikim dozama (8 ml otopine 1: 1000 svaka 3 dana), pokazao je da su već unutar 10 dana, pa čak i ranije, opažena višestruka krvarenja. u srednjoj ovojnici torakalne aorte, te također u malim arterijama srca, želuca, žučnog mjehura, bubrega i debelog crijeva. Postoji fibrinoidna nekroza medijske tunike i teški paparteritis s perivaskularnom staničnom reakcijom. Preliminarna primjena diabsiamina životinjama sprječava razvoj ovih promjena.

Davis i Uster (1952.) pokazali su da kombinacijom intravenoznih injekcija ep i e f r i a (25 mg na 1 kg težine) i tiroksina (supkutana primjena dnevno 0,15 mg na 1 kg težine) kod kunića dolazi do sklerotičnih promjena na aorti. posebno izražena. Svakodnevnim supkutanim injekcijama 500 mg askorbinske kiseline u životinje značajno se usporava razvoj arterioskleroze. Preliminarno uklanjanje štitnjače sprječava razvoj arterioskleroze uzrokovane epinefrinom (adrenalinom). Distrofične promjene u medijalnoj ovojnici aorte i velikih žila s kalcifikacijom i stvaranjem cista uočio je Huper (1944.) kod pasa koji su iskusili histamin u obraz.Histamin je davan supkutano u mješavini s pčelinjim voskom i mineralnim uljem brzinom 15 mg na 1 kg težine životinje (vidi dobivanje čira na želucu s histaminom).

Prethodno su Hooper i Lapsberg (1940.) pokazali da se u slučaju trovanja pasa koristi er itol tetranitrat O'm (davan oralno tijekom 32 tjedna dnevno, u rastućim dozama od 0,00035 g do 0,064 g) ili dušična kiselina s natrijem (primjena putem usta tijekom nekoliko tjedana, 0,4 g dnevno), javljaju se izražene distrofične promjene, uglavnom u srednjem sloju plućne arterije i njezinim granama. Značajne naslage kamenca u nekim slučajevima dovode do oštrog suženja Huper (1944.) primijetio je razvoj nekroze plućne arterije. medijalne ovojnice aorte, praćeno kalcifikacijom i stvaranjem cista kod pasa, kojima je u venu ubrizgavana otopina metilceluloze u sve većim količinama (od 40 do 130 ml) 5 puta tjedno. Pokus je trajao šest mjeseci. .

Promjene u aorti slične gore opisanim mogu se dobiti kod životinja s ponavljanim injekcijama nikotina. A. 3. Kozdoba (1929) ubrizgavao je 1-2 ml otopine nikotina u ušnu venu kunića dnevno tijekom 76-250 dana (prosječna dnevna doza - 0,02-1,5 mg). Uočena je srčana hipertrofija i distrofične promjene u arteriji, praćene aneurizmatskom dilatacijom. Sve su životinje imale značajno povećanje nadbubrežnih žlijezda. E. A. Zhebrovsky (1908.) otkrio je nekrozu medijalne ovojnice aorte s kasnijom kalcifikacijom i sklerozom kod kunića, koje je svakodnevno stavljao 6-8 sati pod kapuljaču ispunjenu duhanskim dimom. Pokusi su nastavljeni 2-6 mjeseci. K. K. Maslova (1956) primijetila je distrofične promjene u stijenci aorte nakon svakodnevnih intravenskih injekcija 0,2 ml 1% otopine nikotina u kuniće tijekom 115 dana. Bailey (1917) je dobio izražene distrofične promjene u medijalnoj ovojnici aorte i velikih arterija s nekrozom i višestrukim aneurizmama dnevnim intravenskim injekcijama 0,02-0,03 ml difteričnog toksina u kuniće tijekom 26 dana.

Duff, Hamilton i Morgan (1939) promatrali su razvoj nekrotizirajućeg arteritisa kod kunića pod utjecajem ponovljenih injekcija tiramina (intravenska primjena 50-100 mg lijeka u obliku 1% otopine). Eksperiment je trajao 106 dana. Većina kunića imala je izražene promjene na aorti, velikim arterijama i arteriolama bubrega, srca i mozga, au svakom pojedinom slučaju obično nisu bile zahvaćene žile sva tri organa, već jednog od njih. U aorti je došlo do nekroze srednje membrane, često prilično značajne; slične promjene nađene su u velikim krvnim žilama bubrega. U srcu, bubrezima i mozgu uočena je arteriolekroza s naknadnom hijalnozom vaskularnog koraka. Neki su kunići razvili masivno krvarenje u mozgu zbog arteriolekroze.

AORTITE NASTALE MEHANIČKIM TERMIČKIM I INFEKCIJSKIM OŠTEĆENJEM VASKULARNE STIJENKE

Kako bi proučili obrasce upalnih i reparativnih procesa u zidu aorte, neki istraživači koriste mehanička oštećenja žile. Prpor i Hartman (1956.) nakon otvaranja trbušne šupljine odsijecaju aortu i oštećuju steicu probušivši je debelom iglom oštrog, zakrivljenog kraja. Baldwin, Taylor i Hess (1950) oštetili su stijenku aorte kratkotrajnim izlaganjem niskoj temperaturi. Da biste to učinili, aorta je izložena u trbušnom dijelu i uska cijev se nanosi na zid, u koji se ubrizgava ugljični dioksid. Stijenka aorte je zamrznuta 10-60 sekundi. Krajem drugog tjedna nakon smrzavanja, zbog nekroze tunike medija, razvija se aneurizma aorte. U polovici slučajeva dolazi do kalcifikacije oštećenih područja. Često dolazi do metaplaetskog stvaranja kostiju i hrskavice. Potonji se pojavljuje ne ranije od četvrtog tjedna nakon ozljede, a kost - nakon 8 tjedana. A. Soloviev (1929.) kauterizirao je stijenku aorte i karotidnih arterija vrućim toplinskim kauterom. Schlichter (1946.) Da bi dobio nekrozu aorte kod pasa, spalio je njenu stijenku plamenikom. Izražene promjene unutarnje ovojnice (krvarenja, nekroze) u nekim su slučajevima uzrokovale rupturu žile. Ako se to ne dogodi, razvija se skleroza stijenke s ovapnjenjem i stvaranjem malih šupljina. N. Andrievich (1901.) ozlijedio je stijenku arterija kauterizirajući je otopinom srebrnog nitrata; u nekim slučajevima, nakon toga, zahvaćeni segment je omotan celoidinom, koji je, iritirajući stijenku posude, učinio oštećenje značajnijim.

