РАННИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ АРТЕРИЙ И СОСУДОВ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА
PDF

Ключевые слова

метаболический синдром
лазерная допплеровская флоуметрия
эндотелиальная дисфункция
фруктозная нагрузка

Как цитировать

Царева, И. А., Иванова, Г. Т., & Лобов, Г. И. (2022). РАННИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ АРТЕРИЙ И СОСУДОВ МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 108(9), 1134–1147. https://doi.org/10.31857/S0869813922090084

Аннотация

Изучены ранние изменения в сердечно-сосудистой системе молодых крыс Вистар при моделировании метаболического синдрома применением фруктозной нагрузки. Установлено, что несмотря на некоторое снижение массы тела у крыс, находившихся на фруктозной диете, по сравнению с крысами контрольной группы, у этих животных были выявлены признаки метаболического синдрома: гипергликемия, инсулинорезистентность, дислипидемия, повышение активности симпатической нервной системы и артериальная гипертензия. Изменения со стороны брыжеечных артерий заключались в повышении реактивности на фенилэфрин и ослаблении ацетилхолин-индуцированной дилатации, что объясняется снижением продукции эндотелием NO, которое в определенной степени компенсируется повышением производства эндотелиального гиперполяризующего фактора, реализующего свой эффект через активацию Са2+-чувствительных К+-каналов промежуточной проводимости. Изменения в гладкомышечных клетках артерий крыс, вызванные фруктозной нагрузкой, заключались в ингибировании растворимой гуанилатциклазы. В микроциркуляторном русле кожи крыс, получавших фруктозную нагрузку, перфузия сохранялась на уровне, характерном для крыс контрольной группы, при этом установлено повышение нейрогенного тонуса и ослабление эндотелийзависимого тонуса микрососудов кожи. Показано также уменьшение продукции NO в сосудах микроциркуляторного русла, которое компенсируется эндотелиальным производством других вазодилатирующих факторов.

https://doi.org/10.31857/S0869813922090084
PDF

Литература

Saklayen MG (2018) The Global Epidemic of the Metabolic Syndrome. Curr Hypertens Rep 20 (2):12. https://doi.org/ doi:10.1007/s11906-018-0812-z

Ротарь ОП, Либис РА, Исаева ЕН, Ерина АМ, Шавшин ДА, Могучая ЕВ, Колесова ЕП, Бояринова МА, Морошкина НВ, Яковлева ОИ, Солнцев ВН, Конради АО, Шляхто ЕВ (2012) Распространенность метаболического синдрома в разных городах РФ. Рос кардиол журн (2):55–62. [Rotar OP, Libis RA, Isaeva EN, Erina AM, Shavshin DA, Moguchaya EV, Kolesova EP, Boyarinova MA, Moroshkina NV, Yakovleva OI, Solntsev VN, Konradi AO, Shlyakhto EV (2012) Metabolic syndrome prevalence in russian cities. Russ J Cardiol (2):55–62. (In Russ)].

Lopez-Candales A, Hernández Burgos PM, Hernandez-Suarez DF, Harris D (2017) Linking Chronic Inflammation with Cardiovascular Disease: From Normal Aging to the Metabolic Syndrome. J Nat Sci 3(4):e341.

Bovolini A, Garcia J, Andrade MA, Duarte JA (2021) Metabolic Syndrome Pathophysiology and Predisposing Factors. Int J Sports Med 42(3):199–214. https://doi.org/ doi: 10.1055/a-1263-0898

Lee AM, Gurka MJ, DeBoer MD (2016) Trends in Metabolic Syndrome Severity and Lifestyle Factors Among Adolescents. Pediatrics 137(3):e20153177. https://doi.org/doi: 10.1542/peds.2015-3177

DeBoer MD (2019) Assessing and Managing the Metabolic Syndrome in Children and Adolescents. Nutrients 11(8):1788. https://doi.org/ doi: 10.3390/nu11081788

Samson SL, Garber AJ (2018) Metabolic syndrome. Endocrinol Metab Clin North Am 43(1):1–23. https://doi.org/ doi: 10.1016/j.ecl.2013.09.009

Fuchs T, Loureiro MP, Macedo LE, Nocca D, Nedelcu M, Costa-Casagrande TA (2018) Animal models in metabolic syndrome. Rev Col Bras Circ 45(5):e1975. https://doi.org/doi: 10.1590/0100-6991e-20181975

