Взаимосвязь гипертрофии эпикардиальных адипоцитов с адипокинами, воспалением и метаболизмом глюкозы и липидов
Автор: О.А. Кошельская, Н.В. Нарыжная, И.В. Кологривова, Т.Е. Суслова, Е.С. Кравченко, О.А. Харитонова, С.Л. Андреев, Н.Ю. Марголис, Н.Г. Шарыпова, А.С. Крапивина
Журнал: Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины @cardiotomsk
Рубрика: Клинические исследования
Статья в выпуске: 1 т.38, 2023 года.
Бесплатный доступ
Изменение структурно-функциональных характеристик эпикардиальной жировой ткани (ЭЖТ) является важным фактором развития кардиометаболических нарушений, однако в литературе отсутствуют данные о факторах, определяю- щих выраженную степень гипертрофии адипоцита ЭЖТ у пациентов с коронарным атеросклерозом. Цель исследования: сопоставить размер адипоцита ЭЖТ и долю гипертрофированных адипоцитов с показателями метаболизма глюкозы/инсулина, липидтранспортной функции крови, адипокинового профиля и содержанием в сыворотке крови высокочувствительного С-реактивного белка (вчСРБ) у пациентов с хронической ишемической болезнью сердца (ИБС), подвергнутых операции аортокоронарного шунтирования (АКШ); установить статистически значимые детерминанты выраженной степени гипертрофии адипоцитов ЭЖТ. Материал и методы. В исследование включены 42 пациента (м/ж 28/14) в возрасте 53–72 года с ИБС, подвергнутых операции аортокоронарного шунтирования. Материалом для исследования явились адипоциты ЭЖТ, полученные энзиматическим методом из интраоперационных эксплантов. Определяли базальные уровни гликемии, инсулинемии, С-пептида, показатели липидтранспортной функции крови, содержание адипокинов и вчСРБ в сыворотке крови. Медианы показателей размера адипоцитов ЭЖТ и доли адипоцитов ЭЖТ более 100 мкм составили 87,32 мкм и 14,64% соответственно. Общая выборка пациентов разделена на две группы: со средним размером адипоцитов ЭЖТ менее или равным 87,32 мкм (группа 1) и более 87,32 мкм (группа 2). В группе 2 определялись более высокие значения индекса массы тела, окружностей талии и бедер, содержания триглицеридов, вчСРБ и более низкий уровень адипонектина, а медиана доли гипертрофированных адипоцитов была в три раза выше, чем в группе 1. Построена модель множественной логистической регрессии, согласно которой статистически значимыми детерминантами выраженной гипертрофии адипоцитов ЭЖТ являются снижение уровня адипонектина, рост вчСРБ и С-пептида, кото- рый отражает биосинтез и секрецию инсулина. Прогностическая точность модели составила 82%, чувствительность – 85%, специфичность – 79%, AUC = 0,89. Заключение. Полученные результаты свидетельствуют о тесной взаимосвязи между развитием гипертрофии адипоцитов ЭЖТ, нарушением продукции адипонектина, инсулина и процессами воспаления, причем концентрации адипонектина, вчСРБ и базального С-пептида в крови являются биомаркерами, с высокой точностью определяющими наличие гипертрофии адипоцита ЭЖТ.