Talquet (1902.) je dobio gnojnu upalu stijenke žile unošenjem kulture stafilokoka u okolno tkivo. Prethodno je Krok (1894.) pokazao da se gnojni arteritis javlja kada se životinji intravenski daje kultura mikroorganizama samo ako je prethodno oštećena stijenka krvnog suda. F.M. Khaletskaya (1937) proučavao je dinamiku razvoja infektivnog aortitisa, koji se razvija kao posljedica prijelaza upalnog procesa s pleure na zid aorte. U pleuralnu šupljinu kunića između 6. i 7. rebra umetnuta je fistulna cijev. Rupa je ostala otvorena 3-5 dana, au nekim pokusima i tri mjeseca. Nakon 3-5 dana razvio se fibropurulentni pleuritis i empijem pleure. Često je uočen prijelaz procesa na zid aorte. U potonjem je u početku nastupila nekroza srednje ljuske; razvili su se ranije nego što se upalni proces proširio na aortu, a prema mišljenju F.M. Khaletskaya, uzrokovani su vazomotornim poremećajima uslijed intoksikacije (primarna distrofija i nekroza medijalne membrane). Ako se gnojenje proširilo na aortu, vanjska, srednja i unutarnja membrana bile su sukcesivno uključene u upalni proces uz razvoj sekundarnih nekrotičnih promjena.

BULLETIN OF UDMURT UNIVERSITY

BIOLOGIJA. ZNANOSTI O ZEMLJI

UDK 612.017.1

I.V. Menshikov, K.V. Fomina, L.V. Beduleva, V.G. Sergeev EKSPERIMENTALNI MODEL ATEROSKLEROZE ŠTAKORA,

UZROKOVANO IMUNIZACIJOM NATIVNIM LJUDSKIM LIPOPROTEINIMA

Imunizacija štakora nativnim ljudskim LDL-om uzrokuje razvoj autoimune reakcije protiv nativnog LDL-a, praćene dislipoproteinemijom, povećanim volumenom perivaskularnog i epikardijalnog masnog tkiva te aterosklerotskim oštećenjem stijenke aorte, što podupire hipotezu o autoimunoj reakciji protiv nativnog LDL-a. je uzrok razvoja ove bolesti. Ateroskleroza u štakora izazvana imunizacijom s nativnim LDL-om primjeren je eksperimentalni model ljudske ateroskleroze.

Ključne riječi: aterom, ateroskleroza, autoimune reakcije, dislipidemija, nativni lipoproteini niske gustoće, eksperimentalni model ateroskleroze u štakora, epikardijalno salo.

Uvod

Ateroskleroza je temelj širokog spektra kardiovaskularnih bolesti i povezana je s mnogim autoimunim i zaraznim bolestima. Unatoč brojnim istraživanjima, etiologija i patogeneza ove bolesti ostaju nepoznate. Većina modernih hipoteza temelji se na ključnoj činjenici o povezanosti poremećenog metabolizma lipoproteina i stvaranja aterosklerotskih plakova. Međutim, zašto i kako dolazi do poremećaja metabolizma lipoproteina, što dovodi do razvoja bolesti, ostaje glavno nejasno pitanje aterogeneze. Literatura govori o mnogim vanjskim i unutarnjim čimbenicima koji dovode do poremećaja metabolizma lipoproteina; ti su podaci prikazani u brojnim pregledima. Jedna od najatraktivnijih hipoteza današnjice je hipoteza o autoimunoj prirodi ateroskleroze, prema kojoj je uzrok poremećaja metabolizma lipoproteina razvoj autoimune reakcije protiv modificiranih (oksidiranih) lipoproteina niske gustoće (mLDL). Rezultirajući imunološki kompleksi autoantitijela sa sLDL-om stvaraju efektorske mehanizme koji dovode do upale u stijenci krvnih žila. Prema ovoj hipotezi, razina sLDL i autoantitijela na njih trebala bi biti povezana s razvojem ateroskleroze. Međutim, jasna povezanost između njih nije pronađena, a dostupni podaci o razini autoantitijela na sLDL u bolesnika s aterosklerozom i zdravih ljudi su kontradiktorni. Ove činjenice bacaju sumnju na ideju o autoimunoj reakciji protiv oLDL kao uzroka indukcije i razvoja ateroskleroze. Istodobno, poznate su činjenice o normalnom postojanju autoantitijela na nLDL, čija razina značajno raste kod ateroskleroze. U studijama koje smo ranije proveli, utvrđeno je da ljudi s aterosklerozom (bolesnici s koronarnom bolešću srca) u usporedbi sa zdravim ljudima imaju značajno višu razinu antitijela na nLDL i nižu razinu antitijela na sLDL u krvi. Na temelju ovih i drugih činjenica formulirali smo hipotezu da je glavni uzrok dislipoproteinemije i aterogeneze razvoj autoimune reakcije na nativni, a ne na oksidirani LDL. Našu hipotezu podupiru i relativno nedavni nalazi istraživanja koji pokazuju da autoimune T-stanice koje prepoznaju epitope ApoB100 proteina nLDL potiču razvoj ateroskleroze, dok inhibicija odgovora T-stanica protiv prirodnog LDL-a potiskuje razvoj ateroskleroze. Jedan od najuvjerljivijih načina testiranja hipoteze usmjerene na određivanje etiološkog čimbenika u razvoju određene bolesti jest sposobnost da tim čimbenikom izazove razvoj bolesti u pokusnih životinja. Stoga, kako bismo testirali hipotezu, inducirali smo autoimunu reakciju na nLDL kod štakora tako što smo ih imunizirali nativnim ljudskim lipoproteinima niske gustoće (hnLDL). U skladu s hipotezom, razvoj autoimune reakcije na nLDL trebao bi dovesti do razvoja dislipoproteinemije i vaskularnog ateroma kao najznačajnijih znakova koji karakteriziraju razvoj ateroskleroze u ljudi.

Materijali i metode istraživanja

Wistar štakori imunizirani su nativnim ljudskim LDL-om (Sigma) u Freundovom nepotpunom adjuvansu (IF) (Sigma) jednom intradermalno u dozi od 200 µg. Kontrolnim životinjama ubrizgan je NAF. Krv je prikupljana jednom tjedno tijekom 13 tjedana srčanom punkcijom. Posljednje vađenje krvi obavljeno je 20 tjedana nakon imunizacije. U krvnom serumu određena je razina protutijela na ljudski nLDL, razina ukupnog kolesterola, LDL kolesterola i HDL kolesterola. Protutijela protiv nLDL određena su prema metodi koju je opisao V.N.Khlustov, 1999. Ukupni kolesterol određen je enzimatskom metodom pomoću Cholesterol FS kita (Diacon-DS, Rusija). LDL i HDL kolesterol određen je izravnom homogenom metodom korištenjem komercijalnih kitova “LDL kolesterol”, “HDL kolesterol” (ljudski). Podaci su prikazani kao razlika (A) prosječnih vrijednosti između skupine pokusnih i kontrolnih životinja. Za utvrđivanje značajnosti razlika korišten je Mann-Whitneyev test. 20 tjedana nakon imunizacije, svaki je štakor bio podvrgnut intrakardijalnoj perfuziji Immunofix fiksativom. Srce i dio aorte obojeni su na lipide Sudanom III (modificirano prema Holmanu, 1958). Drugi dio aorte podvrgnut je histološkom ispitivanju, u tu svrhu, žile su ugrađene u parafin. Sekcije debljine 6 µm obojene su hematoksilin-eozinom.

