rpcardioRational Pharmacotherapy in CardiologyРациональная Фармакотерапия в Кардиологии1819-64462225-3653«SILICEA-POLIGRAF» LLC10.20996/1819-6446-2017-13-1-88-94rpcardio-1421Research ArticleEXPERIMENTAL STUDIESЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯCHANGE IN CONTENT OF GLYCOPROTEINS ON THE SURFACE OF ENDOTHELIAL CELL CULTURE EA.HY 926 AND INTIMA OF INTERNAL CAROTID ARTERIES UNDER THE INFLUENCE OF MAGNESIUM OROTATEИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ГЛИКОПРОТЕИНОВ НА ПОВЕРХНОСТЯХ КЛЕТОЧНОЙ КУЛЬТУРЫ ЭНДОТЕЛИОЦИТОВ EA.HY 926 И ИНТИМЫ ВНУТРЕННИХ СОННЫХ АРТЕРИЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ МАГНИЯ ОРОТАТАДиденкоЛ. В.DidenkoL. V.

Диденко Любовь Васильевна – доктор медицинских наук, заведующий лабораторией.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

Lyubov V. Didenko – MD, PhD, Head of Laboratory.

Gamaleya ul. 18,  Moscow, 123098

УлубиеваЕ. А.UlubievaE. A.

Улубиева Елена Арсеновна – кандидат медицинских наук,  доцент кафедры терапии и подростковой медицины РМАНПО.

125993, Москва, ул. Баррикадная, 2/11

Elena A. Ulubieva – MD, PhD, Associate Professor, Chair of Therapy and Adolescent Medicine.

Gamaleya ul. 18,  Moscow, 123098 

elena.ulubieva@yandex.ruБороваяТ. Г.BorovayaT. G.

Боровая Татьяна Геннадьевна – доктор медицинских наук, член-корр. РАН, профессор, главный научный сотрудник лаборатории.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

Tatiana G. Borovaya – MD, PhD, Professor, Corresponding Member of Russian Academy of Sciences, Chief Researcher of Laboratory.

Gamaleya ul. 18,  Moscow, 123098

АвтандиловА. Г.AvtandilovA. G.

Автандилов Александр Георгиевич – доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой терапии и подростковой медицины РМАНПО.

125993, Москва, ул. Баррикадная, 2/11

Alexander G. Avtandilov – MD, PhD, Professor, Head of Chair of Therapy and Adolescent Medicine.

Gamaleya ul. 18,  Moscow, 123098 

ШевлягинаН. В.ShevlyaginaN. V.

Шевлягина Наталья Владимировна – кандидат медицинских наук,  старший научный сотрудник лаборатории.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

Natalia V. Shevlyagina – MD, PhD, Senior Researcher of Laboratory.

Gamaleya ul. 18,  Moscow, 123098

ЖуховицкийВ. Г.ZhukhovitskyV. G.

Жуховицкий Владимир Григорьевич – кандидат медицинских наук,  заведующий лабораторией.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

Vladimir G. Zhukhovitsky – MD, PhD, Head of Laboratory.

Gamaleya ul. 18,  Moscow, 123098

ГринкевичО. М.GrinkevichO. M.

Гринкевич Олеся Михайловна – научный сотрудник лаборатории культур тканей.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

Olesya M. Grinkevich – Researcher of Laboratory of Tissue Culture.

Gamaleya ul. 18,  Moscow, 123098

МезенцеваМ. В.MezentsevaM. V.

Мезенцева Марина Владимировна – доктор биологических наук, руководитель лаборатории культур тканей.

123098, Москва, ул. Гамалеи, 18

Marina V. Mezentseva PhD, Head of Laboratory of Tissue Culture.

Gamaleya ul. 18,  Moscow, 123098

Федеральный научно-исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н.Ф. ГамалеиРоссияGamaleya Federal Research Center for Epidemiology and MicrobiologyRussian FederationРоссийская медицинская академия непрерывного профессионального образованияРоссияRussian Medical Academy of Postgraduate EducationRussian Federation2017040320171318894Copyright © Didenko L.V., Ulubieva E.A., Borovaya T.G., Avtandilov A.G., Shevlyagina N.V., Zhukhovitsky V.G., Grinkevich O.M., Mezentseva M.V., 20172017Диденко Л.В., Улубиева Е.А., Боровая Т.Г., Автандилов А.Г., Шевлягина Н.В., Жуховицкий В.Г., Гринкевич О.М., Мезенцева М.В.Didenko L.V., Ulubieva E.A., Borovaya T.G., Avtandilov A.G., Shevlyagina N.V., Zhukhovitsky V.G., Grinkevich O.M., Mezentseva M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rpcardio.online/jour/article/view/1421Aim

Aim. To study changes in the glycoproteins content in the glycocalyx of endothelial cells under the influence of magnesium orotate.

