Помощь студентам в учебе
Поиск маркеров стабильности атеросклеротической бляшки с применением методов импульсного ЭПР
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Теоретическая часть
1.1. Атеросклеротическая бляшка: понятие, состав, структура 7
1.2. Гидроксиапатит как основная минеральная часть
атеросклеротической бляшки 10
1.3 Основы электронного парамагнитного резонанса 14
1.4 Импульсный режим спектрометра ЭПР 17
2. Экспериментальная часть
2.1 Образцы 21
2.2 Исследование атеросклеротической бляшки методом 22
электронной микроскопии
2.3 Биохимический анализ воспалительно-деструктивных маркеров 26
в крови пациентов с нестабильными и стабильными атеросклеротическими бляшками
2.4 Исследование липидного ядра АСБ методами импульсного 29
высокочастотного (95 ГГц) ЭПР
Заключение 33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Теоретическая часть
1.1. Атеросклеротическая бляшка: понятие, состав, структура 7
1.2. Гидроксиапатит как основная минеральная часть
атеросклеротической бляшки 10
1.3 Основы электронного парамагнитного резонанса 14
1.4 Импульсный режим спектрометра ЭПР 17
2. Экспериментальная часть
2.1 Образцы 21
2.2 Исследование атеросклеротической бляшки методом 22
электронной микроскопии
2.3 Биохимический анализ воспалительно-деструктивных маркеров 26
в крови пациентов с нестабильными и стабильными атеросклеротическими бляшками
2.4 Исследование липидного ядра АСБ методами импульсного 29
высокочастотного (95 ГГц) ЭПР
Заключение 33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
В настоящее время атеросклероз является, по сути, одной из эпидемий XXI века. По статистике Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), ежегодно от данной болезни умирают более 17 млн. человек. Около 70 % инфарктов происходит из-за разрыва атеросклеротической бляшки (АСБ) [1]. К 2020 г. Прогнозируется рост летальности населения от заболеваний сердечно-сосудистой системы, связанных с атеросклерозом, до 60%.
Основными типами болезней кровообращения являются ишемическая болезнь сердца (ИБС), гипертоническая болезнь. Мишенью атеросклеротического процесса является сосудистая стенка, в которой под действием патологических факторов происходит нарушение метаболических процессов. Так одним из факторов формирования сосудистой патологий является возникновение дисбаланса химических элементов. Большинство исследований в данной области касается содержания кальция в стенках аорты. Процессы атеросклероза, тромбоза и артериальной гипертензии составляют патоморфологическую основу заболеваний сердечно-сосудистой системы, а нарушение мозгового кровообращения и ИБС - наиболее частые причины летальных исходов.
Основным элементом атеросклеротического поражения является атеросклеротическая бляшка, которая выступая в просвет сосуда, затрудняет нормальный кровоток. Сама бляшка состоит из фибрина, липидов (внутриклеточных и внеклеточных), соединительных тканей, промежуточного вещества. Со временем бляшка начинает уплотняться и начинается отложение на ней кальциевых солей. Кальцинированная атеросклеротическая бляшка уже отличается своей стабильностью и медленным ростом, что постепенно приводит к ухудшению кровотока и снабжения на данном участке. Увеличиваясь в размерах, бляшка может задерживать на своем участке сгустки крови и кровяные элементы, а при разрыве может стать причиной тромбоза артерий мозга, сердца и других органов. Многочисленные исследования подтверждают, что преимущественным кристаллическим компонентом бляшек является модифицированный гидроксиапатит, ГАп) [2].
Развитие атеросклеротических поражений протекает сначала бессимптомно, пока не появляются в дальнейшем клинические признаки, обусловленные значительным сужением просвета кровеносного сосуда Основными причинами смертности при патологии сердечно-сосудистой системы, наряду с вышеупомянутой ИБС, остаются мозговые инсульты.. Поэтому представляется актуальным выявление факторов нестабильности атеросклеротической бляшки сонных артерий. Проверка критериев нестабильности бляшки у больных с атеросклеротическими поражениями сонных артерий позволят выработать четкие показания для проведения оперативного лечения и, потенциально, снизить смертность от ишемического инсульта.
Цель данной работы - поиск критериев стабильности и нестабильности атеросклеротической бляшки в сонных артериях.
Руководителем работы были поставлены следующие задачи:
1. По известным результатам иммуноферментного анализа крови пациентов со стабильными и нестабильными атеросклеротическими бляшками провести корреляционный анализ .
