Как нормализовать липидный обмен в организме: Возможности коррекции нарушений липидного обмена у больных с метаболическим синдромом

0

Содержание

ПРИНЦИПЫ ЛЕЧЕНИЯ нарушений липидного обмена | #07/00

И. А. Либов, кандидат медицинских наук
Д. А. Иткин
С. В. Черкесова

РМАПО, Москва

Необходимость коррекции нарушений липидного обмена в настоящее время не вызывает сомнений. Многочисленными исследованиями, проведенными до начала 90-х годов, доказана возможность снижения уровня холестерина (ХС), триглицеридов (ТГ) и нормализации показателей липидного обмена на фоне гипохолестеринемической терапии.

Но всегда ли выраженное снижение общего холестерина (ОХ) и холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛПНП) способствует улучшению жизненного прогноза?

В исследовании CARE было показано, что снижение ХС-ЛПНП ниже уровня 3,2 ммоль/л не влекло за собой дальнейшего снижения уровня смертности. В то же время, согласно исследованию POST-CABGT, куда включались больные после операции аортокоронарного шунтирования (АКШ), при снижении холестерина ЛПНП до уровня менее 2,6 ммоль/л (по сравнению с больными с уровнем 3,4-3,5 ммоль/л) необходимость в повторных операциях АКШ сокращается на 29%. Аналогичные результаты были получены в ходе исследования CARS, куда включались больные с ИБС, относительно нормальным уровнем ОХ (от 4,1 до 5,6 ммоль/л) и средним уровнем ХС-ЛПНП (3,17 ммоль/л). В настоящее время целью гипохолестеринемической терапии при вторичной профилактике ИБС европейские кардиологи считают достижение уровня холестерина ЛПНП менее 3,0 ммоль/л, а американские — менее 2,6 ммоль/л.

Показана эффективность как медикаментозных, так и немедикаментозных методов коррекции уровня дислипидемий. При этом любую коррекцию следует начинать с устранения факторов риска, способствующих прогрессированию атеросклероза, таких как курение, гиподинамия, а также с нормализации индекса массы тела.

В случаях возникновения дислипидемии на фоне таких заболеваний, как гипотиреоз, нефротический синдром и др., необходимо прежде всего начать лечение основного заболевания.

Рисунок. Нормализация уровня липопротеидов в крови позволяет уменьшить потребность в хирургическом лечении

Одним из основных методов немедикаментозного лечения является соблюдение диеты с ограничением употребления жиров животного происхождения и легкоусваиваемых углеводов, ограничение калорийности питания. В ходе исследования Veterans Administrations больным была предписана диета с увеличенным содержанием полиненасыщенных жирных кислот и уменьшенным содержанием животных жиров (по сравнению с пациентами, соблюдавшими стандартную североамериканскую диету). Диетотерапия на протяжении восьми лет привела к снижению уровня ОХ на 12,7% и уменьшению частоты развития инфарктов миокарда (ИМ) на 20%. При этом не было отмечено снижения общей смертности в какой-либо из групп больных. В исследовании Finnish Mental Hospital Study за шестилетний период наблюдения у 450 больных обоего пола в возрасте 34—64 лет на фоне диеты с низким содержанием холестерина отмечено снижение его уровня в крови на 15%. При этом достижение среднего уровня ОХ в 5,8 ммоль/л не вызывало достоверного снижения общей смертности или смертности от сердечно-сосудистых заболеваний. В исследовании DART, включавшем более 2000 больных, средний возраст которых был 56,5 лет, соблюдение диеты на протяжении двух лет повлекло за собой недостоверное снижение уровня общей смертности и смертности от ИБС. Однако ишемические события (нефатальные ИМ) встречались даже чаще в группе больных, соблюдавших диету. Наиболее крупное исследование Minnesota Coronary Survey, включавшее около 5000 пациентов обоего пола и любого возраста со средним исходным уровнем ОХ 5,3 ммоль/л, выявило, что соблюдение только гипохолестериновой диеты привело к снижению уровня ОХ на 14,5% за 4,5 года по сравнению с контрольной группой, придерживавшейся стандартной диеты. Это исследование также не показало уменьшения развития сердечно-сосудистых заболеваний и снижения общей смертности.

На наш взгляд, лечение больных с гиперхолестеринемией и гипертриглицеридемией необходимо во всех случаях начинать с устранения факторов риска и назначения гипохолестеринемической диеты. При этом, если диета эффективна, то рассматривать ее в качестве монотерапии можно только в том случае, если больной действительно в состоянии соблюдать диету в течение всей оставшейся жизни. Однако больным с ИБС в период обострения заболевания и при наличии выраженной гиперхолестеринемии показано, наряду с соблюдением диеты, одновременное назначение гипохолестеринемических препаратов в адекватных дозах. Нормализация уровня показателей липидного обмена только на фоне диеты у таких больных не представляется возможной, а несвоевременное начало лечения может привести к развитию неблагоприятных осложнений.

При отсутствии «острой» ситуации неэффективность немедикаментозной терапии в течение трех месяцев является показанием к подключению медикаментозной терапии. Следует отметить, что применение гиполипидемических препаратов, к какому бы классу они ни относились, ни в коем случае не означает отказа от соблюдения диеты. Наоборот, любая гипохолестеринемическая терапия будет эффективна при условии соблюдения диеты.

В настоящее время используются пять основных классов лекарственных средств, применяемых с учетом механизма их действия, эффективности и наличия побочных эффектов, а также противопоказаний при том или ином типе дислипидемии.

I Статины.
II Никотиновая кислота и ее производные.
III Фибраты.
IV Секвестранты желчных кислот.
V Антиоксиданты.

На сегодняшний день влияние на общую смертность, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний и риск развития сердечно-сосудистых осложнений доказано только для препаратов из группы статинов. Действие этих препаратов основано на ингибировании фермента 3-гидрокси-3-метилглутарил-коэнзим-А (ГМГ-ко-А)-редуктазы. Благодаря торможению биосинтеза холестерина в печени и кишечнике статины уменьшают внутриклеточные запасы холестерина. Это вызывает образование повышенного количества рецепторов к ЛПНП и ускоряет удаление их из плазмы.

Другие механизмы действия статинов на эндотелий сосудов, агрегацию тромбоцитов окончательно не изучены.

Эффект статинов преимущественно направлен на снижение уровня холестерина ЛПНП и общего холестерина. В работах последних лет показано, что применение высоких доз статинов может заметно снижать уровень триглицеридов, и конкурировать с эффектом фибратов.

На сегодняшний день в России зарегистрированы следующие препараты из группы статинов:

  • ловастатин (мевакор, фирма Merck Sharp & Dohme)
  • симвастатин (зокор, той же фирмы)
  • правастатин (липостат, Bristol Mayer Scweeb)
  • флювастатин (лескол, Novartis)
  • аторвастатин (липримар, Pfizer)
  • церивастатин (липобай, Bayer)

По данным W. C. Roberts (1997), доза симвастатина в 10 мг приблизительно эквивалентна 20 мг ловастатина или правастатина и 40 мг флювастатина. Согласно его исследованиям, двукратное повышение дозы статинов по отношению к начальной дозе приводит к дополнительному снижению ОХ приблизительно на 5% и ХС-ЛПНП на 7%. При этом повышение уровня холестерина липопротеидов высокой плотности (ХС-ЛПВП) не зависит от увеличения дозы препарата.

Препараты из группы статинов используются для первичной и вторичной профилактики ИБС. Под вторичной профилактикой понимают применение препаратов у больных с доказанной ИБС.

Нам представляется, что наибольшая эффективность при назначении статинов должна определяться не только по уровню исходных показателей липидного обмена, но и по сочетанию суммарного риска развития сердечно-сосудистых осложнений и клиническому течению заболевания. Так, у больных с острым коронарным синдромом клинический эффект применения статинов может быть более выраженным, чем у больных со стабильной стенокардией, а тактика должна быть более агрессивной. Однако эти выводы основаны на нашем практическом опыте, они не получили пока подтверждения в ходе многоцентровых рандомизированных исследований.

Статины, так же как аспирин и β-блокаторы, относятся к средствам, влияющим на прогноз заболевания у больных с ИБС.

Эффективность применения статинов доказана также в ходе исследований, посвященных первичной профилактике.

Исследования 4S, CARE, LIPID, WOSCOPS, AFCAPS/TEXCAPS и другие демонстрируют действенность терапии статинами для вторичной и первичной профилактики ИБС. При этом влияние статинов на «конечные точки» при вторичной профилактике более выражено и экономически более оправданно. Поэтому применение статинов у больных с диагностированной ИБС в сочетании с дислипидемиями может быть рекомендовано всем больным. Эффективность терапии статинами выше в группе больных с более выраженными нарушениями липидного обмена. Развитие «коронарных событий» у ряда больных ИБС на фоне нормальных значений показателей липидного обмена указывает на многофакторность генеза этих осложнений и подчеркивает значение не только уровня дислипидемии, но и совокупности ряда факторов, важнейшими из которых являются клинические проявления обострения заболевания.

Одной из возможных причин эффективности гипохолестеринемических препаратов в профилактике ИБС является продемонстрированная в ряде работ их способность к замедлению прогрессирования и даже возможность регресса атеросклеротического процесса. Эти эффекты изучались путем измерения диаметра сосудов с помощью артериографии или внутрисосудистого ультразвукового исследования.

В исследовании MAAS у больных с ИБС лечение симвастатином в дозе 20 мг в течение четырех лет позволило выявить статистически достоверное уменьшение развития новых стенозов коронарных артерий и регресс уже имевшихся коронарных стенозов; просвет сосудов увеличивался от 0,06 до 0,17 мм при наличии исходного стеноза более 50%.

Замедление прогрессирования или регресс атеросклероза достигаются благодаря интенсивной и агрессивной гипохолестеринемической терапии при значительном снижении уровня ХС-ЛПНП. Наибольшей гипохолестеринемической активностью в одинаковой дозировке обладают симвастатин и аторвастатин. В исследовании SMAC применение аторвастатина и симвастатина в дозе 10-20 мг в сутки позволило почти у 50% больных с ИБС и исходным уровнем ХС-ЛПНП от 4,2 до 7,8 ммоль/л достичь целевого уровня на фоне 52 недель лечения. При этом эффект аторвастатина наступал несколько быстрее, и через 16 недель лечения он был достигнут у 46% больных по сравнению с 27% на фоне лечения симвастатином. К концу года эта разница нивелировалась, составив 50% при лечении аторвастатином и 48% на фоне лечения симвастатином, и была статистически недостоверной. Это исследование показало выраженную гипохолестеринемическую эффективность обоих статинов и примерно одинаковый эффект через год лечения тем и другим препаратами. При этом в большинстве европейских стран стоимость симвастатина была несколько ниже, чем аторвастатина. В данном исследовании не наблюдалось каких-либо серьезных побочных эффектов, потребовавших отмены препаратов.

Другим важным гиполипидемическим средством, используемым для нормализации липидного обмена, является никотиновая кислота и ее производные (ниацин). По мнению В. Парсона, преимущество этой группы препаратов в том, что «они все делают так, как надо». Наряду со снижением уровня ОХ и ХС-ЛПНП препараты этой группы снижают уровень триглицеридов и успешнее, чем любые другие гиполипидемические средства, увеличивают уровень ХС-ЛПВП. Эти препараты обладают и рядом других преимуществ. Например, они снижают уровень липопротеина «а», которому придается большое значение в качестве важного самостоятельного фактора риска развития таких осложнений, как инфаркт и инсульт. Препараты никотиновой кислоты и ее производные уменьшают уровень ЛПНП, воздействуя преимущественно на мелкие, наиболее атерогенные их частицы. Эти лекарственные средства увеличивают уровень ХС-ЛПВП за счет фракции ЛПВП2, которая является наиболее активной в плане удаления липидов из бляшек, и тем самым препятствуют прогрессированию атеросклероза.

В ряде работ показана возможность уменьшения сердечно-сосудистых осложнений и общей смертности при применении ниацина.

В программе сердечно-сосудистых препаратов (США) сравнивался ряд лекарственных средств, изменяющих уровень холестерина. Исследование проводилось у мужчин 30—65 лет, имевших в анамнезе хотя бы один сердечный приступ. Изучалось влияние эстрогенов, тироксина, клофибрата и ниацина. Каждая группа состояла приблизительно из 1100 больных, а группа плацебо была в два раза больше. Предполагаемая продолжительность исследования составляла 5 лет, но для первых двух средств оно было досрочно прекращено в связи с развитием большого количества инфарктов и других осложнений. Клофибрат не оказывал благоприятного воздействия на уровень смертности и количество сердечно-сосудистых осложнений. Таким образом, никотиновая кислота была единственным средством, при применении которого удалось уменьшить число нефатальных инфарктов примерно на 27%, инсультов — на 24%, количество госпитализаций по поводу сердечно-сосудистых осложнений — на 12% и необходимость в хирургическом лечении на сердце и сосудах — на 46%.

Тенденция к снижению смертности, отмечавшаяся за 5 лет наблюдения на фоне приема ниацина, оказалась статистически недостоверной.

Важным преимуществом этой группы лекарственных средств является относительно низкая их стоимость по сравнению с другими гиполипидемическими препаратами. В настоящее время чаще всего применяются медленно высвобождающиеся формы никотиновой кислоты. Они обеспечивают более длительное и постепенное высвобождение активного соединения и обусловливают значительное снижение побочных эффектов. К этим препаратам относятся:

  • соединение никотиновой кислоты с полигелем;
  • никотиновая кислота в капсулах с инертным наполнителем;
  • никотиновая кислота в матрице из тропического воска (препарат эндурацин, который нашел наиболее широкое применение в дозе 500 мг три раза в день.

Эффективность этих препаратов также несколько различается. По данным Figge с соавт. (1988), биодоступность препаратов ниацина пролонгированного действия, имеющих восковую матрицу, почти в два раза выше, чем с дозированным высвобождением. Поэтому эффективность эндурацина в дозе 1500 мг в сутки в отношении ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП, по данным Д. Кинана, была даже несколько большей, чем при приеме 3000 мг ниацина с пролонгированным высвобождением.

Крупномасштабные исследования по сравнению характеристик эффективности, дозировки, побочных эффектов различных пролонгированных форм никотиновой кислоты до настоящего времени отсутствуют.

Максимальная суточная доза препаратов никотиновой кислоты не должна превышать 6 г, а для эндурацина — 3 г. Увеличение дозы не привело к улучшению результатов, а количество побочных эффектов при этом может увеличиваться. Общая особенность всех препаратов никотиновой кислоты — это необходимость постепенного повышения дозы под контролем уровня показателей липидного обмена даже при хорошей их переносимости. Чаще всего лечение начинается с дозы 500 мг в сутки в течение недели, затем 500 мг два раза в день в течение еще 1-3 недель, а затем происходит корректирование дозы в зависимости от показателей липидного обмена. Для уменьшения побочных реакций препараты применяют во время еды, ограничивают употребление горячих напитков, а также при появлении первых признаков гиперемии добавляют небольшие дозы аспирина (100—325 мг), что помогает уменьшить эти проявления в первые 3-4 дня до последующего полного их исчезновения.

Наиболее часто встречающиеся побочные эффекты при приеме ниацина — это чувство жара в виде «приливов» и кожный зуд, а также чувство гиперестезии и парестезии; запоры, диарея, головокружение, сердцебиение, нарушение аккомодации, сухость кожных покровов или нарушение ее пигментации. Все эти побочные эффекты составляют от 2 до 7%

(Д. Кинан) и достоверно не отличаются от побочных эффектов в группе плацебо. Обычно для контроля за нежелательными осложнениями со стороны печени каждые четыре недели проводятся биохимические исследования. Появление тошноты, рвоты или других недомоганий требует временной отмены препарата и дополнительного исследования печеночных проб. При этом незначительное повышение уровня АСТ, АЛТ, ЛДГ, ГГТП при лечения ниацином допускается. Кроме печеночных проб, при лечении препаратами никотиновой кислоты должны регулярно контролироваться уровень сахара, мочевой кислоты.

Использование других групп лекарственных препаратов, таких как фибраты, ионообменные смолы (секвестранты желчных кислот) и антиоксиданты, также позволяет в целом ряде случаев улучшить нарушенные показатели липидного обмена. Однако до настоящего времени не получены данные об их влиянии на общую смертность, смертность от сердечно-сосудистых заболеваний, развитие сердечно-сосудистых осложнений, необходимость в хирургических методах лечения, частоту госпитализаций и т. д. Ведущиеся в последнее время крупномасштабные исследования по применению фибратов и антиоксидантов, возможно, позволят более точно определить их роль и место в лечении дислипидемий у широкого контингента пациентов.

По вопросу литературы обращайтесь на кафедру терапии и подростковой медицины РМАПО по тел. (095) 945-48-70

Средства, влияющие на обмен липидов

Заказать препараты для улучшения липидного обмена

Сайт “36.6” дает возможность оформить заказ лекарственного средства с последующей доставкой в одну из 1200 точек по Москве и Санкт-Петербургу, а также в Московской и Ленобласти. Оплата производится при получении лекарства непосредственно в аптеке. Удобная система поиска позволяет найти препараты для улучшения липидного обмена как по бренду, так и по действующему веществу. Таким образом можно подобрать как более дорогие, так и более дешевые аналоги. Также на цену влияют постоянные скидки и акции, что делает покупку выгодной. Все товары прошли обязательную сертификацию.

Показания

Препараты для липидного обмена относятся к группе статинов [1]. Иными словами, лекарственное средство применяется при избыточном весе, а также для восстановления естественных процессов в организме. Оно снижает уровень холестерина, повышает метаболизм и улучшает энергетический баланс. Также их применяют при жировом поражении печени и других органов. Практика показывают, что такие лекарственные средства могут быть назначены и при более серьезных заболеваниях: гепатит, атеросклероз и другие.

Основными показаниями к применению являются:

  • избыточный вес;
  • профилактика ожирения;
  • нарушение менструального цикла;
  • лечение целлюлита;
  • предрасположенность к отекам и запорам;
  • аллергический дерматит;
  • острый гепатит;
  • ишемический инсульт;
  • атеросклероз.

Противопоказания

Как и любые другие препараты, связанные с изменением естественных процессов в организме, средства, влияющие на обмен липидов, имеют ряд противопоказаний:

  • беременность;
  • период лактации;
  • индивидуальная непереносимость отдельных компонентов;
  • нарушение функции печени и почек;
  • органические поражения сердца.

Формы выпуска

Форма выпуска препаратов для нормализации липидного обмена зависит от скорости доставки действующего вещества в организм, а также механизмов назначаемого лечения. Например, в отличие от таблеток, порошок быстрее всасывается в кровь. Прежде чем приобретать медикаменты, необходимо проконсультироваться со специалистом.

Разделяют следующие формы выпуска этих лекарственных средств:

  • таблетки;
  • капсулы;
  • гранулы;
  • порошки;
  • драже.

Страны изготовители

Препараты для нормализации липидного обмена изготавливаются по всему миру.

На сегодняшний день особенно выделяются:

  • российские;
  • американские;
  • французские;
  • индийские и другие.

ПЕРЕД ПРИМЕНЕНИЕМ ПРЕПАРАТОВ НЕОБХОДИМО ОЗНАКОМИТЬСЯ С ИНСТРУКЦИЕЙ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ИЛИ ПРОКОНСУЛЬТИРОВАТЬСЯ СО СПЕЦИАЛИСТОМ.

Список литературы:

  1. [i] Черкасова Л. С., Мережинский М. Ф., Обмен жиров и липидов, Минск, 1961;

Липидный обмен

Холестерин – это жироподобное вещество, которое используется организмом для производства гормонов, витамина Д. является частью мембран, окружающей клетки, принимая участие в изоляции нервных волокон. Вместе с другими веществами, холестерин входит в состав секрета сальных желез, принимает участие в обеспечении защитной функции кожи. Учитывая все функции холестерина, становится ясно, что без этого вещества полноценное функционирование организма невозможно. Печень производит его из продуктов животного происхождения. Так на чем же основано распространенное мнение, что холестерин – вредное и опасное для жизни вещество? Дело в том, что так называемый плохой холестерин при избыточном накоплении в организме действительно приводит к различным заболеваниям.

Чем опасен «плохой» холестерин?

Когда холестерин накапливается в артериях, стенки артерии могут затвердеть или их просвет может сузиться, что и называется атеросклерозом. Атеросклероз увеличивает риск возникновения инфаркта, инсульта и сердечно – сосудистых заболеваний. В диагностике ССЗ поможет липидный профиль (статус) – анализ крови на холестерин  и его различные фракции. Определение липидного статуса или всех видов холестерина подскажет и поможет оценить риск сердечно-сосудистых заболеваний у человека.

Холестерин – это основной показатель липидного ( = жирового обмена)

Холестерин липопротеины высокой плотности (ЛПВП) – это хороший холестерин. Отвечает за очищение стенок сосуда от избытков других холестеринов. Участвует в транспорте лишнего холестерина в печень. Благодаря его работе растворяется атеросклеротические бляшки и поддерживается высокая эластичность сосудистых стенок.

Холестерин липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) и холестерин липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП)  – это плохой холестерин. Его повышение приводит к образованию атеросклеротических бляшек на стенках сосудов, закупорке артерий.

Вместе с ЛПОНП ЛПНП связывается с межклеточными веществами в сосуде, образуя липидные пятна. Это предшественники атеросклеротических бляшек.

ЛПВП – работает на удаление плохого холестерина, борется с бляшками, извлекая из их сосудов, препятствует закупорке сосудов. Если объяснить примитивно, это элементы ЛПВП захватывают плохой холестерин, транспортирует его в печень, где эти частицы перерабатываются и выводятся из организма. Важно чтобы хороший холестерин (ЛПВП) преобладая над плохим (ЛПНП).  Но при нарушении питания, обмена веществ происходит сбой функций холестерина.

Холестерин хороший содержится в здоровой животной пище, также производится организмом, а избыток его выводится. Но для правильного функционирования организма важно поддерживание в адекватных рамках уровней обоих типов липопротеинов.

Опасность повышения уровня «плохого» холестерина заключается в том, что не существует специфических симптомов, позволяющих заподозрить увеличение ЛПНП и ЛПОНП. первое – это повышение холестерина, но не всегда и при нормальном общем холестерине – ЛПНП (плохой холестерин) может быть повышен.

Триглицериды – фракции жирового=липидного обмен. Триглицериды необходимы для организма как источник энергии, основной запас питательных веществ и энергии. Но в  избыточных количествах они могут быть вредными и способны увеличить риск ССЗ.

Липидный статус необходимо наблюдать у людей, входящих в группу риска:

  • люди, ведущие малоподвижный образ жизни;
  • пациенты, употребляющие большое количество жирной и жареной пищи;
  • больные с  сахарным диабетом, ишемические болезни сердца
  • больные с артериальной гипертензией
  • люди, употребляющие спиртные напитки, курильщики
  • беременные
  • мужчины, старше 45 лет и женщины старше 50 лет
  • люди с наследственными гиперлипидемиями

Самостоятельно подбирать препараты, снижающие холестерин и нормализирующие липидный профиль категорически запрещено и чревато серьёзными последствиями для здоровья. Важно понимать, что для нормализации липидного обмена немаловажную роль и немедленное лечение.

Нормализовать уровень холестерина в крови можно с помощью:

  • диеты со строгими ограничениями употребления животных жиров
  • исключение спиртных напитков, сладких газированных напитков, сладостей, мучного
  • отказ от курения
  • нормализация образа жизни

Необходимо периодически (раз в полгода) наблюдать состояние липидного обмена и сдавать кровь на липидный статус. В него входит:

  • Холестерин общий
  • Триглицериды
  • ЛПВП
  • ЛПНП
  • ЛПОНП
  • КА

КА – это расчетная величина, которая отражает нарушение холестеринового обмена. Коэффициент помогает оценить вероятность развития атеросклероза, сердечных, сосудистых патологий, отследить эффективность профилактических мероприятий у лиц из группы риска.

Кровь сдается натощак ежедневно с 8 до 16

Как восстановить и нормализовать липидный обмен? | Рутвет

  1. Причины нарушения липидного обмена
  2. Как восстановить липидный обмен в организме человека дома: рекомендации
  3. Лекарства, способствующие улучшению обмена липидов
  4. Продукты, участвующие в обмене липидов

Современный ритм жизни не всегда благотворно влияет на состояние здоровья организма. Неправильное питание, сидячая работа, стрессы, все это приводит к нарушению обмена веществ, в частности липидного обмена. Как восстановить жировой метаболизм и улучшить здоровье существует много методов. Липидный обмен – это усвоение и расщепление поступающих в организм человека жиров и жирных кислот, а также усвоение выработанных внутренними органами жирных веществ и вывод их излишков.

Причины нарушения липидного обмена

Нормальный метаболизм в человеческом организме липидов помогает в процессах теплорагуляции, восполнение энергетических запасов. В случае нарушенного жирового обмена у человека , липидных веществ может быть большее количество, чем нужно и приведет к осложнениям как начало атеросклероза, большой уровень холестерина в крови, ожирение, сахарный диабет, гипертония, нарушение работы эндокринной системы. При появлении симптомов одного из перечисленных заболеваний необходимо проверить липидный обмен при помощи анализа, который называется липидограмма.

Другой вид нарушения жирового обмена это малое количество липидных веществ в человеческом организме. Недостаток жиров может выражаться в быстрой потере веса, выпадении волос, воспалениях кожного покрова, у женщин может наблюдаться нарушения месячного цикла, перебои в работе почек. Эти проблемы в липидном обмене от неправильного похудения, долгого голодания, неправильного питания из-за этого могут возникнуть проблемы с ЖКТ и сердечно-сосудистой системы.

Смотрите видео о липидах и липидном обмене.

Как восстановить липидный обмен в организме человека дома: рекомендации

При неправильном похудении сначала липидный обмен нормализуется и происходит уменьшение веса, приобретаются желанные размеры фигуры. Но это все кратковременно, так как организм начинает накапливать жиры «про запас», и лишние килограммы вернутся очень быстро и, причем в избытке. Существует несколько рекомендаций, как улучшить липидный обмен:

  1. Режим питания по правилам – четырехразовый прием пищи в день. Многие диетологи советуют придерживаться именно такого пищевого режима, но каждый человек индивидуален, поэтому можно принимать пищу чаще, главное правило – порции должны быть маленькими. Такие порции избавят от чувства голода, но переедания не будет. По прошествии определенного времени при соблюдении такого питания. Желудок придет в норму и уже не понадобится употребление большого количества пищи.
  2. Контрастный душ. Для укрепления здоровья и нормализации липидного обмена нужно регулярно использовать этот метод. Резкая смена температуры воды хорошо влияет на процессы метаболизма в организме, и сжигаются лишние калории.
  3. Регулярные занятия спортом способствуют улучшению физической формы и состояния мышц, нормализуются все обменные процессы веществ в организме, в том числе и липидов. Даже простенькая зарядка каждый день поможет взбодриться и освободить накопленную энергию.
  4. Здоровый сон. Продолжительный в комфортных условиях сон – это одно из основных условий для отдыха и нормализации функций организма. При сне 10-12 часов человек восстанавливает моральные и физические силы после дневной нагрузки.
  5. Массаж. Есть такие методики массажа, при которых воздействуют улучшению работы внутренних органов и ускорению метаболизма липидов.

Лекарства, способствующие улучшению обмена липидов

В фармакологии разработано множество лекарственных препаратов для улучшения липидного обмена. Но при нарушениях липидного обмена, его лечение нужно начинать с консультации у лечащего врача. Он назначит те препараты, которые подходят индивидуально. К таким лекарствам относятся:

  • Метиландростендиол и оксадролон – препараты-стероиды, при приеме которых увеличивается масса мышц, а отложения жиров уменьшаются;
  • Ксеникал и Ортосен – средства, не позволяющие лишним жирам усваиваться;
  • Глюкофаж – препарат, ускоряющий и увеличивающий метаболизм липидов;
  • Метаболайн и Формавит – средства, регулирующие обмены жиров и углеводов в организме.

Читайте о спортивном питании для жиросжигания.
А также о том, можно ли принимать принимать спортивное питание.

Нормализовать и запустить липидный обмен и другие процессы в организме поможет употребление в пищу полезных для этих целей продуктов.

Продукты, участвующие в обмене липидов

 Такими продуктами являются:

  • молочные продукты плохо усваиваются организмом и требуют большого расхода энергии, и от этого липидный метаболизм ускоряется. Содержащийся в продуктах из молока кальций очень полезен для укрепления зубов, костей;
  • сладкое (кондитерские изделия, конфеты, выпечка) содержит углеводы и это одна из основных причин ожирения. Лучше всего уменьшить потребление или вообще исключить из рациона всякие сладости. Большое содержание углеводов в различных кашах, ягодах, фруктах и овощах, они дольше усваиваются, и процесс метаболизма происходит быстрее;
  • жиры помогают в усвоении витаминов и минералов, в небольшом количестве нужны организму. В неограниченном количестве употреблять можно растительные жиры, а небольшими порциями животные жиры. При употреблении жиров происходит ускорение метаболизма веществ в организме;
  • водная среда необходима для нормального функционирования всего организма, в том числе и для нормализации липидного обмена.

Также помогут восстановить метаболизм жиров травяные чаи, настойки и витаминные добавки в сочетании с лекарственными препаратами или в качестве профилактики. Помогут в стабилизации метаболизма липидов естественные биостимуляторы – продукты с большим содержанием кофеина, йода, цинка, кахетина, селена.

В народной и традиционной медицине очень много способов для восстановления метаболизма липидов и стабилизации его нормального уровня, главное, чтобы лечение было правильно подобрано и вовремя проведено.

Сталкивались ли вы когда-нибудь с нарушениями липидного обмена? Оставьте свое сообщение в комментариях, а также смотрите видео о связи липидного обмена и состоянии кожи.

Холестерин, гиперхолестеринемия, атеросклероз, липиды

О холестерине и его участии в развитии атеросклероза пишут везде, разве что не пишут только в детской литературе. Даже производители растительного масла (в рекламных целях), на своих упаковочных материалах отмечают: «без холестерина». Хотя априори холестерин не содержится в жирах растительного происхождения. Не претендуя на глубокую научную статью с опубликованием химических формул и пр., я хочу упорядочить различные данные и сделать их понятными всем людям, а не только врачам или патофизиологам.

Что такое холестерин?

Холестерин (ХС) — это вещество относящиеся к липидам (lipos – жир), а по химической структуре холестерин относится к стероидам. В группу липидов относят: нейтральные жиры (глицериды), жирные кислоты, фосфолипиды. Вместе с фосфолипидами, холестерин входит в состав клеточных мембран и является строительным материалом, особенно нервной системы. Холестерин – это вещество необходимое для нормальной работы организма. Ещё раз хочу подчеркнуть – для нормальной работы организма! Без холестерина наш организм не может правильно функционировать. Холестерин является источником образования желчных кислот, стероидных и половых гормонов. Большинство тканей человека обладает способностью синтезировать ХС, но большая его часть синтезируется в печени. Между печенью, плазмой крови и тканями происходит постоянный обмен ХС.

Поскольку холестерины и триглицериды не растворимы в воде (как известно жир не растворяется в воде), и соответственно в плазме крови, то они вступают в комплекс с белками и между собой, образуя транспортные формы липопротеидов, предназначенные для переноса к местам утилизации. По размеру молекул выделяют 4 основных класса липопротеидов: хиломикроны, липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеиды низкой плотности (ЛПНП), липопротеиды высокой плотности (ЛПВП). Каждый из этих липопротеидов содержит разное количество холестерина, белков, триглицеридов и фосфолипидов.

Человек не только синтезирует холестерин сам, но и получает его с пищей не растительного происхождения. Я говорю о пище именно не растительного происхождения. Дело в том, что холестерин содержится не только в продуктах животного происхождения, а и в морепродуктах!

В каких продуктах содержится холестерин?

Терапевты, кардиологи, неврологи – это те врачи, которые наиболее часто встречаются с проблемами повышенного содержания холестерина (гиперхолистеринемиия) и нарушениями липидного состава крови (дислепидемия), а соответственно и атеросклероза. Эти специалисты в один голос говорят, что нельзя употреблять в пищу свинину, свиное сало, сливочное масло и др. продукты с содержанием жира, а так же яйца.

Давайте разберемся, только ли жирная пища и яйца являются основным поставщиком холестерина. Для этого обратимся к таблице.

Рекомендуемая норма потребления холестерина в сутки – 300 мг, однако во многих продуктах он находится в таком количестве, что соблюсти ее, не заглянув в таблицу, практически нереально. Эти данные помогут вам не страдать от лишнего веса и не иметь проблем с ишемической болезнью сердца.

По данным таблицы мы видим, что в печени, говяжьем языке, мойве, креветках, рыбьей икре, карпе содержание ХС выше, чем в свинине и свином жире! И самое большое содержание холестерина в говяжьих мозгах (помните, что ХС является строительным материалом нервной системы?). Здесь очень важно сказать, что уровень содержания ХС в крови на 65 – 75% обусловлено синтезом печени, и на 25 – 35% поступлением с пищей.

Формирование холестерином атеросклероза

Атеросклероз – полифакториальное заболевание сердечно-сосудистой системы с преимущественным поражением артерий среднего и крупного калибра.

Холестерин выделяется из печени с желчью в составе желчных кислот, которые на 70 – 90% всасываются в тонком кишечнике, и поступают в печень, где из них вновь синтезируется холестерин. Таким образом, обмен Холестерин представляет собой тонко регулируемую систему. Избыток поступления ХС с пищей компенсируется уменьшением всасывания в кишечнике, а также снижением синтеза в печени. В случае уменьшения количества ХС в пище, происходит обратный процесс – увеличивается его синтез в печени и увеличивается всасывание в тонком кишечнике. Поэтому уровень холестерина в крови является стабильным показателем, до той поры пока не происходит сбой – нарушение этих процесс

Липопротеиды высокой плотности (ЛПВП) препятствуют отложению ХС в сосудах, и даже удаляют уже отложенный холестерин из стенки сосудов, отправляя его для дальнейшей утилизации в печень. Эти липопротеиды препятствуют образованию атеросклероза. Липопротеиды низкой плотности (ЛПНП) и липопротеиды очень низкой плотности (ЛПОНП) способствуют образованию атеросклероза.

Таким образом, чем выше содержание ЛПНП и ЛПОНП, тем выше риск развития атеросклероза. Чем выше уровень ЛПВП, тем лучше.

Индекс атерогенности (риска развития атеросклероза) можно рассчитать по формуле: К = ХСобщий – ЛПВП / ЛПВП, где ХСобщий – общее содержание холестерина в плазме крови. ЛПВП – содержание липопротеидов высокой плотности в плазме крови. В норме: К = 3-3,5.

Чем ниже этот коэффициент, тем лучше. Нормативные показатели липопротеидов в плазме крови представлены в таблице. По европейским данным, ЛПНП должны быть, менее 3,0 ммоль/л (Wood D. Et al. Eur.Heart J., 1998).

Так почему происходит сбой, почему происходит нарушение в обмене холестерина? Эти механизмы очень сложные и до конца не изучены. Известно, что у ряда народностей Крайнего Севера, где основными продуктами питания являются оленина и рыба, атеросклероз встречается редко. И в то же время у вегетарианцев может быть высокий уровень содержания холестерина и ЛПНП в крови! Повышенное содержание ХС может быть обусловлено наследственными факторами: гетерозиготная или гомозиготная семейная гиперхолистеринемия. Однако многие научные данные доказывают, что высокий уровень холестерина и ЛПНП, в том числе не всегда являются абсолютно надежным признаком развития атеросклероза. Интересным представляется и определённая мозаичность поражения сосудов, т.е. бляшки формируются в определённых отделах. Возникает резонный вопрос: почему здесь, а не в другом месте сосуда формируется атеросклероз?

Как уже говорилось, атеросклероз является многофакторным заболеванием. Значимое значение в формировании бляшки в определённом месте сосуда, способствует поражение стенки самого сосуда. Факторы риска развития поражения сосудов и развитие атеросклероза следующие:

  1. Гиперхолистеринемия и дислипидемия.
  2. Курение.
  3. Высокое артериальное давление.
  4. Стрессы.
  5. Сахарный диабет.
  6. Пониженная физическая активность.
  7. Возраст и пол.

Эти и другие факторы риска приводят к поражению целостности сосудистой стенки, где происходит отложение липопротеидов, фибрина, тромбоцитов, кальция, что и формирует атеросклеротическую бляшку.

У курящих людей, атеросклероз развивается в 2-3 раза быстрее, чем у не курящих. У курящих так же отмечается увеличение пораженных сосудов.

Повышение артериального давления увеличивает риск ишемической болезни сердца более чем в 3 раза при любом уровне ХС в плазме крови. При случайном выборе мужчин-москвичей в возрасте 40-59 лет за 6 лет процент умерших от заболеваний связанных с атеросклерозом был в 5 раз больше при комбинации дислипопротеинемии с артериальной гипертензией, чем при наличии одного из этих факторов (Оганов Р.Г., Жуковский Г.С., 1987). Более одного миллиона человек умирает в мире от сердечно-сосудистых заболеваний, из них почти полмиллиона от ишемической болезни сердца и 300 000 от церебральной сосудистой патологии – инсульты и др. (Кухарчук В.В., 2006). В основе этих заболеваний лежит атеросклеротическое поражение артерий миокарда и головного мозга. В России смертность населения от ишемической болезни сердца находится на одном из первых мест. Максимум частоты заболевания приходится на возраст 40-50 лет (Парфенов А.С., 2006). Гипертонической болезнью в России страдает 39,9 % мужчин и 41,1 % женщин (Котов С.В., 2006).

Эмоциональный стресс приводит к нейрогуморальным сдвигам, которые повышают проницаемость сосудов и облегчают их инфильтрацию липидами.

Однако нарушения мозгового кровообращения наблюдаются и у детей. В структуре детской неврологической патологии, они составляют от 3-5% до 8 – 10% (Бадалян Л.О., 1984; Трошин В.М., 1996; Banker Q., 1992). И у детей то же бывают инсульты. Да, да, именно инсульты! В 83% случаев ишемические инсульты у детей обусловлены врожденными аномалиями сосудов.

