Изучение взаимосвязи концентраций меди и цинка в сыворотке крови с маркерами воспаления

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Введение. По современным представлениям, воспалительный процесс является одним из ключевых звеньев в развитии сердечно-сосудистых, аутоиммунных, неврологических, онкологических заболеваний, а также метаболического синдрома, осложнений сахарного диабета, патологий дыхательной системы. Реализация нормального воспалительного ответа требует метаболических и клеточных ресурсов, функциональности ферментативных и антиоксидантных систем, что, в свою очередь, зависит от обеспеченности организма макро- и микроэлементами. Исследования показали, что цинк и медь являются одними из основных элементов, связанных с воспалением.

Цель исследования – рассмотреть взаимосвязи концентраций меди и цинка сыворотки крови с маркерами воспаления.

Материал и методы. В исследовании рассмотрены корреляции между концентрациями меди и цинка сыворотки крови и различными показателями воспаления у 1153 человек в возрасте от 18 до 86 лет. У обследованных были определены концентрации С-реактивного белка (СРБ), СОЭ, ферритина, церулоплазмина, лейкоцитов, нейтрофилов, фибриногена, мочевой кислоты, меди, цинка. Микроэлементы сыворотки крови были измерены методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, остальные показатели были определены стандартными методами. Проведен корреляционный анализ с использованием коэффициента Спирмена.

Результаты. Наиболее сильные статистически значимые корреляции (p<0,05) были обнаружены между медью и церулоплазмином (r=0,612), а также между медью и СРБ (r=0,474) и СОЭ (r=0,421). Медь и цинк сыворотки крови показали статистически значимые, но слабые корреляции с большинством маркеров воспаления.

Заключение. Исследование показало наличие статистически значимых умеренных, средних и слабых корреляций концентраций меди и цинка сыворотки крови с маркерами воспаления, что обусловлено множеством промежуточных процессов и посреднических метаболических реакций между данными показателями.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Галина Дмитриевна Морозова

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: morozova0826@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-8600-902X

младший научный сотрудник

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Евгения Дмитриевна Намиот

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)

Email: enamiot@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3725-6360

студентка

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Елена Валерьевна Рылина

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет); ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»

Email: hellch@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9375-309X

ведущий научный сотрудник ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет); доцент ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», кандидат фармацевтических наук

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2; 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Татьяна Викторовна Коробейникова

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет); ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»

Email: korobeynikova_t_v@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-1373-6354

заведующая лабораторией молекулярной диетологии ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет); доцент ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», кандидат технических наук

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2; 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Анна Алексеевна Цибулина

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет)

Email: anna1268@mail.ru
ORCID iD: 0009-0002-0165-5183

студентка

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Арсений Русланович Садыков

Лаборатория метаболомной диагностики

Email: arsenysadykov91@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1269-0427

аналитик данных лаборатории метаболомной диагностики

Россия, 117630, Москва, Старокалужское шоссе, д. 63

Василий Викторович Юрасов

ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»; Лаборатория метаболомной диагностики

Email: v.yurasov@lab4p.ru
ORCID iD: 0000-0002-2320-9806

медицинский директор лаборатории метаболомной диагностики, старший преподаватель кафедры медицинской элементологии ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», кандидат медицинских наук

Россия, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6; 117630, Москва, Старокалужское шоссе, д. 63

Анатолий Викторович Скальный

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет); ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»

Email: skalny.sport@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7838-1366

директор Центра биоэлементологии и экологии человека, ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский Университет), заведующий кафедрой медицинской элементологии ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов», доктор медицинских наук, профессор

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2; 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Список литературы

