КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 18-15-00254

НазваниеИзучение роли сиалидазы в атерогенезе

РуководительМясоедова Вероника Александровна, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регионФедеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт общей патологии и патофизиологии", г Москва

Года выполнения при поддержке РНФ2018 - 2020

КонкурсКонкурс 2018 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины, 05-101 - Экспериментальная медицина

Ключевые словасиалидаза, нейраминидаза, липопротеиды, модификация, атеросклероз

Код ГРНТИ76.03.00


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Ранее в крови человека были обнаружены десиалированные гликопротеиды, в частности, апобелки липопротеидов, которые в результате потери терминальной сиаловой кислоты приобретают патологические свойства, такие, как способность вызывать накопление холестерина в клетках артериальной стенки и индуцировать атерогенез. Фундаментальная научная проблема, на решение которой направлен проект, заключается в изучении свойств и природы сиалидазной (нейраминидазной) активности в плазме крови человека, осуществляющей патогенную модификацию липопротеидов. Для характеристики сиалидазной активности будут изучены возможности модификации липопротеидов клетками крови и тканей; исследована модификация липопротеидов в плазме крови человека in vitro; выявлены изменения структуры и свойств липопротеидов при инкубации с плазмой крови, обладающей сиалидазной активностью; выделен и охарактеризован фермент, обладающий десиалирующей активностью. Будет изучена вариабельность сиалидазной активности плазмы крови на репрезентативной выборке, состоящей из здоровых лиц и больных атеросклерозом. Будет установлена взаимосвязь сиалидазной активности с традиционными факторами риска сердечнососудистых заболеваний и возрастно-половая вариация. Будет оценена экспрессия мРНК экзогенных сиалидаз, а также эндогенных сиалидаз человека в крови и в аутопсийных образцах интимы аорты, различающихся по степени атеросклеротического поражения. С целью выяснения природы сиалидазной активности будут проверяться 2 гипотезы – эндогенное и экзогенное происхождение сиалидазы. Для проверки первой гипотезы будет проведено исследование по индукции атеросклероза на мышах, нокаутных по апоЕ на фоне введения иммобилизованной сиалидазы. Для проверки второй гипотезы будет проведено ограниченное клиническое исследование по ингибированию сиалидазной активности плазмы крови с использованием лекарственных средств – ингибиторов вирусных сиалидаз. Изучение свойств природы сиалидазной активности в плазме крови человека даст новые знания о молекулярных и клеточных механизмах атерогенеза и создаст основу для разработки новых подходов к диагностике, профилактике и лечению атеросклеротических заболеваний.

