russjcardiolРоссийский кардиологический журналRussian Journal of Cardiology1560-40712618-7620«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.15829/1560-4071-2024-5998NGKRKTrussjcardiol-5998Research ArticleИШЕМИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ СЕРДЦА, ИНФАРКТ МИОКАРДАCORONARY HEART DISEASE, MYOCARDIAL INFARCTIONВлияние курения на церамидный профиль жировой ткани пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниямиEffect of smoking on the ceramide profile of adipose tissue in patients with cardiovascular diseaseshttps://orcid.org/0000-0003-3996-3325БеликЕ. В.BelikE. V.

Белик Екатерина Владимировна — к.м.н., н.с. лаборатории исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины.

Кемерово

Kemerovo

sionina.ev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6890-3287ДылеваЮ. А.DylevaYu. A.

Дылева Юлия Александровна — к.м.н., с.н.с. лаборатории исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины.

Кемерово

Kemerovo

dyleva87@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4321-8977УчасоваЕ. Г.UchasovaE. G.

Учасова Евгения Геннадьевна — к.м.н., с.н.с. лаборатории исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины.

Кемерово

Kemerovo

evg.uchasova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7388-356XПоддубнякА. О.PoddubnyakA. O.

Поддубняк Алёна Олеговна — лаборант-исследователь лаборатории геномной медицины отдела экспериментальной медицины.

Кемерово

Kemerovo

alyona.poddubnyak@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1828-5652СотниковА. В.SotnikovA. V.

Сотников Антон Валерьевич — сердечно-сосудистый хирург, зав. кардиохирургическим отделением.

Кемерово

Kemerovo

sotnav@kemcardio.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0500-2449ГорбатовскаяЕ. Е.GorbatovskayaE. E.

Горбатовская Евгения Евгеньевна — м.н.с. лаборатории исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины ФГБНУ НИИ КПССЗ; ассистент кафедры медицинской биохимии ФГБОУ ВО КемГМУ Минздрава России.

Кемерово

Kemerovo

eugenia.tarasowa@yandex.ruДолматоваС. Е.DolmatovaS. E.

Долматова Софья Евгеньевна — старший лаборант кафедры медицинской биохимии.

Кемерово

Kemerovo

soniad_30_09@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7780-829XГруздеваО. В.GruzdevaO. V.

Груздева Ольга Викторовна — д. м.н., доцент, профессор РАН, зав. лабораторией исследований гомеостаза отдела экспериментальной медицины ФГБНУ НИИ КПССЗ; зав. кафедрой медицинской биохимии ФГБОУ ВО КемГМУ Минздрава России.

Кемерово

Kemerovo

o_gruzdeva@mail.ruФГБНУ Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеванийРоссияResearch Institute for Complex Issues of Cardiovascular DiseasesRussian FederationФГБНУ Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний; ФГБОУ ВО КемГМУ Минздрава РоссииРоссияResearch Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases; Kemerovo State Medical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО КемГМУ Минздрава РоссииРоссияKemerovo State Medical UniversityRussian Federation202413092024291159985998Copyright © Белик Е.В., Дылева Ю.А., Учасова Е.Г., Поддубняк А.О., Сотников А.В., Горбатовская Е.Е., Долматова С.Е., Груздева О.В., 20242024Белик Е.В., Дылева Ю.А., Учасова Е.Г., Поддубняк А.О., Сотников А.В., Горбатовская Е.Е., Долматова С.Е., Груздева О.В.Belik E.V., Dyleva Y.A., Uchasova E.G., Poddubnyak A.O., Sotnikov A.V., Gorbatovskaya E.E., Dolmatova S.E., Gruzdeva O.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://russjcardiol.elpub.ru/jour/article/view/5998Цель

Цель. Изучить особенности церамидного профиля подкожной, эпикардиальной, периваскулярной жировой ткани (ПЖТ, ЭЖТ, ПВЖТ, соответственно) у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) в зависимости от курения.

