АКТИВНІСТЬ КАТЕПСИНІВ В, L, Н У ПЛАЗМІ КРОВІ ПАЦІЄНТІВ ІЗ ХРОНІЧНИМИ ДИФУЗНИМИ ЗАХВОРЮВАННЯМИ ПЕЧІНКИ
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2020.v.i1.11052Ключові слова:
катепсини B, H, L, α1-антитрипсин, α2-макроглобулін, хронічні дифузні захворювання печінки, серологічні біомаркери фіброзуАнотація
Вступ. Для діагностики гістологічних стадій хронічних дифузних захворювань печінки поряд із трепанобіопсією широко використовують плазмові маркери.
Мета дослідження – визначити активність цистеїнових катепсинів В, L, H і вміст інгібіторів протеолізу α1-антитрипсину та α2-макроглобуліну в плазмі крові пацієнтів із хронічними дифузними захворюваннями печінки невірусної етіології.
Методи дослідження. Об’єкт дослідження – плазма крові пацієнтів із хронічними дифузними захворюваннями печінки (n=51) віком 28–60 років, які перебували на стаціонарному лікуванні у відділенні захворювань печінки та підшлункової залози Інституту гастроентерології НАМН України. Контрольну групу становили здорові волонтери (n=15) віком від 25 до 52 років. Активність катепсинів В, L, Н визначали відносно N-α-бензоїл-DL-аргінін-4-нітроанілід гідрохлориду, азоказеїну, окситоцину відповідно. Для визначення вмісту інгібіторів у плазмі крові як субстрат використовували розчин N-α-бензоїл-DL-аргінін-4-нітроанілід гідрохлориду.
Результати й обговорення. Порівняно з групою практично здорових донорів статистично значущі відмінності зафіксовано в таких групах: у пацієнтів із стеатогепатитом активність катепсину В зростала на 26,7 %, а рівень α2-макроглобуліну знижувався на 30,7 %; у хворих на хронічний вірусний гепатит з переходом у цироз активність катепсину В підвищувалась на 43,8 %, активність катепсину H зменшувалась на 35,0 %, а вміст α2-макроглобуліну, навпаки, збільшувався на 71,5 %; у пацієнтів із стеатогепатозом активність катепсинів L та H знижувалась на 22,1 і 25,0 % відповідно, а концентрація α1-антитрипсину зростала на 19,30 %.
Висновок. Визначення рівня інгібіторів разом з активністю цистеїнових катепсинів у плазмі крові можна запропонувати як неінвазивні маркери при хронічних дифузних захворюваннях печінки невірусної етіології.
Посилання
Didenko, V.І. (2013). Sovremennye metody opredeleniya fibroza pecheny [Modern methods for determining liver fibrosis]. Chelovek i lekarstvo. Biomedytsynskaya khimiya – Human and Medicine. Biomedical Chemistry, 13 (29), 84-89 [in Russian].
Didenko,V.І., Klenіna, І.A., & Oshmyanska, N.Y. (2014). Morfologicheskaya i biokhimicheskaya otsenka progressyrovaniya khronicheskogo gepatita assotsyyrovannogo s virusom “C” [Morphological and biochemical assessment of the progression of chronic hepatitis associated with the virus “C”]. Hastroenterolohiia: zbirnyk naukovykh statei – Gastroenterology: Collection of Scientific Articles, 2 (52), 37-41 [in Russian].
Nallagangula, K.S., Nagaraj, S. K., Venkataswamy, L., & Chandrappa, M. (2017). Liver fibrosis: a compilation on the biomarkers status and their significance during disease progression. Future Sci., OA, 4 (1).
DОІ: 10.4155 / fsoa-2017-0083 DOI: https://doi.org/10.1002/cssc.201701266
Chundru, S., Kalb, B., Arif-Tiwari, H., Sharma, P., Costello, J., & Martin, C.R. (2014). MRI of diffuse liver disease: characteristics of acute and chronic diseases. Diagnostic and Interventional Radiology, 20 (3), 200-208. DOI: 10.5152/ dir.2014.13170 DOI: https://doi.org/10.5152/dir.2014.13170
Fiore, V., Hagood, J., & Barker, Т. (2018). αvβ3 Integrin drives fibroblast contraction and strain stiffening of soft provisional matrix during progressive fibrosis. JCI Insight, 3 (20), 97597. DOI: 10.1172/jci.insight.97597 DOI: https://doi.org/10.1172/jci.insight.97597
Manchanda, M., Das, P., Gahlot, G.P., Singh, R., Roeb, E., Roderfeld, M., … Chauhan, S.S. (2017). Cathepsin L and B as рotential markers for liver fibrosis: insights from patients and experimental models. Clinical and Translational Gastroenterology, 8 (6), 99. DOI: 10.1038/ctg.2017.25
Yang, Z., Liu, Y., Qin, L., Wu, P., Xia, Z., Luo, M., … Han, Y. (2017). Cathepsin H – mediated degradation of HDAC4 for matrix metalloproteinase expression in hepatic stellate cells: implications of epigenetic suppression of matrix metalloproteinases in fibrosis through stabilization of class IIa histone deacetylases. The American Journal of Pathology, 187 (4), 781-797. DOI: 10.1016/j.ajpath.2016.12.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2016.12.001
Tan, G., Liu, Q., Tang, X., Kang, T., Li, Y., Lu, J., … Tang, F. (2016). Diagnostic values of serum cathepsin B and D in patients with nasopharyngeal carcinoma. BMC Cancer, 16, 241. DOI: 10.1186/s12885-016-2283-4 DOI: https://doi.org/10.1186/s12885-016-2283-4
Liu, W.L., Liu, D., Cheng, K., Liu, Y.J., Xing, S., Chi, P.D., … Zhang, G. (2016). Evaluating the diagnostic and prognostic value of circulating cathepsin S in gastric cancer. Oncotarget, 7 (19), 28124-28138. DOI: 10.18632/oncotarget.8582. DOI: https://doi.org/10.18632/oncotarget.8582
