DOI: https://doi.org/10.14739/2310-1237.2020.2.212721

Маркерний профіль ремоделювання міокарда при різних етіопатогенетичних формах артеріальної гіпертензії в експерименті

Yu. M. Kolesnyk, M. I. Isachenko

Анотація


 

Мета роботи – визначити морфоденситометричні показники кардіоміоцитів і характер маркерного профілю ремоделювання в міокарді лівого шлуночка щурів з експериментальною артеріальною гіпертензією залежно від її етіопатогенетичної форми.

Матеріали та методи. Дослідження виконали на 20 щурах-самцях лінії Wistar і 10 щурах SHR віком 7–8 місяців, яких поділили на 3 групи по 10 тварин у кожній: 1 – контрольна; 2 – щури лінії SHR, аналог есенціальної артеріальної гіпертензії (ЕАГ) у людини; 3 – щури лінії Wistar зі змодельованою вторинною ендокринно асоційованою артеріальною гіпертензією (ЕСАГ). Усім щурам вимірювали артеріальний тиск. Об’єкти дослідження – зрізи міокарда, в яких імунофлуоресцентним методом визначали вміст імунореактивного матеріалу до маркерів ремоделювання (кардіотрофіну-1, тайтину, колагену I типу, анексину V), розрахували тайтин/колагеновий коефіцієнт, морфоденситометричним методом визначали кількість і середній лінійний розмір ядер кардіоміоцитів, їхню щільність, концентрації РНК в ядрі та цитоплазмі.

Результати. Для сформованої артеріальної гіпертензії, незалежно від її етіопатогенетичної форми, притаманне збільшення кількості ядер кардіоміоцитів зі збільшенням їхніх розмірів, зниження щільності ядер і зменшення в них концентрації РНК на тлі підвищення в цитоплазмі. У щурів з ЕАГ вміст кардіотрофіну-1 виявився більшим за контроль на 27 %, а в ЕСАГ – на 80 %. Рівні тайтину вищі на 12 % в ЕАГ і на 46 % в ЕСАГ. Вміст колагену I типу в щурів з ЕАГ більший за контроль на 49 %, а у групі з ЕСАГ – на 68 %. У щурів з ЕАГ встановили вищий вміст анексину V на 58 %, а в ЕСАГ – на 64 %. Коефіцієнт співвідношення вмісту тайтину та колагену I типу в щурів контролю становив 1,01; у щурів з ЕАГ знизився до 0,76, а у щурів ЕСАГ дорівнював 1,3.

Висновки. Формування артеріальної гіпертензії, незалежно від її етіопатогенетичної форми, призводить до розвитку патологічного ремоделювання міокарда. На це вказують збільшені показники маси серця та його питомої густини, зміни цитоархітектоніки кардіоміоцитів із розвитком поліморфізму ядер, збільшення їхнього розміру та кількості, що супроводжується ядерною дисфункцією. Маркерний профіль ремоделювання міокарда в щурів з есенціальною артеріальною гіпертензією характеризується помірним збільшенням кардіотрофіну-1 і тайтину на тлі суттєвого підвищення колагену I типу та анексину V, що в поєднанні з низьким коефіцієнтом тайтин/колаген I типу вказує на міокардіальний фіброз із підвищенням жорсткості серцевого м’яза та розвиток гіпертрофічно-фіброзного типу ремоделювання міокарда з помірним апоптозом. У щурів з ендокринно-сольовою артеріальною гіпертензією маркерний профіль ремоделювання міокарда характеризується значущим збільшенням усіх 4 імуногістохімічних маркерів, помірним фіброзом і підвищенням тайтин/колагенового співвідношення, що притаманне гіпертрофічно-апоптотичному типу патологічного ремоделювання міокарда.

