DOI: https://doi.org/10.22263/2312-4156.2023.3.86
А.Т. Щастный, А.С. Осочук, С.С. Осочук, А.Ф. Марцинкевич
Изменения спектра жирных кислот липопротеинов очень низкой плотности у пациентов с хронической почечной недостаточностью и в ранние сроки после пересадки почки
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, г. Витебск, Республика Беларусь
Вестник ВГМУ. – 2023. – Том 22, №3. – С. 86-96.
Резюме.
Цель – оценить спектр жирных кислот нативных ЛПОНП у пациентов с терминальной хронической почечной недостаточностью и в ранние сроки после пересадки почки.
Материал и методы. В группу обследуемых пациентов вошли 15 мужчин (36-60 лет) и 15 женщин (36-55 лет). В контрольную группу включены 15 здоровых мужчин и 15 здоровых женщин того же возраста. Кровь пациентов забирали перед операцией трансплантации почки, перед первым введением такролимуса, через 24 часа и на 7 сутки после трансплантации почки. Липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП) выделяли методом препаративного ультрацентрифугирования. Спектр жирных кислот определяли методом газовой хроматографии. Статистический анализ выполнен с использованием пакета прикладных программ R version 4.0.5 (2021-03-31).
Результаты. Выявлено статистически значимое снижение содержания следующих жирных кислот у пациентов с ХПН: миристиновой (С14:0), миристолеиновой (С14:1), пентадекановой (С15:0), пентадеценовой (С15:1), пальмитиновой (С16:0), транс-изомера линолевой кислоты (С18:2n6t), арахиновой (С20:0), эйкозадиеновой (С20:2), эруковой (С22:1), докозадиеновой (С22:2) и лигноцериновой (С24:0). Кроме того, выявлено увеличение содержания олеиновой (С18:1n9c), линолевой (С18:2n6c), арахидоновой кислоты (С20:4n6) у пациентов той же группы.
Оценка спектра жирных кислот у пациентов с терминальной почечной недостаточностью после пересадки донорской почки показала практически идентичные изменения, свидетельствующие о сохранении дисбаланса жирных кислот. Однако имелись некоторые отличия: увеличение содержания пальмитиновой кислоты (С16:0) через 24 часа и на 7 сутки после операции, снижение содержания С18:1n9t и ℽ-линоленовой кислоты (С18:3n6c). Помимо этого было обнаружено снижение соотношения насыщенных и мононенасыщенных жирных кислот и рост соотношения ненасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот.
Заключение. Изменения спектра жирных кислот нативных ЛПОНП носили в основном негативный проатерогенный характер, вероятно, связанный, в том числе, с нарушением продукции жирных кислот микробиотом кишечника, способствующим росту инсулинорезистентности.
Ключевые слова: ЛПОНП, жирные кислоты, такролимус, инсулинорезистентность, пересадка почки, ХПН.
Информация об источнике поддержки в виде грантов. Работа выполнялась в рамках ГПНИ «Трансляционная медицина», подпрограмма 4.2 «Фундаментальные аспекты медицинской науки», задание 3.37 «Изучить состояние липидтранспортной и иммунной систем пациентов с пересадкой почки и обосновать подходы к их коррекции», № госрегистрации 20220305 от 16.03.2022.
Литература
1. Влияние терминальной почечной недостаточности на состав нативных липопротеиновых комплексов крови мужчин и женщин / А. Т. Щастный [и др.] // Вестн. ВГМУ. 2022. Т. 21, № 6. С. 71–77.
2. Fredrickson, D. S. A system for phenotyping hyperlipoproteinemia / D. S. Fredrickson, R. S. Lees // Circulation. 1965 Mar. Vol. 31, N 3. P. 321–327.
3. Feingold, K. R. Lipid and Lipoprotein Metabolism / K. R. Feingold // Endocrinol. Metab. Clin. North Am. 2022 Sep. Vol. 51, N 3. P. 437–458.
