Циркадный ритм экспрессии рецепторов к мелатонину в буккальном эпителии беременных и их новорожденных детей: разработка молекулярных маркеров прогноза развития отсроченной постнатальной патологии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Буккальный эпителий (БЭ), в клетках которого верифицирована экспрессия сигнальных молекул, отражающих состояние гомеостаза организма в норме и при патологии, используется в качестве материала для диагностики ряда заболеваний. Цель исследования - изучить циркадный ритм экспрессии рецепторов мелатонина (МТ) в БЭ беременных и их новорожденных детей для возможной разработки неинвазивного метода молекулярного прогнозирования отсроченной постнатальной патологии. Методы. Исследование МТ в сыворотке крови и рецепторов МТ типа 1 (МТ1) и -2 (МТ2) в БЭ проводили у 13 беременных и их новорожденных детей на 3-и сутки жизни в 12.00ч дня и 04.00чутра. Результаты. Концентрация МТ в крови здоровых беременных (1-я группа) различалась в дневное и ночное время суток (соответственно 12,2±0,1 и 81,6±7,0 пг/мл, р<0,001). У пациенток с ожирением и гестационным сахарным диабетом (2-я группа) циркадные колебания уровня МТ отсутствовали (соответственно 31,9±1,5 и 35,9±1,0 пг/мл, р>0,05). Подобная закономерность имела место и у новорожденных детей обеих групп, но концентрация МТ в крови была существенно ниже, чем у матерей. Экспрессия рецепторов к МТ в БЭ у беременных обеих групп имела такую же закономерность изменений, как и концентрация МТ в крови: циркадный ритм экспрессии рецепторов МТ1 и МТ2 у пациентов 1-й и его отсутствие - у 2-й группы. У детей 1-й группы отмечены циркадные колебания экспрессии МТ1 и МТ2, тогда как во 2-й группе они отсутствовали. В дневное время в 1-й группе уровень МТ в крови коррелировал с экспрессией МТ2 ((R=0,5), а ночью - с МТ1 (R=0,78) и МТ2 (R=0,4). У детей 2-й группы отсутствовали корреляционные связи между уровнем МТ в крови и экспрессией рецепторов к МТ в БЭ. Заключение. Полученные результаты дают основание считать перспективным использование данного неинвазивного метода для прогноза риска отсроченной постнатальной патологии, развитие которой может быть связано с внутриутробным нарушением формирования циркадного ритма МТ.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Инна Ивановна Евсюкова

ФГБНУ«НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта»

Email: eevs@yandex.ru

ведущий научный сотрудник отдела акушерства и перинатологии, доктор медицинских наук, профессор

Виктория Олеговна Полякова

ФГБОУ ВО «СПбГПМУ» Минздрава Российской Федерации

Email: info@spbniif.ru

ведущий научный сотрудник Центра молекулярной биомедицины

Татьяна Сергеевна Клейменова

ФГБОУ ВО «СПбГПМУ» Минздрава Российской Федерации

Email: kleimenovats@gmail.com

старший преподаватель кафедры медицинской биологии, кандидат биологических наук

Игорь Моисеевич Кветной

ФГБУ«Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава Российской Федерации; ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет»

Email: igor.kvetnoy@yandex.ru

руководитель Центра молекулярной биомедицины; профессор кафедры патологии, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ.

Михаил Александрович Пальцев

ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»

