Александър Е. Березин

Потърсете останалите статии от автора в:
Google Scholar | PubMed

Александър А. Кремцер

Потърсете останалите статии от автора в:
Google Scholar | PubMed

Татяна А. Березина

Потърсете останалите статии от автора в:
Google Scholar | PubMed

Юлия В. Мартовицкая

Потърсете останалите статии от автора в:
Google Scholar | PubMed

Татяна Самура

Потърсете останалите статии от автора в:
Google Scholar | PubMed

Онлайн показатели

Статистика от Dimensions.ai

Статистика от PlumX

Изпратено: 27 януари 2017 г. | Публикувано: 27 януари 2017 г.

Том 4 № 1 (2017) | DOI: 10.15419/bmrat.v4i1.147 | Номер на страница: 1110-1128

HTML разгледан: 1424 пъти | Изтеглете PDF изтеглено: 379 пъти | Преглед на статията изтеглена: 21 пъти |

Резюме

Въведение: Циркулиращите микрочастици, получени от апоптотични ендотелни клетки (EMP), са маркер за ендотелна дисфункция и сърдечно-съдов (CV) риск при пациенти със захарен диабет тип 2. Има доказателства относно връзката между апоптотичния EMP номер и CV заболяването при затлъстели индивиди. Целта на изследването е да изследва дали увеличеният брой на циркулиращите апоптотични EMP може да предскаже трансформация на Met-HO в Met-UHO.

Методи: Изследването е ретроспективно еволюирало 89 пациенти с установено коремно затлъстяване (47 пациенти с Met-UHO, определени като MetS и 42 пациенти с Met-HO) от голямата кохорта пациенти с коремно затлъстяване (n = 268). Тридесет и пет здрави доброволци, съответстващи на възрастта и пола, бяха включени в проучването като контролна кохорта. Свързаният със затлъстяването биомаркер (адипонектин, лептин, вистафин) и EMP са измервани на изходно ниво. Използвана е поточна цитометрия за определяне на ЕМП с имунен фенотип CD31 +/анексин V + и CD144 +/анексин V+.

Резултати: Не е открита значителна разлика между броя на EMP, обозначени CD31 +/анексин V + при пациенти с Met-UHO и Met-HO, докато пациентите с Met-UHO имат значително повишено ниво на циркулиращ CD144 +/анексин V + в сравнение с Met -HO лица. Многовариантният логистичен регресионен анализ разкрива HOMA-IR, броя на рисковите фактори за CV, серумния лептин и hs-CRP, независимо прогнозиран брой циркулиращи CD31 +/анексин V + и CD144 +/анексин V + EMP в Met-UHO. При пациенти с Met-HO HOMA-IR остава независим предиктор за увеличен брой циркулиращи CD31 +/анексин V + и CD144 +/анексин V + EMPs.

Заключение: в разследването установихме, че увеличеният брой на CD31 +/анексин V + и CD144 +/анексин V + EMP, добавени към базиран прогнозен модел (HOMA-IR), може да предскаже трансформация на Met-HO в Met-UHO.

Въведение

Преобладаването на коремното затлъстяване и (T2DM) е повишено в целия свят Basterra-Gortari et al., 2017Flegal et al., 2010. Затлъстяването се свързва със значително повишена заболеваемост и смъртност по всички причини и сърдечно-съдови (CV), както и се отнася до най-високия риск на захарен диабет тип 2 (T2DM) Rey-López et al., 2014Vanuzzo et al., 2008. Последните епидемиологични проучвания, клинични проучвания и някои регистри показват по-високо разпространение на CV рискови фактори при затлъстели лица, особено с болестно затлъстяване (индекс на телесна маса [ИТМ] над 40 kg/m +) Antwi et al., 2012Finucane et al., 2011Sturm, 2007Valdés et al., 2014. Тъй като се наблюдава прогресивно увеличаване на годишното разпространение преди диабет/T2DM за всички класове на ИТМ, независимо от възрастта и секс Sterling et al., 2016, има основание да се очаква, че коремното затлъстяване медиира CV риск и риск от T2DM чрез независими съпътстващи заболявания BMI Grundy et al., 2005 Grundy et al., 2004.