Эпикардиальная жировая ткань, адипоциты, адипонектин, высокочувствительный С-реактивный белок, С-пептид
Короткий адрес: https://sciup.org/149141582
IDR: 149141582 | УДК: 616.11/.127-018.26-003.826-06:576.34 | DOI: 10.29001/2073-8552-2023-38-1-64-74
Correlation of epicardial adipocytes hypertrophy with adipokines, inflammation and glucose and lipid metabolism
The changes of epicardial adipose tissue’s (EAT) morphofunctional characteristics represent an important factor of cardiometabolic impairments development. However, factor data determining the severity of EAT adipocytes’ hypertrophy in patients with coronary atherosclerosis are absent in literature. Aim: To compare the size of the EAT adipocyte and the percentage of hypertrophied adipocytes with the parameters of glucose/insulin metabolism, blood lipid transport function, adipokines’ profile and serum levels of high sensitive C-reactive protein (hsCRP) in patients with chronic coronary artery disease (CAD) undergoing coronary artery bypass grafting (CABG); to establish statistically significant determinants of a pronou ced degree of EAT adipocytes’ hypertrophy. Material and Methods. The study included 42 patients (m/f 28/14) aged 53–72 y.o. with CAD, who underwent CABG. The material for the study was EAT adipocytes obtained by the enzymatic method from intraoperative explants. The basal blood levels of glycemia, insulinemia, C-peptide, blood lipid transport function, adipokines and hsCRP were determined. The median indicators of the size of EAT adipocytes and the proportion of EAT adipocytes over 100 μm were 87.32 μm and 14.64%, respectively. The total sample of patients was divided into two groups: gr. 1 with an average size of EAT adipocytes less than or equal to 87.32 μm and gr. 2 with an average size of EAT adipocytes more than 87.32 μm. Gr. 2 had higher body mass index, waist and hip circumferences, triglycerides, hsCRP, and lower adiponectin levels, while the median proportion of hypertrophied adipocytes was three times higher than in group 1. A model of multiple logistic regression was constructed, according to which statistically significant determinants of the pronounced EAT adipocytes’ hypertrophy are represented by the decreased level of adiponectin, and increased concentrations of hsCRP and C-peptide, which reflects the biosynthesis and secretion of insulin. The predictive accuracy of the model was 82%, sensitivity 85%, specificity 79%, AUC = 0.89. Conclusion. Our results indicate a close correlation between the development of EAT adipocytes hypertrophy, impaired production of adiponectin, insulin, and inflammation processes. Concentrations of adiponectin, hsCRP, and basal C-peptide in the blood are biomarkers that accurately determine the presence of EAT adipocyte hypertrophy.
Список литературы Взаимосвязь гипертрофии эпикардиальных адипоцитов с адипокинами, воспалением и метаболизмом глюкозы и липидов
- Iacobellis G. Epicardial adipose tissue in contemporary cardiology. Nature Reviews. Cardiology. 2022;19(9):593–606. DOI: 10.1038/s41569-022-00679-9.
- Yanai H., Yoshida H. Benefi cial eff ects of adiponectin on glucose and lipid metabolism and atherosclerotic progression: mechanisms and perspectives. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(5):1190. DOI: 10.3390/ijms20051190.
- Koshelskaya O.A., Suslova T.E., Kologrivova I.V., Margolis N.Y., Zhuravleva O.A., Kharitonova O.A. et al. Epicardial fat thickness and biomarkers of infl ammation in patients with stable coronary artery disease: correlation with the severity of coronary atherosclerosis. Russian Journal of Cardiology. 2019;(4):20–26. DOI: 10.15829/1560-4071-2019-4-20-26.
- Carbone F., Lattanzio MS., Minetti S., Ansaldo AM., Ferrara D., Molina-Molina E. et al. Circulating CRP levels are associated with epicardial and visceral fat depots in women with metabolic syndrome criteria. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(23):5981. DOI: 10.3390/ijms20235981.
- Stenkula K.G., Erlanson-Albertsson C. Adipose cell size: importance in health and disease. American Journal of Physiology. Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2018;315(2):R284–R295. DOI: 10.1152/ajpregu.00257.2017.
- Ishii Y., Abe I., Kira S., Harada T., Takano M., Oniki T. et al. Detection of fi brotic remodeling of epicardial adipose tissue in patients with atrial fi brillation: Imaging approach based on histological observation. Heart Rhythm O2. 2021;2(4):311–323. DOI: 10.1016/j.hroo.2021.05.006.
- Vianello E., Dozio E., Arnaboldi F., Marazzi M.G., Martinelli C., Lamont J. et al. Epicardial adipocyte hypertrophy: Association with M1-polarization and toll-like receptor pathways in coronary artery disease patients. Nutrition, Metabolism, and Cardiovascular Diseases. 2016;26(3):246–253. DOI: 10.1016/j.numecd.2015.12.005.
