Авторефетати та дисертації. Кафедра сімейної медицини і терапії
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Перегляд Авторефетати та дисертації. Кафедра сімейної медицини і терапії за Ключові слова "eating behavior"
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Фізіологічна роль балансу ядерних факторів транскрипції STAT1 та STAT6 в М1/М2 поляризації макрофагів за умов формування підвищеної маси тіла(Полтавський державний медичний університет, 2021-11-24) Боряк, Христина Радиславівна; Boriak, Kh. R.Боряк Х.Р. Фізіологічна роль балансу ядерних факторів транскрипції STAT1 та STAT6 в М1/М2 поляризації макрофагів за умов формування підвищеної маси тіла. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 222 - Медицина. - Полтавський державний медичний університет МОЗ України, Полтава, 2021. У дисертації наведено теоретичне узагальнення і розв’язання наукового завдання, яке полягає у з’ясуванні механізмів фізіологічної ролі балансу ядерних факторів транскрипції STAT1 та STAT6 в М1/М2 поляризації макрофагів за умов формування підвищеної маси тіла у осіб молодого віку. Актуальність обраної теми дослідження зумовлена світовою пандемією підвищення маси тіла та ожиріння, яка визначається порушенням енергетичного балансу, обміну речовин, надмірним відкладенням жиру в тканинах, що призводить до хронічних захворювань і смертності. Накопичення метаболічно активної жирової тканини призводить до хронічного запалення низької інтенсивності та інфільтрації жирової тканини макрофагами. Збільшення кількості макрофагів при підвищенні маси тіла супроводжується змінами їх функціональних властивостей та домінуванням макрофагів субпопуляції М1. В процесі поляризації макрофагів ключову роль відіграють представники родини факторів транскрипції STATs (перетворювачі сигналів та активатори транскрипції). Поляризація макрофагів за M1 фенотипом пов'язана зі STAT1, тоді як STAT6 пов'язана з макрофагами М2. Однак їх роль в процесі поляризації макрофагів у осіб з підвищеною масою тіла достеменно не відома. У дослідженні взяли участь 84 особи чоловічої та жіночої статі віком 18-25 років. Відповідно до дизайну дослідження було проведено визначення антропометричних показників: маси тіла, зросту, окружності талії (ОТ) та стегон (ОС), співвідношення (ОТ/ОС), розрахований індекс маси тіла (ІМТ), відсоток жирової маси тіла (%ЖМТ). Визначені функціональні показники серцево-судинної системи: частота серцевих скорочень (ЧСС), систолічний (САТ) та діастолічний артеріальний тиск (ДАТ), вегетативний індекс Кердо в стані спокою і після проби з дозованим фізичним навантаженням. Проведено визначення якості життя (опитувальник SF-36), харчової поведінки (опитувальник DEBQ), визначення енергетичної цінності харчового раціону (на основі методу 24-годинного (добового) відтворення харчування) та її відповідності потребам в енергії. В дослідах in vitro проведено стимуляцію моноцитів периферичної крові ліпополісахаридом E. coli (LPS) і γ-інтерфероном (γIFN) для індукції поляризації за фенотипом М1 та інтерлейкіном-4 (IL-4) для індукції поляризації за фенотипом М2. Рівень експресії генів stat1 та stat6 в моноцитах/макрофагах визначали методом полімеразної ланцюгової реакції в режимі «реального часу», концентрацію інтерлейкіна-6 (IL-6), трансформуючого фактору росту β1 (TGFβ1) та високочутливого С-реактивного білка (вчСРБ) у супернатанті клітин та сироватці крові методом твердофазного імуноферментного аналізу. Відповідно до отриманих даних на першому етапі дослідження у осіб чоловічої статі з підвищеною масою тіла показники маси тіла на 26,85%, ІМТ на 25,13%, ОТ на 17,52%, ОС на 11,65%, співвідношення ОТ/ОС на 5,0%, %ЖМТ на 93,73% були достовірно вищими у порівнянні з відповідними показниками осіб з нормальною масою. У жінок з підвищеною масою тіла також спостерігалось достовірне підвищення показників маси тіла на 23,53%, ІМТ на 25,66%, ОТ на 16,67%, ОС на 11,60%, %ЖМТ на 37,26% у