Badanie tkanek zmienionych chorobowo z użyciem spektroskopii ramanowskiej z próbnikiem światłowodowym

The aorta is the most important and also the largest artery in the circulatory system. It begins in the heart and extends down to the abdomen where splits into iliac arteries, thus, the thoracic and abdominal parts can be distinguished. The arteries are surrounded by perivascular adipose tissue (PVAT) and their innermost lining is the endothelium. The endothelium plays an important role in the regulation of vascular homeostasis. Recent studies show that also the PVAT possesses paracrine activity, thus, it has been recognized as a novel factor involved in endothelial dysfunction. Atherosclerosis is a chronic inflammatory disease, which is promoted by endothelial dysfunction. Pathological changes in both parts of the aorta are different. Atherosclerosis predominates in the abdominal part and it is directly related to arterial pressure and shear stress. The aim of this work was to study the chemical changes ex vivo in the aorta of mice with developed atherosclerosis in comparison to the control as well as differences between the thoracic and abdominal regions of the aorta. In addition, correlation of chemical changes in PVAT with chemical changes accompanying atherosclerosis was undertaken in this work.In our experiments, en face tissue sections of the aorta of mice with advanced atherosclerosis (the ApoE/LDLR-/- mice model) and control subjects (C57BL6/J) were investigated using Raman spectroscopy with the newly designed fiber optic probe (equipped with the objective) with the 532 nm excitation.The results showed, inter alia, that the aortic segments were heterogeneous with the abdominal part containing more lipids to proteins compared to the thoracic part. Moreover, in this part of aorta, the lipid to protein ratio significantly increased for the atherosclerotic group. Also a significant increase in the degree of unsaturation was observed in the aortic perivascular adipose tissue. The increase in unsaturation in the case of a disease group might be related with the development of inflammation and indicated a potential mechanism of disease "from the outside to the inside".

Najważniejszą, a zarazem największą tętnicą w układzie krążenia jest tętnica główna – aorta. Odchodzi ona od serca, aż do tętnic biodrowych, można wydzielić w niej m. in. część piersiową i brzuszną. Aorta otoczona jest okołonaczyniową tkanką tłuszczową (PVAT), a jej wewnętrzną część stanowi śródbłonek. Śródbłonek pełni istotne funkcje w regulacji homeostazy naczyniowej. Ostatnie badania wykazały, że także PVAT może oddziaływać na naczynie działając parakrynnie. Jedną z wielu chorób związanych z dysfunkcją śródbłonka jest między innymi miażdżyca - przewlekła choroba zapalna naczyń krwionośnych. Miażdżyca powoduje istotne zmiany w aorcie, szczególnie jej części brzusznej, wynika to z zwiększonego ciśnienia tętniczego oraz stresu ściany naczynia. Głównym celem pracy było zbadanie ex vivo różnic chemicznych aorty w odcinku piersiowym w stosunku do odcinka brzusznego oraz wpływ zaawansowanej miażdżycy na kondycję ściany naczynia. Ponadto, w pracy podjęto się korelacji zmian chemicznych w PVAT ze zmianami chemicznymi towarzyszącymi miażdżycy.Aby zrealizować cele pracy zbadano fragmenty aorty myszy z zaawansowaną miażdżycą (model myszy ApoE/LDLR-/-) oraz kontrolne (C57BL6/J). Pomiary wykonywano przy użyciu spektroskopii ramanowskiej z nowo zaprojektowanym próbnikiem światłowodowym (wyposażonym w obiektyw) oraz wzbudzeniem o długości fali 532 nm.Wyniki wskazują, że tkanka aorty jest heterogeniczna. Cechą charakterystyczną ulegającą zmianie na skrajnych końcach aorty jest zmiana stosunku lipidów do białek. W przypadku odcinka brzusznego stosunek ten wzrasta. Co więcej, w tej części aorty stosunek lipidów do białek znacznie wzrasta w grupie miażdżycowej w porównaniu z kontrolą. Zaobserwowano również znaczący wzrost stopnia nienasycenia w aortalnej okołonaczyniowej tkance tłuszczowej. Wzrost nienasycenia w przypadku grupy chorobowej może mieć istotny związek z rozwojem zapalenia i wskazywać na potencjalny mechanizm choroby "z zewnątrz do wewnątrz".