В този контекст затлъстелите индивиди с подобен ИТМ могат да бъдат защитени или противоположно предразположени към усложнения, свързани със затлъстяването (т.е. T2DM, инсулинова резистентност (IR), дислипидемия, хипертония) и CV болест Cuthbertson et al., 2017. Хетерогенността на затлъстяването води до разбиране за съществуването на възникващи метаболитни фенотипове, напр метаболитно нездравословно затлъстяване (Met-UHO) и метаболитно здравословно затлъстяване (Met-HO), отличаващи се един от друг по отношение на СV риск Kim et al., 2015 г. Освен това предполага, че Met-HO е преходно състояние по пътя към кардиометаболитна болест, т.е. Met-UHO и T2DM Mongraw-Chaffin et al., 2016.

Въз основа на критериите за панел за лечение на възрастни-III, субекти с установено затлъстяване и съпътстващи други метаболитни аномалии, включително дислипидемия, инсулинова резистентност (IR), повишена глюкоза на гладно и нарушен глюкозен толеранс, се отнасят към Met-UHO, докато затлъстели лица без тези аномалии да се дефинира като Met-HO Grundy et al., 2005Ryden et al., 2013. Механизмите, лежащи в основата на промяната във фенотипа от метаболитно здравословно към метаболитно нездравословно затлъстяване, все още са неясни Ryden et al., 2013.

Микрочастиците (MPs) са дефинирана хетерогенна подгрупа от извънклетъчни везикули със среден диаметър от 100 до 1000 nm, произхождащи от плазмените мембрани на клетките на майката Berezin et al., 2015a. Като производно на клетъчната мембрана MPs са обсъдени мощни паракринни регулатори на целевата клетъчна структура и функции. MP, освободен от апоптотични ендотелни клетки, притежава широк спектър от биологични ефекти върху междуклетъчната комуникация чрез прехвърляне на различни активни молекули (протеини, пептиди, хормони, растежни фактори, микроРНК), проявяващи коагулационна активност, медиираща клетъчния растеж и диференциация на тъканите Alexandru et al., 2016. В допълнение, апоптотичните ендотелни клетъчни MP (EMP) могат директно да влошат ендотелната цялост и съдовата функция, играейки ключова роля в развитието на микроваскуларно възпаление и IR Alexandru et al., 2016 Berezin et al., 2016b.

Последните клинични проучвания показват, че циркулиращите нива на апоптотични EMP са значително увеличени при пациенти с T2DM в сравнение със здрави доброволци Berezin et al., 2016a и те медиират CV риск при пациенти с установен метаболитен синдром (MetS) и T2DM Agouni et al., 2014Berezin et al., 2015bBerezin et al., 2016c. Дали апоптотичните EMP са включени в трансформацията на Met-HO в Met-UHO, определящ риска от T2DM и CV заболяване, не е напълно ясно. Целта на изследването: да се изследва дали увеличеният брой на циркулиращите апоптотични EMP може да предскаже трансформация на Met-HO в Met-UHO.

Материали-методи

Изследването е развило ретроспективно 89 пациенти с установено коремно затлъстяване (47 пациенти с Met-UHO, определени като MetS и 42 субекта с Met-HO) от голямата кохорта пациенти с коремно затлъстяване (n = 268), които са били изследвани между февруари 2012 г. и юли 2016. Записали сме затлъстели лица (индексът на телесна маса е бил повече от 30 kg/m +) без известно CV заболяване, включително ангина пекторис, предшестващ миокарден инфаркт/инсулт, сърдечна недостатъчност и асимптоматична атеросклероза (дефинирана от отрицателен резултат от усилената с контраст мулти -спирална томография ангиография). Тридесет и пет здрави доброволци, съответстващи на възрастта и пола, бяха включени в проучването като контролна кохорта. Всички пациенти са дали своето информирано писмено съгласие за участие в проучването.

