МАРКЕРЫ ГАЛОГЕНИРУЮЩЕГО СТРЕССА И НЕТОЗА У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Миелопероксидаза (МПО) лейкоцитов катализирует образование активных форм галогенов, которые, окисляя и хлорируя биомолекулы, способствуют развитию галогенирующего стресса. МПО также является ключевым ферментом в составе нейтрофильных внеклеточных ловушек (НВЛ) при нетозе. Есть основания предполагать, что в условиях гипергликемии у больных сахарным диабетом 2 типа (СД2) развивается галогенирующий стресс и нетоз, которые способствуют прогрессированию этого заболевания и его осложнений.

Цель исследования – оценить содержание в крови больных СД2 маркеров галогенирующего стресса (МПО, хлорированного альбумина (ЧСА-Cl)) и нетоза (НВЛ).  

Материалы и методы. В исследование включали пациентов, имеющих ранее поставленный диагноз СД2. МПО и ЧСА-Cl регистрировали в плазме крови методом ИФА. Подсчет НВЛ производили с использованием светового микроскопа на стандартизованных мазках цельной крови, окрашенных по Романовскому. 

 Результаты. Показано, что в крови больных СД2 достоверно увеличивается по сравнению с группой здоровых добровольцев содержание МПО и ЧСА-Cl, что является признаком развития галогенирующего стресса. Вместе с тем в крови больных СД2 зарегистрировано достоверное увеличение концентрации НВЛ по сравнению с контрольной группой здоровых добровольцев, как в отсутствие активатора форбол-12-миристат-13-ацетата, ток и после его добавления в кровь, что свидетельствует об активации нетоза при СД2.

Заключение. Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что галогенирующий стресс, обусловленный чрезмерным увеличением концентрации/активности МПО в крови, сопровождает развитие СД2, способствуя прогрессированию этого заболевания и его осложнений.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Виктор Андреевич Иванов

ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБФ России

Email: vanov.va@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-4766-1386

М.н.с. Лаборатории Физико-химических методов исследований и анализа

Россия

Алексей Викторович Соколов

Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства; Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: biochemsokolov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9033-0537
SPIN-код: 7427-7395

д-р биол. наук, заведующий лабораторией биохимической генетики отдела молекулярной генетики, старший научный сотрудник отдела биофизики, профессор кафедры фундаментальных проблем медицины и медицинских технологий

Россия, Москва; Санкт-Петербург

Николай Петрович Горбунов

Институт экспериментальной медицины

Email: niko_laygo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4636-0565
SPIN-код: 6289-7281

научный сотрудник Отдела молекулярной генетики

Россия, Санкт-Петербург

Елена Владимировна Михальчик

ФНКЦ физико-химической медицины ФМБА России

Email: lemik2007@yandex.ru

Лилия Юрьевна Басырева

ФГБУ ФНКЦ ФХМ им. Ю.М. Лопухина ФМБА России

Email: basyreva@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5170-9824

Кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории физико-химических методов исследований и анализа.

Россия

Наталья Владимировна Галкина

Email: Galkina@RCPCM.ORG
ORCID iD: 0009-0006-5800-8015

Анна Петровна Галкина

Email: Buhubat@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-9076-4799

Яна Борисовна Хорошилова

Email: Khoroshilova@RCPCM.org
ORCID iD: 0009-0002-5595-2415

Татьяна Александровна Русакова

Email: Rusakova@RCPCM.org
ORCID iD: 0009-0006-9451-1291

Сергей Андреевич Гусев

Email: ser_gus@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0383-2649

д-р мед. наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории физико-химических методов исследований и анализа.