Автор, ответственный за переписку.
Email: mpaltz.ev@gmail.com

директор Центра иммунологии и молекулярной биомедицины

Список литературы

  1. Ivanov D.O., Evsyukova I.I., Mironova E.S., Kvetnoy I.M., Nasyrov R.A. Maternal Melatonin Deficiency Leads to Endocrine Pathologies in Children in Early Ontogenesis. Int. J. Mol. Sci. 2021; 22 (4): 058. https://doi.org/10.3390/ijms22042058.
  2. Sagrillo-Fagundes L., Assuncao Salustiano E.M., Yen P.W., Soliman A., Vaillancourt C. Melatonin in Pregnancy: Effects on Brain Development and CNS Programming Disorders. Curr. Pharm. Des. 2016; 22 (8): 978-86. https://doi.org/10.2174/1381612822666151214104624
  3. Евсюкова И.И. Роль мелатонина в пренатальном онтогенезе. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2021; 57 (1): 33-43. https://doi.org/10.31857/S0044452921010022
  4. Astiz M., Oster H. Feto-Maternal Crosstalk in the Development of the Circadian Clock System. Front. Neurosci. 2021; 14:631687. Published online 2021 Jan 12. https://doi.org/10.3389/fnins.2020.631687
  5. Galano A., Tan D.X., Reiter R.J. Melatonin: A Versatile Protector against Oxidative DNA Damage. Molecules. 2018; 23 (3): 530. https://doi.org/10.3390/molecules23030530
  6. Cipolla-Neto J., Amaral F.G. Melatonin as a hormone: new physiological and clinical insights. Endocr. Rev 2018; 39 (6): 990-1028. https://doi.org/10.1210/er.2018-00084
  7. Seron-Ferre M., Mendez M., Abarzua-Catalan L., Vilches N., Valenzuela F.J., Reynolds H.E., Llanos A.J., Rojas A., Valenzuela G.J., Torres-Farfan C. Circadian rhythms in the fetus. Mol. Cell. Endocrinol. 2012; 349 (1): 68-75. https://doi.org/10.1016/j.mce.2011.07.039
  8. Chen Y-C., Sheen J.M., Tiao M.M., Tain Y.L., Huang L.T. Roles of Melatonin in Fetal Programming in Compromised Pregnancies. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14 (3): 5380-401. https://doi.org/10.3390/ijms14035380
  9. Kennaway D.J. Programming of the fetal suprachi-asmatic nucleus and subsequent adult rhythmicity Trends Endocrinol. Metab. 2002; 13 (9): 398-402. PMID: 12367822
  10. Mirick D.K., Davis S. Melatonin as a Biomarker of Circadian Dysregulation. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev 2008; 17 (12): 3306-13. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-08-0605
  11. Mandrell B.N., Avent Y., Walker B., Loew M., Tynes B.L., McLaughlin Crabtree V. In-Home Salivary Melatonin Collection: Methodology for Children and Adolescents. Dev Psychobiol. 2018; 60 (1): 118-22. https://doi.org/10.1002/dev.21584.
  12. Kapek L., Paprocka J., Kijonka M., Zych M., Emich-Widera E., Rzepka-Migut B., Borys D., Kaczmarczyk-Sedlak I., Sokol M. Circadian Profile of Salivary Melatonin Secretion in Hypoxic Ischemic Encephalopathy. Int. J. Endocrinol. 2020; 2020: 6209841. Published online 2020 Sep. 25.https://doi.org/10.1155/2020/6209841
  13. Pourhosseina M.S.J., Shahtaheri S.J., Mazloumia A., Rahimi-Foroushanid A., Helmi-Kohneshahria M., Khan H.M. Dispersive Liquid-Liquid Micro extraction for the Determination of Salivary Melatonin as a Biomarker of Circadian Rhythm. J. Analytical Chemistry. 2018; 73 (10): 966-972. https://doi.org/10.1134/S106193481810009X
  14. Bagcia S., Muellera A., Reinsbergb J., Heepa A., Bartmanna P., Franzac A.R. Saliva as a valid alternative in monitoring melatonin concentrations in newborn infants. Early Hum. Dev. 2009; 85 (9): 595-8. https://doi.org/10.1016/j.earlhum-dev.2009.06.003.
  15. Полякова В.О., Пальцева Е.М., Крулевский B.А. Буккальный эпителий. Новые подходы к молекулрной диагностике социально-значимой патологии (под ред. акад. М.А.Пальцева). СПб.: Н-Л, 2015; 128.