MetS е диагностициран въз основа на критериите на III група за лечение на възрастни от Националната образователна програма за холестерол Уилямс, 2002 г. Пациентите са включени в кохортата на MetS, когато са определени поне три от следните компоненти: обиколка на талията ≥90 cm или ≥80 cm при мъже и жени съответно; липопротеин с висока плътност (HDL) холестерол

циркулиращите

Статус на пушене

Настоящото пушене се определя като консумация на една цигара дневно в продължение на три месеца Lindson-Hawley et al., 2013.

Антропометрични измервания

Антропометрични измервания (тегло, височина, телесна маса, индекс на телесна маса, обиколка на талията и съотношение между талията и ханша) са направени при използване на стандартни процедури Ashwell et al., 2012Consultation, 2008. Височината и теглото са измерени от професионален здравен персонал с участници, стоящи без обувки и тежки връхни дрехи с монтиран на стената стадиометър (OMRON, Япония). Индексът на телесна маса (ИТМ) се изчислява като тегло (kg), разделено на квадратен ръст (m2). Обиколката на талията е измерена на нивото по средата между долния ръб на ребрата или гребена на илиачната кост с участници в изправено положение без тежки връхни дрехи и с изпразнени джобове, дишайки внимателно.

Обиколката на тазобедрената става беше записана като максимална обиколка над задните части.

Изчисляване на скоростта на гломерулна филтрация

Скоростта на гломерулна филтрация (GFR) е изчислена с формулата CKD-EPI Levey et al., 2009.

Измерване на циркулиращи биомаркери

За определяне на циркулиращи биомаркери, кръвни проби се събират на изходно ниво сутрин (в 7-8 ч. Сутринта) след поне 10 h гладуване в охладени силиконови епруветки, в които се добавят 2 ml 5% разтвор Trilon B. След това те бяха центрофугирани при постоянно охлаждане при 6000 об/мин за 3 минути. Плазмата се събира и охлажда незабавно, за да се съхранява при температура -70оС. Нивата на високочувствителен С-реактивен протеин (hs-CRP), адипонектин, лептин, вистафин са измерени чрез предлагания в търговската мрежа стандартен комплект (R&D Systems GmbH, Wiesbaden-Nordenstadt, Германия). Коефициентите на вариация в рамките на анализа и между анализа са били + антигенът е от съществено значение за ендотелните клетки и се използва за идентифициране на чиста популация от ендотелни клетки. За да характеризираме цялата популация от MP, произхождащи от ендотелни клетки, използвахме определянето на двата антигена. CD31 +/Анексин V + и CD144 +/Анексин V + MP бяха определени като апоптотични ендотелни клетъчни MP, получени от Lacroix et al., 2013.

Статистически анализ

Статистически анализ на получените резултати е извършен в системата SPSS за Windows, версия 22 (SPSS Inc, Чикаго, IL, САЩ). Данните бяха представени като средно (М) и стандартно отклонение (± SD) или 95% доверителен интервал (CI); както и медиана (Ме) и 25% -75% интерквартилен диапазон (IQR). За сравнение на основните параметри на кохортите на пациентите са използвани двустранен t-тест на Student или U-тест на Shapiro – Wilk. За сравнение на категориалните променливи между групите бяха използвани Chi2 тест (χ2) и точен тест на Fisher F. Използвани са унивариантни и многовариантни модели на линейна регресия за определяне на връзката между циркулиращия брой микрочастици и други биомаркери. C-статистиката, интегрираните индекси на дискриминация (IDI) и подобрението на нетната прекласификация (NRI) бяха използвани за анализи на ефективността на прогнозирането. Двустранна стойност на вероятността от

Здравите доброволци и индивидите с абдоминално затлъстяване от цялата кохорта имат сходни нива на GFR, хемоглобин и креатинин. Следователно индивидите с абдоминално затлъстяване са имали по-високо ниво на глюкоза на гладно, HbA1c, общ холестерол, LDL холестерол, триглицериди, hs-CRP, вистафин, лептин и по-нисък адипонектин (Таблица 2). Не се забелязва разлика в GFR, хемоглобина, нивото на глюкозата на гладно, креатинин и липиди между пациентите с Met-UHO и Met-HO. Пациентите с Met-UHO обаче са имали по-висок HbA1c, вистафин, лептин и по-нисък hs-CRP от тези с Met-HO.