Заболеваемость инсультом у детей: Канады, Великобритании, Франции и США, составляет от 2 до 13 на 100 000 детского населения в год (DeVeber G., 2005; Giroud M. et al., 1995; Kirham F., Hogan A., 2004; Lanthier S. et al., 2000, Lynch J., 2004). Проводимые исследования в Южном Административном Округе Москвы в период с 1997 по 2004 годы выявило распространённость мозгового инсульта у детей – 6,94 случая на 100 000 детского населения в год (Зыков В.П., Черкасов В.Г. и др., 2005).

Интересным представляется фактор риска по полу и возрасту. Дело в том, что атеросклеротические изменения сосудистой системы начинаются уже в детском возрасте! Так по данным А.М.Вихерта с соавт. (1981) фиброзные бляшки в левой нисходящей сердечной артерии наблюдаются в возрасте 10-19 лет в 17,8% случаев, 20-29 лет – 45,7%, 30-39 лет – 78, 6%, 40-49 лет – 93% случаев! Ишемическая болезнь сердца (ИБС) до 50 лет у женщин отмечается в 3-4 раза реже, чем у мужчин, однако, после менопаузы это соотношение постепенно выравнивается. И после 60 лет соотношение случаев инфарктов сердца и инсультов у мужчин и женщин становится равным.

Однако самым главным фактором в развитии атеросклероза является гиперхолистеринемия, что подтверждается выявлением атеросклероза у детей с наследственной гиперхолинестеремией! Ведь у детей нет других фактор риска. Они не курят, подвижны, нет повышенного артериального давления, избыточной массы тела и сахарного диабета, кроме повышения концентрации холестерина. Да, да уважаемые читатели. У детей встречается атеросклероз. И атеросклероз неукоснительно молодеет. Интересно, что кроме семейной гиперхолистеринемии, обнаружение повышения холестерина у детей, наблюдается при ряде других наследственных заболеваниях. Например, при синдроме Вильямса. При этом синдроме у ребенка с рождения отмечается повышенное содержание в крови холестерина, которое самостоятельно проходит к 2 годам жизни.

Способы нормализации холестерина и других липидов

Нормализация уровня холестерина и других компонентов липидного профиля, должна проводиться комплексно и под контролем врача. Неслучайно в некоторых клиниках Москвы имеются кабинеты дислипидемии. Это очень помогает в работе неврологам, кардиологам и терапевтам.

Диета

Диета должна заключать в себя два компонента:

  1. Максимальное снижение приема в пище продуктов с высоким содержанием холестерина (см. табл.№1). Прием в пищу диетического мяса – кролик, индейка; обезжиренных молочных продуктов. Хорошо заменить молочные продукты (творог, сыр) на соевые. Снижение общей калорийности пищи, особенно если есть избыточная масса тела. Принимать с пищей не более 300 мг холестерина в сутки см таблицу
  2. Прием в пищу продуктов с природными липотропными свойствами, т.е. благодаря содержанию в этих продуктах полиненасыщенных жирных кислот, происходит снижение ХС. К ним относятся растительные масла: льняное, кукурузное, тыквенное, оливковое, грецкого ореха. Другие растительные масла не имеет такого липотропного эффекта. Постепенно заменяйте сливочное масло этими растительными маслами и полностью перейдите на прием и использование в приготовлении пищи только этих масел. Рекомендую употреблять в пищу жирную рыбу сортов: скумбрия, сельдь, сардины, тунец, палтус.

Многие морепродукты содержат холестерин, но из-за содержания в жирных сортах рыбы полиненасыщенных жирных кислот омега-3, это способствует разрушению и выведению холестерина. В таких морепродуктах, как креветки, кальмары, осьминоги, где нет жира и соответственно омега-3, много холестерина, который попадает в кровь при употреблении этих продуктов в пищу. Прием рыбьего жира снижает уровень ХС и триглицеридов. Так по данным В.Е.Рhillipson et al. (1985), уровень общего ХС и триглицеридов снизился соответственно на 27% и 64%, при применении рыбьего жира.

Помню, как в детском саду меня насильно заставляли пить рыбий жир. Конечно, не для профилактики атеросклероза, по всей видимости, для профилактики рахита. Его отвратительный запах и вкус, чувствую и сейчас при одном упоминании: «рыбий жир». Хорошо, что сейчас рыбий жир выпускают в капсулах. Благоприятное действие на липидный обмен обусловлено входящими в состав рыбьего жира полиненасыщенными жирными кислотами класса омега-3. Кроме рыбьего жира, выпускают и препараты содержащие омега-3.

К разговору об употреблении алкогольных напитков, как средства снижающего холестерин. Несомненно, прием алкоголя не даёт снижение холестерина. И более того алкоголь раздражает печень, приводит к жировому гепатозу и развитию цирроза. Прием красного натурального сухого вина, способствует улучшению липидного профиля из-за содержащихся в кожуре и косточках винограда особых веществ. Однако надо помнить, что прием красного сухого вина должен быть не более 150 мл в сутки! Часто под предлогом оздоровления люди пьют алкогольные напитки, не соблюдая предложенной дозировки.

Помните, что даже самой жесточайшей диетой можно снизить содержание общего холестерина на 15 – 20%. Напомню, что основное количество холестерина синтезируется печенью.

По данным Британской Диетической Ассоциации по витаминам и пищевым добавкам – нет данных, что прием витаминов, антиоксидантов и других пищевых добавок способствует профилактике и лечению атеросклероза. Однако по данным канадских ученых низко-жировая диета, богатая растительными стиролами и пищевыми волокнами, может снижать уровень липопротеидов низкой плотности (Journal of the American Medical Association, 2005). Поэтому я приведу ряд растительных препаратов для комплексного лечения гиперхолистеринемии и атеросклероза.

Сбор: плоды боярышника кроваво-красного – 15 гр., плоды аронии черноплодной – 15 гр., плоды земляники лесной – 15 гр. Две столовые ложки сбора залить 500 мл воды, нагреть на кипящей водяной бане 30 минут, охладить 10 минут, процедить и довести водой количество отвара до первоначального объема. Принимать по 100 мл 3 – 4 раза в день.

Теперь немного поговорим о чесноке, и мифе о том, что он влияет на снижение холестерина. В 1972 году экспедиция «Юнеско» нашла в Тибетском монастыре глиняные таблички с таинственными рецептами народной медицины. Их удалось расшифровать. Там было написано следующее: «очищает организм от жирных и известковых отложений, резко улучшает общий обмен веществ в организме, в результате чего все сосуды становятся эластичными. Благодаря этому предупреждается стенокардия, инфаркт миокарда, склероз, образование различных опухолей, исчезают головные боли, шум в голове, восстанавливается зрение. При точном и осмысленном выполнении лечения полностью омолаживается организм человека». В конце 70-х годов ХХ века этот рецепт, чеснока настоянного на спирте, обошел все научно-популярные издания Советского Союза. Многие люди применяли его без видимой положительной динамики. В настоящее время он представляет интерес с позиций изучения истории медицины. Хотя и в настоящее время находятся последователи этого рецепта. В моей врачебной практике то же встречались пациенты, которые выполняли всё строго в соответствии с инструкцией, но без результатов.

Интересно, что и в русской народной медицине есть данные о чесноке, как об омолаживающем средстве. Чеснок является сильнейшим биостимулятором. Он помогает при дисбактериозе, астении (вялость, слабость, утомляемость), глистной инвазии. Не случайно, что кришнаиты (последователи одной из индийских религий) не употребляют чеснок наряду с алкогольными напитками и др. веществами. Так как этот стимулятор будет отвлекать от духовного осознания постулатов Кришнаизма, а значит «просветления».

Несомненным отрицательным свойством чеснока является его резкий специфический запах. Сейчас продают в аптечной сети вытяжку из чеснока в специальных капсулах. Следует помнить, что применение чеснока противопоказано лицам с заболеваниями желудочно-кишечного тракта (язвенная болезнь, панкреатит и др.). Он обладает сильным раздражающим действием.

Существуют продукты, снижающие уровень холестерина в организме и способствующие его выведению. К ним относятся: овсяные хлопья, яблоки, слива, различные ягоды, бобовые (фасоль, горох), рис (особенно бурый). Все они содержат растворимую клетчатку (пектин, клейковину) и при варке образуют желеобразную массу. Хорошо в пищу употреблять орехи. А так же пить зеленый чай. А если при заваривании зеленого чая Вы добавите кардамон, то будет очень интересный вкус, и полезно. Зелёный чай содержит флавониды, которые укрепляют стенки сосудов и обладают антиоксидантным свойством. Флавониды так же содержатся в шиповнике, ягодах черной смородины, черноплодной рябине, лимонах. И эти продукты богаты витамином С, что так же очень полезно пациентам с гиперхолистеринемией и атеросклерозом.

Полезны при атеросклерозе соки из картофеля, свеклы, моркови, арбуза, капусты, тыквы. Хорошо в пищу принимать морскую капусту. Для вашего удобства составлена таблица.

Общие советы по диете:

  1. Яичные белки не содержат холестерина, поэтому заменяйте ими цельные яйца в рецептах (каждому целому яйцу добавляйте 2 белка).
  2. При приготовлении супа охладите мясной бульон и снимите слой застывшего жира. При приготовлении срежьте жир с мяса и удалите кожу птицы.
  3. Избегайте жареной пищи.
  4. Сочетайте мясные блюда с овощами или макаронами.
  5. Заправляйте овощные салаты и закуски лимонным соком, травами, специями (кардамон, сельдерей, петрушка, карри, чеснок и др.). 
  6. Ограничьте использование майонеза, жирных соусов, кетчупа.
  7. Если Вам хочется сладкого, лучше всего Вам подойдет в таких ситуациях овсяное печенье или фруктовое мороженое.

Медикаментозное лечение гиперхолестеринемии и атеросклероза

Медикаментозное лечение должно назначаться врачом в зависимости от вашего индивидуального липидного профиля плазмы крови, ваших сопутствующих заболеваний: заболеваний печени, больны ли Вы сахарным диабетом или гипертонической болезнью и др. Нельзя принимать медикаменты по совету родственников, друзей и знакомых. Если определенный препарат помог вашему соседу, то это не значит, что он поможет Вам. Потому что у Вас уникальный организм, собственное течение заболевания и свои сопутствующие болезни. Однако медикаментозную терапию можно описать в общих принципах, без указания названия препаратов. (Не буду заниматься рекламой отдельных медикаментов).

Универсального средства для снижения холестерина и нормализации липидного статуса, пока не существует. Можно выделить две основные группы: средства, снижающие ХС и препараты, уменьшающие уровень триглицеридов. В последние годы всё шире используют так называемые фибраты и статины. Они в основном тормозят синтез печёночного ХС. Таким образом, воздействуя на печень, что приводит в ряде случаев, даже к токсическому воздействию на печень. Однако фармацевтическая промышленность не стоит на месте, и появляются новые статины, не оказывающие токсического действия на печень. И при использовании статинов, конечно надо соблюдать диету, потому что 30 – 35 % ХС попадает с пищей. Статины улучшают функцию эндотелия и воздействуют на атеросклеротическую бляшку (Boneti P.O. et al. Europ.Heart J., 2003). Еще ряд трудностей, которые не приводят к массовому применению этих препаратов, то, что они дорогостоящие и действуют на период применения. И необходимо практически пожизненно принимать эти препараты. Это может привести к определенному воздействию на функцию печени, и в редких случаях, токсического эффекта от применения статинов. При отсутствии эффектов от проводимого лечения, в последние десятилетия проводят плазмаферез. В некоторых случаях хирургическое лечение.

Профилактика гиперхолестеринемии и атеросклероза

Профилактика должна включать отказ от вредных привычек, правильное питание, нормализации труда и отдыха, систематическую двигательную активность. Говоря о двигательной активности, надо сказать, что чрезмерный физический труд и очень большие нагрузки, наоборот способствуют повышению уровня ХС. Все нужно делать без фанатизма.

Необходимо контролировать и нормализовать артериальное давление. Следить за уровнем сахара в крови и проводить постоянное лечение, если у Вас имеются такие отклонения.

Говоря о профилактике атеросклероза, отдельного внимания заслуживает феномен «пенсионерского банкротства». Как известно, он представляет ухудшение самочувствия и обострение заболевания у людей, ведущих активный, а иногда и напряженный образ жизни и внезапно его прервавших в связи с уходом на пенсию. Резкие изменения жизненного стереотипа, могут отрицательно влиять на многие функции, в том числе и усиливать развитие атеросклероза (Кухтевич И. И., 1998). Поэтому, очень важно, чтобы при выходе на пенсию, человек не чувствовал свою ненужность, не значимость. Надо чтобы пенсионер вел трудовую деятельность, но уже у себя дома. Может быть, более усиленно занялся своим хобби: что-то мастерил. У меня есть пациентка, которая многие годы пишет книгу воспоминаний. У нее множество болезней и проблем, но занятие любимым и интересным делом ей помогает справляться с недугами. Ей недавно исполнился 81 год, а она в здравом уме и памяти.

Нужно подходить комплексно к своему оздоровлению. Эффективность профилактических и лечебных мероприятий возрастает, если Вы такие мероприятия проводите совместно с врачом.

Проводите профилактику гиперхолестеринемии и атеросклероза. Чем раньше Вы начнете это делать, тем будет лучше Вам и Вашим близким.

Автор: Воронов Игорь Анатольевич, детский невролог сети ПреАмбула, кандидат медицинских наук

Показатели липидного обмена. Общий холестерин

Холестерин – жироподобное вещество, жизненно необходимое организму. Правильное научное именование этого вещества – «холестерол» (окончание «‑ол» указывает на принадлежность к спиртам), однако в отечественной литературе получило распространение наименование «холестерин».

Около 80‑85% всего холестерина синтезируется организмом человека (печенью, кишечником, почками, надпочечниками, половыми железами), остальные 15‑20% поступают с пищей животного происхождения (в первую очередь мясо, молочные продукты, яйца).

Холестерин участвует в образовании клеточных мембран всех органов и тканей тела. Наибольшее количество холестерина участвует в формировании клеточных мембран эритроцитов (около 24%), мембраны клеток печени составляют 17%, мозг (белое вещество) – 15%, серое вещество головного мозга – 5‑7%. На основе холестерина создаются гормоны, которые участвуют в росте, развитии организма и реализации функции размножения. Из холестерина образуются желчные кислоты, которые входят в состав желчи, благодаря им в кишечнике всасываются жиры.

Общий холестерин – показатель, отражающий совокупность всех фракций холестерина, циркулирующих в крови. Сам по себе холестерин нерастворим в воде, поэтому для транспорта холестерина в организме образуются комплексные соединения за счет связывания с белковыми молекулами. Такие комплексы называют липопротеинами.

В крови циркулирует несколько типов липопротеинов, различающихся пропорциями входящих в их состав компонентов. В зависимости от размера частиц и их функций выделяют липопротеины высокой плотности (ЛПВП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), холестерин, не связанный с липопротеинами высокой плотности (не‑ЛПВП), и ряд других веществ. ЛПНП и ЛПОНП считаются «плохими» видами холестерина, так как они способствуют образованию бляшек в артериях. ЛПВП, напротив, называют «хорошим», так как составе ЛПВП удаляются из сосудов избыточные количества холестерина.

Содержание холестерина в крови в значительной степени зависит от возраста. Его уровень при рождении составляет менее 3,0 ммоль/л, затем постепенно возрастает. Появляющиеся различия в его концентрации связаны с половой принадлежностью. У мужчин концентрация холестерина в крови повышается в раннем и среднем возрасте и снижается в старости. У женщин уровень холестерина с возрастом увеличивается более медленно, вплоть до менопаузы; в дальнейшем может превышать показатели холестерина у мужчин. Описанные возрастные изменения содержания холестерина в крови связывают с действием половых гормонов: эстрогены снижают, а андрогены повышают уровень общего холестерина. Во время беременности наблюдается физиологическое увеличение уровня общего холестерина.

Повышение уровня холестерина является одной из главных причин атеросклеротического поражения сосудов. Уровень общего холестерина в комплексе с данными об имеющихся заболеваниях, семейном анамнезе, возрасте, поле, уровне артериального давления, факте курения учитывают при оценке индивидуального риска развития тяжелых осложнений сердечно‑сосудистых заболеваний (инфаркта миокарда или инсульта) по шкале SCORE (SystematicCOronaryRiskEvaluation) при первичной профилактике.

Исходя из степени риска рассчитываются целевые показатели общего холестерина и прочих фракций липидов, к которым необходимо стремиться, практикуя здоровый образ жизни и правильное питание. Изменением диеты можно снизить уровень холестерина в крови на 10‑15%, хотя чувствительность к изменениям содержания холестерина в пище и влияние диеты на уровень холестерина может быть разной. При недостижении целевых цифр немедикаментозными методами назначается лекарственная терапия.


Как правильно подготовиться к исследованию?

  1. Не принимать пищу в течение 8 часов перед исследованием.
  2. Исключить физическое и эмоциональное перенапряжение за 30 минут до исследования.
  3. Не курить в течение 30 минут до исследования.

Что может влиять на результат?

Повышают уровень общего холестерина:

  • прием пищи, содержащей животные жиры.
  • беременность (тест на холестерин следует сдавать по меньшей мере через 6 недель после родов),
  • длительное голодание,
  • сдача крови в положении стоя,
  • прием анаболических стероидов, андрогенов, кортикостероидов,
  • курение,
  • холестаз (застой желчи),
  • хроническое воспаление почек, приводящее к нефротическому синдрому,
  • хроническая почечная недостаточность,
  • снижение функции щитовидной железы (гипотиреоз),
  • некомпенсированный сахарный диабет,
  • ожирение,
  • рак простаты или поджелудочной железы.
  • подагра.

Снижают уровень общего холестерина:

  • сдача крови в положении лежа,
  • прием ряда лекарственных препаратов (аллопуринол, клофибрат, колхицин, противогрибковые препараты, статины,
  • холестирамин, эритромицин, эстрогены),
  • интенсивная физическая нагрузка,
  • диета с высоким содержанием полиненасыщенных жирных кислот,
  • заболевания печени,
  • заболевания костного мозга,
  • повышенная функция щитовидной железы (гипертиреоз),
  • нарушения процессов всасывания в кишечнике,
  • фолиево‑ или B12‑дефицитная анемия,
  • распространенные ожоги,
  • туберкулез,
  • острые заболевания, острые инфекции,
  • хроническая обструктивная болезнь легких.

Желчнокаменная болезнь / Заболевания / Клиника ЭКСПЕРТ

Желчнокаменная болезнь (ЖКБ) — заболевание гепатобилиарной системы, обусловленное нарушением обмена холестерина и/или билирубина, характеризующееся образованием желчных камней в желчном пузыре, печеночных желчных протоках или в общем желчном протоке. Чаще желчные камни формируются в желчном пузыре.

 

 

Какие факторы способствуют развитию желчнокаменной болезни?

  1. Принадлежность к женскому полу. По статистике женщины заболевают в 2-3 раза чаще мужчин. Беременность и роды тоже увеличивают шанс развития данного заболевания.
  2. Возраст. Риск развития болезни увеличивается с каждым годом на 1% у женщин, и 0.5% у мужчин
  3. Наследственная предрасположенность.
  4. Избыточная масса тела.
  5. Избыточное питание с преобладанием жирной пищи.
  6. Низкокалорийные диеты.
  7. Нарушение липидного обмена.
  8. Гормональные нарушения.
  9. Прием лекарственных препаратов (фибраты, гормональные контрацептивы, октреотид).
  10. Хронические заболевания кишечника и поджелудочной железы.
  11. Анатомические изменения желчевыводящей системы.
  12. Хронические воспалительные заболевания желчевыводящих путей.
  13. Функциональные билиарные расстройства.
  14. Эндокринологическая патология (сахарный диабет, гипотиреоз).

Если 2 и более пункта из этого списка верно для Вас,
то Вы находитесь в группе риска.

Не рискуйте.

Обратитесь на первичный осмотр к врачу гастроэнтерологу.

Почему нужен осмотр врача?

Первые стадии желчнокаменной болезни часто не сопровождаются ярко выраженными симптомами или протекают бессимптомно на протяжении 10-15 лет. Больной чувствует себя прекрасно и не подозревает, что уже сейчас нуждается в помощи специалиста.

Игнорируя это, Вы лишаетесь шанса подавить болезнь малыми силами и без серьезных последствий для организма.

Выявление нарушений состава желчи (наличие густой желчи в желчном пузыре) именно в этом периоде великолепно поддается лечению и предотвращает формирование камней, а значит минимизирует риск хирургического вмешательства в дальнейшем!

Лечить осложнения и запущенную стадию — дольше, сложнее и дороже.

Стадии желчнокаменной болезни

I Стадия – начальная или предкаменная

На этой стадии можно выявить густую неоднородную желчь в желчном пузыре, формирование билиарного сладжа, наличие замазкообразной желчи, сочетание замазкообразной желчи с микролитами.

Если пропустить лечение на этой стадии,

начинается образование желчных камней.

Если приступить к лечению

Возникает возможность нормализации реологических свойств желчи. Можно воспрепятствовать процессу камнеобразования и дальнейшего развития болезни.

Пациентам с выявленной I стадией показана консультация врача гастроэнтеролога-гепатолога:

  • для определения тактики лечения
  • для контроля свойств желчи, функций желчного пузыря и желчевыводящей системы
     

II Стадия – формирование желчных камней

На этой стадии в ходе обследования выявляется наличие желчных камней:

  • в желчном пузыре, в общем желчном протоке, в печеночных протоках
  • по количеству конкрементов: одиночные, множественные
  • по составу: холестериновые, пигментные, смешанные

Определяется клиническая картина — в какой форме проявляется заболевание:

  • латентное (скрытое) течение заболевания
  • болевая форма с типичными желчными коликами
  • диспепсическая форма (пациент жалуется на ощущение тяжести или чувство распирания в области правого подреберья)
  • желчнокаменная болезнь протекает под маской других заболеваний

Если пропустить лечение на этой стадии,

в дальнейшем оперативное вмешательство станет неизбежным.

Если приступить к лечению

Возникает возможность растворить холестериновые камни, не прибегая к оперативному вмешательству. Можно предотвратить осложнения.

Пациентам показана консультация врача гастроэнтеролога-гепатолога для назначения лечения.

При наличии показаний врач гастороэнтеролог-гепатолог назначит совместную консультацию с хирургом для определения дальнейшей тактики лечения.
 

III Стадия – хронический рецидивирующий калькулезный холецистит

При частых обострениях заболевания показана совместная консультация врача хирурга и гастроэнтеролога-гепатолога для решения вопроса об оперативном лечении и специальной подготовки к операции.
 

IV Стадия – осложнения

Показана совместная консультация врача хирурга и гастроэнтеролога-гепатолога. 

Симптомы

Очень часто, особенно на начальных стадиях, желчнокаменная болезнь никак не дает о себе знать и не тревожит больного. Более чем у половины пациентов камни в желчном пузыре обнаруживаются случайно при обследовании по поводу других заболеваний.

Обычно симптомы проявляются на более запущенных и опасных стадиях заболевания. Поэтому, если Вы наблюдаете у себя что-то из нижеописанного, Вам рекомендована консультация
врача гастроэнтеролога.

Минимальные проявления желчнокаменной болезни:

  • тяжести в животе (тяжесть в правом подреберье)
  • отрыжка
  • тошнота
  • запор
  • метеоризм

Желчнокаменная болезнь развивается медленно, годами. Ее симптомы нарастают постепенно. В течение нескольких лет Вы можете ощущать тяжесть в правом подреберье после приема пищи (особенно при употреблении жирного, жареного мяса, копченых, соленых, маринованных продуктов, а также вина). В дальнейшем к неприятным ощущениям могут присоединиться тошнота, рвота и резкая острая схваткообразная боль в правом подреберье — печеночная колика.

Если вы наблюдаете у себя похожую ситуацию — не подвергайте свое здоровье риску и не ждите осложнений — обратитесь
к врачу гастроэнтерологу.

Серьезные проявления желчнокаменной болезни

Это могут быть сильные боли в верхних отделах живота, которые сопровождаются тошнотой и рвотой, не приносящей облегчения (желчная или печеночная колика).

К вышеописанным симптомам могут добавиться: желтуха (слизистые и кожные покровы окрашиваются в желтый цвет), зуд, смена цвета мочи на более темный, осветление кала (закупорка камнем общего желчного протока — самое распространенное осложнение желчной колики)

Если Вы испытываете эти симптомы, можно с высокой вероятностью предположить: желчнокаменная болезнь на запущенной стадии.

Описанные осложнения требуют оперативного вмешательства, т.к. приводят к летальному исходу.

К сожалению, некоторые негативные последствия заболевания останутся на всю жизнь — даже, если Вам окажут самую высококачественную медицинскую помощь. После проведения операции по удалению желчного пузыря (холецистэктомии) примерно у половины пациентов отмечается сохранении боли, тошноты и других неприятных симптомов. Это состояние называется постхолецистэктомический синдром (ПХЭС), найти причину развития которого – задача гастроэнтеролога и врача ультразвуковой диагностики. Для решения этой задачи применяется УЗ-метод – динамическая эхо-холедохография (УЗИ желчных протоков).

Не откладывайте визит к врачу гастроэнтерологу.

Позаботьтесь о своем здоровье сегодня!

Осложнения желчнокаменной болезни

Часто больные знают о том, что у них в желчном пузыре есть камни. Однако, если камни не проявляются какими-либо симптомами, либо эти симптомы появляются редко и не влияют на качество жизни, больные предпочитают не обращать на это внимания.

Если не обращать на это внимания, первый же приступ желчной колики может привести к очень серьезным осложнениям:

  • Механическая желтуха — камни из желчного пузыря попадают в протоки и препятствуют поступлению желчи в двенадцатиперстную кишку. Сопровождается острыми, мучительными болями в верхних отделах живота, пожелтением глаз и кожных покровов, потемнением мочи, осветлением кала. Это состояние опасно тем, что возникает застой желчи в системе внутрипеченочных и внепеченочных желчевыводящих протоках. На этом фоне поражается печень, и начинают разрушаться ее клетки (развивается гепатит). Если застой желчи продолжается в течение длительного времени, то это приводит к нарушению функции печени и впоследствии к печеночной недостаточности.
  • Холедохолитиаз — образование камней в желчевыводящих протоках или попадание их в протоки из желчного пузыря. Часто встречающееся осложнение, сопровождается усилением болевого синдрома, тошнотой, рвотой, не приносящей облегчения.

Желчная колика сопровождается состоянием:

  • Билиарный панкреатит. Проток поджелудочной железы, по которому идет выделение ферментов, соединяется с общим желчным протоком и они вместе, через одно отверстие (большой дуоденальный сосочек), впадают в двенадцатиперстную кишку. Попадание камней в общий желчный проток ниже уровня впадения панкреатического протока сопровождается возникновением воспаления поджелудочной железы.
  • Стенозирующий паппилит. Это рубцовое сужение большого дуоденального сосочка, чаще всего возникающее на фоне его травматизации мелкими камнями, проходящими через него. Развитие такого осложнения сопровождается выраженной симптоматикой: частыми болевыми приступами, возможно развитие желтухи, панкреатита, воспаления желчного пузыря и желчных протоков.
  • Холангит. Это воспаление общего желчного протока. При этом ко всей вышеописанной симптоматике присоединяется интоксикация и лихорадка.
  • Холецистит. Воспаление желчного пузыря. Наиболее часто возникающее осложнение. Сопровождается острыми болями, тошнотой, рвотой, лихорадкой, интоксикацией

Другие осложнения

В каких случаях необходимо обследоваться?

  1. При хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
  2. Если кто-то из Ваших ближайших родственников страдает желчнокаменной болезнью.
  3. При избыточной массе тела.
  4. При быстром снижении веса (например, с целью похудения).
  5. В случае неправильного питания (употребление пищи 1-2 раза в день, прием недостаточного количества жидкости, предпочтение жирной, жареной, острой, копченой, соленой пищи).
  6. При нарушении обмена липидов (гиперхолестеринемия, дислипидемия).
  7. При длительном приеме фибратов, гормональных контрацептивов.
  8. При анатомических аномалиях в желчевыводящей системе.
  9. При сахарном диабете, заболеваниях щитовидной железы.
  10. После беременности и родов.

Любой из перечисленных факторов — это повод обратиться к врачу гастроэнтерологу-гепатологу. Не ждите осложнений.

Диагностика ЖКБ

Первый этап диагностики:

Консультация опытного врача гастроэнтеролога-гепатолога, который внимательно выслушает Вас, выяснит историю заболевания, проведет объективное обследование, определит объем необходимого дополнительного обследования.

Второй этап диагностики:

Лабораторные и инструментальные исследования:

  • общий анализ крови и мочи
  • биохимическое исследование крови
  • копрологическое исследование
  • фиброгастродуоденоскопия

Ведущее значение в диагностике принадлежит УЗ-исследованию желчного пузыря, позволяющему определить размеры и форму желчного пузыря, толщину его стенки, количество конкрементов и их величину.

Третий этап диагностики:

На основе полученных данных врач гастроэнтеролог предоставит расширенные рекомендации по соблюдению диеты, ведению правильного образа жизни, плановой медикаментозной терапии, в случае необходимости, направит на консультацию к хирургу.

Такая диагностика в нашей клинике помогает решить пациенту решить вопросы:

  • определение стадии желчнокаменной болезни
  • диагностика и лечение сопутствующих заболеваний
  • на основе результатов исследования будут сформированы рекомендации по соблюдению диеты, ведению правильного образа жизни, плановой медикаментозной терапии, которые улучшат самочувствие и приведут к выздоровлению
  • определение показаний для оперативного лечения

Лечение желчнокаменной болезни

Тактика лечения зависит от стадии заболевания

Самый эффективный метод лечения — это лечение на ранних стадиях, когда болезнь можно взять под контроль как немедикаментозными (режим, диета), так и медикаментозными методами лечения.

На поздних стадиях высок риск развития серьезных осложнений, которые могут привести к инвалидности или даже к летальному исходу. На этих стадиях оперативное лечение неизбежно.

В I стадии желчнокаменной болезни показаны:

Консультация и наблюдение врача гастроэнтеролога-гепатолога, в рамках которого Вы получите назначения и рекомендации:

  • по активному образу жизни — занятия физкультурой способствуют оттоку желчи, ликвидации ее застоя, уменьшению гиперхолестеринемии
  • по нормализации массы тела
  • по коррекции эндокринных нарушений (гипотиреоз, сахарный диабет, нарушение обмена эстрогенов и др.)
  • по стимуляции синтеза и секреции желчных кислот печенью, нормализации физико-химического состава желчи.

Во II стадии желчнокаменной болезни показаны:

Консультация и наблюдение врача гастроэнтеролога-гепатолога, в рамках которого Вы получите назначения и рекомендации:

  • по лечебному питанию
  • по нормализации массы тела, борьбе с гиподинамией
  • по коррекции липидного обмена
  • по медикаментозному растворению камней с помощью препаратов желчных кислот

В III стадии желчнокаменной болезни показаны:

Консультация и наблюдение врача гастроэнтеролога-гепатолога, в рамках которого Вы получите назначения и рекомендации:

  • по лечебному питанию и нормализации массы тела
  • по коррекции липидного обмена и медикаментозному растворению камней
  • по купированию приступа желчной колики

Решение вопроса об оперативном лечении — в ходе совместной консультации врача гастроэнтеролога-гепатолога и врача-хирурга.

VI стадия желчнокаменной болезни — оперативное лечение

Для назначения оперативного лечения требуется совместная консультация врача хирурга и врача гастроэнтеролога-гепатолога. В ходе этой консультации будет выработана тактика такого лечения и решены вопросы, связанные с подготовкой к лечению.

Показанием к оперативному лечению больных ЖКБ является:

  • острый калькулезный холецистит
  • камни общего желчного протока
  • гангрена желчного пузыря
  • кишечная непроходимость
  • хронический калькулезный холецистит с нефункционирующим желчным пузырем («отключенный» желчный пузырь)

Операция показана также в тех случаях, когда присоединяются ранние клинические симптомы калькулезного холецистита (колика, лихорадка, отсутствие стойкой ремиссии в промежутках между приступами).

В настоящее время используют следующие виды лечения:

  • открытую и лапароскопическую холецистэктомию
  • холедистолитотомию
  • холецистостомию
  • папиллосфинктеротомию

Выбор тактики терапии определяется согласованностью действий между врачом гастроэнтерологом-гепатологом и хирургом.

Этапы лечения в IV стадии желчнокаменной болезни

Нехирургический этап

Врач гастроэнтеролог ведет пациента с момента выявления самых первых бессимптомных признаков заболевания.

Почему решение об удалении пузыря принимает гастроэнтеролог совместно с хирургом?

В ПолиКлинике ЭКСПЕРТ проводится совместная консультация врача хирурга и врача гастроэнтеролога и совместно определяется дальнейшая тактика.

Только гастроэнтеролог обладает полной информацией о состоянии желчного пузыря пациента. При назначении лечения (в том числе и назначение на хирургическую операцию) во внимание принимаются такие факторы, как:

  • клинические проявления
  • длительность заболевания и его стадия
  • размер камней, их количество, фактор присутствия камней в протоках желчного пузыря
  • количество желчных колик в анамнезе, наличие осложнений и сопутствующей патологии

После уточнения всех вышеописанных факторов можно определить тактику лечения конкретного пациента.

Хирургический этап

Удаление желчного пузыря проводится в плановом или экстренном порядке.

Плановое оперативное лечение

Проводится после соответствующей предоперационной подготовки, купирования (приостановления) осложнений ЖКБ с помощью консервативной терапии. Цель подготовки – адаптировать организм пациента к предстоящей операции (убрать воспаления в желчном пузыре). В этом случае удаление желчного пузыря будет проходить с минимальными последствиями для больного (риск послеоперационных осложнений сильно снижается).

В экстренном порядке

Проводят операции при развитии осложнений ЖКБ, которые без срочного вмешательства, приведут к летальному исходу. Данный вид вмешательства считается самым травматичным для организма и восстановление может быть более длительным.

При решении о плановом оперативном лечении врач гастроэнтеролог проводит этап предоперационной подготовки.

Подготовка минимизирует риски осложнений и облегчает протекание хирургического вмешательства, травматичного для организма.

Постхирургический этап

Сопровождение пациента после хирургического вмешательства.

Рекомендованы периодические обследования на которых врач гастроэнтеролог наблюдает за состоянием пациента и активностью заболевания. Это позволит врачу во время скорректировать лечение при появлении постхирургических осложнений.

Зачем нужна помощь врача гастроэнтеролога на послеоперационном этапе?

В первую очередь специалист:

  • остановит развитие осложнений постоперационного этапа (медикаментозным методом)
  • поможет адаптироваться пациенту к жизни без желчнокаменного пузыря
  • составит индивидуальную диету для пациента
  • даст рекомендации касательно образа жизни
  • с помощью плановых диагностик будет отслеживать состояние пациента. В случае повторного появления осложнений врач гастроэнтеролог назначит соответствующее лечение.

С удаленным желчным пузырем пациенту необходимо
постоянное регулярное наблюдение,
так как это отражается на качестве его жизни.

Без помощи врача гастроэнтеролога или при несоблюдении его рекомендаций, жизнь пациента с постхолецистэктомическом синдромом может превратится в адскую череду диарей и невыносимых болей в животе.

Чтобы не попасть в волну осложнений и очередных проблем эти пациенты не должны забывать о необходимости постоянного регулярного наблюдения врача гастроэнтеролога.

Если после оперативного лечения сохраняются симптомы ЖКБ, то это является тревожным знаком, при котором необходимо как можно быстрее обратиться к гастроэнтерологу. Чаще всего это связано с уже развившимися осложнениями ЖКБ и требуют своевременной диагностики и правильного лечения.

Если оперативное вмешательство выполнено вовремя (не по экстренным показаниям, до развития серьезных осложнений), то никакого дискомфорта возникать не будет. Однако, это не значит, что после операции происходит излечение от ЖКБ. Поэтому, для того, чтобы предотвратить повторное образование камней, только уже не в желчном пузыре, а в желчных протоках необходимо наблюдаться гастроэнтерологом, ежегодно проходить обследование, в первую очередь – УЗ-исследование желчных протоков (динамическую эхо-холедохографию) и по необходимости проводить курсы терапии.

Последствия после удаления желчного пузыря

Зачем нужна помощь врача гастроэнтеролога на данном этапе?

После холецистэктомии (удаления желчного пузыря) может развиться постхолецистэктомический синдром.

Встречается у 10-30% пациентов прошедших операцию. Данный синдром очень сильно сказывается на качестве жизни больного. К примеру, неправильный прием пищи провоцирует сильные приступы поноса и боли в животе. Людям, страдающим от постхолецистэктомического синдрома, приходится соблюдать строгую диету и подстраивать под нее своей ритм жизни.

На данном этапе помощь гастроэнтеролога сильно облегчит жизнь пациента. Однако, соблюдение всех рекомендаций врача, в любом случае, требует огромных усилий от больного
на протяжении всей жизни.

Подробнее о постхолецистэктомическом синдроме

На развитие постхолецистэктомического синдрома влияет множество факторов, в том числе своевременность и качество оперативного лечения.

Постхолецистэктомический синдром включает в себя функциональные расстройства, органические поражения, связанные с рецидивом заболевания или с сопутствующими заболеваниями (хронический панкреатит, язвенная болезнь). Чаще всего он проявляется сохранением болей, иногда тошнотой, вздутием живота, отрыжкой, горьким привкусом во рту, изжогой, диареей.

Очень высок риск развития этого синдрома у тех, кто имел осложненное течение желчнокаменной болезни, и был оперирован на фоне воспалительного процесса в экстренном порядке по жизненным показаниям. Причем, синдром имеет органический характер, и подобрать адекватную терапию для устранения беспокоящих симптомов обычно нелегко. Для выяснения точной причины развития ПХЭС в качестве старта обследования используется динамическая эхо-холедохография (УЗИ желчных протоков).

Если же удаление желчного пузыря происходит в плановом порядке, после соответствующей предоперационной подготовки, то шанс развития постхолецистэктомического синдрома резко снижается. А если и будут возникать беспокоящие симптомы, то вероятнее всего, они будут носить функциональный характер, протекать более благоприятно и при соблюдении всех рекомендаций гастроэнтеролога не будут влиять на самочувствие и качество жизни.