Олег Михайлович Панасенко

ФГБУ «Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины ФМБА»; ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: o-panas@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5245-2285
SPIN-код: 3035-6808

д-р биол. наук, профессор, заведующий отделом биофизики; старший научный сотрудник отдела медицинской физики 

Россия, Москва

Список литературы

  1. . Панасенко О.М., Сергиенко В.И. Галогенирующий стресс и его биомаркеры // Вестник Российской АМН. 2010. № 1. С. 27–39.
  2. 2. Панасенко О.М., Горудко И.В., Соколов А.В. Хлорноватистая кислота как предшественник свободных радикалов в живых системах // Успехи биологической химии. 2013. Т. 53, № 13. С. 195–244.
  3. 3. Панасенко О.М., Торховская Т.И., Горудко И.В., Соколов А.В. Роль галогенирующего стресса в атерогенной модификации липопротеинов низкой плотности // Успехи биологической химии. 2020. Т. 60. С. 75–122.
  4. 4. Панасенко О.М., Владимиров Ю.А., Сергиенко В.И. Свободнорадикальная пероксидация липидов, индуцированная активными формами галогенов. // Успехи биологической химии. 2024. Т. 64. С. 291-348.
  5. 5. Meeuwisse-Pasterkamp S.H., van der Klauw M.M., Wolffenbuttel B.H. Type 2 diabetes mellitus: prevention of macrovascular complications // Expert. Rev. Cardiovasc. Ther. 2008. Vol. 6, No. 3. P. 323-341. doi: 10.1586/14779072.6.3.323
  6. 6. John W.G., Lamb E.J. The Maillard or browning reaction in diabetes // Eye (Lond). 1993. Vol. 7. P. 230-237. doi: 10.1038/eye.1993.55
  7. 7. Singh К., Barden A., Mori T., Beilin L. Advanced glycation end-products: a review // Diabetologia. 2001. Vol. 44, No. 2. P. 129-146. doi: 10.1007/s001250051591
  8. 8. Twarda-Clapa A., Olczak A., Białkowska A.M., Koziołkiewicz M. Advanced glycation end-products (AGEs): formation, chemistry, classification, receptors, and diseases related to AGEs // Cells. 2022. Vol.11, No. 8. P. 1312. doi: 10.3390/cells11081312
  9. 9. Anderson M.M., Hazen S.L., Hsu F.F., Heinecke J.W. Human neutrophils employ the myeloperoxidase-hydrogen peroxide-chloride system to convert hydroxy-amino acids into glycolaldehyde, 2-hydroxypropanal, and acrolein. A mechanism for the generation of highly reactive alpha-hydroxy and alpha,beta-unsaturated aldehydes by phagocytes at sites of inflammation // J. Clin. Invest. 1997. Vol. 99, No. 3. P. 424-432. doi: 10.1172/JCI119176
  10. 10. Anderson M.M., Requena J.R., Crowley J.R., Thorpe S.R., Heinecke J.W. The myeloperoxidase system of human phagocytes generates Nepsilon-(carboxymethyl)lysine on proteins: a mechanism for producing advanced glycation end products at sites of inflammation // J. Clin. Invest. 1999. Vol. 104, No. 1. P. 103-113. doi: 10.1172/JCI3042
  11. 11. Piwowar A. Advanced oxidation protein products. Part I. Mechanism of the formation, characteristics and property // Pol. Merkur. Lekarski. 2010. Vol. 28, No. 164. P.166-169.
  12. 12. Klebanoff S.J. Myeloperoxidase: friend and foe // J. Leukoc. Biol. 2005. Vol. 77, No. 5. P. 598–625. doi: 10.1189/jlb.1204697
  13. 13. Thiam H.R., Wong S.L., Wagner D.D., Waterman C.M. Cellular mechanisms of NETosis // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2020. Vol. 36, No. 1. P. 191–218. doi: 10.1146/annurev-cellbio-020520-111016
