Current views on the role of fatty acids in the diagnosis of cardiovascular diseases (review)

An additional informative tool in the diagnosis of cardiovascular diseases in the early stages can be the analysis of changes in the fatty acid profile, which can be considered as a marker of various pathological conditions. The study of the effects of fatty acids and the mechanisms of changes in the fatty acid profile in connection with cardiovascular diseases remains relevant. We have analyzed modern data from foreign and domestic literature on issues related to the importance of fatty acids as possible markers in the diagnosis of cardiovascular diseases. Basic information about the structure of fatty acids, their functions in the human body, the relationship between the level of free fatty acids and indicators of the development of pathological processes of the cardiovascular system is presented. The factors influencing the dynamics of fatty acid concentrations both in normal conditions and during the development of pathological processes are reflected. The processes of biochemical modification of the fatty acid composition of the lipid matrix of the cell membrane are considered. The expediency of using fatty acids, together with some protein markers in the diagnosis of diseases of the cardiovascular system, has been shown. The collection and analysis of the accumulated information on the role of fatty acids helps to optimize the use of laboratory markers to determine the stages of pathogenesis of circulatory organ damage, to develop a system for evaluating the effectiveness of therapy for cardiovascular diseases, and to create a set of laboratory and instrumental tests for monitoring the condition of patients

Overview of metabolomic markers used for diagnosing cardiovascular diseases

At present, metabolomics is an intensively developing approach to the specific diagnosis of cardiovascular diseases. Metabolic analysis allows the study of complete metabolomic profiles and their deviations resulting from changes, for example, gene and RNA expression, protein activity, or environmental factors. Analysis of the metabolomic blood profile helps in solving a large number of scientific and clinical problems, one of which is the search for markers of diseases, in particular, cardiovascular diseases (CVD). Aim of the study was to investigate metabolomic markers used for the diagnosis of cardiovascular diseases on the basis of literature data. Material and methods. The literature data was analyzed for key words: cardiovascular diseases, metabolomics, metabolic profile, metabolomic markers in da- tabases PubMed, Scopus, Web of Science, CyberLeninka, PatentDB, Science Direct Open Access, eLibrary. Results. Analysis of literature data and patent search confirms the high importance of metabolomic markers in the diagnosis of CVD. In the patent literature, BNP/NT-proBNP is most common used as a metabolic marker of CVD (11.27 %). The use of CRP (8.99 %) and troponin (8.49 %) is also common. PICP (0.02 %), sVCAM-1 (0.09 %), stimulating growth factor ST-2 (0.12 %) and thrombomodulin (0.12 %) as metabolic markers of CVD. Conclusions. Against the backdrop of analytical methods, metabolomics is the most important diagnostic area. At the same time, it should be noted that by combining the results of the analysis of metabolic studies with others, for example, genomic and proteomic, one can get a complete picture of the pathogenesis of diseases, assess the risk of complications, and also determine the effectiveness of the treatment

USING OF MSC WITH DIFFERENT ONTOGENETIC MATURITY FOR CORRECTION OF CHRONIC FIBROSING LIVER DAMAGE

Aim. To compare the effectiveness of MSC with different degree of ontogenetic maturity (MSC bone marrow – MSC BM and MSC umbilical cord – MSC UC) on regenerative processes in injured liver. Methods. In 4 groups of experiments on Wistar rats (n = 80) with a model of fibrotic toxic liver damage (FLD) it was studied the effect of MSCs with different degree of ontogenetic maturity on recovery processes at the regeneration of damaged liver: 1 gr. – Control, 2 gr. and 3 gr. introduction of MSC BM, included in Sphero®GEL-long in doses of 2.5 ×106 and 5.0 x 106 cells, respectively, and 4 gr. – introduction of MSC UC in the form of cell-spheroids (8–10 × 105 cells). The cells were injected into the damaged liver in 7 days after the end of FDL-modeling. The effect of cell therapy was studied during 180 days. The effectiveness of corrective therapy was evaluated by the results of functional and morphological investigations of livers (histological control of parenchymal and nonparenchy- mal liver tissue). Results. MSC BM in both doses and MSC UC contributed to a more rapid normalization of liver enzyme indices compared with the control (1 gr.), but the differences in the rate of recovery of disturbed enzymatic liver functions between groups 2, 3 and 4 – were absent. In 90 days after the cell application it was determined a more pronounced recovery activity of cells in groups 3 and 4; in 180 days the more pronounced activation of recovery processes was observed in group 3; but in group 4 the sclerotic processes were more pro- nounced in this period. Conclusion. For the induction of recovery processes in damage liver it is advisable not to use the MSC UC, but to use MSC BM in the Sphero®GEL, because MSC BM exert not only local but also systemic immune-regulatory effect, increasing the pool of T-reg. cells, which are additional carriers of regenera- tion information in organism