Почему рекомендуется лечить желчнокаменную болезнь в ПолиКлинике ЭКСПЕРТ?

Что Вы получите, обратившись к нам:

  • эффективное и безопасное лечение
  • современное диагностическое оборудование
  • врачи гастроэнтерологи высшей категории, специализирующиеся на лечении данного вида заболеваний.
  • совместная консультация врача хирурга и врача гастроэнтеролога
  • индивидуальную программу лечения, в соответствии с состоянием заболевания и особенностями Вашего организма

При лечении желчнокаменной болезни врач-куратор ПолиКлиники ЭКСПЕРТ готов сопровождать Вас на всех этапах лечения. Начиная от первичной консультации, заканчивая периодом постхирургического вмешательства, Вы всегда можете рассчитывать на помощь и поддержку врача-куратора.

Прогноз

Прогноз при желчнокаменной болезни зависит от многих факторов, включая возможные осложнения. Известны редкие случаи спонтанного выздоровления, когда приступ желчной колики заканчивается выходом мелкого камня в просвет кишки. Как правило, прогноз благоприятен и зависит от своевременного обращения к врачу гастроэнтерологу-гепатологу, адекватной консервативной терапии или качества хирургического лечения.

Профилактика и рекомендации по стилю жизни

  1. Соблюдение режима, диеты: прием пищи каждые 3-4 часа, исключать длительные периоды голодания, выпивать достаточное количество жидкости за сутки. Составить правильную программу питания поможет врач диетолог.
  2. Исключить жирные и жареные блюда, копченые продукты, крепкий алкоголь.
  3. Включить в рацион пищевые волокна.
  4. Ведение активного образа жизни, занятия физкультурой.
  5. Привести индекс массы тела к нормальному значению.
  6. Не сбрасывать быстро вес, делать это постепенно.
  7. По возможности исключить прием препаратов, способствующих камнеобразованию (оральные контрацептивы, антибиотики, фибраты).
  8. При наличии сахарного диабета стараться удерживать его в стадии компенсации.

Рекомендации по питанию

  1. Сахар — источник эндогенного холестерина, от него следует отказаться.
  2. Увеличить объем употребления сбалансированных по аминокислотному составу белков.
  3. Увеличить объем употребления растительных белков: овсяная и гречневая крупы, морские водоросли.
  4. Приучить себя к регулярному питанию растительными волокнами.
  5. Избегать употребления бобовых, животных жиров, кофе.
  6. Пренебрежение завтраком повышает риск развития желчнокаменной болезни.
  7. Витамины Е и C уменьшают вероятность образования желчных камней.

К сожалению, для того, чтобы забыть о желчнокаменной болезни на более поздних стадиях, недостаточно просто соблюдать правильный режим и диету. Любой врач скажет Вам, что «это лишь дополнительная терапия, а не основное лечение».

Если у Вас:

Ничего не болит. Случайно выявили деформацию в желчном пузыре

Деформация желчного пузыря зачастую относится к анатомическим особенностям и может длительное время протекать бессимптомно. В то же время может наблюдаться нарушение оттока желчи из желчного пузыря, перенасыщении желчи холестерином, образование осадка, замазкообразной желчи, формирование билиарного сладжа, который является важнейшим условием формирования желчных камней. Со временем возможно появление жалоб:

  • на периодическое чувство дискомфорта или тупые боли в правом подреберье
  • горечь во рту
  • метеоризм
  • неустойчивый стул со склонностью к диарее.

В данном случае рекомендован активный образ жизни, занятие физкультурой, нормализация массы тела. Необходима консультация врача гастроэнтеролога с целью подбора медикаментозной терапии (при необходимости), рекомендаций по правильному питанию, дальнейшего наблюдения.

Ничего не болит. Случайно выявили хлопья, густую желчь, билиарный сладж в желчном пузыре

Примерно у половины пациентов билиарный сладж не вызывает каких-либо симптомов и выявляется лишь при УЗИ желчного пузыря. Многие больные не придают значения этой патологии и не обращаются в врачу. Между тем, длительное существование билиарного сладжа более чем у половины больных может осложняться билиарным панкреатитом, дисфункцией или стенозом сфинктера Одди, острым холециститом, холангитом, отключением желчного пузыря. У 20% формируются желчные камни. Для предотвращения развития ЖКБ и осложнений рекомендовано своевременное обращение к врачу гастроэнтерологу-гепатологу. В результате будут выявлены и устранены причин, способствующие формированию билиарного сладжа и развитию осложнений.

Есть жалобы. Выявили деформацию желчного пузыря, хлопья, густую желчь, билиарный сладж в желчном пузыре

При возникновении жалоб обойтись рекомендациями по изменению образа жизни, умеренной физической нагрузке, нормализации массы тела, зачастую недостаточно. Необходима консультация гастроэнтеролога с целью подбора медикаментозной терапии, которая позволит улучшить выведение желчи из желчного пузыря, купирует болевой синдром, предотвратит образование желчных камней и развитие осложнений в будущем, и, как следствие, позволит избежать оперативного лечения в запущенных случаях.

Давно выявили камни, но ничего не беспокоит

Латентное (бессимптомное) камненосительство требует длительного наблюдения врача гастроэнтеролога-гепатолога:

  • для определения показаний по проведению хенотерапии — медикаментозного растворения конкрементов с помощью желчных кислот (в случае наличия холестериновых камней)
  • для проведения УЗИ, которое определит размеры и формы желчного пузыря, толщину его стенки, количество конкрементов и их величину
  • для определения динамики этих показателей с течением времени

При необходимости проводится совместная консультация с врачом хирургом и определяются показания для оперативного лечения.

Есть жалобы. Выявили камни в желчном пузыре

Безотлагательно обращаться на консультацию к врачу гастроэнтерологу, на которой специалист определит:

  • показания для проведения медикаментозного растворения камней
  • подберет терапию с целью купирования жалоб пациента
  • выявит метаболические нарушения, лежащие в основе камнеобразования.

Успех консервативной терапии ЖКБ определяется четким соблюдением рекомендаций, правильным подбором литолитической терапии. Эффективность лечения контролируют врач гастроэнтеролог-гепатолог с помощью ультразвукового исследования, которое необходимо проводить в течение всего курса лечения. После окончания медикаментозного курса растворения конкрементов, в редких случаях, возможен рецидив камнеобразования. Поэтому, для профилактики рецидива врач гастроэнтеролог формирует поддерживающую и профилактическую терапию.

Тяжесть, дискомфорт, боли под «ложечкой» и в правом подреберье

Эти жалобы довольно неспецифичны и могут присутствовать при заболеваниях печени, поджелудочной железы, желудка, двенадцатиперстной кишки, желчного пузыря (в том числе и при желчнокаменной болезни).

Если Вас беспокоит тяжесть, дискомфорт, боли под «ложечкой» и в правом подреберье, необходимо обратиться за помощью к врачу гастроэнтерологу-гепатологу, который:

  • выяснит историю заболевания
  • проведет объективные исследования
  • определит объем необходимого дополнительного обследования

Есть камни, была 1 колика

Обязательное наблюдение врача гастроэнтеролога-гепатолога:

  • для назначения необходимого лечения
  • для контроля ситуации и постоянного наблюдения

Эта простая мера:

  • снижает риск повторной колики
  • препятствует развитию заболевания и осложнений

Есть камни, было 2 колики

Повторные желчные колики, рецидивирующее течение заболевания увеличивает риск развития осложнений и риск смерти почти в 4 раза.

В этом случае показано обязательное наблюдение врача гастроэнтеролога-гепатолога совместно с хирургом:

  • для определения тактики лечения
  • в случае необходимости – для решения вопроса об оперативном лечении

Необходимо удалить желчный пузырь – что делать?

При подготовке к плановой холецистэктомии необходима совместная консультация врача гастроэнтеролога-гепатолога и хирурга:

  • для определения наличия показаний и противопоказаний к оперативному вмешательству
  • при необходимости – для составления плана дополнительного обследования

В случае решения об оперативном лечении важно выполнить ряд инструментальных и лабораторных исследований, которые входят в стандарт обследования перед оперативным вмешательством.

Уже удален желчный пузырь. Нужно ли наблюдение врача, и у какого специалиста наблюдаться?

Желчный пузырь является важным органом желудочно-кишечного тракта. При его отсутствии часто наблюдаются:

  • изменение гормональной функции
  • изменение концентрационной функции
  • нарушения, связанные с изменившимися условиями усвоения пищи в кишечнике.

Это приводит к нарушениям моторики и секреторной функции желудка, язвенному поражению желудка или двенадцатиперстной кишки, дуоденитам, панкреатитам, поражениям кишечника, нарушению обмена жирорастворимых витаминов, белкового и углеводного, жирового обмена и обмена кальция.

Пациенты, перенесшие холецистэктомию (то есть хирургическое удаление желчного пузыря), нуждаются в постоянном наблюдении у врача гастроэнтеролога-гепатолога.

В большинстве случаев удаление желчного пузыря не избавляет пациента от нарушений метаболизма, лежащих в основе камнеобразования. Отделяемая желчь содержит много холестериновых кристаллов, остается густой и вязкой. После операции патологические процессы, лежащие в основе ЖКБ, протекают в новых условиях: в силу отсутствия желчного пузыря выполняемая им физиологическая функция далее невозможна, моторика желчевыводящих путей нарушена, регуляция процессов желчеобразования и желчевыведения отсутствует.

Выпадение физиологической роли желчного пузыря, а именно отсутствие концентрации желчи в межпищеварительный период и выброса ее в двенадцатиперстную кишку во время еды, сопровождается нарушением выведения желчи и расстройством пищеварения. Изменение химического состава желчи и хаотичное ее поступление в двенадцатиперстную кишку нарушает переваривание и всасывание липидов, уменьшает бактерицидные свойства содержимого кишечника, что приводит к микробному обсеменению двенадцатиперстной кишки, ослаблению роста нормальной кишечной микрофлоры.

В этой связи пациента могут беспокоить:

  • тошнота
  • рвота
  • изжога
  • ощущение горечи во рту
  • метеоризм
  • неустойчивый стул
  • запор
  • частый жидкий стул
  • боли в животе

Избыточный бактериальный рост в кишечнике приводит к нарушениям белкового, углеводного и жирового обмена, обмена кальция и жирорастворимых витаминов. Это приводит:

  • к частым обильным поносам
  • к снижению массы тела
  • к остеопорозам (нарушениям минерализации костей)
  • к авитаминозам, которые проявляются потерей кожной эластичности, мелкими морщинами, шелушением, депигментацией, сухостью кожи, поражением губ (гиперемия, отек, шелушение, образование трещин и корочки, мокнутье в уголках рта), поражением языка (изъязвление сосочков, появление трещин), поражением десен (разрыхление и кровоточивость, ослабление фиксации зубов и их выпадение)

Как минимум 1 раз в 4 месяца — с такой периодичностью рекомендовано регулярное наблюдение врача гастроэнтеролога-гепатолога и проведение УЗИ желчных протоков (динамическая эхо-холедохография) после холецистэктомии в целях ранней диагностики возможных осложнений.

Спустя год после удаления желчного пузыря появились прежние симптомы: боли в правом боку, тошнота, жидкий стул

У пациентов после удаления желчного пузыря имеющиеся клинические проявления могут быть связаны с массой факторов:

  • изменение химического состава желчи
  • нарушение выведения желчи в двенадцатиперстную кишку
  • нарушение моторики желчевыводящих путей
  • избыточный рост патогенной микрофлоры в кишечнике
  • нарушение переваривания пищи, всасывания питательных веществ

В этом случае необходимо:

  • консультация врача гастроэнтеролога-гепатолога
  • специализированное ультразвуковое исследование (динамическая эхо-холедохография)
  • предметное обследование
  • комплексное лечение
  • дальнейшее длительное наблюдение

Истории лечения

История №1

Пациентка Т., 42 года, обратилась в Клинику ЭКСПЕРТ к врачу гастроэнтерологу с жалобами на снижение аппетита, тошноту, горечь во рту, тяжесть и боль в правом подреберье после еды.

Из анамнеза заболевания известно, что после родов 15 лет назад прибавила в массе тела 23 кг, питается нерегулярно, любит сладкое и жирное. В течение 3-х лет последних лет принимает гормональные контрацептивы. Из анамнеза жизни удалось выяснить, что мама и бабушка пациентки страдают желчнокаменной болезнью (ЖКБ). Обе были прооперированы.

При осмотре пациентки обращало на себя внимание ожирение 2 степени, неинтенсивные боли при пальпации правого подреберья, обложенность языка. В процессе консультации было проведено УЗИ органов брюшной полости, где было установлено наличие одиночного облаковидного образования, занимающего 1/3 объема желчного пузыря с уплотнением его

Ремоделирование липидного обмена в организме и диабетический фенотип, вызванный потерей CDK1 и делением гепатоцитов

В этом исследовании мы стремились понять влияние потери CDK1 и последующего нарушения пролиферации гепатоцитов на метаболизм липидов путем проведения липидомических, метаболомических и RNA-seq анализов образцов печени из нашей мышиной модели дефектной пролиферации гепатоцитов, Мышь cdk1 cKO. Одно из основных наблюдений заключалось в том, что уровень ТГ был снижен в гепатоцитах мышей Cdk1 и cKO по сравнению с контрольными мышами того же возраста (рис. 1A – D).Вероятно, это вызвано повышенной зависимой от окислительного стресса индукцией FOXO1-опосредованной транскрипции Pnpla2 (Рисунок 1), гена, кодирующего ATGL, основного фермента, участвующего в расщеплении TG до диацилглицеридов (Zimmermann et al., 2004). Наши результаты контрастируют с предыдущим исследованием с использованием клеточной линии гепатомы HepG2, которое показало, что окислительный стресс, вызванный перекисью водорода, вместо этого может приводить к накоплению липидов за счет действия SREBP1c (Sekiya et al., 2008). Однако мы считаем, что это связано с тем, что в исследовании использовался очень высокий уровень перекиси водорода для индукции окислительного стресса.Хотя физиологические уровни окисления могут запускать активность SIRT1, приводящую к активации FOXO1 (Alcendor et al., 2007; Prozorovski et al., 2008; Chakrabarti et al., 2011), высокие уровни перекиси водорода могут вызывать опосредуемую протеасомами деградацию белка SIRT1. (Yang et al., 2007), тем самым предотвращая эффективность пути SIRT1-FOXO1-ATGL. Более того, поскольку SIRT1 может ингибировать транскрипционную способность SREBP1c (Ponugoti et al., 2010), потеря белка SIRT1 также может приводить к дерепрессии SREBP1c.

Окислительный стресс может индуцировать активность FOXO1 посредством ряда различных механизмов (Klotz et al., 2015). Например, окислительный стресс может способствовать димеризации РНК-связывающего белка HuR, который, в свою очередь, может связываться с 3′-нетранслируемой областью и повышать стабильность мРНК FOXO1 (Benoit et al., 2010; Li et al., 2013). Это частично объясняет увеличение мРНК FOXO1, наблюдаемое в печени молодых Cdk1 cKO (Рисунок 1L). Как обсуждалось выше, окислительный стресс также может запускать активность SIRT1, увеличивая соотношение NAD + / NADH.SIRT1-зависимое деацетилирование белка FOXO1 может привести к ядерному захвату и увеличению локализации FOXO1 на хроматине (Frescas et al., 2005), что может быть продемонстрировано относительно повышенным количеством белка FOXO1, обнаруженного на промоторе Pnpla2 (рис. 10). ) по сравнению с увеличением уровня белка FOXO1 в печени Cdk1 cKO (Рисунок 1M – N).

Помимо снижения ТГ, мы также наблюдали рост АК (рис. 2A – B). С помощью тестов на β-гидроксибутират и анализов ФАО (рис. 2C – E) мы предполагаем, что это связано с дефицитом гепатоцитов Cdk1 и cKO в ФАО.Это может произойти в результате снижения ферментов ФАО (рис. 2G – H) или уменьшения импорта жирных кислот, опосредованного SIRT3, в митохондрии (рис. 2I – K). Примечательно, что оба эти механизма зависят от потери активности CDK1 (Harbauer et al., 2014; Liu et al., 2020). Что касается старения, во время которого активность CDK подавляется для предотвращения прогрессирования клеточного цикла и поддержания необратимого состояния выхода из клеточного цикла, потеря функции CDK1 может привести к блокировке FAO в гепатоцитах.Действительно, ранее было показано, что гепатоциты, стареющие под действием облучения, в конечном итоге вызывают нарушение митохондриального β-окисления (Ogrodnik et al., 2017). Таким образом, наши результаты указывают на связь между старением и потерей ФАО в гепатоцитах.

Нарушение ФАО вместе с повышенным липолизом может привести к накоплению свободных жирных кислот. Это может вызвать липотоксичность и может объяснить популяцию гепатоцитов суб-G 0 , ранее обнаруженную в гепатоцитах Cdk1 cKO, что, в свою очередь, приводит к иммунной инфильтрации и фиброзу (Dewhurst et al., 2020). Избыточные СЖК также могут попадать в кровоток (рис. 3А) и накапливаться в виде ТГ в жировой ткани (рис. 3Н) или модулировать ответы в других периферических органах. В частности, повышенные уровни FFA в крови усиливают секрецию инсулина β-клетками поджелудочной железы (рис. 4B). Это связано с тем, что β-клетки экспрессируют рецептор жирных кислот GPR40 (Itoh et al., 2003), который, как рецептор, связанный с G-белком, активирует путь фосфолипазы C, который запускает высвобождение ионов кальция из эндоплазматического ретикулума и стимулирует экзоцитоз. инсулина из цитоплазматических гранул инсулина (Rorsman, Ashcroft, 2018; Usui et al., 2019). В качестве альтернативы, FFA может также способствовать усилению регуляции CYPD и увеличивать утечку митохондриальных протонов в β-клетках, что усиливает секрецию инсулина, не стимулированную глюкозой (Taddeo et al., 2020).

Будучи основным органом, осуществляющим глюконеогенез, печень является одной из мишеней активности инсулина (Petersen and Shulman, 2018). Повышенное фосфорилирование INSRB, субъединицы рецептора инсулина, и AKT (рис. 4F – H), медиатора пути передачи сигналов инсулина, отражает усиление передачи сигналов инсулина в печени молодых Cdk1 cKO в соответствии с повышенной секрецией инсулина поджелудочной железой.Соответственно снизились уровни глюкозы в крови (фиг. 4D) и увеличилось хранение гликогена в печени (фиг. 4E). Парадоксально, но FOXO1, который в норме фосфорилируется и репрессируется активированным AKT по передаче сигналов инсулина (Lu et al., 2012), был гиперактивным в печени Cdk1 cKO (Figure 1). Это несоответствие можно разрешить, если предположить, что сиртуин-зависимая активация FOXO1 имеет приоритет над митоген-зависимой репрессией FOXO1, и что в присутствии окислительного стресса инсулино-опосредованное фосфорилирование FOXO1 отменяется (Frescas et al., 2005).

В то время как резкое повышение уровня инсулина важно для поддержания гомеостаза глюкозы в крови, хроническое повышение уровня инсулина или хроническая гиперинсулинемия могут привести к инсулинорезистентности (Morita et al., 2017). Это может происходить путем подавления регуляции рецептора инсулина посредством miR-27b (Srivastava et al., 2018) или путем постоянного поддержания рецептора инсулина в «инсулинорезистентном состоянии», в результате чего рецептор инсулина имеет более низкую способность осуществлять аутофосфорилирование ( Каталано и др., 2014). Примечательно, что гиперинсулинемия сохранялась при старении у мышей Cdk1 и cKO (фиг. 5A), учитывая, что это модель конститутивного нокаута. В результате у мышей в возрасте Cdk1 и cKO развивается печеночная инсулинорезистентность, вероятно, за счет снижения экспрессии INSRB (Рисунок 5C – D) и снижения аутофосфорилирования инсулинового рецептора (Рисунок 5E).

Развитие инсулинорезистентности у мышей в возрасте Cdk1 и cKO подтверждается нашими наблюдениями за снижением передачи сигналов инсулина (рис. 5C – F), повышенным уровнем глюкозы в крови (рис. 5G), снижением толерантности к глюкозе (рис. 5I – J) и уменьшением. ответ на инсулин (рис. 5K – L).Анализ наших опубликованных данных метаболомики у мышей в возрасте Cdk1 и cKO (Narayanaswamy et al., 2020) также показывает, что метаболиты пуринов были увеличены (Рисунок 6L). Это примечательно, поскольку у пациентов с диабетом обычно наблюдается увеличение количества пуриновых метаболитов, особенно уратов (Papandreou et al., 2019; Varadaiah et al., 2019). Тем не менее, причина этой связи между пуриновыми метаболитами и инсулинорезистентностью остается неизвестной. Одна возможность состоит в том, что при инсулинорезистентности гипергликемия, усугубляемая печеночным глюконеогенезом и ингибированием гликогенеза, увеличивает поток через пентозофосфатный путь (PPP) за счет увеличения предшествующих метаболитов.В контексте мышей Cdk1 cKO наличие окислительного стресса (рис. 1) также может усугубить ситуацию за счет активного переключения метаболитов глюкозы в PPP для выработки NADPH в качестве восстанавливающего кофактора для механизма реакции на окислительный стресс (Anastasiou et al. ., 2011; Кюне и др., 2015).

Инсулинорезистентность связана со стеатозом печени, причем примерно у половины пациентов с диабетом 2 типа также развивается стеатоз (Roden, 2006). Сходным образом у мышей Cdk1 cKO в возрасте развивается стеатоз печени с накоплением TG (Рис. 6A – B), в отличие от молодых мышей Cdk1 cKO, у которых вместо этого снижается количество TG (Рис. 1).Это изменение может произойти по множеству причин. Хотя мы демонстрируем сниженный ответ на инсулин в печени (рис. 5C – F), можно ожидать, что хроническая гиперинсулинемия приведет к инсулинорезистентности в различных периферических органах, таких как жировая ткань (рис. 5 – рисунок в приложении 1), что приведет к неспособности периферических тканей для выполнения инсулино-опосредованного поглощения глюкозы. Кроме того, FOXO1 уже активен у молодых мышей Cdk1 cKO, обостряя гипергликемию (рис. 5G) через глюконеогенез.Увеличение уровней глюкозы в крови может затем запускать активность LXR (Mitro et al., 2007), которая, в свою очередь, будет управлять экспрессией Srebf1 (Figure 6D-E, Figure 7G) и, следовательно, липогенезом. Примечательно, что ChEA данных RNA-seq подчеркивает, что мишени LXR и RXR обогащены среди генов, дифференциально экспрессируемых между Cdk1 и cKO и контрольными мышами (фигура 7F). В результате повышенной LXR-зависимой экспрессии липогенных генов скорость липогенеза, вероятно, увеличивалась со временем параллельно с прогрессированием инсулинорезистентности и в конечном итоге превышала скорость липолиза.Затем это могло бы привести к чистому накоплению липидов, которое вызвало проявление стеатоза, что привело бы к инверсии липидного фенотипа в печени мышей Cdk1 и cKO при старении.

В дополнение к стеатозу печени мы также наблюдали повышенный фиброз (рис. 6G) в печени мышей в возрасте Cdk1 cKO. Наличие обоих этих фенотипов характерно для НАСГ. Таким образом, неожиданно отсутствие провоспалительных генов в анализе транскриптомики старых мышей (рис. 7).Это предполагает, что был повторен только фиброзный аспект НАСГ, но не воспалительный. Мы предполагаем, что это может быть связано с тем, что гиперинсулинемия и инсулинорезистентность опосредуют подавление иммунитета (Marín-Juez et al., 2014; Knuever et al., 2015), способствуя противовоспалительному фенотипу M2 в периферических макрофагах (Ieronymaki et al., 2019) , такие как печеночные клетки Купфера, и путем сенсибилизации макрофагов к проапоптотическим сигналам (Senokuchi et al., 2008). Несмотря на отсутствие воспалительной реакции, фиброз печени у мышей в возрасте Cdk1 cKO все еще может быть вызван факторами, выделяемыми стеатотическими гепатоцитами, которых достаточно для активации фиброгенных звездчатых клеток печени (Wobser et al., 2009).

CDK1 в первую очередь известен как драйвер деления клеток, хотя он также играет менее известные метаболические роли, включая регуляцию функции митохондрий (Harbauer et al., 2014; Liu et al., 2020). Таким образом, мы не можем исключить возможность того, что наши наблюдения являются результатом потери активности CDK1 вместо общей потери пролиферации гепатоцитов. В настоящий момент неясно, связаны ли клеточный цикл и метаболические функции CDK1 или могут быть не связаны, потому что не известно Cdk1 мутантов, которые управляют только одной из этих функций.Мы полагаем, что влияние на метаболические процессы, связанные с CDK1, вероятно, вносит вклад в фенотипы, потому что наша модель метаболической адаптации у мышей Cdk1 и cKO (рис. в состоянии покоя (рис. 2). Следовательно, лучшее понимание того, как потеря пролиферации гепатоцитов влияет на физиологию печени, может повлечь за собой дальнейшие исследования и сравнения с другими моделями животных, у которых нарушено деление гепатоцитов.Тем не менее, существует множество физиологических и патологических случаев, когда активность CDK1 нарушается, и именно в этих условиях данные мышей Cdk1 cKO могут быть клинически применимы. Например, во время старения активность CDK1 снижается, частично из-за снижения экспрессии CDK1 и частично из-за индукции ингибиторов CDK при старении (Stein et al., 1991; Wong and Riabowol, 1996; McConnell et al., 1998; Quadri et al., al., 1998), что может способствовать снижению пролиферативной способности гепатоцитов в старой печени (Schmucker and Sanchez, 2011).Соответственно, наши данные предполагают, что ослабленная функция CDK1 может способствовать возрастной гиперинсулинемии (Kurauti et al., 2019).

Модель ремоделирования липидов у молодых и старых мышей
Cdk1 cKO.

При нокауте Cdk1 или старении, при котором активность CDK1 ингибируется ингибиторами CDK1, происходит блокировка FAO, приводящая к накоплению FFA у молодых мышей Cdk1 cKO.Это дополнительно усугубляется окислительным стрессом митохондрий, который способствует FOXO1-зависимой активации ATGL и усилению липолиза. Накопленные FFA затем попадают в кровоток и сохраняются в виде TG в адипоцитах в WAT. Повышенные уровни FFA в кровотоке также могут вызывать большую секрецию инсулина β-клетками поджелудочной железы (гиперинсулинемия), что приводит к снижению уровня глюкозы в крови. Однако со временем хроническая гиперинсулинемия приводит к развитию инсулинорезистентности у мышей в возрасте Cdk1 cKO, что предотвращает действие инсулина по снижению уровня глюкозы в крови, вызывая гипергликемию.Гипергликемия, в свою очередь, активирует активность LXR и стимулирует липогенез, что в конечном итоге приводит к проявлению стеатоза печени и фенотипа, подобного НАЖБП.

Мета-анализ данных транскриптомики печени пациентов с НАЖБП не выявил, что транскрипты CDK1 дифференциально экспрессируются (Ryaboshapkina and Hammar, 2017; Huang et al., 2018), хотя в возрасте лет у мышей Cdk1 и cKO развивается стеатоз печени. Тем не менее, гепатоциты пациентов с НАЖБП демонстрируют нарушенную пролиферацию, и появляется все больше доказательств того, что старение в печени НАЖБП свирепствует (Papatheodoridi et al., 2020), можно предположить, что CDK1 гипоактивен в таких условиях. Примечательно, что Ogrodnik et al., 2017 продемонстрировали, что стареющие гепатоциты способствуют развитию стеатоза печени в результате дефектной митохондриальной ФАО, а удаление этих стареющих гепатоцитов улучшает фенотип. Мы предлагаем потенциальный механизм, с помощью которого старение может привести к стеатозу за счет ингибирования активности CDK1, что в конечном итоге приводит к индуцированной FFA хронической гиперинсулинемии и, как следствие, к инсулинорезистентности.Совсем недавно Omori et al., 2020 обнаружили, что старение также увеличивается в популяции непаренхимальных клеток печени. Кроме того, они подтвердили, что устранение стареющих клеток спасает фенотип НАСГ. Следовательно, будет интересно изучить, вызывает ли делеция CDK1 в непаренхимальных клетках также стеатоз печени.

Одно из предсказуемых ограничений нашей модели состоит в том, что старение наблюдается в печени молодых мышей Cdk1 cKO, о чем свидетельствует присутствие связанного со старением окрашивания β-галактозидазы (рис. 9A) и индукции маркеров старения, таких как Cdkn1a [p21 cip1 / waf1 ], Cdkn1b [p27 Kip1 ] и Cdkn2a [p16 inka4a ] (рис. 9B), что согласуется с нашими предыдущими выводами (Dewhurst et al., 2020). Это предполагает возможность того, что не-CDK1-зависимые пути старения, такие как секреторный фенотип, связанный со старением (SASP), могут вносить вклад в стеатоз печени при старении. Спасение митохондриальной FAO у мышей Cdk1 и cKO поможет нам определить относительный вклад пути FFA-гиперинсулинемии в фенотипы, наблюдаемые у старых мышей. Еще одно ограничение мышей Cdk1 cKO состоит в том, что старение обычно происходит мозаично (Herbig et al., 2003), тогда как нокаут CDK1 происходит во всех гепатоцитах у мышей Cdk1 cKO (Dewhurst et al., 2020). Таким образом, не все фенотипы, наблюдаемые у мышей Cdk1 cKO в возрасте , могут действительно проявляться во время нормального старения.

Старение развивается у молодых мышей
Cdk1 cKO.

( A ) Типичное изображение окрашивания ассоциированной со старением β-галактозидазой (SA β-gal) срезов печени 8-недельного контроля (Ctrl) и мышей Cdk1 cKO.Масштабная шкала соответствует 50 мкм. ( B ) КПЦР для Cdkn1a [p21 cip1 / waf1 ], Cdkn1b [p27 Kip1 ] и Cdkn2a [p16 inka4a ] в печени от 8-недельного ребенка Ctrl Cdk1 cKO мышей (n = 3 на каждый генотип). Данные доступны в дополнительном файле 10.

В этом исследовании, используя нашу модель мыши, в гепатоцитах которой отсутствует CDK1, мы показали, что в печени при отсутствии каких-либо внешних стимулов при старении развивается метаболическое заболевание, которое также влияет на другие ткани.На основе этих результатов наше исследование предполагает, что потеря активности CDK1 в гепатоцитах, помимо того, что является результатом заболевания печени, может быть одной из причин патологии печени, и поддерживает концепцию, что сенотерапевтические препараты нацелены на стареющие клетки (Ritschka et al., 2020 ) являются потенциально жизнеспособными терапевтическими вариантами для лечения метаболических заболеваний печени.

границ | Анализ липидного метаболизма, иммунной функции и нейроповедения у взрослых мышей C57BL / 6JxFVB после воздействия ди (2-этилгексил) фталата

в процессе развития

Введение

Метаболический синдром (Метаболический синдром) – это патологическое состояние, характеризующееся абдоминальным ожирением, инсулинорезистентностью, гипертонией, дислипидемией и гипергликемией (1).Распространенность МетС среди взрослого населения в США (24–34%) (2) и в Китае (24,5%) (3) указывает на масштабы его эпидемии. Многие вмешательства безуспешно направлены на чрезмерное потребление пищи и малоподвижный образ жизни, что указывает на необходимость лучшего понимания факторов, участвующих в патогенезе метаболического синдрома (4). Все большее внимание уделяется гипотезе о происхождении здоровья и болезни (DOHaD) (5), согласно которой раннее воздействие стрессоров в критические периоды жизни может вызывать эффекты, которые проявляются в более позднем возрасте.Воздействие химических веществ из окружающей среды является одним из факторов стресса, который был связан с высокими показателями распространенности метаболического синдрома, и растет количество доказательств того, что воздействие в периоды, когда адипоциты дифференцируются и / или органы, такие как поджелудочная железа, печень и мозг, могут привести к нарушению нормальное развитие и изменения в гомеостатическом контроле адипогенеза и энергетического баланса (6).

Ди (2-этилгексил) фталат (ДЭГФ) является примером химического вещества в окружающей среде, которое связано с метаболическими нарушениями.Он используется для придания гибкости полимерам поливинилхлорида (7). Воздействие на человека происходит в основном орально в результате миграции химического вещества из упаковки в такие продукты питания, как жирная рыба, мясо и молоко (8). Метаболиты ДЭГФ были обнаружены в образцах крови и мочи человека, что подтверждает повсеместное присутствие ДЭГФ (8, 9). ДЭГФ является химическим веществом, разрушающим эндокринную систему (EDC), и, по данным эпидемиологических исследований, исследований на животных и in vitro, (10), он обладает предполагаемыми свойствами, вызывающими ожирение. Первой линией доказательств того, что воздействие ДЭГФ в процессе развития может способствовать метаболическим нарушениям, было повышение уровня холестерина в сыворотке (ХОЛ), триглицеридов (ТГ) и глюкозы, о котором сообщалось в нескольких исследованиях (11-13).Недавно Вассенаар и Леглер (14) провели систематический обзор и метаанализ экспериментальных исследований на грызунах с ДЭГФ и сообщили о статистически значимой положительной связи между воздействием ДЭГФ на развитие и увеличением веса жировых подушечек. Однако дальнейшие ассоциации с триглицеридами, свободными жирными кислотами (FFA) и лептином не могли быть проанализированы из-за небольшого количества данных или их отсутствия. Вторая линия доказательств роли ДЭГФ в метаболических расстройствах – это его влияние на нейроповедение, учитывая взаимодействие мозга с другими ключевыми метаболическими органами через сигнальные молекулы и нейронные связи, лежащие в основе таких путей, как регуляция аппетита (15).Schmidt et al. (16) сообщили об изменении в потреблении пищи самками мышей C3H / N после 8-недельного воздействия ДЭГФ, а Barakat et al. (17) сообщили о нарушении нейроповедения и памяти распознавания у самцов мышей CD-1 после пренатального воздействия ДЭГФ. Кроме того, воспаление и активация иммунной системы наблюдаются при абдоминальном ожирении и могут играть роль в патогенезе метаболических нарушений, связанных с ожирением (18). В частности, воздействие in utero DEHP увеличивало сывороточные уровни С-реактивного белка (CRP) и фактора некроза опухоли (TNF), увеличивало уровни TNF в гомогенатах жировой ткани и способствовало инфильтрации очаговых макрофагов в цельножировой ткани, что позволяет предположить: системное и местное воспаление жировой ткани у взрослых самцов потомства крыс Sprague-Dawley (19).

Учитывая предыдущие результаты отдельных исследований и необходимость иметь глобальный взгляд на эффекты воздействия ДЭГФ на развитие, мы предположили, что раннее воздействие ДЭГФ может влиять на метаболические, нейроповеденческие и иммунологические домены комплексным образом. Наша цель состояла в том, чтобы выполнить комбинированную оценку свойств нарушения метаболизма, нейроповедения и иммунной функции после воздействия ДЭГФ в процессе развития. Чтобы достичь этого, метаболические изменения у потомства взрослых мышей были изучены после воздействия питания матери во время беременности и кормления грудью, с использованием семи доз в диапазоне от доз, соответствующих воздействию рациона человека (20), до дозы, приближающейся к уровню отсутствия наблюдаемых побочных эффектов (УННВВ) для развития. токсичность у мышей CD-1 (21).За потомством наблюдали в течение одного года и оценивали параметры, связанные с энергетическим балансом (еженедельные измерения массы тела, потребление пищи и физическая активность) и метаболизмом (гомеостаз глюкозы, липиды сыворотки и эндокринный профиль). В течение последних 9 недель последующего наблюдения потомству предлагали диету с высоким содержанием жиров (HFD), чтобы проверить потенциальные нарушения их метаболической гомеостатической способности. Тест предпочтения сладкого и тест распознавания объекта были выполнены для оценки нейроповедения, тогда как уровни СРБ, про- и противовоспалительных цитокинов были измерены для оценки иммунологической функции.

Материалы и методы

Тестовый химикат и тест-диеты

DEHP (D201154, чистота ≥99,5%, Sigma-Aldrich, Zwijndrecht, Нидерланды) растворяли в соевом масле (Research Diet Services, Wijk bij Duurstede, Нидерланды) осторожным перемешиванием при комнатной температуре в течение 2 мин. Серийные разведения этого основного раствора и холостого соевого масла смешивали с диетой (диета NIH-07, Research Diet Services, Wijk bij Duurstede, Нидерланды) перед гранулированием, стремясь к концентрации в диапазоне 0.018–555,6 мг ДЭГФ / кг корма, что соответствует целевым воздействиям 0, 3,3, 33, 330, 3300, 10 000, 33 000 и 100 000 мкг / кг массы тела в день (мкКД), исходя из среднего потребления пищи 4,5 г / мышь (средняя масса тела 25 г) / день (г).

Условия эксперимента

Это исследование было одобрено Комитетом по этике экспериментов на животных Национального института общественного здравоохранения и окружающей среды под номером разрешения 201100086 и проводилось в соответствии с действующим законодательством.

Нерожавших самок мышей C57BL / 6J в возрасте 13–14 недель (Charles River, Sulzfeld, Германия) спаривали с самцами мышей FVB в возрасте 12–16 недель (GLP, Билтховен, Нидерланды) для получения гибридного потомства с известной базовой информацией о фенотипе. и развитие (22). Мышей содержали, как сообщалось ранее (23). После 2-недельного периода акклиматизации самок мышей F0 кормили экспериментальным рационом в течение 9 недель, начиная с 2 недель до спаривания. В каждой дозовой группе было шесть самок F0, которых, с учетом ограничений по времени и пространству, скрещивали в группах по три человека с одним самцом F0.Массу тела и потребление корма самками F0 контролировали во время преждевременного спаривания, беременности и кормления грудью. Аногенитальное расстояние потомства оценивали на постнатальный день (PND) 4 и PND7 в контрольных группах, дозах 3300 и 100000 мкДа. Размер помета оценивался на PND4 и PND21. На PND 21, после умерщвления шейным вывихом под анестезией кетамином / ксилазином, сыворотку маток собирали для определения метаболита DEHP.

