Связь курения с нарушением липидного и церамидного обмена у работников угледобывающей промышленности

Связь курения с нарушением липидного и церамидного обмена у работников угледобывающей промышленности

Короткое название: Курение и дислипидемия

И.М. Центер^1,2, Е.Д. Баздырев^1,2, Д.П. Цыганкова^1,2, О.В. Нахратова¹, О.В. Груздева^1,2, Г.В. Артамонова¹

¹Федеральной государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», бульвар имени академика Л.С. Барбараша, стр. 6, Кемерово, Российская Федерация, 650002

²Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кемеровский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ул. Ворошилова, 22а, Кемерово, Российская Федерация, 650056

Основные положения

У работников угольного сектора экономики часто встречающимися факторами сердечно-сосудистого риска является курение и дислипидемия. Хотя некурящие демонстрируют более неблагоприятный профиль липидного обмена, выявлено, что курение способствует развитию различных вариантов дислипидемии.

Резюме

Цель. Оценить связь нарушения липидного и церамидного обменов со статусом курения у работников угольной отрасли.

Материалы и методы. Обследованы 209 мужчин, работающих в угледобывающей отрасли, разделенных на три группы по статусу курения: нынешние курильщики (44%), бывшие курильщики (39,9%) и никогда не курившие (26,8%). Изучались основные факторы сердечно-сосудистого риска, включая дислипидемию (ДЛП) и церамидный профиль.

Результаты. Среди участников 73,2% когда-либо курили, причем 44% продолжают курить. ДЛП выявлена у 64,6%. Преобладающими формами ДЛП стали гиперхолестеринемия (61,7%), высокий уровень аполипопротеина B (АпоВ) (50,7%) и холестерин липопротеидов низкой плотности (ХС-ЛНП) (34,5%). Низкий уровень липопротеидов очень низкой плотности и аполипопротеина A встречался редко, лиц с высоким уровнем липопротеин (а) не было.  При сравнительном анализе с учетом статуса курения отклонение медиан концентраций изучаемых липидов от референсных значений, выявлено во всех анализируемых группам по уровню холестерина по уровню АпоВ, в группе курящих и никогда не куривших, ХС-ЛНП в группе никогда не куривших. Но при этом статистические различия были выявлены только по содержанию ХС-ЛНП была выше (р=0,007) в группе никогда не куривших лиц (3,03 (2,43; 3,51) ммоль/л), чем у лиц, ранее куривших (2,66 (2,11; 3,22) ммоль/л), при этом различий между остальными группами не наблюдалось, что бесспорно нашло отражение в частоте лиц с данным видом ДЛП. Содержание АпоВ было статистически сопоставимым в группах курящих в настоящее время и никогда не курившим, но выше чем в группе ранее куривших (р от 0,003 до 0,022), но при этом различий в доле лиц, имевших повышенный уровень АпоВ выявлено не было. Концентрации церамидов не зависели от статуса курения. Корреляционный анализ обнаружил связь характеристик курения с общим холестерином, триглицеридами, АпоВ и некоторыми видами церамидов. Многофакторный и корреляционный анализ подтвердил влияние курения на развитие ДЛП.

Заключение. Курение и ДЛП распространены среди работников угольной отрасли. Гиперхолестеринемия и повышенный уровень АпоВ самые частые варианты ДЛП. Анализ церамидного профиля не показал статистически значимых различий. Липидный профиль хуже у некурящих, однако результаты углубленного анализа позволяют, предположит, что курение влияет на разные формы ДЛП.

Ключевые слова: Курение, Дислипидемия, Нарушение липидного обмена, Церамиды, Болезни системы кровообращения, Угольная отрасль, Шахтеры

The correlation between smoking with lipid and ceramide metabolism disorders among coal mining workers

Short name: Smoking and dyslipidemia

I.М. Tsenter ^1,2, E.D. Bazdyrev^1,2, D.P. Tsygankova^1,2, O.V. Nahratova¹, O.V. Gruzdeva^1,2, G.V. Artamonova ¹

¹Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, 6, Academician Barbarash Blvd., Kemerovo, Russian Federation, 650002

²Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Kemerovo State Medical University", 22A, Voroshilova str., Kemerovo, Russian Federation, 650056

Highlights

Smoking and dyslipidemia are common cardiovascular risk factors for workers in the coal sector of the economy. Although non-smokers exhibit a more unfavorable profile of lipid metabolism, it has been found that smoking contributes to the development of various variants of dyslipidemia.

Abstract

Aim: To investigate the correlation between lipid and ceramide metabolic disorders and smoking status among coal industry workers.

