jsmsJournal of Siberian Medical SciencesJournal of Siberian Medical Sciences2542-1174Federal state budgetary educational institution of higher education "Novosibirsk state medical university" of Ministry of Health of the Russian Federation (FSBEI HE NSMU MOH Russia)10.31549/2542-1174-2024-8-1-100-112jsms-1024Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHСостояние обмена липидов при хронической интоксикации тяжелыми металлами на фоне экспериментального атеросклерозаLipid metabolism during long-term exposure to heavy metals in experimental atherosclerosisИбрагимовР. И.IbragimovR. I.

Ибрагимов Рашад Ибрагим – канд. фармацевт. наук, старший научный сотрудник отдела фармакологии

1022, Азербайджан, г. Баку, ул. Анвера Гасымзаде, 14.

Rashad I. Ibragimov – Cand. Sci. (Pharmaceut.), Senior Researcher, Department of Pharmacology

14, Anver Gasymzade str., Baku, AZ 1022

iri-71@mail.ruНаучно-исследовательский центр Азербайджанского медицинского университетаАзербайджанScientific Research Center, Azerbaijan Medical UniversityAzerbaijan20240404202401101112Copyright © Ибрагимов Р.И., 20242024Ибрагимов Р.И.Ibragimov R.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://jsms.elpub.ru/jour/article/view/1024В в е д е н и е

В в е д е н и е. Данные литературы последних лет показывают, что воздействие тяжелых металлов является важным и недооцененным фактором риска, связанным с развитием атеросклероза и его последствий.

Ц е л ь

Ц е л ь . Изучение влияния хронической интоксикации солями различных тяжелых металлов (сульфат кадмия, нитрат никеля и нитрат кобальта) на показатели липидного обмена при экспериментальном атеросклерозе.

М а т е р и а л ы  и  м е т о д ы . Эксперименты проводились на 110 белых беспородных крысах-самцах. Атеросклероз моделировался по И.В. Савицкому. После моделирования атеросклероза животные подвергались хроническому воздействию солей тяжелых металлов (сульфат кадмия – 1 мг/кг, нитрат никеля – 2 мг/кг и нитрат кобальта – 2 мг/кг) через питьевую воду в течение 60 сут в четырех опытных сериях. Группой сравнения служили животные в исходном состоянии. Для оценки состояния липидного обмена изучали уровень общего холестерина(ОХ), триглицеридов (ТГ), липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), липопротеидов высокой плотности (ЛПВП)и значения коэффициента атерогенности (КА).

Р е з у л ь т а т ы

Р е з у л ь т а т ы . После интоксикации различными тяжелыми металлами экспериментальных крыс с моделированным атеросклерозом отмечается выраженное усугубление нарушений липидного обмена – значительное увеличение уровня ОХ, ТГ, ЛПНП и КА с одновременным снижением уровня ЛПВП в сыворотке крови. Максимальные изменения изученных показателей липидного обмена отмечаются к 60-м суткам после интоксикации на фоне экспериментального атеросклероза.

З а к л ю ч е н и е

З а к л ю ч е н и е . Длительное воздействие тяжелых металлов (сульфата кадмия, нитрата никеля и нитрата кобальта) усугубляет нарушения липидного обмена, имеющие место при экспериментальном атеросклерозе. По степени выраженности патологических сдвигов в убывающем порядке следуют: сульфат кадмия → нитрат никеля →нитрат кобальта. Несмотря на то, что кобальт является одним из необходимых микроэлементов, его длительное поступление также приводит к усугублению нарушений липидного обмена при экспериментальном атеросклерозе.

I n t r o d u c t i o n

I n t r o d u c t i o n . Recent literature shows that exposure to heavy metals is an important and underestimated risk factor related to the development of atherosclerosis and its consequences.

A i m

A i m . To study the effect of chronic intoxication with different heavy metal salts (cadmium sulfate, nickel nitrate, and cobalt nitrate) on lipid metabolism in experimental atherosclerosis.

M a t e r i a l s  a n d  m e t h o d s . The experiments were conducted on 110 outbred male albino rats. Atherosclerosis was modeled according to I.V. Savitsky. After modeling atherosclerosis, the animals were chronically exposed to heavy metal salts (cadmium sulfate – 1 mg/kg, nickel nitrate – 2 mg/ kg and cobalt nitrate – 2 mg/kg) via drinking water for 60 days in four experimental series. The comparison group consisted of intact animals. To assess lipid metabolism, total cholesterol (TCH), triglycerides (TG), low-density lipoproteins (LDL), high-density lipoproteins (HDL) and the values of the atherogenic coefficient (AC) were determined.

