Оценка функционального состояния митохондрий мононуклеарных лейкоцитов методом проточной цитометрии у пациентов с хронической сердечной недостаточностью под влиянием убидекаренона

Цель – оценить функциональное состояние митохондрий мононуклеарных лейкоцитов периферической крови с применением метода проточной цитометрии у пациентов с хронической сердечной недостаточностью на фоне приема препарата убидекаренона (коэнзима Q).

Материалы и методы. В исследование включены 53 пациента с хронической сердечной недостаточностью после перенесенного инфаркта миокарда. Пациенты были распределены в две группы: первая группа получала только оптимально подобранную стандартную терапию, вторая группа – дополнительно к оптимально подобранной медикаментозной терапии получала препарат убидекаренона («Кудевита»). Оценка митохондриального мембранного потенциала проводилась методом проточной цитометрии с применением йодистого пропидия и йодид 3,3’-дигексилоксакарбоцианина (DiOC6(3)). Определение содержания коэнзима Q в крови проводилось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовой детекцией.

Результаты. Выявлена прямая корреляционная зависимость между содержанием коэнзима Q в плазме крови и процентом DiOC-позитивных клеток (R = 0,39; р < 0,05) у пациентов с хронической сердечной недостаточностью. В группе пациентов, получавших только оптимально подобранную стандартную терапию, не выявлено статистически значимых различий в содержании коэнзима Q и процентном содержании DiOC-позитивных и DiOC-негативных клеток до начала и после терапии. В группе пациентов, получавших дополнительно препарат убидекаренона, после терапии наблюдалось статистически значимое увеличение доли DiOC-позитивных клеток и уменьшение доли DiOC-негативных клеток.

Заключение. Установлено повышение функциональной активности митохондрий у пациентов с хронической сердечной недостаточностью на фоне терапии препаратом убидекаренона. Метод проточной цитометрии может быть использован для оценки функционального состояния митохондрий и контроля эффективности применяемой терапии.

1. Калюжин В.В., Тепляков А.Т., Вечерский Ю.Ю., Рязанцева Н.В., Хлапов А.П. Патогенез хронической сердечной недостаточности: изменение доминирующей парадигмы. Бюллетень сибирской медицины. 2007;4:71–79.

2. Курбатова О.В., Измайлова Т.Д., Сурков А.Н., Намазова-Баранова Л.С., Полякова С.И., Мирошкина Л.В. и др. Митохондриальная дисфункция у детей с печеночными формами гликогеновой болезни. Вестник РАМН. 2014;69(7–8):78–84. DOI: 10.15690/vramn.v69i7-8.1112.

3. Geromel V., Darin N., Chretien D., Benit P., DeLonlay P., Rötig A. et al. Coenzyme Q and idebenone in the therapy of respiratory chain diseases: rationale and comparative benefis. Mol. Gen. Met. 2002;77(1–2):21–30. DOI: 10.1016/s1096-7192(02)00145-2.

4. Aimo A., Borrelli C., Vergaro G., Piepoli M.F., Caterina A.R., Mirizzi G. et al Targeting mitochondrial dysfunction in chronic heart failure: Current evidence and potential approaches. Curr. Pharm. Des. 2016;22(31):4807–4822. DOI: 10.2174/1381612822666160701075027.

5. Duchen M.R. Mitochondria in health and disease: perspectives on a new mitochondrial biology. Mol. Aspects Med. 2004;25(4):365–451. DOI: 10.1016/j.mam.2004.03.001.

6. Essop M.F., Opie L.H. Metabolic therapy for heart failure. Eur. Heart J. 2004;25(20):1765–1768. DOI: 10.1016/j.ehj.2004.08.019.

7. Фрелих Г.А., Поломеева Н.Ю., Васильев А.С., Удут В.В. Современные методы оценки функционального состояния митохондрий. Сибирский медицинский журнал. 2013;28(3):7–13.

8. Гривенникова В.Г., Виноградов А.Д. Генерация активных форм кислорода митохондриями. Успехи биологической химии. 2013;53:245–296.

9. Pieczenik S.R., Neustadt J. Mitochondrial dysfunction and molecular pathways of disease. Exp. Mol. Pathol. 2007;83(1):84– 92. DOI: 10.1016/j.yexmp.2006.09.008.

10. Sakamuru S., Li Xiao, Attene-Ramos M.S., Huang R., Lu J., Shou L. et al. Application of a homogenous membrane potential assay to assess mitochondrial function. Physiol. Genomics. 2012;44(9):495–503. DOI: 10.1152/physiolgenomics.00161.2011.

11. Sakamuru S., Attene-Ramos M.S., Xia M. Mitochondrial membrane potential assay. Methods Mol. Biol. 2016;1473:17– 22. DOI: 10.1007/978-1-4939-6346-1_2.

12. Glisic-Milosavljevic S., Waukau J., Jana S., Jailwala P., Rovensky J., Ghosh S. Comparison of apoptosis and mortality measurements in peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) using multiple methods. Cell Prolif. 2005;38(5):301– 311. DOI: 10.1111/j.1365-2184.2005.00351.x.

13. Wlodkowic D., Telford W., Skommer J., Darzynkiewicz Z. Apoptosis and beyond: cytometry in studies of programmed cell death. Methods Cell Biol. 2011;103:55–98. DOI: 10.1016/B978-0-12-385493-3.00004-8.

14. Cortez E., Neves F.A., Bernardo A.F., Stumbo A.C., Carvalho L., Garcia-Souza E. et al. Lymphocytes mitochondrial physiology as biomarker of energy metabolism during fasted and fed conditions. Scientific World Journal. 2012; 2012:629326. DOI: 10.1100/2012/629326.

15. Palloti F., Lenaz G. Isolation and subfraction of mitochondria from animal cells and tissue culture lines. Methods Cell Biol. 2007;80:3–44. DOI: 10.1016/S0091-679X(06)80001-4.

16. Schiattarella G.G., Magliulo F., Cattaneo F., Gargiulo G., Sannino A., Franzone A. et al. Novel molecular approaches in heart failure: Seven trans-membrane receptors signaling in the heart and circulating blood leukocytes. Front. Cardiovasc. Med. 2015;2:13. DOI: 10.3389/fcvm.2015.00013.

17. Jiang P., Wu M., Zheng Y., Wang C., Li Y., Xin J. et al. Analysis of coenzyme Q(10) in human plasma by column-switching liquid chromatography. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 2004;805(2):297–301. DOI: 10.1016/j.jchromb.2004.03.008.

18. Mosca F., Fattorini D., Bompadre S., Littarru G.P. Assay of coenzyme Q(10) in plasma by a single dilution step. Anal. Biochem. 2002;305(1):49–54. DOI: 10.1006/abio.2002.5653.

19. Bhatti J.S., Bhatti G.K., Reddy P.H. Mitochondrial dysfunction and oxidative stress in metabolic disorders – A Step towards mitochondria based therapeutic strategies. Biochim. Biophys. Acta. 2017;1863(5):1066–1077. DOI: 10.1016/j.bbadis.2016.11.010.

20. Wang Y., Hekimi S. Understanding ubiquinone. Trends Cell Biol. 2016;26(5):367–378. DOI: 10.1016/j.tcb.2015.12.007.