2. Исследовать различные типы бляшек, полученных в ходе операционного вмешательства, методом импульсного электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и сравнить с ранее полученными на других образцах и в другой локализации.
Для решения поставленных задач было необходимо:
1. Изучить известную литературу по исследованию АСБ и факторов ее стабильности различными аналитическими методами, включая методы ЭПР.
2. Изучить особенности статистического анализа в
биомедицинских исследованиях.
3. Изучить основы ЭПР исследований в импульсном режиме.
Научиться получать спектры ЭПР в импульсном режиме
Основными типами болезней кровообращения являются ишемическая болезнь сердца (ИБС), гипертоническая болезнь. Мишенью атеросклеротического процесса является сосудистая стенка, в которой под действием патологических факторов происходит нарушение метаболических процессов. Так одним из факторов формирования сосудистой патологий является возникновение дисбаланса химических элементов. Большинство исследований в данной области касается содержания кальция в стенках аорты. Процессы атеросклероза, тромбоза и артериальной гипертензии составляют патоморфологическую основу заболеваний сердечно-сосудистой системы, а нарушение мозгового кровообращения и ИБС - наиболее частые причины летальных исходов.
Основным элементом атеросклеротического поражения является атеросклеротическая бляшка, которая выступая в просвет сосуда, затрудняет нормальный кровоток. Сама бляшка состоит из фибрина, липидов (внутриклеточных и внеклеточных), соединительных тканей, промежуточного вещества. Со временем бляшка начинает уплотняться и начинается отложение на ней кальциевых солей. Кальцинированная атеросклеротическая бляшка уже отличается своей стабильностью и медленным ростом, что постепенно приводит к ухудшению кровотока и снабжения на данном участке. Увеличиваясь в размерах, бляшка может задерживать на своем участке сгустки крови и кровяные элементы, а при разрыве может стать причиной тромбоза артерий мозга, сердца и других органов. Многочисленные исследования подтверждают, что преимущественным кристаллическим компонентом бляшек является модифицированный гидроксиапатит, ГАп) [2].
Развитие атеросклеротических поражений протекает сначала бессимптомно, пока не появляются в дальнейшем клинические признаки, обусловленные значительным сужением просвета кровеносного сосуда Основными причинами смертности при патологии сердечно-сосудистой системы, наряду с вышеупомянутой ИБС, остаются мозговые инсульты.. Поэтому представляется актуальным выявление факторов нестабильности атеросклеротической бляшки сонных артерий. Проверка критериев нестабильности бляшки у больных с атеросклеротическими поражениями сонных артерий позволят выработать четкие показания для проведения оперативного лечения и, потенциально, снизить смертность от ишемического инсульта.
Цель данной работы - поиск критериев стабильности и нестабильности атеросклеротической бляшки в сонных артериях.
Руководителем работы были поставлены следующие задачи:
1. По известным результатам иммуноферментного анализа крови пациентов со стабильными и нестабильными атеросклеротическими бляшками провести корреляционный анализ .
2. Исследовать различные типы бляшек, полученных в ходе операционного вмешательства, методом импульсного электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и сравнить с ранее полученными на других образцах и в другой локализации.
Для решения поставленных задач было необходимо:
1. Изучить известную литературу по исследованию АСБ и факторов ее стабильности различными аналитическими методами, включая методы ЭПР.
2. Изучить особенности статистического анализа в
биомедицинских исследованиях.
3. Изучить основы ЭПР исследований в импульсном режиме.
Научиться получать спектры ЭПР в импульсном режиме
Возникли сложности?
Нужна помощь преподавателя?
Помощь в написании работ!
1) Маркерами нестабильности бляшек могут являться следующие молекулы: IL-6, sVCAM-1, TIMP-1, MMP-9. Маркерами стабильности бляшек могут являться молекулы: sVCAM-1, MMP-9.
2) Подтверждено наличие кальцификации в АСБ, обусловленной, по- видимому, образованием гидроксиапатита, однако выявить корреляции между стабильностью АСБ, содержанием фосфатов кальция (и других продетектированных элементов таблицы Менделеева) не удалось.
3) Спектры ЭПР ядра и покрышки, полученные в импульсном режиме, одинаковы, что свидетельствует о том, что кальцификация АСБ затрагивает и покрышку, и ядро АСБ. Корреляции между стабильностью и спектрами ЭПР найдено не было.
2) Подтверждено наличие кальцификации в АСБ, обусловленной, по- видимому, образованием гидроксиапатита, однако выявить корреляции между стабильностью АСБ, содержанием фосфатов кальция (и других продетектированных элементов таблицы Менделеева) не удалось.
