zdorПроблемы здоровья и экологииHealth and Ecology Issues2220-09672708-6011Gomel State Medical University10.51523/2708-6011.2026-23-1-10zdor-2911Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА И БИОЛОГИЯEXPERIMENTAL MEDICINE AND BIOLOGYНарушение баланса между этерифицированным и свободным холестерином плазмы крови при синдроме полиорганной недостаточностиImbalance between esterified and free cholesterol in blood plasma in multiple organ dysfunction syndromehttps://orcid.org/0000-0001-8836-8990ОсипенкоА. Н.OsipenkoA. N.

Осипенко Александр Николаевич, старший преподаватель кафедры естествознания  

Могилев 

Alexander N. Osipenko, Senior Lecturer at the Department of Natural Sciences 

Mogilev 

alosipenko@yandex.ruМогилевский государственный университет имени А. А. КулешоваMogilev State A. Kuleshov University2026160420262318592Copyright © Осипенко А.Н., 20262026Осипенко А.Н.Osipenko A.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.gsmu.by/jour/article/view/2911Цель исследования

Цель исследования. Оценить изменение уровней этерифицированного и свободного холестерина в плазме крови при синдроме полиорганной недостаточности (СПОН), обусловленном абдоминальным септическим процессом.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследованы фракции этерифицированного и свободного холестерина в образцах крови у 11 человек с обусловленным абдоминальным сепсисом СПОН, а также в крови 9 здоровых человек, составлявших контрольную группу. Для этого с помощью автоматического биохимического анализатора определялось содержание общего холестерина, а с помощью тонкослойной хроматографии проводился анализ фракций свободного и этерифицированного холестерина. Статистический анализ выполнялся с использованием методов непараметрической статистики; статистические отличия считались достоверными при p < 0,05.

Результаты

Результаты. Общий холестерин плазмы крови пациентов с сепсисом и СПОН характеризовался существенно сниженной долей этерифицированного холестерина и соответствующим образом увеличенной долей свободной формы этого липида. При этом значение отношения этерифицированного холестерина к свободному оказалось почти вчетверо меньше, чем в контрольной группе. Абсолютное содержание этерифицированного холестерина в плазме крови у данных пациентов составляло чуть более половины минимального значения, наблюдающегося в норме, тогда как аналогичный показатель свободного холестерина соответствовал нормальным значениям.

Заключение

Заключение. Выявленные изменения подтверждают данные о снижении при сепсисе и СПОН активности лецитин-холестерин-ацилтрансферазы (ЛХАТ), при помощи которой происходит образование большей части этерифицированного холестерина крови путем этерификации его свободной формы. При этом следует учитывать, что данный процесс крайне важен для осуществления обратного транспорта холестерина. Полученные результаты также могут свидетельствовать о меньшей активности ацил-КоА-холестерин-ацилтрансферазы (АХАТ), осуществляющей внутриклеточную этерификацию холестерина. Учитывая, что печень является органом, который не только имеет ключевое значение в синтезе холестерина, но и играет основную роль в образовании ЛХАТ, а также в метаболизме холестерина с участием АХАТ, можно предположить, что снижение уровня этерифицированного холестерина при СПОН является следствием расстройства метаболической функции печени.

Objective

Objective. To evaluate changes in the levels of esterified and free cholesterol in blood plasma in multiple organ dysfunction syndrome (MODS) caused by an abdominal septic process.

Materials and methods

Materials and methods. The fractions of esterified and free cholesterol were analyzed in blood samples from 11 patients with abdominal sepsis MODS, as well as in the blood of 9 healthy individuals made up the control group. The total cholesterol content was determined using an automatic biochemical analyzer, while thin-layer chromatography was used to analyze the fractions of free and esterified cholesterol. Statistical analyses were performed using non-parametric statistics; statistical differences were considered significant at p<0.05.

Results

Results. The total plasma cholesterol of patients with sepsis and MODS was characterized by a substantially reduced esterified cholesterol fraction, and correspondingly increased free cholesterol proportion. Upon that the ratio of esterified to free cholesterol was almost four times lower than in the control group. The absolute concentration of esterified cholesterol in blood plasma of these patients was slightly more than half of the minimum normal value, while the concentration of free cholesterol was within the normal range.