Nilsson C, Raun K, Yan FF, Larsen MO Tang-Christensen M (2012) Laboratory animals as surrogate models of human obesity. Acta Pharmacol Sin 33(2):173–181. https://doi.org/doi: 10.1038/aps.2011.203

Estadella D, Oyama LM, Dâmaso AR, Ribeiro EB, Oller Do Nascimento CM (2004) Effect of palatable hyperlipidic diet on lipid metabolism of sedentary and exercised rats. Nutrition 20(2):218–224. https://doi.org/ doi: 10.1016/j.nut.2003.10.008

Wong SK, Chin KY, Suhaimi FH, Fairus A, Ima-Nirwana S (2016) Animal models of metabolic syndrome: a review. Nutr Metab (Lond)13:65. https://doi.org/ doi: 10.1186/s12986-016-0123-9

Sato Mito N, Suzui M, Yoshino H, Kaburagi T, Sato K (2009) Long term effects of high fat and sucrose diets on obesity and lymphocyte proliferation in mice. J Nutr Health Aging 13(7):602–606. https://doi.org/ doi: 10.1007/s12603-009-0170-2

Aydin S, Aksoy A, Aydin S, Kalayci M, Yilmaz M, Kuloglu T, Citil C, Catak Z (2014) Today's and yesterday's of pathophysiology: biochemistry of metabolic syndrome and animal models. Nutrition 30(1):1–9. https://doi.org/ doi: 10.1016/j.nut.2013.05.013

Basciano H, Federico L, Adeli K (2005) Fructose, insulin resistance, and metabolic dyslipidemia. Nutr Metab (Lond) 2(1):5. https://doi.org/ doi: 10.1186/1743-7075-2-5

Johnson RJ, Segal MS, Sautin Y, Nakagawa T, Feig DI, Kang DH, Gersch MS, Benner S, Sánchez-Lozada LG (2007) Potential role of sugar (fructose) in the epidemic of hypertension, obesity and the metabolic syndrome, diabetes, kidney disease, and cardiovascular disease. Am J Clin Nutr 86(4):899–906. https://doi.org/ doi: 10.1093/ajcn/86.4.899

Sánchez-Lozada LG, Tapia E, Jiménez A, Bautista P, Cristóbal M, Nepomuceno T, Soto V, Avila-Casado C, Nakagawa T, Johnson RJ, Herrera-Acosta J, Franco M (2007) Fructose-induced metabolic syndrome is associated with glomerular hypertension and renal microvascular damage in rats. Am J Physiol Renal Physiol 292(1):F423–F429. https://doi.org/ doi: 10.1152/ajprenal.00124.2006

Kotsis V, Jordan J, Micic D, Finer N, Leitner DR, Toplak H, Tokgozoglu L, Athyros V, Elisaf M, Filippatos TD, Redon J, Redon P, Antza C, Tsioufis K, Grassi G, Seravalle G, Coca A, Sierra C, Lurbe E, Stabouli S, Jelakovic B, Nilsson PM (2018) Obesity and cardiovascular risk: a call for action from the European Society of Hypertension Working Group of Obesity, Diabetes and the High-risk Patient and European Association for the Study of Obesity: part A: mechanisms of obesity induced hypertension, diabetes and dyslipidemia and practice guidelines for treatment. J Hypertens 36(7):1427–1440. https://doi.org/ doi: 10.1097/HJH.0000000000001730

Tziomalos K, Athyros VG, Karagiannis A, Mikhailidis DP (2010) Endothelial dysfunction in metabolic syndrome: prevalence, pathogenesis and management. Nutr Metab Cardiovasc Dis 20(2):140–146. https://doi.org/ doi: 10.1016/j.numecd.2009.08.006

Deanfield JE, Halcox JP, Rabelink TJ (2007) Endothelial function and dysfunction: testing and clinical relevance. Circulation 115(10):1285–1295. https://doi.org/ doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.106.652859

Крупаткин АИ, Сидоров ВВ (2005) Лазерная доплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. М. Медицина. [Krupatkin AI, Sidorov VV (2005) Laser Doppler flowmetry of blood microcirculation. М. Medicine. (In Russ)].

