Albeit multiple studies demonstrated that vasa vasorum (VV) have a crucial importance in vascular pathology, the informative markers and metrics of vascular inflammation defining the development of intimal hyperplasia (IH) have been vaguely studied. Here, we employed two rat models (balloon injury of the abdominal aorta and the same intervention optionally complemented with intravenous injections of calciprotein particles) and a clinical scenario (arterial and venous conduits for coronary artery bypass graft (CABG) surgery) to investigate the pathophysiological interconnections among VV, myeloperoxidase-positive (MPO+) clusters, and IH. We found that the amounts of VV and MPO+ clusters were strongly correlated; further, MPO+ clusters density was significantly associated with balloon-induced IH and increased at calciprotein particle-provoked endothelial dysfunction. Likewise, number and density of VV correlated with IH in bypass grafts for CABG surgery at the pre-intervention stage and were higher in venous conduits which more frequently suffered from IH as compared with arterial grafts. Collectively, our results underline the pathophysiological importance of excessive VV upon the vascular injury or at the exposure to cardiovascular risk factors, highlight MPO+ clusters as an informative marker of adventitial and perivascular inflammation, and propose another mechanistic explanation of a higher long-term patency of arterial grafts upon the CABG surgery.

Although saphenous veins (SVs) are commonly used as conduits for coronary artery bypass grafting (CABG), internal thoracic artery (ITA) grafts have significantly higher long-term patency. As SVs and ITA endothelial cells (ECs) have a considerable level of heterogeneity, we suggested that synergistic paracrine interactions between CA and ITA ECs (HCAECs and HITAECs, respectively) may explain the increased resistance of ITA grafts and adjacent CAs to atherosclerosis and restenosis. In this study, we measured the gene and protein expression of the molecules responsible for endothelial homeostasis, pro-inflammatory response, and endothelial-to-mesenchymal transition in HCAECs co-cultured with either HITAECs or SV ECs (HSaVECs) for an ascending duration. Upon the co-culture, HCAECs and HITAECs showed augmented expression of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and reduced expression of endothelial-to-mesenchymal transition transcription factors Snail and Slug when compared to the HCAEC–HSaVEC model. HCAECs co-cultured with HITAECs demonstrated an upregulation of HES1, a master regulator of arterial specification, of which the expression was also exclusively induced in HSaVECs co-cultured with HCAECs, suggestive of their arterialisation. In addition, co-culture of HCAECs and HITAECs promoted the release of pro-angiogenic molecules. To conclude, co-culture of HCAECs and HITAECs results in reciprocal and beneficial paracrine interactions that might contribute to the better performance of ITA grafts upon CABG.

No abstract

Актуальность. Несмотря на то что применение внутренней грудной артерии (ВГА) в качестве кондуита для коронарного шунтирования (КШ) ассоциировано с более высокими показателями проходимости в отдаленном периоде по сравнению с использованием большой подкожной вены (БПВ), патофизиологические основы эффективности аутоартериальной реваскуляризации миокарда остаются неясными. Пораженные воспалительным (в частности, атеросклеротическим) процессом артерии характеризуются большей выраженностью микрососудистого русла, что позволяет рассматривать vasa vasorum как патогенетический фактор стеноза кондуитов для КШ. Цель -изучить степень кровоснабжения кондуитов для КШ и исследовать ее связь с предоперационной распространенностью и степенью гипертрофии интимы. Материал и методы. Сегменты БПВ (n=30) и ВГА (n=30) были попарно получены в процессе КШ, окрашены тетраоксидом осмия и уранилацетатом, заключены в эпоксидную смолу, контрастированы цитратом свинца и визуализированы сканирующей электронной микроскопией в обратнорассеянных электронах. Количественный анализ гипертрофии интимы и микросос удистого русла был выполнен в программе ImageJ. Результаты. Гипертрофия интимы была более характерна для БПВ в сравнении с ВГА (60-70 и 30-40% соответственно, p<0,0001). Независимо от способа измерения гипертрофии интимы ее выраженность была больше в БПВ, чем в ВГА (p=0,0005 и p=0,012). Оба способа измерения гипертрофии интимы (отношение ее наибольшей толщины к наименьшей и процент стеноза) хорошо коррелировали друг с другом (r=0,87, p<0,0001). Гипертрофия интимы коррелировала с количеством (r=0,44, p=0,0005) и плотностью (r=0,32, p=0,014) vasa vasorum в кондуитах, подтверждая гипотезу об участии этих сосудов в развитии гипертрофии интимы, при этом количество vasa vasorum было больше в сосудах c отношением наибольшей толщины и нтимы к наименьшей >5 (p=0,025). Количество и плотность vasa vasorum в БПВ превышали таковые значения в ВГА (p=0,0001 и p=0,02 соответственно). Заключение. Гипертрофия интимы коррелирует с количеством и плотностью vasa vasorum в кондуитах для КШ, при этом БПВ характеризуется и большей выраженностью этих параметров, и большей распространенностью гипертрофии интимы в сравнении с ВГА. Это может отражать большую предрасположенность БПВ к развитию адвентициального и периваскулярного воспаления и стенозированию после КШ. Финансирование. Работа выполнена при поддержке комплексной программы фундаментальных научных исследований СО РАН в рамках фундаментальной темы НИИ КПССЗ № 0546-2019-0003 «Мультифокальный атеросклероз и коморбидные состояния. Особенности диагностики, управления рисками в условиях крупного промышленного региона Сибири». Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Вклад авторов. Получение биоматериала для исследования, анализ результатов, написание статьи -Фролов А.В., Загородников Н.И.; получение микрофотографий, количественный анализ изображений, анализ результатов -Богданов Л.А.;

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Россия В обзорной статье изложено современное представление о роли использования в коронарном шунтировании артериальных кондуитов как особых трансплантатов, обладающих кардиопротективным действием.