  1. Barbu E., Popescu M.R., Popescu A.C., Balanescu S.M. Inflammation as A Precursor of Atherothrombosis, Diabetes and Early Vascular Aging. Int J. Mol. Sci. 2022; 23 (2): 963. doi: 10.3390/ijms23020963.
  2. Xie J., Van Hoecke L., Vandenbroucke R.E. The Impact of Systemic Inflammation on Alzheimer's Disease Pathology. Front Immunol. 2022; 12: 796867. doi: 10.3389/fimmu.2021.796867.
  3. Nelson D.L., Michael M.C. Lehninger Principles of Biochemistry. 7th ed., W.H. Freeman. 2017.
  4. Максимчук Т.П., Скальный А.В., Радыш И.В. Бионеорганическая химия с основами медицинской элементологии: учебник. М.: Российский ун-т дружбы народов. 2019; 624. [Maksimchuk T.P., Skalnyj A.V., Radysh I.V. Bioinorganic chemistry with the basics of medical elementology: a textbook. Rossijskij un-t druzhby narodov. 2019; 624 (in Russian)]
  5. Meng H., Ruan J., Yan Z., Chen Y., Liu J., Li X., Meng F. New Progress in Early Diagnosis of Atherosclerosis. Int J. Mol. Sci. 2022; 23 (16): 8939. doi: 10.3390/ijms23168939.
  6. Gardner D.S., Allen J.C., Goodson D., Harvey D., Sharman A., Skinner H., Szafranek A., Young J.S. Bailey E.H., Devonald M.A. Urinary Trace Elements Are Biomarkers for Early Detection of Acute Kidney Injury. Kidney Int Rep. 2022; 7 (7): 1524–38. doi: 10.1016/j.ekir.2022.04.085.
  7. Vorotnikov A.V., Stafeev I.S., Menshikov M.Y., Shestakova M.V., Parfyonova Y.V. Latent Inflammation and Defect in Adipocyte Renewal as a Mechanism of Obesity-Associated Insulin Resistance. Biochemistry (Mosc). 2019; 84 (11): 1329–45. doi: 10.1134/S0006297919110099.
  8. Al-Saleh I., Alrushud N., Alnuwaysir H., Elkhatib R., Shoukri M., Aldayel F., Bakheet R., Almozaini M. Essential metals, vitamins and antioxidant enzyme activities in COVID-19 patients and their potential associations with the disease severity. Biometals. 2022; 35 (1): 125–45. doi: 10.1007/s10534-021-00355-4.
  9. Scassellati C., Bonvicini C., Benussi L., Ghidoni R., Squitti R. Neurodevelopmental disorders: Metallomics studies for the identification of potential biomarkers associated to diagnosis and treatment. J. Trace Elem Med. Biol. 2020; 60: 126499. doi: 10.1016/j.jtemb.2020.126499.
  10. Skalny A.V., Aschner M., Tinkov A.A. Zinc. Adv Food Nutr Res. 2021; 96: 251–310. doi: 10.1016/bs.afnr.2021.01.003.
  11. Kim B., Lee W.W. Regulatory Role of Zinc in Immune Cell Signaling. Mol Cells. 2021; 44 (5): 335–41. doi: 10.14348/molcells.2021.0061.
  12. Olechnowicz J., Tinkov A., Skalny A., Suliburska J. Zinc status is associated with inflammation, oxidative stress, lipid, and glucose metabolism. J. Physiol Sci. 2018; 68 (1): 19–31. doi: 10.1007/s12576-017-0571-7.
  13. Scheiber I., Dringen R., Mercer J.F. Copper: effects of deficiency and overload. Met Ions Life Sci. 2013; 13: 359–87. doi: 10.1007/978-94-007-7500-8_11.
  14. Davalli P., Mitic T., Caporali A., Lauriola A., D'Arca D. ROS, Cell Senescence, and Novel Molecular Mechanisms in Aging and Age-Related Diseases. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 3565127. doi: 10.1155/2016/3565127.
  15. Ridker P.M., Silvertown J.D. Inflammation, C-reactive protein, and atherothrombosis. J. of periodontology. 2008; 79: 1544–51. doi: 10.1902/jop.2008.080249