  14. 14. Metzler K.D. Myeloperoxidase is required for neutrophil extracellular trap formation: implications for innate immunity // Blood. 2011. Vol. 117, No. 3. P. 953–959. doi: 10.1182/blood-2010-06-290171
  15. 15. Gorudko I.V., Grigorieva D.V., Shamova E.V. et al. Hypohalous acid-modified human serum albumin induces neutrophil NADPH oxidase activation, degranulation, and shape change // Free Radic. Biol. Med. 2014. Vol. 68. P. 326- 334. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2013.12.023
  16. 16. Басырева Л.Ю., Шмелёва Е.В., Вахрушева Т.В. и др. Сывороточный альбумин, модифицированный хлорноватистой кислотой, вызывает нетоз в цельной крови ex vivo и изолированных нейтрофилах // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2024. Т. 177, №2. С. 160-166. doi: 10.47056/0365-9615-2024-177-2-160-166
  17. 17. Михальчик Е.В., Максимов Д.И., Островский Е.М. и др. Нейтрофилы как источник факторов, увеличивающих продолжительность фазы воспаления раневого процесса у больных сахарным диабетом 2-го типа // Биомедицинская химия. 2018. Т. 64, № 5. С. 433-438. DOI: 10.18097/ PBMC20186405433
  18. 18. Giovenzana A., Carnovale D., Phillips B., Petrelli A., Giannoukakis N. Neutrophils and their role in the aetiopathogenesis of type 1 and type 2 diabetes // Diabetes Metab. Res. Rev. 2022. Vol. 38, No. 1. P. e3483. doi: 10.1002/dmrr.3483
  19. 19. Basyreva L.Y., Vakhrusheva T.V., Letkeman Z.V. et al. Effect of vitamin D3 in combination with omega-3 polyunsaturated fatty acids on NETosis in type 2 diabetes mellitus patients // Oxid. Med. Cell. Longev. 2021. Vol. 2021. P. 8089696. doi: 10.1155/2021/8089696
  20. 20. Ghoshal K., Das S., Aich K. et al. A novel sensor to estimate the prevalence of hypochlorous (HOCl) toxicity in individuals with type 2 diabetes and dyslipidemia // Clinica Chimica Acta. 2016. Vol. 458. P. 144–153. doi: 10.1016/j.cca.2016.05.006
  21. 21. Rovira-Llopis S., Rocha M., Falcon R. et al. Is myeloperoxidase a key component in the ROS-induced vascular damage related to nephropathy in type 2 diabetes? // Antioxid. Redox Signal. 2013. Vol. 19, No 13. P. 1452-1458. doi: 10.1089/ars.2013.5307
  22. 22. Wiersma J.J., Meuwese M.C., van Miert J.N. et al. Diabetes mellitus type 2 is associated with higher levels of myeloperoxidase // Med. Sci. Monit. 2008. Vol. 14, No. 8. P. CR406-410.
  23. 23. Горудко И.В., Костевич А.В.., Соколов А.В. и др. Повышенная активность миелопероксидазы – фактор риска ишемической болезни сердца у больных сахарным диабетом // Биомедицинская химия. 2012. Т. 58, № 4. С. 475–484. doi: 10.18097/pbmc20125804475
  24. 24. Moldoveanu E., Tanaseanu C., Tanaseanu S. et al. Plasma markers of endothelial dysfunction in type 2 diabetics // Eur. J. Intern. Med. 2006. Vol. 17, No. 1. P. 38–42. doi: 10.1016/j.ejim.2005.09.015
  25. 25. Gómez-García A., Rodríguez M.R., Gómez-Alonso C., Ochoa D.YR., Alvarez-Aguilar C. Myeloperoxidase is associated with insulin resistance and inflammation in overweight subjects with first-degree relatives with type 2 diabetes mellitus // Diabetes Metab. J. 2015. Vol. 39, No. 1. P.59–65. doi: 10.4093/dmj.2015.39.1.59
  26. 26. Sato N., Shimizu H., Suwa K. et al. MPO activity and generation of active O2 species in leukocytes from poorly controlled diabetic patients // Diabetes Care. 1992. Vol. 15, No. 8. P. 1050–1052. doi: 10.2337/diacare.15.8.1050
  27. 27. Uchimura K., Nagasaka A., Hayashi R. et al. Changes in superoxide dismutase activities and concentrations and myeloperoxidase activities in leukocytes from patients with diabetes mellitus // J. Diabetes Complications. 1999. Vol. 13, No. 5-6. P. 264–270. doi: 10.1016/s1056-8727(99)00053-7
  28. 28. de Souza Ferreira C., Araújo T.H., Ângelo M.L. et al. Neutrophil dysfunction induced by hyperglycemia: modulation of myeloperoxidase activity // Cell Biochem. Funct. 2012. Vol. 30, No. 7. P. 604–610. doi: 10.1002/cbf.2840
  29. 29. Соколов А.В., Костевич В.А., Горбунов Н.П. и др. Связь между активной миелопероксидазой и хлорированным церулоплазмином в плазме крови пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями // Медицинская иммунология. 2018. Т. 20, № 5. С. 699–710. doi: 10.15789/1563-0625-2018-5-699-710
  30. 30. Луценко В.Е., Григорьева Д.В., Горудко И.В. и др. Целестиновый синий B – зонд для регистрации продукции хлорноватистой кислоты и HOCl-модифицированных белков // Медицинский академический журнал. 2019. Т. 19, № 2. С. 63–71. doi: 10.17816/MAJ19263-71
  31. 31. Чурашова И.А., Соколов А.В., Костевич В.А. и др. Изучение соотношения миелопероксидазы и холестерина липопротеинов высокой плотности у пациентов с артериальной гипертензией и хронической ишемической болезнью сердца // Медицинский академический журнал. 2021. Т. 21, № 2. С. 63–73. doi: 10.17816/MAJ71486
  32. 32. Hu M.L. Measurement of protein thiol groups and glutathione in plasma // Methods Enzymol. 1994. Vol. 233. P. 380-385. doi: 10.1016/s0076-6879(94)33044-1
  33. 33. Гаврилова А.Р., Хмара Н.Ф. Определение активности глутатионпероксидазы эритроцитов при насыщающих концентрациях субстрата // Лабораторное дело. 1986. Т. 12. С. 721–724
  34. 34. Карпищенко А.И. Медицинское лабораторные технологии (в 2-х томах) / Под редакцией Карпищенко А.И. Санкт-Петербург: Интермедика; 1999. Т. 2. С. 23–24.
  35. 35. Samygina V.R., Sokolov A.V., Bourenkov G. et al. Ceruloplasmin: macromolecular assemblies with iron-containing acute phase proteins // PLoS One. 2013. Vol. 8, No 7. P. e67145. doi: 10.1371/journal.pone.0067145
  36. 36. Панасенко О.М., Чеканов А.В., Власова И.И. и др. Влияние церулоплазмина и лактоферрина на хлорирующую активность лейкоцитарной миелопероксидазы. Изучение методом хемилюминесценции // Биофизика. 2008. Т.53. № 4, С. 573–581.
  37. 37. Sokolov A.V., Ageeva K.V., Pulina M.O. et al. Ceruloplasmin and myeloperoxidase in complex affect the enzymatic properties of each other // Free Radic. Res. 2008. Vol. 42, No 11-12. P. 989–998. doi: 10.1080/10715760802566574
  38. 38. Akkuş I, Kalak S, Vural H. et al. Leukocyte lipid peroxidation, superoxide dismutase, glutathione peroxidase and serum and leukocyte vitamin C levels of patients with type II diabetes mellitus // Clin. Chim. Acta. 1996. Vol. 244, No 2. P. 221–227. doi: 10.1016/0009-8981(96)83566-2
  39. 39. Ergin M., Aydin C., Yurt E.F., Cakir B., Erel O. The variation of disulfides in the progression of type 2 diabetes mellitus // Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes. 2020. Vol. 128, No. 2. P. 77–81. doi: 10.1055/s-0044-100376

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор,


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.