Rezultati i njihova rasprava

Kinetika protutijela na nLDL, promjene razine LDL kolesterola, HDL kolesterol tijekom imunološkog odgovora uzrokovanog imunizacijom štakora nativnim ljudskim LDL-om. Kako bismo testirali hipotezu da je uzrok aterogeneze razvoj autoimune reakcije protiv prirodnog LDL-a, pokušali smo inducirati autoimunu reakciju protiv prirodnog LDL-a kod štakora. Tipično, za izazivanje autoimunih bolesti u pokusnih životinja, koristi se imunizacija heterolognim antigenima sličnim autoantigenima. Opće je prihvaćeno da je razlog za razvoj autoimune reakcije tijekom imunizacije heterolognim antigenom sposobnost antigena da izazove aktivaciju limfocita koji unakrsno reagiraju s autoantigenom ili aktiviraju autoreaktivne limfocite kroz idiotip-antiidiotipske interakcije, kako mi prethodno su pokazali na eksperimentalnim modelima autoimune hemolitičke anemije i artritisa izazvanog kolagenom kod štakora. Stoga smo za induciranje autoimune reakcije protiv prirodnog LDL-a kod štakora koristili heterologni (ljudski) prirodni LDL.

Jednokratna imunizacija štakora s nativnim humanim LDL-om u NAF-u u dozi od 200 μg uzrokovala je povećanje razine protutijela na humani nLDL, što se dogodilo unutar 13 tjedana nakon imunizacije (slika 1). Nakon 20 tjedana, razine antitijela ostale su visoke. Rast protutijela na nativni humani LDL tijekom imunološkog odgovora bio je postupan; svaki novi porast razine protutijela na nativni humani LDL bio je spontan i dostizao je maksimum brže od prethodnog. Ova samoodrživa, samopojačavajuća priroda razvoja imunološkog odgovora karakteristična je za razvoj reakcija preosjetljivosti i autoimunih reakcija.

Povećanje razine protutijela na nLDL u imuniziranih štakora praćeno je povećanjem razine LDL kolesterola i smanjenjem HDL kolesterola u odnosu na kontrolne životinje (slika 1). Uočene promjene u metabolizmu lipoproteina općeprihvaćeni su znak razvoja ateroskleroze kod ljudi.

Promjena razine LDL kolesterola i HDL kolesterola u krvi štakora, kao i promjena razine antitijela na nativni humani LDL, imale su stupnjeviti karakter. Istovremeno, promjene u razini LDL i HDL kolesterola produbljuju se i postaju izraženije s novom fazom rasta antitijela (slika 1). Usporedba kinetike protutijela na nLDL i razine LDL i HDL kolesterola tijekom imunološkog odgovora jasno ukazuje na njihovu povezanost. Razvoj dislipoproteinemije, prisutnost odnosa između promjena u razini protutijela protiv nativnih lipoproteina i dislipidemije tijekom imunološkog odgovora ukazuje na razvoj autoimune reakcije na nativni štakorski LDL u štakora imuniziranih nativnim ljudskim LDL-om.

Riža. 1. Kinetika protutijela na nativni humani LDL, promjene razine LDL kolesterola i HDL kolesterola u krvi štakora imuniziranih nativnim LDL. Rezultati su prikazani kao razlika u srednjim vrijednostima između skupine štakora imuniziranih na nLDL (n=8) i skupine štakora kontrolne skupine (n=8). * - značajne razlike u usporedbi s kontrolnim životinjama str< 0,05, критерий Манна-Уитни

Razvoj aortnog ateroma u štakora imuniziranih nativnim ljudskim LDL-om. U kontrolnih štakora koji su primili jednu dozu NAF-a nisu nađene promjene u strukturi aorte. Intima aorte štakora predstavljena je u obliku jednog endotelnog sloja, koji je tijesno uz unutarnju elastičnu membranu; aortalni medij sastoji se od nekoliko slojeva mišićnih stanica i izvanstaničnog kolagenskog matriksa odijeljenog elastinskim lamelama; Adventicija aorte predstavljena je vezivnim i masnim tkivom (slika 2a).

Histološkom analizom aorte pokusnih štakora utvrđene su promjene karakteristične za aterosklerozu. Uočava se nekoliko vrsta promjena na stijenci aorte, koje se mogu smatrati različitim stupnjevima razvoja aterosklerotskog oštećenja. Na sl. Slika 2b prikazuje zadebljanje intime, dezorganizaciju medija, nakupine leukocita nalaze se u intimi i između medija i adventicije, elastična lamina se ne vidi, što može predstavljati rano aterosklerotsko oštećenje krvnih žila. Slika 2c prikazuje presjek aorte s dubljim poremećajima kompleksa intima-medija. Uočavaju se područja potpune destrukcije intime, otoka i eksponiranja medija. Dakle, jedna imunizacija štakora s prirodnim ljudskim LDL-om u NAF-u uzrokuje oštećenje stijenke aorte, tipično za aterosklerozu.

Povećanje volumena epikardijalnog i perivaskularnog masnog tkiva u štakora imuniziranih nativnim ljudskim LDL-om. Jednokratna imunizacija štakora s prirodnim ljudskim LDL-om uzrokovala je povećanje volumena epikardijalne masti (slika 3). Na sl. Slika 3. pokazuje da srce kontrolne životinje gotovo da i nema epikardijalne masti, dok se kod pokusnih životinja uočava njegov značajan volumen. Povećanje volumena epikardijalne masti kod štakora imuniziranih s hnLDL iznosi 250±35%.

Riža. 2. Stjenka aorte obojena hematoksilin-eozinom: a - stjenka aorte kontrolnih štakora; b - stijenka aorte štakora imuniziranih s nLDL. Uočava se zadebljanje intime, dezorganizacija medija i nakupljanje leukocita u stijenci žile. Elastična lamina nije određena; c - stijenka aorte u štakora imuniziranih s nLDL. Područje potpune degradacije intime, otoka i izloženosti medija. Duljina niti = 1200 ct

Riža. 3. Srce kontrolnih štakora (1) i štakora imuniziranih ljudskim nLDL (2), obojeno Sudanom. Tamna područja - epikardijalna mast

U pokusnih životinja utvrđeno je povećanje volumena perivaskularnog masnog tkiva – broja i veličine adipocita bijelog masnog tkiva u adventiciji (slika 4 a, b). Važno je napomenuti da se također promijenila priroda raspodjele lipida u adipocitima smeđeg masnog tkiva adventicije aorte. Neki adipociti smeđeg masnog tkiva sadrže male lipidne kapljice,

obično raspršene po citoplazmi, postale su veće, spojene i lokalizirane u središtu stanica (sl. 4c, d). Može se pretpostaviti da je u eksperimentalnim uvjetima došlo ne samo do povećanja broja stanica smeđeg masnog tkiva aorte, već i do njihove postupne transformacije u adipocite bijelog masnog tkiva.