порівнянні з даними контрольної групи. У осіб обох статей з підвищеною масою тіла відмічалось достовірне підвищення показників серцево-судинної системи в стані спокою та після дозованого фізичного навантаження, зокрема, після навантаження у чоловіків з підвищеною масою тіла ЧСС на 23,23%, САТ на 15,18%, ДАТ на 13,33% були достовірно більшими у порівнянні з відповідними показниками осіб з нормальною масою тіла. У жінок з підвищеною масою тіла після проби ЧСС на 19,01%, САТ на 10,23% були достовірно більшими у порівнянні з відповідними показниками жінок контрольної групи. Після проби з дозованим фізичним навантаженням у чоловіків і жінок з підвищеною масою тіла індекс Кердо становив ≥+31, що свідчить про виражену симпатикотонію. Індекс Кердо у чоловіків з підвищеною масою тіла був більшим на 29,65%, у жінок на 19,01% порівняно з відповідними особами з нормальною масою тіла (р<0,05). Виявлений негативний вплив підвищення маси тіла на якість життя за даними опитувальника SF-36. У осіб чоловічої статі достовірно знижувались усі показники, які об’єднані у шкали фізичного компоненту здоров’я, а у жінок – психічного компоненту у порівнянні з даними показниками у осіб з нормальною масою тіла (р<0,05). За даними опитувальника DEBQ виявлені зміни харчової поведінки у 79,55% осіб з нормальною масою тіла і у 90% осіб з підвищеною масою. У осіб з нормальною масою тіла переважав обмежувальний тип харчової поведінки, у осіб з підвищеною - екстернальний і емоційний типи. У осіб обох статей з підвищеною масою тіла відмічено достовірне підвищення енергетичної цінності харчового раціону у робочий і вихідний дні у порівнянні з контрольною групою. У чоловіків з підвищеною масою тіла енергетична цінність харчового раціону перевищувала рекомендоване добове споживання енергії у робочий день на 49,90%, у вихідний на 75,15%, у жінок з підвищеною масою тіла відповідно у робочий день на 11,40%, у вихідний на 49,32%. Підвищення енергетичної цінності супроводжувалось зміною структури нутрієнтів за рахунок підвищеного споживання переважно жирів особами чоловічої статі з підвищеною масою тіла та жирів і вуглеводів особами жіночої статі у порівнянні з контрольною групою (р<0,05). На другому етапі проведено дослідження експресії STAT1 та STAT6 в моноцитах/макрофагах периферичної крові досліджуваних осіб. Стимуляція моноцитів периферичної крові in vitro LPS та γIFN, та IL-4 призвела до достовірного підвищення рівня експресії генів stat1 та stat6 у осіб обох груп. Найбільший приріст рівня експресії обох досліджуваних генів спостерігався за умов стимуляції моноцитів IL-4. В динаміці інкубації формувались відмінності між групами. У осіб з нормальною масою на 7 добу інкубації рівень експресії stat1 був достовірно вищий за умов стимуляції клітин LPS та γIFN. У осіб з підвищеною масою тіла найбільш високий рівень експресії stat1 зберігався у клітинах, стимульованих IL-4 ((0,1291±0,031)2-ΔСt проти (0,2579±0,0523)2-ΔСt, р = 0,0498) на 7 добу інкубації. Експресія гена stat6 в динаміці інкубації була достовірно вище у макрофагах, стимульованих IL-4 у осіб обох досліджуваних груп у порівнянні з клітинами, стимульованими LPS та γIFN. При порівнянні показників експресії між групами достовірно вищий на 99,77% рівень експресії stat1 визначений у макрофагах, стимульованих IL-4 у осіб з підвищеною масою тіла у порівнянні з особами з нормальною масою на 7 добу інкубації. Достовірно вищий рівень експресії stat6 на 56,25% в нестимульованих клітинах, на 58,62% в макрофагах, стимульованих LPS та γIFN і на 75% в макрофагах, стимульованих IL-4 спостерігався у осіб з підвищеною масою тіла у порівнянні з особами з нормальною масою на 3 добу інкубації. У осіб з нормальною масою тіла співвідношення експресії stat1/stat6 змінювалось в динаміці інкубації. Показник співвідношення stat1/stat6 був достовірно нижче на 23,91% у макрофагах, стимульованих LPS та γIFN у порівнянні з нестимульованими клітинами на 3 добу