Mechanisms of the effect of systemic endotoxinemia on development and course of atherosclerosis at cell, systemic and body levels

Осложнения атеросклероза, такие, как инсульт головного мозга и инфаркт миокарда, занимают ведущее место среди причин смерти в экономически развитых странах. Существует множество гипотез атерогенеза. Анализ научных публикаций позволил проследить эволюцию представлений о патогенезе болезней атеросклеротической природы, индукции атерогенеза, рисков его прогрессирования. Абсолютизация одного из них привела к доминированию холестериновой теории атеросклероза. Появление научных фактов, свидетельствующих об участии вирусов и грамотрицательных бактерий в прогрессировании атеросклероза, позволило рассматривать атерогенез с позиции воспаления (что подтверждено многочисленными исследованиями). Рассмотрены клеточные механизмы, пути активации макрофагов, действие воспалительных цитокинов на гладкомышечные клетки стенки артерии и эндотелиоциты с позиции воспалительной теории атеросклероза. На основании современных публикаций описываются точки приложения и механизмы воздействия эндотоксина при атерогенезе, как уникального липополисахарида, способного индуцировать воспаление. Эндотоксиновая концепция атерогенеза по своей сути является современным этапом развития воспалительной теории атеросклероза. Описаны механизмы его влияния на эндотелиоцит, моноцит и гладкомышечные клетки стенки артерии. Приведены примеры новейших исследований по изучению роли эндотоксина в патологии сердечно-сосудистых заболеваний на клеточной модели с участием подкожной вены человека, на модели животных с различными линиями нокаутных мышей. Приводятся данные исследований с участием человека, включая единственное популяционное исследование Брунек. Рассмотрены возможные пути взаимосвязи липидного обмена и обмена липополисахарида за счет единых механизмов транспорта. Проанализированы трудности изучения роли эндотоксина в патологии, которые связаны с недостаточной информативностью и точностью тест систем. Приводится сравнительная характеристика различных методов анализа концентрации липополисахарида в системном кровотоке и активности антиэндотоксинового иммунитета (АЭИ), такие, как ЛАЛ-тест, микро-ЛАЛ-тест, ЛПС-тест-ИФА, ELISA, тест ЕАА, метод СОИС-ИФА, ЕNA. Complications of atherosclerosis, such as stroke and myocardial infarction, has taken a lead among causes of death in developed countries. Multiple hypotheses of atherogenesis exist. The review of 60 reports enables tracking the evolution of understanding the pathogenesis of atherosclerotic diseases, induction of atherogenesis, and risks for atherosclerosis progression. Absolutization of one of them has resulted in predomination of the cholesteric theory of atherosclerosis. Emergence of evidence for participation of viruses and gram-negative bacteria in progression of atherosclerosis allowed atherogenesis to be considered from the standpoint of inflammation (as confirmed by numerous studies). This review focuses on cellular mechanisms, ways of macrophage activation, effects of inflammatory cytokines on arterial smooth muscle cells and endotheliocytes from a position of the inflammation theory of atherosclerosis. Based on current reports, atherogenic mechanisms of endotoxin effects are described as effects of a unique lipopolysaccharide capable for induction of inflammation. The endotoxin concept of atherogenesis is essentially a current stage of the inflammation theory of atherosclerosis. The author described mechanisms of the endotoxin effect on endotheliocytes, monocytes, and arterial smooth muscles cells. Examples of recent studies demonstrated the role of endotoxin in the pathology of cardiovascular diseases on a cell model with the human saphenous vein and on different strains of knockout mice. Data from human studies are presented, including the only population-based study by Bruneck. Possible interrelations of lipid and lipopolysaccharide metabolism based on single transport mechanisms are described. Difficulties of measuring endotoxin concentration in the systemic circulation are related with insufficient informative value and accuracy of available tests. Characteristics of different tests for measuring the LPS concentration and the activity of antiendotoxin immunity were compared, including the LAL-test, micro-LAL-test, LPS-test-ELISA, EAA test, SOIS-method, and ЕNA.