Conclusion

Conclusion. The identified changes confirm data on decrease in the activity of lecithin-cholesterol acyltransferase (LCAT) in sepsis and MODS, which is responsible for the formation of the majority of esterified cholesterol in the blood by esterifying its free form. Moreover, it should be taken into account that this process is crucial for reverse cholesterol transport. Obtained results may also represent decreased activity of acyl-CoA cholesterol acyltransferase (ACAT), responsible for intracellular cholesterol esterification. Since the liver plays a leading role not only in cholesterol synthesis but also in LCAT production and ACAT-mediated esterification of cholesterol, the decline in esterified cholesterol levels during MODS likely reflects impaired hepatic metabolic function.

этерифицированный холестеринсвободный холестеринлипопротеиныметаболизмсиндром полиорганной недостаточностисепсисesterified cholesterolfree cholesterollipoproteinsmetabolismmultiple organ dysfunction syndrome (MODS)sepsisReferencesHofmaenner DA, Kleyman A, Press A, Bauer M, Singer M. The Many Roles of Cholesterol in Sepsis: A Review. Am J Respir Crit Care Med. 2022;205(4):388-396. DOI: https://doi.org/10.1164/rccm.202105-1197TRHofmaenner DA, Kleyman A, Press A, Bauer M, Singer M. The Many Roles of Cholesterol in Sepsis: A Review. Am J Respir Crit Care Med. 2022;205(4):388-396. DOI: https://doi.org/10.1164/rccm.202105-1197TRТочило С.А. Предикторы развития синдрома полиорганной дисфункции у пациентов после абдоминальных хирургических вмешательств. Новости хирургии. 2017;25(5):494-502. DOI: https://dx.doi.org/10.18484/2305-0047.2020.2.180Tachyla SA. Predictors for the development of multiple organ dysfunction syndrome in patients after abdominal surgery. Novosti Khirurgii. 2017;25(5):494-502. (In Russ.). DOI: https://dx.doi.org/10.18484/2305-0047.2020.2.180Green P, Theilla M, Singer P. Lipid metabolism in critical illness. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2016;19(2):111-115. DOI: https://doi.org/10.1097/MCO.0000000000000253Green P, Theilla M, Singer P. Lipid metabolism in critical illness. Curr Opin Clin Nutr Metab Care. 2016;19(2):111-115. DOI: https://doi.org/10.1097/MCO.0000000000000253Reisinger AC, Schuller M, Sourij H, Stadler JT, Hackl G, Eller P, Marsche G. Impact of Sepsis on High-Density Lipoprotein Metabolism. Front Cell Dev Biol. 2022;9:795460. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2021.795460Reisinger AC, Schuller M, Sourij H, Stadler JT, Hackl G, Eller P, Marsche G. Impact of Sepsis on High-Density Lipoprotein Metabolism. Front Cell Dev Biol. 2022;9:795460. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2021.795460Tanaka S, Couret D, Tran-Dinh A, Duranteau J, Montravers P, Schwendeman A, Meilhac O. High-density lipoproteins during sepsis: from bench to bedside. Crit Care. 2020;24(1):134. DOI: https://doi.org/10.1186/s13054-020-02860-3Tanaka S, Couret D, Tran-Dinh A, Duranteau J, Montravers P, Schwendeman A, Meilhac O. High-density lipoproteins during sepsis: from bench to bedside. Crit Care. 2020;24(1):134. DOI: https://doi.org/10.1186/s13054-020-02860-3Гуцол Л.О., Коршунова Е.Ю., Непомнящих С.Ф. Роль микроРНК в регуляции метаболизма холестерина. Современные проблемы науки и образования. 2019;4:144. DOI: https://doi.org/10.17513/spno.29020Gutsol LO, Korshunova EY, Nepomnyaschikh SF. The role of microRNA in cholesterol metabolism regulation. Modern problems of science and education. 2019;4:144. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.17513/spno.29020Камышников В.С., Алехнович Л.И., Кузьменко А.Т. Лабораторная диагностика ишемической болезни сердца. Минск: Адукацыя i выхаванне, 2010.Kamyshnikov VS, Alekhnovich LI, Kuz’menko AT. Laboratory diagnostics of coronary heart disease. Minsk: Education and upbringing, 2010. (In Russ.).Перова Н.В., Озерова И.Н., Метельская В.А. Метаболическая система выведения холестерина из тканей. Возможность активации ее ключевых звеньев. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2006;2(2):49-56. DOI: https://doi.org/10.20996/1819-6446-2006-2-2-49-56Perova NV, Ozerova IN, Metelskaya VA. Metabolic system of cholesterol elimination from tissues. Possibility of activation its key parts. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2006;2(2):49- 56. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.20996/1819-6446-2006-2-2-49-56Rousset X, Shamburek R, Vaisman B, Amar M, Remaley AT. Lecithin cholesterol acyltransferase: an anti- or proatherogenic factor? Curr Atheroscler Rep. 2011;13(3):249-56. DOI: https://doi.org/10.1007/s11883-011-0171-6Rousset X, Shamburek R, Vaisman B, Amar M, Remaley AT. Lecithin cholesterol acyltransferase: an anti- or proatherogenic factor? Curr Atheroscler Rep. 2011;13(3):249-56. DOI: https://doi.org/10.1007/s11883-011-0171-6Vance DE, Vance JE, eds. Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes. 5th ed. Amsterdam: Elsevier; 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53219-0.X5001-6 11. Kaiser T, Kinny-Köster B, Bartels M, Berg T, Scholz M, Engelmann C, et al. Cholesterol esterification in plasma as a biomarker for liver function and prediction of mortality. BMC Gastroenterol. 2017;17(1):57. DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-017-0614-9Vance DE, Vance JE, eds. Biochemistry of lipids, lipoproteins and membranes. 5th ed. Amsterdam: Elsevier; 2008. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-53219-0.X5001-6Чиркин А.А., Доценко Э.А., Камышников В.С., Улащик В.С., Костин Г.М., Козловская С.П. и др. Физиологические значения лабораторных тестов у населения республики Беларусь: справочное пособие. Минск: Адукацыя i выхаванне, 2010.Kaiser T, Kinny-Köster B, Bartels M, Berg T, Scholz M, Engelmann C, et al. Cholesterol esterification in plasma as a biomarker for liver function and prediction of mortality. BMC Gastroenterol. 2017;17(1):57. DOI: https://doi.org/10.1186/s12876-017-0614-9Мэдди Э., ред. Биохимическое исследование мембран. Москва: Мир; 1979.Chirkin AA, Docenko JeA, Kamyshnikov VS, Ulashhik VS, Kostin GM, Kozlovskaja SP, et al. Physiological parameters of laboratory tests of the population of the Republic of Belarus: directory. Minsk: Education and upbringing, 2010. (In Russ.).Gonen A, Miller YI. From inert storage to biological activity-in search of identity for oxidized cholesteryl esters. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:602252. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2020.602252Maddy AN, ed. Biochemical Analysis of Membranes. London: Chapman and Hall; New York: John Willey & Sons; 1976. (Russ. ed. Meddi E, ed. Biokhimicheskoe issledovanie membran. Moscow: Mir Publ., 1979).Röschlau P, Bernt E, Gruber W. Cholesterol and esterified cholesterol. In Methods of Enzymatic Analysis, 2nd English ed., edited by H. U. Bergmeyer, 4:1890-1893. New York: Academic Press, 1974. [date of access 2025 July 02]. Available from: https://www.sciencedirect.com/book/9780120913022/methods-of-enzymatic-analysisGonen A, Miller YI. From inert storage to biological activity-in search of identity for oxidized cholesteryl esters. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:602252. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2020.602252Wang Q, Guo L, Hao D, Ito M, Mineo C, Shaul PW, et al. Elevated free cholesterol levels due to impaired reverse cholesterol transport are a risk factor for polymicrobial sepsis in mice. Journal of Biological Chemistry. 2024;300(12):107974. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbc.2024.107974Röschlau P, Bernt E, Gruber W. Cholesterol and esterified cholesterol. In Methods of Enzymatic Analysis, 2nd English ed., edited by H. U. Bergmeyer, 4:1890-1893. New York: Academic Press, 1974. [date of access 2025 July 02]. Available from: https://www.sciencedirect.com/book/9780120913022/methods-of-enzymatic-analysisGao H, Wu J, Sun Z, Zhang F, Shi T, Lu K, et al. Influence of lecithin cholesterol acyltransferase alteration during different pathophysiologic conditions: A 45 years bibliometrics analysis. Front Pharmacol. 2022;13:1062249. DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2022.1062249Wang Q, Guo L, Hao D, Ito M, Mineo C, Shaul PW, et al. Elevated free cholesterol levels due to impaired reverse cholesterol transport are a risk factor for polymicrobial sepsis in mice. Journal of Biological Chemistry. 