Материал и методы

Материал и методы. Спектр церамидов (Cer) в ПЖТ, ЭЖТ, ПВЖТ пациентов с ССЗ (30 пациентов с ишемической болезнью сердца и 30 пациентов с дегенеративными неревматическими приобретенными пороками сердца) определен с использованием хромато-масс-спектрометрического комплекса высокого разрешения (жидкостной хроматограф серии Agilent 1200 ("Agilent Technologies", Германия) с масс-спектрометрическим детектором "maXis impact" (Bruker, Германия)). Биоптаты ПЖТ, ЭЖТ, ПВЖТ получены во время оперативного вмешательства. Статистический анализ результатов проводили в программе GraphPad Prism 8 (GraphPad Software).

Результаты

Результаты. Обнаружены ассоциации уровней Cer в висцеральной жировой ткани и курения, проявляющиеся увеличением концентрации Cer d18:1/16:0, 18:0, 24:1, 22:0. В ПЖТ курящих пациентов выявлено повышенное содержание Cer d18:1/14:0, 17:0.

Заключение

Заключение. Церамидный профиль локальных жировых депо различался у курящих и некурящих пациентов с ССЗ. Полученные результаты свидетельствуют о модуляции синтеза Cer при курении и накоплении Cer преимущественно в жировой ткани эпикардиальной и периваскулярной локализации при ССЗ. Принимая во внимание широкий спектр метаболических эффектов, использование Cer в качестве биомаркеров и мишеней персонализированной терапии является перспективным для выявления лиц высокого риска и улучшения лечебно-диагностических стратегий при ССЗ.

Aim

Aim. To describe ceramide profile of subcutaneous, epicardial, perivascular adipose tissue (SAT, EAT, PVAT, respectively) in patients with cardiovascular diseases (CVD) depending on smoking.

Material and methods

Material and methods. Ceramide (CER) profile in the SAT, EAT, PVAT of patients with CVD (30 patients with coronary artery disease and 30 patients with degenerative non-rheumatic acquired heart defects) was determined using a high-resolution chromatography mass spectrometry (Agilent 1200 series (Agilent Technologies, Germany)) with a maXis impact mass spectrometer (Bruker, Germany)). Biopsies of SAT, EAT, PVAT were obtained during surgery. Statistical analysis was performed in GraphPad Prism 8 (GraphPad Software).

Results

Results. Associations of CER levels in visceral adipose tissue and smoking were found, manifested by an increase in the concentration of CER d18:1/16:0, 18:0, 24:1, 22:0. In the SAT of smoking patients, an increased content of Cer d18:1/14:0, 17:0 was found.

Conclusion

Conclusion. The ceramide profile of local fat depots differed in smoking and non-smoking patients with CVD. The obtained results indicate the modulation of CER synthesis during smoking and the accumulation of CER mainly in the EAT and PVAT in CVD. Taking into account the wide range of metabolic effects, the use of CER as biomarkers and targets for personalized therapy is promising for identifying high-risk individuals and improving therapeutic and diagnostic strategies for CVD.

церамидылипидомикажировая тканьфакторы рискакурениеишемическая болезнь сердцаceramideslipidomicsadipose tissuerisk factorssmokingcoronary artery diseaseИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-15-20007 "Церамидный профиль локальных жировых депо сердца: клинико-патогенетическое значение и терапевтический потенциал" (https://rscf.ru/project/22-15-20007) и средств Министерства науки и высшего образования Кузбасса.The study was supported by the grant of the Russian Science Foundation № 22-15-20007 "Ceramide profile of heart local fat depots: clinical and pathogenetic significance and therapeutic potential" (https://rscf.ru/project/22-15-20007/) and funds from the Ministry of Science and Higher Education of Kuzbass.ReferencesNoothi SK, Ahmed MR, Agrawal DK. Residual risks and evolving atherosclerotic plaques. Mol Cell Biochem. 2023;478(12):2629-43. doi:10.1007/s11010-023-04689-0.Noothi SK, Ahmed MR, Agrawal DK. Residual risks and evolving atherosclerotic plaques. Mol Cell Biochem. 2023;478(12):2629-43. doi:10.1007/s11010-023-04689-0.Gallucci G, Tartarone A, Lerose R, et al. Cardiovascular risk of smoking and benefits of smoking cessation. J Thorac Dis. 2020;12(7):3866-76. doi:10.21037/jtd.2020.02.47.Gallucci G, Tartarone A, Lerose R, et al. Cardiovascular risk of smoking and benefits of smoking cessation. J Thorac Dis. 2020;12(7):3866-76. doi:10.21037/jtd.2020.02.47.Ma B, Chen Y, Wang X, et al. Cigarette smoke exposure impairs lipid metabolism by decreasing low-density lipoprotein receptor expression in hepatocytes. Lipids Health Dis. 2020;19(1):88. doi:10.1186/s12944-020-01276-w.Ma B, Chen Y, Wang X, et al. Cigarette smoke exposure impairs lipid metabolism by decreasing low-density lipoprotein receptor expression in hepatocytes. Lipids Health Dis. 2020;19(1):88. doi:10.1186/s12944-020-01276-w.Mantovani A, Dugo C. Ceramides and risk of major adverse cardiovascular events: A meta-analysis of longitudinal studies. J Clin Lipidol. 2020;14(2):176-85. doi:10.1016/j.jacl.2020.01.005.Mantovani A, Dugo C. Ceramides and risk of major adverse cardiovascular events: A meta-analysis of longitudinal studies. J Clin Lipidol. 2020;14(2):176-85. doi:10.1016/j.jacl.2020.01.005.Poss AM, Summers SA. Too much of a good thing? An evolutionary theory to explain the role of ceramides in nafld. Front. Endocrinol. 2020;11:505. doi:10.3389/fendo.2020.00505.Poss AM, Summers SA. Too much of a good thing? An evolutionary theory to explain the role of ceramides in nafld. Front. Endocrinol. 2020;11:505. doi:10.3389/fendo.2020.00505.Брель Н. К., Груздева О. В., Коков А. Н. и др. Взаимосвязь кальциноза коронарных артерий и локальных жировых депо у пациентов с ишемической болезнью сердца. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний 2022;11(3):51-63. doi:10.17802/2306-1278-2022-11-3-51-63.Брель Н. К., Груздева О. В., Коков А. Н. и др. Взаимосвязь кальциноза коронарных артерий и локальных жировых депо у пациентов с ишемической болезнью сердца. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний 2022;11(3):51-63. doi:10.17802/2306-1278-2022-11-3-51-63.Белик Е. В., Дылева Ю. А., Груздева О. В. Церамиды: взаимосвязь с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(1):28-36. doi:10.29001/2073-8552-2023-38-1-28-36.Белик Е. В., Дылева Ю. А., Груздева О. В. Церамиды: взаимосвязь с факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний. Сибирский журнал клинической и экспериментальной медицины. 2023;38(1):28-36. doi:10.29001/2073-8552-2023-38-1-28-36.Gruzdeva OV, Dyleva YuA, Belik EV, et al. Expression of Ceramide-Metabolizing Enzymes in the Heart Adipose Tissue of Cardiovascular Disease Patients. Int. J. Mol. Sci. 2023;24:9494. doi:10.3390/ijms24119494.Gruzdeva OV, Dyleva YuA, Belik EV, et al. Expression of Ceramide-Metabolizing Enzymes in the Heart Adipose Tissue of Cardiovascular Disease Patients. Int. J. Mol. Sci. 2023;24:9494. doi:10.3390/ijms24119494.Zheng W, Kollmeyer J, Symolon H, et al. Ceramides and other bioactive sphingolipid backbones in health and disease: lipidomic analysis, metabolism and roles in membrane structure, dynamics, signaling and autophagy. Biochim Biophys Acta. 2006;1758(12):1864-84. doi:10.1016/j.bbamem.2006.08.009.Zheng W, Kollmeyer J, Symolon H, et al. Ceramides and other bioactive sphingolipid backbones in health and disease: lipidomic analysis, metabolism and roles in membrane structure, dynamics, signaling and autophagy. Biochim Biophys Acta. 2006;1758(12):1864-84. doi:10.1016/j.bbamem.2006.08.009.Boué S, Tarasov K, Jänis M, et al. Modulation of atherogenic lipidome by cigarette smoke in apolipoprotein E-deficient mice. Atherosclerosis. 