Изменения в профиле жирных кислот печени крыс при экспериментальном неалкогольном стеатогепатите

Введение. Неалкогольная жировая болезнь печени (НАЖБП) – самое распространённое заболевание печени в мире. Неалкогольный стеатогепатит (НАСГ), являясь клинически прогрессирующей морфологической формой НАЖБП, занимает второе место в списке причин для пересадки печени у взрослого населения. В патогенезе данного заболевания важную роль играет метаболизм и распределение свободных жирных кислот (СЖК). Большое количество исследований установило, что уровень СЖК в периферической крови прямо коррелируют с тяжестью НАСГ, однако до сих пор отсутствует полная картина того, как изменяется спектр жирных кислот (ЖК) в печени при этом заболевании.

Цель. Изучение профиля жирных кислот в печени лабораторных животных при экспериментальном неалкогольном стеатогепатите, вызванным высокожировой диетой и гиподинамией.

Материалы и методы. Исследование выполнено на 17 белых беспородных крысах самцах, которые были рандомизированы на две группы – интактную (n = 6) и контрольную (стеатогепатит) (n = 11). Стеатогепатит моделировали 12-месячным применением гиперкалорийного высокожирового рациона на фоне гиподинамии. Содержание ЖК в печени определяли в реакции метанолиза при экстрагировании гексаном смеси их метиловых эфиров. Разделяли ЖК методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии (ГХ-МС). Калибровку для количественного расчета осуществляли по дейтерированной тридекановой кислоте. Исследовали содержание насыщенных и мононенасыщенных высших ЖК, их альдегидов и гидроксипроизводных, а также стеролов.

Результаты и обсуждение. Выявлено суммарное снижение содержания СЖК в печени животных со стеатогепатитом. Наиболее значимое снижение происходило преимущественно в классе мононенасыщенных ЖК и холестерина. Также установлено существенное снижение активности Δ9-десатуразы – ключевого фермента синтеза мононенасыщенных ЖК из их предшественника с той же длиной углеродной цепи, что проявилось достоверным снижением их количества в печени. Статистически значимых изменений в уровнях альдегидов и гидроксикислот между исследуемыми группами выявлено не было, также как и в уровне стеролов (кроме холестерина, содержание которого значимо уменьшалось).

Заключение. Таким образом, в печени крыс со стеатогепатитом, вызванным сочетанием гиперкалорийной диеты и гиподинамии, обнаружены статистически значимые изменения профиля и концентраций жирных кислот по сравнению со здоровыми животными. Продемонстрированные сдвиги состава ЖК могут отражать как адаптационные, так и патологические изменения в печени животных с НАЖБП и требуют дальнейшего изучения.

1. Лазебник Л. Б., Голованова Е. В., Туркина С. В., Райхельсон К. Л., Оковитый С. В., Драпкина О. М., Маев И. В., Мартынов А. И., Ройтберг Г. Е., Хлынова О. В., Абдулганиева Д. И., Алексеенко С. А., Ардатская М. Д., Бакулин И. Г., Бакулина Н. В., Буеверов А. О., Виницкая Е. В., Волынец Г. В., Еремина Е. Ю., Гриневич В. Б., Долгушина А. И., Казюлин А. Н., Кашкина Е. И., Козлова И. В., Конев Ю. В., Корочанская Н. В., Кравчук Ю. А., Ли Е. Д., Лоранская И. Д., Махов В. М., Мехтиев С. Н., Новикова В. П., Остроумова О. Д., Павлов Ч. С., Радченко В. Г., Самсонов А. А., Сарсенбаева А. С., Сайфутдинов Р. Г., Селиверстов П. В., Ситкин С. И., Стефанюк О. В., Тарасова Л. В., Ткаченко Е. И., Успенский Ю. П., Фоминых Ю. А., Хавкин А. И., Цыганова Ю. В., Шархун О. О. Неалкогольная жировая болезнь печени у взрослых: клиника, диагностика, лечение. Рекомендации для терапевтов, третья версия. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2021;(1):4–52. DOI: 10.31146/1682-8658-ecg-185-1-4-52.

2. European Association for the Study of the Liver (EASL), European Association for the Study of Diabetes (EASD), European Association for the Study of Obesity (EASO). EASL–EASD–EASO clinical practice guidelines for the management of non-alcoholic fatty liver disease. Journal of Hepatology. 2016;64(6):1388–1402. DOI: 10.1016/j.jhep.2015.11.004.

3. Chalasani N., Younossi Z., Lavine J. E., Charlton M., Cusi K., Rinella M., Harrison S. A., Brunt E. M., Sanyal A. J. The diagnosis and management of nonalcoholic fatty liver disease: practice guidance from the American Association for the study of liver diseases. Hepatology. 2018;67(1):328–57. DOI: 10.1002/hep.29367.

4. Драпкина О. М., Ивашкин В. Т. Эпидемиологические особенности неалкогольной жировой болезни печени в России (результаты открытого многоцентрового проспективного исследования наблюдения DIREGL 01903). Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2014;24(4):32–38.