інкубації, достовірно нижче на 43,34% у макрофагах, стимульованих IL-4 у порівнянні з нестимульованими клітинами та на 30,45% у порівнянні з макрофагами, стимульованими LPS та γIFN на 7 день інкубації. У осіб з підвищеною масою тіла співвідношення stat1/stat6 в динаміці інкубації достовірно не змінювалось. Також не було визначено достовірних відмінностей співвідношення між групами. Продукція IL-6 макрофагами переважала за умов стимуляції LPS та γIFN у клітинах осіб обох груп, але була достовірно вищою у осіб з підвищеною масою тіла. Результат підтверджений формуванням негативних кореляційних зв’язків між рівнем експресії stat6 та рівнем IL-6 у клітинах, стимульованих IL-4 7 діб у осіб з нормальною масою. У осіб з нормальною масою тіла визначено достовірне зниження рівня продукції TGFβ1 за умов стимуляції клітин LPS та γIFN та негативні зв’язки між рівнем експресії stat6 та рівнем TGFβ1 у супернатанті клітин, стимульованих IL-4. У осіб з підвищеною масою достовірних змін рівня TGFβ1 при інкубації не визначено, але виявлені позитивні зв’язки між експресію stat1 у клітинах, стимульованих LPS та γIFN та IL-4 7 діб та рівень TGFβ1 у супернатанті клітин, стимульованих за відповідним фенотипом. Визначений достовірно вищий на 79,62% рівень вчСРБ у сироватці крові осіб з підвищеною масою тіла у порівнянні з показниками групи з нормальною масою, позитивний зв’язок між рівнем IL-6 у супернатанті клітин, стимульованих LPS та γIFN та вчСРБ в сироватці осіб з нормальною масою. Таким чином, за результатами досліджень показано, що за умов надлишкового надходження нутрієнтів та формуванні підвищеної маси тіла відбувається достовірне підвищення рівня експресії генів stat1 і stat6 у клітинах, стимульованих за М2 фенотипом. Активація сигнальних мереж, які опосередковують формування про- та протизапальних фенотипів є можливим відображенням стану прекондиціювання моноцитів периферичної крові на фоні підвищенного надходження нутрієнтів. Подальше формування напряму поляризації залежить від розвитку низькоінтенсивного запалення в жировій тканині, ознаки якого за даними рівня цитокінів та вчСРБ присутні у осіб з підвищеною масою тіла. За змінених умов енергетичного дисбалансу фенотип М2 макрофагів реалізує процеси взаємодії сигнальних мереж, які є відповідальними за формування про- та протизапального фенотипу. Можливий рівень взаємодії знаходиться між PPARγ та фактором транскрипції NF-κB. Наукова новизна отриманих результатів. Вперше визначена фізіологічна роль балансу ядерних факторів транскрипції STAT1 та STAT6 в М1/М2 поляризації макрофагів за умов формування підвищеної маси тіла. Вперше визначений рівень експресії ядерних факторів транскрипції STAT1 та STAT6 в моноцитах/макрофагах периферичної крові, які знаходяться на різних етапах активації в залежності від маси тіла. Вперше визначено, що стимуляція моноцитів периферичної крові LPS і γIFN, та IL-4 призводить до достовірного підвищення рівня експресії генів stat1 та stat6 у осіб обох груп. Вперше визначено, що найбільший приріст рівня експресії обох досліджуваних генів відбувається за умов стимуляції моноцитів IL-4. Вперше показано, що у осіб з нормальною масою на 7 добу інкубації достовірно вищий рівень експресії stat1 спостерігається за умов стимуляції клітин LPS та γIFN. У осіб з підвищеною масою тіла на 7 добу інкубації найбільш високий рівень експресії stat1 спостерігається у клітинах, стимульованих IL-4 ((0,1291 ± 0,031)2-ΔСt проти (0,2579 ± 0,0523)2-ΔСt, р = 0,0498). Вперше виявлено, що у осіб обох досліджуваних груп експресія гена stat6 на 3 та 7 добу інкубації достовірно вище у макрофагах, стимульованих IL-4 у порівнянні з клітинами, стимульованими LPS та γIFN. Вперше з’ясовано, що у осіб з підвищеною масою тіла у порівнянні з особами з нормальною масою визначається достовірно вищий на 99,77% рівень експресії гена stat1 у макрофагах, стимульованих IL-4 на 7 добу інкубації. У осіб з підвищеною масою тіла у