4. Wu, S. A. Lipoprotein Lipase and Its Regulators: An Unfolding Story / S. A. Wu, S. Kersten, L. Qi // Trends Endocrinol. Metab. 2021 Jan. Vol. 32, N 1. P. 48–61.
5. The Role of Omega-3 Fatty Acids in Reverse Cholesterol Transport: A Review / A. Pizzini [et al.] // Nutrients. 2017 Oct. Vol. 9, N 10. Art. 1099.
6. Titov, V. N. Consecutive formation of the functions of high-, low-density and very-low-density lipoproteins during phylogenesis. Unique algorithm of the effects of lipid-lowering drugs / V. N. Titov, T. A. Rozhkova, A. V. Aripovsky // Ter. Arkh. 2015. Vol. 87, N 9. P. 123–131.
7. Calder, P. C. n-3 polyunsaturated fatty acids, inflammation, and inflammatory diseases / P. C. Calder // Am. J. Clin. Nutr. 2006 Jun. Vol. 83, N 6, suppl. P. 1505S–1519S.
8. Further insights about the beneficial effects of n-3 fatty acids in the early molecular events of renal fibrosis in vitro / G. Priante [et al.] // J. Nephrol. 2013 Jul-Aug. Vol. 26, N 4. P. 652–659.
9. Serhan, C. N. Pro-resolving lipid mediators are leads for resolution physiology / C. N. Serhan // Nature. 2014 Jun. Vol. 510, N 7503. P. 92–101.
10. Plasma levels of marine n-3 polyunsaturated fatty acids and renal allograft survival / I. A. Eide [et al.] // Nephrol. Dial. Transplant. 2016 Jan. Vol. 31, N 1. P. 160–167.
11. The polyunsaturated fatty acid balance in kidney health and disease: A review / M. L. Syren [et al.] // Clin. Nutr. 2018 Dec. Vol. 37, N 6, pt. A. P. 1829–1839.
12. Blood Fatty Acid Status and Clinical Outcomes in Dialysis Patients: A Systematic Review / B. H. Khor [et al.] // Nutrients. 2018 Sep. Vol. 10, N 10. Art. 1353.
13. Myristic acid selectively augments β-tubulin levels in C2C12 myotubes via diacylglycerol kinase δ / H. Sakai [et al.] // FEBS Open Bio. 2022 Oct. Vol. 12, N 10. P. 1788–1796.
14. Бунак, В. В. Выделение этапов онтогенеза и хронологические границы возрастных периодов / В. В. Бунак // Совет. педагогика. 1965. № 11. С. 105–119.
15. Perkins, E. G. Analysis of lipids and lipoproteins / E. G. Perkins. Champaign : American Oil Chemists’ Society, 1975. 299 p.
16. Fitting Linear Mixed-Effects Models Using lme4 / D. Bates [et al.] // J. Statistical Software. 2015. Vol. 67, N 1. P. 1–48.
17. Searle, S. R. Population Marginal Means in the Linear Model: An Alternative to Least Squares Means / S. R. Searle, F. M. Speed, G. A. Milliken // Am. Statistician. 1980 Nov. Vol. 34, N 4. P. 216–221.
18. Diacylglycerol kinase δ phosphorylates phosphatidylcholine-specific phospholipase C-dependent, palmitic acid-containing diacylglycerol species in response to high glucose levels / H. Sakai [et al.] // J. Biol. Chem. 2014 Sep. Vol. 289, N 38. P. 26607–26617.
19. Diacylglycerol kinases: why so many of them? / F. Sakane [et al.] // Biochim. Biophys. Acta. 2007 Jul. Vol. 1771, N 7. P. 793–806.
20. Shulga, Y. V. Regulation and functions of diacylglycerol kinases / Y. V. Shulga, M. K. Topham, R. M. Epand // Chem. Rev. 2011 Oct. Vol. 111, N 10. P. 6186–6208.
21. Mérida, I. Diacylglycerol kinases: at the hub of cell signaling / I. Mérida, A. Avila-Flores, E. Merino // Biochem. J. 2008 Jan. Vol. 409, N 1. P. 1–18.
