Международный эндокринологический журнал Том 20, №8, 2024

Актуальність. Кардіоміоцити — скоротливі одиниці міокарда, а підтримка та оновлення позаклітинного матриксу є функцією фібробластів. Позаклітинний матрикс забезпечує структурну підтримку і механічні сигнали для резидентних клітин, а також зберігає біологічно активні сигнальні молекули. Усі клітини схильні до змін під впливом різноманітних чинників. При цьому деякі з них індукуються макрофагами, що мають в своєму складі CD68 та CD163. Унікальне за своєю структурою і функціями серце також схильне до змін під впливом різних факторів. Тестостерон відіграє важливу роль у внутрішньоклітинному гомеостазі серця. Кверцетин є органічною речовиною, що належить до сімейства флавоноїдів, має широкий спектр лікувальних властивостей. Мета: з’ясувати вплив пригнічення тестостерону на імунокомпетентні клітини серця в самців щурів. У дослідженні застосовували серію експериментальних періодів із введенням триптореліну та кверцетину на різних стадіях. Матеріали та методи. Дослідження проведено на 60 статевозрілих щурах-самцях, яких розподілили на дві групи: контрольну (n = 10) та експериментальну (n = 50). Тваринам експериментальної групи вводили розчин триптореліну в дозі 0,3 мг активної речовини на 1 кг маси тіла з метою модуляції центральної депривації синтезу лютеїнізуючого гормону. Використано первинні антитіла проти CD163 та CD68. Результати. Аналіз кількості моноцитарно-макрофагальних клітин із рецепторами СD68 після введення триптореліну показав її різке збільшення через 1 місяць спостереження. На третій місяць відзначалося суттєве зниження цього показника порівняно з попереднім терміном дослідження та контрольною групою. Через 6 місяців виявлено різке збільшення кількості клітин із рецепторами СD68. На дев’ятий місяць спостереження відмічалось зменшення кількості моноцитарно-макрофагальних клітин порівняно з групою контролю. Через рік показник був суттєво меншим від попереднього терміну. Висновки. Введення триптореліну викликає кількісні та якісні зміни в популяції макрофагів інтерстиційного простору серця. Додавання кверцетину змінює співвідношення субпопуляцій макрофагів, що може слугувати для розробки ефективних методів лікування.

Background. Cardiomyocytes represent the contractile units of the myocardium, while the maintenance and renewal of the extracellular matrix is a function of fibroblasts. The extracellular matrix provides structural support and mechanical signals for resident cells, and stores biologically active signaling molecules. All cells are subject to changes under the influence of various factors, some of which are induced by macrophages containing CD68 and CD163. The heart is unique in its structure and function, yet it is subject to changes under the influence of various factors. Testosterone plays an important role in the intracellular homeostasis of the heart. Quercetin is an organic substance belonging to the flavonoid family with a wide range of medicinal properties. The purpose of our study was to ascertain the impact of testosterone suppression on immunocompetent heart cells in male rats. The study employed a series of experimental periods, with the introduction of triptorelin and quercetin at varying stages. Materials and methods. The study was conducted on 60 sexually mature male rats. The animals were divided into two groups: control (n = 10) and experimental (n = 50). Animals in the experimental group were injected with a solution of triptorelin at a dose of 0.3 mg of active substance per 1 kg of animal weight to modulate central deprivation of luteinising hormone synthesis. We used primary antibodies against CD163 and CD68. Results. The analysis of the count of monocyte-macrophage cells with CD68 receptors after triptorelin administration showed a sharp increase in their number at 1 month of observation. At 3 months, a significant decrease in this indicator was noted in comparison with the previous study period and with the control group. At month 6, a sharp increase in the number of cells with CD68 receptors was detected. At the 9th month of observation, a decrease in the number of monocyte-macrophage cells was noted compared to the control group. At 12 months, the index was significantly lower than in the previous period. Conclusions. The administration of triptorelin causes quantitative and qualitative changes in the population of macrophages in the interstitial space of the heart. The addition of quercetin changes the ratio in macrophage subpopulations, which may serve to develop effective treatments.

