Введение. Жировая ткань (ЖТ) – потенциальный источник церамидов. Особый интерес вызывает экспрессия ферментов синтеза церамидов de novo в ЖТ сердца и сосудов, локализованных в непосредственной близости к очагу поражения. Мужской пол и возраст считаются одними из основных факторов риска ишемической болезни сердца (ИБС).
Цель: изучить взаимосвязь экспрессии ферментов синтеза церамидов de novo в жировой ткани (ЖТ) и немодифицируемыми факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) при ишемической болезни сердца (ИБС).
Материалы и методы. В исследование включены 30 пациентов с ИБС, перенесших аортокоронарное шунтирование. Во время операции получали биоптаты подкожной, эпикардиальной, периваскулярной ЖТ (ПЖТ, ЭЖТ, ПВЖТ, соответственно). Экспрессию генов ферментов синтеза церамидов de novo (субъединицы серинпальмитоилтрансфераз С1 и С2 SPTLC1, SPTLC2; церамидсинтаз 1-6 CERS1-6; дигидроцерамиддесатуразы DEGS1) оценивали с помощью количественной ПЦР в реальном времени. Статистический анализ результатов проводили с помощью GraphPad Prism 8 (GraphPad Software).
Результаты. Мужчины с ИБС характеризовались более высоким уровнем экспрессии ферментов синтеза церамидов de novo SPTLC1, CERS1, 5 и DEGS1 в ЭЖТ и ПВЖТ, чем женщины. Экспрессия изучаемых ферментов в ПЖТ статистически значимо не различалась в зависимости от пола. У пациентов старше 60 лет выявлены максимальные уровни экспрессии SPTLC1, CERS1,2,6, DEGS1 в ЖТ сердечной локализации по сравнению с пациентами моложе 50 лет и 50-59 лет (р<0,005). Корреляционный анализ выявил прямую зависимость уровня мРНК SPTLC1, CERS1,2,6, DEGS1 в ЭЖТ и ПВЖТ с возрастом (p<0,05). Корреляционный анализ показал прямую взаимосвязь возраста и уровня экспрессии генов следующих ферментов: CERS1 в ЭЖТ и ПВЖТ (r=0,60, p=0,027 и r=0,51, p=0,02), CERS2 в ПВЖТ (r=0,69, p= 0,013), CERS5 в ЭЖТ (r=0,57, p=0,011), DEGS1 в ЭЖТ (r=0,66, p=0,043). Обращает на себя внимание повышенная экспрессия генов ключевых ферментов биосинтеза церамидов de novo в ЖТ сердца у больных ИБС в возрасте 50–59 лет и ПВЖТ у больных старше 60 лет, что не противоречит общепринятому мнению об увеличении продукции церамидов с возрастом. С помощью логистического регрессионного анализа показано, что наличие факторов риска ССЗ взаимосвязано с увеличением экспрессии ферментов биосинтеза церамидов de novo у пациентов с ИБС. Так, мужской пол ассоциирован с увеличением экспрессии SPTLC1 в ЭЖТ (ОШ=1,72, 95 % ДИ 1,17-1,94, р=0,013) и ПВЖТ (ОШ=1,21, 95 % ДИ 1,03-1,52, р=0,032), а также CERS1 и DEGS1 в ЭЖТ (ОШ=1,55, 95 % ДИ 1,13-1,83, р=0,024 и ОШ=1,31, 95 % ДИ 1,07-1,64, р=0,041, соответственно). Возраст пациентов ассоциирован с увеличением экспрессии СERS2 в ЭЖТ (ОШ=1,43, 95 % ДИ 1,07- 1,71, р=0,004) и DEGS1 в ПВЖТ (ОШ=1,50, 95 % ДИ 1,12-1,83, р=0,002).
Заключение. Выявлены тесные взаимосвязи экспрессии ферментов основного пути синтеза церамидов в ЖТ сердечной локализации и поло-возрастными особенностями пациентов с ИБС. Определение экспрессии ферментов биосинтеза церамидов de novo играет важную роль для стратификации риска как в дополнение к традиционным факторам риска, так и самостоятельно, что важно для первичной и вторичной профилактики ССЗ.
Introduction. Adipose tissue (AT) is a potential source of ceramides. Of particular interest is the expression of de novo ceramide synthesis enzymes in the AT of the heart and blood vessels localized in close proximity to the lesion. Male gender and age are considered to be one of the main risk factors for coronary heart disease (CHD).
Purpose: to study the relationship between the expression of de novo ceramide synthesis enzymes in adipose tissue (AT) and non-modifiable risk factors for cardiovascular disease (CVD) in coronary heart disease (CHD).
Materials and methods. The study included 30 patients with coronary artery disease who underwent coronary artery bypass grafting. During the operation, biopsies of subcutaneous, epicardial, perivascular VT (SVT, EAT, PVAT, respectively) were obtained. Expression of genes for de novo ceramide synthesis enzymes (subunits of serine palmitoyltransferases C1 and C2 SPTLC1, SPTLC2; ceramide synthase 1-6 CERS1-6; dihydroceramide desaturase DEGS1) was assessed by quantitative real-time PCR. Statistical analysis of the results was performed using GraphPad Prism 8 (GraphPad Software).
Results. Men with CAD were characterized by a higher level of expression of de novo ceramide synthesis enzymes SPTLC1, CERS1, 5 and DEGS1 in EAT and PVAT than women. The expression of the studied enzymes in SAT did not differ significantly depending on gender. In patients older than 60 years, the maximum expression levels of SPTLC1, CERS1,2,6, DEGS1 were found in cardiac VT compared with patients younger than 50 years and 50-59 years (p<0.005). Correlation analysis revealed a direct dependence of the mRNA level of SPTLC1, CERS1,2,6, DEGS1 in EAT and PVAT with age (p<0.05). Correlation analysis showed a direct relationship between age and gene expression levels of the following enzymes: CERS1 in EAT and PVAT (r=0.60, p=0.027 and r=0.51, p=0.02), CERS2 in PVAT (r=0, 69, p=0.013), CERS5 in EAT (r=0.57, p=0.011), DEGS1 in EAT (r=0.66, p=0.043). Attention is drawn to the increased expression of genes for key enzymes of de novo ceramide biosynthesis in cardiac VT in patients with coronary artery disease aged 50–59 years and PVAT in patients older than 60 years, which does not contradict the generally accepted opinion about an increase in ceramide production with age. Using logistic regression analysis, it was shown that the presence of CVD risk factors is associated with an increase in the expression of de novo ceramide biosynthesis enzymes in patients with CAD. Thus, male sex is associated with an increase in SPTLC1 expression in EAT (OR=1.72, 95% CI 1.17-1.94, p=0.013) and PVAT (OR=1.21, 95% CI 1.03-1 .52, p=0.032), as well as CERS1 and DEGS1 in EAT (OR=1.55, 95% CI 1.13-1.83, p=0.024 and OR=1.31, 95% CI 1.07- 1.64, p=0.041, respectively). The age of patients is associated with increased expression of CERS2 in EAT (OR=1.43, 95% CI 1.07-1.71, p=0.004) and DEGS1 in PVAT (OR=1.50, 95% CI 1.12-1 .83, p=0.002).
Conclusion. Close relationships were found between the expression of enzymes of the main ceramide synthesis pathway in VT of cardiac localization and gender and age characteristics of patients with coronary artery disease. Determination of the expression of de novo ceramide biosynthesis enzymes plays an important role for risk stratification both in addition to traditional risk factors and independently, which is important for primary and secondary prevention of CVD.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.