От PND 21 потомство было отлучено от груди и содержалось индивидуально (самцы-M) или группами по 2–3 животных (самки-F).Шесть пометов из 5 или менее детенышей (в дозовых группах 0, 33, 330, 10000, 33000 и 100000 мккд) были отброшены, чтобы избежать влияния маленьких пометов на постнатальный рост (23). После отлучения в среднем 9 мышей каждого пола (диапазон 6–11) были включены в каждую дозовую группу для последующего наблюдения на юношеской и взрослой стадиях. Контрольную группу составили 23 самца и 19 самок. Мышей из доступных пометов случайным образом распределяли по дозовой группе с использованием компьютерной последовательности, получая следующее общее количество особей и пометов, соответственно, для каждой дозовой группы / пола: 0 (M: 23/10; F: 19/8), 3 .3 (М: 10/5; Ж: 9/3), 33 (М: 9/4; Ж: 8/5), 330 (М: 8/3; Ж: 10/3), 3300 (М: 9 / 4; Ж: 10/4), 10 000 (М: 10/4; Ж: 11/5), 33 000 (М: 10/5; Ж: 9/5) и 100 000 (М: 6/3; Ж: 10/3). Диета, содержащая ДЭГФ, была прекращена на PND21, и потомство дополнительно кормили контрольной диетой NIH-07. В течение последних 9 недель исследования (начиная с возраста 46 недель у самцов и в 48 недель у самок) все потомки F1 подвергались контрольному заражению HFD на основе NIH-07 (D12451), содержащим 45 ккал% жира (сало) по сравнению с 15 ккал% жира в диете NIH-07.Масса тела измерялась еженедельно в возрасте от 5 до 55–57 недель. В некоторых экспериментах, описанных ниже, был выбран контрольный, средний (330 мкд) и / или высокий (33000 мкд) дозовые группы ДЭГФ, чтобы обеспечить лучшее распределение ресурсов, и был основан на оценке изменений массы тела, например, для исследования гомеостаза глюкозы. или о важности наблюдаемого параметра для средних или высоких уровней воздействия.

In vivo Эксперименты на взрослых мышах F1

Потребление корма измеряли еженедельно у всех потомков F1 в возрасте 21–23 недель.Физическая активность измерялась в контроле и 33 000 мккд в возрасте 27–29 недель. Для этого по 10 животных каждого пола и каждой группы переводили в полисульфоновые клетки, установленные на платформах Laboras (Metris BV, Hoofddorp, Нидерланды). После периода акклиматизации продолжительностью не менее 6 часов, время, проведенное в движении, непрерывно контролировалось в течение 36 часов (самцы, в индивидуальной клетке) и 60 часов (самки, в групповых клетках), начиная с 18.30. (начало темной фазы) и выражаются в виде индексов кинетической энергии на клетку за 15 мин, как описано у van Esterik et al.(23). В возрасте 30 и 31 недели тест на толерантность к глюкозе (GTT) с 18-часовым периодом голодания и тест на толерантность к инсулину (ITT) были выполнены как у контрольных, так и у потомства самцов и самок 33000 мккд (24). Вкратце, для GTT перед внутрибрюшинной инъекцией D-глюкозы брали образец крови исходного уровня глюкозы (0 мин) в хвостовой вене. в концентрации 1,5 г / кг м.т. Через 15, 30, 60 и 120 минут после инъекции уровень глюкозы измеряли с помощью измерителя FreeStyle Lite (Abbott, Hoofddorp, Нидерланды). Для ITT уровень глюкозы измерялся до (0 минут) и через 15, 30, 45 и 60 минут после инъекции инсулина i.п. в концентрации 0,75 МЕ / кг массы тела.

В возрасте 37–39 недель контрольные мыши и мыши 33000 мккд ( n = 8–10 на пол на группу) были подвергнуты тесту на распознавание объектов (ORT) (24). Вкратце, после привыкания в испытательной клетке начиналась тренировочная сессия (Т1), в которой животные подвергались воздействию двух идентичных объектов в течение 5 мин. После времени удерживания 120 минут проводился тестовый сеанс (T2), в ходе которого животные подвергались воздействию одного знакомого объекта и одного нового объекта в течение 5 минут.Во время обоих сеансов время, потраченное на изучение каждого объекта, регистрировалось с помощью секундомера наблюдателем, находившимся перед клеткой на расстоянии 1 метра.

В возрасте 40 недель контрольные мыши и мыши 33000 мккД ( n = 8–10 на пол на группу) были подвергнуты тесту предпочтения сахарозы, как описано ранее (24). Вкратце, животных поместили в клетку с двумя бутылками, наполненными водопроводной водой, и приучили к ней в течение 4 дней. После этого был начат 4-дневный тестовый сеанс, в ходе которого были доступны бутылка, наполненная водой, и бутылка с 1% раствором сахарозы (вес / объем).Бутылки ежедневно взвешивали, и предпочтение сахарозы рассчитывали как процент потребления сахарозы воды от общего потребления жидкости.

Вскрытие мышей F1

По окончании исследования in vivo , после 18 часов голодания для индукции общего базального метаболического состояния мышей умерщвляли под анестезией кетамином / ксилазином. Во время рассечения оценивали длину носа-ануса, длину правого бедра, массу тела и уровень глюкозы. Печень, поджелудочная железа, селезенка, мозг, м.quadriceps femoris , тимус, надпочечники, бедро, семенники, перигонадный жир, межлопаточный жир и периренальный жир взвешивали и фиксировали в формалине и / или жидком азоте. Фиксированные в формалине органы хранили при 4 ° C (кроме бедренной кости при комнатной температуре) и через 24 ч переводили в 70% спирт. Образцы крови собирали во время вскрытия глазничной пункцией, обрабатывали Pefabloc SC PLUS (Roche, Mannheim, Germany) для нейтрализации протеаз, давали возможность свернуться и центрифугировали. Образцы сыворотки, мгновенно замороженные органы и жировая ткань хранили при -80 ° C до дальнейшего анализа.Всем животным F1 на этой стадии кормили HFD, поэтому измерения проводились в условиях HFD.

Ex vivo Эксперименты
Измерение внутренней дозы в F0

Во избежание неверных выводов о внутреннем воздействии ДЭГФ из-за загрязнения образцов фоновыми уровнями ДЭГФ или его первичного метаболита моно (2-этилгексил) фталата (МЭГФ) в качестве биомаркеров воздействия ДЭГФ предпочтительны вторичные метаболиты (8). Образцы сыворотки 200 мкл от самок на PND21 были проанализированы на присутствие вторичных метаболитов DEHP: моно (2-этил-5-карбоксипентил) фталат (MECPP), моно (2-этил-5-гидроксигексил) фталат (MEHHP) и моно (2-этил-5-оксогексил) фталат (МЭОНП) (9).Вкратце, аналитический метод включает стадию ферментативной деконъюгации, за которой следует твердофазная экстракция и количественный анализ с использованием изотопного разбавления. Химический анализ проводили на улавливающей колонке в режиме реального времени в сочетании с жидкостной хроматографией с масс-спектрометрическим детектированием. При дозах ниже 33 мккд большинство концентраций метаболитов были ниже предела количественного определения (LOQ), и для этих образцов уравнение LOQ / √2 использовалось для получения значений для расчета среднего (25).

Оценка иммунитета в F1

Суспензии одноклеточных спленоцитов получали из контрольных взрослых мышей F1, в группах с дозой 330 и 33000 мкДа DEHP после воздействия HFD с использованием свежей селезенки, как описано в Tonk et al.(26). Спленоциты высевали 4 × 10 6 клеток / лунку в 24-луночные культуральные планшеты. Прилипшие спленоциты стимулировали липополисахаридом (LPS) (Sigma) с концентрацией 15 мкг / мл в течение 24 часов, и супернатанты использовали для измерения продукции оксида азота (NO) с помощью реакции Грисса, а также продукции фактора некроза опухоли (TNF) -α и IL- 6 уровней с использованием набора ELISA (eBioscience, Сан-Диего, Калифорния). Содержание белка анализировали с использованием метода бицинхониновой кислоты (Pierce Biochemicals, Rockford, IL) для коррекции количества клеток.Кроме того, спленоциты высевали в 96-луночный планшет из расчета 4 × 10 5 клеток / лунку и стимулировали 5 мкг / мл конканавалина A (conA) или 15 мкг / мл LPS в течение 48 и 24 часов соответственно. Супернатанты использовали для определения интерлейкинов: IL-1β, IL-2, IL-4, IL-10, IL-13 с использованием набора Milliplex Map (Millipore, Billerica, MA, USA) и уровней интерферона (IFN) -γ. с использованием набора ELISA (eBioscience) в качестве меры реакции активации этих клеток.

Химический состав сыворотки F1

Общий холестерин сыворотки (CHOL), триглицериды (TG), свободные жирные кислоты (FFA) и холестерин липопротеинов высокой плотности (HDL-C) анализировали, как описано (23).Адипонектин, лептин, грелин, инсулин, глюкагон и С-реактивный белок (CRP) измеряли в сыворотке с помощью набора Milliplex Map Kit (Millipore) в соответствии с инструкциями производителей. Гликированный гемоглобин (HbA1c) использовался в качестве маркера для средних уровней глюкозы за последние 3 месяца (27) и оценивался в полной крови на клиническом химическом анализаторе Beckman Coulter LX20 с использованием набора для прямого ферментативного анализа HbA1c (Diazyme Europe GmbH, Дрезден, г. Германия). Эти измерения были выполнены после того, как животные F1 перешли на HFD.

Анализ экспрессии гена несвязанного белка 1 (
Ucp1 ) в F1

Экспрессия гена Ucp1 была измерена во внутрилопаточной жировой ткани контрольных животных и животных 100000 мкДа при HFD с помощью кПЦР, как описано ранее (23). Ucp1 является маркером расхода энергии посредством термогенеза и способствует регуляции массы тела (28). В дополнение к Ucp1 , уровни экспрессии Cidea были определены в качестве маркера адипоцитов коричневой жировой ткани (29) и были использованы для нормализации содержания адипоцитов коричневой жировой ткани в экстрактах тканей.Относительную количественную оценку проводили сравнительным методом КТ (ddCt).

Статистический анализ

Данные, полученные для всего диапазона испытанных доз, таких как измерения массы тела, эндокринный и липидный профиль, были проанализированы на предмет статистически значимых зависимостей доза-ответ с использованием подхода эталонной дозы (BMD) (30) с программным обеспечением PROAST (www.rivm .nl / proast), версия 65.5. В этом подходе модели из экспоненциальных семейств и семейств Хилла были подогнаны к данным, охватывающим всю исследуемую популяцию, а МПК с ее нижним (BMDL) на 5% и верхним пределом (BMDU) 90% доверительного интервала была получена из подобранных моделей при предопределенный тестовый ответ (CES = величина критического эффекта) 5%.Качество соответствия определялось информационным критерием Акаике (AIC). AIC объединяет логарифмическую вероятность и количество параметров модели в одно значение. Модель с относительно низким AIC дает хорошее соответствие без использования слишком большого количества параметров (31). Метод бутстрапа использовался для расчета 90% доверительного интервала МПК, так что особи из одного помета были сгруппированы для учета эффектов помета. Данные, которые не давали статистически значимой доза-реакция с экспоненциальными моделями и моделями Хилла, а также данные с широким доверительным интервалом (отношение BMDU / BMDL> 100) были сочтены неподходящими для достоверного определения BMD.Самцов и самок анализировали отдельно.

Измерения, которые включали только выбор групп доз, таких как нейроповеденческие и иммунологические оценки, были проанализированы с помощью вложенного (для учета ковариации размера помета) ANOVA (с использованием пользовательского сценария R), за которым последовал анализ Бонферрони post-hoc ( p <0,025) для учета многократного тестирования (24). Самцов и самок анализировали отдельно.

Результаты

Оценка внутреннего воздействия

Анализ сывороточных концентраций MECPP, MEHHP и MEOHP у плотин после 9-недельного диетического воздействия DEHP подтвердил присутствие метаболитов DEHP в образцах и, следовательно, внутреннее воздействие (Таблица 1).Наблюдалась положительная корреляция сывороточных концентраций вторичных метаболитов по отношению к номинальным дозам внешнего ДЭГФ ( R 2 = 0,93 для MECPP, R 2 = 0,99 для MEHHP и R 2 = 0,99 для MEOHP, рисунок S1). Концентрации вторичных метаболитов MEHHP и MEOHP в сыворотке были одного порядка величины, в то время как концентрация MECPP была самой низкой (таблица 1).

Таблица 1 .Концентрация вторичных метаболитов MEOHP, MEHHP и MECPP в сыворотке крови самок, подвергшихся воздействию DEHP с пищей.

Общая токсичность и репродуктивные параметры

У самок воздействие ДЭГФ с пищей не влияло на выживаемость, поведение или массу тела (Рисунок S2) ДЭГФ не влиял на потребление корма в неделях беременности (3,9 ± 0,5 г / день) и в неделях лактации (12,5 ± 5,5). г / сутки). Средний коэффициент воспроизводства составил 87% (67–100% на дозовую группу). Средний размер помёта из 45 помётов составил 7.0 (диапазон 4–10), а размеры помета были равномерно распределены по дозам (Рисунок S3). Никакой разницы в аногенитальном расстоянии у F1 не наблюдалось (рисунок S4). Общее соотношение полов F / M в поколении F1 составляло 1,2, а общая выживаемость составляла 97%, при этом влияние ДЭГФ на эти параметры не наблюдалось.

Энергетический баланс

Сводка дозозависимых эффектов на конечные точки, измеренные у потомков F1, подвергшихся воздействию DEHP во время развития, приведена в таблице 2. Устойчивых изменений массы тела у животных F1 любого пола в конце периода наблюдения не наблюдалось (55 –57 недель; Таблица 2, Рисунки 1A, B, Рисунок S5).У мужчин дозозависимое снижение массы тела наблюдалось до 4-недельного возраста, но после этого периода не было обнаружено никаких эффектов на массу тела (Рисунки S6A, B). Никакого влияния на потребление корма не наблюдалось, за исключением снижения у самцов в возрасте 23 недель (данные не показаны), что не совпало с изменением массы тела. В возрасте 46 недель и до конца исследования (55–57 недель) всем животным вводили HFD. Никаких дозозависимых эффектов в ответе на массу тела в течение этого периода не наблюдалось (таблица 2).Никаких различий в физической активности не наблюдалось между контрольной группой и группой, подвергшейся воздействию 33000 мккд, у обоих полов (рисунок S7). При индивидуальном анализе веса перигонадального и периренального жировых отложений у обоих полов существенной разницы в массе жира не наблюдалось. Кроме того, не наблюдали разницы в экспрессии гена Ucp1 во внутрилопаточной коричневой жировой ткани между контрольной и экспонированной группой 100000 мккд (данные не показаны).

Таблица 2 . Обзор результатов “доза-реакция” у потомства после in utero и лактационного воздействия DEHP.

Рисунок 1 . Масса тела в возрасте 57 недель у самки (A) и в возрасте 55 недель у потомства мужского пола (B) после воздействия на развитие от 3,3 до 100000 DEHP мккд. Пояснения к графикам “доза-реакция” приведены в легенде на Рисунке 2.

У взрослых мужчин среди всех измеренных органов после вскрытия только мышечная масса ( m.quadriceps femoris ) показала дозозависимое снижение (рис. 2А). Это снижение на 8% сохранялось в пересчете на массу тела.Однако наблюдался широкий доверительный интервал (отношение BMDU / BMDL = 130), что делает этот параметр неинформативным (Таблица 2). У взрослых самок наблюдалось увеличение веса бедренной кости на 9% и увеличение веса селезенки на 22% (таблица 2). Однако не было никакого влияния на вес бедренной кости при анализе относительно веса тела, в то время как увеличение веса селезенки оставалось при выражении относительно веса тела (Рисунок 2B) с BMDL 8,350 мккд.

Рисунок 2 . Дозозависимые изменения веса органов после 9 недель воздействия ДЭГФ на развитие. (A) уменьшение мышечной массы ( m.quadriceps femoris ) у потомства мужского пола в возрасте 55 недель; (B) увеличение веса селезенки у потомства женского пола в возрасте 57 недель. Функция кривой показана в верхней части диаграммы. В правом углу PROAST версии 65.5 параметры значимости соответствия [loglikelihood (loglik), AIC (информационный критерий Akaike) и вариация (var)] вместе с параметрами функции (a = фоновая реакция, b = эффективность химического вещества, c = максимальное кратное изменение отклика по сравнению с фоновым откликом и d = крутизна кривой), которые формируют кривую.CES, величина критического эффекта. CEDL / CEDU, доза критического эффекта, нижняя и верхняя граница (двусторонняя) 90% – доверительный интервал для CED. Маленькие треугольники представляют людей, а большие треугольники представляют собой среднее геометрическое значение на дозу.

У взрослых потомков мужского пола дозозависимое увеличение сывороточных FFA и HDL-C (Рисунки 3A, B), но не TGs и CHOL (Рисунок 3C), наблюдалось с уровнями FFA в максимальной дозе на 115% выше по сравнению с фоном (Таблица 2). Учитывая размер эффекта и BMDL 2160 мккд, наиболее важным параметром было увеличение FFA (таблица 2).Никакого воздействия на уровни адипонектина, лептина и грелина в сыворотке не наблюдалось. У женщин не наблюдалось никакого воздействия на липиды сыворотки или на эндокринные параметры (таблица 2).

Рисунок 3 . Дозозависимое увеличение (A) свободных жирных кислот (FFA) и (B) липопротеинов высокой плотности (HDL-C) и отсутствие изменений (C) холестерина у потомства мужского пола в возрасте 55 недель после воздействия в период развития в DEHP. Пояснения к графикам “доза-реакция” приведены в легенде на Рисунке 2.

Гомеостаз глюкозы, по-видимому, не зависел от воздействия DEHP в процессе развития, поскольку не было обнаружено различий между контрольной группой и группой, подвергшейся воздействию 33000 мккд, в GTT и ITT, выполненных перед началом HFD-провокации. Кроме того, уровни инсулина и глюкагона в сыворотке не зависели от воздействия ДЭГФ, когда были проанализированы все группы доз. Уровни глюкозы натощак, измеренные во время вскрытия трупа, также не изменились. Однако у мужчин HbA1c был снижен на 13% с BMDL 17 400 мккд (Рисунок 4).

Рисунок 4 . Дозозависимое снижение уровня гликированного гемоглобина (HbA1c) у мужчин в возрасте 55 недель после воздействия ДЭГФ в процессе развития. Пояснения к графикам “доза-реакция” приведены в легенде на Рисунке 2.

Нейроповеденческая оценка

Мы исследовали предпочтение раствора сахарозы у взрослых мышей F1 после воздействия 33000 мкДДЭГФ в процессе развития. Никакого эффекта не наблюдалось по сравнению с контролями (данные не показаны).

В ОРТ общее время исследования не отличалось между контрольными мышами F1 и мышами F1, подвергшимися воздействию 33000 мккд в течение сеансов.Во время T2 экспонированные самцы показали сокращение времени исследования знакомого объекта (T2fam; Таблица 3) по сравнению с контрольной группой, что отражается в только значительном ( p = 0,0481) увеличении соотношения между временем исследования инородного объекта. и знакомый объект (отношение = T2for / T2fam), в то время как у женщин наблюдалась та же тенденция, но не значимая ( p = 0,0589) (Рисунок 5).

Таблица 3 . Обзор времени исследования и соотношения во время теста на распознавание объектов (ORT).

Рисунок 5 . Влияние воздействия 33000 DEHP мккд на результаты исследования во время теста на распознавание объекта. Коэффициент отношения T2for / T2fam используется и означает время исследования постороннего объекта (Tfor), деленное на время исследования знакомого объекта (Tfam) во время сеанса тестирования (T2). Столбцы представляют собой среднее значение индекса, рассчитанного для самцов и самок (контрольные × ДЭГФ, подвергнутые воздействию n = 8–10 животных / пол), а столбики ошибок отражают стандартное отклонение.Данные анализировали с помощью вложенного ANOVA, сравнивая подвергшихся воздействию контрольных животных одного пола. * p = <0,05 ( p = 0,0481, мужчины; p = 0,0589, женщины).

Иммунологическая оценка

Сывороточные уровни CRP не были затронуты у взрослых потомков, подвергшихся воздействию DEHP во время развития (таблица 2). Не наблюдали значительных различий в продукции NO, IL-6 (Фигуры S8A, B) и TNFα в прикрепленных спленоцитах после стимуляции ex vivo LPS у обоих полов после воздействия DEHP при 330 и 33000 мкДа в процессе развития.Что касается продукции цитокинов после стимуляции ConA, анализ post-hoc показал незначительное снижение уровней IL-2 у самцов F1 по сравнению с группой, подвергшейся воздействию DEHP 33000 мкд ( p <0,08, рис. 6A). У самок F1 значительное увеличение IFNγ ( p <0,01) наблюдалось в группе, получавшей 33000 мкдДЭГФ (фигура 6B). На другие цитокины воздействие ДЭГФ во время развития не повлияло, как показано в примерах для IL-2 у женщин и IFNγ у мужчин (Фигуры 6C, D).

Рисунок 6 . Специфичные для пола эффекты воздействия ДЭГФ на иммунологические параметры, измеренные ex vivo, в культуре спленоцитов после стимуляции ConA. Отсутствие эффекта на IL-2 у мужчин (A) и значительное влияние на IFNγ у женщин (* означает p = 0,01) (B) . Не влияет ни на IL-2 у женщин (C) , ни на IFNγ у мужчин (D) . Столбцы представляют собой среднее значение концентраций, измеренных у самцов и самок (контрольные × ДЭГФ, подвергнутые воздействию n = 8–10 животных / пол), а столбики ошибок отражают стандартное отклонение.Данные анализировали с помощью вложенного ANOVA с последующим анализом post-hoc ( p <0,025).

Обсуждение

В этом исследовании мы исследовали разрушающие метаболизм свойства воздействия ДЭГФ в сочетании с воздействием на нейроповеденческие и иммунологические функции. Мы имитировали воздействие ДЭГФ с пищей на человека, включив низкие дозы в наш диапазон изученных концентраций. Мы наблюдали изменения липидного обмена, глюкометаболизма и нейроповедения у взрослых мышей-самцов-гибридов C57BL / 6JxFVB, а также иммунной функции у взрослых самок мышей.

Первоначально мы измерили внутренние концентрации вторичных метаболитов DEHP MEOHP, MEHHP и MECPP в сыворотке крови от самок. Повышенная концентрация всех метаболитов сильно коррелировала с дозой внешнего облучения, подтверждая внутреннее воздействие. Мы показываем здесь, что в сыворотке от плотин, подвергшихся воздействию DEHP, MEHHP и MEOHP присутствуют в самых высоких концентрациях, за ними следует MECPP. Это согласуется с предыдущими исследованиями, в которых изучались концентрации метаболитов ДЭГФ в моче мышей (32). В ограниченных исследованиях измеряли ДЭГФ в образцах сыворотки человека, либо в пуповинной крови (9), либо в плазме взрослых (33).Уровни этих трех метаболитов при нашем внешнем воздействии ДЭГФ 330 мккд были аналогичны фоновым уровням, наблюдаемым в пуповинной крови человека [0,29–0,31 нг / мл; (9)]. В отличие от данных по грызунам, вероятно, из-за межвидовой метаболической способности и путей (32), концентрации MEOHP, MEHHP и MECPP у людей аналогичны в пуповинной крови, тогда как во взрослой крови обнаруживаются более высокие уровни MECPP по сравнению с другие вторичные метаболиты. В недавнем исследовании Quinnies et al. (34) сообщили об уровнях MEOHP в сыворотке крови у плотин, подвергшихся воздействию DEHP 40 и 400 мкд.Значения MEOHP 0,54 нг / мл для самой низкой дозы и 1,6 ± 0,4 нг / мл для самой высокой дозы находились в пределах наших экспозиций 330 мкд и 3300 мкд, соответственно. Они также сообщают об аналогичных уровнях MEOHP для эмбрионов в дозе 400 мккд, подтверждая, что вторичные метаболиты достигают потомства. Первичный метаболит DEHP MEHP считается активным метаболитом DEHP, но Engel et al. (35) сообщили, что вторичные метаболиты являются агонистами PPARα и / или PPARγ in vitro , что указывает на то, что вторичные метаболиты также могут участвовать в молекулярных механизмах, лежащих в основе эффектов DEHP.Хотя все метаболиты имеют короткий период полураспада от 5 до 15 часов (8), воздействие на стадии развития, вероятно, будет влиять на стойкие эффекты ДЭГФ, как обсуждается ниже.

В течение первых 26 недель жизни мы в основном сосредоточились на изучении изменений живой массы и потребления корма у потомства. Мы наблюдали кратковременное увеличение массы тела у женщин и кратковременное снижение массы тела у мужчин в течение нескольких недель, но, принимая во внимание весь период наблюдения, явного влияния на массу тела не наблюдалось.В соответствии с нашими выводами, недавние исследования сообщают об отсутствии влияния на массу тела после воздействия ДЭГФ на развитие (34, 36, 37). После 27-недельного возраста мы продолжили измерения веса тела, провели тест на передвижение и изучили гомеостаз глюкозы с помощью тестов на толерантность к глюкозе и инсулину. При отсутствии дальнейших изменений массы тела или жировой массы, без изменения физической активности и нормальных уровней глюкозы и инсулина мы не обнаружили каких-либо изменений, которые могли бы указывать на нарушение метаболизма из-за адипогенеза или эндокринной функции поджелудочной железы из-за воздействия ДЭГФ в процессе развития.Наши результаты не подтверждают результаты недавнего метаанализа (14), который показал, что воздействие ДЭГФ в раннем возрасте в значительной степени связано с увеличением массы жира, но не с массой тела. Однако следует отметить, что авторы оценили качество доказательств по массе тела и массе жира как низкое из-за опасений относительно риска систематической ошибки и необъяснимой несогласованности (т. Е. Существенной неоднородности).

Мы провели тест предпочтения сладкого и тест распознавания объектов, чтобы проверить, может ли раннее воздействие ДЭГФ способствовать изменению нейроповедения между 37 и 40 неделями жизни.Используя эти тесты, мы сообщаем, что у потомков мужского пола были изменения, влияющие на продолжительность их внимания, особенно по отношению к знакомому объекту. Хотя эти изменения не сопровождались повышенным предпочтением сладких напитков, это свидетельствует о нарушении нейроповедения в соответствии с Barakat et al. (17). Баракат сообщил о повышенной тревожности и нарушении функции памяти у самцов мышей, подвергшихся воздействию DEHP в раннем возрасте, как признаков дефектов развития нервной системы или нейродегенерации, вызванных воспалением и / или окислительным повреждением гиппокампа.Необходимы дополнительные исследования, чтобы изучить механизмы, лежащие в основе таких нейроповеденческих изменений, и влияние этих изменений в контексте метаболического синдрома.

Для дальнейшего изучения эффектов воздействия ДЭГФ на развитие мы измерили уровни липидов в сыворотке мышей в возрасте 55–57 недель и сообщили о дозозависимом увеличении свободных жирных кислот и холестерина липопротеинов высокой плотности у потомства мужского пола. При липидном обмене триглицериды, хранящиеся в жировой ткани, гидролизуются до глицерина и свободных жирных кислот.Когда липолиз стимулируется, ожидается увеличение свободных жирных кислот. Поскольку жирные кислоты являются предшественниками холестерина, может произойти повышение холестерина. Чтобы справиться с повышением холестерина, ЛПВП могут быть мобилизованы для транспортировки холестерина в печень и облегчения его удаления (38). Gu et al. (36) сообщили, что после гестационного воздействия 50 мккд ДЭГФ через желудочный зонд у 9-недельных мужчин и женщин наблюдалось увеличение веса висцерального жира, связанное с повышенными уровнями триглицеридов и общего холестерина.Hao et al. (11) также показали, что воздействие на мать с 12 дня гестации до 7-й недели беременности до 250 мкДДЭГФ через желудочный зонд приводит к повышению холестерина и триглицеридов в возрасте 8 недель, в то время как воздействие на мать 30000 мкдДЭГФ через желудочный зонд за 4 недели до беременности до 28-й недели беременности. привело к значительному увеличению холестерина в сыворотке, но не триглицеридов у потомства в возрасте 8 недель (39). В приведенных выше исследованиях сообщается об изменении липидов сыворотки крови при нормальном питании. В наших экспериментальных условиях мы впервые изучили эффект воздействия ДЭГФ на развитие в сочетании с провокацией HFD, поскольку калорийные диеты тесно связаны с пандемией метаболических нарушений (37).Мы отмечаем здесь увеличение 2 параметров из 4, связанных с изученным метаболизмом липидов (TG, FFA, CHOL, HDL-C). Хотя их следует интерпретировать с осторожностью ввиду ограниченных размеров эффекта, наши результаты подтверждают совокупность доказательств того, что воздействие ДЭГФ в процессе развития нарушает метаболизм липидов.

Экспериментальные исследования показывают, что ДЭГФ воздействует на метаболизм липидов и холестерина. In vitro и in vivo Исследования показывают, что транспорт холестерина в митохондрии, необходимый для биосинтеза стероидов, ингибируется DEHP, что приводит к накоплению липидных капель, в то время как de novo синтез холестерина стимулируется DEHP (40).Хотя наше потомство косвенно подвергалось воздействию ДЭГФ через материнскую диету, вполне вероятно, что прямое воздействие ДЭГФ на соматические клетки развивающегося эмбриона / плода может повлиять на пролиферацию, дифференцировку и развитие органов. Последние данные свидетельствуют о том, что надпочечники являются специфическими органами-мишенями воздействия ДЭГФ в процессе развития, которые могут играть важную роль в метаболических эффектах ДЭГФ, поскольку глобальное исследование экспрессии генов выявило изменения в метаболизме липидов и пути PPAR, затронутые во взрослых надпочечниках после внутриутробного развития. на модели крысы (41).Кроме того, другое исследование развития in vivo на мышах связало повышенный уровень холестерина в сыворотке у потомства со снижением печеночного клиренса холестерина, о чем свидетельствует снижение экспрессии белков регуляторов, связанных с клиренсом холестерина (39). Эти отчеты указывают на надпочечники и печень как на органы-мишени и дают представление о долгосрочных эффектах воздействия ДЭГФ на метаболизм липидов, но механизм до сих пор полностью не изучен. В случае надпочечников как органа-мишени для DEHP участие в эпигенетической регуляции еще предстоит выяснить, поскольку идентифицированное дифференциальное метилирование ДНК не влияет напрямую на экспрессию генов (42).

Помимо воздействия на метаболизм липидов, наше исследование показало, что на гомеостаз глюкозы может влиять воздействие ДЭГФ в процессе развития. Сывороточные уровни гликированного гемоглобина, маркера долгосрочного уровня глюкозы, были снижены у взрослых потомков мужского пола. В предыдущих исследованиях было показано, что воздействие на грызунов только ДЭГФ или в сочетании с диетой с высоким содержанием жиров нарушает гомеостаз глюкозы у потомства (13, 43, 44). В этих исследованиях нарушение гомеостаза глюкозы сопровождалось влиянием на толерантность к глюкозе и инсулину.В нашем исследовании мы выполняли GTT и ITT только в одной группе лечения (33000 мккд) и не наблюдали никаких эффектов. Сообщалось о немонотонных зависимостях доза-ответ для нескольких EDC, что затрудняет прогнозирование эффектов при более низких дозах при использовании более высоких доз (45). Однако, поскольку все другие конечные точки, измеренные в этом исследовании для изучения регуляции глюкозы в возрасте 55–57 недель (т. Е. Сывороточные уровни глюкозы натощак, уровни инсулина и глюкагона и гликированный гемоглобин), не показали немонотонных дозозависимых реакций, более низкая доза влияния на GTT и ITT не ожидается.В целом, поскольку наше открытие снижения гликированного гемоглобина ограничивается изменением одного параметра и направлено в противоположном направлении от эффектов, в основном связанных с инсулинорезистентностью, его следует интерпретировать с осторожностью.

Мы также измерили ряд иммунных параметров в популяции клеток, присутствующих в селезенке после стимуляции, и наблюдали полоспецифичные эффекты на цитокины, но не на CRP, маркер хронического системного воспаления низкой степени. После воздействия 33000 мккд в процессе развития спленоциты, выделенные от взрослых самок, вырабатывали увеличение IFNγ после стимуляции Con A, что является ответом Т-клеток.У потомства женского пола также наблюдалось дозозависимое снижение веса селезенки, с BMDL 9 189 мккд, что свидетельствует о том, что воздействие ДЭГФ в процессе развития может влиять на иммунные функции у потомства женского пола. Воспаление слабой степени играет роль в развитии ожирения и метаболических нарушений, и в недавнем отчете (19) были обнаружены повышенные уровни СРБ и TNF-α в сыворотке у 300000 мккд DEHP в утробе подвергшихся воздействию потомства. IFNγ является провоспалительным цитокином и способствует метаболической дисфункции за счет подавления экспрессии и активности SIRT1, сенсора энергии, что приводит к изменению экспрессии генов, участвующих в клеточном метаболизме и расходе энергии (46).Кроме того, у пациентов с диабетом 2 типа наблюдается повышенный уровень циркулирующего IFNγ (46). Однако нельзя исключить, что повышенный уровень IFNγ представляет собой не неблагоприятный физиологический ответ на DEHP в сочетании с воздействием ConA (47). В отличие от наших результатов, в другом исследовании с более молодыми животными с последующим наблюдением до возраста 13 недель было выявлено in utero экспозиции самок крыс CD от GD 6-12 через желудочный зонд к DEHP в дозах 37 500, 75 000, 150 000 или ДЭГФ с концентрацией 300000 мкд не оказал влияния на массу иммунных органов, уровни антител и выработку цитокинов ex vivo (48).В совокупности данные исследований на животных о влиянии воздействия ДЭГФ на иммунную систему в контексте метаболических нарушений ограничены, и необходимы дополнительные исследования.

Сильной стороной нашего исследования является широкий диапазон изученных доз от 3,3 до 100 000 мкДЭДЭГФ. Применяемый режим дозирования также имитировал соответствующий путь воздействия на человека, то есть через диету, и включал важные периоды развития, включая беременность и лактацию. В нижних диапазонах доз применялись приблизительные концентрации внешнего облучения человека, которые, по оценкам, находятся в диапазоне от 2.От 5 до 15,7 мккд для среднего взрослого с массой тела 60 кг и около 24 мккд для ребенка первого года жизни (20). Самая высокая используемая доза немного превышает уровни NOAEL, то есть мккд, о которых сообщалось в исследовании токсичности для развития двух поколений мышей CD-1 (21). Результаты, наблюдаемые в нашем исследовании, относятся исключительно к более высокому диапазону доз внешнего облучения, и наиболее критическая BMDL 2160 мкд для FFA, если ее использовать для расчета запаса безопасности (MOS), более чем в 100 раз превышает среднее воздействие на человека (49). , хотя следует отметить, что внутренние сывороточные концентрации вторичных метаболитов ДЭГФ у плотин при этой BMDL приближались к зарегистрированным в пуповинной крови человека (9).Мы не наблюдали токсичности развития с точки зрения аногенитального расстояния у потомства или других факторов, но мы наблюдали временное снижение массы тела самок в течение первых недель беременности. Чтобы исключить возможные токсические эффекты испытанной максимальной дозы (100000 мкДа), мы исключили эту группу доз из последующих анализов гомеостаза глюкозы, иммунной функции и нейроповедения. Кроме того, у нас было наблюдение в течение года с параметрами, измеренными в течение всего периода исследования, чтобы мы могли исследовать развитие болезни у взрослых после первоначального раннего воздействия ДЭГФ.

Мы наблюдали специфичные для пола эффекты ДЭГФ на липидный обмен, нейроповедение и иммунную функцию, хотя механизмы, лежащие в основе этих эффектов, требуют дальнейшего изучения. Половые антиандрогенные эффекты ДЭГФ на половое развитие и репродуктивную функцию мужчин хорошо известны (50, 51), и половая диморфная экспрессия генов, контролирующих метаболизм липидов в печени, может играть роль в различных исходах между полами, как в контексте ожирения. , реакция факторов транскрипции / ядерных рецепторов на загрязнители зависит от пола (52).Есть также свидетельства того, что пол влияет на врожденные и адаптивные иммунные реакции. Гены половых хромосом и половые гормоны, включая эстрогены, прогестерон и андрогены, способствуют дифференциальной регуляции иммунных ответов между полами (53). Например, половина активированных генов в женских Т-клетках имеет элементы ответа эстрогена (ERE) в своих промоторах, что позволяет предположить, что половые стероиды могут напрямую вызывать диморфные иммунные ответы (54). Следовательно, ожидается, что факторы окружающей среды, такие как воздействие ДЭГФ, могут по-разному изменять развитие и функцию иммунной системы у мужчин и женщин.

Наше исследование предполагает, что воздействие ДЭГФ в процессе развития является долгосрочным дислипидемическим фактором из-за наблюдаемых изменений общего холестерина, FFA и HDL-C, о которых сообщалось во взрослом возрасте. Дислипидемия является ведущим фактором риска сердечно-сосудистых заболеваний, характеризующимся высоким уровнем циркулирующих триглицеридов, общим холестерином и ХС-ЛПНП и низким уровнем ХС-ЛПВП; он затрагивает 20% детей и подростков в США (55) и связан с будущим риском сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний (56). Следовательно, необходимо дополнительно изучить воздействие ДЭГФ в процессе развития, чтобы понять потенциальные риски для здоровья человека.Нашим наиболее важным параметром были уровни циркулирующих FFA. Хотя увеличение содержания FFA нельзя назвать неблагоприятным, предполагается, что FFA может опосредовать неблагоприятные метаболические эффекты, такие как резистентность к инсулину (57). Воздействие ДЭГФ в процессе развития может либо напрямую активировать катаболизм жирных кислот (58), либо опосредованно через изменения в экспрессии генов, связанных с бета-окислением (58), что приводит к наблюдаемым здесь повышенным уровням СЖК во взрослом возрасте. СЖК также являются важными сигнальными молекулами, и их увеличение может повлиять на функции мозга и эндокринной поджелудочной железы (15).Следовательно, эффекты нейроповедения и липидного метаболизма, обнаруженные в нашем исследовании, могут быть связаны друг с другом циркулирующими FFA.