Riža. 4. Perivaskularno masno tkivo: a - adipociti aorte kontrolnih životinja; b - adipociti aorte štakora imuniziranih s nLDL; c, d - transformacija adipocita smeđeg masnog tkiva u adipocite bijelog masnog tkiva u adventiciji i periadventiciji aorte štakora imuniziranih s nLDL. (1*, 2*, 3* - uzastopne faze transformacije adipocita); 1 - mediji; 2 - adventicija; 3 - periadventitia. Dužina linije (A, B, C) = 1400 ct, D - 420 ct

U novije vrijeme velika se pažnja posvećuje ulozi epikardijalnog i perivaskularnog masnog tkiva u patogenezi ateroskleroze. Povećanje volumena epikardijalnog masnog tkiva danas se smatra markerom koronarne ateroskleroze i prognostičkim pokazateljem njezina razvoja. Perivaskularno masno tkivo koje okružuje arterije također je uključeno u lokalnu stimulaciju stvaranja aterosklerotskog plaka. Rezultati in vitro i in vivo pokazali su da perivaskularno masno tkivo ima proupalna svojstva i sposobno je inducirati aterosklerotične procese u stijenci žile, što potkrepljuje hipotezu da je oštećenje stijenke žile inducirano s njezine vanjske strane. Stoga, oštećenje koje smo identificirali na unutarnjoj stijenci aorte kod štakora može biti uzrokovano reakcijom perivaskularnog masnog tkiva na imunizaciju štakora s ljudskim nLDL-om.

U biti, dobili smo novi eksperimentalni model ateroskleroze. Unatoč činjenici da su poznati mnogi eksperimentalni modeli ateroskleroze, danas ne postoji adekvatan model koji bi u potpunosti reproducirao sve stadije i znakove ljudske ateroskleroze. Eksperimentalni model ateroskleroze u štakora koji smo razvili, induciran imunizacijom nativnim ljudskim LDL-om, reproducira glavne metaboličke i patofiziološke znakove bolesti te je stoga adekvatan eksperimentalni model humane ateroskleroze. Eksperimentalni model otvara mogućnost proučavanja uzročno-posljedičnih odnosa između procesa uključenih u patogenezu ateroskleroze; mehanizmi poremećaja prirodne tolerancije na nativni LDL, što dovodi do ateroskleroze; povezanosti ateroskleroze s infekcijama i drugim autoimunim bolestima.

Dakle, imunizacija štakora nativnim ljudskim LDL-om uzrokuje razvoj autoimune reakcije protiv nativnog LDL-a, praćene dislipoproteinemijom, povećanjem volumena perivaskularnog i epikardijalnog masnog tkiva i aterosklerotskim oštećenjem stijenke aorte, što govori u prilog hipoteze da je autoimuna reakcija protiv nativnih

LDL je uzrok ove bolesti. Ateroskleroza u štakora izazvana imunizacijom s nativnim ljudskim LDL-om primjeren je eksperimentalni model ljudske ateroskleroze.

Priznanja

Rad je proveden u okviru državne narudžbe Ministarstva obrazovanja i znanosti Ruske Federacije za istraživanje na temu „Autoimuni mehanizmi ateroskleroze. Novi eksperimentalni model ateroskleroze u štakora” br. 4.5505.2011.

BIBLIOGRAFIJA

1. Masia M., Padilla S., Robledano C. et al. Procjena funkcije endotela i subkliničke ateroskleroze u vezi s virusom hepatitisa C u bolesnika zaraženih HIV-om: studija presjeka // BMC Infect. Dis. 2011. Vol. 11. Str. 265.

2. Muhlestein J.B. Kronična infekcija i koronarna ateroskleroza hoće li se hipoteza ikada doista obistiniti? // J. Am. Coll. Cardiol. 2011. Vol. 58. Str. 2007-2009.

3. Stassen F.R., Vainas T., Bruggeman C.A. Infekcija i ateroskleroza. Alternativni pogled na zastarjelu hipotezu // Pharmacol. Rep. 2008. Vol. 60. Str. 85-92.

4. Symmons D.P., Gabriel S.E. Epidemiologija KVB u reumatskim bolestima, s fokusom na RA i SLE // Nat. vlč. Rheumatol. 2011. Vol. 7. str. 399-408.

5. Galkina E., Ley K. Imunološki i upalni mehanizmi ateroskleroze // Annu Rev. Immunol. 2009. Vol.

6. Libby P., Okamoto Y., Rocha V.Z. et al. Upala kod ateroskleroze: prijelaz iz teorije u praksu // Circ. J. 2010. Vol. 74. Str. 213-220.

7. Šah P.K. Preostali rizik i razine kolesterola lipoproteina visoke gustoće: postoji li veza? // Rev. Cardiovasc. Med. 2011. Vol. 12. Str. 55-59.

8. Steinberg D. LDL modifikacija hipoteze aterogeneze: ažuriranje // J. Lipid Res. 2009. Vol. 50. Str. 376-381.

9. Klimov A.N. Autoimuna teorija aterogeneze i koncept modificiranih lipoproteina // Vestn. Akad. Med. Nauk SSSR. 1990. Vol. 11. Str. 30-36.

10. Klimov A.N., Nagornev V.A. Evolucija koncepta aterogeneze kolesterola od Anitchkova do naših dana // Pediatr. Pathol Mol. Med. 2002. Vol. 21. Str. 307-320.

11. Virella G., Lopes-Virella M.F. Aterogeneza i humoralni imunološki odgovor na modificirane lipoproteine ​​// Atherosclerosis. 2008. Vol. 200. Str. 239-246.

12. Gounopoulos P., Merki E., Hansen L.F. et al. Protutijela na oksidirane lipoproteine ​​niske gustoće: epidemiološke studije i potencijalna klinička primjena u kardiovaskularnim bolestima // Minerva Cardioangiol. 2007. Vol. 55. Str. 821-837.

13. Mandal K., Jahangiri M., Xu Q. Autoimuni mehanizmi ateroskleroze // Handb. Exp. Pharmacol. 2005. Vol. 170. Str. 723-743.

14. Matsuura E., Kobayashi K., Inoue K. et al. Intravenski imunoglobulin i ateroskleroza // Clin. vlč. Alergijski imunol. 2005. Vol 29. P. 311-319.

15. Weinbrenner T., Cladellas M., Covas M.I. et al. Visoki oksidativni stres u bolesnika sa stabilnom koronarnom bolešću srca // Ateroskleroza. 2003. Vol. 168. Str. 99-106.

16. Khlustov V.N. Kvantitativno određivanje autoantitijela na lipoproteine ​​niske gustoće // Klinička laboratorijska dijagnostika. 1999. br. 4. str. 17-20.

17. Menshikov I.V., Makarova M.I., Bulatova N.I. i dr. Autoimune reakcije u patogenezi ateroskleroze // Imunologija. 2010. br. 5. str. 242-246.

18. Hermansson A., Ketelhuth D., Strodthoff D. et al. Inhibicija odgovora T-stanica na nativni lipoprotein niske gustoće smanjuje aterosklerozu // J. Exp. Med. 2010. Vol. 207. Str. 1081-1093.

19. Ruža N.R. Infekcija, mimici i autoimuna bolest. J. Clin. Investirati. 2001. Vol. 107. R. 943-944.

20. Wucherpfennig K.W. Mehanizmi za indukciju autoimunosti infektivnim agensima // J. Clin. Investirati. 2001. Vol. 108. Str. 1097-1104.

