БИОХИМИЯ, 2023, том 88, вып. 5, с. 854–860

УДК 612.015;612.123;616.13-004.6;616.153.915;616.155.2;547.915.5;547.963

Адсорбция ацилгидроперокси-производных фосфолипидов биомембран липопротеидами плазмы крови

© 2023 В.З. Ланкин *lankin0309@mail.ru, А.К. Тихазе, В.Я. Косач, Г.Г. Коновалова

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени академика Е.И. Чазова» Миздрава России, 121552 Москва, Россия

Поступила в редакцию 11.02.2023
После доработки 21.03.2023
Принята к публикации 21.03.2023

DOI: 10.31857/S0320972523050123

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: окисленные фосфолипиды, трансмембранный перенос липопероксидов, липопротеиды низкой плотности (ЛНП), липопротеиды высокой плотности (ЛВП).

Аннотация

Установлено, что ацилгидроперокси-производные фосфолипидов окисленных митохондрий печени крысы при совместной инкубации с липопротеидами плазмы крови захватываются преимущественно частицами липопротеидов низкой плотности (ЛНП), но не липопротеидов высокой плотности (ЛВП), что опровергает ранее высказанную гипотезу об участии ЛВП в обратном транспорте окисленных фосфолипидов и подтверждает возможность различных механизмов накопления липогидропероксидов в ЛНП при окислительном стрессе.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи:

captcha

Сноски

* Адресат для корреспонденции.

Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 22-15-00013).

Благодарности

Авторы признательны А.В. Дорощуку за помощь в проведении отдельных экспериментов.

Вклад авторов

Ланкин В.З. – руководство работой, обсуждение результатов; Тихазе А.К. – написание и редактирование статьи; Косач В.Я., Коновалова Г.Г. – проведение экспериментов, подготовка статьи.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Соблюдение этических норм

Все процедуры, выполненные в исследованиях с участием животных, соответствовали этическим стандартам учреждения, в котором проводились исследования, и утвержденным правовым актам РФ и международных организаций.

Список литературы

1. Tomkin, G. H. (2010) Atherosclerosis, diabetes and lipoproteins, Expert Rev. Cardiovasc. Ther., 8, 1015-1029, doi: 10.1586/erc.10.45.

2. Arnao, V., Tuttolomondo, A., Daidone, M., and Pinto, A. (2019) Lipoproteins in atherosclerosis process, Curr. Med. Chem., 26, 1525-1543, doi: 10.2174/0929867326666190516103953.

3. Getz, G. S., and Reardon, C. A. (2020) Atherosclerosis: cell biology and lipoproteins, Curr. Opin. Lipidol., 31, 286-290, doi: 10.1097/MOL.0000000000000704.

4. Wang, H. H., Garruti, G., Liu, M., Portincasa, P., Wang, D. H. (2017) Cholesterol and lipoprotein metabolism and atherosclerosis: recent advances in reverse cholesterol transport, Ann. Hepatol., 16 (Suppl. 1), s27-s42, doi: 10.5604/01.3001.0010.5495.

5. Lee, J. M. S., and Choudhury, R. P. (2010) Atherosclerosis regression and high-density lipoproteins, Expert Rev. Cardiovasc. Ther., 8, 1325-1334, doi: 10.1586/erc.10.108.

6. Brewer, H. B. Jr. (2011) Clinical review: the evolving role of HDL in the treatment of high-risk patients with cardiovascular disease, J. Clin. Endocrinol. Metab., 96, 1246-1257, doi: 10.1210/jc.2010-0163.

7. Hernáez, Á., Soria-Florido, M. T., Schröder, H., Ros, E., Pintó, X., Estruch, R., Salas-Salvadó, J., Corella, D., Arós, F., Serra-Majem, L., Martínez-González, Á. M., Fiol, M., Lapetra, J., Elosua, R., Lamuela-Raventós, R. M., and Fitó, M. (2019) Role of HDL function and LDL atherogenicity on cardiovascular risk: a comprehensive examination, PLoS One, 14, e0218533, doi: 10.1371/journal.pone.0218533.

8. Carr, S. S., Hooper, A. J., and Sullivan, D. R. (2019) Non-HDL-cholesterol and apolipoprotein B compared with LDL-cholesterol in atherosclerotic cardiovascular disease risk assessment, Pathology, 51, 148-154, doi: 10.1016/j.pathol.2018.11.006.

