Роль модифицированных липопротеидов и интимальных клеток в развитии атеросклероза

• Автор: Орехов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 47 с. : ил.; 20х15 см

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Сердечно-сосудистые заболевания, в основе многих из которых лежит атеросклероз, являются главной причиной заболеваемости и смертности в России (Оганов и др., 1984-1997). Лечение и профилактика этих заболеваний осложняется отсутствием лекарственных средств прямого антиатеросклеротического действия, а также простых и надежных способов диагностики атеросклероза. Это, в свою очередь, определяется тем, что многие стороны патогенеза атеросклероза остаются неясными.
Исследования последних 10-20 лет были направлены в основном на изучение молекулярно-клеточных механизмов атерогенеза с использованием современных научных подходов (Климов и др., 1974-1996; Лопухин и др., 1979-1994; Смирнов и др., 1980-1998; Gotto et al., 1977-1998; Ross et al., 1973-1998). Несмотря на существенные достижения в этой области, остались невыясненными такие основополагающие вопросы, как: причины накопления внутриклеточных липидов, роль клеточного липоидоза в атерогенезе, причины разрастания внеклеточного соединительнотканного матрикса и увеличения числа клеток в атеросклеротическом поражении. Другими словами, основные механизмы формирования атеросклеротического поражения остаются нераскрытыми.
Наиболее заметные атеросклеротические изменения затрагивают главным образом внутренний - интимальный слой артерии, который при атеросклерозе локально утолщается, в котором происходит накопление липидов, увеличивается число клеток, наблюдаются другие серьезные изменения (Аничков и др., 1947). Атерогенные проявления связаны в основном с функционированием клеток интимы, причем самые выраженные изменения затрагивают клетки, расположенные в субэндотелиальном пространстве между эн-иальной выстилкой и медией (Ross et al., 1973-1998). Этим обстоятельна определился предмет исследования настоящей работы - роль субэн--тлиальных клеток интимы в формировании атеросклеротического пора-= ;н|я. В атеросклеротическом поражении интимальные клетки насыщены

юидами, цитоплазма многих из них имеет пенистый вид из-за большого

_ юл к липидных гранул и капель (Geer & Haust, 1972). Появление пенистых

<|к п.-интиме - самое яркое проявление атеросклероза на клеточном.
..-Наиболее вероятным кандидатом на роль источника избыточных ли-
пидов, накапливаемых в интимальных клетках являются липопротеиды низкой плотности (ЛНП), циркулирующие в крови и являющиеся основным переносчиком липидов {СоИо et а!., 1977-1998).
Цель работы. Целью исследования явилось изучение возможной роли в атерогенезе взаимодействия субэндотелиальных клеток интимы аорты человека с ЛНП, приводящего к отложению липидов в клетках, а также установление взаимосвязи между накоплением внутриклеточных липидов и другими проявлениями атеросклероза на клеточном уровне, прежде всего усилением пролиферации и синтеза компонентов внеклеточного матрикса.
Поскольку субэндотелиальные клетки аорты человека ранее подробно не изучались, предстояло ответить на следующие основополагающие вопросы: какие клетки заселяют субэндотелиальную интиму в норме и при атеросклерозе, какие условия необходимы для накопления внутриклеточных липидов под влиянием ЛНП, к каким изменения приводит клеточный липоидоз, как эти изменения участвуют в формировании атеросклеротического поражения? В связи с этим, задачи работы были определены следующим образом:
1) Изучить клеточный состав нормальной и атеросклеротически измененной интимы аорты человека.
2) Установить возможность накопления липидов в клетках интимы под влиянием ЛНП.
3) Выявить морфологические и функциональные изменения клеток в атеросклеротическом поражении и при накоплении липидов, вызванном ЛНП.
4) Установить связь между атеросклеротическими изменениями клеток и основными проявлениями атеросклероза - накоплением липидов и утолщением интимы.
Научная новизна. Было установлено, что в интиме аорты взрослого человека субэндотелиальные клетки образуют трехмерную клеточную сеть. Впервые показано, что такая клеточная организация в области поражения нарушается, а в фиброзной покрышке бляшки единая клеточная сеть отсутствует. Установлено, что клетки, формирующие единую сеть в интиме, имеют признаки плюрипотентных перицитоподобных мезенхимальных клеток. Пролиферативная активность интимальных клеток, а также синтез ими коллагена в начальных поражениях, жировой полосе и липофиброзной бляшке значительно выше, чем в непораженной интиме. Именно перицитоподобные клетки накапливают избыточное количества жира, превращаясь в пенистые клет-
представления и уточняют их. На наш взгляд принципиальным является не столько накоплении липидов в сосудистой стенке вообще, сколько в инти-мальных клетках, поскольку именно внутриклеточное накопление липидов может быть ответственным за все наиболее яркие проявления атеросклероза.
РАЗРАБОТКА ПОДХОДОВ К ПРОФИЛАКТИКЕ И ЛЕЧЕНИЮ АТЕРОСКЛЕРОЗА Исходя из предположения о ключевой роли накопления внутриклеточных липидов, вызванного модифицированными ЛИП, мы полагаем, что наиболее эффективные подходы к предотвращению и обратному развитию атеросклеротических поражений, предшествующих стадии фиброзной бляшки, могут быть подходы, основанные на предотвращении накопления липидов в артериальных клетках и подходы, цель которых - выведение избыточного жира из клетки.
Таблица 11. Соединения, исследованные на клеточной модели.
АНТИАТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКИЕ / АНТИАТЕРОГЕННЫЕ
Стимуляторы циклического АМФ Антагонисты кальция Простациклин, простагландин Ег Искусственные липопротеиды высокой плотности Трапидип
Ингибиторы липоксигеназы Ловастатин, ингибиторы АХАТ Эйкозапентаеновая кислота Липостабил Экстракты чеснока Экстракты съедобных грибов
АТЕРОГЕННЫЕ
Бета-блокаторы
Пероральные гипогликемические препараты
Тромбоксан А г
Фенотиазиды
НЕЭФФЕКТИВНЫЕ
Нитраты
Холестирамин
Ингибиторы ангиотензин-превращающего фермента
На основе использования первичной культуры клеток интимы аорты человека мы разработали модели для поиска веществ, обладающих антиатеро-генной или антиатеросклеротической активностью и предварительной оценки эффективности этих веществ. Клетки, выделенные из атеросклеротических поражений аорты человека, сохраняют в первичной культуре основные свойства атеросклеротических клеток. Мы показали, что клетки, культиви-