Грушко И.М. Динамика молекулярного паттерна плазмы крови

ДИНАМИКА МОЛЕКУЛЯРНОГО ПАТТЕРНА ПЛАЗМЫ КРОВИ ПРИ
МЕДЛЕННО ПРОГРЕССИРУЮЩЕМ АУТОИММУННОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ
У ВЗРОСЛЫХ НА ФОНЕ ИНСУЛИНОТЕРАПИИ
Грушко И.М., Сарвилина И.В., Макляков Ю.С., Криштопа А.В.
Южный научный центр Российской академии наук, г. Ростов-на-Дону, Россия
Ростовский государственный медицинский университет, г. Ростов-на-Дону,
Россия
Целью настоящей работы явилось исследование молекулярных
фармакологических эффектов инсулинов на основе динамической оценки
протеомного профиля плазмы крови пациентов с медленно прогрессирующим
аутоиммунным сахарным диабетом (СД, LADA, тип 1.5).
В исследование включено 24 пациента с СД LADA, тип 1.5 (средний
возраст
35,0±3,8
года),
принимавших
инсулинотерапию
по
интенсифицированному режиму и подразумевавшему введение инсулина
короткого действия (Хумулин R, Eli Lilly, США) в суточной дозе 18 ЕD±2 ED и
инсулина продленного действия дважды в день (Хумулин H, Eli Lilly, США) в
суточной дозе 20 ED±2ED.
Период возникновения потребности в
инсулинотерапии составил 3,5 года. Контрольная группа - 15 здоровых лиц.
Задачи исследования решались на основе следующих технологических
этапов: 1) получение плазмы крови пациентов с СД LADA, тип 1.5; 2) выделение
из плазмы крови молекул на основе методов аффинной хроматографии,
стандартных наборов для выделения гликопротеинов (Glyco Kit MB, Bruker,
США), префракционирования плазмы крови,
одно - и двумерного
электрофореза в полиакриламидном геле; 3) идентификация и оценка
динамики экспрессии специфичных молекул СД LADA, тип 1.5 на фоне
инсулинотерапии на основе время-пролетной масс-спектрометрии с лазерной
десорбционной ионизацией, программного обеспечения для протеомики и
масс-спектрометрии в интегрированной базе данных по протеомике.
Нами получен протеомный профиль плазмы крови пациентов с СД LADA,
тип 1.5. Протеомный профиль плазмы крови пациентов включал 11 постоянно
экспрессируемых ключевых белков, ответственных за формирование
патогенеза
заболевания
и
являющихся
рецепторами,
ферментами
метаболизма, факторами сигнальной трансдукции, ядерными рецепторами и
факторами транскрипции. Интенсивность экспрессии белков изменялась на
фоне инсулинотерапии следующим образом: снижалась интенсивность
экспрессии молекул межклеточной адгезии (ICAM1, p<0,01), растворимой
формы рецептора к фактору некроза опухоли альфа (TNF α) суперсемейства
1A (TNFRSF1A, p<0,01) при увеличении интенсивности экспрессии белкарецептора к инсулину (INSR, p<0,05) и рецептора к интерлейкину – 4 (IL4R,
p<0,01); увеличивалась интенсивность экспрессии
таких метаболических
ферментов, как карбоксипептидаза Z (CPZ, p<0,01), ангиотензинпревращающий фермент (ACE, p<0,01), а также секретируемых факторов –
ангиотензиногена (AGT, p<0,05), CC хемокинового лиганда 5 (CCL5, p<0,05),
трансформирующего фактора роста бета 1 (TGFβ1, p<0,05), TNF α (p<0,05),
эндотелиального фактора роста (VEGF, p<0,05).
Снижение интенсивности экспрессии TNFRSF1A, активируемого NFkappaB, на фоне интенсифицированного режима инсулинотерапии может
свидетельствовать об уменьшении активности апоптоза и воспаления, в том
числе, в поджелудочной железе и органах-мишенях при СД. Уменьшение
интенсивности экспрессии ICAM1 при приеме генно-инженерных инсулинов
различной длительности действия может отражать уменьшение активности
аутоиммунных процессов на уровне β-клеток островков поджелудочной железы.
Увеличение интенсивности экспрессии INSR может свидетельствовать об
усилении проведения сигнала от инсулина на уровне рецептор-клетка.
Повышение интенсивности IL4R на фоне приема инсулинов различной
продолжительности действия может свидетельствовать об эффективном
функционировании развития Т-хелперов, играющих существенную роль в
антиапоптотических процессах на уровне β-клеток островков поджелудочной
железы.
Неблагоприятными изменениями в молекулярном профиле плазмы крови
на фоне приема инсулина у данного контингента больных являются увеличение
интенсивности экспрессии CCL5, отражающее активацию лейкоцитарной
инфильтрации, в том числе, на уровне почек, а также параллельное повышение
интенсивности экпрессии CPZ 1, ACE, AGT, TGFβ1, VEGF, что может
свидетельствовать о прогрессировании осложнений СД LADA, тип 1.5. на
уровне кардиомиоцитов, эндотелиоцитов, гладкомышечных клеток сосудов.
Анализ биологической функции CPZ 1 показал, что при СД LADA, тип 1.5.
с возникновением потребности в инсулинотерапии данная молекула участвует
в Wnt - сигнальном пути на уровне β-клеток поджелудочной железы и
образовании проинсулина и инсулина.
Следовательно, оценка молекулярных эффектов интенсифицированного
режима
инсулинотерапии
у
пациентов
с
СД
LADA,
тип
1.5.
продемонстрировала наличие высокой интенсивности экспрессии биомолекул,
способствующих формированию дополнительных патологических путей
прогрессирования осложнений данного типа диабета.