R e s u l t s

R e s u l t s . After intoxication with various heavy metals of rats with modeled atherosclerosis, a marked aggravation of lipid metabolism disturbances – a significant increase in the level of TCH, TG, LDL and AC with a simultaneous decrease in the level of HDL in the blood serum is revealed. The maximal changes in the parameters of lipid metabolism are observed by the 60th day after intoxication in experimental atherosclerosis.

C o n c l u s i o n

C o n c l u s i o n . Long-term exposure to heavy metals (cadmium sulfate, nickel nitrate and cobalt nitrate) exacerbates lipid metabolism disorders occurring in experimental atherosclerosis. According to the severity of pathological changes, the following are in descending order: cadmium sulfate → nickel nitrate → cobalt nitrate. Despite the fact that cobalt is one of the essential microelements, long-term exposure to it also leads to an aggravation of lipid metabolism disorders in experimental atherosclerosis.

экспериментальный атеросклерозтяжелые металлыобмен липидовexperimental atherosclerosisheavy metalslipid metabolismReferencesKobiyama K., Ley K. Atherosclerosis // Circ. Res. 2018;123(10):1118-1120. DOI: 10.1161/CIRCRE-SAHA.118.313816.Kobiyama K., Ley K. Atherosclerosis // Circ. Res. 2018;123(10):1118-1120. DOI: 10.1161/CIRCRE-SAHA.118.313816.Bułdak Ł. Cardiovascular diseases – a focus on atherosclerosis, its prophylaxis, complications and recent advancements in therapies // Int. J. Mol. Sci. 2022;23(9):4695. DOI: 10.3390/ijms23094695.Bułdak Ł. Cardiovascular diseases – a focus on atherosclerosis, its prophylaxis, complications and recent advancements in therapies // Int. J. Mol. Sci. 2022;23(9):4695. DOI: 10.3390/ijms23094695.Roth G.A., Mensah G.A., Johnson C.O. et al. Global burden of cardiovascular diseases and risk factors, 1990-2019: update from the GBD 2019 study // J. Am. Col. Cardiol. 2020;76(25):2982-3021. DOI: 10.1016/j.jacc.2020.11.010.Roth G.A., Mensah G.A., Johnson C.O. et al. Global burden of cardiovascular diseases and risk factors, 1990-2019: update from the GBD 2019 study // J. Am. Col. Cardiol. 2020;76(25):2982-3021. DOI: 10.1016/j.jacc.2020.11.010.Gao S., Wang X., Meng L.-B. et al. Recent progress of chronic stress in the development of atherosclerosis // Oxid. Med. Cell Longev. 2022:2022:4121173. DOI: 10.1155/2022/4121173.Gao S., Wang X., Meng L.-B. et al. Recent progress of chronic stress in the development of atherosclerosis // Oxid. Med. Cell Longev. 2022:2022:4121173. DOI: 10.1155/2022/4121173.Сумин А.Н., Медведева Ю.Д., Щеглова А.В., Барбараш Л.С. Предикторы неблагоприятных исходов у пациентов с облитерирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей // Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2020;13(1):41-47. DOI: 10.17116/kardio20201301141.Sumin A.N., Medvedeva Yu.D., Shcheglova A.V., Barbarash L.S. Predictors of unfavorable outcomes in patients with peripheral atherosclerosis. Kardiologia i Serdecno-Sosudistaya Khirurgia. 2020;13(1):41-47. DOI: 10.17116/kardio20201301141. (In Russ.)Fan J., Watanabe T. Atherosclerosis: Known and unknown // Pathol. Int. 2022;72(3):151-160. DOI: 10.1111/pin.13202.Fan J., Watanabe T. Atherosclerosis: Known and unknown // Pathol. Int. 2022;72(3):151-160. DOI: 10.1111/pin.13202.Tinkov A.A., Filippini T., Ajsuvakova O.P. et al. Cadmium and atherosclerosis: A review of toxicological mechanisms and a meta-analysis of epidemiologic studies // Environ. Res. 2018;162:240-260. DOI: 10.1016/j.envres.2018.01.008.Tinkov A.A., Filippini T., Ajsuvakova O.P. et al. Cadmium and atherosclerosis: A review of toxicological mechanisms and a meta-analysis of epidemiologic studies // Environ. Res. 2018;162:240-260. DOI: 10.1016/j.envres.2018.01.008.Asgary S., Movahedian A., Keshvari M. et al. Serum levels of lead, mercury and cadmium in relation to coronary artery disease in the elderly: A cross-sectional study // Chemosphere. 2017;180:540-554. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.03.069.Asgary S., Movahedian A., Keshvari M. et al. Serum levels of lead, mercury and cadmium in relation to coronary artery disease in the elderly: A cross-sectional study // Chemosphere. 2017;180:540-554. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2017.03.069.Fagerberg B., Barregard, L., Sallsten G. et al. Cadmium exposure and atherosclerotic carotid plaques – results from the Malmo diet and Cancer study // Environ. Res. 2015;136: 67-74. DOI: 10.1016/j.envres.2014.11.004.Fagerberg B., Barregard, L., Sallsten G. et al. Cadmium exposure and atherosclerotic carotid plaques – results from the Malmo diet and Cancer study // Environ. Res. 2015;136: 67-74. DOI: 10.1016/j.envres.2014.11.004.Patwa J., Jeet S., Flora S. Heavy metal-induced cerebral small vessel disease: insights into molecular mechanisms and possible reversal strategies // Int. J. Mol. Sci. 2020;21(11):3862. DOI: 10.3390/ijms21113862.Patwa J., Jeet S., Flora S. Heavy metal-induced cerebral small vessel disease: insights into molecular mechanisms and possible reversal strategies // Int. J. Mol. Sci. 2020;21(11):3862. DOI: 10.3390/ijms21113862.Igharo O.G., Akinfenwa Y., Isara A.R. et al. Lipid profile and atherogenic indices in Nigerians occupationally exposed to e-waste: A cardiovascular risk assessment study // Maedica (Bucur). 2020;15(2):196-205. DOI: 10.26574/maedica.2020.15.2.196.Igharo O.G., Akinfenwa Y., Isara A.R. et al. Lipid profile and atherogenic indices in Nigerians occupationally exposed to e-waste: A cardiovascular risk assessment study // Maedica (Bucur). 2020;15(2):196-205. DOI: 10.26574/maedica.2020.15.2.196.Wang X., Starodubtseva M.N., Kapron C.M., Liu J. Cadmium, von Willebrand factor and vascular aging // NPJ Aging. 2023;9(1):11. DOI: 10.1038/s41514-023-00107-3.Wang X., Starodubtseva M.N., Kapron C.M., Liu J. Cadmium, von Willebrand factor and vascular aging // NPJ Aging. 2023;9(1):11. DOI: 10.1038/s41514-023-00107-3.Bergström G., Fagerberg B., Sallsten G. et al. Is cadmium exposure associated with the burden, vulnerability and rupture of human atherosclerotic plaques? // PLoS One. 2015;10(3):e0121240. DOI: 10.1371/journal.pone.0121240.Bergström G., Fagerberg B., Sallsten G. et al. Is cadmium exposure associated with the burden, vulnerability and rupture of human atherosclerotic plaques? // PLoS One. 2015;10(3):e0121240. DOI: 10.1371/journal.pone.0121240.Fagerberg B., Bergström G., Borén J., Barregard L. Cadmium exposure is accompanied by increased prevalence and future growth of atherosclerotic plaques in 64-year-old women // J. Intern. Med. 2012;272(6):601-610. DOI: 10.1111/j.1365-2796.2012.02578.x.Fagerberg B., Bergström G., Borén J., Barregard L. Cadmium exposure is accompanied by increased prevalence and future growth of atherosclerotic plaques in 64-year-old women // J. Intern. Med. 2012;272(6):601-610. DOI: 10.1111/j.1365-2796.2012.02578.x.European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and Other Scientific Purposes. Strasbourg, 1986. URL: https://rm.coe.int/168007a67b. (дата обращения: 30.01.2024)European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and Other Scientific Purposes. Strasbourg, 1986. URL: https://rm.coe.int/168007a67b. (дата обращения: 30.01.2024)Савицкий И.В., Слюсарь А.А., Мястковская И.В. Мультифакторное моделирование атеросклероза на крысах // Журнал образования , здоровья и спорта. 2016;6(3):233-240. DOI: 10.5281/zenodo.55402.Savitskiy I.V., Sli usar A.A., Miastkovskaja I.V. Multifactorial modeling of atherosclerosis in rats. Journal of Education, Health and Sport . 2016;6(3):233-240. DOI: 10.5281/zenodo.55402. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.