  16. Carbone A., Linkova N., Polyakova V., Mironova E., Hashimova U., Gadzhiev A., Safikhanova K., Kvetnaia T., Krylova J., Tarquini R., Mazzoccoli G., Kvetnoy I. Melatonin and Sirtuins in Buccal Epithelium: Potential Biomarkers of Aging and Age-Related Pathologies. Int. J. Mol. Sci. 2020; 21 (21): 8134. https://doi.org/10.3390/ijms21218134
  17. Chan K.H., Wong Y.H. A Molecular and Chemical Perspective in Defining Melatonin Receptor Subtype Selectivity. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14 (9): 18385-406. https://doi.org/10.3390/ijms140918385
  18. Kopustinskiene D.M., Bernatoniene J. Molecular Mechanisms of Melatonin-Mediated Cell Protec tion and Signaling in Health and Disease. Pharmaceutics. 2021; 13 (2): 129. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics13020129
  19. Dubocovich M.L. Melatonin receptors: role on sleep and circadian rhythm regulation. Sleep Med. 2007; 8 (3): 34-42. https://doi.org/10.1016/j.sleep.2007.10.007.
  20. Stauch B., Johansson L.C., Cherezov V. Structural insights into melatonin receptors. FEBS J. 2020; 287 (8): 1496-510. https://doi.org/10.1111/febs.15128.
  21. Carmona-Alcocer V., Abel J.H., Sun T.C., Petzold L.R., Doyle F.J. III, Simms C.L., Herzog E.D. Ontogeny of circadian rhythms and synchrony in the suprachiasmatic nucleus. J. Neurosci. 2018; 38 (6): 1326-34. https://doi.org/10.1523/JNEURO-SCI.2006-17.2017
  22. Pala D., Lodola A., Bedini A., Spadoni G., Rivara S. Homology models of melatonin receptors: Challenges and recent advances. Int. J. Mol. Sci. 2013; 14 (4): 8093-121. https://doi.org/10.3390/ijms14048093.
  23. Jockers R., Delagrange P., Dubocovich M.L., Markus R.P., Renault N., Tosini G., Cecon E., Zlotos D.P. Update on melatonin receptors: IUPHAR Review 20. Br. J. Pharmacol. 2016; 173 (18): 2702-25. https://doi.org/10.1111/bph.13536.
  24. Acuna-Castroviejo D., Escames G., Venegas C., Diaz-Casado M.E., Lima-Cabello E., Lopez L.C., Rosales-Corral S., Tan D-X., Reiter R.J. Extrapineal melatonin: sources, regulation, and potential functions. Cell. Mol. Life Sci. 2014; 71 (16): 29973025. https://doi.org/10.1007/s00018-014-1579-2
  25. Bates K. , Herzog E.D. Maternal-Fetal Circadian Communication During Pregnancy. Front. Endocrinol. (Lausanne). 2020; 11: 198. https://doi.org/10.3389/fendo.2020.00198
  26. Евсюкова И.И., Кветной И.М. Мелатонин и циркадианные ритмы в системе мать-плацента-плод. Мол. мед. 2018; 16 (6): 9-13. https://doi.org/10.29296/24999490-2018-06-02.
  27. Zitouni M., Masson-Pеvet M., Gauer F, Pеvet P. Influence of maternal melatonin on melatonin receptors in rat offspring. J. Neural Transm (Gen Sect] 1995; 100 (2): 111-22. https://doi.org/10.1007/BF01271534

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Концентрация МТ (пг/мл) в крови матерей здоровых и больных ГСД Примечание. * – p<0,001, достоверное отличие дневной экспрессии относительно уровня ночной экспрессии.

Скачать (13KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Концентрация МТ (пг/мл) в крови детей от здоровых (1) и больных ГСД матерей Примечание. * – p<0,001, достоверное отличие дневной экспрессии, относительно уровня ночной экспрессии.

Скачать (13KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Оптическая плотность экспрессии рецепторов МТ (y.e.) в буккальном эпителии здоровых (1-я группа) и больных ГСД матерей Примечание. * – p<0,001, достоверное отличие ночной экспрессии рецепторов мелатонина типа 2 относительно дневного уровня экспрессии рецепторов мелатонина типа 2.

Скачать (13KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Оптическая плотность (у.е.) экспрессии рецепторов МТ в буккальном эпителии детей от здоровых (1-я группа) и больных (ГСД) матерей Примечание. * – p<0,001, достоверное отличие ночной экспрессии рецепторов мелатонина типов 1 и 2, относительно дневного уровня экспрессии рецепторов мелатонина типа 1.

Скачать (12KB)
Метаданные

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах