МАРКЕРЫ ГАЛОГЕНИРУЮЩЕГО СТРЕССА И НЕТОЗА У БОЛЬНЫХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 2 ТИПА



Цитировать

Полный текст

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

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.