9. Steinberg, D., and Witztum, J. L. (2002) Is the oxidative modifications hypothesis relevant to human atherosclerosis? Do the antioxidant trials conducted to date reflect the hypothesis? Circulation, 105, 2107-2111, doi: 10.1161/01.CIR.0000014762.06201.06.

10. Parthasarathy, S., Santanam, N., and Auge, N. (1998) Oxidised low-density lipoprotein: a two-faced Janus in coronary artery disease? Biochem. Pharmacol., 56, 279-284, doi: 10.1016/S0006-2952(98)00074-4.

11. Khatana, C., Saini, N. K., Chakrabarti, S., Saini, V., Sharma, A., Saini, R.V., and Saini, A. K. (2020) Mechanistic insights into the oxidized low-density lipoprotein induced atherosclerosis, Oxid. Med. Cell. Longev., 2020, 1-14, doi: 10.1155/2020/5245308.

12. Barter, P. J., and Rye, K. A. (1996) High-density lipoproteins and coronary heart disease, Atherosclerosis, 121, 1-12, doi: 10.1016/0021-9150(95)05675-0.

13. Rubins, H. B., Robins, S. J., Collins, D., Fye, C. L., and Anderson, J. W. (1999) Gemfibrozil for the secondary prevention of coronary heart disease in men with low levels of high-density lipoprotein cholesterol. Veterans affairs high-density lipoprotein cholesterol intervention trial study group, N. Engl. J. Med., 341, 410-418, doi: 10.1056/NEJM199908053410604.

14. Lankin, V. Z., and Tikhaze, A. K. (2017) Role of oxidative stress in the genesis of atherosclerosis and diabetes mellitus: a personal look back on 50 years of research, Curr. Aging Sci., 10, 18-25, doi: 10.2174/1874609809666160926142640.

15. Lankin, V. Z., Tikhaze, A. K., and Melkumyants, A. M. (2022) Dicarbonyl-dependent modification of ldl as a key factor of endothelial dysfunction and atherosclerotic vascular wall damage, Antioxidants, 11, 1565, doi: 10.3390/antiox11081565.

16. Lankin, V. Z., Tikhaze, A. K., and Melkumyants, A. M. (2023) Malondialdehyde as a important key factor of molecular mechanisms of vascular wall damage under heart diseases development, J. Int. Mol. Sci., 24, 128, doi: 10.3390/ijms24010128.

17. Lankin, V. Z., Tikhaze, A. K., and Kumskova, E. M. (2012) Macrophages actively accumulate malonyldialdehyde-modified but not enzymatically oxidized low density lipoprotein, Mol. Cell Biochem., 365, 93-98, doi: 10.1007/s11010-012-1247-5.

18. Sun, Y., and Chen, X. (2011) Ox-LDL-induced LOX-1 expression in vascular smooth muscle cells: role of reactive oxygen species, Fundam. Clin. Pharmacol., 25, 572-579, doi: 10.1111/j.1472-8206.2010.00885.x.

19. Lankin, V. Z., Konovalova, G. G., Tikhaze, A. K., Shumaev, K. B., Kumskova, E. M., and Viigimaa, M. (2014) The initiation of the free radical peroxidation of low-density lipoproteins by glucose and its metabolite methylglyoxal: a common molecular mechanism of vascular wall injure in atherosclerosis and diabetes, Mol. Cell. Biochem., 395, 241-252, doi: 10.1007/s11010-014-2131-2.

20. Lankin, V. Z., Tikhaze, A. K., and Kosach, V. Ya. (2022) Comparative susceptibility to oxidation of different classes of blood plasma lipoproteins, Biochemistry (Moscow), 87, 1335-1341, doi: 10.1134/S0006297922110128.

21. Raveh, O., Pinchuk, I., Fainaru, M., and Lichtenberg, D. (2001) Kinetics of lipid peroxidation in mixtures of HDL and LDL, mutual effects, Free Radic. Biol. Med., 31, 1486-1497, doi: 10.1016/s0891-5849(01)00730-4.

22. Fumiaki, I., and Tomoyuki, I. (2020) High-density lipoprotein (HDL) triglyceride and oxidized HDL: new lipid biomarkers of lipoprotein-related atherosclerotic cardiovascular disease, Antioxidants (Basel), 9, 362, doi: 10.3390/antiox9050362.

23. Bowry, V. W., Stanley, K. K., and Stocker, R. (1992) High density lipoprotein is the major carrier of lipid hydroperoxides in human blood plasma from fasting donors, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 89, 10316-10320, doi: 10.1073/pnas.89.21.10316.