Здравите доброволци са имали значително намалено ниво на EMP, означени CD31 +/анексин V + и CD144 +/анексин V +, отколкото тези с коремно затлъстяване (Фигура 2). Не е установена обаче значителна разлика между броя на EMP, обозначени с CD31 +/анексин V + при пациенти с Met-UHO и Met-HO. За разлика от това, пациентите с Met-UHO са имали значително повишено ниво на циркулиращ CD144 +/анексин V + в сравнение с индивидите с Met-HO.

Статистика за модела, подходящ за прогнозиране на развитието на Met-UHO, е представена в таблица 4. Вижда се увеличен брой CD31 +/анексин V + и CD144 +/анексин V + EMP, добавени към базирания прогнозен модел (Met-HO + HOMA-IR), може да подобри в достатъчна степен прогнозирането на базиран модел по отношение на разработването на Met-UHO.

Дискусия

В това проучване съобщихме, че увеличеният брой на CD31 +/анексин V + и CD144 +/анексин V + EMPs много по-точно прогнозира Met-UHO, отколкото базиран модел (Met-HO). Като се има предвид, че Met-UHO се счита за мощен рисков фактор за захарен диабет тип 2, ние предполагаме, че увеличен брой CD31 +/анексин V + и CD144 +/анексин V + EMPs, свързани с HOMA-IR, както в Met-UHO, така и в Met-HO може да предскаже вероятно усложнения, свързани със затлъстяването, включително по-висок риск от t2dm. По този начин ранното откриване на аномалии в циркулиращите нива на апоптотични ЕРС може да бъде биомаркер на IR и предиктор на Met-UHO при пациенти с коремно затлъстяване, когато липсват други метаболитни нарушения или доказателствата за тях са ограничени.

Напоследък се предполага, че Met-HO е етап от развитието на Met-UHO и T2DM Mongraw-Chaffin et al., 2016. Нашите резултати обаче разкриват, че най-важният фактор, който влияе върху метаболитната дисрегулация при затлъстяване, е IR, който вероятно изглежда преобладаващо ранният етап на Met-HO. Има доказателства, че натрупването на висцерална тъкан на затлъстяване (ДДС) може да се свърже с свръхпроизводство на противовъзпалителни цитокини, включително hs-CRP, лептин и вистафин и да индуцира IR Brede et al., 2016. Следователно, инфилтрация в суб-интимата чрез LDL холестерол може да индуцира производството на свободни радикали, окисляването на цитоскелета и мембранната везикулация на ендотелните клетки. И накрая, мембранната везикулация на ендотелните клетки се засилва от възпалителни цитокини при предаване на натрупването на ДДС Mause и Weber, 2010. Интересното е, че циркулиращият брой апоптотични EMPs е добре свързан с конвенционално биомаркери за затлъстяване (адипонектин, лептин, вистафин) при пациенти с Met0UHO, но не при лица с Met-HO. В действителност, при пациенти с Met-HO не открихме тежки метаболитни аномалии освен повишаването на лептина в сравнение с Met-UHO, но IR беше определена като обща находка както за Met-UHO, така и за Met-HO индивиди без разлика в ИТМ.