- Naryzhnaya N.V., Koshelskaya O.A., Kologrivova I.V., Kharitonova O.A., Evtushenko V.V., Boshchenko A.A. Hypertrophy and insulin resistance of epicardial adipose tissue adipocytes: Association with the coronary artery disease severity. Biomedicines. 2021;9(1):64. DOI: 10.3390/biomedicines9010064.
- Murdolo G., Smith U. The dysregulated adipose tissue: a connecting link between insulin resistance, type 2 diabetes mellitus and atherosclerosis. Nutrition, Metabolism, and Cardiovascular Diseases: NMCD. 2006;16(1):S35–S38. DOI: 10.1016/j.numecd.2005.10.016.
- Klein M., Varga I. Microenvironment of immune cells within the visceral adipose tissue Sensu Lato vs. epicardial adipose tissue: What do we know? Infl ammation. 2018;41(4):1142–1156. DOI: 10.1007/s10753-018-0798-3.
- Wadey R.M., Connolly K.D., Mathew D., Walters G., Rees D.A., James P.E. Infl ammatory adipocyte-derived extracellular vesicles promote leukocyte attachment to vascular endothelial cells. Atherosclerosis. 2019;283:19–27. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2019.01.013.
- Aitken-Buck H.M., Babakr A.A., Coff ey S., Jones P.P., Tse R.D., Lamberts R.R. Epicardial adipocyte size does not correlate with body mass index. Cardiovascular Pathology. 2019;43:107144. DOI: 10.1016/j.carpath.2019.07.003.
- Ахмеджанов Н.М., Бутрова С.А., Дедов И.И., Кисляк О.А., Звенигородская Л.А., Кошельская О.А. и др. Консенсус российских экспертов по проблеме метаболического синдрома в Российской Федерации: определение, диагностические критерии, первичная профилактика и лечение. Профилактическая медицина. 2010;13(5):27–32. [Akhmedzhanov N.M., Butrova S.A., Dedov I.I., Kislyak O.A., Zvenigorodskaya L.A., Koshelskaya O.A. et al. Russian experts’ consensus on metabolic syndrome problem in the Russian Federation: defi nition, diagnostic criteria, primary prevention, and treatment. The Russian Journal of Preventive Medicine. 2010;13(5):27–32. (In Russ.)].
- Franck N., Stenkula K.G., Ost A., Lindström T, Strålfors P, Nystrom F.H. Insulin-induced GLUT4 translocation to the plasma membrane is blunted in large compared with small primary fat cells isolated from the same individual. Diabetologia. 2007;50(8):1716–1722. DOI: 10.1007/s00125-007-0713-1.
- Villasante Fricke A.C., Iacobellis G. Epicardial Adipose Tissue: Clinical biomarker of cardio-metabolic risk. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(23):E5989. DOI: 10.3390/ijms20235989.
- Leighton E., Sainsbury C.A., Jones G.C. A practical review of C-peptide testing in diabetes. Diabetes Ther. 2017;8(3):475–487. DOI: 10.1007/s13300-017-0265-4.
- Kim G.R., Choi D.W., Nam C.M., Jang S.I., Park E.C. Synergistic association of high-sensitivity C-reactive protein and body mass index with insulin resistance in non-diabetic adults. Scientific Reports. 2020;10(1):18417. DOI: 10.1038/s41598-020-75390-1.
- Bambace C., Sepe A., Zoico E., Telesca M., Olioso D., Venturi S. et al. Inflammatory profile in subcutaneous and epicardial adipose tissue in men with and without diabetes. Heart Vessels. 2014;29(1):42–48. DOI: 10.1007/s00380-012-0315-9.
- Yim J., Rabkin S.W. Differences in gene expression and gene associations in epicardial fat compared to subcutaneous fat. Horm. Metab. Res. 2017;49(5):327–337. DOI: 10.1055/s-0042-119202.
- McAninch E.A., Fonseca T.L., Poggioli R., Panos A.L., Salerno T.A., Deng Y. et al. Epicardial adipose tissue has a unique transcriptome modified in severe coronary artery disease. Obesity (Silver Spring). 2015;23(6):1267–1278. DOI: 10.1002/oby.21059.
