The role of cell proliferation in atherogenesis and in the destabilization of atherosclerotic plaque in human

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The review examined of the processes of cell proliferation in human vascular wall and experimental animals during the formation of atherosclerotic plaques. Shows the types of actively proliferating cells: lymphocytes, macrophages, endotheliocytes and zones identified in the vascular wall, where this proliferation occurs. The factors that promote and hinder cell proliferation during the growth of atherosclerotic plaque are identified. The survey shows all the stages of the formation of atherosclerotic lesions, ranging from normal plots and lipid stains to pronounced fibrous plaques. Establishes a link between the cell proliferation and inflammation in the vascular wall man. Separately considered the role of cell proliferation in the destabilization of atherosclerotic plaque. If atherosclerosis this process still poorly studied, in the formation of unstable atherosclerotic plaques in humans it is completely unknown. Based on your own original data was finally on the important role of the processes of cell proliferation in the formation of unstable atherosclerotic plaques in humans.

About the authors

Peter V. Pigarevsky

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: pigarevsky@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5906-6771
SPIN-code: 8636-4271

PhD (Biology), Head, Department of General Morphology

Russian Federation, Saint Petersburg

Olga G. Yakovleva

Institute of Experimental Medicine

Email: pigarevsky@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6248-9468

Researcher Associate, Department of General Morphology

Russian Federation, Saint Petersburg

Svetlana V. Maltseva

Institute of Experimental Medicine

Email: pigarevsky@mail.ru

PhD (Biology), Researcher Associate, Department of General Morphology

Russian Federation, Saint Petersburg

Veronica A. Guseva

Institute of Experimental Medicine

Email: pigarevsky@mail.ru

PhD (Biology), Researcher Associate, Department of General Morphology

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Восканьянц А.Н., Нагорнев В.А. Пролиферация клеток стенки артерий человека при атерогенезе как фактор проявления иммунного воспаления // Цитокины и воспаление. – 2004. – Т. 3. – № 4. – С. 10–13. [Voskanjanc AN, Nagornev VA. Human arterial wall cell proliferation in atherogenesis as a risk factor for immune inflammation. Cytokines & Inflammation. 2004;3(4):10-13. (In Russ.)]
  2. Шварц Я.Ш., Чересиз Е.А. Фиброзный процесс при атеросклерозе // Атеросклероз. – 2011. – Т. 7. – № 2. – С. 57–66. [Shwartz YaSh, Сheresiz YeA. Fibrotic process in atherosclerosis. Ateroscleroz. 2011;7(2):57-66. (In Russ.)]
  3. Zalewski A, Shi Y, Johnson AG. Diverse origin of intimal cells: smooth muscle cells, myofibroblasts, fibroblasts, and beyond? Circ Res. 2002;91(8):652-655. https://doi.org/10.1161/01.res.0000038996.97287.9a.
  4. Robbins CS, Hilgendorf I, Weber GF, et al. Local proliferation dominates lesional macrophage accumulation in atherosclerosis. Nat Med. 2013;19(9):1166-1172. https://doi.org/10.1038/nm.3258.
  5. Rudijanto A. The role of vascular smooth muscle cells on the pathogenesis of atherosclerosis. Acta Med Indones. 2007;39(2):86-93.
  6. Lesnik P, Haskell CA, Charo IF. Decreased atherosclerosis in CX3CR1–/– mice reveals a role for fractalkine in atherogenesis. J Clin Invest. 2003;111(3):333-340. https://doi.org/10.1172/JCI15555.
  7. Allahverdian S, Pannu PS, Francis GA. Contribution of monocyte-derived macrophages and smooth muscle cells to arterial foam cell formation. Cardiovasc Res. 2012;95(2):165-172. https://doi.org/10.1093/cvr/cvs094.
  8. Psaltis PJ, Harbuzariu A, Delacroix S, et al. Identification of a monocyte-predisposed hierarchy of hematopoietic progenitor cells in the adventitia of postnatal murine aorta. Circulation. 2012;125(4):592-603. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.111.059360.
  9. Wan W, Murphy PM. Regulation of atherogenesis by chemokines and chemokine receptors. Arch Immunol Ther Exp (Warsz). 2013;61(1):1-14. https://doi.org/10.1007/s00005-012-0202-1.
  10. Zernecke A, Shagdarsuren E, Weber C. Chemokines in atherosclerosis: an update. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008;28(11):1897-1908. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.107.161174.
  11. van der Vorst EP, Döring Y, Weber C. Chemokines and their receptors in Atherosclerosis. J Mol Med (Berl). 2015;93(9):963-971. https://doi.org/10.1007/s00109-015-1317-8.
  12. Lacolley P, Regnault V, Nicoletti A, et al. The vascular smooth muscle cell in arterial pathology: a cell that can take on multiple roles. Cardiovasc Res. 2012;95(2):194-204. https://doi.org/10.1093/cvr/cvs135.