  16. Pepys M.B., Hirschfield, G.M. C-reactive protein: a critical update. The J. of clinical investigation. 2003; 111 (12): 1805–12. doi: 10.1172/JCI18921
  17. Shrivastava A.K., Singh H.V., Raizada A., Singh S.K. C-reactive protein, inflammation and coronary heart disease. The Egyptian Heart J. 2015; 67 (2): 89–97. doi: 10.1016/j.ehj.2014.11.005
  18. Dong J., Wang X., Xu C., Gao M., Wang S., Zhang J., Tong H., Wang L., Han Y., Cheng N., Han Y. Inhibiting NLRP3 inflammasome activation prevents copper-induced neuropathology in a murine model of Wilson’s disease. Cell death & disease. 2021; 12 (1): 87. doi: 10.1038/s41419-021-03397-1
  19. Bui V.Q., Stein A.D., DiGirolamo A.M., Ramakrishnan U., Flores-Ayala R.C., Ramirez-Zea M., Grant F.K., Villalpando S., Martorell R. Associations between serum C-reactive protein and serum zinc, ferritin, and copper in Guatemalan school children. Biological trace element research. 2012; 148: 154–60. doi: 10.1007/s12011-012-9358-0
  20. Luojus M.K., Lehto S.M., Tolmunen T., Elomaa A.P., Kauhanen J. Serum copper, zinc and high-sensitivity C-reactive protein in short and long sleep duration in ageing men. J of Trace Elements in Medicine and Biology. 2015; 32: 177–82. doi: 10.1016/j.jtemb.2015.07.008
  21. Devanarayanan S., Nandeesha H., Kattimani S., Sarkar S., Jose J. Elevated copper, hs C-reactive protein and dyslipidemia in drug free schizophrenia: relation with psychopathology score. Asian journal of psychiatry. 2016; 24: 99–102. doi: 10.1016/j.ajp.2016.08.025
  22. Prasad A.S. Zinc is an antioxidant and anti-inflammatory agent: its role in human health. Frontiers in nutrition. 2014; 1: 14. doi: 10.3389/fnut.2014.00014
  23. Jarosz M., Olbert M., Wyszogrodzka G., Młyniec K., Librowski T. Antioxidant and anti-inflammatory effects of zinc. Zinc-dependent NF-κB signaling. Inflammopharmacology. 2017; 25: 11–24. doi: 10.1007/s10787-017-0309-4
  24. Foster M., Samman S. Zinc and regulation of inflammatory cytokines: implications for cardiometabolic disease. Nutrients. 2012; 4 (7): 676–94. doi: 10.3390/nu4070676
  25. Haase H., Ober-Blobaum J.L., Engelhardt G., Hebel S., Heit A., Heine H., Rink L. Zinc signals are essential for lipopolysaccharide-induced signal transduction in monocytes. The J. of Immunology. 2008; 181 (9): 6491–502. doi: 10.4049/jimmunol.181.9.6491
  26. Gammoh N.Z., Rink L. Zinc in infection and inflammation. Nutrients. 2017; 9 (6): 624. doi: 10.3390/nu9060624
  27. Sharma V.K., Tumbapo A., Pant V., Aryal B., Shrestha S., Yadav B.K., Tuladhar E.T., Bhattarai A., Raut M. Ceruloplasmin, a potential marker for glycemic status and its relationship with lipid profile in Type II diabetes mellitus. Asian J. Med. Sci. 2018; 9 (2): 13–8. doi: 10.3126/ajms.v9i2.19003
  28. Nobili V., Siotto M., Bedogni G., Ravà L., Pietrobattista A., Panera N., Alisi A., Squitti R. Levels of serum ceruloplasmin associate with pediatric nonalcoholic fatty liver disease. J of pediatric gastroenterology and nutrition. 2013; 56 (4): 370–5. doi: 10.1097/MPG.0b013e31827aced4.
  29. Arenas de Larriva A.P., Limia-Pérez L., Alcalá-Diaz J.F., Alonso A., López-Miranda J., Delgado-Lista J. Ceruloplasmin and coronary heart disease–a systematic review. Nutrients. 2020; 12 (10): 3219. doi: 10.3390/nu12103219