В заключение следует отметить, что воздействие DEHP в утробе матери и во время лактации привело к умеренным метаболическим изменениям липидов и глюкозы в сочетании с нейроповеденческими изменениями в области внимания у взрослых мышей-самцов C57BL / 6JxFVB в возрасте 55 недель. Наиболее критичным и чувствительным изменением было изменение уровня свободных жирных кислот в сыворотке крови, что требует дальнейшего изучения неблагоприятных факторов.

Авторские взносы

Проектом руководили

JL, LvdV и TH. LvdV, JL, JvE и LB разработали эксперименты. JvE и LB провели эксперименты. HH внесла свой вклад в подготовку проб. ML и TH помогли с анализом метаболитов. LB написал рукопись при участии всех авторов.

Финансирование

Этот проект получил финансирование от Седьмой рамочной программы Европейского сообщества [FP7 / 2007-2013] в рамках грантового соглашения OBELIX № 227391 и Нидерландской организации научных исследований (NWO-VIDI 864.09.005).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы выражают признательность за поддержку биотехников из команды Ханса Строотмана на животноводческих комплексах RIVM, а также за техническую поддержку, оказанную Эриком Греммером, Жакко Куккуком, Питом Бикхофом и Сандрой Имхольц.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fendo.2018.00684/full#supplementary-material

Сокращения

BMD, контрольная доза; BMDL / BMDU, нижняя / верхняя граница доверительного интервала 90% для МПК при величине критического эффекта 5%; ХОЛ, холестерин; конА, конканавалин А; CRP, C-реактивный белок; ДЭГФ, ди (2-этилгексил) фталат; DOHaD, истоки здоровья и болезней, связанные с развитием; FFA, свободные жирные кислоты; GTT, тест толерантности к глюкозе; HbA1c, гликированный гемоглобин; HDL-C, холестерин липопротеинов высокой плотности; HFD, диета с высоким содержанием жиров; IFN-γ, интерферон γ; ITT, тест на толерантность к инсулину; LOQ, предел количественного определения; ЛПС, липополисахарид; MECPP, моно (2-этил-5-карбоксипентил) фталат; MEHHP, моно (2-этил-5-гидроксигексил) фталат; MEHP, моно (2-этилгексил) фталат; МЭОНП, моно (2-этил-5-оксогексил) фталат; МетС, метаболический синдром; NOAEL, уровень нежелательных эффектов не наблюдается; NO, оксид азота; ПНД, послеродовые сутки; ОРТ, тест распознавания объектов; ТГ, триглицериды; TNF, фактор некроза опухоли; Т1 – тренировка; Т2, тестовая сессия; мккд, мкг / кг массы тела / сут.

Список литературы

1. Гранди С. М., Брюер Х. Б., Климан Дж. И., Смит С. К., Ленфант С. Определение метаболического синдрома: отчет конференции Национального института сердца, легких и крови / Американской кардиологической ассоциации по научным вопросам, связанным с определением. Тираж (2004) 109: 433–8. DOI: 10.1161 / 01.CIR.0000111245.75752.C6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

3. Ли Р, Ли В., Лун З, Чжан Х, Сунь З, Кану Дж. С. и др. Распространенность метаболического синдрома в материковом Китае: метаанализ опубликованных исследований. BMC Public Health (2016) 16: 296. DOI: 10.1186 / s12889-016-2870-y

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

6. Heindel JJ, Blumberg B, Cave M, Machtinger R, Mantovani A, Mendez MA, et al. Химические вещества, нарушающие обмен веществ, и нарушения обмена веществ. Репрод Токсикол . (2017) 68: 3–33. DOI: 10.1016 / j.reprotox.2016.10.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

7. Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR). Токсикологический профиль ди (2-этилгексил) фталата (ДЭГФ) . Атланта, Джорджия: Министерство здравоохранения и социальных служб США, Служба общественного здравоохранения (2002).

8. Кох Х.М., Прейсс Р., Ангерер Дж., Фостер П., Шарп Р., Топпари Дж. Ди (2-этилгексил) фталат (ДЭГФ): метаболизм человека и внутреннее воздействие – обновленная информация и последние результаты. Int J Androl. (2006) 29: 155–65. DOI: 10.1111 / j.1365-2605.2005.00607.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

9.de Cock M, De Boer M, Lamoree M, Legler J, Van De Bor M. Пренатальное воздействие химикатов, нарушающих работу эндокринной системы, в зависимости от уровней гормонов щитовидной железы у младенцев – проспективное когортное исследование в Нидерландах. Здоровье окружающей среды (2014) 13: 106. DOI: 10.1186 / 1476-069X-13-106

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Гор А.С., Чаппелл В.А., Фентон С.Е., Флауз Дж. А., Надаль А., Принс Г. С. и др. Краткое содержание EDC-2: второе научное заявление эндокринного общества о химических веществах, нарушающих работу эндокринной системы. Endocrine Rev. (2015) 36: 593–602. DOI: 10.1210 / er.2015-1093

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

12. Хао CJ, Cheng XJ, Xia HF, Ma X. Моно- (2-этилгексил) фталат, разрушающий эндокринную систему, способствует дифференцировке адипоцитов и вызывает ожирение у мышей. Biosci Rep . (2012) 32: 619–29. DOI: 10.1042 / BSR20120042

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. Wassenaar PNH, Legler J. Систематический обзор и метаанализ воздействия ди (2-этилгексил) фталата в раннем возрасте и связанных с ожирением исходов у грызунов. Chemosphere (2017) 188: 174–81. DOI: 10.1016 / j.chemosphere.2017.08.165

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

15. Надаль А., Кесада И., Тудури Э, Ногейрас Р., Алонсо-Магдалена П. Химические вещества, нарушающие эндокринную систему, и регулирование энергетического баланса. Нат Рев Эндокринол . (2017) 13: 536–46. DOI: 10.1038 / nrendo.2017.51 ​​

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

16. Шмидт Дж., Шедлих К., Фианданезе Н., Покар П., Фишер Б.Влияние ди (2-этилгексил) фталата (ДЭГФ) на фертильность самок и адипогенез у мышей C3H / N. Environ Health Perspect. (2012) 180: 1123–9. DOI: 10.1289 / ehp.1104016

CrossRef Полный текст | Google Scholar

17. Баракат Р., Лин П.С., Парк С.Дж., Бест-Попеску С., Bakery HH, Abosalum ME, et al. Пренатальное воздействие ДЭГФ вызывает дегенерацию нейронов и нейроповеденческие нарушения у взрослых самцов мышей. Toxicol Sci. (2018) 164: 439–52. DOI: 10.1093 / toxsci / kfy103

CrossRef Полный текст | Google Scholar

19.Кампиоли Э., Мартинес-Аргуэльес Д. Б., Пападопулос В. In utero : воздействие эндокринного разрушителя ди- (2-этилгексил) фталата способствует локальному жировому и системному воспалению у взрослых потомков мужского пола. Nutr Diabetes (2014) 4: 1–10. DOI: 10.1038 / nutd.2014.13

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов. Заключение Научной группы по пищевым добавкам, ароматизаторам, технологическим добавкам и материалам, контактирующим с пищевыми продуктами (AFC) по запросу Комиссии, касающемуся бис (2-этилгексил) фталата (DEHP) для использования в материалах, контактирующих с пищевыми продуктами. EFSA J. (2006) 299: 243. DOI: 10.2903 / j.efsa.2005.243

CrossRef Полный текст

21. Tyl RW, Price CJ, Marr MC, Kimmel CA. Оценка токсичности для развития диетического ди (2-этилгексил) фталата у крыс Fischer 344 и мышей CD-1. Fundamental Appl Toxicol. (1988) 10: 395–412. DOI: 10.1016 / 0272-0590 (88) -2

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

22. Долле М.Э., Койпер Р.В., Рудберген М., Робинсон Дж., Де Влугт С., Вейнховен С.В. и др.Широкие сегментарные прогероидные изменения у короткоживущих мышей Ercc (- / Delta7). Pathobiol Aging Age Related Dis. (2011) 1: 7219. DOI: 10.3402 / pba.v1i0.7219

CrossRef Полный текст | Google Scholar

23. Ван Эстерик Дж.С.Дж., Долле МЕТ, Ламори М.Х., ван Лиувен С.П.Дж., Хамерс Т., Леглер Дж. И др. Программирование метаболических эффектов у мышей C57BL / 6JxFVB при воздействии бисфенола А во время беременности и кормления грудью. Токсикология (2014) 321: 40–52. DOI: 10.1016 / j.tox.2014.04.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24.van Esterik JCJ, Verharen HW, Hodemaekers HM, Gremmer ER, Nagarajah B, Kamstra JH и др. Влияние соединений и полов на программирование энергетического и иммунного гомеостаза у взрослых мышей C57BL / 6JxFVB после перинатальных TCDD и PCB 153. Toxicol Appl Pharmacol. (2015) 289: 262–75. DOI: 10.1016 / j.taap.2015.09.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Говартс Э., Ньювенхейсен М., Скоутерс Г., Баллестер Ф., Блумен К., де Бур М. и др. Пренатальное воздействие полихлорированных дифенилов (ПХБ) и дихлордифенилдихлорэтилена (DDE) и масса тела при рождении: метаанализ в 12 европейских когортах. Environ Health Perspect (2012) 120: 162–70. DOI: 10.1289 / ehp.1103767

CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Тонк ЕСМ, де Гроот DMG, Пеннинкс А.Х., Ваалкенс-Берендсен IDH, Вольтербек АРМ, Слоб В. и др. Иммунотоксичность метилртути в отношении развития: относительная чувствительность параметров развития и иммунитета. Toxicol Sci. (2010) 117: 325–35. DOI: 10.1093 / toxsci / kfq223

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

28.Козак Л.П., Анунсиадо-Коза Р. 2005. UCP1: его участие и полезность при ожирении. Int J Obesity (2008) 32 (Suppl 7): S32–8. DOI: 10.1038 / ijo.2008.236

CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Zhou Z, Yon Toh S, Guo K, Ng CP, Ponniah S, Lin SC, et al. Мыши с дефицитом Cidea обладают худым фенотипом и устойчивы к ожирению. Nat Genet. (2003) 35: 49–56. DOI: 10.1038 / ng1225

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31.Научный комитет EFSA Харди А., Бенфорд Д., Халлдорссон Т., Йегер М.Дж., Кнутсен К.Х. и др. Обновление: руководство по использованию подхода с использованием эталонных доз при оценке риска. EFSA J. (2017) 15: 4658. DOI: 10.2903 / j.efsa.2017.4658

CrossRef Полный текст | Google Scholar

32. Ито Ю., Камидзима М., Хасегава С., Тагава М., Кавай Т., Мияке М. и др. Виды и межиндивидуальные различия в метаболической емкости ди (2-этилгексил) фталата (ДЭГФ) в печени человека и мыши. Environ Health Prevent Med (2014) 19: 117–25. DOI: 10.1007 / s12199-013-0362-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Фредериксен Х., Йоргенсен Н., Андерссон А. Корреляции между метаболитами фталата в моче, сыворотке и семенной плазме молодых датских мужчин, определенные с помощью тандем-масс-спектрометрии жидкостной хроматографии для разбавления изотопов. J Анальный токсикол. (2010) 34: 400–10. DOI: 10.1093 / jat / 34.7.400

CrossRef Полный текст | Google Scholar

34.Куинни К.М., Харрис Е.П., Снайдер Р.В., Самнер С.С., Рисман Э.Ф. Прямые и трансгенерационные эффекты низких доз перинатального ди- (2-этилгексил) фталата (ДЭГФ) на социальное поведение мышей. PLoS ONE (2017) 12: e0171977. DOI: 10.1371 / journal.pone.0171977

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

35. Энгель А., Бурке Т., Имбер Ф., Джессел С., Зайдель А., Фёлкель В. и др. Агонистические и антагонистические эффекты фталатов и их метаболитов в моче на рецепторы стероидных гормонов ERα, ERβ и AR. Toxicol Lett. (2017) 277: 54–63. DOI: 10.1016 / j.toxlet.2017.05.028

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

36. Гу Х, Лю И, Ван В., Дин Л., Тэн В., Лю Л. Воздействие ди- (2-этилгексил) фталата внутриутробно вызывает нарушение обмена веществ и увеличивает накопление жира во висцеральных депо потомков мышей C57BL / 6J. Exp Ther Med. (2016) 12: 3806–12. DOI: 10.3892 / etm.2016.3820

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

37.Hunt BG, Wang Y, Chen M, Wang S, Watls SE. Воздействие диэтилгексилфталата у матери влияет на ожирение и толерантность к инсулину у потомства PCNA-зависимым образом. Environ Res. (2017) 159: 588–94. DOI: 10.1016 / j.envres.2017.09.004

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Ли К.И., Чан Ч.В., Линь Х.С., Чжао Дж.Ф., Ли К.Т., Шюе С.К. и др. Воздействие ди- (2-этилгексил) фталата на мать нарушает регуляцию артериального давления, ожирения, метаболизма холестерина и социального взаимодействия у потомства мышей. Arch Toxicol. (2015) 90: 1211–24. DOI: 10.1007 / s00204-015-1539-0

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

40. Мартинес-Аргуэльес Д.Б., Пападопулос В. Механизмы, смягчающие эндокринные нарушения в надпочечниках, вызванные химическими веществами в окружающей среде. Передний эндокринол. (2016) 6:29. DOI: 10.3389 / fendo.2015.00029

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

41. Мартинес-Аргуэльес Д. Б., Кампиоли Е., Лиенхарт С., Фан Дж., Культи М., Зиркин Б. Р. и др. In utero Воздействие эндокринного разрушителя ди- (2-этилгексил) фталата вызывает долговременные изменения в экспрессии генов в надпочечниках взрослых мужчин. Эндокринология (2014) 155: 1667–78. DOI: 10.1210 / en.2013-1921

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

42. Мартинес-Аргуэльес DB, Пападопулос В. Пренатальное воздействие фталата: эпигенетические изменения, приводящие к пожизненному воздействию на образование стероида . Андрология (2016) 1–12.DOI: 10.1111 / andr.12175

CrossRef Полный текст | Google Scholar

43. Линь И, Вэй Дж, Ли Й, Чен Дж, Чжоу З., Сонг Л. и др. Воздействие ди (2-этилгексил) фталата в процессе развития нарушает эндокринную функцию поджелудочной железы и приводит к долгосрочным неблагоприятным эффектам на гомеостаз глюкозы у крыс. Am J Physiol Endocrinol Metabol. (2011) 301: E527–38. DOI: 10.1152 / ajpendo.00233.2011

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

44. Страковский Р.С., Лезми С., Шкода И., Недостатки Я.А., Гельферих В.Г., Пан YX. In utero Ограничение роста и наверстывающий адипогенез после воздействия ди (2-этилгексил) фталата в процессе развития вызывают непереносимость глюкозы у взрослых самцов крыс после пищевого провокационного испытания с высоким содержанием жиров. Дж Нутр Биохим. (2015) 26: 1208–20. DOI: 10.1016 / j.jnutbio.2015.05.012

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. vandenBerg L, Colborn T, Hayes TB, Heindel JJ, Jacobs DR, Lee D, et al. Гормоны и химические вещества, нарушающие работу эндокринной системы: эффекты малых доз и немонотонные дозовые реакции. Endocr Ред. . (2012) 33: 378–455. DOI: 10.1210 / er.2011-1050

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

46. Ли П, Чжао Й, Ву Х, Ся М, Фанг М, Ивасаки Й и др. Интерферон гамма (IFN-c) нарушает расход энергии и метаболический гомеостаз, подавляя транскрипцию SIRT1. Nucleic Acids Res. (2012) 40: 1609–20. DOI: 10.1093 / nar / gkr984

CrossRef Полный текст | Google Scholar

47. Hessel EVS, Tonk ECM, Bos PMJ, van Loveren H, Piersma AH.Иммунотоксичность химических веществ на развитие грызунов и ее возможное регулирующее воздействие. Critic Rev Toxicol. (2015) 45: 68–82. DOI: 10.3109 / 10408444.2014.959163

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

48. Пипенбринк М.С., Хуссейн И., Марш Д.А., Дитер Р.Р. Иммунотоксикология развития ди- (2-этилгексил) фталата (ДЭГФ): возрастная оценка у самок крыс. J Immunotoxicol. (2005) 2: 21–31. DOI: 10.1080 / 153637504

435

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

49.ЕС. Сводный отчет об оценке рисков для DEHP, Заключительный отчет, Европейская комиссия, 2008, EUR 23384EN, Отчет об оценке рисков Европейского Союза, Том 80, Люксембург: Офис официальных публикаций Европейских сообществ, ISSN (2008) 1018–5593.

50. Хаудшелл К.Л., Райдер К.В., Уилсон В.С., Грей Л.Е. Механизмы действия эфиров фталевой кислоты по отдельности и в комбинации для индукции аномального репродуктивного развития у самцов лабораторных крыс. Environ Res. (2008) 108: 168–76.DOI: 10.1016 / j.envres.2008.08.009

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

51. Мартинес-Аргуэльес Д. Б., Кампиоли Э., Культи М., Зиркин Б. Р., Пападопулос В. Фетальное происхождение эндокринной дисфункции у взрослых: модель фталата. J Стероид Biochem Mol Biol. (2013) 137: 5–17. DOI: 10.1016 / j.jsbmb.2013.01.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

52. Навиль Д., Пинтер С., Вега Н., Менаде И., Вижье М., Бурдэ А. и др.Низкие дозы пищевых загрязнителей вызывают специфические для пола метаболические изменения в печени у потомства мышей с ожирением. FASEB J. (2013) 27: 3860–69. DOI: 10.1096 / fj.13-231670

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

54. Хевагама А., Патель Д., Ярлагадда С., Стрикленд FM, Ричардсон Британская Колумбия. Более сильный воспалительный / цитотоксический Т-клеточный ответ у женщин, выявленный с помощью анализа микрочипов. Genes Immun. (2009) 10: 509–16. DOI: 10.1038 / gene.2009.12

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

55.Кит Б.К., Куклина Э., Кэрролл MD. Распространенность и тенденции дислипидемии и артериального давления среди нас, детей и подростков. JAMA Pediatr (2015) 169: 272–79. DOI: 10.1001 / jamapediatrics.2014.3216

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

56. Юонола М., Виикари Дж. С., Роннемаа Т., Марниеми Дж. Связи дислипидемий от детства до взрослого возраста с толщиной, эластичностью и расширением внутренней сонной артерии, опосредованной плечевым потоком, во взрослом возрасте: исследование сердечно-сосудистого риска у молодых финнов.Артериоскер. Тромб Васк Биол . (2008) 28: 1012–17. DOI: 10.1161 / ATVBAHA.108.163329

CrossRef Полный текст | Google Scholar

58. Файги Дж. Н., Гербер А., Казальс-Касас С., Ян К., Винклер С., Беду Е. и др. Загрязняющий диэтилгексилфталат регулирует метаболизм энергии в печени с помощью видоспецифичных PPARα-зависимых механизмов. Экологическое здоровье Perspect . (2010) 118: 234–41. DOI: 10.1289 / ehp.07

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

Методология изучения постпрандиального липидного метаболизма

  • Armand M, Borel P, Pasquier B, Dubois C, Senft M, Andre M et al .(1996). Физико-химические характеристики эмульсий при переваривании жиров в желудке и двенадцатиперстной кишке человека. Am J Physiol 271 , G172–183.

    CAS PubMed Google ученый

  • Armand M, Pasquier B, Andre M, Borel P, Senft M, Peyrot J et al . (1999). Переваривание и всасывание 2 жировых эмульсий с каплями разного размера в пищеварительном тракте человека 1–3. Am J Clin Nutr 70 , 1096–1106.

    CAS PubMed Google ученый

  • Bae JH, Bassenge E, Lee HJ, Park KR, Park CG, Park KY и др. . (2001). Постпрандиальная гипертриглицеридемия нарушает функцию эндотелия за счет усиления оксидантного стресса. Атеросклероз 155 , 517–523.

    CAS PubMed Google ученый

  • Beaumier-Gallon G, Dubois C, Senft M, Vergnes MF, Pauli AM, Portugal H et al .(2001). Пищевой холестерин секретируется хиломикронами кишечного происхождения в течение нескольких последующих постпрандиальных фаз у здоровых людей. Am J Clin Nutr 73 , 870–877.

    CAS PubMed Google ученый

  • Бикертон А.С., Робертс Р., Филдинг Б.А., Ходсон Л., Блаак Е.Е., Вагенмакерс А.Дж. и др. . (2007). Предпочтительное поглощение пищевых жирных кислот жировой тканью и мышцами в постпрандиальном периоде. Диабет 56 , 168–176.

    CAS Google ученый

  • Блэкберн П., Депре Дж. П., Ламарш Б., Трембле А., Бержерон Дж., Лемье I и др. . (2006). Постпрандиальные вариации воспалительных маркеров плазмы у мужчин с абдоминальным ожирением. Ожирение 14 , 1747–1754.

    CAS PubMed Google ученый

  • Burdge GC, Джонс А.Э., Фрай С.М., Гудсон Л., Вуттон С.А. (2003).Влияние последовательности приема пищи на постпрандиальные реакции липидов, глюкозы и инсулина у молодых мужчин. Eur J Clin Nutr 57 , 1536–1544.

    CAS PubMed Google ученый

  • Кара Л., Дюбуа С., Борел П., Арманд М., Сенфт М., Португалия Н. и др. . (1992). Влияние овсяных отрубей, рисовых отрубей, волокон пшеницы и зародышей пшеницы на постпрандиальную липемию у здоровых взрослых. Am J Clin Nutr 55 , 81–88.

    CAS PubMed Google ученый

  • Чен Ю.Д., Свами С., Сковронски Р., Коулстон А., Ривен Г.М. (1993). Различия в постпрандиальной липемии между пациентами с нормальной толерантностью к глюкозе и инсулинозависимым сахарным диабетом. J Clin Endocrinol Metab 76 , 347–351.

    CAS PubMed Google ученый

  • Коэн Дж. К., Бергер Г. М. (1990).Влияние приема глюкозы на постпрандиальную липемию и клиренс триглицеридов у людей. J Lipid Res 31 , 597–602.

    CAS PubMed Google ученый

  • Коэн Дж. К., Ноукс Т. Д., Бенаде А. Дж. (1988). Реакция сывороточных триглицеридов на жирную пищу: влияние содержания жира в пище. Am J Clin Nutr 47 , 825–827.

    CAS PubMed Google ученый

  • Cohn JS, Johnson EJ, Millar JS, Cohn SD, Milne RW, Marcel YL et al .(1993). Вклад липопротеинов, богатых триглицеридом (TRL) апоВ-48 и апоВ-100, в постпрандиальное повышение концентрации триглицеридов и ретиниловых эфиров TRL в плазме крови. J Lipid Res 34 , 2033–2040.

    CAS PubMed Google ученый

  • Cohn JS, McNamara JR, Cohn SD, Ordovas JM, Schaefer EJ (1988a). Изменения аполипопротеинов в плазме во фракции липопротеинов, богатых триглицеридами, у людей, получавших жирную пищу. J Lipid Res 29 , 925–936.

    CAS PubMed Google ученый

  • Cohn JS, McNamara JR, Cohn SD, Ordovas JM, Schaefer EJ (1988b). Постпрандиальные изменения липопротеинов плазмы у людей разного возраста. J Lipid Res 29 , 469–479.

    CAS PubMed Google ученый

  • Couillard C, Bergeron N, Prud’homme D, Bergeron J, Tremblay A, Bouchard C et al .(1998). Постпрандиальный ответ триглицеридов при висцеральном ожирении у мужчин. Диабет 47 , 953–960.

    CAS Google ученый

  • Даллонжвилль Дж., Харбис А., Лебель П., Дефоорт С., Лайрон Д., Фрючарт Дж. С. и др. . (2002). Постпрандиальная реакция плазмы и триглицеридов липопротеинов на тест на толерантность к углеводам различается у худых и сильно страдающих ожирением нормолипидемических женщин. J Nutr 132 , 2161–2166.

    CAS PubMed Google ученый

  • де Брюин Т.В., Брауэр CB, ван Линде-Сибениус Трип М., Янсен Х., Эркеленс Д.В. (1993). Различный постпрандиальный метаболизм оливкового масла и соевого масла: возможный механизм действия оливкового масла на сохранение липопротеинов высокой плотности. Am J Clin Nutr 58 , 477–483.

    CAS PubMed Google ученый

  • Demmelmair H, Sauerwald T, Koletzko B, Richter T (1997).Новые сведения о метаболизме липидов и жирных кислот с помощью стабильных изотопов. Eur J Pediatr 156 (Дополнение 1), S70 – S74.

    CAS PubMed Google ученый

  • Dubois C, Armand M, Azais-Braesco V, Portugal H, Pauli AM, Bernard PM et al . (1994). Влияние умеренного количества эмульгированного пищевого жира на постпрандиальную липемию и липопротеины у взрослых с нормолипидемией. Am J Clin Nutr 60 , 374–382.

    CAS PubMed Google ученый

  • Dubois C, Beaumier G, Juhel C, Armand M, Portugal H, Pauli AM et al . (1998). Влияние градуированных количеств (0–50 г) пищевых жиров на постпрандиальную липемию и липопротеины у взрослых с нормолипидемией. Am J Clin Nutr 67 , 31–38.

    CAS PubMed Google ученый

  • Эванс К., Куусела П.Дж., Круз М.Л., Вильгельмова И., Филдинг Б.А., Фрейн К.Н. (1998).Быстрое появление хиломикрона после последовательных приемов пищи: влияние состава второго приема пищи. Br J Nutr 79 , 425–429.

    CAS PubMed Google ученый

  • Филдинг Б.А., Каллоу Дж., Оуэн Р.М., Самра Дж. С., Мэтьюз Д. Р., Фрейн К. Н. (1996). Постпрандиальная липемия: происхождение раннего пика, изученное на основе специфического потребления жирных кислот с пищей во время последовательных приемов пищи. Am J Clin Nutr 63 , 36–41.

    CAS PubMed Google ученый

  • Филдинг Б.А., Рид Дж., Грейди М., Хамфрис С.М., Эванс К., Фрейн К.Н. (2000). Этанол с смешанной пищей увеличивает количество триацилглицерина после приема пищи, но снижает концентрацию неэтерифицированных жирных кислот после приема пищи. Br J Nutr 83 , 597–604.

    CAS PubMed Google ученый

  • Finnegan YE, Minihane AM, Leigh-Firbank EC, Kew S, Meijer GW, Muggli R et al .(2003). Полиненасыщенные жирные кислоты n -3 растительного и морского происхождения по-разному влияют на концентрацию липидов в крови натощак и после приема пищи, а также на чувствительность ЛПНП к окислительной модификации у субъектов с умеренной гиперлипидемией 1 −3 . Am J Clin Nutr 77 , 783–795.

    CAS PubMed Google ученый

  • Фрейн К.Н. (2002). Инсулинорезистентность, нарушение постпрандиального липидного обмена и абдоминальное ожирение.Смертельная триада. Med Princ Pract 11 , 31–40.

    PubMed Google ученый

  • Фрейн К.Н., Шадид С., Хамлани Р., Хамфрис С.М., Кларк М.Л., Филдинг Б.А. и др. . (1994). Регулирование движения жирных кислот в жировой ткани человека при переходе от постабсорбционного к постпрандиальному. Am J Physiol 266 , E308 – E317.

    CAS Google ученый

  • Грант К.И., Марэ М.П., ​​Дхансай Массачусетс (1994).Сахароза в богатой липидами пище усиливает постпрандиальный скачок концентраций триглицеридов и холестерина в сыворотке и липопротеинах за счет снижения клиренса триглицеридов. Am J Clin Nutr 59 , 853–860.

    CAS PubMed Google ученый

  • Groot PH, Hulsmann WC (1973). Активация и окисление октаноата и пальмитата митохондриями скелетных мышц крысы. Biochim Biophys Acta 316 , 124–135.

    CAS PubMed Google ученый

  • Guerci B, Paul JL, Hadjadj S, Durlach V, Verges B, Attia N и др. . (2001). Анализ постпрандиального липидного обмена: использование 3-х балльной пробы. Диабет Метаб 27 , 449–457.

    CAS PubMed Google ученый

  • Guerci B, Verges B, Durlach V, Hadjadj S, Drouin P, Paul JL (2000).Связь между измененной постпрандиальной липемией и инсулинорезистентностью у нормолипидемических и толерантных к нормоглюкозу пациентов с ожирением. Int J Obes Relat Metab Disord 24 , 468–478.

    CAS PubMed Google ученый

  • Hadjadj S, Paul JL, Meyer L, Durlach V, Verges B, Ziegler O et al . (1999). Отсроченные изменения липидов после приема пищи у молодых нормолипидемических мужчин после ночного теста на пероральную жировую нагрузку витамином А. J Nutr 129 , 1649–1655.

    CAS PubMed Google ученый

  • Harbis A, Defoort C, Narbonne H, Juhel C, Senft M, Latge C и др. . (2001). Острый гиперинсулинизм модулирует липопротеины, богатые триглицеридами аполипопротеина B-48 плазмы, у здоровых людей в постпрандиальный период. Диабет 50 , 462–469.

    CAS PubMed Google ученый

  • Харбис А., Пердро С., Винсент-Бодри С., Шарбонье М., Бернар М.С., Ракка Д. и др. .(2004). Гликемический / инсулиновый ответ при приеме пищи модулирует постпрандиальное накопление липопротеинов в печени и кишечнике у тучных инсулинорезистентных субъектов. Am J Clin Nutr 80 , 896–902.

    CAS PubMed Google ученый

  • Хардман А.Е. (1998). Влияние физических упражнений на постпрандиальный метаболизм триацилглицерина. Атеросклероз 141 (Приложение 1), S93–100.

    CAS PubMed Google ученый

  • Джексон К.Г., Кнаппер-Фрэнсис Дж.М.Э., Морган Л.М., Уэбб Д.Х., Зампелас А., Уильямс К.М. (2003).Повышенная постпрандиальная липемия и более низкая активность липопротеинлипазы постгепарин у мужчин среднего возраста. Clin Sci 105 , 457–466.

    CAS PubMed Google ученый

  • Джексон К.Г., Робертсон М.Д., Филдинг Б.А., Фрейн К.Н., Уильямс К.М. (2002a). Оливковое масло увеличивает количество хиломикронных частиц, богатых триацилглицерином, по сравнению с другими маслами: эффект сохраняется при кормлении второй стандартной едой. Am J Clin Nutr 76 , 942–949.

    CAS PubMed Google ученый

  • Джексон К.Г., Робертсон М.Д., Филдинг Б.А., Фрейн К.Н., Уильямс К.М. (2002b). Измерение аполипопротеина B-48 по скорости плавучести Сведберга (Sf) & gt; 400, Sf 60–400 и Sf 20–60 раскрывают новые данные о влиянии пищевых жирных кислот на липопротеины, богатые триацилглицерином, у женщин в постменопаузе. Clin Sci 103 , 227–237.

    CAS PubMed Google ученый

  • Джексон К.Г., Уильямс К.М. (2004).Аполипопротеин B-48: сравнение концентраций натощак, измеренных у лиц с нормолипидемией с помощью SDS-PAGE, иммуноблоттинга и ELISA. Атеросклероз 176 , 207–217.

    CAS PubMed Google ученый

  • Джексон К.Г., Вольстенкрофт Э.Дж., Бейтман П.А., Якуб П., Уильямс К.М. (2005). Более высокое обогащение липопротеинов, богатых триацилглицерином, аполипопротеинами E и C-III после еды, богатой насыщенными жирными кислотами, чем после еды, богатой ненасыщенными жирными кислотами. Am J Clin Nutr 81 , 25–34.

    CAS PubMed Google ученый

  • Дженсен М.М., Кристенсен М.С., Хой К.Э. (1994). Кишечная абсорбция октановой, декановой и линолевой кислот: влияние структуры триглицеридов. Энн Нутр Метаб 38 , 104–116.

    CAS PubMed Google ученый

  • Jeppesen J, Chen Y-DI, Zhou M-Y, Schaaf P, Coulston A, Reaven GM (1994).Постпрандиальные реакции триглицеридов и ретинилового эфира на оральный жир: эффекты фруктозы. Am J Clin Nutr 61 , 787–791.

    Google ученый

  • Йоханссон У.Б., Эскилс Дж., Адамсон У., Элвин К.Э., Вредлинг Р., Линс П.Е. (2003). Тест с парацетамолом и пастой для оценки опорожнения желудка у здоровых и больных диабетом. Scand J Clin Lab Invest 63 , 159–166.

    CAS PubMed Google ученый

  • Карпе Ф., Белл М., Бьоркегрен Дж., Хамстен А. (1995).Количественная оценка постпрандиальных липопротеинов, богатых триглицеридами, у здоровых мужчин путем мечения ретинилового эфира и одновременного измерения аполипопротеинов B-48 и B-100. Артериосклер тромб Vasc Biol 15 , 199–207.

    CAS PubMed Google ученый

  • Karpe F, de Faire U, Mercuri M, Bond MG, Hellénius ML, Hamsten A (1998). Степень алиментарной липемии связана с толщиной интима-медиа общей сонной артерии у мужчин среднего возраста. Атеросклероз 141 , 307–314.

    CAS PubMed Google ученый

  • Карпе Ф (2002). Постпрандиальная липемия – действие гиполипидемических препаратов. Atheroscler Suppl 3 , 41–46.

    CAS PubMed Google ученый

  • Карпе Ф., Штайнер Дж., Оливекрона Т., Карлсон Л.А., Хамстен А. (1993). Метаболизм липопротеинов, богатых триглицеридами, при алиментарной липемии. Дж. Клин Инвест 91 , 748–758.

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • Лайрон Д. (1996). Пищевые и метаболические аспекты постпрандиальной липемии. Reprod Nutr Dev 36 , 345–355.

    CAS PubMed Google ученый

  • Льюис Г.Ф., О’Мира Н.М., Солтиц П.А., Блэкман Д.Д., Ивериус П.Х., Дрюцлер А.Ф. и др. .(1990). Постпрандиальный метаболизм липопротеинов у здоровых и страдающих ожирением субъектов: сравнение после теста с нагрузкой витамином А. J Clin Endocrinol Metab 71 , 1041–1050.

    CAS PubMed Google ученый

  • Лиа А., Андерссон Х., Мекки Н., Юхель С., Сенфт М., Лайрон Д. (1997). Постпрандиальная липемия в отношении экскреции стерола и жира у пациентов с илеостомией, которым давали пробные муки из овсяных отрубей и пшеницы. Am J Clin Nutr 66 , 357–365.

    CAS PubMed Google ученый

  • Lichtenstein AH, Ausman LM, Carrasco W, Jenner JL, Gualtieri LJ, Goldin BR et al . (1993). Влияние рапсового, кукурузного и оливкового масел на липопротеины плазмы натощак и после приема пищи у людей в рамках шага 2 диеты Национальной образовательной программы по холестерину. Артериосклер-тромб 13 , 1533–1542.

    CAS PubMed Google ученый

  • Лопес-Миранда Дж., Круз Дж., Гомес П., Марин С., Пас Е., Перес-Мартинес П. и др. .(2004). Влияние вариации гена липопротеинлипазы на постпрандиальный метаболизм липопротеинов. J Clin Endocrinol Metab 89 , 4721–4728.

    CAS PubMed Google ученый

  • Лопес-Миранда Дж., Кам Н., Осада Дж., Родригес К., Фернандес П., Контоис Дж. и др. . (1994a). Влияние жирного питания на уровни мРНК аполипопротеина В кишечника человека и редактирование. Biochim Biophys Acta 1214 , 143–147.

    CAS PubMed Google ученый

  • Лопес-Миранда Дж., Марин С., Кастро П., Гомес П., Гонсалес-Амиева А., Пас Е и др. . (2000). Влияние полиморфизма аполипопротеина B xbaI на липидный ответ плазмы на пищевые жиры. Eur J Clin Invest 30 , 678–684.

    CAS PubMed Google ученый

  • Лопес-Миранда Дж., Ордовас Дж. М., Мата П., Лихтенштейн А. Х., Клевиденс Б., Джадд Дж. Т. и др. .(1994b). Влияние фенотипа аполипопротеина E на снижение уровня холестерина липопротеидов низкой плотности в плазме, вызванное диетой. J Lipid Res 35 , 1965–1975.

    CAS PubMed Google ученый

  • Лопес-Миранда Дж., Ордовас Дж. М., Остос М.А., Марин С., Янсен С., Салас Дж. и др. . (1997). Клиренс диетического жира у нормальных субъектов модулируется генетической изменчивостью в локусе гена аполипопротеина B. Артериосклер Тромб Vasc Biol 17 , 1765–1773.

    CAS PubMed Google ученый

  • Lorec AM, Juhel C, Pafumi Y, Portugal H, Pauli AM, Lairon D et al . (2000). Определение аполипопротеина B-48 в плазме с помощью конкурентного ELISA. Clin Chem 46 , 1638–1642.

    CAS PubMed Google ученый

  • Лавгроув Дж. А., Брукс С. Н., Мерфи М. С., Гулд Б. Дж., Уильямс К. М. (1997).Использование промышленных пищевых продуктов, обогащенных рыбьим жиром, как средство увеличения потребления длинноцепочечных n -3 полиненасыщенных жирных кислот. Br J Nutr 78 , 223–236.

    CAS PubMed Google ученый

  • Лавгроув Дж. А., Ишервуд С. Г., Джексон К. Г., Уильямс К. М., Гулд Б. Дж. (1996). Количественное определение аполипопротеина B-48 в липопротеинах, богатых триацилглицерином, с помощью специфического иммуноферментного анализа. Biochim Biophys Acta 1301 , 221–229.

    PubMed Google ученый

  • Lovegrove JA, Silva KDRR, Wright JW, Williams CM (2002). Ожирение, метаболизм инсулина и липидов у женщин в постменопаузе. Int J Ожирение 26 , 475–486.

    CAS Google ученый

  • Марку К., Хопкинс П. Н., Ван Т., Лири Э. Т., Накадзима К., Давиньон Дж. и др. . (2000). Уровни холестерина и триглицеридов в виде остаточных частиц у пациентов с гипертриглицеридемией в состоянии после еды и натощак. J Lipid Res 11 , 1428–1436.

