Metabolic and structural changes in the myocardium of rats with hypercholesterolemia after prolonged administration of simvastatin

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The use of statins in cardiovascular pathologies in some cases is associated with the risk of developing statin-induced myopathy, the mechanisms of which are not fully understood. Only a few studies of molecular changes in the myocardium in statin myopathy are presented in the literature. However, the myocardium, as a type of muscle tissue, can also be involved in the pathological process. In this regard, in our opinion, it is advisable to analyze the biochemical changes in the rat myocardium against the background of the use of simvastatin.

AIM: To analysis of the dynamics of changes in the end products of glycolysis and the isoform composition of the giant protein titin in the heart muscle in animals with experimental hypercholesterolemia on the background of long-term administration of simvastatin.

MATERIALS AND METHODS: The study was carried out on outbred male rats divided into 3 groups: control group (35 individuals) — intact animals; comparison group (35 animals) — intact animals treated with simvastatin for two months; experimental group — divided into: subgroup 1 (35 individuals) — animals with induced alimentary hypercholesterolemia, subgroup 2 (35 individuals) — animals with induced alimentary hypercholesterolemia, which were administered simvastatin for two months. During the experiment, the content of the giant sarcomere protein titin, as well as changes in the concentration of pyruvate and lactic acid in the myocardium of the animals of the studied groups were studied.

RESULTS: In animals with a physiological course of metabolic processes, the administration of simvastatin caused the accumulation of lactic acid in the myocardium. Under conditions of alimentary hypercholesterolemia under the influence of simvastatin, a decrease in the elevated level of pyruvate and lactic acid was revealed, which is obviously due to a decrease in pathobiochemical shifts in energy metabolism. The determination of the isoform composition of titin made it possible to establish that the administration of simvastatin under conditions of alimentary hypercholesterolemia contributed to the appearance of early dystrophic changes in the myocardium, which is consistent with the results of earlier studies of impaired myocardial contractile activity under the influence of statins.

CONCLUSIONS: The results obtained indicate the need for a more thorough study of statins in terms of their safe use in patients with cardiovascular pathology.

About the authors

Elena S. Belousova

Rostov State Medical University

Email: belousovalena@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8703-4032
SPIN-code: 5311-9102

Cand. Sci. (Biol.), Assistant Professor, Head of the Department Pharmaceutical Chemistry and Pharmacognosy

Russian Federation, Rostov-on-Don

Zoia I. Mikashinowich

Rostov State Medical University

Email: kbunpk-rostov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9906-8248
SPIN-code: 5560-3924

Dr. Sci. (Biol.), Professor, Head of the Department General and Clinical Biochemistry No. 1

Russian Federation, Rostov-on-Don

Elena V. Vinogradova

Rostov State Medical University

Author for correspondence.
Email: mod8792@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1428-4839
SPIN-code: 9651-3850

MD, Cand. Sci. (Med.), Assistant Professor of the Pharmaceutical Chemistry and Pharmacognosy Department