22. Myristic acid reduces skin inflammation and nociception / A. J. Alonso-Castro [et al.] // J. Food Biochem. 2022 Jan. Vol. 46, N 1. e14013.
23. Myristoleic acid produced by enterococci reduces obesity through brown adipose tissue activation / L. H. Quan [et al.] // Gut. 2020. Vol. 69, N 7. P. 1239–1247.
24. Fedorenko, A. Mechanism of fatty-acid-dependent UCP1 uncoupling in brown fat mitochondria / A. Fedorenko, P. V. Lishko, Y. Kirichok // Cell. 2012 Oct. Vol. 151, N 2. P. 400–413.
25. Stimulatory effect of fatty acid treatment on glucose utilization in human erythrocytes / Y. J. Duan [et al.] // Biochim. Biophys. Acta. 1997 Feb. Vol. 1334, N 1. P. 89–97.
26. SCD1 is nutritionally and spatially regulated in the intestine and influences systemic postprandial lipid homeostasis and gut-liver crosstalk / N. Burchat [et al.] // Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell Biol. Lipids. 2022 Sep. Vol. 1867, N 9. Art.159195.
27. Djoussé, L. Is plasma pentadecanoic acid a reasonable biomarker of dairy consumption? / L. Djoussé // J. Am. Heart Assoc. 2013 Aug. Vol. 2, N 4. e000393.
28. Jenkins, B. A review of odd-chain fatty acid metabolism and the role of pentadecanoic Acid (c15:0) and heptadecanoic Acid (c17:0) in health and disease / B. Jenkins, J. A. West, A. Koulman // Molecules. 2015 Jan. Vol. 20, N 2. P. 2425–2444.
29. Bacteroides faecalis sp. nov., isolated from human faeces / S. Y. Yu [et al.] // Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2019 Dec. Vol. 69, N 12. P. 3824–3829.
30. Plasma lipid profiling shows similar associations with prediabetes and type 2 diabetes / P. J. Meikle [et al.] // PLoS One. 2013 Sep. Vol. 8, N 9. e74341.
31. Specific plasma lipid classes and phospholipid fatty acids indicative of dairy food consumption associate with insulin sensitivity / P. J. Nestel [et al.] // Am. J. Clin. Nutr. 2014 Jan. Vol. 99, N 1. P. 46–53.
32. Activation of the Nrf2/ARE signaling pathway protects against palmitic acid-induced renal tubular epithelial cell injury by ameliorating mitochondrial reactive oxygen species-mediated mitochondrial dysfunction / X. S. Jiang [et al.] // Fron. Med. (Lausanne). 2022 Sep. Vol. 9. Art. 939149.
33. Saturated fatty acid stimulates production of extracellular vesicles by renal tubular epithelial cells / A. Cobbs [et al.] // Mol. Cell. Biochem. 2019 Aug. Vol. 458, N 1/2. P. 113–124.
34. Roles of Palmitoleic Acid and Its Positional Isomers, Hypogeic and Sapienic Acids, in Inflammation, Metabolic Diseases and Cancer / M. A. Bermúdez [et al.] // Cells. 2022 Jul. Vol. 11, N 14. Art. 2146.
35. Identification of a lipokine, a lipid hormone linking adipose tissue to systemic metabolism / H. Cao [et al.] // Cell. 2008 Sep. Vol. 134, N 6. P. 933–944.
36. Palmitoleic acid (n-7) increases white adipocytes GLUT4 content and glucose uptake in association with AMPK activation / A. Bolsoni-Lopes [et al.] // Lipids Health Dis. 2014 Dec. Vol. 13. P. 199.
37. Palmitoleic acid (n-7) increases white adipocyte lipolysis and lipase content in a PPARα-dependent manner / A. Bolsoni-Lopes [et al.] // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2013 Nov. Vol. 305, N 9. P. E1093–E1102.
38. Fatty acid composition of adipose tissue triglycerides after weight loss and weight maintenance: the DIOGENES study / M. Kunešová [et al.] // Physiol. Res. 2012. Vol. 61, N 6. P. 597–607.