21. Menshikov I., Beduleva L. Dokazi u korist uloge idiotipske mreže u indukciji autoimune hemolitičke anemije: teorijske i eksperimentalne studije // Int. Immunol. 2008. Vol. 20. Str. 193-198.

22. Beduleva L., Menshikov I. Uloga interakcija idiotip-anti-idiotip u indukciji artritisa izazvanog kolagenom kod štakora // Immunobiology. 2010. Vol. 215. Str. 963-970.

23. Djaberi R., Schuijf J.D., van Werkhoven J.M. et al. Odnos epikardijalnog masnog tkiva i koronarne ateroskleroze // Am. J. Cardiol. 2008. Vol. 102. Str. 1602-1607.

24. Verhagen S.N., Visseren F.L., Perivaskularno masno tkivo kao uzrok ateroskleroze // Ateroskleroza. 2011. Vol. 214. Str. 3-10.

25. Yorgun H., Canpolat U., Hazirolan T. et al. Debljina epikardijalnog masnog tkiva predviđa aterosklerozu descendentne torakalne aorte prikazanu multidetektorskom kompjuteriziranom tomografijom // Int. J. Cardiovasc. Imaging. 2011.

26. Xiangdong L., Yuanwu L., Hua Z. et al. Životinjski modeli za istraživanje ateroskleroze: pregled // Protein Cell. 2011. Vol. 2. Str. 189-201.

27. Russell J.C., Proctor S.D. Mali životinjski modeli kardiovaskularnih bolesti: alati za proučavanje uloge metaboličkog sindroma, dislipidemije i ateroskleroze // Cardiovasc. Pathol. 2006. Vol.15. Str. 318-330.

28. Zaragoza C., Gomez-Guerrero C., Martin-Ventura J.L. et al. Animalni modeli kardiovaskularnih bolesti // Journal of Biomedicine and Biotechnology. 2011. doi:10.1155/2011/497841.

Primljeno u urednici 02.12.11

I. V. Menjšikov, K. V. Fomina, L. V. Beduljeva, V. G. Sergejev

Novi eksperimentalni mišji model ateroskleroze imunizacijom ljudskim prirodnim lipoproteinima niske gustoće

Imunizacija štakora nativnim ljudskim LDL-om dovodi do anti-nLDL autoimune reakcije praćene povećanjem razine LDL-C, smanjenjem HDL-C i epikardijalnim i perivaskularnim povećanjem volumena masnog tkiva, zajedno s destrukcijom endotela i poremećajem medija . Dobiveni rezultati potvrđuju hipotezu da je autoimuna reakcija na nLDL uzrok ateroskleroze. Naš mišji model ateroskleroze induciran heterolognim nLDL-om reproducira ključne metaboličke i patološke značajke ljudske ateroskleroze i prikladan je eksperimentalni model ove bolesti.

Ključne riječi: aterom, ateroskleroza, autoimunost, dislipidemija, epikardijalno masno tkivo, nativni lipoproteini niske gustoće, štakorski model ateroskleroze.

Menjšikov Igor Viktorovič,

Savezna državna proračunska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja "Udmurt State University"

Email: [e-mail zaštićen]

Fomina Ksenia Vladimirovna, inženjer

Savezna državna proračunska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja "Udmurt State University"

426034, Rusija, Iževsk, ul. Sveučilišna, 1 (zgrada 1)

Email: [e-mail zaštićen]

Beduleva Ljubov Viktorovna,

Doktor bioloških znanosti, prof

Savezna državna proračunska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja "Udmurt State University"

426034, Rusija, Iževsk, ul. Sveučilišna, 1 (zgrada 1)

Email: [e-mail zaštićen]

Sergeev Valery Georgievich,

Doktor bioloških znanosti, prof

Savezna državna proračunska obrazovna ustanova visokog stručnog obrazovanja "Udmurt State University"

426034, Rusija, Iževsk, ul. Sveučilišna, 1 (zgrada 1)

Email: [e-mail zaštićen]

Menshikov I.V., doktor biologije, profesor Udmurt State University

426034, Rusija, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/1 E-mail: [e-mail zaštićen]

Fomina K.V., inženjer Udmurt State University

426034, Rusija, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/1 E-mail: [e-mail zaštićen]

Beduleva L.V., doktorica biologije, profesorica Udmurt State University

426034, Rusija, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/1 E-mail: [e-mail zaštićen]

Sergeev V.G., doktor biologije, profesor Udmurt State University

426034, Rusija, Izhevsk, Universitetskaya st., 1/1 E-mail: [e-mail zaštićen]

Izvorno značenje pojma "ateroskleroza", Marchand 1904., svodila se na samo dvije vrste promjena: nakupljanje masnih tvari u obliku kašastih masa u unutarnjoj ovojnici arterija (od grčkog athere - kaša) i samu sklerozu - zadebljanje vezivnog tkiva. zid arterije (od grčkog scleras - tvrdo). Suvremeno tumačenje ateroskleroze mnogo je šire i uključuje ... “razne kombinacije promjena u intimi arterija, koje se očituju u obliku žarišnog taloženja lipida, složenih ugljikohidratnih spojeva, krvnih elemenata i produkata koji cirkuliraju u njoj, stvaranje vezivno tkivo i taloženje kalcija” (definicija SZO).

Sklerotične žile (najčešća lokacija je aorta, arterije srca, mozga, donjih ekstremiteta) karakteriziraju povećana gustoća i krhkost. Zbog smanjenja elastičnih svojstava ne mogu adekvatno mijenjati svoj lumen ovisno o potrebi organa ili tkiva za opskrbom krvlju.

U početku, funkcionalna inferiornost sklerotično promijenjenih žila, a time i organa i tkiva, otkriva se tek kada se na njih postavljaju povećani zahtjevi, tj. kada se povećava opterećenje. Daljnje napredovanje aterosklerotskog procesa može dovesti do smanjene učinkovitosti čak iu mirovanju.

Snažan stupanj aterosklerotskog procesa, u pravilu, prati sužavanje, pa čak i potpuno zatvaranje lumena arterija. Uz polaganu sklerozu arterija u organima s poremećenom opskrbom krvlju dolazi do atrofičnih promjena s postupnom zamjenom funkcionalno aktivnog parenhima vezivnim tkivom.

Naglo sužavanje ili potpuno zatvaranje lumena arterije (u slučaju tromboze, tromboembolije ili krvarenja u plak) dovodi do nekroze područja organa s poremećenom cirkulacijom krvi, odnosno do srčanog udara. Infarkt miokarda najčešća je i najopasnija komplikacija ateroskleroze koronarnih arterija.

Eksperimentalni modeli. Godine 1912. N. N. Anichkov i S. S. Khalatov predložili su metodu za modeliranje ateroskleroze kod kunića uvođenjem kolesterola unutra (kroz cijev ili miješanjem s običnom hranom). Izražene aterosklerotske promjene razvile su se nakon nekoliko mjeseci uz svakodnevnu primjenu 0,5 - 0,1 g kolesterola na 1 kg tjelesne težine. U pravilu su bili popraćeni povećanjem razine kolesterola u krvnom serumu (3-5 puta u odnosu na početnu razinu), što je bila osnova za pretpostavku vodeće patogenetske uloge u razvoju ateroskleroze. hiperkolesterolemija. Ovaj se model lako može reproducirati ne samo na zečevima, već i na kokošima, golubovima, majmunima i svinjama.

