ВПЛИВ ПРОЗАПАЛЬНИХ ЦИТОКІНІВ НА ФУНКЦІОНУВАННЯ СИСТЕМИ L-AРГІНІН-NO У ХВОРИХ НА ЦУКРОВИЙ ДІАБЕТ І ТИПУ

О. П. Хаврона; Л. П. Білецька; М. Ю. Клюшта

doi:10.21802/artm.2025.2.34.86

Автор(и)

О. П. Хаврона Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, кафедра біологічної хімії, м. Львів, Україна https://orcid.org/0009-0002-0747-6354
Л. П. Білецька Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, кафедра біологічної хімії, м. Львів, Україна https://orcid.org/0000-0001-5073-924X
М. Ю. Клюшта Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького, кафедра ортопедичної стоматології, м. Львів, Україна https://orcid.org/0009-0006-6960-3901

DOI:

https://doi.org/10.21802/artm.2025.2.34.86

Ключові слова:

цукровий діабет І типу, L-Аргінін, нітроген оксид, індуцибельна NO-синтаза, прозапальні цитокіни

Анотація

У хворих на цукровий діабет (ЦД) І типу зростає функціональна активність імунних клітин, які беруть участь у запальному процесі. Ці клітини виробляють прозапальні цитокіни, що можуть пошкоджувати ендотелій судин. Система L-Аргінін-NO відіграє ключову роль у регуляції судинного тонусу та метаболічних процесів, включаючи інсулінову чутливість, тому метою нашої роботи було дослідити зв’язок між прозапальними цитокінами та функціонуванням системи L-Аргінін-NO у хворих ЦД І типу.

До дослідної групи увійшли 28 хворих на ЦД І типу. Рівень глікемії коливався в межах 8,4–10,3 ммоль/л. Контрольну групу склали 15 здорових осіб. У сироватці крові пацієнтів визначали концентрацію L-Аргініну, вміст стабільного метаболіту NO, активність іNOS. Рівень прозапальних цитокінів визначали імуноферментним методом (ІФА). Отримані результати обробляли статистично за допомогою програми STATISTICA 8.0.

Результати досліджень виявили у крові хворих на ЦД І типу достовірне підвищення активності іNOS на 635 %, зниження рівня L-Аргініну на 21 % та збільшення вмісту NO на 81 % відносно контролю.

Це супроводжувалось збільшенням рівня цитокінів першої лінії реагування IЛ-1β і ФНП-α порівняно з контрольною групою на 219% і 249% відповідно. Цитокіни першої лінії запускали цитокіновий каскад, що призводило до зростання IЛ-2 на 129 %, IЛ-6 на 30%, достовірного підвищення рівня IЛ-8 не спостерігалося, хоча була тенденція до його зростання.

Показано, що порушення балансу між прозапальними цитокінами та функціонуванням системи L-Аргініну-NO є важливим фактором, що сприяє розвитку хронічного запального процесу та оксидативного стресу у хворих на ЦД І типу. Отримані результати вказують на необхідність розробки нових терапевтичних підходів, спрямованих на корекцію порушень цитокінового профілю та відновлення функції системи L-аргінін-NO, що може допомогти знизити рівень запалення та покращити стан пацієнтів.

Завантажити

Дані для завантаження поки недоступні.

Посилання

Rodriguez-Calvo T, Richardson SJ, Pugliese A. Pancreas Pathology During the Natural History of Type 1 Diabetes. Curr Diab Rep. 2018; 18(11):124. DOI: https://doi.org/10.1007/s11892-018-1084-3 DOI: https://doi.org/10.1007/s11892-018-1084-3

Shchurko М, Lapovets N, Lapovets L, Akimova V, Bashta H, Lebed G, Martianova O, Stepas Yu, Pysarenko Ye, Bojkiv N. Cytokine profile and C-reactive protein level in patients with ischemic heart disease on the background of metabolic syndrome. Rom J Diabetes Nutr Metab Dis. 2021; 28(2):121-125. (SJR 0,15). DOI: https://doi.org/10.46389/rjd-2021-1019

Kaminitz A, Ash S, Askenasy N. Neutralization Versus Reinforcement of Proinflammatory Cytokines to Arrest Autoimmunity in Type 1 Diabetes. Clin Rev Allergy Immunol. 2017; 52(3):460-472. DOI: https://doi.org/10.1007/s12016-016-8587-y DOI: https://doi.org/10.1007/s12016-016-8587-y

Collier JJ, Sparer TE, Karlstad MD, Burke SJ. Pancreatic islet inflammation: an emerging role for chemokines. J Mol Endocrinol. 2017; 59(1):R33-R46. DOIU: https://doi.org/10.1530/JME-17-0042 DOI: https://doi.org/10.1530/JME-17-0042

Jhuma KA, Giasuddin AS, Hossain MS. Status of Serum Pro inflammatory Cytokines (IL-1, IL-6, TNF-α) and Anti-inflammatory Cytokines (IL-4, IL-10, IL-13) in Newly Diagnosed Bangladeshi Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Mymensingh Med J. 2023; 32(4):1149-1155. PMID: 37777914

Cieślak M, Wojtczak A, Cieślak M. Role of pro-inflammatory cytokines of pancreatic islets and prospects of elaboration of new methods for the diabetes treatment. Acta Biochim Pol. 2015; 62(1):15-21. DOI: https://doi.org/10.18388/abp.2014_853 DOI: https://doi.org/10.18388/abp.2014_853

Boarescu PM, Boarescu I, Pop RM, Roşian ŞH, Bocșan IC, Rus V, Mada RO, Popa ID, Neagu N, Bulboacă AE, Buzoianu AD, Bolboacă SD. Evaluation of Oxidative Stress Biomarkers, Pro-Inflammatory Cytokines, and Histological Changes in Experimental Hypertension, Dyslipidemia, and Type 1 Diabetes Mellitus. Int J Mol Sci. 2022; 23(3):1438. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23031438 DOI: https://doi.org/10.3390/ijms23031438

Lynnyk OM, Osadcha OI, Kozynets HP, Yanchiy IR, Shmatova OO, Boiarska GM. Features of the immune response formation to thermal trauma. Fiziologichnyi Zhurnal. 2021; 67(6):32-39. DOI: https://doi.org/10.15407/fz67.06.032 DOI: https://doi.org/10.15407/fz67.06.032

Ratter JM, Rooijackers HM, Tack CJ, Hijmans AG, Netea MG, de Galan BE, Stienstra R. Proinflammatory Effects of Hypoglycemia in Humans With or Without Diabetes. Diabetes. 2017; 66(4):1052-1061. DOI: https://doi.org/10.2337/db16-1091 DOI: https://doi.org/10.2337/db16-1091

Sumbayev VV, Yasinska ІМ. Аktuvnіst suntazy oksudy azoty za vpluvy DDT ta genisteiny. Visnik Odeskogo derzhavnogo universitety.2000;5(1):41-45.

Gayda GZ, Stasyuk NE, Gonchar MV. Metodu analizy L-Argininy. Biotechnologia acta. 2014;7(1):31-39. DOI: https://doi.org/10.15407/biotech7.01.031 DOI: https://doi.org/10.15407/biotech7.01.031

Green LC, David AW. Analysis of nitrate, nitrite and (15N) nitrate in biological fluids. Anal. Biochem. 1982; 126:131-138. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-2697(82)90118-X

Prolo C, Piacenza L, Radi R. Peroxynitrite: a multifaceted oxidizing and nitrating metabolite. Curr Opin Chem Biol. 2024; 80:102459. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2024.102459 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2024.102459

Piacenza L, Zeida A, Trujillo M, Radi R. The superoxide radical switch in the biology of nitric oxide and peroxynitrite. Physiol Rev. 2022; 102(4):1881-1906. DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00005.2022 DOI: https://doi.org/10.1152/physrev.00005.2022

Sirman YV, Savytskyi IV, Preys NI. Zmini aktivnosti indutsibelnoyi sintazi oksidu azotu pri eksperimentalniy diabetichniy retinopatiyi ta sposobah yiyi korektsiyi. Aktualni problemu sychasnoi meducinu. 2021; 3(75):208-214. DOI: https://doi.org/10.31718/2077–1096.21.3.208 DOI: https://doi.org/10.31718/2077-1096.21.3.208