3) Спектры ЭПР ядра и покрышки, полученные в импульсном режиме, одинаковы, что свидетельствует о том, что кальцификация АСБ затрагивает и покрышку, и ядро АСБ. Корреляции между стабильностью и спектрами ЭПР найдено не было.
1. Сажин, А.С. Способы анализа состава атеросклеротических бляшек [Текст] /А.С. Сажин, Н.А. Пахтусова, О.В. Колесова, В.З. Пойлов // Вестник ПНИПУ. - 2015. - С. 25-29.
2. Аронов, Д.М. Некоторые аспекты патогенеза атеросклероза [Текст] / Д.М. Аронов, В.П Лупанов // Обзоры: атеросклероза и дислипидемии. - 2011. - С. 48-55.
3. Гуревич, В.С. Современные представления о патогенезе атеросклероза [Текст] / В.С. Гуревич // Болезни сердца и сосудов, актуальные и спорные вопросы. - Т.1, №4. - 2006. - С. 1-4.
4. Morley, G.W. A multi-frequency high-field pulsed EPR / ENDOR spectrometer ['lext] / G.W. Morley, L.-C. Brunel, J. van Tol // National High Magnetic Field Laboratory at Florida State University. - 2008. - P. 1-2.
5. Гафуров, М.Р. Изучение эффектов содопирования нанокристаллов гидроксиапатита методами импульсного электронного парамагнитного резонанса [Текст] / М.Р. Гафуров, Т.Б. Биктагиров, Г.В. Мамин, Д.В. Шуртакова, Е.С. Климашина, В.И. Путляев, С.Б. Орлинский // Физика твердого тела. - 2016. - Т. 58, вып.3. - С.458-461.
6. Biktagirov, T. B. Investigation of atherosclerotic plaque by high-frequency EPR ['lext] / T.B. Biktagirov, Yu.A. Chelyshev, M.R. Gafurov, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, Yu.N. Osin, M.Kh. Salakhov // Journal of Physics. - 2013. - P. 1-2.
7. Picano, E. Ultrasound Tissue Characterization of Vulnerable Atherosclerotic Plaque |'Iext] / E. Picano, M. Paterni // International Journal of Molecular Sciences. - 2015. - P. 10121-10124.
8. Путляев, В.И. Современные биокерамические материалы [Текст] / В.И. Путляев // Соросовский образовательный журнал. - 2004. - Т. 8, №1. - С.44-47.
9. Гилинская, Л.Г. Факторы стабилизации парамагнитных радикалов CO2 , CO3и CO33-в природных карбонатапатитах [Текст] / Л.Г. Гилинская, Ю.Н. Занин // Журнал структурной химии. - 1998 - Том 39, №5. - С. 821-824.
10. Ворона, И.П. Радиационные дефекты в отожженном карбонатсодержащем гидроксиапатите [Текст] / И.П. Ворона, С.С. Ищенко, Н.П. Баран, В.В. Носенко, И.В. Затовский , А.И. Малышенко, В.Ю. Поварчук // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55, вып. 12. - С. 2417-2421.
11. Murphy, D.M. EPR (Electron Paramagnetic Resonance) Spectroscopy of Polycrystalline Oxide Systems ['lext] / D.M. Murphy // Metal oxide catalysis. - 2009. - Vol.1. - Р. 1-27.
12. Кутьин, Ю.С. Импульсный режим спектрометра ЭПР [Текст] / Ю.С. Кутьин, Г.В. Мамин, С.Б. Орлинский, М.Р. Гафуров, Н.И. Силкин // Методическое пособие для подготовки специалистов в области ЭПР. - 2017. - С. 13-15.
13. Danilchenko, S. N. The mineral component of human cardiovascular deposits: morphological, structural and crystal-chemical characterization ['Iext| / S.N. Danilchenko, V.N. Kuznetsov, A.S. Stanislavov, A.N. Kalinkevich, V.V. Starikov, R.A. Moskalenko, T.G. Kalinichenko, A.V. Kochenko, L. Jinjun, J. Shang and S. Yang // WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. - 2013. - P. 154-157.
14. Ralph, T. Руководство пользователя EMX Plus ['Iext| / T. Ralph, D. Weber, J. Jiang, P. Barr. - BrukerBioSpinCorporation, 2007. - 78 с.