Kod pasa i štakora otpornih na kolesterol, ateroskleroza se reproducira kombiniranim učinkom kolesterola i metiltiouracila, koji potiskuje rad štitnjače. Ova kombinacija dva čimbenika (egzogeni i endogeni) dovodi do dugotrajne i teške hiperkolesterolemije (preko 26 mmol/l - 100 mg%). Dodavanje maslaca i žučnih soli u hranu također doprinosi razvoju ateroskleroze.

U kokoši (pijetlova) se nakon dugotrajne (4 - 5 mjeseci) izloženosti dietilstilbestrolu razvija eksperimentalna ateroskleroza aorte. U ovom slučaju, aterosklerotske promjene pojavljuju se na pozadini endogene hiperkolesterolemije, što je posljedica kršenja hormonske regulacije metabolizma.

Etiologija. Navedeni eksperimentalni primjeri, kao i opažanja spontane ateroskleroze kod ljudi i njezine epidemiologije, pokazuju da se ovaj patološki proces razvija kao rezultat zajedničkog djelovanja niza čimbenika (ekoloških, genetskih, prehrambenih). U svakom pojedinačnom slučaju jedan od njih dolazi do izražaja. Postoje čimbenici koji uzrokuju aterosklerozu i čimbenici koji doprinose njezinu razvoju.

Na riža. 19.12 dan je popis glavnih etioloških čimbenika (čimbenika rizika) aterogeneze. Neki od njih (nasljedstvo, spol, dob) su endogeni. Svoj učinak očituju od trenutka rođenja (spol, nasljeđe) ili u određenoj fazi postnatalne ontogeneze (dob). Ostali čimbenici su egzogeni. Ljudski organizam se susreće s njihovim djelovanjem u različitim dobnim razdobljima.

Uloga nasljednih faktora Pojavu ateroskleroze potvrđuju statistički podaci o visokoj učestalosti koronarne bolesti u pojedinim obiteljima, kao i kod jednojajčanih blizanaca. Riječ je o nasljednim oblicima hiperlipoproteinemije, genetskim abnormalnostima staničnih receptora za lipoproteine.

Kat. U dobi od 40 do 80 godina muškarci pate od ateroskleroze i infarkta miokarda aterosklerotske prirode češće nego žene (u prosjeku 3 do 4 puta). Nakon 70 godina, učestalost ateroskleroze kod muškaraca i žena približno je ista. To ukazuje da se incidencija ateroskleroze kod žena javlja u kasnijem razdoblju. Te su razlike povezane, s jedne strane, s nižom početnom razinom kolesterola i njegovim sadržajem uglavnom u frakciji neaterogenih a-lipoproteina u krvnom serumu žena, as druge strane, s antisklerotičnim učinkom ženskih spolnih hormona. Smanjenje funkcije spolnih žlijezda zbog starosti ili iz bilo kojeg drugog razloga (uklanjanje jajnika, njihovo zračenje) uzrokuje povećanje razine kolesterola u serumu i oštru progresiju ateroskleroze.

Pretpostavlja se da se zaštitni učinak estrogena svodi ne samo na regulaciju kolesterola u krvnom serumu, već i na druge vrste metabolizma u arterijskoj stijenci, posebice oksidativni. Ovaj antisklerotični učinak estrogena očituje se uglavnom u odnosu na koronarne žile.

Dob. Oštar porast učestalosti i ozbiljnosti aterosklerotskih vaskularnih lezija zbog dobi, osobito uočljiv nakon 30 godina (vidi. riža. 19.12), potaknula je neke istraživače na ideju da je ateroskleroza funkcija dobi i da je isključivo biološki problem [Davydovsky I.V., 1966.]. To objašnjava pesimističan stav prema praktičnom rješenju problema u budućnosti. Većina istraživača je, međutim, mišljenja da su dobne i aterosklerotične promjene na krvnim žilama različiti oblici arterioskleroze, osobito u kasnijim fazama razvoja, ali njezinom razvoju doprinose dobne promjene na krvnim žilama. Utjecaj starosti, koji potiče aterosklerozu, očituje se u obliku lokalnih strukturnih, fizikalno-kemijskih i biokemijskih promjena u stijenci arterija te općih metaboličkih poremećaja (hiperlipemija, hiperlipoproteinemija, hiperkolesterolemija) i njegove regulacije.

Pretjerana prehrana. Eksperimentalne studije N. N. Anichkova i S. S. Khalatova ukazale su na važnost etiološke uloge prekomjerne prehrane u pojavi spontane ateroskleroze, posebice prekomjernog unosa masti iz hrane. Iskustva zemalja s visokim životnim standardom uvjerljivo dokazuju da što se više energetskih potreba podmiruje životinjskim mastima i hranom koja sadrži kolesterol, to je veća razina kolesterola u krvi i učestalost ateroskleroze. Naprotiv, u zemljama gdje životinjske masti čine mali dio energetske vrijednosti dnevne prehrane (oko 10%), učestalost ateroskleroze je niska (Japan, Kina).

U skladu s programom razvijenim u SAD-u, na temelju ovih činjenica, smanjenje unosa masti sa 40% ukupnih kalorija na 30% do 2000. godine trebalo bi smanjiti smrtnost od infarkta miokarda za 20 - 25%.

Stres. Učestalost ateroskleroze veća je kod osoba u “stresnim profesijama”, tj. profesijama koje zahtijevaju dugotrajnu i jaku živčanu napetost (liječnici, učitelji, predavači, administrativno osoblje, piloti i dr.).

Općenito, učestalost ateroskleroze veća je među urbanim stanovništvom u odnosu na ruralno stanovništvo. To se može objasniti činjenicom da je u velikom gradu osoba češće izložena neurogenim stresnim utjecajima. Eksperimenti potvrđuju moguću ulogu neuropsihičkog stresa u nastanku ateroskleroze. Kombinaciju prehrane s visokim udjelom masti i živčane napetosti treba smatrati nepovoljnom.

Tjelesna neaktivnost. Sjedilački način života i nagli pad tjelesne aktivnosti (hipodinamija), karakteristični za ljude u drugoj polovici 20. stoljeća, još su jedan važan čimbenik aterogeneze. Ovo stajalište podupire manja učestalost ateroskleroze među fizičkim radnicima i veća učestalost među osobama koje se bave umnim radom; brža normalizacija razine kolesterola u krvnom serumu nakon njegovog prekomjernog unosa izvana pod utjecajem tjelesne aktivnosti.

Eksperiment je otkrio izražene aterosklerotične promjene u arterijama kunića nakon smještaja u posebne kaveze, što je značajno smanjilo njihovu motoričku aktivnost. Posebnu aterogenu opasnost predstavlja kombinacija sjedilačkog načina života i prekomjerne prehrane.