  13. Li YF, Li RS, Samuel SB, et al. Lysophospholipids and their G protein-coupled receptors in atherosclerosis. Front Biosci (Landmark Ed). 2016;21(1):70-88. https://doi.org/10.2741/4377.
  14. Johnson JL. Emerging regulators of vascular smooth muscle cell function in the development and progression of atherosclerosis. Cardiovasc Res. 2014;103(4):452-460. https://doi.org/10.1093/cvr/cvu171.
  15. Newby AC, Zaltsman AB. Molecular mechanisms in intimal hyperplasia. J Pathol. 2000;190(3):300-309. https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-9896(200002)190:3<300::AID-PATH596>3.0.CO;2-I.
  16. Charo IF, Taubman MB. Chemokines in the pathogenesis of vascular disease. Circ Res. 2004;95(9):858-866. https://doi.org/10.1161/01.RES.0000146672.10582.17.
  17. Gao S, Wassler M, Zhang L, et al. MicroRNA-133a regulates insulin-like growth factor-1 receptor expression and vascular smooth muscle cell proliferation in murine atherosclerosis. Atherosclerosis. 2014;232(1):171-179. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2013.11.029.
  18. Zhang F, Liu J, Li SF, et al. Angiotensin-(1-7): new perspectives in atherosclerosis treatment. J Geriatr Cardiol. 2015;12(6):676-682. https://doi.org/10.11909/j.issn.1671-5411.2015.06.014.
  19. Kim J, Zhang L, Peppel K, et al. Beta-arrestins regulate atherosclerosis and neointimal hyperplasia by controlling smooth muscle cell proliferation and migration. Circ Res. 2008;103(1):70-79. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.108.172338.
  20. Salomon RN, Underwood R, Doyle MV, et al. Increased apolipoprotein E and c-fms gene expression without elevated interleukin 1 or 6 mRNA levels indicates selective activation of macrophage functions in advanced human atheroma. Proc Natl Acad Sci U S A. 1992;89(7):2814-2818. https://doi.org/10.1073/pnas.89.7.2814.
  21. Lhoták Š, Gyulay G, Cutz JC, et al. Characterization of proliferating lesion-resident cells during all stages of atherosclerotic growth. J Am Heart Assoc. 2016;5(8):e003945. https://doi.org/10.1161/JAHA.116.003945.
  22. Norata GD, Catapano AL. Molecular mechanisms responsible for the antiinflammatory and protective effect of HDL on the endothelium. Vasc Health Risk Manag. 2005;1(2):119-129. https://doi.org/10.2147/vhrm.1.2.119.64083.
  23. Schober A, Nazari-Jahantigh M, Wei Y, et al. MicroRNA-126-5p promotes endothelial proliferation and limits atherosclerosis by suppressing Dlk1. Nat Med. 2014;20(4):368-376. https://doi.org/10.1038/nm.3487.
  24. Asdonk T, Steinmetz M, Krogmann A, et al. MDA-5 activation by cytoplasmic double-stranded RNA impairs endothelial function and aggravates atherosclerosis. J Cell Mol Med. 2016;20(9):1696-1705. https://doi.org/10.1111/jcmm.12864.
  25. Rekhter MD, Gordon D. Active proliferation of different cell types, including lymphocytes, in human atherosclerotic plaques. Am J Pathol. 1995;147(3):668-677.
  26. Orekhov AN, Andreeva ER, Mikhailova IA, Gordon D. Cell proliferation in normal and atherosclerotic human aorta: proliferative splash in lipid-rich lesions. Atherosclerosis. 1998;139(1):41-48. https://doi.org/10.1016/s0021-9150(98)00044-6.
  27. Пигаревский П.В. Атеросклероз. Нестабильная атеросклеротическая бляшка (иммуноморфологическое исследование): атлас. – СПб.: СпецЛит, 2018. – 148 с. [Pigarevskij PV. Ateroskleroz. Nestabil’naya ateroskleroticheskaya blyashka (immunomorfologicheskoe issledovanie): atlas. Saint Petersburg: SpetsLit; 2018. 148 p. (In Russ.)]
  28. Жданов В.С., Дробкова И.П., Цыпленкова В.Г, и др. Структурные особенности и некоторые механизмы развития нестабильности атеросклеротических бляшек в коронарных артериях при ишемической болезни сердца // Кардиологический вестник. – 2012. – Т. 7. – № 2. – С. 24–28. [Zhdanov VS, Drobkova IP, Tsyplenkova VG, et al. Strukturnye osobennosti i nekotorye mekhanizmy razvitiya nestabil’nosti ateroskleroticheskikh blyashek v koronarnykh arteriyakh pri ishemicheskoj bolezni serdtsa. Kardiologicheskij vestnik. 2012;7(2):24-28. (In Russ.)]

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Cellular proliferation in various types of atherosclerotic lesions in human (a, b, c, d — an immunoperoxcidase method on PCNA identification-positive cells by means of monoclonal antibodies. ×750): a — numerous proliferating mononuclear (m) and smooth muscule (d′) cells in a cap of unstable atherosclerotic plaque; b — in the destructive cap of unstable atherosclerotic plaque numerous proliferating lymphocytes (1) and macrophages (2) are visible; c — the proliferating smooth muscule cells which are located on border of media and adventitia under a stable atherosclerotic plaque; d — lack of a proliferation in the dense fibrous cap of a stable atherosclerotic plaque

Download (602KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Pigarevsky P.V., Yakovleva O.G., Maltseva S.V., Guseva V.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».