порівнянні з особами з нормальною масою спостерігається достовірно вищий рівень експресії гена stat6 на 56,25% в нестимульованих клітинах, на 58,62% в макрофагах, стимульованих LPS та γIFN і на 75% в макрофагах, стимульованих IL-4 на 3 добу інкубації. Вперше виявлено зниження показника співвідношення експресії генів stat1/stat6 в динаміці інкубації у осіб з нормальною масою тіла. Показано, що на 3 добу інкубації співвідношення stat1/stat6 достовірно нижче на 23,91% у макрофагах, стимульованих LPS та γIFN у порівнянні з нестимульованими клітинами, на 7 добу інкубації достовірно нижче на 43,34% у макрофагах, стимульованих IL-4 у порівнянні з нестимульованими клітинами та на 30,45% у порівнянні з макрофагами, стимульованими LPS та γIFN. Вперше показано, що продукція IL-6 макрофагами переважає за умов стимуляції LPS та γIFN у клітинах осіб обох груп, але є достовірно вищою у осіб з підвищеною масою тіла. У осіб з нормальною масою визначено формування негативних кореляційних зв’язків між рівнем експресії stat6 та рівнем IL-6 у клітинах, стимульованих IL-4 7 діб. Вперше виявлено достовірне зниження рівня продукції TGFβ1 за умов стимуляції клітин LPS та γIFN та негативні зв’язки між рівнем експресії stat6 та рівнем TGFβ1 у супернатанті клітин, стимульованих IL-4 у осіб з нормальною масою тіла. У осіб з підвищеною масою виявлені позитивні зв’язки між експресію stat1 у клітинах, стимульованих LPS та γIFN та IL-4 7 діб та рівня TGFβ1 у супернатанті клітин, стимульованих за відповідним фенотипом. Доповнені дані стосовно достовірно вищого рівня вчСРБ у сироватці крові осіб з підвищеною масою тіла у порівнянні з показниками групи з нормальною масою та формування позитивного зв’язку між рівнем IL-6 у супернатанті клітин, стимульованих LPS та γIFN та вчСРБ в сироватці осіб з нормальною масою. Отримані додаткові дані взаємозв’язку реакції серцево-судинної системи та вегетативної регуляції на фізичне навантаження у осіб з підвищеною масою тіла, зокрема, домінування симпатичних впливів вегетативної нервової системи. Поглиблено розуміння негативного впливу підвищення маси тіла на якість життя, що опосередковано достовірним зниженням усіх показників шкали фізичного компоненту здоров’я у осіб чоловічої статі, та психічного компоненту у осіб жіночої статі з підвищеною масою тіла. Доповнені дані стосовно змін харчової поведінки у 79,55% осіб з нормальною масою тіла і у 90% осіб з підвищеною масою з переважанням обмежувального типу харчової поведінки у осіб з нормальною масою тіла, екстернального і емоційного типу у осіб з підвищеною масою. Отримані додаткові дані стосовно формування енергетичного дисбалансу з достовірним підвищенням енергетичної цінності харчового раціону у порівнянні з рекомендованим добовим споживанням енергії у осіб з підвищеною масою тіла, який характеризується переважним споживанням жирів особами чоловічої статі та жирів і вуглеводів особами жіночої статі з підвищеною масою тіла. Практичне значення отриманих результатів. Отримані в роботі результати поглиблюють знання та розширюють розуміння фізіологічної ролі балансу ядерних факторів транскрипції STAT1 та STAT6 в М1/М2 поляризації макрофагів за умов формування підвищеної маси тіла. Новітні дані стосовно залежності рівня експресії ядерних факторів транскрипції STAT1 та STAT6 в моноцитах/макрофагах периферичної крові, які знаходяться на різних етапах активації від маси тіла доповнюють знання стосовно патогенезу розвитку низькоінтенсивного системного запалення при підвищенні маси тіла та ожирінні. Визначення даних показників є можливим раннім діагностичним критерієм виявлення процесів прекондиціювання моноцитів з формуванням прозапального фенотипу. Подальше дослідження експресії і балансу факторів транскрипції STAT1 та STAT6 в М1/М2 поляризації макрофагів надасть можливість для розробки профілактичних заходів, спрямованих на профілактику захворювань, пов’язаних з підвищенням маси тіла і ожирінням.