Ожидаемые результаты
Будут получены принципиально новые данные о возможности модификации липопротеидов клетками крови и тканей, непосредственно граничащих с кровотоком; десиалирующей модификации липопротеидов в плазме крови человека in vitro и in vivo; о свойствах фермента, обусловливающего сиалидазную активность плазмы крови. Впервые будет изучена вариабельность сиалидазной активности плазмы крови в репрезентативной выборке и установлена ее связь с традиционными факторами риска сердечнососудистых заболеваний. Будет установлена экзогенная или эндогенная природа сиалидазной активности плазмы крови человека путем оценки экспрессии мРНК сиалидаз в крови и в аутопсийных образцах интимы аорты, различающихся по степени атеросклеротического поражения. Патогенетическая значимость сиалидазной активности будет определена дихотомически – в исследованиях по индукции атеросклероза на нокаутных мышах, и в рамках ограниченного клинического исследования по ингибированию сиалидазной активности плазмы крови с использованием ингибиторов вирусных сиалидаз. Поставленная задача является весьма актуальной для нынешнего состояния мировой науки. Предложенный проект способен обеспечить инновационные научные результаты, претендующие на публикацию в ведущих международных научных изданиях. Практической перспективой проекта является разработка и создание принципиально новых форм антиатеросклеротической терапии.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
На первом этапе проекта выяснялась причина появления в крови атеросклеротических больных десиалированных липопротеидов низкой плотности (ЛНП). Была изучена возможность десиалирования ЛНП различными клетками. Установлено, что инкубация ЛНП с различными клетками и их гомогенатами не приводит к потере сиаловой кислоты (отсутствие десиалирования). С другой стороны, инкубация ЛНП с плазмой крови человека приводила к статистически значимому снижению уровня сиаловой кислоты. В результате инкубации ЛНП с плазмой крови снижалось также содержание всех основных классов липидов - фософолипидов, триглицеридов, холестерина и его эфиров. Окисляемость ЛНП за 24 часа инкубации не изменялась. Однако наблюдалось появление у липопротеидов атерогенных свойств, то есть способности вызывать накопление холестерина в культивируемых макрофагах человека. Для оценки чистоты полученного препарата сиалидазы использовали денатурирующий электрофорез в полиакриламидном геле. У различных препаратов, обладающих сиалидазной активностью, картина была различной. Встречались препараты, у которых выявлялись 2 белка с молекулярной массой 57 и 67 кДа, а также препараты, содержащие только один белок 57 кДа или 67 кДа. Можно предположить, что это разные ферменты или субединицы одного фермента. Ферментативная активность увеличивалась под воздействием ионов Са. Установлено, что значение 5,2 – это рН-оптимум фермента. Согласно полученным данным из всех типов липопротеидов именно ЛНП является наилучшим субстратом для фермента. Препараты фермента инкубировали с ЛНП. Все полученные препараты вызывали появление у липопротеидов атерогенных свойств, то есть способности вызывать накопление холестерина в культивируемых макрофагах. Полученные результаты были доложены на двух европейских мероприятии и на одном всемирном. Тезисы докладов опубликованы в двух журналах, относящихся к Q1. По доложенным результатам готовятся публикации. Кроме того, по теме проекта в журналах, индексируемых в базах данных Web of Science и/или Scopus, опубликовано 6 статей, из которых 4 опубликовано в журналах уровня Q1. По результатам проекта появились материалы в СМИ: http://xn--m1afn.xn--p1ai/ru/node/uchastvuyushchie-v-razvitii-ateroskleroza-fermenty-okazalis-polezny-v-borbe-s-nim https://indicator.ru/news/2018/11/14/borba-s-aterosklerozom/ https://www.gazeta.ru/science/news/2018/11/14/n_12286759.shtml http://www.nanonewsnet.ru/news/2018/uchastvuyushchie-v-razvitii-ateroskleroza-fermenty-okazalis-polezny-v-borbe-s-nim https://www.nkj.ru/news/34885/

 

Публикации

1. - Участвующие в развитии атеросклероза ферменты оказались полезны в борьбе с ним indicator.ru, https://indicator.ru/news/2018/11/14/borba-s-aterosklerozom/ (год публикации - ).

2. - Участвующие в развитии атеросклероза ферменты оказались полезны в борьбе с ним gazeta.ru, https://www.gazeta.ru/science/news/2018/11/14/n_12286759.shtml (год публикации - ).

3. - Участвующие в развитии атеросклероза ферменты оказались полезны в борьбе с ним nanonewsnet.ru, http://www.nanonewsnet.ru/news/2018/uchastvuyushchie-v-razvitii-ateroskleroza- (год публикации - ).

4. - Ферменты против атеросклероза nkj.ru, https://www.nkj.ru/news/34885/ (год публикации - ).

5. - Участвующие в развитии атеросклероза ферменты оказались полезны в борьбе с ним рнф.рф, http://xn--m1afn.xn--p1ai/ru/node/uchastvuyushchie-v-razvitii-ateroskleroza-fermenty-okazalis-polezny-v-borbe-s-nim (год публикации - ).

6. Волобуева А, Жанг Д, Гречко АВ, Орехов АН Foam cell formation and cholesterol trafficking and metabolism disturbances in atherosclerosis Cor et Vasa, - (год публикации - 2018).

