Липидные механизмы митохондриальной дисфункции при развитии метаболического синдромаНИР

Lipid-based mitochondrial disfunction mechanisms in metabolic syndrome onset

Источник финансирования НИР

грант РНФ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 3 февраля 2022 г.-31 декабря 2022 г. Липидные механизмы митохондриальной дисфункции при развитии метаболического синдрома - 1 год проекта
Результаты этапа:
2 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. Липидные механизмы митохондриальной дисфункции при развитии метаболического синдрома - 2 год проекта
Результаты этапа: Развитие метаболического синдрома и сахарного диабета связано с нарастающими изменениями в жировых тканях, которые первоначально имеют компенсаторную природу. В эксперименте мы показали, что часть крыс в моделях фруктозного метаболического синдрома и сахарного диабета, вызванного высоко-жировой диетой и однократным введением стрептозотоцина в низкой дозе имеет увеличенную функцию тканевого дыхания, наибольший ответ наблюдается в висцеральной жировой ткани во фруктозной модели. Отсутствие реакции увеличения тканевого дыхания ассоциировано с худшим метаболическим состоянием и выраженными морфологическими изменениями адипоцитов висцеральной и подкожной жировой ткани. Для модели метаболического синдрома (фруктозная модель метаболических нарушений, замена воды у крыс 20% раствором фруктозы) показана стабильность основных метаболических параметров (масса, концентрация глюкозы, кетоновых тел, триглицеридов, холестерина, уровень инсулинорезистентности) в сравнении с контрольной группой. Это представляет значительный интерес, поскольку измерения показали кратное увеличение количества потребляемых калорий и смещение состава рациона по основным источникам энергии. Обширный анализ физиологического состояния показал, что для крыс в фруктозной модели характерна относительная нормальность состояния кровеносной и нервной системы, однако можно выявить несколько изменений, свидетельствующих о скрытых изменениях: увеличение длительности моторных ответов при проведении стимулирующей ЭНМГ, являющееся начальным признаком моторной нейропатии; снижение сердечного выброса и небольшие изменения гемодинамических параметров в сравнении с контрольной группой, свидетельствующие о развитии сердечно-сосудистых осложнений на начальном уровне. При этом жировые ткани и миокард характеризовались существенным изменением митохондриальной функции. Увеличение дыхания митохондрий и активности основных комплексов OXPHOS может выступать в качестве одного из главных механизмов развития устойчивости к перегрузке калориями, и далее мы изучили ряд механизмов, которые могли бы быть связаны с такими изменениями. Анализ липидного состава митохондрий методом 1Н ЯМР не показал значимых различий в соотношения основных классов фосфолипидов, что может быть связано с высоким постоянством состава внутренней мембраны митохондрии, которое напрямую влияет на функционирование комплексов OXPHOS. Уменьшение размеров адипоцитов является патологическим проявлением развития метаболических нарушений в обеих моделях и может быть связано с гиперпролиферацией адипоцитов. Не обнаружено признаков значимого увеличения воспаления, изменения распределения фенотипов адипоцитов в изученных моделях. В модели STZ и высокожировой диеты найдены признаки интерстициального фиброзирования, однако степень его выраженности можно оценить как легкую. Результаты исследования пациентов с сахарным диабетом с ожирением и без, здоровых людей с ожирением и без показали, что дыхание тромбоцитов может быть значимым маркером метаболического состояния при сахарном диабете. Анализ дыхания тромбоцитов у пациентов показал значимое снижение в подгруппах диабета по сравнению с контрольной группой. Интактное, пермеабилизированное дыхание, дыхание через комплексы I+II значимо ниже были в обеих группах диабета без различий между ними. Так же с максимальным дыханием электрон-транспортной цепи (ETS), но с меньшими различиями между группами и недостижением статистической значимости. Дыхание утечки Leak было значимо ниже в группе с диабетом и ожирением по сравнению с группами контроля и диабета без ожирения. Параметры дыхания митохондрий тромбоцитов значимо коррелировали в первую очередь с концентрацией инсулина и инсулинорезистентностью, что особенно интересно в контексте данного исследования. При этом они не были статистически значимо связаны с состоянием микроциркуляторного русла Функционирование микроциркуляторного русла различалось между пациентами с сахарным диабетом с ожирением и без ожирения. Среди пациентов с сахарным диабетом 2 типа ИМТ, соответствующее ожирению, не играет значимой роли в развитии микроциркуляторных нарушений. Высокая концентрация холестерина, ассоциированная с ожирением, также коррелирует с сохранными параметрами тканевого кровотока. Высокая концентрация глюкозы в венозной крови и уровень гликированного гемоглобина вне зависимости от ИМТ связаны с ухудшением показателей тканевой перфузии. Наличие инсулинорезистентности, проявляющееся высокой концентрацией инсулина и повышением индекса HOMA-IR, коррелирует с нарушением индекса формы пульсовой волны. Полученные результаты показывают необходимость уточнения формы ожирения среди всех пациентов с сахарным диабетом вне зависимости от ИМТ и целесообразность отслеживания тканевого кровотока у пациентов с выраженной гипергликемией.

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".