ИНФОРМАЦИОННАЯ ЗНАЧИМОСТЬ МОНИТОРИНГА ПОПУЛЯЦИЙ СD4+ Т-ЛИМФОЦИТОВ В ДИАГНОСТИКЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИИ РЕАКЦИИ ОРГАНИЗМА НА ТРАНСПЛАНТАТ

In this review article the necessity of adaptation and introduction into clinical practice of simultaneous monitoring of immune blood cells and cytokines in patients with grafted organs for a choice of individual tactic of immuno- suppressive therapy, determination of its efficiency and forecasting is proved. It is emphasized, that with the spe- cial attention it ought to concern to characteristic of CD4 + T-lymphocytes and to definition of an interrelation of their separate populations in peripheral blood (Treg, Th17, Tact memory cells – CD4+CD25hiCD127hiCD45RO) since they are the basic participants of immune system reaction on grafts. В обзоре обосновывается необходимость внедрения в клиническую практику комплексного мониторинга иммунных клеток крови и цитокинов у больных с пересаженными органами для выбора индивидуальной тактики иммуносупрессивной терапии, оценки ее эффективности и прогнозирования результатов. Подчеркивается, что с особым вниманием следует отнестись к характеристике CD4+ T-лимфоцитов и определению соотношения их отдельных популяций в периферической крови (Treg, Th17, Tact клетки памяти CD4+CD25hiCD127hiCD45RO), так как именно они являются основными участниками ответа иммунной системы организма на трансплантат.

ДИНАМИКА АКТИВНОСТИ НЕКОТОРЫХ КОМПОНЕНТОВ КОМПЛЕМЕНТА ПРИ ЛЕЧЕНИИ АТОПИЧЕСКОГО ДЕРМАТИТА У ДЕТЕЙ

The article describes immunoassay methods of determining the functional activity of the components C3 and C9 and C1 inhibitor for diagnostic and prognostic purposes in the treatment of patients. The activity of these components, as well as the activity and the amount of C1 inhibitor in the blood serum of children aged 6 months to 18 years suffering from atopic dermatitis have been analyzed before and after treatment to determine the involvement of the complement system in the pathogenesis of this disease. The developed methods of enzyme immunoassay for determination of the functional components of the complement system have shown high sensitivity and reliability. The activity of C9 component involved in the membrane attack of the complement was significantly below normal in children with atopic dermatitis. That indicates the involvement of membrane attack complex components in the skin necrotic processes. Component C3 activity is also reduced. C3 is the key component of the activation cascade involved in the inflammatory processes. Specific activity of C1 inhibitor increased before and during the treatment, indicating an increased biosynthesis of this acute phase protein. Positive tendency towards the normalization of the status of complement after treatment has been observed. Data obtained in this study indicate the involvement of complement system in the pathological process of atopic dermatitis in children.Разработаны иммуноферментные методы определения функциональной активности компонентов С3, С9 и С1 ингибитора системы комплемента для решения диагностических и прогностических задач при лечении больных. Исследованы активности этих компонентов, а также активности и количества С1 ингибитора в сыворотках крови детей в возрасте от 6 месяцев до 18 лет, больных атопическим дерматитом, до и после лечения для выяснения участия системы комплемента в патогенезе этого заболевания. Разработанные методы иммуноферментного анализа для определения функциональной компонентов системы комплемента показали высокую чувствительность и надежность. У детей с атопическим дерматитом активность компонента С9, участвующего в мембранной атаке комплемента была существенно ниже нормы, что указывает на участие компонентов мембраноатакующего комплекса в осуществлении некротических процессов в области кожных поражений. Снижена была также активность компонента С3 ключевого компонента каскада активации, участвующего в процессах воспаления. До и в ходе лечения больных удельная активность С1 ингибитора была повышена, что свидетельствовало о повышенном биосинтезе этого белка, являющегося белком острой фазы. Прослеживаются позитивные сдвиги в сторону нормализации статуса комплемента после лечения. Полученные в работе данные указывают на участие системы комплемента в патологическом процессе при атопическом дерматите у детей.