Intoksikacija. Utjecaj alkohola, nikotina, intoksikacija bakterijskog podrijetla i intoksikacija uzrokovana raznim kemikalijama (fluoridi, CO, H 2 S, olovo, benzen, živini spojevi) također su faktori koji doprinose razvoju ateroskleroze. Kod većine ispitanih intoksikacija zabilježeni su ne samo opći poremećaji metabolizma masti karakteristični za aterosklerozu, već i tipične distrofične i infiltrativno-proliferativne promjene u stijenci arterija.

Arterijska hipertenzijaČini se da nema samostalan značaj kao faktor rizika. O tome svjedoče iskustva zemalja (Japan, Kina), čije stanovništvo često boluje od hipertenzije, a rijetko od ateroskleroze. Međutim, visoki krvni tlak postaje sve važniji čimbenik koji pridonosi razvoju ateroskleroze.

faktor u kombinaciji s drugima, osobito ako prelazi 160/90 mm Hg. Umjetnost. Tako je pri istoj razini kolesterola učestalost infarkta miokarda s hipertenzijom pet puta veća nego s normalnim krvnim tlakom. U pokusu na kunićima čija je hrana bila nadopunjena kolesterolom, aterosklerotske promjene razvijaju se brže i postižu veći opseg u pozadini hipertenzije.

Hormonalni poremećaji, metaboličke bolesti. U nekim slučajevima, ateroskleroza se javlja na pozadini prethodnih hormonalnih poremećaja (dijabetes melitus, miksedem, smanjena funkcija spolnih žlijezda) ili metaboličkih bolesti (giht, pretilost, ksantomatoza, nasljedni oblici hiperlipoproteinemije i hiperkolesterolemije). O etiološkoj ulozi hormonalnih poremećaja u nastanku ateroskleroze svjedoče i navedeni pokusi eksperimentalnog umnožavanja ove patologije u životinja utjecajem na endokrine žlijezde.

Patogeneza. Postojeće teorije o patogenezi ateroskleroze mogu se svesti na dvije, bitno različite u odgovorima na pitanje: što je u aterosklerozi primarno, a što sekundarno, odnosno što je uzrok, a što posljedica - lipoidoza unutarnje obloge arterija ili degenerativno-proliferativne promjene u potonjima. To je pitanje prvi postavio R. Virchow (1856). On je prvi na to odgovorio ističući kako “u svim uvjetima proces vjerojatno počinje određenim popuštanjem osnovne tvari vezivnog tkiva od koje se najvećim dijelom sastoji unutarnji sloj arterija”.

Od tada je započela ideja njemačke škole patologa i njezinih sljedbenika u drugim zemljama, prema kojoj se s aterosklerozom u početku razvijaju distrofične promjene u unutarnjoj ovojnici stijenke arterije, a dolazi do taloženja lipida i kalcijevih soli. sekundarna pojava. Prednost ovog koncepta je u tome što može objasniti razvoj spontane i eksperimentalne ateroskleroze kako u slučajevima kada postoje izraženi poremećaji metabolizma kolesterola, tako iu njihovom odsustvu. Autori ovog koncepta primarnu ulogu pridaju arterijskom zidu, tj. supstratu koji je izravno uključen u patološki proces. “Ateroskleroza nije samo i ne toliko odraz općih metaboličkih promjena (u laboratoriju one mogu biti čak i nedokučive), nego prije derivat vlastitih strukturnih, fizičkih i kemijskih transformacija supstrata arterijske stijenke... primarni čimbenik koji dovodi do ateroskleroze leži upravo u samoj arterijskoj stijenci, u njenoj strukturi i enzimskom sustavu" [Davydovsky I.V., 1966.].

Za razliku od ovih pogleda, od eksperimenata N. N. Anichkova i S. S. Khalatova, uglavnom zahvaljujući istraživanjima domaćih i američkih autora, koncept uloge u razvoju ateroskleroze općih metaboličkih poremećaja u tijelu, praćenih hiperkolesterolemijom, hiperkolesterolemijom, - i dislipoproteinemija, uspješno je razvijena. S ove točke gledišta, ateroskleroza je posljedica primarne difuzne infiltracije lipida, posebice kolesterola, u nepromijenjenu unutarnju ovojnicu arterija. Daljnje promjene u zidu krvnih žila (fenomeni mukoidnog edema, distrofične promjene u fibroznim strukturama i staničnim elementima subendotelnog sloja, produktivne promjene) razvijaju se zbog prisutnosti lipida u njemu, tj. sekundarne su.

U početku se vodeća uloga u povećanju razine lipida, osobito kolesterola u krvi, pripisivala nutritivnom faktoru (pretjeranoj prehrani), po čemu je i dobila naziv odgovarajuća teorija o nastanku ateroskleroze - prehrambeni. Međutim, vrlo brzo je morala biti dopunjena, jer je postalo očito da se ne mogu svi slučajevi ateroskleroze staviti u uzročnu vezu s nutritivnom hiperkolesterolemijom. Prema teorija kombinacije N. N. Anichkova, u razvoju ateroskleroze, osim čimbenika prehrane, endogeni poremećaji metabolizma lipida i njegove regulacije, mehanički učinci na stijenku krvnih žila, promjene krvnog tlaka, uglavnom njegovo povećanje, kao i distrofične promjene u stijenci arterija sami su važni. U ovoj kombinaciji uzroka i mehanizama aterogeneze neki (nutritivna i/ili endogena hiperkolesterolemija) imaju ulogu inicijalnog čimbenika. Drugi ili osiguravaju povećanu opskrbu kolesterola u stijenku žile ili smanjuju njegovo izlučivanje iz nje putem limfnih žila.

Kolesterol se u krvi nalazi u hilomikronima (fine čestice neotopljene u plazmi) i lipoproteinima - supramolekularnim heterogenim kompleksima triglicerida, estera kolesterola (jezgra), fosfolipida, kolesterola i specifičnih proteina (apoproteini: APO A, B, C, E) tvoreći površinski sloj. Postoje određene razlike između lipoproteina u veličini, omjeru jezgre i ljuske, kvalitativnom sastavu i aterogenosti.

Identificirane su četiri glavne frakcije lipoproteina krvne plazme ovisno o gustoći i elektroforetskoj pokretljivosti.

Treba napomenuti visok sadržaj proteina i nizak sadržaj lipida u frakciji lipoproteina visoke gustoće (HDL - α-lipoproteini) i, obrnuto, nizak sadržaj proteina i visok sadržaj lipida u frakcijama hilomikrona, lipoproteina vrlo niske gustoće (VLDL). - pre-β-lipoproteini ) i lipoproteini niske gustoće (LDL - β-lipoproteini).

Dakle, lipoproteini krvne plazme dostavljaju kolesterol i trigliceride sintetizirane i dobivene iz hrane do mjesta njihove upotrebe i skladištenja.

HDL ima antiaterogeni učinak obrnutim transportom kolesterola iz stanica, uključujući iz krvnih žila, u jetru s naknadnim izlučivanjem iz tijela u obliku žučnih kiselina. Preostale frakcije lipoproteina (osobito LDL) su aterogene, uzrokujući prekomjerno nakupljanje kolesterola u stijenci krvnih žila.