39. High levels of stearic acid, palmitoleic acid, and dihomo-γ-linolenic acid and low levels of linoleic acid in serum cholesterol ester are associated with high insulin resistance / K. Kurotani [et al.] // Nutr. Res. 2012 Sep. Vol. 32, N 9. P. 669–675.
40. Circulating palmitoleate strongly and independently predicts insulin sensitivity in humans / N. Stefan [et al.] // Diabetes Care. 2010 Feb. Vol. 33, N 2. P. 405–407.
41. Wahle, K. W. Conjugated linoleic acids: are they beneficial or detrimental to health? / K. W. Wahle, S. D. Heys, D. Rotondo // Prog. Lipid Res. 2004 Nov. Vol. 43, N 6. P. 553–587.
42. Conjugated linoleic acid production from linoleic acid by lactic acid bacteria / S. Kishino [et al.] // J. Am. Oil Chem. Soc. 2002. Vol. 79. P. 159–163.
43. Sulijaya, B. Lactobacillus-Derived Bioactive Metabolites for the Regulation of Periodontal Health: Evidences to Clinical Setting / B. Sulijaya, N. Takahashi, K. Yamazaki // Molecules. 2020 Apr. Vol. 25, N 9. Art. 2088.
44. Bourre, J. M. Dose-effect of dietary oleic acid: oleic acid is conditionally essential for some organs / J. M. Bourre, O. Dumont, G. Durand // Reprod. Nutr. Dev. 2004 Jul-Aug. Vol. 44, N 4. P. 371–380.
45. Sergeant, S. Gamma-linolenic acid, Dihommo-gamma linolenic, Eicosanoids and Inflammatory Processes / S. Sergeant, E. Rahbar, F. H. Chilton // Eur. J. Pharmacol. 2016 Aug. Vol. 785. P. 77–86.
46. Tsou, P. L. Sex-Dimorphic Association of Plasma Fatty Acids with Cardiovascular Fitness in Young and Middle-Aged General Adults: Subsamples from NHANES 2003⁻2004 / P. L. Tsou, C. J. Wu // Nutrients. 2018 Oct. Vol. 10, N 10. Art. 1558.
47. Proportion of nervonic acid in serum lipids is associated with serum plasmalogen levels and metabolic syndrome / Y. Yamazaki [et al.] // J. Oleo Sci. 2014. Vol. 63, N 5. P. 527–537.
48. Fatty acid desaturation index in human plasma: Comparison of different analytical methodologies for the evaluation of diet effects / J. Klawitter [et al.] // Anal. Bioanal. Chem. 2014 Oct. Vol. 406, N 25. P. 6399–6408.
49. Schwingshackl, L. Monounsaturated fatty acids and risk of cardiovascular disease: Synopsis of the evidence available from systematic reviews and meta-analyses / L. Schwingshackl, G. Hoffmann // Nutrients. 2012 Dec. Vol. 4, N 12. P. 1989–2007.
50. Tacrolimus-induced elevation in plasma triglyceride concentrations after administration to renal transplant patients is partially due to a decrease in lipoprotein lipase activity and plasma concentrations / R. Tory [et al.] // Transplantation. 2009 Jul. Vol. 88, N 1. P. 62–68.
Сведения об авторах:
А.Т. Щастный – д.м.н., профессор, зав. кафедрой госпиатальной хирургии с курсом ФПК и ПК, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, https://orcid.org/0000-0003-2796-4240
А.С. Осочук – аспирант кафедры госпитальной хирургии с курсом ФПК и ПК, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, https://orcid.org/0000-0002-5942-3601
E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. – Осочук Александр Сергеевич;
С.С. Осочук – д.м.н., профессор, заведующий НИЛ, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, https://orcid.org/0000-0003-2074-3832
А.Ф. Марцинкевич – к.б.н., доцент кафедры общей и клинической биохимии с курсом ФПК и ПК, Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет, https://orcid.org/0000-0003-3655-4489