15. Колесова, О.В. Рентгенофлуоресцентный анализ состава элементов атеросклеротической бляшки [Текст] / О.В. Колесова, В.З. Пойлов, С.Ю. Солодников, Д.Д. Аширов, Г.Г. Фрейнд // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. - 2014. - Vol. 1, № 2. - С. 7-17.
16. Вавилова, Т.П. Биохимия тканей и жидкостей рта: учебное пособие [Текст] / Т.П. Вавилова. - М.: Наука, 2008. - 208 с.
17. Bickel, C. Circulating cell adhesion molecules and death in patients with coronary artery disease [Text] / C. Bickel, D. Peetz, G. Hafner, L. Tiret, J.Meyer // Circulation. - 2001. - Vol.104, N12. - P. 1336-1342.
18. Raimondo, F. Elevated vascular endothelial growth factor (VEGF) serum levels in idiopathic myelofibrosis [Text] / F. Raimondo, M.P. Azzaro, G.A. Palumbo et al. // Leukemia. - 2001. - Vol. 15, N 6. - P. 976-980.
19. Deneva-Koycheva, T.I. Serum levels of siCAM-1, sVCAM-1, sE-selectin, sP-selectin in healthy Bulgarian people [Text] / T.I. Deneva-Koycheva, L.G. Vladimirova-Kitova, E.A. Angelova, T.Z. Tsvetkova //Folia Med (Plovdiv). - 2011.
- Vol.53, N2. - P.22-28.
20. Наследов, А. SPSS 19, Профессиональный статистический анализ данных: учебное пособие [Текст] / А. Наследов. - СПб: Питер, 2013.- 408 с.
21. Gafurov, M.R. Connection between the carotid plaque instability andparamagnetic properties of the intrinsic Mn2+ ions / M.R. Gafurov, Yu.A. Chelyshev,I. Ignatyev, A. Zanochkin, G.V. Mamin, K. Iskhakova, A.G. Kiiamov, F.Murzakhanov, S.B. Orlinskii // BioNanoSci. - 2016. - Vol.6, N4. - P.558-560.
22. Gafurov, M.R. Atherosclerotic plaque and hydroxyapatite nanostructures studied by high-frequency EPR [Text] // M.R. Gafurov, B.V. Yavkin, T.B. Biktagirov, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, V.V. Izotov, M.Kh. Salakhov, E.S. Klimashina, V.I. Putlayev, V.A. Abdul-yanov, I.M. Ignatjev, R.N. Khairullin, A.V. Zamochkin, Yu.A. Chelyshev // Magnetic Resonance in Solids. - 2013. - Vol.15, N1.
- P. 13102-13107.
2. Аронов, Д.М. Некоторые аспекты патогенеза атеросклероза [Текст] / Д.М. Аронов, В.П Лупанов // Обзоры: атеросклероза и дислипидемии. - 2011. - С. 48-55.
3. Гуревич, В.С. Современные представления о патогенезе атеросклероза [Текст] / В.С. Гуревич // Болезни сердца и сосудов, актуальные и спорные вопросы. - Т.1, №4. - 2006. - С. 1-4.
4. Morley, G.W. A multi-frequency high-field pulsed EPR / ENDOR spectrometer ['lext] / G.W. Morley, L.-C. Brunel, J. van Tol // National High Magnetic Field Laboratory at Florida State University. - 2008. - P. 1-2.
5. Гафуров, М.Р. Изучение эффектов содопирования нанокристаллов гидроксиапатита методами импульсного электронного парамагнитного резонанса [Текст] / М.Р. Гафуров, Т.Б. Биктагиров, Г.В. Мамин, Д.В. Шуртакова, Е.С. Климашина, В.И. Путляев, С.Б. Орлинский // Физика твердого тела. - 2016. - Т. 58, вып.3. - С.458-461.
6. Biktagirov, T. B. Investigation of atherosclerotic plaque by high-frequency EPR ['lext] / T.B. Biktagirov, Yu.A. Chelyshev, M.R. Gafurov, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, Yu.N. Osin, M.Kh. Salakhov // Journal of Physics. - 2013. - P. 1-2.
7. Picano, E. Ultrasound Tissue Characterization of Vulnerable Atherosclerotic Plaque |'Iext] / E. Picano, M. Paterni // International Journal of Molecular Sciences. - 2015. - P. 10121-10124.
8. Путляев, В.И. Современные биокерамические материалы [Текст] / В.И. Путляев // Соросовский образовательный журнал. - 2004. - Т. 8, №1. - С.44-47.