Увеличеният размер на ДДС заедно с хронично възпаление и IR предразполага към развитие на ендотелна дисфункция чрез атенюиращ синтез и секреция на апоптотични EMP. Всъщност провъзпалителните цитокини, т.е. интерлевкин-6, туморният фактор некроза-алфа, лептин и вистафин, могат директно да повлияят на структурата на ендотелните клетки и да предизвикат секреция на апоптотични EMPs Berezin, 2016bRautou et al., 2011. Основната биологична функция на този процес е затихване на възстановяването на ендотелни клетки и възстановяване на съдовата функция Jansen и сътр., 2015 г. За съжаление съпътстващите IR засягат ендотелните прогениторни клетки и те не са в състояние да се диференцират във функционално зрели ендотелни клетки дори след стимулация от апоптотични EMPs Martinez и Andriantsitohaina, 2011Tetta et al., 2011. В резултат на това, апоптотичната EMP-индуцирана ендотелна дисфункция и IR може да се превърне в ранен предсказател за оформянето на Met-UHO.

Настоящите резултати показват първо взаимовръзката между увеличения брой на циркулиращите апоптотични EMP и IR при пациент с Met-HO. Екстраполирайки тези открития върху цялото население със затлъстяване, можем да предположим, че клиничната диагноза на коремното затлъстяване, независимо от неговите фенотипи (Met-UHO или Met-HO), вероятно не е достатъчна за оценка на риска от T2DM и CV болест Berezin et al., 2015c . В този контекст измерването на циркулиращия апоптотичен EMP номер би бил полезен инструмент за стратификация сред лица със затлъстяване с по-висок риск от T2DM и CV Berezin, 2016a, bMontoro-García et al., 2011, особено когато конвенционалните биомаркери на затлъстяването не са открити по подходящ начин диагностично ниво. Необходими са големи проучвания, за да се разбере ролята на апоптотичните ЕМП в патогенезата на различни фенотипи на коремно затлъстяване, тъй като те могат да бъдат цел на терапията, както и прогнозни биомаркери.

Ограничения на проучването

Друго ограничение на настоящото проучване е, че специфична роля на депутатите също е възможна и не е била характеризирана. Авторите обаче предполагат, че тези по избор технически ограничения може да не окажат значително влияние върху интерпретацията на данните от изследването. Освен това ретроспективният, относително малък размер на извадката може да ограничи значимостта на настоящото проучване.

Заключение

В това разследване първо установихме, че увеличеният апоптотичен EMP номер може да предскаже трансформация на Met-HO в Met-UHO. Доказателствата позволяват да се предполага, че апоптотичните EMPs могат да служат като биомаркер с по-висок риск от T2DM и CV болест. Необходими са бъдещи проучвания, за да се потвърдят тези предложения и да се изясни ситуацията около дискриминационната стойност на апоптотичния EMP номер при индивиди с абдоминално затлъстяване.

Съкращения

AUC: площ под кривата; ИТМ: индекс на телесна маса; CI: доверителен интервал; CV: сърдечно-съдови: GFR: скорост на гломерулна филтрация; EMPs: мокрочастици, получени от ендотелни клетки; HDL-C: липопротеинов холестерол с висока плътност; hs-CRP: високочувствителен С-реактивен протеин; IDI: интегриран индекс на дискриминация; LDL-C: липопротеинов холестерол с ниска плътност; Met-HO: метаболитно здравословно затлъстяване; MetS: метаболитен синдром; Met-UHO: нездравословно метаболитно затлъстяване; MP: микрочастици; NCEP: Национална образователна програма за холестерол; NRI: нетен индекс за прекласификация; ИЛИ: съотношение на коефициентите.

Принос на автора

AEB даде концепцията, проектира експеримент, анализира данни и даде окончателно одобрение на ръкописа и беше ръководител на проекта. AAK извърши експеримент, анализира данни и написа чернова на ръкопис. TAB помогна за събиране на данни и оптимизиране на условията на експеримента. YVM и TAS помогнаха при редактирането и прегледа на литературата за хартията TAS направи събиране на данни, организация и анализ на данни и помогна при изготвянето на окончателен проект.