2024;300(12):107974. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jbc.2024.107974Tanaka S, Diallo D, Delbosc S, Genève C, Zappella N, Yong-Sang J, et al. High-density lipoprotein (HDL) particle size and concentration changes in septic shock patients. Ann Intensive Care. 2019;9(1):68. DOI: https://doi.org/10.1186/s13613-019-0541-8Gao H, Wu J, Sun Z, Zhang F, Shi T, Lu K, et al. Influence of lecithin cholesterol acyltransferase alteration during different pathophysiologic conditions: A 45 years bibliometrics analysis. Front Pharmacol. 2022;13:1062249. DOI: https://doi.org/10.3389/fphar.2022.1062249Zhang Z, Datta G, Zhang Y, Miller AP, Mochon P, Chen YF, Chatham J, Anantharamaiah GM, White CR. Apolipoprotein A-I mimetic peptide treatment inhibits inflammatory responses and improves survival in septic rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;297(2):H866-H873. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.01232.2008Tanaka S, Diallo D, Delbosc S, Genève C, Zappella N, Yong-Sang J, et al. High-density lipoprotein (HDL) particle size and concentration changes in septic shock patients. Ann Intensive Care. 2019;9(1):68. DOI: https://doi.org/10.1186/s13613-019-0541-8Simon JB, Kepkay DL, Poon R. Serum cholesterol esterification in human liver disease: role of lecithin-cholesterol acyltransferase and cholesterol ester hydrolase. Gastroenterology. 1974;66(4):539-547.Zhang Z, Datta G, Zhang Y, Miller AP, Mochon P, Chen YF, Chatham J, Anantharamaiah GM, White CR. Apolipoprotein A-I mimetic peptide treatment inhibits inflammatory responses and improves survival in septic rats. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;297(2):H866-H873. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpheart.01232.2008Чиркин А.А., Коневалова Н.Ю., Гидранович Л.Г. Характеристика лецитинхолестерол-ацилтрансферазной реакции в сыворотке крови при регенерации печени. Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1990;(11):26-34.Simon JB, Kepkay DL, Poon R. Serum cholesterol esterification in human liver disease: role of lecithin-cholesterol acyltransferase and cholesterol ester hydrolase. Gastroenterology. 1974;66(4):539-547.Осипенко А.Н., Марочков А.В., Акулич Н.В. Дисфункция пероксисом как одна из возможных причин развития синдрома полиорганной недостаточности. Acta Biomedica Scientifica. 2012;(4(2)):96-100.Chirkin AA, Konevalova NIu, Gidranovich LG. The characteristics of the lecithin-cholesterol-acyltransferase reaction in the blood serum during liver regeneration. Nauchnye Doki Vyss Shkoly Biol Nauki. 1990;(11):26-34. (In Russ.).Brosche T, Bertsch T, Sieber CC, Hoffmann U. Reduced plasmalogen concentration as a surrogate marker of oxidative stress in elderly septic patients. Arch Gerontol Geriatr. 2013;57(1):66-69. DOI: https://doi.org/10.1016/j.archger.2013.02.007Osipenko AN, Marochkov AV, Akulich NV. Dysfunction of peroxisomes as one of possible causes of development of multiple organ dysfunction syndrome. Acta Biomedica Scientifica. 2012;(4(2)):96-100. (In Russ.).Pike DP, McGuffee RM, Geerling E, Albert CJ, Hoft DF, Shashaty MGS, et al. Plasmalogen loss in sepsis and SARSCoV-2 Infection. Front Cell Dev Biol. 2022;10:912880. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2022.912880Brosche T, Bertsch T, Sieber CC, Hoffmann U. Reduced plasmalogen concentration as a surrogate marker of oxidative stress in elderly septic patients. Arch Gerontol Geriatr. 2013;57(1):66-69. DOI: https://doi.org/10.1016/j.archger.2013.02.007Pike DP, McGuffee RM, Geerling E, Albert CJ, Hoft DF, Shashaty MGS, et al. Plasmalogen loss in sepsis and SARSCoV-2 Infection. Front Cell Dev Biol. 2022;10:912880. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2022.912880Pike DP, McGuffee RM, Geerling E, Albert CJ, Hoft DF, Shashaty MGS, et al. Plasmalogen loss in sepsis and SARSCoV-2 Infection. Front Cell Dev Biol. 2022;10:912880. DOI: https://doi.org/10.3389/fcell.2022.912880

The authors declare that there are no conflicts of interest present.