9. Гилинская, Л.Г. Факторы стабилизации парамагнитных радикалов CO2 , CO3и CO33-в природных карбонатапатитах [Текст] / Л.Г. Гилинская, Ю.Н. Занин // Журнал структурной химии. - 1998 - Том 39, №5. - С. 821-824.
10. Ворона, И.П. Радиационные дефекты в отожженном карбонатсодержащем гидроксиапатите [Текст] / И.П. Ворона, С.С. Ищенко, Н.П. Баран, В.В. Носенко, И.В. Затовский , А.И. Малышенко, В.Ю. Поварчук // Физика твердого тела. - 2013. - Т. 55, вып. 12. - С. 2417-2421.
11. Murphy, D.M. EPR (Electron Paramagnetic Resonance) Spectroscopy of Polycrystalline Oxide Systems ['lext] / D.M. Murphy // Metal oxide catalysis. - 2009. - Vol.1. - Р. 1-27.
12. Кутьин, Ю.С. Импульсный режим спектрометра ЭПР [Текст] / Ю.С. Кутьин, Г.В. Мамин, С.Б. Орлинский, М.Р. Гафуров, Н.И. Силкин // Методическое пособие для подготовки специалистов в области ЭПР. - 2017. - С. 13-15.
13. Danilchenko, S. N. The mineral component of human cardiovascular deposits: morphological, structural and crystal-chemical characterization ['Iext| / S.N. Danilchenko, V.N. Kuznetsov, A.S. Stanislavov, A.N. Kalinkevich, V.V. Starikov, R.A. Moskalenko, T.G. Kalinichenko, A.V. Kochenko, L. Jinjun, J. Shang and S. Yang // WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. - 2013. - P. 154-157.
14. Ralph, T. Руководство пользователя EMX Plus ['Iext| / T. Ralph, D. Weber, J. Jiang, P. Barr. - BrukerBioSpinCorporation, 2007. - 78 с.
15. Колесова, О.В. Рентгенофлуоресцентный анализ состава элементов атеросклеротической бляшки [Текст] / О.В. Колесова, В.З. Пойлов, С.Ю. Солодников, Д.Д. Аширов, Г.Г. Фрейнд // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Химическая технология и биотехнология. - 2014. - Vol. 1, № 2. - С. 7-17.
16. Вавилова, Т.П. Биохимия тканей и жидкостей рта: учебное пособие [Текст] / Т.П. Вавилова. - М.: Наука, 2008. - 208 с.
17. Bickel, C. Circulating cell adhesion molecules and death in patients with coronary artery disease [Text] / C. Bickel, D. Peetz, G. Hafner, L. Tiret, J.Meyer // Circulation. - 2001. - Vol.104, N12. - P. 1336-1342.
18. Raimondo, F. Elevated vascular endothelial growth factor (VEGF) serum levels in idiopathic myelofibrosis [Text] / F. Raimondo, M.P. Azzaro, G.A. Palumbo et al. // Leukemia. - 2001. - Vol. 15, N 6. - P. 976-980.
19. Deneva-Koycheva, T.I. Serum levels of siCAM-1, sVCAM-1, sE-selectin, sP-selectin in healthy Bulgarian people [Text] / T.I. Deneva-Koycheva, L.G. Vladimirova-Kitova, E.A. Angelova, T.Z. Tsvetkova //Folia Med (Plovdiv). - 2011.
- Vol.53, N2. - P.22-28.
20. Наследов, А. SPSS 19, Профессиональный статистический анализ данных: учебное пособие [Текст] / А. Наследов. - СПб: Питер, 2013.- 408 с.
21. Gafurov, M.R. Connection between the carotid plaque instability andparamagnetic properties of the intrinsic Mn2+ ions / M.R. Gafurov, Yu.A. Chelyshev,I. Ignatyev, A. Zanochkin, G.V. Mamin, K. Iskhakova, A.G. Kiiamov, F.Murzakhanov, S.B. Orlinskii // BioNanoSci. - 2016. - Vol.6, N4. - P.558-560.
22. Gafurov, M.R. Atherosclerotic plaque and hydroxyapatite nanostructures studied by high-frequency EPR [Text] // M.R. Gafurov, B.V. Yavkin, T.B. Biktagirov, G.V. Mamin, S.B. Orlinskii, V.V. Izotov, M.Kh. Salakhov, E.S. Klimashina, V.I. Putlayev, V.A. Abdul-yanov, I.M. Ignatjev, R.N. Khairullin, A.V. Zamochkin, Yu.A. Chelyshev // Magnetic Resonance in Solids. - 2013. - Vol.15, N1.
- P. 13102-13107.
Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.