7. Гланц ВИ, Мясоедова ВА, Гречко АВ, Орехов АН Inhibition of sialidase activity as a therapeutic approach Drug Design, Development and Therapy, 2018:12 3431–3437 (год публикации - 2018).

8. Карагодин ВП, Сухоруков ВН, Мясоедова ВА, Гречко АВ, Орехов АН Diagnostics and Therapy of Human Diseases - Focus on Sialidases Current Pharmaceutical Design, 24(24):2870-2875 (год публикации - 2018).

9. Кириченко ТВ, Мясоедова ВА, Шимонова ТЕ, Мельниченко АА, Свиридов Д, Собенин ИА, Мазус АИ, Орехов АН, Букринский МИ Atherosclerosis in subjects newly diagnosed with human immunodeficiency virus infection Biosci Rep, 38(4). pii: BSR20180597 (год публикации - 2018).

10. Мясоедова В, Степанова М, Кириченко Т, Орехов А SIALIDASE IN ATHEROSCLEROSIS Atherosclerosis, Atherosclerosis, Vol. 275, e24 (год публикации - 2018).

11. Мясоедова ВА, Чистяков ДА, Гречко АВ, Орехов АН Matrix metalloproteinases in pro-atherosclerotic arterial remodeling J Mol Cell Cardiol., 123:159-167. (год публикации - 2018).

12. Орехов АН, Мясоедова ВА Desialylation of Low-Density Lipoprotein In Atherosclerosis Global Heart, Vol 13/4/2018;422 (год публикации - 2018).

13. Чистяков ДА, Мясоедова ВА, Мельниченко АА, Гречко АВ, Орехоа АН Role of androgens in cardiovascular pathology Vasc Health Risk Manag, 14:283-290 (год публикации - 2018).


Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Изучена вариабельность нейраминидазной активности плазмы крови на репрезентативной выборке, состоящей из 350 человек - здоровых лиц и больных атеросклерозом. Выявлены два накладывающихся друг на друга распределения - с низкой и высокой сиалидазной активностью плазмы крови. Высокая сиалидазная активность плазмы крови ассоциирована с повышенным риском атеросклероза и ИБС как его основного клинического проявления; кроме того, полученные данные указывают на возможный новый механизм роли курения в атерогенезе, реализуемый через повышение сиалидазной активности плазмы крови, что увеличивает вероятность проатерогенной модификации ЛНП, независимо от клинических проявлений атеросклероза. Изучена связь нейраминидазной активности с традиционными факторами риска сердечно-сосудистых заболеваний и ее возрастно-половая вариация. Установлено, что существует сезонная индивидуальная вариабельность показателя, но при этом сиалидазная активность плазмы крови не ассоциирована ни с возрастом, ни с полом. Корреляции с отдельными факторами риска выявляются лишь при специфическом разделении участников исследования на подгруппы и в некоторых случаях могут иметь случайный характер. Изучена экспрессия эндогенных нейраминидаз NEU-1, NEU-2, NEU-3 и NEU-4 и экзогенных нейраминидаз вируса гриппа в крови человека и в образцах интимы аорты, различающихся по типу атеросклеротических поражений. Выявлено достоверное повышение экспрессии генов нейраминидаз NEU-2, NEU-3 и NEU-4 в атеросклеротических поражениях по сравнению с непораженными участками интимы аорты человека. Повышение активности эндогенной нейраминидазы в прогрессирующих атеросклеротических поражениях может способствовать атерогенной модификации ЛНП непосредственно внутри артериальной интимы, что усиливает дальнейшее прогрессирование атеросклероза. Установлено также, что у большинства человек клетки крови экспрессируют эндогенные нейраминидазы, что может объяснять сам факт наличия сиалидазной активности в плазме, в то время как величина такой активности регулируется другими механизмами, в том числе, возможностью выхода эндогенных нейраминидаз из клеток. Кроме того, сиалидазная активность плазмы более чем в половине случаев сопровождается присутствием экзогенных нейраминидаз вирусного происхождения.

