Взаимосвязь гипертрофии эпикардиальных адипоцитов с адипокинами, воспалением и метаболизмом глюкозы и липидов

Изменение структурно-функциональных характеристик эпикардиальной жировой ткани (ЭЖТ) является важным фактором развития кардиометаболических нарушений, однако в литературе отсутствуют данные о факторах, определяющих 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, который 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.

1. Iacobellis G. Epicardial adipose tissue in contemporary cardiology. Nature Reviews. Cardiology. 2022;19(9):593–606. DOI: 10.1038/s41569-022-00679-9.

2. Yanai H., Yoshida H. Beneficial effects 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.

3. 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 inflammation 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.

4. 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.

5. 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.

6. Ishii Y., Abe I., Kira S., Harada T., Takano M., Oniki T. et al. Detection of fibrotic remodeling of epicardial adipose tissue in patients with atrial fibrillation: Imaging approach based on histological observation. Heart Rhythm O2. 2021;2(4):311–323. DOI: 10.1016/j.hroo.2021.05.006.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Klein M., Varga I. Microenvironment of immune cells within the visceral adipose tissue Sensu Lato vs. epicardial adipose tissue: What do we know? Inflammation. 2018;41(4):1142–1156. DOI: 10.1007/s10753-018-0798-3.

11. Wadey R.M., Connolly K.D., Mathew D., Walters G., Rees D.A., James P.E. Inflammatory adipocyte-derived extracellular vesicles promote leukocyte attachment to vascular endothelial cells. Atherosclerosis. 2019;283:19–27. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2019.01.013.

12. Aitken-Buck H.M., Babakr A.A., Coffey 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.