Materials and methods. 209 coal miners were examined and divided into three groups based on their smoking status: current smokers (44%), former smokers (39.9%), and never smokers (26.8%). Their main cardiovascular risk factors, including dyslipidemia and ceramide profiles, were also studied.

Results. Among the participants, 73.2% had ever smoked, and 44% continued to smoke. Dyslipidemia was detected in 64.6% of the participants. The predominant types of dyslipidemia were hypercholesterolemia (61.7%), high levels of apolipoprotein B (ApoB) (50.7%), and low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) (34.5%). Low levels of very-low-density lipoproteins and apolipoprotein A were rare, and no individuals had high levels of lipoprotein(a). In a comparative analysis, considering the smoking status, a deviation of the median concentration of the studied lipids from the reference values was observed in all analyzed groups, in terms of cholesterol levels and ApoB levels, in both the group of current smokers and the group of non-smokers. However, statistically significant differences were only found in LDL-C levels, which were higher (p=0.007) in the non-smoking group (3.03 (2.43-3.51) mmol/L) compared to the smoking group (2.66 (2.11-3.17) mmol/L).; 3.22 mmol/L), while there were no significant differences between the other groups. This was undoubtedly reflected in the frequency of people with this type of dyslipidemia. ApoB content was statistically similar in the groups of current and never smokers, but it was higher in the group of former smokers (p values from 0.003 to 0.022). However, there were no differences in the proportion of people with elevated ApoB levels. Ceramide concentrations were not affected by smoking status. Correlation analysis showed an association between smoking characteristics and total cholesterol, triglycerides, ApoB, and some types of ceramides. Multivariate and correlation analyses confirmed the effect of smoking on dyslipidemia development.

Conclusion. Smoking and dyslipidemia are common among workers in the coal industry. Hypercholesterolemia and elevated ApoB levels are the most common variants of dyslipidemia. The analysis of the ceramide profile showed no statistically significant differences. The lipid profile is worse in non-smokers, but the results of an in-depth analysis suggest that smoking affects different forms of dyslipidemia.

Keywords: Smoking, Dyslipidemia, Lipid metabolism disorders, Ceramides, circulatory system diseases, Coal industry, Miners

1. Mokhnachuk I.I., Piktushanskaya T.E., Bryleva M.S., Betts K.V. Workplace mortality at coal industry enterprises of Russia. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2023; 63(2): 88–93. (In Russ.) https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023- 63-2-88-93.

2. Mantovani A., Altomari A., Lunardi G., Bonapace S., Lippi G., Bonnet F., Targher G. Association between specific plasma ceramides and high-sensitivity C-reactive protein levels in postmenopausal women with type 2 diabetes. Diabetes Metab., 2020; 46 (4): 326–330. doi: 10.1016/j.diabet.2019.05.008.

3. Yusuf, S, Hawken S, Ounpuu S, Dans T, Avezum, A., Lanas, F., McQueen M, Budaj, A., Pais, P., Varigos, J., and Lisheng L. Effect of Potentially Modifiable Risk Factors Associated With Myocardial Infarction in 52 Countries (the INTERHEART Study): Case-Control Study. The Lancet 2004;364(9437):937-52.

4. Pirillo A, Casula M, Olmastroni E, Norata GD, Catapano AL. Global epidemiology of dyslipidaemias. Nat Rev Cardiol. 2021 Oct;18(10):689-700. doi: 10.1038/s41569-021-00541-4

5. Drapkina O.M., Imaeva A.E., Kutsenko V.A., Kapustina A.V., Balanova Yu.A., Maksimov S.A., Muromtseva G.A., Kotova M.B., Karamnova N.S., Evstifeeva S.E., Litinskaya O.A., Pokrovskaya M.S., Imaeva N.A., Filichkina E.M., Ivlev O.E., Svinin G.E., Gomanova L.I., Doludin Yu.V., Efimova I.A., Borisova A.L., Nazarov B.M., Yarovaya E.B., Repkina T.V., Gonoshilova T.O., Kudryavtsev A.V., Belova N.I., Shagrov L.L., Samotrueva M.A., Yasenyavskaya A.L., Chernysheva E.N., Glukhovskaya S.V., Levina I.A., Shirshova E.A., Dorzhieva E.B., Urbanova E.Z., Borovkova N.Yu., Kurashin V.K., Tokareva A.S., Ragino Yu.I., Simonova G.I., Shramko V.S., Nikulin V.N., Aslyamov O.R., Khokhlova G.V., Solovyova A.V., Rodionov A.A., Kryachkova O.V., Shamurova Yu.Yu., Tantsyreva I.V., Baryshnikova I.N., Ataev M.G., Radjabov M.O., Isakhanova M.M., Umetov M.A., Elgarova L.V., Khakuasheva I.A., Yamashkina E.I., Esina M.V., Kunyaeva T.A., Nikitina A.M., Savvina N.V., Spiridonova Yu.E., Naumova E.A., Keskinov A.A., Yudin V.S., Yudin S.M., Kontsevaya A.V., Shalnova S.A. Dyslipidemia in the Russian Federation: population data, associations with risk factors. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2023;22(8S):3791. (In Russ.) https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023-3791. EDN: DGYJLA.

