Иванова Галина Тажимовна, к.б.н., вед.науч.сотр. лаборатории физиологии сердечно-сосудистой и лимфатической систем
199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д. 6
Scopus AutorID: 57210290363
ResearcherID: J-6089-2018
Galina T. Ivanova, PhD
6 Makarova Emb., 199034, St-Petersburg
ResearcherID: ABD-2457-2020
Scopus Author ID: 27210290363
Обоснование. Изменение профиля питания людей привело к избыточному потреблению жиров и углеводов, что сопровождается развитием метаболического синдрома (МС). Основные исследования механизмов МС выполняются на самцах, особенности МС у самок изучены недостаточно.
Цель. Целью было оценить состояния липидного и углеводного обмена, функционального состояния брыжеечных артерий у интактных и овариоэктомированных самок крыс Wistar при высокожировой диетической нагрузке.
Материалы и методы. Использованы 4 группы самок крыс: группа HFD (high fat diet, n=14), интактные, получавшие 50% жиров в диете, HFD (n=14) — овариоэктомированные, получавшие 50% жиров, CG (n=12) — интактные, получавшие стандартный рацион, OvCG (n=12) — овариоэктомированные, получавшие стандартный рацион. Через 10 недель исследовали реакции предконтрактированных фенилэфрином брыжеечных артерий на ацетилхолин (АХ) в отсутствие и при применении блокатора NO-синтазы (L-NAME), а также на нитропруссид натрия (НП), используя микрофото- и видеорегистрацию диаметра сосудов in vivo. Оценивали состояние углеводного и липидного обменов, артериальное давление (АД), уровень висцерального ожирения. Исследование относится к интервенционному одновыборочному контролируемому исследованию.
Результаты. При отсутствии различий в массе тела у крыс HFD и OvHFD избыточное потребление жиров приводит к висцеральному ожирению, подъему уровня триглицеридов и ЛПНП, повышению АД, инсулинрезистентности по сравнению с CG и OvCG. Оценка дилатации брыжеечных артерий при концентрации АХ 10–5 моль/л показала, что у самок HFD амплитуда релаксации была на 19,9% меньше, чем у CG, у OvHFD — на 21,3% меньше, чем у OvCG. По сравнению с величиной дилатации на АХ без блокаторов, предварительная инкубации сосудов c L-NAME привела к снижению амплитуды АХ-индуцированной релаксации сосудов у CG — на 68,0±3,6%, у OvCG — на 70,1±3,4%, у HFD — на 48,4±2,9%, у OvHFD — на 55,1±3,9%. Вызванная НП вазодилатация была снижена у крыс HFD на 32,3%, у OvHFD — на 32,2% по сравнению с CG и OvCG.
Заключение. Избыточное потребление жиров самками крыс сопровождается висцеральным ожирением, подъемом АД, дислипидемией, нарушением углеводного обмена. Развитие МС сопровождается эндотелиальной дисфункцией, проявляющейся снижением АХ-индуцированной дилатации вследствие как угнетения продукции NO эндотелием, так и снижения чувствительности ГМК к NO, при этом у овариоэктомированных самок усиливается висцеральное ожирение без снижения реактивности сосудов по сравнению с интактными животными.
BACKGROUND. Changes in the human nutrition profile have led to excessive consumption of fats and carbohydrates, which is accompanied by the development of metabolic syndrome (MS). The main studies of the mechanisms of MS are performed on males, the features of MS in females have not been sufficiently studied.
OBJECTIVE. The objective was to assess the state of lipid and carbohydrate metabolism, the functional state of the mesenteric arteries in intact and ovariectomized female Wistar rats under a high-fat dietary load.
MATERIALS AND METHODS. Four groups of female rats were used: HFD (high fat diet, n=14), intact, receiving 50% fat in the diet, HFD (n=14) — ovariectomized, receiving 50% fat, CG (n=12) — intact, receiving a standard diet, OvCG (n=12) — ovariectomized, receiving a standard diet. After 10 weeks, the responses of mesenteric arteries precontracted with phenylephrine to acetylcholine (ACh) in the absence and with the use of an NO synthase blocker (L-NAME), as well as to sodium nitroprusside (NP), were studied using microphoto- and video recording of the vessel diameter in vivo. The state of carbohydrate and lipid metabolism, arterial pressure (BP), and the level of visceral obesity were assessed. The study refers to an interventional single-sample controlled study.
RESULTS. In the absence of differences in body weight in HFD and OvHFD rats, excess fat intake leads to visceral obesity, increased triglyceride and LDL levels, increased blood pressure, and insulin resistance compared to CG and OvCG. Evaluation of mesenteric artery dilation at an ACh concentration of 10–5 mol/L showed that in HFD females the relaxation amplitude was 19.9% lower than in CG, and in OvHFD it was 21.3% lower than in OvCG. Compared with the magnitude of dilation on ACh without blockers, pre-incubation of vessels with L-NAME led to a decrease in the amplitude of ACh-induced vascular relaxation in CG by 68.0±3.6%, in OvCG by 70.1±3.4%, in HFD by 48.4±2.9%, in OvHFD by 55.1±3.9%. NP-induced vasodilation was reduced in HFD rats by 32.3%, in OvHFD by 32.2% compared with CG and OvCG.
CONCLUSION. Excessive fat consumption by female rats is accompanied by visceral obesity, increased blood pressure, dyslipidemia, and impaired carbohydrate metabolism, dyslipidemia. The development of MS is accompanied by endothelial dysfunction, manifested by a decrease in ACh-induced dilation due to both the suppression of NO production by the endothelium and a decrease in the sensitivity of SMC to NO, while in ovariectomized females, visceral obesity without a decrease in vascular reactivity compared to intact animals.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.