Serbis A, Giapros V, Galli-Tsinopoulou A, Siomou E (2020) Metabolic Syndrome in Children and Adolescents: Is There a Universally Accepted Definition? Does it Matter? Metab Syndr Relat Disord 18(10):462–470. https://doi.org/ doi: 10.1089/met.2020.0076

Rohman M, Lukitasari M, Nugroho D, Nashi W, Nugraheini N, Sardjono T (2017) Development of an Experimental Model of Metabolic Syndrome in Sprague Dawley Rat. Res J Life Sci 4(1):76–86. doi:http://dx.doi.org/10.21776/ub.rjls.2017.004.01.10

Moreno-Fernández S, Garcés-Rimón M, Vera G, Astier J, Landrier JF, Miguel M (2018) High Fat/High Glucose Diet Induces Metabolic Syndrome in an Experimental Rat Model. Nutrients 10(10):1502. https://doi.org/ doi: 10.3390/nu10101502

Sheludiakova A, Rooney K, Boakes RA (2012) Metabolic and behavioural effects of sucrose and fructose/glucose drinks in the rat. Eur J Nutr 51(4):445–454. https://doi.org/ doi: 10.1007/s00394-011-0228-x

Bertram CE, Hanson MA (2001) Animal models and programming of the metabolic syndrome. Br Med Bull 60:103–121. https://doi.org/ doi: 10.1093/bmb/60.1.103

Oron-Herman M, Kamari Y, Grossman E, Yeger G, Peleg E, Shabtay Z, Shamiss A, Sharabi Y (2008) Metabolic syndrome: comparison of the two commonly used animal models. Am J Hypertens 21(9):1018–1022. https://doi.org/ doi: 10.1038/ajh.2008.218

Litwin M, Kułaga Z (2021) Obesity, metabolic syndrome, and primary hypertension. Pediatr Nephrol 36(4):825–837. https://doi.org/ doi :10.1007/s00467-020-04579-3

da Silva AA, do Carmo JM, Li X, Wang Z, Mouton AJ, Hall JE (2020) Role of Hyperinsulinemia and Insulin Resistance in Hypertension: Metabolic Syndrome Revisited. Can J Cardiol 36(5):671–682. https://doi.org/ doi: 10.1016/j.cjca.2020.02.066

Hert KA, Fisk PS 2nd, Rhee YS, Brunt AR (2014) Decreased consumption of sugar-sweetened beverages improved selected biomarkers of chronic disease risk among US adults: 1999 to 2010. Nutr Res 34(1):58–65. https://doi.org/ doi: 10.1016/j.nutres.2013.10.005

Tziomalos K, Athyros VG, Karagiannis A, Mikhailidis DP (2010) Endothelial dysfunction in metabolic syndrome: prevalence, pathogenesis and management. Nutr Metab Cardiovasc Dis 20(2):140–146. https://doi.org/ doi: 10.1016/j.numecd.2009.08.006

Spieker LE, Noll G, Ruschitzka FT, Maier W, Lüscher TF (2000) Working under pressure: the vascular endothelium in arterial hypertension. J Hum Hypertens 14(10-11):617–630. https://doi.org/ doi:10.1038/sj.jhh.1001012

Clements ML, Banes AJ, Faber JE (1997) Effect of mechanical loading on vascular alpha 1D- and alpha 1B-adrenergic receptor expression. Hypertension 29(5):1156–1164. https://doi.org/ doi: 10.1161/01.hyp.29.5.1156

Félétou M, Köhler R, Vanhoutte PM (2012) Nitric oxide: orchestrator of endothelium-dependent responses. Ann Med 44(7):694–716. https://doi.org/ doi: 10.3109/07853890.2011.585658

Li JC, Velagic A, Qin CX, Li M, Leo CH, Kemp-Harper BK, Ritchie RH, Woodman OL (2021) Diabetes Attenuates the Contribution of Endogenous Nitric Oxide but Not Nitroxyl to Endothelium Dependent Relaxation of Rat Carotid Arteries. Front Pharmacol 21(11):585740. https://doi.org/ doi: 10.3389/fphar.2020.585740

Yada T, Shimokawa H, Tachibana H (2018) Endothelium-dependent hyperpolarization-mediated vasodilatation compensates nitric oxide-mediated endothelial dysfunction during ischemia in diabetes-induced canine coronary collateral microcirculation in vivo. Microcirculation 25(5):e12456. https://doi.org/ doi: 10.1111/micc.12456