Ocena biochemicznego fenotypu blaszki miażdżycowej z wykorzystaniem spektroskopii FT-IR w zwierzęcych modelach miażdżycy

Miażdżyca tętnic jest chorobą zapalną o niepoznanej dotąd patogenezie. Schorzenie rozwija się bezobjawowo i w konsekwencji prowadzi do poważnych w skutkach chorób układu sercowo-naczyniowego. Wiele obecnych badań ukierunkowanych jest na poszukiwanie odpowiednich metod diagnostycznych oraz leku przeciwdziałającemu zapaleniu naczyń. Celem niniejszej pracy była ocena terapeutycznego wpływu prawastatyny na biochemiczny profil blaszki miażdżycowej w tętnicy pnia ramienno-głowowego (BCA) myszy ApoE/LDLR-/-. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem spektroskopii FT-IR sprzężonej z mikroskopią pod kątem identyfikacji głównych komponentów tkanki miażdżycowej oraz weryfikacji stopnia zaawansowania choroby.Obrazowanie FT-IR pozwoliło na wizualizację składu tkanki miażdżycowej. Wykonie map chemicznych w oparciu o specyficzne zakresy spektralne umożliwiło uzyskanie informacji o dystrybucji głównych składników próbki BCA. Chemometryczna analiza skupień (FCM) dała możliwość rozróżnienia ściany aorty oraz obszaru zmienionego miażdżycowo. W celu określenia ilościowych zmian w biochemicznym składzie tkanki dokonano transformacji danych spektroskopowych na wartości liczbowe – intensywności integralne pasm charakterystycznych dla analizowanych komponentów.Przeprowadzone badania wykazały, że prawastatyna obniża zawartość lipidowych składników w blaszce miażdżycowej myszy ApoE/LDLR-/-, a wykorzystane metody badawcze pozwalają na ocenę tych zmian pod względem jakościowym i ilościowym.

Atherosclerosis is an inflammatory disease of unknown pathogenesis. It progresses without symptoms and it leads to many life-threatening cardiovascular diseases. A lot of current studies are focused on searching for appropriate diagnostic techniques and anti-atherosclerosis drugs. The aim of this work was to estimate the therapeutic effect of pravastatin on the biochemical profile of atherosclerotic plaque in brachiocephalic arteries (BCA) according to the ApoE/LDLR–/– mice model. With the use of microspectroscopy FT-IR, the major components of atherosclerotic tissue were identified and the severity of disease was determined.FT-IR imaging allowed for visualisation of the atherosclerotic tissue. The chemical maps, which are based on specific spectral ranges, enable receiving information of the distribution of the main components in the BCA samples. Characteristic components of the vessel wall and atherosclerotic lesions, respectively, were obtained by using the fuzzy-C means cluster analysis (FCM). The determination of quantitative changes in a biochemical composition of the tissue was made by the transformation of spectral data into numeric values – integral intensities of IR bands characteristic for the analysed compounds. This study has shown that, pravastatin reduces the amount of lipid components of atherosclerotic plaque of mice ApoE/LDLR-/-. The research methods, which are described in this work, allow the qualitative and quantitative evaluation of these pathological changes.