  30. Louro M.O., Cocho J.A., Mera A., Tutor J.C. Immunochemical and enzymatic study of ceruloplasmin in rheumatoid arthritis. J of trace elements in medicine and biology. 2000; 14 (3): 174–8. doi: 10.1016/S0946-672X(00)80007-3
  31. Sandstead H.H. Requirements and toxicity of essential trace elements, illustrated by zinc and copper. The Am. J. of clinical nutrition. 1995; 61 (3): 621–4. doi: 10.1093/ajcn/61.3.621S
  32. Jensen T., Kierulf P., Sandset P.M., Klingenberg O., Joø G.B., Godal H.C., Skjønsberg O.H. Fibrinogen and fibrin induce synthesis of proinflammatory cytokines from isolated peripheral blood mononuclear cells. Thrombosis and haemostasis. 2007; 97 (05): 822–9. doi: 10.1160/TH07-01-0039
  33. Davalos D., Akassoglou K. Fibrinogen as a key regulator of inflammation in disease. Seminars in immunopathology. 2012; 34: 43–62. doi: 10.1007/s00281-011-0290-8
  34. Lu P.P., Liu J.T., Liu N., Guo F., Ji Y.Y., Pang X. Pro-inflammatory effect of fibrinogen and FDP on vascular smooth muscle cells by IL-6, TNF-α and iNOS. Life sciences. 2011; 88 (19–20): 839–45. doi: 10.1016/j.lfs.2011.03.003
  35. Sitrin R.G., Pan P.M., Srikanth S., Todd R.F. Fibrinogen activates NF-κB transcription factors in mononuclear phagocytes. The J. of Immunology. 1998; 161 (3): 1462–70.
  36. Malek F., Spacek R., Polasek R., Karel I. Relation between levels of acute phase proteins and copper and the parameters of systolic and diastolic left ventricular function in patients with chronic heart failure. Casopis Lekaru Ceskych. 2002; 141 (14): 456–9.
  37. Zhou S., Zhang F., Chen F., Li P., He Y., Wu J., Dong L., Wang C., Wang X., Zhang W., Sun W. Micronutrient level is negatively correlated with the neutrophil-lymphocyte ratio in patients with severe COVID-19. Int. J. of clinical practice. 2022; 2022. doi: 10.1155/2022/6498794
  38. Bui V.Q., Stein A.D., DiGirolamo A.M., Ramakrishnan U., Flores-Ayala R.C., Ramirez-Zea M., Grant F.K., Villalpando S., Martorell R. Associations between serum C-reactive protein and serum zinc, ferritin, and copper in Guatemalan school children. Biological trace element research. 2012; 148: 154–60. doi: 10.1007/s12011-012-9358-0
  39. Elsaadany E., Amin S., Abdel-Hafez M., El Amrousy D., Kasem S., Abd Elaziz D., Shawky D. Study of Serum Ferritin, Zinc, and Copper Levels in Children With Helicobacter pylori Gastritis and the Effect of the Treatment. J of Pediatric Gastroenterology and Nutrition. 2022; 75 (5): 88–93. doi: 10.1097/MPG.0000000000003585
  40. Jiang T., Xie D., Wu J., He H., Wang H., Wang N., Zhu Z., Wang Y., Yang T. Association between serum copper levels and prevalence of hyperuricemia: a cross-sectional study. Scientific Reports. 2020; 10 (1): 8687. doi: 10.1038/s41598-020-65639-0.
  41. Li L.Z., Zhou G.X., Li J., Jiang W., Liu B.L., Zhou W. Compounds containing trace element copper or zinc exhibit as potent hyperuricemia inhibitors via xanthine oxidase inactivation. J. of Trace Elements in Medicine and Biology. 2018; 49: 72–8. doi: 10.1016/j.jtemb.2018.04.019

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Данный сайт использует cookie-файлы

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

О куки-файлах