серце; макрофаги; трипторелін; CD68; CD163; лютеїнізуючий гормон; тестостерон; кверцетин

heart; macrophages; triptorelin; CD68; CD163; luteinising hormone; testosterone; quercetin

1. Chekalina NI, Kazakov YM, Mamontova TV, Vesnina LE, Kaidashev IP. Resveratrol more effectively than quercetin reduces endothelium degeneration and level of necrosis factor α in patients with coronary artery disease. Wiad Lek. 2016;69(3 pt 2):475-479. Available from: https://www.researchgate.net/publication/316509040.
2. Skytthe MK, Graversen JH, Moestrup SK. Targeting of CD163+ Macrophages in Inflammatory and Malignant Diseases. Int J Mol Sci. 2020;21:5497. doi: 10.3390/ijms21155497.
3. Stetsuk YV, Shepytko VI, Akimov OYe, Boruta NV, Rud MV, et al. Dynamics of CD68 receptor expression in macrophages of the interstitial space of the rat testis under triptorelin prolonged admi–nistration. Ukrainian Biochemical Journal. 2023;95(2):75-82. doi: 10.15407/ubj95.02.075.
4. Ayaz O, Banga S, Heinze-Milne S, Rose RA, Glen Pyle W, Howlett SE. Long-term testosterone deficiency modifies myofilament and calcium-handling proteins and promotes diastolic dysfunction in the aging mouse heart. American Journal of Physiology — Heart and Circulatory Physiology. 2019 Apr 1;316(4):H768-80. doi: 10.1152/ajpheart.00471.2018.
5. Plevriti A, Lamprou M, Mourkogianni E, Skoulas N, Giannakopoulou M, et al. The Role of Soluble CD163 (sCD163) in Human Physiology and Pathophysiology. Cells. 2024 Oct 11;13(20):1679. doi: 10.3390/cells13201679.
6. Kolomiiets O, Moskalenko R. Immunohistochemical study of m1 and m2 macrophages in breast cancer with microcalcifications. East Ukr Med J. 2023;11(2):155-63. doi: 10.21272/eumj.2023;11(2):155-163.
7. Muraille E, Leo O, Moser M. 2014. Th1/Th2 paradigm exten–ded: macrophage polarization as an unappreciated pathogen-driven escape mechanism? Front Immunol. 2014;5:603. doi: 10.3389/fimmu.2014.00603.
8. Squiers GT, McLellan MA, Ilinykh A, Branca J, Rosenthal NA, Pinto AR. Cardiac cellularity is dependent upon biological sex and is regulated by gonadal hormones. Cardiovasc Res. 2021 Aug 29;117(10):2252-2262. doi: 10.1093/cvr/cvaa265.
9. Montagnani Marelli M, Moretti RM, Januszkiewicz-Caulier J, Motta M, Limonta P. Gonadotropin-releasing hormone (GnRH) receptors in tumors: a new rationale for the therapeutical application of GnRH analogs in cancer patients? Curr Cancer Drug Targets. 2006 May;6(3):257-69. doi: 10.2174/156800906776842966.
10. Spitz A, Young JM, Larsen L, Mattia-Goldberg C, Donnelly J, Chwalisz K. Efficacy and safety of leuprolide acetate 6-month depot for suppression of testosterone in patients with prostate cancer. Prostate Cancer Prostatic Dis. 2012 Mar;15(1):93-9. doi: 10.1038/pcan.2011.50.
11. Fang P, Liang J, Jiang X, Fang X, Wu M, et al. Quercetin Attenuates d-GaLN-Induced L02 Cell Damage by Suppressing Oxidative Stress and Mitochondrial Apoptosis via Inhibition of HMGB1. Front Pharmacol. 2020 May 5;11:608. doi: 10.3389/fphar.2020.00608.