Material and methods

Material and methods. Endotheliocytes of cell culture EA.hy 926 were examined before  and after addition of the magnesium orotate to the culture medium. Intimal endothelium of internal carotid arteries, fragments of which were obtained by sequential execution of bilateral resection of the arteries before  and after course of treatment with magnesium orotate was also investigated. Anthony’ method (1931), designed for the study of glycoproteins in the bacteria capsule and adapted by L.V. Didenko (2013) for eukaryotes was used to detect glycoproteins. The scanning electron microscopy with simultaneous x-ray microanalysis was applied.

Results

Results. Total number of Cu2+-signals per one scanning field in the mapping of samples for Cu2+ as the indirect index of proteoglycan content in EA.hy 926 endothelial cell culture before incubation with magnesium orotate was 6928±124, and after incubation with magnesium orotate – 7592±131. Number of Cu2+-signals on the surface of the internal carotid artery intima before treatment with magnesium orotate was 5015±407, and after treatment – 6100±152 per one scanning field.

Conclusion

Conclusion. A significant increase in the content of glycoproteins on the surface of EA.hy926 endothelial cell culture (+10%) and internal carotid artery intima (+22%) under the influence of magnesium orotate was found.

Цель

Цель. Изучить изменения содержания гликопротеинов в гликокаликсе эндотелиоцитов под влиянием магния оротата.

Материал и методы

Материал и методы. Исследовали эндотелиоциты клеточной культуры EA.hy 926 до и после добавления в среду магния оротата. Кроме того, исследовали эндотелий интимы внутренних сонных артерий, фрагменты которых были получены при последовательно выполненной билатеральной резекции артерий до и после курса лечения магния оротатом. Для выявления гликопротеинов использован метод Энтони (1931), разработанный для исследования гликопротеинов в капсуле бактерий, и адаптированный для эукариот Л.В. Диденко (2013). Применен метод сканирующей электронной микроскопии с одновременным рентгеновским микроанализом.

Результаты

Результаты. При картировании исследуемых образцов по химическому элементу «медь», как косвенному показателю содержания протеогликанов, в образцах клеточной  культуры эндотелиоцитов EA.hy 926 до инкубации с магния  оротатом общее  количество сигналов меди  на одно поле сканирования составило 6928±124, а в образцах, полученных после инкубации с магния  оротатом – 7592±131. На поверхности интимы внутренних сонных артерий количество сигналов ионов меди до лечения магния оротатом составило в среднем 5015±407, после лечения  – 6100±152 на одно поле сканирования.

Заключение

Заключение. Выявлено достоверное увеличение содержания гликопротеинов на поверхности клеточной культуры эндотелиоцитов EA.hy 926 (на 10%) и интимы внутренних сонных артерий (на 22%) под влиянием магния оротата.

