Impact of subclinical inflammatory markers on the development of cardiovascular pathology in patients with the metabolic syndrome

Metabolic syndrome currently remains one of the most pressing problems in medicine, since it makes its decisive contribution to the development of cardiovascular diseases and cerebral complications. Another important problem of modern medicine is arterial hypertension, which is one of the constituent criteria of metabolic syndrome, whose mechanism of development is due to a disruption in the work of the renin-angiotensin-aldosterone system, the sympathoadrenal system, an increased content of pro-inflammatory cytokines, as well as an imbalance in the adipokine system. Adipose tissue now acts not just as a structure that provides our body with energy only, but now it acts as an organ of the endocrine system, producing a large number of metabolically active substances. Patients with metabolic syndrome have been found to have elevated levels of proinflammatory cytokines were increased: monocytic chemotactic protein-1 (MCP-1), interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-α (TNF-α). These cytokines are thought to be synthesised by adipose tissue macrophages and are involved in the pathogenesis of the metabolic syndrome. Oxidative stress can induce insulin resistance in adipocytes. The pathogenesis of oxidative stress in adipocytes in MS is still a mystery. This knowledge would be very useful in developing new approaches to MS therapy. Given the significant effect of chemokines in MS on the development of systemic inflammation, insulin resistance, and arterial hypertension, scientists have an important task not only to describe the actions of individual chemokines in hypertension, but also to characterize how the effect on one chemokine modulates the expression and/or function of other chemokines and their related receptors.

1. Беленков Ю.Н., Привалова Е.В., Каплунова В.Ю., Зекцер В.Ю., Виноградова Н.Н., Ильгисонис И.С., Шакарьянц Г.А., Кожевникова М.В. и др. Метаболический синдром: история развития, основные критерии диагностики. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2018;14(5):757-764. DOI: 10.20996/1819-6446-2018-14-5-757-764

2. Васина Л.В., Петрищев Н.Н., Власов Т.Д. Эндотелиальная дисфункция и ее основные маркеры. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2017;16;(1):4-15

3. Воробьева Е.Н., Воробьев Р.И., Шарлаева Е.А., Фомичева М.Л., Соколова Г.Г., Казызаева А.С., Батанина И.А. Дисфункция эндотелия при сердечнососудистых заболеваниях: факторы риска, методы диагностики и коррекции. Acta Biologica Sibirica. 2016;2(1):21-40. DOI: 10.17116/jnevro201711741107-111

4. Дзугкоев С.Г., Дзугкоева Ф.С., Можаева И.В., Маргиева О.И. Адипокины, ожирение и метаболические нарушения. Современные проблемы науки и образования. 2020;(6):201. DOI: 10.17513/spno.30321

5. Исламгалеева З.М., Хусаинова Л.Н., Мингазетдинова Л.Н., Муталова Э.Г. Оценка эндотелиальной дисфункции и ангиогенеза у больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом. Современные проблемы науки и образования. 2015;(5):123

6. Мельникова Ю.С., Макарова Т.П. Эндотелиальная дисфункция как центральное звено патогенеза хронических болезней. Казанский медицинский журнал. 2015;96(4):659-665. DOI: 10.17750/KMJ2015-659

7. Митрофанов И.М., Селятицкая В.Г., Николаев Ю.А., Лутов Ю.В. Распространенность метаболического синдрома в организованной популяции. Клиническая медицина. 2012;90(11):47-50

8. Романцова Т.И., Сыч Ю.П. Иммунометаболизм и метавоспаление при ожирении. Ожирение и метаболизм. 2019;16(4):3-17. DOI: 10.14341/omet12218

9. Сиротина С.С., Белоусова О.Н., Чурносов М.И. Роль наследственной отягощенности в характере ассоциаций генов цитокинов с формированием сахарного диабета 2-го типа. Национальная ассоциация ученых. 2015;2-8(7):75-78

10. Степанова Т.В., Иванов А.Н., Попыхова Э.Б., Лагутина Д.Д. Молекулярные маркеры эндотелиальной дисфункции. Современные проблемы науки и образования. 2019;(1):37

11. Чурносов М.И., Белоусова О.Н., Сиротина С.С. Изучение ассоциаций полиморфных маркеров генов факторов некроза опухоли и их рецепторов rs1800629 TNFa, rs909253 Lta, rs767455 TNFR1, rs1061624 TNFR2 с формированием сахарного диабета 2 типа. Сахарный диабет. 2017;20(3):166-171. DOI: 10.14341/2072-0351-5845