5. Saponaro C., Gaggini M., Carli F., Gastaldelli A. The subtle balance between lipolysis and lipogenesis: a critical point in metabolic. Homeostasis. Nutrients. 2015;7(11):9453–9474. DOI: 10.3390/nu7115475.

6. Boden G., Lebed B., Schatz M., Homko C., Lemieux S. Effects of acute changes of plasma free fatty acids on intramyocellular fat content and insulin resistance in healthy subjects. Diabetes. 2001;50(7):1612–1617. DOI: 10.2337/diabetes.50.7.1612.

7. Rada P., González-Rodríguez A., García-Monzón C., Valverde Á. M. Understanding lipotoxicity in NAFLD pathogenesis: is CD36 a key driver? Cell Death & Disease. 2020;11(9):802. DOI: 10.1038/s41419-020-03003-w.

8. Pardo V., González-Rodríguez A., Muntane J., Kozma S. C., Valverde Á. M. Role of hepatocyte S6K1 in palmitic acid-induced endoplasmic reticulum stress, lipotoxicity, insulin resistance and in oleic acid-induced protection. Food and Chemical Toxicology. 2015;80:298–309. DOI: 10.1016/j.fct.2015.03.029.

9. Cansancao K., Monteiro L. S., Leite N. C., Davalos A., do Carmo M. G. T., Peres W. A. F. Advanced liver fibrosis is independently associated with palmitic acid and insulin levels in patients with non-alcoholic fatty liver disease. Nutrients. 2018;10(11):1586. DOI: 10.3390/nu10111586.

10. Hodson L., Bhatia L., Scorletti E., Smith D. E., Jackson N. C., Shojaee-Moradie F., Umpleby M., Calder P. C., Byrne C. D. Docosahexaenoic acid enrichment in NAFLD is associated with improvements in hepatic metabolism and hepatic insulin sensitivity: a pilot study. European Journal of Clinical Nutrition. 2017;71(8):973–979. DOI: 10.1038/ejcn.2017.145.

11. Notarnicola M., Caruso M. G., Tutino V., Bonfiglio C., Cozzolongo R., Giannuzzi V., De Nunzio V., De Leonardis G., Abbrescia D. I., Franco I., Intini V., Mirizzi A., Osella A. R. Significant decrease of saturation index in erythrocytes membrane from subjects with non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Lipids in Health and Disease. 2017;16(1):160–167. DOI: 10.1186/s12944-017-0552-0.

12. Maciejewska D., Marlicz W., Ryterska K., Banaszczak M., Jamiol-Milc D., Stachowska E. Changes of the fatty acid profile in erythrocyte membranes of patients following 6-month dietary intervention aimed at the regression of nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD). Canadian Journal of Gastroenterology and Hepatology. 2018;2018:5856201. DOI: 10.1155/2018/5856201.

13. Maciejewska D., Drozd A., Ossowski P., Ryterska K., Jamioł-Milc D., Banaszczak M., Raszeja-Wyszomirska J., Kaczorowska M., Sabinicz A., Stachowska E. Fatty acid changes help to better understand regression of nonalcoholic fatty liver disease. World Journal of Gastroenterology. 2015;21(1):301–310. DOI: 10.3748/wjg.v21.i1.301.

14. Goton N., Moroda K., Watanabe H., Yoshinaga K., Tanaka M., Mizobe H., Ichioka К., Tokairin S., Wada S. Metabolism of odd-numbered fatty acids and even-numbered fatty acids in mouse. Journal of Oleo Science. 2008;57(5):293–299. DOI: 10.5650/JOS.57.293.

15. Li M., Fu W., Li X.-A. Differential fatty acid profile in adipose and non-adipose tissues in obese mice. International journal of clinical and experimental medicine. 2010;3(4):303–307.

16. Figueiredo P. S., Inada A. C., Marcelino G., Cardozo C. M. L., Freitas K. C., Guimarães R. C. A., de Castro A. P., do Nascimento V. A., Hiane P. A. Fatty acids consumption: the role metabolic aspects involved in obesity and its associated disorders. Nutrients. 2017;9(10):1158. DOI: 10.3390/ijms21114093.

17. Xu B. L., Wang R., Ma L., Dong W., Zhao W., Zhang Z., Wang J., Zhang X. Effects of caloric intake on learning and memory function in juvenile C57BL/6J mice. BioMed Research International. 2015;2(1):1–7. DOI: 10.1155/2015/759803.

18. Осипенко А. Н. Жирные кислоты и их альдегиды как участники атеросклеротического процесса. Сибирский медицинский журнал. 2012;27(2):122–126.

19. Kang M., Lee A., Yoo H. J., Kim M., Shin D. Y. Association between increased visceral fat area and alterations in plasma fatty acid profile in overweight subjects: a crosssectional study. Lipids in Health and Disease. 2017;16(1):248–257. DOI: 10.1186/s12944-017-0642-z.

20. Lee J. J., Lambert J. E., Hovhannisyan Y., Ramos-Roman M. A., Trombold J. R., Wagner D. A., Parks E. J. Palmitoleic acid is elevated in fatty liver disease and reflects hepatic lipogenesis. American Journal of Clinical Nutrition. 2015;101(1):34–43. DOI: 10.3945/ajcn.114.092262.