    Google ученый

  • Морено Дж. А., Лопес-Миранда Дж., Марин С., Гомес П., Перес-Мартинес П., Фуэнтес Ф. и др. . (2003). Влияние полиморфизма промотора гена аполипопротеина E (-219G / T) на постпрандиальный метаболизм липопротеинов у молодых нормолипемических мужчин. J Lipid Res 44 , 2059–2064.

    CAS PubMed Google ученый

  • Мур К., Робертс Л.Дж. (1998).Измерение перекисного окисления липидов. Free Radic Res 28 , 659–671.

    CAS PubMed Google ученый

  • Mekki N, Charbonnier M, Borel P, Leonardi J, Juhel C, Portugal H et al . (2002). Сливочное масло отличается от оливкового и подсолнечного масла по своему влиянию на постпрандиальную липемию и липопротеины, богатые триацилглицерином, после однократного смешанного приема пищи у здоровых молодых мужчин. J Nutr 132 , 3642–3649.

    CAS PubMed Google ученый

  • Mekki N, Christofilis MA, Charbonnier M, Atlan-Gepner C, Defoort C, Juhel C et al . (1999). Влияние ожирения и распределения жировых отложений на постпрандиальную липемию и богатые триглицеридами липопротеины у взрослых женщин. J Clin Endocrinol Metab 84 , 184–191.

    CAS PubMed Google ученый

  • Mero N, Syvanne M, Taskinen MR (1998).Постпрандиальный липидный обмен при диабете. Атеросклероз 141 (Приложение 1), S53 – S55.

    CAS PubMed Google ученый

  • Minihane AM, Chapman C, Khan S, Leigh Firbank ELC, Talmund P, Wright JW et al . (2000). Полиморфизм Apo E и добавление рыбьего жира у субъектов с фенотипом атерогенных липопротеинов. Артериосклер тромб Vasc Biol 20 , 1990–1997.

    CAS PubMed Google ученый

  • Мерфи М.С., Ишервуд С.Г., Сетхи С., Гулд Б.Дж., Райт Дж.В., Кнаппер Д.А. и др. . (1995). Постпрандиальные липидные и гормональные реакции на пищу с различным содержанием жира: модулирующая роль липопротеинлипазы? Eur J Clin Nutr 49 , 578–588.

    CAS PubMed Google ученый

  • Наппо Ф., Эспозито К., Чиоффи М., Джульяно Дж., Молинари А.М., Паолиссо Г. и др. .(2002). Постпрандиальная активация эндотелия у здоровых субъектов и пациентов с диабетом 2 типа: роль жиров и углеводов. J Am Coll Cardiol 39 , 1145–1150.

    CAS PubMed Google ученый

  • Ордовас Дж. М. (2001). Взаимодействие генов с диетой и реакция липидов плазмы на диетическое вмешательство. Curr Atheroscler Rep 3 , 200–208.

    CAS PubMed Google ученый

  • Патч-младший, Карлин Дж.Б., Скотт Л.В., Смит Л.С., Готто-младший А.М. (1983).Обратная связь между уровнем липопротеинов высокой плотности субфракции 2 в крови и величиной постпрандиальной липемии. Proc Natl Acad Sci 80 , 1449–1453.

    CAS PubMed Google ученый

  • Патч Дж. Р., Мизенбок Дж., Хопфервизер Т., Мюльбергер В., Кнапп Е., Данн Дж. К. и др. . (1992). Связь метаболизма триглицеридов и ишемической болезни сердца. Исследования в постпрандиальном состоянии. Артериосклер тромб 12 , 1336–1345.

    CAS Google ученый

  • Педерсен А., Маркманн П., Сандстрём Б. (1999). Постпрандиальные реакции липопротеинов, глюкозы и инсулина после двух последовательных приемов пищи, содержащих рапсовое масло, подсолнечное масло или пальмовое масло с глюкозой или без нее при первом приеме пищи. Br J Nutr 82 , 97–104.

    CAS PubMed Google ученый

  • Pennacchio LA, Olivier M, Hubacek JA, JC Cox DR, Fruchart JC, Krauss RM et al .(2001). Аполипопротеин, влияющий на триглицериды у людей и мышей, выявлен сравнительным секвенированием. Наука 294 , 169–173.

    CAS Google ученый

  • Raitakari OT, Celermajer DS (2000). Обследование на эндотелиальную дисфункцию. Ann Med 32 , 293–304.

    CAS PubMed Google ученый

  • Редард К.Л., Дэвис П.А., Шнееман Б.О. (1990).Пищевые волокна и пол: влияние на постпрандиальную липемию. Am J Clin Nutr 52 , 837–845.

    CAS PubMed Google ученый

  • Робертсон, доктор медицины, Джексон К.Г., Филдинг Б.А., Уильямс К.М., Фрейн К.Н. (2002). Острое влияние состава жирных кислот пищи на чувствительность к инсулину у здоровых женщин в постменопаузе. Br J Nutr 88 , 635–640.

    CAS PubMed Google ученый

  • Рош Х.М., Гибни М.Дж. (1995).Постпрандиальная триацилглицеролемия – последствия для питания. Prog Lipid Res 34 , 249–266.

    CAS PubMed Google ученый

  • Рош Х.М., Гибни М.Дж. (1996). Постпрандиальная триацилглицеролемия: влияние диетического лечения с низким содержанием жиров с добавлением рыбьего жира и без него. Eur J Clin Nutr 50 , 617–624.

    CAS PubMed Google ученый

  • Рош Х.М., Гибни М.Дж. (1997).Активность фактора свертывания крови VII после приема пищи: влияние мононенасыщенных жирных кислот. Br J Nutr 77 , 537–549.

    CAS PubMed Google ученый

  • Roche HM, Zampelas A, Jackson KG, Williams CM, Gibney MJ (1998a). Влияние тестового завтрака на соотношение мононенасыщенных жирных кислот и насыщенных жирных кислот на метаболизм липидов после приема пищи. Br J Nutr 79 , 419–424.

    CAS PubMed Google ученый

  • Рош Х.М., Зампелас А., Кнаппер Дж. М., Уэбб Д., Брукс С., Джексон К.Г. и др. .(1998b). Влияние длительного диетического вмешательства с оливковым маслом на постпрандиальный метаболизм триацилглицерина и фактора VII. Am J Clin Nutr 68 , 552–560.

    CAS Google ученый

  • Romon M, Le Fur C, Lebel P, Edme JL, Fruchart JC, Dallongeville J (1997). Циркадные вариации постпрандиальной липемии. Am J Clin Nutr 65 , 934–940.

    CAS PubMed Google ученый

  • Sakr SW, Attia N, Haourigui M, Paul JL, Soni T., Vacher D et al .(1997). Состав жирных кислот пероральной нагрузки влияет на размер хиломикронов у людей. Br J Nutr 77 , 19–31.

    CAS PubMed Google ученый

  • Sauvant P, Mekki N, Charbonnier M, Portugal H, Lairon D, Borel P (2003). Количество и типы жирных кислот в пище влияют на структуру ретиноидов, секретируемых хиломикронами человека после приема высоких доз витамина А. Метаболизм 52 , 514–519.

    CAS PubMed Google ученый

  • Шнеман Б.О. (1990). Желудочно-кишечные реакции на пищевые волокна. Adv Exp Med Biol 270 , 37–42.

    CAS PubMed Google ученый

  • Шнееман Б.О., Котите Л., Тодд К.М., Гавел Р.Дж. (1993). Взаимосвязь между ответами богатых триглицеридами липопротеинов в плазме крови, содержащей аполипопротеины B-48 и B-100, на жиросодержащую пищу у нормолипидемических людей. Proc Natl Acad Sci 90 , 2069–2073.

    CAS PubMed Google ученый

  • Schaefer EJ, McNamara JR, Asztalos BF, Tayler T, Daly JA, Gleason JL et al . (2005). Влияние аторвастатина по сравнению с другими статинами на С-реактивный белок натощак и после приема пищи и липопротеин-ассоциированную фосфолипазу А2 у пациентов с ишемической болезнью сердца по сравнению с контрольными субъектами. Am J Cardiol 95 , 1025–1032.

    CAS PubMed Google ученый

  • Sharrett AR, Heiss G, Chambless LE, Boerwinkle E, Coady SA, Folsom AR et al . (2001). Метаболические детерминанты и факторы образа жизни постпрандиальной липемии отличаются от детерминант триглицеридов натощак: исследование риска атеросклероза в сообществах (ARIC). Артериосклер тромб Vasc Biol 21 , 275–281.

    CAS PubMed Google ученый

  • Шишехбор Ф., Рош Х.М., Гибни М.Дж. (1999).Влияние низкого и умеренного потребления жиров на липемические и гормональные реакции после приема пищи у здоровых добровольцев. Br J Nutr 81 , 25–30.

    CAS PubMed Google ученый

  • Сильва К.Д., Келли CNM, Джонс А.Е., Смит Р.Д., Вуттон С.А., Миллер Г.Дж. и др. . (2003). Хиломикронный размер частиц фактор VII активации пищевых мононенасыщенных жирных кислот. Атеросклероз 166 , 73–84.

    CAS PubMed Google ученый

  • Сильва К.Д., Райт Дж. В., Уильямс К. М., Лавгроув Дж. А. (2005). Прием пищи провоцирует поступление липопротеинов, содержащих жир из предыдущего приема пищи: возможные метаболические последствия. Eur J Nutr 44 , 377–383.

    CAS PubMed Google ученый

  • Смит Д., Проктор С.Д., Мамо Дж. К. (1997). Высокочувствительный анализ для количественного определения аполипопротеина B48 с использованием антитела к человеческому аполипопротеину B и усиленной хемилюминесценции. Энн Клин Биохим 34 , 185–189.

    CAS PubMed Google ученый

  • Смит Д., Уоттс Г. Ф., Дейн-Стюарт С., Мамо Дж. К. (1999). Постпрандиальный хиломикронный ответ можно предсказать путем однократного измерения уровня аполипопротеина B48 в плазме натощак. Eur J Clin Invest 29 , 204–209.

    CAS PubMed Google ученый

  • Syvanne M, Hilden H, Taskinen MR (1994).Нарушение метаболизма постпрандиальных липопротеинов у пациентов с инсулиннезависимым сахарным диабетом не связано с ишемической болезнью сердца. J Lipid Res 35 , 15–26.

    CAS PubMed Google ученый

  • Tentolouris N, Stylianou A, Lourida E, Perrea D, Kyriaki D, Papavasiliou EC et al . (2007). Высокая постпрандиальная триглицеридемия у пациентов с сахарным диабетом 2 типа и микроальбуминурией. J Lipid Res 48 , 218–225.

    CAS PubMed Google ученый

  • Tholstrup T, Sandstrom B, Bysted A, Holmer G (2001). Влияние 6 диетических жирных кислот на липидный профиль после приема пищи, жирные кислоты плазмы, липопротеинлипазу и активность переноса эфира холестерина у здоровых молодых мужчин. Am J Clin Nutr 73 , 198–208.

    CAS PubMed Google ученый

  • Thomsen C, Rasmussen O, Lousen T, Holst JJ, Fenselau S, Schrezenmeir J et al .(1999). Дифференциальные эффекты насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот на постпрандиальную липемию и инкретиновые реакции у здоровых субъектов. Am J Clin Nutr 69 , 1135–1143.

    CAS PubMed Google ученый

  • Тирет Л., Гердес С., Мерфи М.Дж., Даллонжвилл Дж., Никауд В., О’Рейли Д.С. и др. . (2000). Постпрандиальный ответ на тест на переносимость жира у молодых людей с отцовской историей преждевременной ишемической болезни сердца – исследование EARS II (Европейское исследование атеросклероза). Eur J Clin Invest 30 , 578–585.

    CAS PubMed Google ученый

  • Tyssandier V, Cardinault N, Caris-Veyrat C, Amiot MJ, Grolier P, Bouteloup C et al . (2002). Растительный лютеин, ликопин и бета-каротин конкурируют за включение в хиломикроны, не оказывая отрицательного воздействия на среднесрочный (3-недельный) статус каротиноидов в плазме крови человека. Am J Clin Nutr 75 , 526–534.

    CAS PubMed Google ученый

  • ван Вейк Дж. П., Кабезас М.С., Халкес С.Дж., Эркеленс Д.В. (2001). Влияние различных приемов питательных веществ на дневную триацилглицеринемию у здоровых, нормолипемических и свободноживущих мужчин. Am J Clin Nutr 74 , 171–178.

    CAS PubMed Google ученый

  • Verges B, Guerci B, Durlach V, Galland-Jos C, Paul JL, Lagrost L et al .(2001). Повышенный уровень апоА-IV в плазме является маркером аномальной постпрандиальной липемии: исследование у субъектов с нормальным диагнозом и ожирением. J Lipid Res 42 , 2021–2029.

    CAS PubMed Google ученый

  • Vincent S, Planells R, Defoort C, Bernard MC, Gerber M, Prudhomme J et al . (2002). Генетический полиморфизм и реакция липопротеинов на диету. Proc Nutr Soc 61 , 427–434.

    CAS PubMed Google ученый

  • Вотруба С.Б., Зеддун С.М., Шоллер Д.А. (2001). Валидация меченных дейтерием жирных кислот для измерения окисления пищевых жиров: метод измерения окисления жиров у свободноживущих субъектов. Int J Obes Relat Metab Disord 25 , 1240–1245.

    CAS PubMed Google ученый

  • Weintraub MS, Eisenberg S, Breslow JL (1987).Различные паттерны постпрандиального метаболизма липопротеинов у нормальных лиц с гиперлипопротеинемией типа IIa, типа III и типа IV. Эффекты лечения холестирамином и гемфиброзилом. Дж. Клин Инвест 79 , 1110–1119.

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • Weintraub MS, Eisenberg S, Breslow JL (1989). Ловастатин снижает уровень липопротеинов после приема пищи у пациентов с гиперхолестеринемией и легкой гипертриглицеридемией. Eur J Clin Invest 19 , 480–485.

    CAS PubMed Google ученый

  • Weintraub MS, Zechner R, Brown A, Eisenberg S, Breslow JL (1988). Диетические полиненасыщенные жиры серии W-6 и W-3 снижают уровень липопротеинов после приема пищи. Хронические и острые эффекты насыщения жиров на постпрандиальный метаболизм липопротеинов. J Clin Invest 82 , 1884–1893.

    CAS PubMed PubMed Central Google ученый

  • Велти Ф.К., Лихтенштейн А.Х., Барретт PHR, Дольниковский Г.Г., Шеффер Э.Дж. (1999).Кинетика человеческого апо В-48 и апоВ-100 со стабильными изотопами. Артериосклер тромб Vasc Biol 19 , 2966–2974.

    CAS Google ученый

  • Уильямс CM (1996). Распределение липидов в постпрандиальном состоянии. Proc Nutr Soc 55 , 91–97.

    Google ученый

  • Уильямс CM (1997). Постпрандиальный липидный обмен: влияние пищевых жирных кислот. Proc Nutr Soc 56 , 679–692.

    CAS PubMed Google ученый

  • Уильямс К.М., Мур Ф., Морган Л., Райт Дж. (1992). Влияние жирных кислот n-3 на концентрацию триацилглицерина и гормонов после приема пищи у здоровых людей. Br J Nutr 68 , 655–666.

    CAS PubMed Google ученый

  • Е. С. К., Квитерович-младший ПО (2000).Влияние генетических полиморфизмов на чувствительность к пищевым жирам и холестерину. Am J Clin Nutr 72 , 1275S – 1284S.

    CAS PubMed Google ученый

  • Зампелас А., Пил А.С., Гулд Б.Дж., Райт Дж., Уильямс К.М. (1994a). Полиненасыщенные жирные кислоты серий n -6 и n -3: влияние на постпрандиальные уровни липидов и аполипопротеинов у здоровых мужчин. Eur J Clin Nutr 48 , 842–848.

    CAS PubMed Google ученый

  • Zampelas A, Roche H, Knapper JM, Jackson KG, Tornaritis M, Hatzis C et al . (1998). Различия в постпрандиальном липемическом ответе между северными и южными европейцами. Атеросклероз 139 , 83–93.

    CAS PubMed Google ученый

  • Зампелас А., Уильямс К.М., Морган Л.М., Райт Дж., Куинлан П.Т. (1994b).Влияние позиционного распределения триацилглицериновых жирных кислот на метаболиты плазмы после приема пищи и гормональные реакции у нормальных взрослых мужчин. Br J Nutr 71 , 401–410.

    CAS PubMed Google ученый

  • Аутофагия регулирует липидный обмен посредством селективного оборота NCoR1

    Культура клеток

    Клетки HepG2 (ATCC HB-8065) ​​и HEK293T (ATCC CRL-3216) выращивали в среде Игла, модифицированной Дульбекко (DMEM), содержащей 10% фетальной бычьей сыворотки. (FBS), 5 Ед / мл пенициллина и 50 мкг / мл стрептомицина.Для генерации ATG7 -knockout или NCoR1 -knockout клеток HepG2, ATG7 или NCoR1 -направляющая РНК, разработанная с помощью инструмента проектирования CRISPR (http://crispr.mit.edu/), была субклонирована в pX330-U6- Chimeric_BB-CBh-hSpCas9 (Addgene # 42230), человеческая плазмида экспрессии SpCas9 с оптимизированными кодонами и химерная направляющая РНК. Клетки HepG2 котрансфицировали векторами pX330 и pEGFP-C1 (№ 6084-1, Clontech Laboratories, Mountain View, CA, USA) и культивировали в течение 2 дней. После этого GFP-положительные клетки были отсортированы и размножены.Потеря ATG7 или NCoR1 была подтверждена анализом гетеродуплексной подвижности с последующим иммуноблот-анализом с антителом против ATG7 или против NCoR1. Для экспериментов по нокдауну клетки HepG2 трансфицировали 25 нМ siRNA SMARTpool для ATG7 , p62 или NCoR1 с использованием Dharmafect 1 (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA). NCoR1 экспрессировался с использованием хелпер-зависимой аденовирусной векторной системы 62 , содержащей loxP в положении 143 63 .Для экзогенной экспрессии GFP, ATG7 или ATG7 C572S мы использовали набор векторов экспрессии аденовируса (Takara Bio, Kusatsu, Japan). Клетки высевали на 6-луночные чашки в 2 мл питательной среды за 24 ч до заражения. Среду заменяли свежей средой, содержащей аденовирус с множественностью инфицирования (MOI) 50. Клетки лизировали через 48 часов и лизаты анализировали иммуноблоттингом. Чтобы ингибировать деградацию лизосом, клетки HepG2 обрабатывали E64d (10 мкг / мл) и пепстатином A (10 мкг / мл), а клетки HepG2 обрабатывали бафиломицином A 1 (0.01 мкМ конечная, Wako, 023-11641). E64d и пепстатин A были из Института пептидов (Осака, Япония).

    Измерение скорости потребления кислорода клетками

    Клетки HepG2 помещали на чашки диаметром 10 см и культивировали в среде DMEM, содержащей 10% FBS. Через двенадцать часов после посева среду заменяли свежей средой, содержащей аденовирусный вектор. Через 24 часа инфицированные клетки HepG2 высевали на планшеты для культивирования клеток XF24 (50000 клеток на лунку) и культивировали в 500 мкл DMEM, содержащей 10% FBS, в течение ночи.Культуральную среду удаляли из каждой лунки и заменяли 375 мкл средой окисления жирных кислот (FAO), состоящей из 111 мМ NaCl, 4,7 мМ KCl, 1,25 мМ CaCl 2 , 2 мМ MgSO 4 , 1,2 мМ Na 2 HPO 4 , 2,5 мМ глюкозы, 0,5 мМ карнитина и 5 мМ HEPES. Клетки инкубировали в инкубаторе без CO 2 при 37 ° C в течение 45 мин. Прибор XF (Agilent Technologies, Санта-Клара, Калифорния, США) осторожно перемешивал аналитическую среду в каждой лунке в течение 10 минут, чтобы позволить парциальному давлению кислорода достичь равновесия.Скорость потребления кислорода (OCR) измеряли одновременно три раза, чтобы установить базовую скорость. Для каждого измерения, в общей сложности 16 измерений, было 3-минутное перемешивание с последующим 3-минутным временем ожидания для восстановления нормального давления кислорода и pH в микросреде, окружающей клетки. На протяжении всего анализа выполняли инъекцию лекарственного средства. Этомоксир (40 мкМ конечный, Wako, E933505) вводили после измерений 4 и 8.

    Мыши

    p62 – / – 36 , Atg5 f / f 64 , Atg7 f / f 4 , Atg5 f / f ; Mx1- Cre 36 , Atg7 f / f ; Alb4 3 Cre 9000 36 , Atg7 ф / ф ; p62 f / f ; Alb- Cre 29 и Atg7 f / f ; Nrf2 f / f ; Alb- Cre 48 мышей с генетическим фоном C57BL / 6 были использованы в этом исследовании. NCoR1 f / f мышей 37 были скрещены с Atg7 f / f ; Alb- Cre и Atg7 f / f ; p62 f / f ; Alb- Cre мышей для генерации Atg7 f / f ; NCoR f / f ; Alb- Cre и Atg7 f / f ; p62 f / f ; NCoR f / f ; Alb- Cre мышей соответственно.Для удаления Atg5 в печени экспрессию Cre индуцировали в печени внутрибрюшинной инъекцией pIpC (Sigma Chemical, Сент-Луис, Миссури, США). Мышей содержали в специальных помещениях, свободных от патогенов, и Комитет по этике экспериментов на животных Университета Ниигата и Токийского университета одобрил протокол эксперимента. Мы соблюдаем все соответствующие этические нормы. Глюкозу и β-гидроксибутират измеряли с помощью глюкометра (Terumo, Токио, Япония) и измерителя содержания кетонов в крови (Abbott Laboratories, Чикаго, Иллинойс, США) соответственно.Концентрация кетоновых тел в плазме генетически модифицированных мышей, за исключением Atg5 f / f и Atg5 f / f ; Mx1- Cre , определялась с помощью теста EnzyChrom ™ Ketone Body Assay. Набор (EKBD-100, BioAssay Systems, Хейворд, Калифорния, США). Свободные жирные кислоты в плазме анализировали SRL (Токио, Япония).

    Иммуноблот-анализ

    Печень гомогенизировали в 0,25 М сахарозе, 10 мМ 2- [4- (2-гидроксиэтил) -1-пиперазинил] этансульфоновой кислоте (HEPES) (pH 7.4) и 1 мМ дитиотреитола (ДТТ). Ядерные и цитоплазматические фракции из печени и культивированных клеток получали с использованием реагентов для ядерной и цитоплазматической экстракции NE-PER (Thermo Fisher Scientific). Образцы разделяли с помощью системы NuPAGE (Life Technologies, Гранд-Айленд, Нью-Йорк, США) на 4–12% бис-трис-гелях в буфере MOPS-SDS, а затем переносили на мембрану из поливинилидендифторида (PVDF). Антитела против PPARα (ab8934, Abcam, Кембридж, Великобритания; 1: 500), NCoR1 (# 5948S, Cell Signaling Technology, Данверс, Массачусетс, США; 1: 500), Atg7 (013-22831, Wako Pure Chemical Industries, Осака, Япония; 1: 1000), p62 (GP62-C, Progen Biotechnik GmbH, Гейдельберг, Германия; 1: 1000), LC3B (# 2775, Cell Signaling Technology; 1: 500), ULK1 (sc-33182, Santa Cruz Biotechnology, Даллас, Техас, США; 1: 1000), S6K (# 2708, Cell Signaling Technology; 1: 500), T421 / S424-фосфорилированный S6K (# 9204S, Cell Signaling Technology; 1: 500), Gapdh (MAB374, Merck Millipore Штаб-квартира, Биллерика, Массачусетс, США; 1: 1000), Actin (MAB1501R, штаб-квартира Merck Millipore; 1: 1000), Lamin B (M-20, Santa Cruz Biotechnology; 1: 200) и FLAG (185-3L, Medical и Biological Laboratories, Нагоя, Япония; 1: 1000) были приобретены у указанных поставщиков.Затем блоты инкубировали с вторичным антителом, конъюгированным с пероксидазой хрена (Goat Anti-Mouse IgG (H + L), 115-035-166, Jackson ImmunoResearch; Goat Anti-Rabbit IgG (H + L) 111-035-144; Goat Anti-Mouse IgG (H + L), 115-035-166, Jackson ImmunoResearch; Goat Anti-Rabbit IgG (H + L) 111-035-144) -Guinea Pig IgG (H + L) 106-035-003; Donkey Anti-Goat IgG (H + L) 705-035-003; все 1: 10,000) и визуализированы с помощью хемилюминесценции. Полноразмерные изображения представлены на дополнительном рисунке 11–15.

    Pull-down анализ

    LC3B, помеченный One-Strep-FLAG (OSF), или отдельные белки семейства GABARAP экспрессировались отдельно или вместе с FLAG-меченным NCoR1 или NCoR1 ΔLIR / GIM в клетках HEK293T.Через 48 часов после трансфекции клетки лизировали буфером TNE (20 мМ Tris-Cl, pH 7,5, 0,5% Nonidet P-40, 150 мМ NaCl, 1 мМ этилендиаминтетрауксусная кислота [EDTA]) и 1 мМ DTT, содержащим протеазу. коктейль ингибиторов (Roche Applied Science). Затем клеточные лизаты инкубировали со Strep-Tactin Sepharose (IBA, GmbH, Gottingen, Germany) при 4 ° C в течение 2 часов. Альтернативно, OSF-GABARAP, иммобилизованный на Strep-Tactin Sepharose, смешивали с лизатами, полученными из клеток, экспрессирующих каждый мутант с делецией NCoR1, и затем инкубировали при 4 ° C в течение 2 часов.Вытянутые белковые комплексы собирали центрифугированием и тщательно промывали буфером TNE, содержащим 1,0 М NaCl. Полученные осадители анализировали иммуноблоттингом.

    qRT-PCR (количественная ПЦР в реальном времени)

    Используя набор Transcriptor First-Strand cDNA Synthesis Kit (Roche Applied Science, Indianapolis, IN, USA), кДНК синтезировали из 1 мкг общей РНК. Количественную ПЦР выполняли с использованием смеси LightCycler ® 480 Probes (Roche Applied Science) на LightCycler ® 480 (Roche Applied Science).Сигналы от образцов человека и мыши были нормализованы относительно GAPDH (глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназа) и Gusb (β-глюкуронидаза) соответственно. Последовательности праймеров, используемых для анализа печени мыши или линий клеток человека, представлены в дополнительной таблице 1.

    Гистологические эксперименты

    Вырезанные ткани печени фиксировали в 4% параформальдегиде и заключали в соединение ОКТ. Для иммунофлуоресцентной микроскопии криосрезы обрабатывали для извлечения антигена в течение 20 минут при 98 ° C с использованием микроволнового процессора (MI-77, AZUMAYA, Япония) в 1% Immunosaver (Nissin EM, Япония).Для иммунофлуоресцентного окрашивания срезы инкубировали в течение 2-3 дней при 4 ° C с кроличьими поликлональными антителами против NCoR1 (# 5948 S, Cell Signaling Technology). В качестве вторичных антител использовали конъюгированные с Alexa Fluor 488 ослиные антикроличьи IgG (Invitrogen, San Diego, CA, USA). Срезы контрастировали с помощью Hoechst33342 и наблюдали с помощью конфокального микроскопа с лазерным сканированием (FV1000, Olympus), оснащенного линзой объектива × 40 (UPlanSApo, масло, NA 1.3, Olympus). После получения изображения контраст и яркость были отрегулированы с помощью Photoshop CS4 (Adobe Systems, Сан-Хосе, Калифорния, США).Для исследования липидных капель срезы также окрашивали Oil Red O, а затем наблюдали под микроскопом (BX51, Olympus).

    Иммунофлуоресцентная микроскопия культивируемых клеток

    Клетки, выращенные на покровных стеклах, фиксировали в 4% параформальдегиде в PBS в течение 15 минут, пропитывали 0,1% Triton X-100 в PBS в течение 5 минут, блокировали 0,1% (мас. / Об.) Желатином ( Sigma-Aldrich) в PBS в течение 30 мин, а затем инкубировали в течение ночи с первичными антителами. Для окрашивания Lyso Tracker клетки инкубировали с Lyso Tracker Deep Red (L12492, Invitrogen) в течение 2 часов.Антитела против NCoR1 (# 5948 S, Cell Signaling Technology; коэффициент разведения 1: 200), GABARAP (M135-3, Medical and Biological Laboratories, Нагоя, Япония; коэффициент разведения 1: 200) и Lamp1 (h5A3, Санта-Крус. Биотехнология; коэффициент разведения 1: 200). После отмывки клетки инкубировали с козьим антителом против кроличьего IgG (H + L), перекрестно адсорбируемым вторичным антителом, Alexa Fluor 488 (A11008, Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США; коэффициент разведения составляет 1: 1000) и козьим антителом. -Мышиные IgG (H + L) вторичные антитела с высокой перекрестной адсорбцией, Alexa Fluor 647 (A21236, Thermo Fisher Scientific, Уолтем, Массачусетс, США; коэффициент разведения 1: 1000) в течение 60 мин.Клетки получали с помощью конфокального лазерного сканирующего микроскопа (Olympus, FV1000) с масляной линзой UPlanSApo × 100 NA 1.40. Изображения стопки проекций Z были получены с шагом z по 0,5 мкм. Контрастность и яркость изображения регулировались с помощью Photoshop CS4 (Adobe System).

    ChIP, связанный с количественной ПЦР

    Анализ иммунопреципитации хроматина (ChIP) проводили с антителом против h4K27ac (MABI0309, MAB Institute, Inc., Саппоро, Япония), как описано ранее 65 .Клетки HepG2 дикого типа и -нокаут ATG7 перекрестно сшивали 1% формальдегидом в течение 10 мин, и лизированный хроматин фрагментировали обработкой ультразвуком. Солюбилизированный хроматин инкубировали в течение ночи с антителом Dynabeads против мышиного IgG (Invitrogen), предварительно связанным с контрольным IgG или антителом против h4K27ac. Осажденную ДНК амплифицировали с помощью ПЦР с использованием праймеров, перечисленных в дополнительной таблице 2. Энхансерные области с отложением h4K27ac для амплификации ПЦР были выбраны из локусов CPT1A и CPT2 на основе данных клеток HepG2 в базе данных ENCODE.

    Анализ липидома

    Анализ липидома выполняли, как описано ранее, с небольшой модификацией 66 . Ткани (15–45 мг) измельчали ​​до порошка на мельнице SK (SK-100; Tokken, Chiba, Japan) без размораживания, и липиды экстрагировали методом Bligh and Dyer 67 с внутренними стандартами. Органическую (нижнюю) фазу переносили в чистый сосуд и сушили в токе азота. Затем липиды повторно растворяли в метаноле, содержащем 0.1% (об. / Об.) Муравьиной кислоты, и часть экстрагированного липида вводили в систему жидкостной хроматографии / тандемной масс-спектрометрии (ЖХ – МС / МС). Разделение ЖХ проводили на колонке ACQUITY UPLC ™ BEH C 18 (1,7 мкм, 2,1 мм × 100 мм; Waters, Milford, MA, USA), соединенной с предварительной колонкой ACQUITY UPLC ™ BEH C 18 VanGuard ™ ( 1,7 мкм, 2,1 мм × 5 мм; Waters). Подвижная фаза A представляла собой ацетонитрил: H 2 O 60:40 (об. / Об.), Содержащую 10 мМ формиата аммония и 0,1% (об. / Об.) Муравьиной кислоты, а подвижная фаза B представляла собой изопропанол в соотношении 90:10 (об. / Об.): ацетонитрил, содержащий 10 мМ формиата аммония и 0.1% (об. / Об.) Муравьиная кислота. Градиент ЖХ включал 20% B в течение 2 минут, линейный градиент до 60% B в течение 4 минут, линейный градиент до 100% B в течение 16 минут и уравновешивание с 20% B в течение 5 минут (общее время анализа 27 минут). . Скорость потока составляла 0,3 мл / мин, температура колонки – 55 ° C. Мониторинг множественных реакций (MRM) выполняли с использованием трехквадрупольной микромасс-спектрометрической системы Xevo ™ TQ-S (Waters), снабженной источником ионизации электрораспылением (ESI). Капиллярное напряжение ESI было установлено равным 1,0 кВ, а конус отбора проб был установлен на 30 В.Температура источника была установлена ​​на уровне 150 ° C, температура десольватации была установлена ​​на уровне 500 ° C, а расход газа для десольватации составлял 1000 л / ч. Расход газа в конусе был установлен на уровне 50 л / ч.

    Трассирующие эксперименты с [

    13 C] пальмитатом

    Мышей не кормили в течение 24 часов. Для экспериментов по отслеживанию метаболической судьбы пальмитата мыши получали 13 C 16 -пальмитат (2,4 мкг / вес тела г) внутривенным введением за 60 мин до умерщвления под анестезией. Из части дольки печени брали пробы для мгновенного замораживания с использованием жидкого азота.Собранные ткани печени хранили при -80 ° C до использования. Экстракцию метаболитов из тканей для анализа метаболома проводили, как описано ранее 68 . Замороженную печень вместе с соединениями внутреннего стандарта (IS) (2-морфолиноэтансульфоновая кислота (MES) и 1,3,5-бензолтрикарбоновая кислота (тримезат)) гомогенизировали в ледяном метаноле (500 мкл) с использованием ручного гомогенизатора (Finger Masher ( AM79330), Sarstedt) с последующим добавлением равного объема хлороформа и 0,4 объема сверхчистой воды (класс ЖХ / МС, Wako).Затем суспензию центрифугировали при 15000 × g в течение 15 мин при 4 ° C. После центрифугирования водную фазу подвергали ультрафильтрации с использованием ультрафильтрационной трубки Ultrafree MC-PLHCC (Human Metabolome Technologies). Фильтрат концентрировали на вакуумном концентраторе (SpeedVac, Thermo). Концентрированный фильтрат растворяли в 50 мкл сверхчистой воды и подвергали анализу IC-MS. Для анализа метаболома, направленного на выработку кетоновых тел из введенного 13 C 16 -пальмитата, анионные метаболиты были измерены с помощью МС типа Orbitrap (Q-Exactive focus, Thermo Fisher Scientific), подключенного к высокоэффективной системе ионной хроматографии ( ICS-5000 +, Thermo Fisher Scientific), который позволил нам выполнять высокоселективный и чувствительный количественный анализ метаболитов благодаря IC-разделению и принципу МС с переносом Фурье 69 .ИС была оборудована подавителем электролита анионов (Thermo Scientific Dionex AERS 500), который преобразовывал градиент гидроксида калия в чистую воду перед тем, как образец попадал в масс-спектрометр. Разделение проводили с использованием колонки Thermo Scientific Dionex IonPac AS11-HC с размером частиц 4 мкм. Скорость потока IC составляла 0,25 мл / мин, после колонки добавляли 0,18 мл / мин подпитывающий поток MeOH. Условия градиента гидроксида калия для разделения IC следующие: от 1 мМ до 100 мМ (0-40 мин), 100 мМ (40-50 мин) и 1 мМ (50.1–60 мин) при температуре колонки 30 ° С. Масс-спектрометр Q-Exactive focus работал в ESI-отрицательном режиме для всех обнаружений. Полное сканирование массы ( м / z 70–900) использовалось с разрешением 70 000. Мишень автоматической регулировки усиления была установлена ​​на 3 × 10 6 ионов, а максимальное время инжекции ионов составляло 100 мс. Параметры ионизации источника были оптимизированы с напряжением распыления 3 кВ, а другие параметры были следующими: температура переноса при 320 ° C, уровень S-Lens при 50, температура нагревателя при 300 ° C, газ оболочки при 36 и вспомогательный газ при 10.

    Статистический анализ

    Значения, в том числе отображаемые на графиках, представляют собой средние значения ± s.e.m. Статистический анализ проводился с использованием непарного t -теста (тест Велча) (двусторонний). Значение P- <0,05 считалось показателем статистической значимости.

    Нормализация метаболизма при диабетической беременности: пора ли нацеливаться на липиды?

    Введение

    Несмотря на то, что частота неблагоприятных исходов при беременности, осложненной ранее существовавшим диабетом (тип 1 и тип 2) и гестационным сахарным диабетом (ГСД), улучшилась, по-прежнему наблюдается повышенная материнская и фетальная заболеваемость по сравнению с нормальной беременностью.Текущие стратегии управления сосредоточены на контроле гликемии у матери, что явно улучшает исходы беременности для матери и ребенка. По-настоящему «нормальный» уровень глюкозы во время беременности оказывается ниже, чем считалось ранее (1), а достижение рекомендуемых в настоящее время целевых показателей глюкозы во время беременности сопряжено с риском гипогликемии (2). Проблемы, связанные с достижением целевых показателей гликемии до и после зачатия, поднимают вопрос о том, могут ли другие аспекты метаболизма матери потенциально быть затронуты, чтобы принести пользу матери и ребенку.

    Множественные метаболические, гормональные и воспалительные факторы у матери, кроме материнской глюкозы, связаны с исходами для матери и плода и изменяются при беременности, осложненной диабетом перед беременностью и ГСД. К ним относятся материнские аминокислоты, глицерин, кетоны и липиды (3). Контроль уровня липидов при диабете признан ключевой терапевтической целью у небеременных. Однако во время беременности ему не уделялось такого же внимания. Аномальные материнские липиды во время беременности были связаны с преэклампсией (4,5), преждевременными родами (6) и рождением детей с большой для гестационного возраста (LGA) (7).В этом обзоре исследуется дислипидемия, связанная с беременностью, осложненной диабетом, рассматриваются возможные методы лечения и рассматривается, есть ли достаточные доказательства для начала активного контроля липидов во время беременности.

    Липидный метаболизм при беременности

    Материнский метаболизм предназначен для обеспечения адекватного питания для роста плода в форме глюкозы, кетонов, липидов и других видов топлива. На ранних сроках беременности метаболизм матери является анаболическим, что в сочетании с гиперфагией, связанной с беременностью, приводит к увеличению запасов жира у матери.В третьем триместре метаболизм матери становится более катаболическим, что способствует ускорению роста плода (3). Повышенная материнская инсулинорезистентность в сочетании с липолизом периферической жировой ткани приводит к увеличению концентрации материнских липопротеинов и повышению содержания триглицеридов липопротеинов, включая ЛПОНП, ЛПВП и ЛПНП (Таблица 1). Одновременно происходит усиление материнского печеночного глюконеогенеза и преимущественное использование кетонов матерью в состоянии натощак, высвобождая материнскую глюкозу для использования в качестве основного субстрата для производства энергии плода (3) (рис.1).