12. Gordon S. Alternative activation of macrophages. Nat Rev Immunol. 2003 Jan;3(1):23-35. doi: 10.1038/nri978.
13. Yang H, Wang H, Andersson U. Targeting Inflammation Dri–ven by HMGB1. Front Immunol. 2020 Mar 20;11:484.
14. Martynenko R, Shepitko V, Stetsuk Y, Boruta N, Rud M, et al. Expression of Ki67 and CD68+ cells of red bone marrow monocyte sprout under triptorelin administration in the hypothalamic-–pituitary-testis regulatory system: the experimental study. Internatio–nal journal of endocrinology (Ukraine). 2023;19(6):412-418. doi: 10.22141/2224-0721.19.6.2023.1308.
15. Stetsuk Y, Shepitko V. Influence of quercetin on morphologi–cal changes in rats testes after 180 days during central deprivation of luteinizing hormone. Rep of Morph. 2021;27(4):65-70. doi: 10.31393/morphology-journal-2021-27(4)-10.
16. Raja T, Sud R, Addla S, Sarkar KK, Sridhar PS, et al. Gonadotropin-releasing hormone agonists in prostate cancer: A comparative review of efficacy and safety. Indian J Cancer. 2022 Mar;59(Suppl):S142-S159. doi: 10.4103/ijc.IJC_65_21.
17. Chen R, Kang R, Tang D. The mechanism of HMGB1 secretion and release. Exp Mol Med. 2022 Feb;54(2):91-102. doi: 10.1038/s12276-022-00736-w.
18. Kerkhoff C, Klempt M, Sorg C. Novel insights into structure and function of MRP8 (S100A8) and MRP14 (S100A9). Biochim Biophys Acta. 1998 Dec 10;1448(2):200-11. doi: 10.1016/s0167-4889(98)00144-x.
19. Tao J, Liu X, Bai W. Testosterone Supplementation in Patients With Chronic Heart Failure: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Front Endocrinol (Lausanne). 2020 Mar 13;11:110.
20. Lin HY, Yu IC, Wang RS, Chen YT, Liu NC, et al. Increased hepatic steatosis and insulin resistance in mice lacking hepatic androgen receptor. Hepatology. 2008;47:1924-1935. doi: 10.1002/hep.22252.
21. Mosser DM, Edwards JP. Exploring the full spectrum of macrophage activation. Nat Rev Immunol. 2008 Dec;8(12):958-69. doi: 10.1038/nri2448.
22. Akimov OY, Kostenko VO. Functioning of nitric oxide cycle in gastric mucosa of rats under excessive combined intake of sodium nitrate and fluoride. Ukr Biochem J. 2016 Nov-Dec;88(6):70-5. doi: 10.15407/ubj88.06.070.
23. Lee S, Lee Y, Song H, Lee CK. Quercetin suppresses inflammation and fibrosis through modulation of macrophage polarization in liver fibrosis models. Front Pharmacol. 2018;9:72. doi: 10.3389/fphar.2018.00072.
24. Kloner RA, Carson C 3rd, Dobs A, Kopecky S, Mohler ER 3rd. Testosterone and Cardiovascular Disease. J Am Coll Cardiol. 2016 Feb 9;67(5):545-57. doi: 10.1016/j.jacc.2015.12.005.
25. Sica A, Mantovani A. Macrophage plasticity and polarization: in vivo veritas. J Clin Invest. 2012 Mar;122(3):787-95. doi: 10.1172/JCI59643.
26. Gao W, Zhang Y, Xie X, et al. Role of macrophages in fib–rosis: Implications of CD68 and CD163. Front Cell Dev Biol. 2024;12:1279932. doi: 10.3389/fcell.2024.1279932.
27. Kur P, Kolasa-Wołosiuk A, Misiakiewicz-Has K, Wiszniew–ska B. Sex Hormone-Dependent Physiology and Diseases of Liver. Int J Environ Res Public Health. 2020 Apr 11;17(8):2620. doi: 10.3390/ijerph17082620.