электронная микроскопияэндотелиоцитыгликопротеиныгликокаликссульфат медимагния оротатelectron microscopyendothelial cellsglycoproteinsglycocalyxcopper sulfatemagnesium orotateReferencesNoble M.I., Drake-Holland A.J., Vink H. Hypothesis: arterial glycocalyx dysfunction is the first step in the atherothrombotic process. QJM. 2008;101(7):513-8.Noble M.I., Drake-Holland A.J., Vink H. Hypothesis: arterial glycocalyx dysfunction is the first step in the atherothrombotic process. QJM. 2008;101(7):513-8.van den Berg B., Vink H. Glycocalyx perturbation: cause or consequence of damage to the vasculature? Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;290(6):2174-5.van den Berg B., Vink H. Glycocalyx perturbation: cause or consequence of damage to the vasculature? Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2006;290(6):2174-5.Danielli J.F. Capillary permeability and oedema in the perfused frog. J Physiol. 1940;98(1):109-29.Danielli J.F. Capillary permeability and oedema in the perfused frog. J Physiol. 1940;98(1):109-29.Chambers R., Zweifach B.W. Intercellular Cement and Capillary Permeability. Physiol Rev. 1947;27:436-463.Chambers R., Zweifach B.W. Intercellular Cement and Capillary Permeability. Physiol Rev. 1947;27:436-463.Luft J.H. Fine structures of capillary and endocapillary layer as revealed by ruthenium red. Fed Proc. 1966;25:1773-83.Luft J.H. Fine structures of capillary and endocapillary layer as revealed by ruthenium red. Fed Proc. 1966;25:1773-83.Weinbaum S., Tarbell J.M., Damiano E.R. The structure and function of the endothelial glycocalyx layer. Annu Rev Biomed Eng. 2007;9:121-67.Weinbaum S., Tarbell J.M., Damiano E.R. The structure and function of the endothelial glycocalyx layer. Annu Rev Biomed Eng. 2007;9:121-67.Satchell S., Anderson K., Mathieson P. Angiopoietin 1 and vascular endothelial growth factor modulate human glomerular endothelial cell barrier properties. J Am Soc Nephrol. 2004;15:566-74.Satchell S., Anderson K., Mathieson P. Angiopoietin 1 and vascular endothelial growth factor modulate human glomerular endothelial cell barrier properties. J Am Soc Nephrol. 2004;15:566-74.Vink H., Duling B.R. Capillary endothelial surface layer selectively reduces plasma solute distribution volume. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2000; 278(1): 285-289.Vink H., Duling B.R. Capillary endothelial surface layer selectively reduces plasma solute distribution volume. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2000; 278(1): 285-289.Firth J.A. Endothelial barriers: from hypothetical pores to membrane proteins. J Anat. 2002;200(6): 541-8.Firth J.A. Endothelial barriers: from hypothetical pores to membrane proteins. J Anat. 2002;200(6): 541-8.Maksimenko A.V., Turashev A.D. Visualization, composition and structure of endothelial glycocalyx. Atherosclerosis and Dyslipidemia. 2011;1:28-40. (In Russ.) [Максименко А.В., Турашев А.Д. Визуализация, состав и структура эндотелиального гликокаликса. Атеросклероз и Дислипидемии. 2011;1:28-40].Maksimenko A.V., Turashev A.D. Visualization, composition and structure of endothelial glycocalyx. Atherosclerosis and Dyslipidemia. 2011;1:28-40. (In Russ.) [Максименко А.В., Турашев А.Д. Визуализация, состав и структура эндотелиального гликокаликса. Атеросклероз и Дислипидемии. 2011;1:28-40].Gromova O.A., Torshin I.Y., Sardarian I.S. et al. Prospects for the use of drugs based on orotate magnesium in patients with cardiovascular disease. Effektivnaya Farmakoterapiya. 2013;33:53-62. (In Russ.) [Громова О.А., Торшин И.Ю., Сардарян И.С. и др. Перспективы применения препаратов на основе оротата магния у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Эффективная Фармакотерапия. 2013;33:53-62].Gromova O.A., Torshin I.Y., Sardarian I.S. et al. Prospects for the use of drugs based on orotate magnesium in patients with cardiovascular disease. Effektivnaya Farmakoterapiya. 2013;33:53-62. (In Russ.) [Громова О.А., Торшин И.Ю., Сардарян И.С. и др. Перспективы применения препаратов на основе оротата магния у пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Эффективная Фармакотерапия. 2013;33:53-62].Torshin I., Gromova O. Magnesium: fundamental studies and clinical practice. NY: Nova Biomedical Publishers; 2011.Torshin I., Gromova O. Magnesium: fundamental studies and clinical practice. NY: Nova Biomedical Publishers; 2011.Edgell C.J., McDonald C.C., Graham J.B. Permanent cell line expressing human factor VIII-related antigen established by hybridization. Proc Nall Acad Sci USA. 1983; 80: 3734-3737.Edgell C.J., McDonald C.C., Graham J.B. Permanent cell line expressing human factor VIII-related antigen established by hybridization. Proc Nall Acad Sci USA. 1983; 80: 3734-3737.Edgell C.J., Curiel D.T., Hu P.C., Marr H.S. Efficient gene transfer to human endothelial cells using DNA complexed to adenovirus particles. Biotechniques. 1998;25:264-8.Edgell C.J., Curiel D.T., Hu P.C., Marr H.S. Efficient gene transfer to human endothelial cells using DNA complexed to adenovirus particles. Biotechniques. 1998;25:264-8.Bauer J., Margolis M., Schreiner C., et al. In vitro model of angiogenesis using a human endotheliumderived permanent cell line: contributions of induced gene expression G-proteins and inlegans. J Cell Physiol. 