    Таблица 1

    Концентрации липопротеинов на протяжении всей беременности при нормальной беременности *

    Рисунок 1

    Метаболизм липопротеинов матери на поздних сроках беременности. В последнем триместре повышенный уровень инсулинорезистентности и эстрогена у матери вызывает множественные изменения в метаболизме липопротеинов. К ним относятся снижение активности LPL в жировой ткани и сыворотке, снижение печеночной липазы (HL) и повышение активности белка-переносчика сложного эфира холестерина (CETP). Эти изменения приводят к усилению липолиза жировой ткани, увеличению высвобождения свободных жирных кислот (СЖК) и глицерина из жировой ткани и их переносу в печень и плаценту.Эти субстраты используются в печени для глюконеогенеза, производства ЛПОНП и синтеза кетоновых тел, а также плацентой. ЛПОНП, продуцируемые в печени, имеют более высокую концентрацию триглицеридов, чем в небеременной популяции. Активность CETP переносит триглицериды от ЛПОНП к ЛПНП и ЛПВП. ЛПВП 2b увеличивается больше, чем другие субфракции ЛПВП, из-за снижения активности липазы печени и повышения активности лецитин-холестерин-ацилтрансферазы (ЛХАТ). В состоянии натощак печеночный глюконеогенез и печеночное β-окисление значительно увеличиваются, что приводит к синтезу кетоновых тел, обеспечивая потенциальную альтернативу материнскому топливу и поддерживая другие нагрузки субстрата для использования плодами.Молочная железа имеет повышенную активность LPL на поздних сроках беременности и кормления грудью. СЖК, холестерин, глюкоза, кетоновые тела и аминокислоты могут метаболизироваться в плаценте. * Преувеличено при диабетической беременности. + См. Рис. 2. Этот рисунок частично основан на Эррере и Ортега-Сеновилле (3). AA, аминокислота; ИР – инсулинорезистентность; ТГ, триглицерид.

    Обеспечение свободными жирными кислотами, а также жирными кислотами и холестерином, транспортируемыми в липопротеинах матери, важно для роста и развития плода (3).Материнские липопротеины не проходят напрямую через плаценту, но их составляющие могут транспортироваться к плоду посредством взаимодействия со специфическими рецепторами липопротеинов, липазами и транспортными белками, связывающими жирные кислоты, на плаценте, что обеспечивает поглощение триглицеридов и холестерина плацентой и прохождение к плоду (8) (рис. 2). Кроме того, было продемонстрировано прямое поглощение остаточных частиц хиломикронов плацентой мышей, что повышает вероятность того, что это также может происходить при беременности человека (9).Изменения в переработке липидов плацентой при диабете были проанализированы экспертами Herrera и Ortega-Senovilla (3) и Desoye et al. (8).

    Рисунок 2

    Предлагаемые механизмы, участвующие в переносе жирных кислот и холестерина через плаценту. Материнские свободные жирные кислоты (СЖК) могут непосредственно поглощаться трофобластом. Липазы, в частности эндотелиальная липаза и LPL, высвобождают FFA из материнских циркулирующих липопротеинов (58). Плацента также поглощает холестерин. Он используется в синтезе плацентарных стероидных гормонов, а также транспортируется к плоду.Трофобласт экспрессирует рецепторы холестерина VLDL (рецептор VLDL), LDL-C (рецептор LDL) и HDL-C (рецептор скавенджера класса B типа 1 [SR-B1]). После поглощения сложный эфир холестерина гидролизуется по пути лизосома / эндосома (59). Механизмы высвобождения свободных жирных кислот и холестерина из синцитиотрофобластов и эндотелиальных клеток плода с фетальной стороны менее четко определены, чем механизмы их поглощения со стороны матери. СЖК перемещаются в кровообращение плода за счет облегченной диффузии или использования транслоказы жирных кислот (FAT / CD36) и транспортного белка жирных кислот (FATP) в базальной мембране синцитиотрофобласта.Холестерин выводится из трофобласта за счет секреции липопротеинов, образования комплекса с апоЕ и оттока с помощью SR-B1, ABCA1 и ABCG1 (59). Прямое поглощение остаточных частиц хиломикрона было продемонстрировано плацентой мыши, что повышает вероятность того, что это также может происходить при беременности человека (9). Этот рисунок был взят из ссылок 3,8,9,58–60. FABPpm, белок, связывающий жирные кислоты плазматической мембраны; LR, рецептор липопротеинов; LRP, липопротеин-родственный белок; SR-A, рецептор поглотителя A.

    Материнские липиды при диабетической беременности

    Многие, но не все исследования, изучающие липиды у женщин с ранее существовавшим диабетом или ГСД во время беременности, сообщают об отклонении от обычных моделей связанных с беременностью изменений в материнских липидах. Сообщалось об изменениях материнских липопротеинов или различиях в содержании триглицеридов, холестерина или аполипопротеинов в материнских липопротеинах при беременности, осложненной диабетом (дополнительная таблица 1).

    Существовавший ранее диабет 1 типа

    Наиболее частым результатом исследований беременных женщин с хорошо контролируемым диабетом 1 типа является то, что изменения липопротеинов аналогичны изменениям липопротеинов у женщин с неосложненной беременностью.Однако сосуществование других материнских факторов, включая материнское ожирение, предсуществующий метаболический синдром, плохой гликемический контроль, заболевание почек и развитие преэклампсии, было связано с преувеличением гестационных изменений материнских липопротеинов. Женщины с диабетом 1 типа и сопутствующим метаболическим синдромом имеют более низкий уровень холестерина ЛПВП (ХС-ЛПВП) и более высокие триглицериды в первом триместре, и хотя обе женщины с метаболическим синдромом и без него показали повышение холестерина, холестерина ЛПВП, холестерина ЛПНП (ЛПНП- C) и триглицеридов с первого по третий триместр, увеличение (всех, кроме HDL-C) было незначительным у женщин с ранее существовавшим метаболическим синдромом (10).У женщин с диабетом 1 типа и почечной недостаточностью (что определяется наличием в моче> 0,05 г белка / 24 ч) наблюдалось большее увеличение холестерина и ХС-ЛПНП, но не триглицеридов, в течение беременности, чем у женщин без почечной недостаточности (11). У женщин с хорошо контролируемым диабетом 1 типа (средний HbA 1c 6,1%, 43 ммоль / моль) уровень липопротеинов был сравним с женщинами с неосложненной беременностью, но с плохим контролем (HbA 1c 8,3%, 67 ммоль / моль) во время родов были более высокие уровни триглицеридов и ЛПОНП и более низкие уровни ЛПВП 3 (12).Женщины с диабетом 1 типа, у которых на более поздних сроках беременности развивается преэклампсия, имеют более высокий уровень ХС-ЛПНП и холестерина, чем женщины с диабетом 1 типа, у которых преэклампсия не развивается (13).

    Существовавший ранее диабет 2 типа

    Данных о липидах у женщин с диабетом 2 типа во время беременности немного. Исследования показали более высокие уровни свободных жирных кислот по сравнению с нормальной беременностью (14) и более высокие уровни триглицеридов и более низкие уровни ХС-ЛПВП в первом триместре по сравнению с женщинами с сахарным диабетом 1 типа во время беременности (15) или отсутствие различий в любом липопротеине по сравнению с либо диабет 1 типа, либо GDM (16).Однако в эти отчеты было включено <80 женщин с диабетом 2 типа.

    GDM

    Сообщалось о повышении материнских триглицеридов у женщин с GDM во всех триместрах беременности (17), хотя это не универсальный результат. Аналогичным образом, материнский холестерин был повышен (17) или не изменился (14,18,19) в течение беременности. Исследования на женщинах с ГСД не показали разницы (18) или снижения концентрации ХС-ЛПНП (20), но с повышенным уровнем малых плотных ЛПНП (18,20) и повышенным окислением ЛПНП (17).

    Материнское ожирение

    Материнское ожирение связано с рядом неблагоприятных исходов для матери и ребенка, включая более высокие показатели преэклампсии, ГСД и макросомии. Материнское ожирение связано с повышением уровня липидов у матери, более высокими уровнями триглицеридов и ЛПОНП (21) и более низким уровнем ХС-ЛПВП (21), чем наблюдается у худых женщин. Было показано, что женщины с ожирением без ГСД имеют более высокие профили глюкозы при непрерывном мониторинге уровня глюкозы во время беременности, чем женщины с нормальным весом; среднее время, проведенное с глюкозой> 6.На 7 ммоль / л больше у женщин с ожирением, чем у женщин с нормальным весом (209 ± 62 мин против 33 ± 12 мин, P = 0,001) (22). В дополнение к изменениям в метаболизме липидов и глюкозы, при беременности с ожирением наблюдается более выраженное воспаление и более выраженная дисфункция эндотелия сосудов. Отделить влияние материнского ожирения как такового от материнского диабета на материнский метаболизм и исходы беременности у женщин с ожирением и диабетом во время беременности практически невозможно без очень больших когорт с точными метаболическими показателями.

    Связь между липидами и исходами беременности

    Материнские липиды связаны с неблагоприятными исходами беременности

    В обсервационных исследованиях и более крупных популяционных когортных исследованиях при нормальной беременности повышение уровня триглицеридов у матери на ранних сроках беременности было связано с увеличением частоты преэклампсии (4,5 ), будущий диагноз GDM (17,23), индуцированные преждевременные роды (5) и младенцы с LGA (5). Низкий уровень холестерина ЛПВП у матери на ранних сроках беременности также был связан с повышенным риском более позднего ГСД (23), а повышенный уровень холестерина ЛПВП был связан с более низкой частотой преждевременных родов (24).Как низкий (<10-й центиль), так и высокий (> 90-й центиль) уровень общего холестерина у матери были связаны с преждевременными родами (6,25), при этом одно исследование показало тенденцию к увеличению частоты микроцефалии для низкого (<10-го центиля) материнского холестерина ( 25) (таблица 2). В целом есть убедительные доказательства того, что повышенные триглицериды и низкие уровни ХС-ЛПВП связаны с неблагоприятными исходами для матери и новорожденного у женщин без диабета.

    Таблица 2

    Осложнения у матери и плода и типичные материнские липидные аномалии, предшествующие каждому

    Женщины с ранее существовавшим диабетом и ГСД имеют более высокий риск развития преэклампсии, чем женщины с неосложненной беременностью.Этот риск связан со степенью гликемического контроля. Есть также некоторые свидетельства связи с материнскими липидами. У женщин с диабетом 1 типа на ранних сроках беременности уровень ХС-ЛПНП был повышен у тех, у кого позже развилась преэклампсия (13). Напротив, у 184 женщин с ГСД уровень холестерина в плазме матери, ХС-ЛПНП, ХС-ЛПВП и триглицеридов не отличался от тех, у которых развилась преэклампсия (26). Нет исследований, посвященных взаимосвязи между липидами и преэклампсией у женщин с диабетом 2 типа.Связь между липидами и преэклампсией более очевидна у женщин с неосложненной беременностью, чем у женщин с диабетом во время беременности.

    У женщин с ранее существовавшим диабетом (27) или ГСД вероятность рождения детей с LGA выше, чем у женщин с неосложненной беременностью, даже если контроль уровня глюкозы у матери считается «хорошим» (средний уровень глюкозы натощак 4,6 ммоль / л и средний уровень глюкозы после приема пищи 6,1 ммоль / л. близок к сроку [28]). Младенцы, рожденные с LGA, имеют повышенную жировую массу (29). Эта тенденция была связана с повышенным уровнем материнской глюкозы, а также материнских липидов.У женщин с ранее существовавшим диабетом повышенный уровень триглицеридов у матери и низкий уровень холестерина ЛПВП в третьем триместре связаны с повышенным риском развития LGA у младенцев (15). При ГСД уровни триглицеридов у матери, измеренные после перорального теста на толерантность к глюкозе, коррелируют с массой тела при рождении в той же степени, что и измерения глюкозы через 1 и 2 часа (30). Кроме того, у женщин с хорошим гликемическим контролем свободные жирные кислоты и триглицериды матери натощак при пероральном тесте на толерантность к глюкозе и доставке независимо связаны с частотой LGA (7,28).Таким образом, дети, рожденные женщинами с предсуществующим или ГСД, с большей вероятностью родятся крупными и имеют более высокое ожирение, даже при нормальной массе тела. Оба они были связаны с повышенным уровнем липидов у матери.

    Материнские липиды являются аномальными при беременности, осложненной диабетом, и эти липидные аномалии связаны с ухудшением здоровья матери и ребенка. Учитывая, что существует постоянный избыток осложнений беременности, связанных с диабетом, добавление стратегий нацеливания на материнские липиды может предложить способ нормализации другого аспекта материнского метаболизма при беременности, осложненной диабетом.Это может улучшить исходы беременности.

    Изучение и сравнение изменений материнских липидов в условиях различных материнских состояний и их взаимосвязи с исходами беременности осложняются вариациями в сроке беременности во время измерения материнских липидов. Исследования также различаются в зависимости от того, оценивались ли образцы материнской крови натощак или нет. Другие мешающие факторы включают степень материнского гликемического контроля, диагностические критерии, используемые для GDM, и наличие материнского ожирения.

    Еще одним аспектом липидного обмена матери во время беременности, который требует дальнейшего изучения, является роль этнической принадлежности. Этнические различия в липидах были описаны как у небеременных (31), так и у беременных (32), и было показано, что взаимосвязь между материнскими липидами и исходами беременности варьируется в зависимости от этнической принадлежности (33). Поэтому трудно проводить прямое сравнение между исследованиями, даже с участием женщин с одним и тем же основным заболеванием, и более надежное сравнение может быть проведено только между группами в рамках одного исследования при одинаковых условиях выборки (дополнительная таблица 1).

    Возможные варианты лечения

    На сегодняшний день существует несколько рандомизированных контролируемых испытаний, специально нацеленных на лечение материнских липидов во время беременности. Наши соображения о возможных подходах к липидному контролю во время беременности в основном основаны на ведении женщин с тяжелыми липидными аномалиями, такими как семейные гиперлипидемические синдромы. Здесь мы рассмотрим диапазон образа жизни и фармакологических стратегий, которые могут быть рассмотрены при контроле липидов во время беременности.

    Семейная гипертриглицеридемия иллюстрирует возможные варианты лечения

    Тяжелая материнская гипертриглицеридемия дает представление о методах лечения, которые потенциально могут быть полезны при гиперлипидемии у матери во время беременности. У женщин с семейной гипертриглицеридемией обычно наблюдается уровень триглицеридов> 10 ммоль / л (часто намного выше), и им требуется активное лечение во время беременности, чтобы снизить риск панкреатита, который связан с неблагоприятными исходами для матери и ребенка, включая смерть (34).Большая часть информации о семейных липидных синдромах у беременных в настоящее время поступает из отчетов о клинических случаях. Однако исследования физиологии матери, плода и плаценты при семейных липидных синдромах потенциально могут пролить свет на процессы, протекающие при нормальной беременности. Например, исследования полиморфизма генов липопротеинлипазы (LPL) подчеркивают двунаправленный характер взаимоотношений матери и плода. Если плод, но не мать, несет мутацию увеличения функции LPL, LPL * S447x, материнские триглицериды, LDL-C и аполипопротеин B (apoB) были ниже, но материнские HDL-C и apoA-I были выше .И наоборот, если и плод, и мать несли мутацию LPL * S447 ×, уровни липидов в липидной пуповинной крови новорожденных были снижены, но материнские липиды остались неизменными. Если плод несет мутацию потери функции LPL * N291S, вместо этого повышается уровень материнских триглицеридов (35). Изучение базовой физиологии, а также переноса питательных веществ через плаценту у женщин с семейными гиперлипидемическими синдромами может оказаться чрезвычайно полезным, помогая нам понять важность физиологии липидов при диабете матери.

    Ведение тяжелой гипертриглицеридемии во время беременности недавно было рассмотрено Goldberg и Hegele (34) и включает диету с очень низким содержанием жиров, омега-3 жирные кислоты, фибраты, ниацин и инфузию декстрозы / инсулина в сочетании с голоданием и плазмообменом. Некоторые из этих методов лечения не подходят для более широкого круга акушерских групп. Однако потенциальные терапевтические варианты для менее серьезного повышения уровня триглицеридов будут включать омега-3 жирные кислоты, статины, ниацин и фибраты в дополнение к лекарствам, уже используемым для лечения диабета во время беременности, включая диету, метформин и инсулин, которые также влияют на материнские липиды.Все эти методы лечения оказывают множественное воздействие на липиды, а некоторые обладают дополнительным противовоспалительным, антитромботическим или антиоксидантным действием.

    Диета и упражнения

    Диета и упражнения обычно рекомендуются для лечения гиперлипидемии у небеременных пациентов. В литературе, изучающей небеременную популяцию, Кокрановский обзор любой диетической терапии в течение не менее 3 месяцев, направленный на снижение сердечных заболеваний и исключение испытаний по снижению веса, не обнаружил разницы в уровнях триглицеридов, но небольшое снижение общего холестерина (0.15 ммоль / л) и ХС-ЛПНП (0,16 ммоль / л) (36). Испытания, направленные на снижение веса, показали снижение холестерина и триглицеридов, по крайней мере, в среднесрочной перспективе (37). Самая полезная диета для улучшения липидов остается дискуссионной, и сложно определить, какие из изменений липидов вызваны потерей веса или специфическим составом диеты.

    В литературе, касающейся использования модификации диеты для лечения семейных гиперлипидемических синдромов во время беременности, обсуждается использование диет с очень низким содержанием жиров (<20%).Эти диеты используются при тяжелой гипертриглицеридемии, чтобы помочь снизить заметно повышенные уровни хиломикронов (34), которые плохо выводятся при очень повышенных уровнях триглицеридов натощак. Такая диета с чрезвычайно низким содержанием жиров использовалась во время беременности у женщин с семейными гиперлипидемическими синдромами (34), но не исследовалась для более широкого применения. Одна из проблем, связанных с потенциальным использованием диет с очень низким содержанием жиров для женщин без гиперлипидемических синдромов, заключается в том, будет ли какое-либо неблагоприятное воздействие на развитие мозга плода.Предыдущее обсервационное исследование показало связь очень низкого (<10-го центиля) общего холестерина у матери с повышенным уровнем микроцефалии (25).

    Одно большое исследование, посвященное снижению материнского холестерина при неосложненной беременности, – диета для снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний при беременности (CARRDIP). В этом открытом рандомизированном исследовании использовалась снижающая холестерин диета с 19 недель у 290 здоровых беременных женщин с ИМТ 19–32 кг / м 2 . Общее количество и уровень ХС-ЛПНП у матери были ниже в группе вмешательства, как и уровни ХС-ЛПВП, при этом не наблюдалось никакого влияния на триглицериды у матери.Уровень родов до 37 недель был ниже (0,7 против 7,4% женщин из контрольной группы) (38). Не было разницы в частоте гипертензивных расстройств или в массе тела при рождении. Сообщалось, что окружность головы младенца не различалась между группами лечения. Выводы исследования CARRDIP о сокращении преждевременных родов у женщин на диете с низким содержанием холестерина обнадеживают, но требуют повторения и дальнейшего изучения долгосрочного неврологического развития младенцев.

    Другие исследования диетических модификаций не были нацелены конкретно на изменение материнских липидов, а скорее на управление весом или гликемическим контролем.Использование гипокалорийной диеты (без изменения соотношения углеводов / жиров / белков) по сравнению с подкожной инсулиновой терапией в течение 1 недели у тучных женщин с ГСД привело к снижению материнских триглицеридов (39). Кратковременное (4 дня) использование низкоуглеводной диеты у женщин с ГСД привело к увеличению свободных жирных кислот и тенденции к увеличению триглицеридов у матери натощак без изменения реакции инсулина на нагрузку 50 г при соблюдении каждой диеты ( 40). Беременные женщины с избыточным весом и ожирением, рандомизированные на диету с низкой гликемической нагрузкой или с низким содержанием жиров, начиная с 19 недель беременности, показали большее увеличение общего холестерина у матери и меньшее повышение уровня триглицеридов у женщин, соблюдающих диету с низкой гликемической нагрузкой, с раннего до позднего периода. беременность (41).Не было разницы в массе при рождении ребенка с поправкой на срок беременности или в детской антропометрии, но у младенцев в группе с низким гликемическим индексом была большая окружность головы (41). Модификация диеты, направленная на снижение веса, может изменить материнские липиды, а низкоуглеводная диета с низким гликемическим индексом, часто используемая для лечения диабета во время беременности, может оказывать различное влияние на материнский холестерин, свободные жирные кислоты и триглицериды.

    Упражнения также широко используются для контроля материнской гликемии и набора веса, но лишь несколько исследований физических упражнений изучали изменение материнских липидов.Наиболее последовательное изменение липидов у матери при острой реакции на физическую нагрузку – это повышение уровня триглицеридов и свободных жирных кислот по сравнению с состоянием покоя. Долгосрочное рандомизированное исследование аэробных упражнений во второй половине беременности с участием 84 здоровых женщин показало тенденцию к снижению уровня свободных жирных кислот у матери без изменения веса матери по сравнению с контрольными субъектами (42). Испытание постпрандиальной ходьбы (в течение 20 минут после каждого приема пищи) у женщин с диабетом 1 типа показало снижение уровня триглицеридов у матери натощак (43).Более длительные исследования физических упражнений во время беременности показывают снижение содержания свободных жирных кислот и триглицеридов у матери, но необходимы более масштабные исследования, чтобы изучить потенциальные эффекты этого снижения для плода или матери.

    Краткосрочное и долгосрочное воздействие диетических вмешательств и упражнений различается. Они способны влиять на материнские липиды, но общее влияние измененных уровней липидов на здоровье, вес и состав тела матери и ребенка требует дальнейшего изучения.

    Метформин

    Метформин проникает через плаценту (44) и, таким образом, может изменять метаболизм глюкозы и липидов у матери, плаценты и младенца.Липиды материнской и пуповинной крови недавно были исследованы в исследовании метформина при гестационном диабете (MiG) (45). В этом многоцентровом рандомизированном исследовании приняли участие 363 женщины, получавшие метформин, и 388 – инсулин в начале фармакологического лечения их ГСД. Доля (46,3%) женщин, рандомизированных для приема метформина, нуждалась в дополнительном инсулине для достижения требуемых целевых показателей гликемии. При исследовании липидов триглицериды материнской плазмы увеличивались больше от рандомизации (~ 30 недель) до 36 недель беременности у женщин, получавших метформин, чем у женщин, получавших инсулин.Это различие может быть связано с тем, что инсулин подавляет нормальный рост триглицеридов у матери на поздних сроках беременности в большей степени, чем метформин. Разница, обнаруженная между этими двумя группами в исследовании MiG, имела неясное клиническое значение, поскольку не было других различий в липидах плазмы матери и пуповины или неонатальной антропометрии. Однако материнские триглицериды и меры контроля глюкозы на 36 неделе были связаны с массой тела при рождении> 90-го центиля. Изучение того, есть ли измененный процессинг липидов в плаценте, и дальнейшее исследование метаболизма липидов плода в условиях применения метформина будет иметь важное значение при принятии решения о преднамеренном применении метформина для устранения липидных аномалий во время беременности.

    Инсулин

    Инсулинотерапия изменяет липиды. Он снижает липолиз в жировой ткани, тем самым уменьшая количество свободных жирных кислот и синтез триглицеридов в печени. Инсулинотерапия снижает уровень триглицеридов на 10-40% при диабете как 1, так и 2 типа (46). Измененный состав липопротеинов, обнаруживаемый при диабете, улучшается, но не полностью устраняется путем достижения хорошего гликемического контроля путем интенсивной терапии инсулином (46).

    Инсулинотерапия может влиять на материнские липиды иначе, чем пероральная гипогликемическая терапия во время беременности.В испытании МиГ, как описано выше, у женщин, получавших инсулин, было более низкое повышение триглицеридов со второго по третий триместр, но не было явного влияния этого на ребенка или исход беременности. Нет данных об использовании инсулина для преднамеренного воздействия на материнские липиды в условиях диабета во время беременности.

    Омега-3 жирные кислоты (n-3 жирные кислоты, рыбий жир и LC-PUFA)

    Омега-3 жирные кислоты были испытаны во время беременности для предотвращения преждевременных родов, улучшения зрительного и когнитивного развития младенцев, профилактики аллергии в младенческом и материнском психическом здоровье.Жирные кислоты омега-3 снижают уровень триглицеридов у матери за счет снижения выработки печенью липопротеинов, содержащих триглицериды, и за счет увеличения клиренса триглицеридов из циркулирующих липопротеинов (47). Они обычно используются в качестве монотерапии или в сочетании с фибратами и ниацином (никотиновой кислотой) для снижения уровня триглицеридов у небеременных людей. Введение омега-3 жирных кислот связано со снижением уровня триглицеридов на 20–50% с возможным увеличением или отсутствием изменений уровней ХС-ЛПНП и ХС-ЛПВП (47).К текущему обзору относятся исследования, изучающие влияние на материнские липиды, а также на рост плода или осложнения беременности, такие как гестационная гипертензия и преэклампсия.

    Добавки омега-3 жирных кислот были исследованы для предотвращения GDM. Систематический обзор приема добавок омега-3 во время беременности не выявил разницы в частоте ГСД (48). Исследование DHA для оптимизации исхода матерей и новорожденных (DOMInO) (49) было многоцентровым австралийским исследованием, в котором участвовало 2399 женщин, которым назначали 800 мг / день докозагексаеновой кислоты и 100 мг эйкозапентаеновой кислоты или капсулы с растительным маслом.В исследование были включены женщины со средним сроком гестации 19 недель, средним ИМТ 26 кг / м 2 2 , преимущественно европеоидной расы, ∼68% имели более чем среднее образование, а 39% были первородящими. Основными исходами основного исследования были риск депрессивного материнского настроения и когнитивного развития у потомства. Последующее исследование этого исследования не выявило разницы в риске развития GDM или преэклампсии. Однако это были в основном здоровые беременные женщины с низким риском любого из этих осложнений.

    Исследования также изучали возможное влияние жирных кислот омега-3 на рост младенцев. Систематические обзоры (50) и метаанализы (48) роста и веса новорожденных у людей сообщили о большей окружности головы, росте и массе тела при рождении у младенцев, матери которых получали омега-3 жирные кислоты. Тем не менее, одним из возможных мешающих факторов является то, что использование добавок омега-3, по-видимому, немного увеличивает продолжительность беременности (хотя и со средневзвешенной разницей в 1).57 дней [48]). Систематический обзор, изучающий влияние добавок для матери во время беременности на состав тела младенца, обнаружил только два испытания, в которых во время беременности вводили омега-3 жирные кислоты. Они имели совершенно разные конструкции и сообщали о несопоставимых результатах: один показал снижение ИМТ младенца z балла в возрасте 21 месяца, а другой не показал никакого эффекта в возрасте 7 лет (50). В краткосрочной перспективе прием добавок омега-3 жирных кислот, по-видимому, увеличивает рост ребенка, но долгосрочный эффект неясен.

    Омега-3 жирные кислоты являются возможной фармакологической терапией при беременности, осложненной диабетом. Было показано, что они снижают уровень триглицеридов у небеременных людей и, как правило, безопасны для использования во время беременности. Их влияние на размер и состав тела младенца требует уточнения. Кроме того, омега-3 жирные кислоты для регулирования материнских липидов и изучения влияния на осложнения беременности и рост плода еще не подвергались рандомизированному контрольному исследованию с участием женщин с диабетом.Это будет осложнено из-за присутствия рыбьего жира в обычных добавках для беременных.

    Статины (ингибиторы αHMG-CoA-редуктазы)

    Использование статинов во время беременности не рекомендуется из-за опасений по поводу их плеоморфного воздействия на метаболизм и потенциальную тератогенность, хотя существует несколько крупных исследований, изучающих этот риск. Статины в первую очередь снижают синтез холестерина. Они также обладают противовоспалительным, антитромботическим и антиоксидантным действием. Помимо снижения уровня триглицеридов на 10–20%, терапия статинами снижает уровень ХС-ЛПНП, холестерина не-ЛПВП и маркеров воспаления.Недавний систематический обзор и метаанализ, изучающий использование статинов при беременности как у людей, так и у животных, показал, что статины вряд ли будут тератогенными, и в исследованиях на животных не сообщалось о повторяющихся пороках развития (51). В исследованиях, в которых сообщалось о повышенных показателях врожденных пороков развития, использованные дозы были намного выше, чем у людей (51). Однако было показано, что статины влияют на развитие плаценты in vitro, уменьшая миграцию цитотрофобластов и синцитиотрофобластов (52), а влияние терапии статинами на исходы беременности у человека основано на небольшом количестве беременностей.Вскоре будут доступны дополнительные данные: в настоящее время проводятся два рандомизированных контролируемых исследования по изучению применения правастатина у женщин с высоким риском преэклампсии с ранним началом (53,54). Статины являются возможной терапией, по крайней мере, на поздних сроках беременности, но необходимы дальнейшие исследования, прежде чем широко применять статины во время беременности.

    Ниацин (витамин B3, никотиновая кислота)

    Об использовании ниацина во время беременности сообщалось только в клинических случаях, а фармакологические дозы значительно превышают рекомендуемую суточную дозу (34).Ниацин оказывает множественное воздействие на липиды, снижая уровень триглицеридов и холестерина ЛПНП, одновременно повышая уровень холестерина ЛПВП (55). Снижение уровня триглицеридов и холестерина ЛПНП происходит за счет уменьшения липолиза жировой ткани и высвобождения свободных жирных кислот. Синтез в печени ЛПОНП и триглицеридов также снижен (55). На данный момент ниацин не может быть рекомендован для широкого использования.

    Фибраты

    Имеются сообщения о случаях применения фенофибрата на разных сроках беременности без тератогенного действия (34). Фибраты активируют рецептор α, активируемый пролифератором пероксисом (PPARα), регулируя транскрипцию множества белков, участвующих в метаболизме липидов, и тем самым снижая концентрацию триглицеридов, увеличивая клиренс ХС-ЛПНП и повышая уровни ХС-ЛПВП.Учитывая немногочисленность случаев применения, в настоящее время фибраты не могут быть рекомендованы для широкого применения во время беременности.

    Ресвератрол

    Ресвератрол (3,5,4′-тригидрокси- транс -стильбен) обладает множественными метаболическими эффектами, включая повышенную чувствительность к инсулину, и влияет на метаболизм холестерина и атеросклероз, а также обладает противовоспалительным и противовоспалительным действием. противоопухолевое (56). Липидные эффекты, о которых сообщалось в исследованиях на людях, включают снижение ХС-ЛПНП, апоВ и триглицеридов, а также более низкое содержание внутрипеченочных липидов, но об этих эффектах достоверно не сообщается, а другие исследования не показали таких изменений (56).Ресвератрол, вводимый матери, был обнаружен в плазме плода у грызунов, но у людей нет данных. В недавнем обзоре изучалась возможность использования ресвератрола при осложнениях диабетической беременности и сообщалось о снижении материнской глюкозы, холестерина и триглицеридов, а также о снижении дефектов нервной трубки на моделях диабетической беременности на грызунах (57). Исследования беременности у людей еще не проводились.

    Стресс эндоплазматического ретикулума и липидный метаболизм: механизмы и терапевтический потенциал

    Эндоплазматический ретикулум (ER) играет решающую роль в сворачивании, сборке и секреции белков.Нарушение гомеостаза ER может привести к накоплению неправильно свернутых или развернутых белков в просвете ER, состояние, называемое стрессом ER. В ответ на стресс ER активируется путь передачи сигнала, известный как ответ развернутого белка (UPR). Активация UPR позволяет клетке справляться с повышенными требованиями ER к сворачиванию белка. Недавние исследования показали, что стресс ER / активация UPR играет решающую роль в метаболизме липидов и гомеостазе. ER-стресс-зависимая дисрегуляция липидного обмена может привести к дислипидемии, инсулинорезистентности, сердечно-сосудистым заболеваниям, диабету 2 типа и ожирению.В этой статье мы исследуем недавние открытия, иллюстрирующие важную роль, которую пути передачи сигналов ER стресс / UPR играют в регуляции липидного метаболизма, и то, как они могут приводить к нарушению регуляции липидного гомеостаза.

    1. Введение

    Печень играет центральную роль в гомеостазе липидов всего тела. Метаболические сигналы, такие как углеводы и пищевые жирные кислоты, регулируют экспрессию печеночных генов, что приводит к гликолитическим и липогенным сигнальным путям. Кроме того, гормоны поджелудочной железы, инсулин и глюкагон, играют ключевую роль в транскрипционной и посттрансляционной регуляции липогенеза и окисления липидов [1].Липогенез, процесс биосинтеза липидов de novo , происходит при потреблении избытка углеводов или при высоком уровне циркулирующего инсулина. Углеводы подвергаются гликолизу с образованием молекул ацетил-КоА, которые являются строительными блоками для синтеза жирных кислот (ЖК). После этерификации одна молекула глицерина и три цепи ЖК продуцируют молекулы триацилглицерина (ТГ), которые транспортируются в апоВ, содержащем частицы липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП) [2], в жировую ткань для длительного хранения.В условиях голодания, когда уровни инсулина низкие, а уровни глюкагона высокие, происходит окисление или липолиз ЖК, что позволяет мобилизовать ЖК и поглощать их печенью [3]. Однако нарушение этих гомеостатических механизмов может привести к развитию дислипидемии, инсулинорезистентности, ожирения печени и избыточной жировой массы, что в конечном итоге приведет к сердечно-сосудистым заболеваниям и диабету.

    В последние годы появляется все больше данных, свидетельствующих о том, что стресс ER и активация UPR могут регулировать клеточные процессы за пределами укладки белков ER и могут играть решающую роль в метаболизме липидов [4-10].ER стресс, который возникает из-за нарушения способности ER к укладке белков, приводит к активации эволюционно консервативной системы передачи сигналов UPR, чтобы восстановить гомеостаз ER [11]. Накапливающиеся данные свидетельствуют о том, что активация путей UPR может модулировать метаболизм липидов, контролируя транскрипционную регуляцию липогенеза. Избыточная жировая масса и ожирение являются прямым следствием повышенного липогенеза de novo и накопления ТГ в жировой ткани. Наличие ER-стресса наблюдалось в различных тканях мышей с ожирением [12, 13] и людей [14-17].Активация UPR также связана с ожирением печени, когда липидные капли накапливаются в гепатоцитах. Роль ER стресса и путей UPR в развитии жировой болезни печени интенсивно исследуется (см. Обзор [18]). Здесь мы стремимся изучить доказательства, касающиеся роли путей UPR в модуляции транскрипционной регуляции липидного метаболизма. Кроме того, будут обсуждены потенциальные терапевтические подходы, направленные на стрессовую реакцию ER при ожирении и дислипидемии.

    2. Регуляция транскрипции липидного метаболизма

    Идентифицирован ряд ключевых факторов транскрипции, которые регулируют липогенез в печени и окисление жирных кислот. К ним относятся стерин-регуляторный элемент-связывающий белок-1c (SREBP-1c), Х-рецептор печени (LXR), рецепторы, активируемые пролифератором пероксисом (PPAR), и белок-связывающий элемент, чувствительный к углеводам (ChREBP). Ферменты, такие как глюкокиназа (GK), пируваткиназа печени (LPK), ацетил-КоА-карбоксилаза (ACC), синтаза жирных кислот (FAS) и стеароил-КоА-десатураза-1 (SCD-1) имеют решающее значение для биохимического превращения глюкозы в жирную кислоту. кислоты и ТГ [19, 20].

    SREBP-1c, член семейства транскрипционных факторов SREBP, считается основной движущей силой липогенеза печени и развития жировой болезни печени, известной как стеатоз печени [21, 22]. Существует три изоформы: SREBP-1a, -1c и -2. SREBP синтезируются как неактивные предшественники, связанные с мембраной ER [23]. В то время как SREBP-1a / -2 активирует гены синтеза холестерина, SREBP-1c отвечает за регуляцию генов, участвующих в путях синтеза FA и TG [24]. В условиях избытка стеролов SREBP удерживаются в ER посредством взаимодействия с SCAP, заякоренной молекулой, и Insig, трансмембранным белком ER.Комплекс SREBP-SCAP высвобождается из Insig в ​​условиях дефицита стерола. SCAP помогает транспортировать SREBP из ER в golgi для расщепления протеазами сайтов 1 и 2 [25]. После протеолитического расщепления активная зрелая форма SREBP перемещается в ядро, где индуцирует гены, необходимые для биосинтеза и поглощения липидов [26].

    SREBP-2 – основной фактор транскрипции, ответственный за регуляцию путей биосинтеза холестерина [27]. Холестерин является предшественником биосинтеза стероидов и играет важную роль в мембранной биологии.Избыточный неэтерифицированный внутриклеточный холестерин может приводить к нарушению мембран и токсичности клеток и, следовательно, должен строго регулироваться [28]. Следовательно, в условиях дефицита стерола SREBP-2 расщепляется и перемещается в ядро, обеспечивая экспрессию его генов-мишеней, включая HMG-CoA редуктазу, фермент, ограничивающий скорость биосинтеза холестерина [29, 30].

    SREBP-1c является преобладающей изоформой и основным регулятором синтеза липидов в печени [31]. Избыточная экспрессия активной формы SREBP-1 в печени приводит к стеатозу печени из-за повышенного синтеза, поглощения и накопления ТГ [32], в то время как потеря SREBP-1 связана с заметным снижением липогенеза и стеатоза печени [32]. 22, 33].Интересно, что протеолитическое расщепление SREBP-1c не зависит от истощения стеролов [34]. Протеолитическое расщепление и активация SREBP-1c стимулируется инсулином [35]. Инсулино-опосредованная активация SREBP-1c происходит через субстрат-1 рецептора инсулина (IRS1) и активацию его нижестоящих мишеней протеинкиназы B (PKB / Akt) и мишени рапамицина 1 (mTORC1) у млекопитающих [34]. Хотя точный механизм, с помощью которого инсулин стимулирует расщепление SREBP-1c, не совсем понятен, было показано, что инсулин ведет к фосфорилированию ER-связанного неактивного SREBP-1c, увеличивая его посттрансляционный процессинг [36].Более того, инсулин репрессирует мРНК Insig2, которая, как считается, усиливает активацию SREBP-1c [37, 38].