6. Drapkina O.M., Maksimov S.A., Shalnova S.A., Balanova Yu.A., Imaeva A.E., Kutsenko V.A., Muromtseva G.A., Kotova M.B., Karamnova N.S., Evstifeeva S.E., Kapustina A.V., Zelenina A.A., Litinskaya O.A., Pokrovskaya M.S., Yarovaya E.B., Repkina T.V., Gonoshilova T.O., Kudryavtsev A.V., Belova N.I., Shagrov L.L., Samotrueva M.A., Yasenyavskaya A.L., Chernysheva E.N., Glukhovskaya S.V., Levina I.A., Shirshova E.A., Dorzhieva E.B., Urbanova E.Z., Borovkova N.Yu., Kurashin V.K., Tokareva A.S., Ragino Yu.I., Simonova G.I., Khudyakova A.D., Nikulin V.N., Aslyamov O.R., Khokhlova G.V., Solovyova A.V., Rodionov A.A., Kryachkova A.V., Shamurova Yu.Yu., Tantsyreva I.V., Baryshikova I.N., Ataev M.G., Radzhabov M.O., Isakhanova M.M., Umetov M.A., Elgarova L.V., Khakuasheva I.A., Yamashkina E.I., Esina M.V., Kunyaeva T.A., Nikitina A.M., Savvina N.V., Spiridonova Yu.E., Naumova E.A., Nazarov B.M., Keskinov A.A., Yudin V.S., Yudin S.M., Kontsevaya A.V. Prevalence of smoking and its changes over time in Russia: data from the ESSE-RF study. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2023;22(8S):3790. (In Russ.) https://doi.org/10.15829/1728-8800-2023-3790. EDN: NLZAXM.

7. Association between lipid profiles and cigarette smoke among adults in the Persian cohort (Shahedieh) study/ M. Momayyezi ,S. Jambarsang , H. Fallahzadeh [et al.]// BMC Public Health.- 2024.-Vol. 7, № 24(1). Р.1256

8. Bazdyrev E.D., Maksimov S.A., Galimova N.A., Mulerova T.A., Indukaeva E.V., Artamonova G.V., Barbarash O.L. Association of smoking with coronary artery disease depending on other cardiovascular risk factors. Bulletin of Siberian Medicine. 2021;20(1):7-15. (In Russ) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2021-1-7-15.

9. Gallucci G, Tartarone A, Lerose R, et al. Cardiovascular risk of smoking and benefits of smoking cessation. J Thorac Dis. 2020;12(7):3866-76. doi:10.21037/jtd.2020.02.47.

10. Ma B, Chen Y, Wang X, et al. Cigarette smoke exposure impairs lipid metabolism by decreasing low-density lipoprotein receptor expression in hepatocytes. Lipids Health Dis. 2020;19(1):88. doi:10.1186/s12944-020-01276-w.

11. Mantovani A, Dugo C.Ceramides and risk of major adverse cardiovascular events: A meta-analysis of longitudinal studies. J Clin Lipidol. 2020;14(2):176-85. doi:10.1016/j. jacl.2020.01.005.

12. Jeong W. Association between dual smoking and dyslipidemia in South Korean adults. PLoS One. 2022 Jul 8;17(7):e0270577. doi: 10.1371/journal.pone.0270577. PMID: 35802704; PMCID: PMC9269882

13. Moradinazar, M., Pasdar, Y., Najafi, F. et al. Association between dyslipidemia and blood lipids concentration with smoking habits in the Kurdish population of Iran. BMC Public Health 20, 673 (2020). https://doi.org/10.1186/s12889-020-08809-z

14. Momayyezi M, Jambarsang S, Fallahzadeh H, Sefidkar R. Association between lipid profiles and cigarette smoke among adults in the Persian cohort (Shahedieh) study. BMC Public Health. 2024 May 7;24(1):1256. doi: 10.1186/s12889-024-18734-0. PMID: 38714969; PMCID: PMC11077768