 


Ключові слова


ремоделювання; міокард; лівий шлуночок; маркери; анексин V; тайтин; кардіотрофін-1; колаген I типу; морфоденситометрія; щури; артеріальна гіпертензія

Повний текст:

PDF

Посилання


Moreno, M. U., Eiros, R., Gavira, J. J., Gallego, C., González, A., Ravassa, S., López, B., Beaumont, J., San José, G., & Díez, J. (2017). The Hypertensive Myocardium: From Microscopic Lesions to Clinical Complications and Outcomes. The Medical clinics of North America, 101(1), 43-52. https://doi.org/10.1016/j.mcna.2016.08.002

Song, K., Wang, S., Huang, B., Luciano, A., Srivastava, R., & Mani, A. (2014). Plasma cardiotrophin-1 levels are associated with hypertensive heart disease: a meta-analysis. Journal of clinical hypertension (Greenwich, Conn.), 16(9), 686-692. https://doi.org/10.1111/jch.12376

Ding, Y., Wang, Y., Jia, Q., Wang, X., Lu, Y., Zhang, A., Lv, S., & Zhang, J. (2020). Morphological and Functional Characteristics of Animal Models of Myocardial Fibrosis Induced by Pressure Overload. International journal of hypertension, 2020, 3014693. https://doi.org/10.1155/2020/3014693

Hong, J., Chu, M., Qian, L., Wang, J., Guo, Y., & Xu, D. (2017). Fibrillar Type I Collagen Enhances the Differentiation and Proliferation of Myofibroblasts by Lowering α2β1 Integrin Expression in Cardiac Fibrosis. BioMed research international, 2017, 1790808. https://doi.org/10.1155/2017/1790808

Kabakov, A. E., & Gabai, V. L. (2018). Cell Death and Survival Assays. Methods in molecular biology, 1709, 107-127. https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7477-1_9

Kolesnyk, Y. M., Kolesnyk, M. Y., & Abramov, A. V. (2014). Markery remodeliuvannia miokarda shchuriv pry arterialnii hipertenzii ta eksperymentalnomu tsukrovomu diabeti: rol mitokhondrialnoi dysfunktsii [Pathological remodeling of myocardium in spontaneous hypertensive rats with experimental diabetes mellitus: the role of mitochondrial dysfunction]. Fiziolohichnyi zhurnal, 60(3), 18-27. [in Ukrainian].

Kolesnyk, Y. M., Hancheva, O. V., Abramov, A. V., Ivanenko, T. V., Tyschenko, S. V., & Kuzio, N. V. (2015). Sposib modeliuvannia symptomatychnoi arterialnoi hipertenzii u dribnykh hryzuniv [Method for modeling symptomatic hypertension in rodents]. Ukraine Patent UA 102234. https://base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=217102

Verkhovna Rada of Ukraine. (2006, February 21). Pro zakhyst tvaryn vid zhorstkoho povodzhennia : zakon Ukrainy 21.02.2006 [On the Protection of Animals from Brutal Treatment (No. 3447-IV)]. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/3447-15?lang=en#Text

Kolesnyk, Yu. M., Kolesnyk, M. Yu., Abramov, A. V., Tumanskyi, V. O., & Hancheva, O. V. (2015). Imunohistokhimichna i morfo-densytometrychna diahnostyka patolohichnoho remodeliuvannia miokarda pry arterialnoi hipertenzii ta tsukrovomu diabeti (Metodychni rekomendatsii) [Immunohistochemical and morpho-densitometric diagnosis of pathological myocardial remodeling in hypertension and diabetes mellitus (Guidelines)]. Kyiv. [in Ukrainian].

Kolesnik, М. Yu. (2013). Osobennosti ekspressii regulyatornogo belka taitina i kollagena I tipa v miokarde spontanno gipertenzivnykh krys s eksperimental'nym sakharnym diabetom [Peculiarities of the expression of regulatory protein titin and collagen I in myocardium of spontaneously hypertensive rats with experimental diabetes mellitus]. Pathologia, (2), 31-35. [in Russian]. https://doi.org/10.14739/2310-1237.2013.2.17365

Zaitsev, V. M., Liflyandskii, V. G., & Marinkin, V. I. (2003). Prikladnaya meditsinskaya statistika [Applied Medical Statistics]. St. Petersburg: Avrora. [in Russian].