    Активность SREBP-1c также может быть индуцирована через рецептор ядерного гормона, рецептор, активируемый пероксисомами-пролифератором- γ (PPAR γ ) [39], а также активность X рецептора печени (LXR) [20], оба из которые играют решающую роль в липогенезе. Лиганд-активированный ядерный PPAR γ гетеродимеризуется с ретиноидными X рецепторами (RXR), что приводит к экспрессии его генов-мишеней, таких как CD36, транспортный белок жирных кислот, участвующий в транспорте и метаболизме внутриклеточной ЖК [40].В конечном счете, активность PPAR γ позволяет транскрипцию генов, участвующих в стимулировании липогенеза [41]. Кроме того, были идентифицированы петли положительной обратной связи, в которых активность SREBP-1c увеличивает образование лигандов PPAR γ , что приводит к его активации [42]. PPAR γ также приводит к экспрессии гена LXR α , который является мощным активатором генов-мишеней SREBP-1c [40]. Активность PPAR α , с другой стороны, регулирует пути пероксисомального, микросомального и митохондриального окисления ЖК посредством транскрипционно регулирующих ферментов, участвующих в этих путях [40].Интересно, что LXR конкурирует с PPAR α за гетеродимеризацию RXR α , тем самым репрессируя передачу сигналов RXR α -PPAR α . Это, в свою очередь, подавляет активность LXR-SREBP-1c [40]. Это перекрестное взаимодействие может гарантировать, что липогенный и липолитический пути не активируются одновременно. Наконец, экспрессия липогенных и гликолитических генов также может регулироваться с помощью ChREBP, фактора транскрипции, чувствительного к высоким уровням глюкозы и важного для регуляции экспрессии LPK, фермента, необходимого для гликолиза печени [43].

    Помимо регуляции липогенных и липолитических путей, поглощение жирных кислот и секреция липопротеинов также важны для гомеостаза липидов. Экспрессия PPAR α , например, приводит к мобилизации и транспорту катаболизированных жирных кислот за счет индукции экспрессии ферментов, таких как белок, связывающий жирные кислоты (FABP) и транслоказа жирных кислот (FAT) [40]. Жирные кислоты подвергаются этерификации с образованием ТГ, которые могут выводиться из печени в виде частиц ЛПОНП. АпоВ является ключевым компонентом частиц ЛПОНП, а микросомальный белок-переносчик триацилглицерина (МТР) позволяет добавлять ТГ к апоВ, образуя частицу ЛПОНП.Однако общая скорость сборки VLDL зависит от скорости синтеза апоВ в ER [40].

    3. Активация ER и UPR

    ER – это мембранная органелла с несколькими критическими клеточными функциями. Во-первых, это место, где растущие полипептиды складываются в свою правильную конформацию и происходят любые необходимые посттрансляционные модификации, такие как гликозилирование и образование дисульфидной связи. Эту задачу выполняют резидентные шапероны и фолдазы ER, а также протеин-дисульфидизомеразы (PDI) [11].Во-вторых, в ЭПР происходит синтез фосфолипидов, что делает возможным расширение липидных бислоев в клетке [1]. В-третьих, ER является основным местом хранения ионов кальция, которые необходимы для клеточных сигнальных процессов [44]. В-четвертых, ферменты, такие как цитохром p450 в ER, обеспечивают эффективный метаболизм лекарств [45].

    Известно, что ряд физиологических, фармакологических и патологических состояний нарушает гомеостаз ER и влияет на его способность к сворачиванию белков. Неспособность клетки эффективно сворачиваться и секретировать белки определяется как стресс ER.Клетки выработали механизмы адаптации к неблагоприятным условиям, чтобы поддерживать гомеостаз и выжить. Одним из таких механизмов совладания является активация UPR в ответ на стрессовые состояния ER [46, 47]. Активация UPR в конечном итоге приводит к (i) увеличению способности ER к укладке белков за счет увеличения ER и увеличения экспрессии шаперонов и фолдаз, (ii) ингибированию трансляции белка и (iii) ER-ассоциированной деградации белка (ERAD). неправильно свернутых белков [48]. Если стрессовые состояния ER не разрешены, может наступить гибель клеток, вызванная ER-стрессом.Как правило, гибель клеток, связанная со стрессом ER, происходит через активацию каспаз [49, 50]; однако также наблюдались каспазонезависимый некроз и аутофагия [51].

    UPR в клетках млекопитающих состоит из трех сигнальных ветвей, которые инициируются тремя трансмембранными сенсорами ER, инозит-требующим протеином 1 (IRE1), двухцепочечной РНК-зависимой протеинкиназоподобной ER-киназой (PERK) и активирующей транскрипцию. фактор 6 (ATF6). Активация этих сенсоров зависит от диссоциации ER-резидентного шаперона, регулируемого глюкозой белка, размером 78 кДа (GRP78), также известного как BiP, из их люминальных доменов [52].Это происходит во время стрессовых состояний ER, когда GRP78 необходим для сворачивания белков в ER и, таким образом, рекрутируется от IRE1, PERK и ATF6, тем самым активируя UPR. Активация путей UPR часто используется как индикатор стресса ER из-за технических трудностей прямого измерения нарушенной целостности ER или белковых агрегатов в ER [1]. На рис. 1 представлен обзор путей передачи сигналов UPR млекопитающих.


    Гомодимеризация и аутофосфорилирование PERK после диссоциации GRP78 приводит к его киназной активности.PERK фосфорилирует α субъединицу эукариотического фактора инициации 2 (eIF2), что приводит к ослаблению трансляции [53]. Трансляция некоторых мРНК с короткими открытыми рамками считывания в 5′-UTR усиливается за счет фосфорилирования eIF2 α . ATF4 является примером такой мРНК, и его экспрессия приводит к активации гомологичного белка C / EBP (CHOP), который является проапоптотическим фактором транскрипции [54]. GADD34 (белок 34, вызывающий остановку роста и повреждение ДНК) индуцируется CHOP, который действует, дефосфорилируя eIF2 α как петлю отрицательной обратной связи и освобождая клетку от репрессии трансляции во время длительного стресса ER [55].

    Подобно PERK, IRE1 представляет собой трансмембранную протеинкиназу / эндонуклеазу рецептора серина / треонина, которая при диссоциации GRP78 гомодимеризуется, что приводит к аутофосфорилированию и активации его киназных и эндорибонуклеазных функций [48]. Развернутые белки также могут напрямую связываться с IRE1, способствуя его гомодимеризации и аутофосфорилированию [56-58]. Активация IRE1 приводит к сплайсингу мРНК XBP1 , процессу, при котором вырезается 26-нуклеотидная последовательность мРНК XBP1 , что приводит к сдвигу в ее рамке считывания.В отличие от несплайсированного белка XBP1, который быстро деградирует, сплайсированный XBP1 ( XBP1s ) кодирует фактор транскрипции bZIP с мощным доменом трансактивации [59]. XBP1s перемещается в ядро, где приводит к экспрессии ряда генов-мишеней UPR, включая гены, участвующие в сворачивании и секреции белков, деградации белков и транслокации ER [1, 60]. В соответствии с его генами-мишенями транскрипции, XBP1 необходим для секреторной функции некоторых высокосекреторных типов клеток, таких как продуцирующие антитела плазматические клетки [61].

    ATF6, третье плечо UPR, состоит из двух трансмембранных факторов транскрипции bZIP, ATF6 α и ATF6 β , которые в нормальных условиях удерживаются в ER в комплексе с GRP78 [62]. ER стресс и диссоциация GRP78 от ATF6 приводит к его транслокации в Гольджи, где он расщепляется протеазами сайта 1 и сайта 2, процесс подобен процессу SREBP. Последовательный протеолиз с помощью S1P и S2P приводит к высвобождению N-концевого цитозольного домена ATF6, который затем при входе в ядро ​​активирует гены-мишени UPR [63].Среди этих генов-мишеней есть XBP1, CHOP и ER шапероны, такие как GRP78, которые позволяют ER справляться с повышенной потребностью в сворачивании белков [62, 64]. Интересно, что ATF6 и XBP1 обладают очень сходной специфичностью связывания ДНК [60] и могут гетеродимеризоваться, предполагая, что они могут иметь общие гены-мишени [65].

    4. Стресс ER и метаболизм липидов

    Уже около десяти лет известно, что стресс ER может приводить к изменению липидного обмена и стеатозу печени. Исследование нашей группы продемонстрировало, что индуцированный гомоцистеином стресс ER может приводить к стеатозу печени и изменению путей биосинтеза холестерина и TG как в культивируемых клетках, так и в печени мышей с гипергомоцистеинемией [66].Избыточная экспрессия GRP78, который ослабляет стресс ER и активацию UPR, снижает стеатоз печени за счет снижения активности SREBP-1c [5]. Совсем недавно определенные ветви UPR и их нижестоящие сигнальные молекулы были исследованы на клеточных культурах и на животных моделях, чтобы расшифровать их функцию и роль в метаболизме липидов. В настоящее время хорошо установлено, что различные компоненты сигнальной сети UPR играют роль в регуляции липидного метаболизма [4-10]. Рисунок 2 суммирует взаимодействия между различными компонентами передачи сигналов UPR и липидного метаболизма.


    4.1. PERK Pathway

    Активация PERK временна и часто бывает трудно обнаружить [10], но недавно подход с использованием геля Phos-tag оказался успешным инструментом для обнаружения фосфорилирования PERK [67]. Кроме того, статус фосфорилирования eIF2 α , нижестоящей мишени PERK, часто оценивается для мониторинга активности PERK. Изменения статуса питания, такие как голодание и кормление, приводят к изменению статуса фосфорилирования eIF2 α .Пост с последующим 4-часовым кормлением приводит к увеличению уровней фосфо-eIF2 α в печени, которые были еще выше у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров [10]. Для изучения эффектов нарушенной PERK-eIF2a-зависимой передачи сигналов UPR были получены трансгенные мыши с усиленной экспрессией GADD34 [10]. GADD34, связываясь с протеинфосфатазой 1, специфически дефосфорилирует eIF2 α . Следовательно, эти мыши были дефектны в активации программы экспрессии генов после фосфорилирования eIF2 α при кормлении и в условиях тяжелого стресса ER [10].Тщательное изучение метаболических изменений у трансгенных мышей показало, что дефектная передача сигналов, опосредованная eIF2 α , приводит к гипогликемии натощак, снижению запасов гликогена в печени и повышению чувствительности к инсулину. Кроме того, при диетическом стрессе из-за диеты с высоким содержанием жиров у трансгенных мышей наблюдалось снижение гепатостеатоза и повышенная чувствительность к инсулину по сравнению с мышами дикого типа [10]. Экспрессия PPAR γ и его липогенных генов-мишеней снижалась у трансгенных мышей с дефектом фосфорилирования eIF2 α только при условии, что они получали диету с высоким содержанием жиров.Подавленная экспрессия белков C / EBP α и C / EBP β наблюдалась также в печени трансгенных мышей [10].

    Rutkowski et al. генерировали мышей, несущих мутацию S51A в eIF2 α , что делало их неспособными фосфорилировать eIF2 α и, следовательно, позволяя конститутивную экспрессию нефосфорилированной формы eIF2 α [7]. Эта модель трансгенных мышей была также использована для изучения PERK / eIF2 α плеча UPR и его роли в липогенезе печени, опосредованном ER-стрессом [7].Подобно открытиям Oyadomari et al., Мыши с конститутивной экспрессией eIF2 α также демонстрировали подавленную экспрессию белка C / EBP α в печени. Однако, в отличие от них, после провокации туникамицином у этих мышей развился ожирение печени [7]. Эти различия указывают на источник и тяжесть ER-стресса (хронический и адаптивный диетический стресс по сравнению с прямым и острым ER-стрессом) как важные факторы в регуляции липидного обмена.

    Другое недавнее исследование изучало роль PERK в регуляции липогенеза в адипоцитах и ​​эпителиальных клетках молочных желез [4].Отсутствие PERK в эмбриональных фибробластах мыши, дифференцирующихся в адипоциты, и в эпителии молочной железы ослабляет липогенез и экспрессию генов, таких как SREBP1 , SCD1 , FAS и ACL [4]. В результате молочные железы от матерей с дефицитом PERK имели более низкое содержание ТГ и ЖК, что приводило к задержке роста у детенышей. Это исследование также продемонстрировало, что активация SREBP1 зависит от снижения трансляции Insig1, которое происходит из-за PERK и eIF2 α -зависимого ослабления трансляции [4].

    Благодаря своим открытым рамкам считывания, расположенным выше по течению, мРНК ATF4 входит в число транскриптов, которые избегают глобального ослабления трансляции, которое происходит при фосфорилировании eIF2 α . Мыши с нокаутом ATF4 демонстрируют более мелкую белую жировую ткань по сравнению с общей массой тела [68], что побудило их к более тщательному изучению. Yoshizawa et al. показали, что ATF4 изменяет метаболизм глюкозы за счет снижения чувствительности к инсулину в печени, жировой и мышечной ткани [68]. Wang et al.сообщили о снижении экспрессии липогенных генов и повышенном бета-окислении в белой жировой ткани мышей с нокаутом ATF4 [69]. Интересно, что эти наблюдения не воспроизводились в первичных культурах клеток, что привело к идентификации остеобластной экспрессии ATF4 как регулятора энергетического гомеостаза всего тела [68]. Взятые вместе, эти результаты предполагают, что путь PERK-eIF2 α играет важную роль в стимулировании липогенеза как в печени, так и в других тканях.

    4.2. IRE Pathway

    Недавнее исследование Zhang et al. продемонстрировали, что IRE1 α играет важную роль в предотвращении вызванного стрессом ER стеатоза печени [9]. Учитывая, что Ire1 α -нулевая мышь погибает во время эмбриогенеза, были получены гепатоцит-специфичные мыши Ire1 α -null ( Ire1 α Hepfe / – ), чтобы понять функцию IRE1 α. в гепатоцитах. Эти мыши казались фенотипически нормальными в отсутствие стрессовой нагрузки.Однако обработка мышей Ire1 α Hepfe / – туникамицином, агентом, вызывающим ER-стресс, который ингибирует N-гликозилирование белка [46], привела к выявлению дефектной адаптации к ER-стрессу и измененному метаболизму липидов. в отсутствие IRE1 α [9]. Экспрессия индуцированных стрессом ER проапоптотических факторов транскрипции ATF4, CHOP и ATF3 была увеличена в печени мышей Ire1, обработанных туникамицином, α Hepfe / – по сравнению с контрольными мышами.Количество TUNEL-положительных апоптотических клеток и экспрессия расщепленной каспазы-3 также была выше в печени Ire1 α Hepfe / – [9]. Кроме того, оценка содержания жира в печени и липидов плазмы показала, что в печени Ire1 α Hepfe / – наблюдается усиленный стеатоз печени и снижение липидов плазмы из-за подавления секреции апоВ-содержащих липопротеинов. Повышенная экспрессия ключевых липогенных факторов транскрипции, таких как PPAR γ , C / EBP β , ChREBP и LXR α , и более высокая экспрессия мРНК, кодирующих липогенные ферменты, такие как SCD1, DGAT2, DGAT1 и ACC1, наблюдались в году. Ire1 α Hepfe / – печени, особенно после лечения туникамицином [9].Взятые вместе, эти данные предполагают, что IRE1 α необходим для подавления накопления липидов в печени, особенно в условиях тяжелого стресса ER.

    Отчет Икбала и др. продемонстрировали, что IRE1 β может также играть важную роль в метаболизме липидов, прежде всего в клетках кишечника [70]. Ire1 β – / – мыши, получавшие диету с высоким содержанием жиров и холестерина, развивали гиперлипидемию из-за повышенной экспрессии микросомального белка-переносчика триглицеридов (MTP) в энтероцитах, что приводило к увеличению секреции хиломикронов [70].

    Интересно, что XBP-1, фактор транскрипции, расположенный ниже активации IRE1, играет роль в регуляции липидов печени независимо от того, является ли он медиатором ответа на стресс ER [6]. Xbp1- нулевых мышей погибают во время эмбриогенеза; однако делеция XBP1 в печени приводит к гиподислипидемии и снижению экспрессии генов, кодирующих липогенные ферменты, такие как DGAT2, SCD1 и ACC2 [6]. В печени мышей с делецией XBP1 снижена секреция печеночного ТГ и синтез липидов, но скорость обмена белка апоВ не пострадала [6].Эти данные показали, что XBP1 необходим для синтеза липидов de novo в печени. В то время как дефицит XBP1 в печени сам по себе не вызывает ER стресса или каких-либо явных аномалий печени или тела, имеются доказательства повышенной активации его вышестоящей киназы IRE1, вероятно, из-за механизма регуляторной обратной связи [6]. Это может частично объяснить, почему отсутствие печеночного IRE1 α ведет к увеличению накопления липидов, тогда как дефицит его нижестоящей мишени XBP1 не влияет на стеатоз.Повышенная активация IRE1, которая необходима для подавления липогенеза, может влиять на фенотипический результат у мышей, дефицитных по печеночному XBP1. XBP1, вероятно, не регулирует ER стресс-опосредованный стеатоз, поскольку индуцированная туникамицином жировая ткань печени возникает как в присутствии, так и в отсутствие сплайсированного XBP1 [7]. Имеются данные, свидетельствующие о том, что в адипоцитах XBP1 связывается с промоторной областью C / EBP α , которая способствует адипогенезу и отложению липидов [71]. XBP1 также играет важную роль в синтезе фосфатидилхолина, основного фосфолипида мембраны ER, который делает возможным биогенез и экспансию ER в условиях стресса ER [72].

    4.3. ATF6 Pathway

    ATF6 и SREBPs представляют собой связанные с мембраной ER транскрипционные факторы, и их активация зависит от расщепления теми же протеазами в Golgi с последующей ядерной транслокацией N-концевого фрагмента в ядро ​​[63, 73]. ER стресс был связан с активацией и расщеплением как ATF6, так и SREBP2 [64, 74, 75]. Тщательное изучение взаимосвязи между активностью ATF6 и SREBP2-опосредованным липогенезом показало, что ядерный ATF6 взаимодействует с ядерной формой SREBP2 и тем самым противодействует регулируемой SREBP2 транскрипции липогенных генов и накоплению липидов в культивируемых клетках печени и почек [73].Авторы предполагают, что эта негативная регуляция активности SREBP2 за счет накопления ATF6 в ядре позволит клетке справиться с условиями стресса ER и сэкономить клеточные энергетические ресурсы.

    В нескольких недавних исследованиях была изучена роль ATF6 in vivo путем изучения роли ER-стресса на жировую болезнь печени и образование липидных капель у мышей с нокаутом ATF6 α [7, 76, 77]. Интересно, что аналогично мышам Ire1 α Hepfe / – , мыши ATF6 α -нокаут не проявляли явного фенотипа в физиологических условиях; однако при стрессовом поражении ER путем инъекции туникамицина печень мышей с нокаутом не могла восстановиться [76, 77].В печени мышей с нокаутом ATF6 α , которым инъецировали туникамицин, были обнаружены признаки дисфункции, измеренные по уровню АЛТ в сыворотке, содержанию белка и уровням альбумина [76]. Более того, в печени мышей с нокаутом наблюдается значительное снижение экспрессии шаперонов ER после инъекции туникамицина и увеличение количества TUNEL-положительных апоптотических клеток, что позволяет предположить, что ATF6 защищает гепатоциты от повреждений, вызванных стрессом ER и апоптоза [76]. Различия, наблюдаемые у мышей с нокаутом ATF6 α , которым вводили туникамицин, по сравнению с мышами дикого типа, вероятно, не связаны с повышенной цитотоксичностью туникамицина у мышей с нокаутом ATF6 α , поскольку не было отмечено значительных различий в повышающей регуляции цитохрома. Изоформы P450 и расщепление ядерного PARP между группами мышей [7].

    Фенотипическим результатом стрессового инсульта ER у мышей с нокаутом ATF6 α был стеатоз печени, вызванный индукцией образования липидных капель за счет снижения β -окисления FA и ослабления образования VLDL [76]. В частности, наблюдалась устойчивая экспрессия CHOP в печени мышей с нокаутом ATF6 α по сравнению с мышами дикого типа, а также снижение экспрессии PPAR α и уровней белка апоВ-100, способствуя накоплению липидов в печень [7, 76]. De novo липогенез был исключен как механизм повышенного накопления липидных капель в печени этих мышей, поскольку экспрессия липогенных генов ( SCD1 , FASN и DGAT2 ) подавлялась в инъецированном туникамицином ATF6 α -нокаут печени мышей [7]. Кроме того, несмотря на то, что стеатоз был наиболее очевидным фенотипом, при более тщательном изучении было обнаружено, что после 48 часов лечения туникамицином, мыши с нокаутом ATF6 α стали чрезвычайно устойчивыми к экзогенному инсулину [7].Это открытие интуитивно понятно, учитывая, что стресс ER может привести к инсулинорезистентности [12]. Взятые вместе, результаты этих исследований показывают, что потеря ATF6 предрасполагает печень к индуцированной стрессом резистентности к инсулину и накоплению липидов.

    Исследования, проведенные на сегодняшний день, предполагают, что липогенные гены и метаболизм липидов по-разному регулируются в физиологических условиях, таких как кормление с высоким содержанием углеводов или жиров, по сравнению с острыми или неразрешенными стрессовыми состояниями ER, которые возникают при введении мышам туникамицина.Например, в то время как XBP1 увеличивает липогенез de novo в печени, его восходящая киназа IRE1 α или ATF6, которая имеет общие сайты связывания ДНК с XBP1, защищает от накопления липидов в печени. Действительно, недавнее исследование Rutkowski et al. продемонстрировали, что именно острая или неразрешенная форма стресса ER приводит к стеатозу печени [7]. Инъекция туникамицина мышам, дефицитным по одному из компонентов передачи сигналов UPR, приводила к хронической активации CHOP, дефектному фосфорилированию eIF2 α и снижению экспрессии гена C / EBP α [7].Сообщалось, что CHOP по крайней мере частично ответственен за подавление экспрессии генов, наблюдаемое у мышей, которым вводили туникамицин, с нарушенной передачей сигналов UPR [7]. В то время как мыши дикого типа демонстрировали быструю, но временную индукцию CHOP, ATF6-нокаут и Ire1 α Hepfe / – мыши демонстрировали стойкую повышающую регуляцию CHOP и ядерную локализацию [7]. CHOP может гетеродимеризоваться с семейством транскрипционных факторов C / EBP в ядре, репрессируя экспрессию их целевого гена [78].Отрицательная регуляция C / EBP α за счет пролонгированной ядерной экспрессии CHOP из-за неразрешенного стресса ER, по-видимому, играет ключевую роль в глубоком нарушении метаболизма в условиях тяжелого стресса ER, что приводит к ожирению печени. Действительно, промоторная область как Srebp1 , так и Ppar α обладает потенциальными сайтами связывания для C / EBP α [7]. Дифференциальные эффекты острых / неразрешенных стрессовых состояний ER по сравнению с вызванными диетой адаптивными стрессовыми состояниями ER также объясняют, почему фосфорилирование eIF2 α может приводить к стеатозу печени в одной модели исследования, в то время как дефектное фосфорилирование eIF2 α может ускорять накопление липидов и стеатоз в другом исследовании.

    5. Влияние липидов на стресс ER

    Связь между стрессом ER и метаболизмом липидов является двунаправленной. В то время как активация путей стресса ER может приводить к липогенезу и изменению гомеостаза липидов, липиды и аберрантный метаболизм липидов также могут вызывать стресс ER [79–82]. Насыщенные жирные кислоты, такие как пальмитат и стеарат, являются известными индукторами ER-стресса в различных типах клеток и могут модулировать сигналы выживания и апоптоза в клетке [81, 82]. В недавнем исследовании был проведен сравнительный протеомный и липидомный анализ фракционированных ЭПР из худых и тучных тканей печени [79].Результаты предполагают обогащение метаболических ферментов, участвующих в метаболизме липидов, и подавление генов синтеза ER-ассоциированных белков в протеоме ER, страдающем ожирением. Эти находки предполагают, что ER в клетках печени с ожирением переходит от основного места синтеза белка к выполнению функций липидного синтеза и липидного метаболизма [79]. Кроме того, анализ показал, что существует большая доля синтезированных de novo насыщенных жирных кислот, включенных в липиды ER печени, чем диетических полиненасыщенных жирных кислот.Другим интересным открытием было увеличение доли фосфатидилхолина (PC) по сравнению с фосфатидилэтаноламином (PE), оба изобилующие фосфолипидами мембран ER, в ER печени мышей с ожирением [79]. Повышенное соотношение PC / PE привело к нарушению транспортной активности кальция насоса SERCA, что привело к нарушению удержания кальция в ER. Поскольку кальций ER важен для гомеостаза ER и функции шаперонов, такие изменения в концентрациях кальция могут приводить к неправильной укладке белков и стрессу ER.Это, по-видимому, правдоподобный механизм стресса ER в печени при ожирении [79]. Печеночный стресс ER может способствовать липогенезу de novo и инсулинорезистентности, как описано выше, что, в свою очередь, может привести к дальнейшему обострению стрессовой ситуации ER, создавая порочный круг.

    6. Терапевтический потенциал, направленный на стресс ER при дислипидемии и ожирении

    Стресс ER и активация UPR были вовлечены в патогенез ряда заболеваний, таких как диабет, ожирение, рак, почечные, сердечно-сосудистые и нейродегенеративные заболевания, а также ожирение. заболевание печени [48, 83–86].Таким образом, потенциальные способы ослабления стресса ER и активации UPR предоставят возможности для фармакологического вмешательства при широком спектре заболеваний. Недавнее исследование впервые показало, что у людей с ожирением инсулинорезистентные субъекты экспрессируют маркеры ER стресса в своей белой жировой ткани [17]. Точно так же связь между стрессом ER и ожирением была обнаружена у субъектов с ожирением, не страдающих диабетом [15]. Снижение веса, опосредованное операцией обходного желудочного анастомоза, у пациентов с ожирением было эффективным для снижения ER стресса в жировой и печеночной тканях и улучшения чувствительности к инсулину [16].Более того, когда ER стресс был снижен за счет гиперэкспрессии GRP78 в печени у ob / ob мышей, содержание TG в печени и холестерина снижалось, а чувствительность к инсулину улучшалась [5]. Эти данные вместе с данными на грызунах, указывающими на наличие стресса ER в тканях животных с ожирением [12, 13], предполагают сильную связь между стрессом ER и ожирением. Следовательно, ER служит важной новой мишенью для лечения ожирения и его метаболических осложнений.

    Использование малых молекул, называемых химическими шаперонами, было исследовано на ряде моделей заболеваний в качестве потенциальных инструментов для снижения стресса ER и предотвращения активации путей UPR.Эти шапероны, подобные молекулярным шаперонам, неселективно стабилизируют мутантные белки и помогают в их укладке и перемещении через мембраны [87]. Большинство химических шаперонов являются осмолитами и уравновешивают клеточное осмотическое давление. Их можно разделить на 3 класса: углеводы (например, глицерин и сорбитол), аминокислоты (например, глицин и таурин) и метиламины (например, бетаин) [87, 88]. Недостатком использования большинства химических шаперонов является их неспецифичность и необходимость в высоких дозах для эффективных свойств фолдинга белка.Однако два таких химических шаперона, 4-фенилмасляная кислота (4-PBA) и тауроурсодезоксихолевая кислота (TUDCA), были одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) и используются у людей. В настоящее время 4-PBA одобрен для использования у детей с нарушениями цикла мочевины в качестве поглотителя аммиака, в то время как TUDCA тестируется на его печенозащитные свойства при холестатической болезни печени у людей [87].

    Низкомолекулярная жирная кислота 4-PBA была протестирована на ряде моделей заболеваний на предмет ее способности способствовать сворачиванию и перемещению белков, в конечном итоге снимая стресс ER [13, 89–98].Свойство шаперонирования 4-PBA было впервые выявлено при исследовании его влияния на транслокацию и транспорт мутантного белка-регулятора трансмембранной проводимости при муковисцидозе (CFTR). Добавление 4-PBA к клеткам позволило стабилизировать мутантный белок CFTR и облегчить их перемещение к клеточной мембране [99]. В дополнение к своим шаперонным свойствам, 4-PBA также обладает активностью ингибитора HDAC и исследуется в качестве противоопухолевого препарата [100–102].

    Другим эффективным реагентом, обладающим шаперонными свойствами, является TUDCA, которую можно классифицировать как гидрофильную эндогенную желчную кислоту [87].TUDCA обладает антиапоптотическими свойствами, уменьшая отток кальция и блокируя активацию каспазы-12, опосредованную ER-стрессом [103]. Кроме того, TUDCA также активирует пути выживания клеток, такие как передача сигналов PI3K, тем самым ингибируя гибель клеток [104]. Помимо этих сигнальных свойств, TUDCA может взаимодействовать с рецептором минералокортикоидов и способствует его диссоциации от цитозольных шаперонов, тем самым предотвращая его транслокацию в ядро ​​для транскрипционной активности. В случае первичных нейронов добавление TUDCA было эффективным для предотвращения апоптоза, индуцированного амилоидным бета-пептидом, благодаря его свойствам шаперонирования [105].

    В последние годы несколько исследований выявили положительное влияние добавок 4-PBA и TUDCA на инсулинорезистентность, ожирение и диабет. Пероральное введение 4-PBA и TUDCA тучным и инсулинорезистентным мышам ob / ob нормализовало гипергликемию, восстановило чувствительность к инсулину в печени, мышцах и белом жире, а также уменьшило жировую болезнь печени [92]. Наша группа исследовала влияние добавок 4-PBA на ожирение, вызванное диетой. С этой целью мышей C57BL / 6 помещали на диету с высоким содержанием жиров с добавлением 4-PBA в питьевую воду или без него.Мыши, получавшие 4-PBA, набирали значительно меньший вес, демонстрировали более низкие уровни глюкозы, ТГ и лептина в плазме и имели меньшие адипоциты по сравнению с мышами, получавшими только диету с высоким содержанием жиров [89]. Химические шапероны также обладают шаперонной активностью в центральной нервной системе [13, 106]. Лептин, гормон адипоцитов, который действует на нейроны гипоталамуса, подавляя аппетит, играет важную роль в регулировании расхода энергии и массы тела [107]. Стресс ER может быть одним из факторов, приводящих к резистентности к лептину в головном мозге, так как инъекция туникамицина, стресс ER гипоталамуса, вызванный ER-стрессором, повышенное потребление пищи и увеличение веса, несмотря на повышенную концентрацию лептина в крови [13].Было показано, что как 4-PBA, так и TUDCA эффективны в снижении стресса гипоталамического ER и повышении чувствительности нейронов к лептину, тем самым снижая массу тела в генетических моделях и моделях ожирения, индуцированного диетой [107]. В контексте атеросклероза 4-PBA был эффективен для защиты макрофагов от стресса ER и апоптоза, вызванного пальмитатом в культуре [108]. Снижение стресса ER и апоптоза также наблюдалось в макрофагах в атеросклеротических поражениях мышей, получавших 4-PBA, которые были меньше по размеру [108].Эти данные показывают, что лечение 4-PBA может защитить клетки от вредного воздействия накопления липидов на прогрессирование заболевания.

    ER стресс был связан с жировой болезнью печени и повреждением печени [109, 110]. Липид-индуцированный стресс ER подавляет секрецию апоВ100 в клетках печени, способствуя развитию стеатоза [111]. Обработка клеток гепатомы 4-PBA приводит к ингибированию липид-индуцированного стресса ER и усилению секреции апоВ100 [111]. В соответствии с исследованиями макрофагов и прогрессирования атеросклероза, снижение липид-индуцированного ER стресса в гепатоцитах также защищает клетки от ER-ассоциированного апоптоза [112].Поскольку гепатоцеллюлярное повреждение и повреждение могут привести к прогрессированию жировой болезни печени в стеатогепатит [113, 114], блокирование ER стресса служит важной стратегией лечения [95]. В недавнем исследовании изучалось влияние перорального приема TUDCA на стеатоз печени и экспрессию печеночных генов у мышей ob / ob [115]. Ян и др. обнаружили значительное снижение содержания жира в печени и снижение экспрессии генов, участвующих в липогенезе de novo при лечении TUDCA [115].Однако они не обнаружили никаких различий в массе тела или чувствительности к инсулину в течение трех недель исследования. Изучение влияния перорально вводимого TUDCA на чувствительность к инсулину у людей с ожирением показало 30% улучшение чувствительности к инсулину в мышцах и тканях печени, но никаких изменений содержания ТГ в печени не наблюдалось [116]. Различия в механизме действия между пероральным лечением и внутрибрюшинным введением TUDCA могут объяснить некоторые из этих противоположных результатов [115].

    Эффективность химических шаперонов, таких как 4-PBA и TUDCA, в качестве стратегии лечения дислипидемии, сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и ожирения требует дальнейшего изучения на людях. И 4-PBA, и TUDCA имеют дополнительные функции, которые могут прямо или косвенно облегчить стрессовые состояния ER. Исследование открытия новых химических и биологических подходов к усилению функции ER и облегчению транспортировки белков было бы полезным для лечения заболеваний, связанных со стрессом ER.Более того, способы нацеливания на конкретные пути UPR позволят повысить специфичность нацеливания на стресс ER при различных болезненных состояниях [87]. В настоящее время небольшие молекулы, которые могут нацеливаться на IRE1 α и изменять его эндонуклеазную активность, дают надежду на дальнейшие исследования. Эти ингибирующие киназу аттенюаторы РНКаз могут также избирательно усиливать сплайсинг мРНК XBP1 и приводить к предотвращению апоптотической гибели клеток, одновременно ослабляя опосредованный IRE1 α распад мРНК, такой как те, которые кодируют шапероны ER [117].Недавнее открытие, что развернутые пептиды могут напрямую связываться с IRE1 и способствовать его олигомеризации и активации, предполагает, что соединения, которые могут нацеливаться на его пептид-связывающую бороздку и интерфейс олигомеризации, могут быть эффективными при регуляции активности IRE1 [58]. Наконец, учитывая проблемы с прямым измерением стресса ER, системы анализа, которые могут оценить действительный стресс ER клетки, окажутся полезными [118].

    7. Выводы

    Все больше данных связывают стресс ER и активацию UPR с заболеваниями, связанными с метаболизмом липидов.Пути передачи сигналов UPR и активация факторов транскрипции, таких как XBP1 и ATF6, играют новую роль в контроле транскрипционной регуляции липогенеза. В то время как IRE1 α сам по себе защищает от липогенеза, вызванного ER-стрессом, и стеатоза печени, его нижестоящий медиатор XBP1 способствует транскрипции генов, участвующих в биосинтезе жирных кислот и холестерина. Фосфорилирование eIF2 α ниже PERK влияет на транскрипционную активность C / EBP, PPAR γ и SREBP-1c, тем самым приводя к накоплению липидов и стеатозу печени в условиях диеты с высоким содержанием жиров.Подобно IRE1 α , ATF6 α также защищает от вызванного стрессом ER стеатоза и образования липидных капель у мышей. Кроме того, ядерный ATF6 ослабляет SREBP2-опосредованный липогенез. Точные механизмы, с помощью которых сигнальные пути стресса ER влияют на гомеостаз липидов, не полностью изучены. Учитывая временные различия в активации трех ветвей UPR, более тщательное изучение каждой ветви UPR позволит лучше понять, как различные компоненты этой сигнальной сети влияют на липогенез и прогрессирование заболевания.Такие исследования еще больше улучшат наше понимание биологических и фармакологических инструментов, необходимых для эффективного лечения ER-ассоциированных заболеваний.

    Благодарности

    Авторы хотели бы поблагодарить Хамеда Бассери (медицинский факультет, Университет Оттавы) за его помощь в разработке и подготовке рисунков. Р. К. Остин поддерживается грантами Фонда сердца и инсульта Онтарио и Канадских институтов исследований в области здравоохранения. Мы также признательны за финансовую поддержку от компании St. Joseph’s Healthcare Hamilton.Р. К. Остин – научный сотрудник Фонда сердца и инсульта Онтарио и возглавляет кафедру нефрологических исследований компании Amgen Canada. С. Бассери получил докторскую степень Канадского фонда сердца и инсульта.

    Скелетные мышцы здоровых людей демонстрируют дневной и ночной ритм липидного обмена.

    https://doi.org/10.1016/j.molmet.2020.100989Получить права и содержание меняется в зависимости от цикла день-ночь.

    Липидный состав всей мускулатуры меняется в течение дня и ночи.

    Ритмичность липидома связана с длиной ацильной цепи жирной кислоты.

    Реферат

    Цель

    Энергетический метаболизм человека регулируется молекулярными циркадными часами; мы недавно сообщили, что митохондриальное дыхание демонстрирует ритм дня и ночи в условиях исследования, аналогичных реальной жизни.Митохондрии связаны между собой липидными каплями, которые важны для использования топлива и играют роль в чувствительности мышц к инсулину. Здесь мы исследовали, отражают ли содержание и состав липидов скелетных мышц ритмичность дня и ночи у здоровых, поджарых добровольцев.

    Методы

    Биопсии скелетных мышц получали у 12 здоровых худых мужчин-добровольцев каждые 5 часов в течение 24 часов. Добровольцам предоставляли стандартизированное питание, а биопсии брали через 4,5 часа после каждого последнего приема пищи.Размер и количество липидных капель исследовали с помощью конфокальной микроскопии. Кроме того, липидом мышц оценивали с помощью полунацеленной липидомики на основе UPLC / HRMS.

    Результаты

    Конфокальная микроскопия выявила суточные различия в содержании внутримиоцеллюлярных липидов ( P <0,05) и размере липидных капель в мышечных волокнах окислительного типа 1 ( P <0,01). Липидомический анализ показал, что 13% всех обнаруженных липидов имели значительную ритмичность день-ночь.Наиболее ритмичными видами липидов были глицерофосфолипиды и диацилглицерины (ДАГ), причем последние составляли самую большую долю (> 50% всех ритмичных видов). Уровни DAG показали график день-ночь с минимумом в 13:00 и пиком в 4:00.

    Related Posts

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    2021 © Все права защищены.