15. Samorodskaya I.V., Bazdyrev E.D., Barbarash O.L. CARDIOVASCULAR RISK FACTOR PARADOX. A FOCUS ON SMOKING. Complex Issues of Cardiovascular Diseases. 2019;8(1):90-99. (In Russ.) https://doi.org/10.17802/2306-1278-2019-8-1-90-99

16. Bazdyrev E.D., Polikutina O.M., Kalichenko N.A., Slepynina Yu.S., Uchasova E.G., Pavlova V.Yu., Barbarash O.L. Relationship between smoking and indicators of systemic inflammation in patients with coronary heart. Clinical Medicine, Russian journal. 2017; 95(3): 264-271. (In Russ.) doi: 10.18821/0023-2149-2017-95-3-264-271.

17. Vasile V.C., Meeusen J.W., Medina Inojosa J.R., Donato L.J., Scott C.G., Hyun M.S., Vinciguerra M., Rodeheffer R.R., Lopez-Jimenez F., Jaffe A.S. Ceramide Scores Predict Cardiovascular Risk in the Community. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2021; 41 (4): 1558–1569. doi: 10.1161/ATVBAHA.120.315530.

18. Havulinna A.S., Sysi-Aho M., Hilvo M., Kauhanen D., Hurme R., Ekroos K., Salomaa V., Laaksonen R. Circulating Ceramides Predict Cardiovascular Outcomes in the Population-Based FINRISK 2002 Cohort. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2016; 36 (12): 2424–2430. doi: 10.1161/ATVBAHA.116.307497.

19. Meeusen J.W., Donato L.J., Bryant S.C., Baudhuin L.M., Berger P.B., Jaffe A.S. Plasma ceramides: a novel predictor of major adverse cardiovascular events after coronary angiography. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2018; 38: 1933–1939. doi: 10.1161/ATVBAHA.118.311199.

20. Hilvo M., Meikle P.J., Pedersen E.R., Tell G.S., Dhar I., Brenner H., Schöttker B., Lääperi M., Kauhanen D., Koistinen K.M., Jylhä A., Huynh K., Mellett N.A., Tonkin A.M., Sullivan D.R., Simes J., Nestel P., Koenig W., Rothenbacher D., Nygård O., Laaksonen R. Development and validation of a ceramide- and phospholipid-based cardiovascular risk estimation score for coronary artery disease patients. Eur. Heart J., 2020; 41 (3): 371–380. doi: 10.1093/eurheartj/ehz387.

21. Hilvo M., Vasile V.C., Donato L.J., Hurme R., Laaksonen R. Ceramides and Ceramide Scores: Clinical Applications for Cardiometabolic Risk Stratification. Front. Endocrinol. (Lausanne), 2020; 11: 570628. doi: 10.3389/fendo.2020.570628.

22. Anroedh S., Hilvo M., Akkerhuis K.M., Kauhanen D., Koistinen K., Oemrawsingh R., Serruys P., van Geuns R.J., Boersma E., Laaksonen R., Kardys I. Plasma concentrations of molecular lipid species predict long-term clinical outcome in coronary artery disease patients. J. Lipid Res., 2018; 59 (9): 1729–1737. doi: 10.1194/jlr.P081281.

23. Wigger L, Cruciani-Guglielmacci C, Nicolas A, Denom J, Fernandez N, Fumeron F, et al. Plasma dihydroceramides are diabetes susceptibility biomarker candidates in mice and humans. Cell Rep. (2017) 18:2269–79. DOI:10.1016/j.celrep.2017.02.019.

24. Hilvo M, Salonurmi T, Havulinna AS, Kauhanen D, Pedersen ER, Tell GS, et al. Ceramide stearic to palmitic acid ratio predicts incident diabetes. Diabetologia. (2018) 61:1424–34. DOI:10.1007/s00125-018-4590-6.

25. Gui YK, Li Q, Liu L, Zeng P, Ren RF, Guo ZF, et al. Plasma levels of ceramides relate to ischemic stroke risk and clinical severity. Brain Res Bull. (2020) 158:122–7. DOI:10.1016/j.brainresbull.2020.03.009.

26. Belik E.V., Dyleva Yu.A., Uchasova E.G., Poddubnyak A.O., Sotnikov A.V., Gorbatovskaya E.E., Dolmatova S.E., Gruzdeva O.V. Effect of smoking on the ceramide profile of adipose tissue in patients with cardiovascular diseases. Russian Journal of Cardiology. 2024;29(11):5998. (In Russ.) https://doi.org/10.15829/1560-4071-2024-5998. EDN: NGKRKT.