 

Публикации

1. Гланц В., Мясоедова В. А., Сухоруков В., Гречко А., Чжан Д., Романенеко Е. Б., Орехова В. А., Орехов А. Transcriptional Characteristics of Activated Macrophages Curr Pharm Des., 2019;25(3):213-217. doi: 10.2174/1381612825666190319120132. (год публикации - 2019).

2. Гланц В.Ю., Мясоедова В.А., Гречко А.В., Орехов А.Н. Sialidase activity in human pathologies Eur J Pharmacol., 2019 Jan 5;842:345-350. doi: 10.1016/j.ejphar.2018.11.014. Epub 2018 Nov 12. (год публикации - 2019).

3. Гланц В.Ю., Мясоедова В.А., Гречко А.В., Орехов А.Н. Trans-sialidase Associated with Atherosclerosis: Defining the Identity of a Key Enzyme Involved in the Pathology Curr Drug Targets., 2019;20(9):938-941. doi: 10.2174/1389450120666190308111619. (год публикации - 2019).

4. Закиев Э., Рахед Ф., Ломм М, Дараби-Амин М, Понния М, Беккер П.Х., Теронд П, Серрано С.В. мл., Сантос Р.Д., Чепмен М.Дж., Орехов А., Контуш А. Distinct phospholipid and sphingolipid species are linked to altered HDL function in apolipoprotein A-I deficiency J Clin Lipidol., 2019 May - Jun;13(3):468-480.e8. doi: 10.1016/j.jacl.2019.02.004. Epub 2019 Feb 25. (год публикации - 2019).

5. Мясоедова В., Ильчук М., Орехова В., Орехов А. Donor-Acceptor Specificity of Circulating Sialidase Atherosclerosis, 2019 (287) e123-e288 (год публикации - 2019).

6. Мясоедова В., Орехова В., Ильчук М., Орехов А. Seasonal changes in circulating sialidase activity Atherosclerosis, 2019(287)e123ee288 (год публикации - 2019).

7. Мясоедова В.А., Сухоруков В., Гречко А.В., Чжан Д., Романенко Е., Орехов В., Орехов А.Н. Inhibitors of DNA Methylation and Histone Deacetylation as Epigenetically Active Drugs for Anticancer Therapy Curr Pharm Des., 2019;25(6):635-641. doi: 10.2174/1381612825666190405144026. (год публикации - 2019).

8. Орехов А.Н., Гречко А.В., Романенко Е.Б., Чжан Д., Чистяков Д.А. Novel approaches to anti-atherosclerotic therapy: Cell-based models and herbal preparations (Review of our own data) Curr Drug Discov Technol., 2018 Dec 31. doi: 10.2174/1570163816666190101112241. [Epub ahead of print] (год публикации - 2018).

9. Орехов А.Н., Мясоедова В., Чжан Д., Гречко А. Long non-coding RNA in regulation of plasticity of vascular smooth muscle cells Journal of Integrated OMICS, 2019,9(265)1-10 (год публикации - 2019).

10. Позняк А.В., Каширских Д.А., Хотина В.А., Гречко А.В., Орехов А.Н. Trans-sialidase Associated with Atherosclerosis: Defining the Identity of a Key Enzyme Involved in the Pathology Archives of Clinical Microbiology, 2019 Vol.10 No.2:92 (год публикации - 2019).

11. Сухоруков В., Гудель I, Пучич-Бакович М, Закиев Е., Орехов А., Контуш А., Лаук Г. Glycosylation of human plasma lipoproteins reveals a high level of diversity, which directly impacts their functional properties Biochim Biophys Acta Mol Cell Biol Lipids., 2019 May;1864(5):643-653. doi: 10.1016/j.bbalip.2019.01.005. Epub 2019 Jan 12. (год публикации - 2019).