Ellen, L., Mitchell, & Khan, Z. (2017). Liver disease in alpha-1 antitrypsin deficiency: Current approaches and future directions. Current Pathobiology Reports, 5 (3), 243-252. DOI: 10.1007/s40139-017-0147-5 DOI: https://doi.org/10.1007/s40139-017-0147-5
Fairbanks, K.D., & Tavill, A.S. (2008). Liver disease in alpha 1-antitrypsin deficiency: a review. American Journal of Gastroenterology, 103 (8), 2136-2141. DOI: 10.1111/j.1572-0241.2008.01955.x. DOI: https://doi.org/10.1111/j.1572-0241.2008.01955.x
Bradshaw, R.S., Ericsson, L.H., & Walsh, K.A. (1969). The amino acid sequence of bovine carboxypeptidase. Proceedings of the National Academy of Sciences, 63 (4), 1389-1394. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.63.4.1389
Bradford, M.M. (1976). A rapid and sensitive method for the quantification of microgramme quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, 72, 248-254. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-2697(76)90527-3
Schlisterman, E.F., Perkins, N.J., & Liu A. (2005). Optimal cut-point and it's corresponding youden index to discriminate individuals using pooled blood samples. Epidemiology, 16, 73-81. DOI: https://doi.org/10.1097/01.ede.0000147512.81966.ba
Dolgikh, A.V., Netronina, O.V., Maslak, A.S., & Abraymova, O.V. (2018). Genetichesky determinirovanye osobenosti vvliyaniya molekulyarnoy struktury otdelnykh izoform fibronektna na patogenicheskoy znachymye protsesy metabolizma v organizme (obzor literatury) [Genetically determined features of the influence of the molecular structure of individual fibronectin isoforms on pathogenically significant metabolic processes in the body (literature review)]. Laboratornaya diagnostika. Vostochnaya Yevropa – Laboratory Diagnostics. Eastern Europe, 7 (3), 342-359 [in Russian].
Turk, V., Stoka, V., Vasiljeva, O., Renko, M., Sun, T., Turk, B., & Turk, D. (2012). Cysteine cathepsins: From structure, function and regulation to new frontier. Biochimica et Biophysica Acta, 1824 (1), 68-88.
DOI: 10.1016/j.bbapap.2011.10.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2011.10.002
Hernandez-Gea, V., & Friedman, S.L. (2011). Pathogenesis of liver fibrosis. Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease, 6, 425-456. DOI: 10.1146/annurev-pathol-011110-130246. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev-pathol-011110-130246
Novinec, М., Lenarčič, В., & Turk, В. (2014). Cysteine cathepsin activity regulation by glycosaminoglycans. BioMed. Research International, 2, 309718-309719. DOI: 10.1155/2014/309718 DOI: https://doi.org/10.1155/2014/309718
López-Guisa, J.M., Cai, X., Collins, S.J., Yamaguchi, I., Okamura, D.M., Bugge, T.H., … Eddy, A.A. (2012). Mannose receptor 2 attenuates renal fibrosis. Journal of the American Society of Nephrology, 23 (2), 236-251. DOI: 10.1681/ASN.2011030310 DOI: https://doi.org/10.1681/ASN.2011030310
Manchanda, M., Das, P., Gahlot, G.P., Singh, R., Roeb, E., Roderfeld, M., … Chauhan, S.S. (2017). Cathepsin L and B as рotential markers for liver fibrosis: insights from patients and experimental models. Clinical and Translational Gastroenterology, 8 (6), 99.
DOI: 10.1038/ctg.2017.25 DOI: https://doi.org/10.1038/ctg.2017.25
Teckman, J.H., & Blomenkamp K.S. (2017). Pathophysiology of alpha-1 antitrypsin deficiency liver disease. Alpha-1 antitrypsin deficiency, methods and protocols. Part of the Methods in Molecular Biology, 1639, 1-8. DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7163-3_1 DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4939-7163-3_1
Ho, A.S., Cheng, C.C., Lee, S.C., Liu, M.L., Lee, J.Y., Wang, W.M., & Wang, С.С. (2010). Novel biomarkers predict liver fibrosis in hepatitis C patients: alpha 2 macroglobulin, vitamin D binding protein and apolipoprotein AI. Journal of Biomedical Science, 17 (1). DOI: 10.1186/1423-0127-17-58 DOI: https://doi.org/10.1186/1423-0127-17-58
Maslak, A.S., Kostyuk, O.V., Masheyko, I.V., & Brazaluk, A.Z. (2013). Soderzhanie α-1-kislogo glikoproteina i syalovykh kislot v biologicheskikh zhidkostyakh u bolnykh s khronicheskimi meloproliferativnymi zabolevaniyami [The content of α-1-acid glycoprotein and sialic acids in biological fluids in patients with chronic myeloproliferative disease]. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta – Journal of Grodno State Medical University, 41 (1), 39-42. [in Russian].
Maslak, A.S. (2013). Stepen razvetvlennosti N-glikanov belkov plazmy u patsiyentov s khronicheskim limfoleykozom na raznykh stadiyakh lecheniya [Degree of branching of N-glycans of plasma proteins in patients with chronic lymphocytic leukemia at different stages of treatment]. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo mediczinskogo universiteta – Journal of Grodno State Medical University, 44 (4), 97-101 [in Russian].