Campbell-Thompson M, Fu A, Kaddis JS, Wasserfall C, Schatz DA, Pugliese A, Atkinson MA. Insulitis and β-Cell Mass in the Natural History of Type 1 Diabetes. Diabetes. 2016; 65(3):719-31. DOI: https://doi.org/10.2337/db15-0779 DOI: https://doi.org/10.2337/db15-0779

Smeets S, De Paep DL, Stangé G, Verhaeghen K, Van der Auwera B, Keymeulen B, Weets I, Ling Z, In't Veld P, Gorus F. Insulitis in the pancreas of non-diabetic organ donors under age 25 years with multiple circulating autoantibodies against islet cell antigens. Virchows Arch. 2021; 479(2):295-304. DOI: https://doi.org/10.1007/s00428-021-03055-z DOI: https://doi.org/10.1007/s00428-021-03055-z

Liu C, Feng X, Li Q, Wang Y, Li Q, Hua M. Adiponectin, TNF-α and inflammatory cytokines and risk of type 2 diabetes: A systematic review and meta-analysis. Cytokine. 2016; 86:100-109. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cyto DOI: https://doi.org/10.1016/j.cyto.2016.06.028

Kozynets HP, Osadcha OI, Lynnyk OM, Zhernov OA. Osoblivosti formuvannya sistemnoyi zapalnoyi vidpovidi u patsiyentiv u gostrij period opikovoyi hvorobi. Ukrainskui medichnui chasopus. 2022; 3(149):1-5. DOI: https://doi.org/10.32471/umj.1680-3051.149.229080 DOI: https://doi.org/10.32471/umj.1680-3051.149.229080

Boraschi D. What Is IL-1 for? The Functions of Interleukin 1. Across Evolution. Front Immunol. 2022; 13:872155. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.872155 DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.872155

Burke SJ, Updegraff BL, Bellich RM, Goff MR, Lu D, Minkin SC Jr, Karlstad MD, Collier JJ. Regulation of iNOS gene transcription by IL-1β and IFN-γ requires a coactivator exchange mechanism. Mol Endocrinol. 2013; 27(10):1724-42. DOI: https://doi.org/10.1210/me.2013-1159 DOI: https://doi.org/10.1210/me.2013-1159

Dhamodharan U, Viswanathan V, Krishnamoorthy E, Rajaram R, Aravindhan V. Genetic association of IL-6, TNF-α and SDF-1 polymorphisms with serum cytokine levels in diabetic foot ulcer. Gene. 2015; 565(1):62-7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.gene DOI: https://doi.org/10.1016/j.gene.2015.03.063

Kyiak Y, Fartushok N, Onyschuk Y, Fedevych Y, Bashta G. Рrofile of proinflammatory cytokines in type 1 diabetes mellitus, Fiziologichnyi Zhurnal. 2012; 58(5):65-69. DOI: https://doi.org/10.15407/fz58.05.065 DOI: https://doi.org/10.15407/fz58.05.065

Rutman AK, Negi S, Gasparrini M, Hasilo CP, Tchervenkov J, Paraskevas S. Immune Response to Extracellular Vesicles From Human Islets of Langerhans in Patients With Type 1 Diabetes. Endocrinology. 2018; 159(11):3834-3847. DOI: https://doi.org/10.1210/en.2018-00649 DOI: https://doi.org/10.1210/en.2018-00649

Brock C, Hansen CS, Karmisholt J, Møller HJ, Juhl A, Farmer AD, Drewes AM, Riahi S, Lervang HH, Jakobsen PE, Brock B. Liraglutide treatment reduced interleukin-6 in adults with type 1 diabetes but did not improve established autonomic or polyneuropathy. Br J Clin Pharmacol. 2019; 85(11):2512-2523. DOI: https://doi.org/10.1111/bcp.14063 DOI: https://doi.org/10.1111/bcp.14063

Sheikh-Ahmad M, Nakhleh A, Riskin A, Yovanovich E, Chen-Konak L, Reut M, Saiegh L. The correlation between testosterone, inflammation and cytokine status in type-2 diabetes men. Andrologia. 2022; 54(10):e14526. DOI: https://doi.org/10.1111/and.14526 DOI: https://doi.org/10.1111/and.14526