I. РОЛЬ СИСТЕМ ВРОЖДЕННОГО И АДАПТИВНОГО ИММУНИТЕТА В РАЗВИТИИ ДЕСТРУКТИВНОГО ИММУННОГО ОТВЕТА ОРГАНИЗМА НА АЛЛОТРАНСПЛАНТАТ

It is known, transplantation of organs is accompanied by activation of adaptive immunity (cellular and humoral) and innate immunity in an organism of the recipient. Population of T-lymphocyte which includes some subpopu- lations of cells , such as Тcyt, Th1, Th2 and T-regulatory cells, first of all responsible for development of these forms of the immune answer. The actual problem of modern transplantology is working out of methods which would promote accumulation in an organism of recipient T-regulatory of cells with suppressive properties for formation the donor-specific immune tolerance into recipient`s organism. Трансплантация органов сопровождается активацией адаптивного (клеточного и гуморального) и врожденного иммунитета в организме реципиента. Популяция Т-лимфоцитов, в состав которой вхо- дит несколько субпопуляций клеток, таких как Тцит, Th1, Th2 и Т-регуляторные клетки, прежде всего ответственные за развитие этих форм иммунного ответа. Актуальной проблемой современной транс- плантологии является разработка методов, которые бы способствовали накоплению в организме реци- пиента Т-регуляторных клеток с супрессивными свойствами для формирования донор-специфической иммунной толерантности.

II. СИСТЕМА АУТОТОЛЕРАНТНОСТИ И ЕЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ПРИ ТРАНСПЛАНТАЦИИ АЛЛОГЕННЫХ ОРГАНОВ

It was ascertained, that induction of transplantation tolerance are bound with the using of regulatory possibilities of donor’s bone marrow cells. Hemopoietical bone marrow stem cells may be used to induct the central tole- rance into organism of recipient. For inducing of the active peripheral tolerance may be used small-differentiated dendrite cells of bone marrow, which are able to take part in receiving of T-regulatory memory cells, which are preventing both acute and chronic allograft rejection. Результаты анализа современного состояния проблемы формирования трансплантационной толерант- ности показывают, что индукция толерантности связана с использованием регуляторных возможностей клеток костного мозга донора. Гемопоэтические стволовые клетки костного мозга могут быть использо- ваны для создания центральной толерантности. Для создания активной периферической толерантности могут быть использованы малодифференцированные дендритные клетки мононуклеарной фракции кост- ного мозга, которые при сокультивировании способны участвовать в получении Т-регуляторных клеток памяти реципиента и в предотвращении острого и хронического отторжения трансплантата.

БАЛАНС ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭФФЕКТОРНЫХ И РЕГУЛЯТОРНЫХ КЛЕТОК ПАМЯТИ КАК ОСНОВА ВЫРАБОТКИ УСТОЙЧИВОЙ ИММУННОЙ ТОЛЕРАНТНОСТИ ПРИ ПЕРЕСАДКЕ ОРГАНОВ (АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ НА ПРИМЕРЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ПЕЧЕНИ)

In this article the main mechanisms and methods of immune tolerance producing under influence of different antigenic loads in organism were considered. It was shown that the state of steady tolerance was produced by making the balance of effectory and regulatory cell interactions into innate and adaptive immunities. But because of a high risk of transplant rejection at different methods of tolerance producing it is necessary to work out safe diagnostic and prognostic methods for controlling of an individual level and power tolerance stability. В статье представлен анализ механизмов и способов выработки иммунной толерантности в организме при воздействии антигенных нагрузок различной природы. Показано, что состояние устойчивой толерантности достигается путем воссоздания баланса взаимодей- ствия эффекторных и регуляторных клеток во врожденной и адаптивной иммунной системе. Однако из- за высокого риска отторжения трансплантата при разных способах выработки толерантности возникает необходимость разработки надежных диагностических и прогностических методов контроля уровня и степени индивидуальной устойчивости толерантности.

КЛЕТКИ КОСТНОГО МОЗГА ДОНОРА КАК РЕГУЛЯТОРЫ ИНДУКЦИИ ИММУННОЙ ТОЛЕРАНТНОСТИ В ОРГАНИЗМЕ РЕЦИПИЕНТА ПРИ АЛЛОГЕННОЙ ПЕРЕСАДКЕ ОРГАНОВ

In this review the modern conception of induction of immune tolerance was presented. Possibilities of immune tolerance induction after organs transplantation by allogenic bone marrow cells were considered. В обзоре представлена современная концепция индукции иммунной толерантности. Рассмотрена воз- можность индукции иммунной толерантности после трансплантации органов с помощью аллогенных клеток костного мозга.