1982;153:437-49.Bauer J., Margolis M., Schreiner C., et al. In vitro model of angiogenesis using a human endotheliumderived permanent cell line: contributions of induced gene expression G-proteins and inlegans. J Cell Physiol. 1982;153:437-49.Anthony E.E. A note on capsule staining. Science. 1931;73:319-20.Anthony E.E. A note on capsule staining. Science. 1931;73:319-20.Pirs E. Histochemistry. Moscow: Lan’; 1962. Russian (Пирс Э. Гистохимия. М.: Лань; 1962).Pirs E. Histochemistry. Moscow: Lan’; 1962. Russian (Пирс Э. Гистохимия. М.: Лань; 1962).Avtandilov A.G., Dzeranova K.M., Borovaya T.G., Didenko L.V. Effect of magnesium orotate to connective tissue framework and inotropic cardiac function in patients with mitral valve prolapse. Clinico-morphological study. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2013;9(4):390-7. (In Russ.). (Автандилов А.Г., Дзеранова К.М., Боровая Т.Г., Диденко Л.В. Влияние оротата магния на соединительнотканный каркас и инотропную функцию сердца у пациентов с пролапсом митрального клапана. Клиникоморфологическое исследование. Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2013; 9(4): 390-7].Avtandilov A.G., Dzeranova K.M., Borovaya T.G., Didenko L.V. Effect of magnesium orotate to connective tissue framework and inotropic cardiac function in patients with mitral valve prolapse. Clinico-morphological study. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2013;9(4):390-7. (In Russ.). (Автандилов А.Г., Дзеранова К.М., Боровая Т.Г., Диденко Л.В. Влияние оротата магния на соединительнотканный каркас и инотропную функцию сердца у пациентов с пролапсом митрального клапана. Клиникоморфологическое исследование. Рациональная Фармакотерапия в Кардиологии. 2013; 9(4): 390-7].National references on maintaining patients with diseases the brachiocephalic arteries. Angiologiya i Sosudistaya Khirurgiya. 2013;19(2) suppl:2-12. (In Russ.) [Национальные рекомендации по ведению пациентов с заболеваниями брахиоцефальных артерий. Ангиология и Сосудистая Хирургия. 2013;19(2) приложение:2-12].National references on maintaining patients with diseases the brachiocephalic arteries. Angiologiya i Sosudistaya Khirurgiya. 2013;19(2) suppl:2-12. (In Russ.) [Национальные рекомендации по ведению пациентов с заболеваниями брахиоцефальных артерий. Ангиология и Сосудистая Хирургия. 2013;19(2) приложение:2-12].Toroshin I.Y., Gromova O.A. Displaziya of connecting fabric, cell-like biology and molecular mechanisms of influence of a magnesium. Russkiy Meditsinskiy Zhurnal. 2008;(4):263-9. (In Russ.) [Торшин И.Ю., Громова О.А. Дисплазия соединительной ткани, клеточная биология и молекулярные механизмы воздействия магния. Русский Медицинский Журнал. 2008;(4):263-9].Toroshin I.Y., Gromova O.A. Displaziya of connecting fabric, cell-like biology and molecular mechanisms of influence of a magnesium. Russkiy Meditsinskiy Zhurnal. 2008;(4):263-9. (In Russ.) [Торшин И.Ю., Громова О.А. Дисплазия соединительной ткани, клеточная биология и молекулярные механизмы воздействия магния. Русский Медицинский Журнал. 2008;(4):263-9].Torshin I.Y, Gromova O.A., Fedotov L.E., et al. Hemoinformatsionny orotic acid molecule analysis indicates inflammatory, neuroprotective and cardioprotective properties of the ligand of magnesium. Farmateka. 2013;13:95-104. (In Russ.) [Торшин И.Ю., Громова О.А., Федотова Л.Э. и др. Хемоинформационный анализ молекулы оротовой кислоты указывает на противовоспалительные, нейропротекторные и кардиопротекторные свойства лиганда магния. Фарматека. 2013;13:95-104].Torshin I.Y, Gromova O.A., Fedotov L.E., et al. Hemoinformatsionny orotic acid molecule analysis indicates inflammatory, neuroprotective and cardioprotective properties of the ligand of magnesium. Farmateka. 2013;13:95-104. (In Russ.) [Торшин И.Ю., Громова О.А., Федотова Л.Э. и др. Хемоинформационный анализ молекулы оротовой кислоты указывает на противовоспалительные, нейропротекторные и кардиопротекторные свойства лиганда магния. Фарматека. 2013;13:95-104].Mierch J., Crancharov K., Krause G.J. et al. Biological activity and mode of action of some dihydroorotic acid and derivatives. Biomed Biochim Acta. 1987;46(5):307-15.Mierch J., Crancharov K., Krause G.J. et al. Biological activity and mode of action of some dihydroorotic acid and derivatives. Biomed Biochim Acta. 1987;46(5):307-15.Yarosh A.K. Magnesium and orotic acid two of the most important components for regulating the functions of the nervous and muscular systems. Mezhdunarodnyy Endokrinologicheskiy Zhurnal. 2010;8(32):64-78. (In Russ.) ([Ярош А.К. Магний и оротовая кислота два из наиболее важных компонентов для регуляции функций нервной и мышечной систем организма. Международный Эндокринологический Журнал. 2010;8(32):64-78].Yarosh A.K. Magnesium and orotic acid two of the most important components for regulating the functions of the nervous and muscular systems. Mezhdunarodnyy Endokrinologicheskiy Zhurnal. 2010;8(32):64-78. (In Russ.) ([Ярош А.К. Магний и оротовая кислота два из наиболее важных компонентов для регуляции функций нервной и мышечной систем организма. Международный Эндокринологический Журнал. 2010;8(32):64-78].

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