24. Klimov, A. N., Nikiforova, A. A., Kuzmin, A. A., Kuznetsov, A. S., and Mackness, M. I. (1998) Is high density lipoprotein a scavenger for oxidized phospholipids of low density lipoprotein? In Advances in Lipoprotein and Atherosclerosis Research, Diagnostics and Treatment, Jena, Gustav Fisher Verlag, pp. 78-82.

25. Klimov, A. N., Kozhemyakin, L. A., Pleskov, V. M., and Andreeva, L. I. (1987) Antioxidative effect of high density lipoproteins in the oxidation of low density lipoproteins, Bull. Expt. Biol. Med., 103, 550-556, doi: 10.1007/BF00841817.

26. Klimov, A. N., Gurevich, V. S., Nikiforova, A. A., Shatilina, L. V., Kuzmin, A. A., Plavinsky, S. L., and Teryukova, N. P. (1993) Antioxidative activity of high density lipoproteins in vivo, Atherosclerosis, 100, 13-18, doi: 10.1016/0021-9150(93)90063-z.

27. Lindgren, F. T. (1975) Preparative ultracentrifugal laboratory procedures and suggestions for lipoprotein analysis, in Analysis of Lipids and Lipoproteins (Perkins, E. G., ed) Champaign: Amer. Oil. Chemists Soc., pp. 204-224.

28. Vila, A., Korytowski, W., and Girotti, A. W. (2002) Spontaneous transfer of phospholipid and cholesterol hydroperoxides between cell membranes and low-density lipoprotein: assessment of reaction kinetics and prooxidant effects, Biochemistry, 41, 13705-13716, doi: 10.1021/bi026467z.

29. Mastorikou, M., Mackness, B., Liu, Y., and Mackness, M. (2008) Glycation of paraoxonase-1 inhibits its activity and impairs the ability of high-density lipoprotein to metabolize membrane lipid hydroperoxides, Diabetic Med., 25, 1049-1055, doi: 10.1111/j.1464-5491.2008.02546.x.

30. Lankin, V. (2003) The enzymatic systems in the regulation of free radical lipid peroxidation, in “Free Radicals, Nitric Oxide, and Inflammation: Molecular, Biochemical, and Clinical Aspects, Amsterdam etc.: IOS Press, 2003, NATO Science Series, 344, pp. 8-23.

31. Rasmiena, A. A., Barlow, C. K., Ng, T. W., Tull, D., and Meikle, P. J. (2016) High density lipoprotein efficiently accepts surface but not internal oxidised lipids from oxidised low density lipoprotein, Biochim. Biophys. Acta, 1861, 69-77, doi: 10.1016/j.bbalip.2015.11.002.

32. Lankin, V. Z., Tikhaze, A. K., and Osis, Yu. G. (2002) Modeling the cascade of enzymatic reactions in liposomes including successive free radical peroxidation, reduction, and hydrolysis of phospholipid polyenoic acyls for studying the effect of these processes on the structural-dynamic parameters of the membranes, Biochemistry (Moscow), 67, 566-574, doi: 10.1023/a:1015502429453.

33. Superko, H. R., Pendyala, L., Williams, P. T., Momary, K. M., King, S. B., and Garrett, B. C. (2012) High-density lipoprotein subclasses and their relationship to cardiovascular disease, J. Clin. Lipidol., 6, 496-523, doi: 10.1016/j.jacl.2012.03.001.

34. Williams, P. T., and Feldma, D. E. (2011) Prospective study of coronary heart disease vs. HDL2, HDL3, and other lipoproteins in Gofman’s Livermore Cohort, Atherosclerosis, 214, 196-202, doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2010.10.024.

35. Honda, H., Hirano, T., Ueda, M., Kojima, S., Mashiba, S., Hayase, Y., Michihata, T., and Shibata, T. (2016) High-density lipoprotein subfractions and their oxidized subfraction particles in patients with chronic kidney disease, J. Atheroscler. Thromb., 23, 81-94, doi: 10.5551/jat.30015.

36. Mackness, B., and Mackness, M. (2012) The antioxidant properties of high-density lipoproteins in atherosclerosis, Panminerva Med., 54, 83-90.

37. Mackness, M., and Mackness, B. (2013) Targeting paraoxonase-1 in atherosclerosis, Expert Opin. Ther. Targets., 17, 829-837, doi: 10.1517/14728222.2013.790367.