Russian Federation, Rostov-on-Don

References

  1. Zykov MV. The problem of safety of lipid-lowering therapy. Kardiologija. 2019;59(S5):13–26. (In Russ.) doi: 10.18087/cardio.2505
  2. Boitsov SA, Pogosova GV, Bubnova MG, et al. Cardiovascular prevention 2017. National guidelines. Russian Journal of Cardiology. 2018;23(6):7–122. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2018-6-7-122
  3. Langs’on PH, Langs’on AM. Medical uses of HMK-CoA reductase and associated coenzyme Q10 deficiency. Review of experimental work performed on mammals and humans. Russkij medicinskij zhurnal. 2007;9(15):747–752. (In Russ.)
  4. Lin J, Banathy A, Winters C, et al. Achieving guideline-driven high-intensity statin dose in cardiac rehabilitation patients with coronary artery disease. J Cardiopulm Rehabil Prev. 2018;38(5):E1–E4. doi: 10.1097/HCR.0000000000000332
  5. Taylor BA, Thompson PD. Statin-associated muscle disease: advances in diagnosis and management. Neurotherapeutics. 2018;15(4):1006–1017. doi: 10.1007/s13311-018-0670-z
  6. Dyadyk AI, Kugler TE, Zborowskyy SR, Suliman YuV. Statin-associated muscle symptoms: epidemiology, risk factors, mechanisms and treatment. Kardiologiia. 2019;59(5S):4–12. (In Russ.) doi: 10.18087/cardio.2522
  7. Stroes ES, Thompson PD, Corsini A, et al. Statin-associated muscle symptoms: impact on statin therapy-European Atherosclerosis Society Consensus Panel Statement on Assessment, Aetiology and Management. Eur Heart J. 2015;36(17):1012–1022. doi: 10.1093/eurheartj/ehv043
  8. Vikhlyantsev IM, Podlubnaya ZA. New titin (connectin) isoforms and their functional role in striated muscles of mammals: facts and suppositions. Uspekhi biologicheskoy khimii. 2012;52:239–280. (In Russ.) doi: 10.1134/s0006297912130093
  9. Gerull B. The rapidly evolving role of titin in cardiac physiology and cardiomyopathy. Can J Cardiol. 2015;31(11):1351–1359. doi: 10.1016/j.cjca.2015.08.016
  10. Kamyshnikov VS. Handbook of clinical and biochemical studies and laboratory diagnostics. 2nd ed. Moscow: MEDpress-inform; 2004. (In Russ.)
  11. Danilova LA, Basharina OB, Krasnikova EN, et al. Handbook of laboratory research. Saint Petersburg: Piter; 2003. (In Russ.)
  12. Tatsumi R, Hattori A. Detection of giant myofibrillar proteins connectin and nebulin by electrophoresis in 2% polyacrylamide slab gels strengthened with agarose. Anal Biochem. 1995;224(1):28–31. doi: 10.1006/abio.1995.1004
  13. Vikhlyantsev IM, Podlubnaya ZA. Nuances of electrophoresis study of titin/connectin. Biophys Rev. 2017;9(3):189–199. DOI: 10.1007/ s12551-017-0266-6
  14. .OFS.1.2.1.0023.15. Polyacrylamide gel electrophoresis [Internet]. State Pharmacopoeia of the Russian Federation. 14th ed. Vol. 1. P. 650–668. (In Russ.). Available from: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php.OFS.1.2.1.0023.15. Accessed: Mar 18, 2022.
  15. Kellum JA. Lactate and pHi: Our continued search for markers of tissue distress. Crit Care Med. 1998;26(11):1783–1784. doi: 10.1097/00003246-199811000-00010
  16. Gritsyna YV, Salmov NN, Vikhlyantsev IM, et al. Changes in gene expression and titin (connectin) content in striated muscles of chronically alcoholized rats. Molecular Biology. 2013;47(6):871–878. doi: 10.1134/s0026893313060058
  17. Vikhlyantsev IM, Podlubnaya ZA. Composition of titin isoforms of skeletal and cardiac muscles in pathologies. Biophysics. 2008;53(6):592–597. doi: 10.1134/S0006350908060237
  18. Kotlovskij MYu. Sostav i izmenenie cirkuliruyushchih i tkanevyh pulov zhirnyh kislot pri lipidsnizhayushchej vtorichnoj profilaktike ishemicheskoj bolezni serdca (eksperimental’no-klinicheskoe issledovanie) [dissertation]. Tomsk; 2018. (In Russ.). Available from: https://www.tnimc.ru/upload/dissovet/dissovet-pharm/Котловский/Автореферат%20Котловский%20М.Ю..pdf. Accessed: Jan 24, 2022.
  19. Lakomkin VL, Kapel’ko VI, Lankin VZ, Konovalova GG, Kaminnyj AI. Effect of β-hydroxy-β-methylglutaryl coenzyme a reductase inhibitor atorvastatin on contractility of the isolated rat heart under normal conditions and during oxidative stress. Bull Exp Biol Med. 2007;143(4):383−385. (In Russ.) doi: 10.1007/s10517-007-0142-7

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure. Changes in titin fractions in the left ventricle of the heart of animals: NT, N2В — titin isoforms, Т2 — titin proteolytic fragment; MHC — myosin heavy chains; HC — hypercholesterolemia

Download (134KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Belousova E.S., Mikashinowich Z.I., Vinogradova E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».