Сибирский федеральный университет

Тип публикации: отчёт о НИР

Год издания: 2017

Ключевые слова: атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, стент, стеноз, бионаноматериал, моноцит, макрофаг, эндотелий, биополимеры

Аннотация: Ишемическая болезнь коронарных артерий, ИБС, стабильно является одной из ведущих причин смерти в мире. Внутрисосудистая имплантация металлических и полимерных стентов позволила увеличитить продолжительность жизни пациентов с обструктивными формами этого заболевания. При этом, молекулярно-клеточные события в зоне стента развиваются таким образом, что часто приводят к развитию неоатеросклероза, рестенозу и тромбозу.Моноциты-макрофаги (МН-МФ) играют ключевую роль в развитии атеросклеротической бляшки на фоне хронической гиперхолестеролемии (ГХс) при ИБС. ГХс рассматривается как эпигенетический фактор, который может определять репрограммирование миелоидных предшественников МН, процессы дифференцировки в сосудистом русле и функциональные фенотипы МН-МФ в тканях и, в частности, в сосудистой стенке. Маркерами этих эпигенетических перестроек могут быть изменения в антигенном спектре циркулирующих МН (Rothe et al., 1996; Ziegler-Heitbrock et al., 2010; Maharaj et al., 2017; Guła et al., 2017; Urbanski et al., 2017). По уровню экспрессии определенных антигенов циркулирующие МН при атеросклерозе делят на несколько субпопуляций. Например, в соответствии с номенклатурой Weber (2016) выделяют 3 субпопуляции МН (классические МН CD14++CD16–; промежуточные МН CD14++CD16+; неклассические МН CD14+CD16++). При этом использование других поверхностных АГ позволяет «разделить» циркулирующие МН на большее количество субпопуляций (Rothe et al., 1996).Цитологический анализ клеточной популяции МН выявляет еще более высокий уровень гетерогенности: в наших исследованиях на цитологических препаратах было выделено 9 размерных классов – 9 субпопуляций, которые различались по размерам, морфологическим особенностям, активности гистохимических реакций. В ступенчатом градиенте перколла исходная популяция МН была разделена на 6 субпопуляций, различающихся по плавучей плотности. Выделенные субпопуляции характеризовалась определенными цитологическими особенностями (размеры клеток, морфология ядра, степень развития мембранных систем) и специфическим уровнем экспрессии СD64 (Fcγ1-рецептор) и CD11b (c3bi-рецептор), соотношением экспрессии СD64/CD11b, характером распределения АГ на поверхности мембраны. В исследовании выявлено, что на фоне длительной ГХс у больных ИБС субпопуляционная структура циркулирующих МН подвергается значительным перестройкам, которые выражаются в изменении количественных соотношений между различными популяциями, активности экспрессии СD64 и CD11b. На системном уровне эти перестройки реализуются в изменении динамики адгезии МН на культуральном пластике, увеличении эффективности трансформации МН в липид-нагруженные МФ (при воздейтвии иммунных комплексов, ИК) у больных ИБС, по сравнению с МН здоровых доноров. Увеличение эффективности трансформации МН в липид-нагруженные МФ может быть связано с выявленным увеличением активности экспрессии CD11b на МН больных ИБС. Известно, что CD11b-сигналинг связан с процессами М1- поляризации и трансформации МН в пенистые клетки, и ГХс приводит к увеличению уровня экспрессии CD11b уже на уровне миелоидных предшественников. Выявлено, что увеличение активности экспрессии CD11b, эффективности трансформации в липид-нагруженные МФ у больных ИБС сопровождалось снижением активности аденилат-циклазной системы: базальный и индуцированный ИК уровень цАМФ в МН-МФ больных ИБС был значительно ниже, чем в МН-Мф здоровых доноров. Полученные результаты позволяют предполагать, что в условиях длительной ГХ эпигенетическое репрограммирование систем аденилат-циклазного сигналинга может активировать процессы трансформации МН в липиднагруженные МФ.Целенаправленная функционализация поверхности сосудистого стента позволит не только ускорить процессы локальной реэндотелиализации, но и сформировать определенные фукнциональные клеточные фенотипы, которые не позволят реализоваться последовательности молекулярно-клеточных событий, приводящих к развитию ре-стеноза.Для целей разработки персонифицированного экспресс-скрининга материалов для использования в сердечно-сосудистой хирургии в качестве стентов, а также их покрытий, в рамках проекта синтезированы и исследованы пять типов биоразрушаемых материалов, из группы микробных полигидроксиалканоатов, ПГА, различных мономерных составов. Все типы материалов обладали удовлетворительной биосовместимостью и имели индивидуальный рельеф поверхности, что обусловлено включением определенных мономеров. Проанализировано влияние нано-рельефа поверхности бионаноматериалов ПГА, на соотношение морфотопов МН-МФ у пациентов с ИБС, подлежащих мини-инвазивному лечению ишемии миокарда, и получающих стандартную терапию. Отмечено различие в количественных соотношениях морфотипов Мн-Мф до и после процедуры стентирования. В результате исследований установлено, что специфические соотношения морфотипов МФ адекватно отражают особенности взаимодействия поверхностного рельефа и функционального фенотипа клеток in vitro.

• Шишацкая Екатерина Игоревна

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)