12. Aguilar M., Bhuket T., Torres S., Liu B., Wong R.J. Prevalence of the metabolic syndrome in the United States, 2003-2012. JAMA. 2015;313(19):1973-1974. DOI: 10.1001/jama.2015.4260

13. Block A., Schipf S., Van der Auwera S., Hannemann A., Nauck M., John U., Völzke H., Freyberger H.J. et al. Sex- and age-specific associations between major depressive disorder and metabolic syndrome in two general population samples in Germany. Nord J Psychiatry. 2016;70(8):611-620. DOI: 10.1080/08039488.2016.1191535

14. Böni-Schnetzler M., Meier D.T. Islet inflammation in type 2 diabetes. Semin Immunopathol. 2019;41(4): 501-513. DOI: 10.1007/s00281-019-00745-4

15. Chen W., Liu X., Ye S. Effects of metformin on blood and urine pro-inflammatory mediators in patients with type 2 diabetes. J Inflamm (Lond). 2016;(13):34. DOI: 10.1186/s12950-016-0142-3

16. Crewe C., An Y.A., Scherer P.E. The ominous triad of adipose tissue dysfunction: inflammation, fibrosis, and impaired angiogenesis. J Clin Invest. 2017;127(1):74-82. DOI: 10.1172/JCI88883

17. Guzik T.J., Skiba D.S., Touyz R.M., Harrison D.G. The role of infiltrating immune cells in dysfunctional adipose tissue. Cardiovasc Res. 2017;113(9):1009-1023. DOI: 10.1093/cvr/cvx108

18. Janikiewicz J., Hanzelka K., Kozinski K., Kolczynska K., Dobrzyn A. Islet β-cell failure in type 2 diabetes--Within the network of toxic lipids. Biochem Biophys Res Commun. 2015;460(3):491-496. DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.03.153

19. Jing Y., Wu F., Li D., Yang L., Li Q., Li R. Metformin improves obesity-associated inflammation by altering macrophages polarization. Mol Cell Endocrinol. 2018;(461):256-264. DOI: 10.1016/j.mce.2017.09.025

20. Liu R., Nikolajczyk B.S. Tissue Immune Cells Fuel Obesity-Associated Inflammation in Adipose Tissue and Beyond. Front Immunol. 2019;(10):1587. DOI: 10.3389/fimmu.2019.01587

21. Maslov L.N., Naryzhnaya N.V., Boshchenko A.A., Popov S.V., Ivanov V.V., Oeltgen P.R. Is oxidative stress of adipocytes a cause or a consequence of the metabolic syndrome? J Clin Transl Endocrinol. 2018;(15):1-5. DOI: 10.1016/j.jcte.2018.11.001

22. Ormazabal V., Nair S., Elfeky O., Aguayo C., Salomon C., Zuñiga F.A. Association between insulin resistance and the development of cardiovascular disease. Cardiovasc Diabetol. 2018;17(1):122. DOI: 10.1186/s12933-018-0762-4

23. Rafii S., Carmeliet P. VEGF-B Improves Metabolic Health through Vascular Pruning of Fat. Cell Metab. 2016;23(4):571-573. DOI: 10.1016/j.cmet.2016.03.012

24. Rudemiller N.P., Crowley S.D. The role of chemokines in hypertension and consequent target organ damage. Pharmacol Res. 2017;119:404-411. DOI: 10.1016/j.phrs.2017.02.026

25. Ying W., Lee Y.S., Dong Y., Seidman J.S., Yang M., Isaac R., Seo J.B., Yang B.H. et al. Expansion of Islet-Resident Macrophages Leads to Inflammation Affecting β Cell Proliferation and Function in Obesity. Cell Metab. 2019;29(2):457-474.e5. DOI: 10.1016/j.cmet.2018.12.003

26. Zafar M.I., Mills K., Ye X., Blakely B., Min J., Kong W., Zhang N., Gou L. et al. Association between the expression of vascular endothelial growth factors and metabolic syndrome or its components: a systematic review and meta-analysis. Diabetol Metab Syndr. 2018;(10):62. DOI: 10.1186/s13098-018-0363-0

27. Zafar M.I., Zheng J., Kong W., Ye X., Gou L., Regmi A., Chen L.L. The role of vascular endothelial growth factor-B in metabolic homoeostasis: current evidence. Biosci Rep. 2017;37(4):BSR20171089. DOI: 10.1042/BSR20171089