2012;225(2):328-34. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2012.09.032.Boué S, Tarasov K, Jänis M, et al. Modulation of atherogenic lipidome by cigarette smoke in apolipoprotein E-deficient mice. Atherosclerosis. 2012;225(2):328-34. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2012.09.032.Cruickshank-Quinn CI, Mahaffey S, Justice MJ, et al. Transient and persistent metabolomic changes in plasma following chronic cigarette smoke exposure in a mouse model. PLoS One. 2014;9(7):e101855. doi:10.1371/journal.pone.0101855.Cruickshank-Quinn CI, Mahaffey S, Justice MJ, et al. Transient and persistent metabolomic changes in plasma following chronic cigarette smoke exposure in a mouse model. PLoS One. 2014;9(7):e101855. doi:10.1371/journal.pone.0101855.Lavrynenko O, Titz B, Dijon S, et al. Ceramide ratios are affected by cigarette smoke but not heat-not-burn or e-vapor aerosols across four independent mouse studies. Life Sci. 2020;263:118753. doi:10.1016/j.lfs.2020.118753.Lavrynenko O, Titz B, Dijon S, et al. Ceramide ratios are affected by cigarette smoke but not heat-not-burn or e-vapor aerosols across four independent mouse studies. Life Sci. 2020;263:118753. doi:10.1016/j.lfs.2020.118753.Summers SA, Chaurasia B, Holland WL. Metabolic Messengers: Ceramides. Nat. Metab. 2019;1(11):1051-8. doi:10.1038/s42255-019-0134-8.Summers SA, Chaurasia B, Holland WL. Metabolic Messengers: Ceramides. Nat. Metab. 2019;1(11):1051-8. doi:10.1038/s42255-019-0134-8.Turpin SM, Nicholls HT, Willmes DM, et al. Obesity-induced CerS6-dependent C16:0 ceramide production promotes weight gain and glucose intolerance. Cell Metab. 2014;20:678-86. doi:10.1016/j.cmet.2014.08.002.Turpin SM, Nicholls HT, Willmes DM, et al. Obesity-induced CerS6-dependent C16:0 ceramide production promotes weight gain and glucose intolerance. Cell Metab. 2014;20:678-86. doi:10.1016/j.cmet.2014.08.002.Grosch S, Schiffmann S, Geisslinger G. Chain length-specific properties of ceramides. Prog. Lipid Res. 2012;51:50-62. doi:10.1016/j.plipres.2011.11.001.Grosch S, Schiffmann S, Geisslinger G. Chain length-specific properties of ceramides. Prog. Lipid Res. 2012;51:50-62. doi:10.1016/j.plipres.2011.11.001.Pamplona R. Membrane phospholipids, lipoxidative damage and molecular integrity: a causal role in aging and longevity. Biochim Biophys Acta. 2008;1777(10):1249-62. doi:10.1016/j.bbabio.2008.07.003.Pamplona R. Membrane phospholipids, lipoxidative damage and molecular integrity: a causal role in aging and longevity. Biochim Biophys Acta. 2008;1777(10):1249-62. doi:10.1016/j.bbabio.2008.07.003.Dobrzyn P, Pyrkowska A, Jazurek M, et al. Increased availability of endogenous and dietary oleic acid contributes to the upregulation of cardiac fatty acid oxidation. Mitochondrion. 2012;12(1):132-7. doi:10.1016/j.mito.2011.05.007.Dobrzyn P, Pyrkowska A, Jazurek M, et al. Increased availability of endogenous and dietary oleic acid contributes to the upregulation of cardiac fatty acid oxidation. Mitochondrion. 2012;12(1):132-7. doi:10.1016/j.mito.2011.05.007.Laaksonen R, Ekroos K, Sysi-Aho M, et al. Plasma ceramides predict cardiovascular death in patients with stable coronary artery disease and acute coronary syndromes beyond LDL-cholesterol. N Engl J Med. 2007;356(15):1503-16. doi:10.1056/NEJMoa070829.Laaksonen R, Ekroos K, Sysi-Aho M, et al. Plasma ceramides predict cardiovascular death in patients with stable coronary artery disease and acute coronary syndromes beyond LDL-cholesterol. N Engl J Med. 2007;356(15):1503-16. doi:10.1056/NEJMoa070829.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.