Lin, H. Y., Lee, Y. T., Chan, Y. W., & Tse, G. (2016). Animal models for the study of primary and secondary hypertension in humans. Biomedical reports, 5(6), 653-659. https://doi.org/10.3892/br.2016.784

Li, J., Kemp, B. A., Howell, N. L., Massey, J., Mińczuk, K., Huang, Q., Chordia, M. D., Roy, R. J., Patrie, J. T., Davogustto, G. E., Kramer, C. M., Epstein, F. H., Carey, R. M., Taegtmeyer, H., Keller, S. R., & Kundu, B. K. (2019). Metabolic Changes in Spontaneously Hypertensive Rat Hearts Precede Cardiac Dysfunction and Left Ventricular Hypertrophy. Journal of the American Heart Association, 8(4), e010926. https://doi.org/10.1161/JAHA.118.010926

Kosmacheva, E. D., Martirosyan, S. M., Zubareva, N. A., & Babich, A. E. (2017). Glyukokortikoidy i arterial'naya gipertenziya u retsipientov vnutrennikh organov [Glucocorticoids and arterial hypertension in internal organs recipients]. Innovative medicine of Kuban, 8(4), 60-64. [in Russian].

Frangogiannis, N. G. (2019). Cardiac fibrosis: Cell biological mechanisms, molecular pathways and therapeutic opportunities. Molecular aspects of medicine, 65, 70-99. https://doi.org/10.1016/j.mam.2018.07.001

Martínez-Martínez, E., Brugnolaro, C., Ibarrola, J., Ravassa, S., Buonafine, M., López, B., Fernández-Celis, A., Querejeta, R., Santamaria, E., Fernández-Irigoyen, J., Rábago, G., Moreno, M. U., Jaisser, F., Díez, J., González, A., & López-Andrés, N. (2019). CT-1 (Cardiotrophin-1)-Gal-3 (Galectin-3) Axis in Cardiac Fibrosis and Inflammation. Hypertension, 73(3), 602-611. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.118.11874

Watanabe, T., Konii, H., & Sato, K. (2018). Emerging Roles of Cardiotrophin-1 in the Pathogenesis and Biomarker of Atherosclerosis. J, 1(1), 94-105. https://doi.org/10.3390/j1010010.

Li, L., Zhao, Q., & Kong, W. (2018). Extracellular matrix remodeling and cardiac fibrosis. Matrix biology, 68-69, 490-506. https://doi.org/10.1016/j.matbio.2018.01.013

Warren, C. M., Jordan, M. C., Roos, K. P., Krzesinski, P. R., & Greaser, M. L. (2003). Titin isoform expression in normal and hypertensive myocardium. Cardiovascular research, 59(1), 86-94. https://doi.org/10.1016/s0008-6363(03)00328-6

González, A., Ravassa, S., López, B., Moreno, M. U., Beaumont, J., San José, G., Querejeta, R., Bayés-Genís, A., & Díez, J. (2018). Myocardial Remodeling in Hypertension. Hypertension, 72(3), 549-558. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.118.11125

Leung, K. (2006, February 28). 99mTc-Hydrazinonicotinamide-annexin V In Molecular Imaging and Contrast Agent Database (MICAD) [Internet]. Bethesda (MD): National Center for Biotechnology Information. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK23472/

Galluzzi, L., Vitale, I., Aaronson, S. A., Abrams, J. M., Adam, D., Agostinis, P., Alnemri, E. S., Altucci, L., Amelio, I., Andrews, D. W., Annicchiarico-Petruzzelli, M., Antonov, A. V., Arama, E., Baehrecke, E. H., Barlev, N. A., Bazan, N. G., Bernassola, F., Bertrand, M., Bianchi, K., Blagosklonny, M. V., … Kroemer, G. (2018). Molecular mechanisms of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2018. Cell death and differentiation, 25(3), 486-541. https://doi.org/10.1038/s41418-017-0012-4

Hayakawa, Y., Aoyama, T., Yokoyama, C., Okamoto, C., Komaki, H., Minatoguchi, S., Iwasa, M., Yamada, Y., Kawamura, I., Kawasaki, M., Nishigaki, K., Mikami, A., Suzuki, F., & Minatoguchi, S. (2015). High salt intake damages the heart through activation of cardiac (pro) renin receptors even at an early stage of hypertension. PloS one, 10(3), e0120453. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0120453




ПАТОЛОГІЯ   Лицензия Creative Commons
Запорізький державний медичний університет