U stol 5 Dana je klasifikacija primarne (genetski uvjetovane) i sekundarne (stečene) hiperlipoproteinemije s različitim stupnjevima težine aterogenog djelovanja. Kako proizlazi iz tablice, glavnu ulogu u nastanku ateromatoznih promjena na krvnim žilama imaju LDL i VLDL, njihova povećana koncentracija u krvi, te prekomjerno ulaženje u vaskularnu intimu.

Prekomjerni transport LDL i VLDL u vaskularnu stijenku rezultira oštećenjem endotela.

U skladu s konceptom američkih istraživača I. Goldsteina i M. Browna, LDL i VLDL ulaze u stanice interakcijom sa specifičnim receptorima (APO B, E-glikoproteinski receptori), nakon čega se endocitno hvataju i stapaju s lizosomima. U tom se slučaju LDL razgrađuje na proteine ​​i estere kolesterola. Proteini se razgrađuju u slobodne aminokiseline, koje napuštaju stanicu. Esteri kolesterola podliježu hidrolizi u slobodni kolesterol, koji ulazi u citoplazmu iz lizosoma i zatim se koristi u razne svrhe (stvaranje membrane, sinteza steroidnih hormona itd.). Važno je da ovaj kolesterol inhibira svoju sintezu iz endogenih izvora, u višku stvara “rezerve” u obliku estera kolesterola i masnih kiselina, ali što je najvažnije, mehanizmom povratne sprege inhibira sintezu novih receptora za aterogene lipoproteine ​​i njihov daljnji ulazak u stanicu. Uz regulirani mehanizam transporta LP posredovan receptorima, koji osigurava unutarnje potrebe stanica za kolesterolom, opisan je interendotelni transport, kao i tzv. neregulirana endocitoza, koja je transcelularna, uključujući transendotelni vezikularni transport LDL i VLDL s naknadna egzocitoza (u intimu arterija iz endotela, makrofaga, glatkih mišićnih stanica).

Uzimajući u obzir navedene ideje mehanizam početne faze ateroskleroze, karakteriziran prekomjernim nakupljanjem lipida u intimi arterija, može biti uzrokovan:

1. Genetska anomalija endocitoze LDL-a posredovane receptorima (odsutnost receptora - manje od 2% norme, smanjenje njihovog broja - 2 - 30% norme). Prisutnost takvih nedostataka nađena je u obiteljskoj hiperkolesterolemiji (hiperbetalipoproteinemija tipa II A) u homo- i heterozigota. Uzgajana je linija kunića (Watanabe) s nasljednim defektom LDL receptora.

2. Preopterećenje endocitoze posredovane receptorima kod alimentarne hiperkolesterolemije. U oba slučaja dolazi do naglog povećanja nereguliranog endocitotskog unosa čestica lijeka od strane endotelnih stanica, makrofaga i glatkih mišićnih stanica vaskularne stijenke zbog teške hiperkolesterolemije.

3. Usporavanje uklanjanja aterogenih lipoproteina iz vaskularne stijenke kroz limfni sustav zbog hiperplazije, hipertenzije i upalnih promjena.

Značajna dodatna točka su različite transformacije (modifikacije) lipoproteina u krvi i vaskularnom zidu. Govorimo o stvaranju u uvjetima hiperkolesterolemije autoimunih kompleksa LP - IgG u krvi, topivih i netopivih kompleksa LP s glikozaminoglikanima, fibronektinom, kolagenom i elastinom u vaskularnoj stijenci (A. N. Klimov, V. A. Nagornev).

U usporedbi s prirodnim lijekovima, unos modificiranih lijekova od strane stanica intime, prvenstveno makrofaga (putem kolesterolom nereguliranih receptora), naglo se povećava. Vjeruje se da je to razlog transformacije makrofaga u takozvane pjenaste stanice, koje čine morfološku osnovu faze bojenja lipida i daljnjim napredovanjem - aterom. Migraciju krvnih makrofaga u intimu osigurava monocitni kemotaktički faktor, nastao pod utjecajem LP i interleukina-1, koji se oslobađa iz samih monocita.

U završnoj fazi se formiraju fibrozni plakovi kao odgovor glatkih mišićnih stanica, fibroblasta i makrofaga na oštećenje, stimuliran čimbenicima rasta trombocita, endotelnih stanica i glatkih mišićnih stanica, kao i stadij kompliciranih lezija - kalcifikacija, stvaranje tromba i tako dalje. ( riža. 19.13).

Gornji koncepti patogeneze ateroskleroze imaju svoje prednosti i slabosti. Najvrjednija prednost koncepta općih metaboličkih poremećaja u tijelu i primarne lipoidoze arterijske stijenke je prisutnost eksperimentalnog modela kolesterola. Koncept primarnog značaja lokalnih promjena arterijske stijenke, unatoč činjenici da je izražen prije više od 100 godina, još nema uvjerljiv eksperimentalni model.

Kao što se može vidjeti iz gore navedenog, općenito se mogu nadopunjavati.

Godine 1912. N. N. Anichkov i S. S. Khalatov predložili su metodu za modeliranje ateroskleroze kod kunića uvođenjem kolesterola unutra (kroz cijev ili miješanjem s običnom hranom). Izražene aterosklerotske promjene razvile su se nakon nekoliko mjeseci uz svakodnevnu primjenu 0,5 - 0,1 g kolesterola na 1 kg tjelesne težine.

U pravilu su bili popraćeni povećanjem razine kolesterola u krvnom serumu (3-5 puta u odnosu na početnu razinu), što je bila osnova za pretpostavku vodeće patogenetske uloge u razvoju ateroskleroze-hiperkolesterolemije. Ovaj se model lako može reproducirati ne samo na zečevima, već i na kokošima, golubovima, majmunima i svinjama.

Kod pasa i štakora otpornih na kolesterol, ateroskleroza se reproducira kombiniranim učinkom kolesterola i metiltiouracila, koji potiskuje rad štitnjače. Ova kombinacija dva čimbenika (egzogeni i endogeni) dovodi do dugotrajne i teške hiperkolesterolemije (preko 26 mmol/l - 100 mg%). Dodavanje maslaca i žučnih soli u hranu također doprinosi razvoju ateroskleroze.

U kokoši (pijetlova) se nakon dugotrajne (4 - 5 mjeseci) izloženosti dietilstilbestrolu razvija eksperimentalna ateroskleroza aorte. U ovom slučaju, aterosklerotske promjene pojavljuju se na pozadini endogene hiperkolesterolemije, što je posljedica kršenja hormonske regulacije metabolizma.

Više o temi Eksperimentalni modeli:

1. 4.2. Osnovne odredbe kisik-peroksidnog modela "spontane" malignosti
2. Desimpatizacija srca u modelima kasnog kliničkog stadija Parkinsonove bolesti
3. Eksperimentalni modeli. Akutni (difuzni) glomerulonefritis.
4. Model neuropatske boli nakon ubrizgavanja tumorskih stanica u koštane strukture
5. Poglavlje 3. EKSPERIMENTALNA PROCJENA GLAVNIH KARIKA U PATOGENEZI KEMORADIJACIJSKOG ORALNOG MUKOZITISA KADA IH MODELIRAMO NA MALIM LABORATORIJSKIM ŽIVOTINJAMA