СУРФАКТАНТНИЙ ПРОТЕЇН А1 (SP-A1) – МОЛЕКУЛЯРНИЙ БІОМАРКЕР УШКОДЖЕННЯ ЛЕГЕНЬ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ ЦУКРОВОМУ ДІАБЕТІ

Л. М. Заяць; Ю. В. Федорченко

doi:10.11603/1811-2471.2022.v.i4.13505

Автор(и)

Л. М. Заяць Івано-Франківський національний медичний університет
Ю. В. Федорченко Івано-Франківський національний медичний університет

DOI:

https://doi.org/10.11603/1811-2471.2022.v.i4.13505

Ключові слова:

експериментальний цукровий діабет, сурфактантний протеїн А1, біомаркер

Анотація

РЕЗЮМЕ. Цукровий діабет посідає одне з перших місць у структурі ендокринних захворювань і вражає багато органів, у тому числі й легені. Важливою ланкою в патогенезі захворювань органів дихання є стан сурфактанту легень і зокрема сурфактантного протеїну А1 (SP-A1). У науковій літературі недостатньо даних щодо використання сироваткового SP-A1 як потенційного біомаркера ушкодження легень.

Мета – оцінити інформативність вмісту сурфактантного протеїну А1 в сироватці крові в якості прогностичного біомаркера ушкодження легень при експериментальному цукровому діабеті.

Матеріал і методи. Модель цукрового діабету відтворювали шляхом внутрішньоочеревинного введення білим щурам стрептозотоцину фірми «Sigma» (США), розведеного в 0,1 М цитратному буфері з рН 4,5, з розрахунку 60 мг/кг маси тіла. Контрольній групі тварин внутрішньоочеревинно вводили еквівалентну дозу 0,1 М цитратного буферного розчину з рН 4,5. У сироватці крові визначали вміст SP-A1 за методом імуноферментного аналізу з використанням наборів Rat ELISA Kits (США) через 14, 28, 42 і 70 діб після ін’єкції стрептозотоцину.

Результати. Проведені біохімічні дослідження сироватки крові показали, що у тварин з цукровим діабетом спостерігається підвищення рівня SP-A1 на всіх етапах експерименту. Зокрема, вміст SP-A1 у сироватці крові зріс через 14 діб на 7,9 %, через 28 діб на 49,0 %, через 42 доби на 69,5 % і через 70 діб на 91,6 %, порівняно з показниками контрольної групи тварин.

Висновки. Експериментальний цукровий діабет протягом усього періоду дослідження супроводжується підвищенням у сироватці крові вмісту сурфактантного протеїну А1 і може розглядатись в якості молекулярного біомаркера легеневого ушкодження при даній патології.

Посилання

Sytnyk, I.M., & Khaitovych, M.V. (2015). Zastosuvannia antyoksydantiv za tsukrovoho diabetu I typu [The use of antioxidants in type I diabetes mellitus]. Farmakolohiia ta likarska toksykolohiia – Pharmacology and Drug Toxicology, 6, 3-11 [in Ukrainian].

Hloba, Ye.V., Zelinska, N.B., & Shevchenko, I.Yu. (2017). Monohennyi diabet v Ukraini: heny, fenotyp, likuvannia [MoDy in Ukraine: genes, clinical phenotypes and treatment]. Klinichna endokrynolohiia ta endokrynna khirurhiia – Clinical Endocrinology and Endocrine Surgery, 3(59), 41-49 DOI: 10.24026/1818-1384.3(59).2017.110893 [in Ukrainian].

Akasaka, H., Ohnishi, H., Narita, Y., Kameda, M., Miki, T., & Takahashi, H. (2017). The Serum Level of KL-6 Is Associated with the Risk of Insulin Resistance and New-onset Diabetes Mellitus: The Tanno-Sobetsu Study. Internal Medicine, 56, 3009-3018. DOI: 10.2169/internalmedicine. 8716-16.

Rajasurya, V., Gunasekaran, K., & Surani, S. (2020). Interstitial lung disease and diabetes. World Journal of Diabetes, 11(8), 351-357. DOI: 10.4239/wjd.v11.i8.351.

Lecube, A., Simo, R., Pallayova, M., Punjabi, N.M., Lopez-Cano, C., & Turino, C. (2017). Pulmonary function and sleep breathing: two new targets for type 2 diabetes care. Endocr. Rev., 38, 550-573. DOI: 10.1210/cr.2017-00173.

Zheng, H., Wu, J., Jin, Z., & Yan, L-J. (2017). Potential Biochemical Mechanisms of Lung Injury in Diabetes. Aging and Disease., 8(1), 7-16. DOI: 10.14336/AD.2016.0627.

Chen, X.-F., Yan, L-J, Lecube, A., & Tang, X. (2020). Editorial: Diabetes and Obesity Effects on Lung Function. Fronties in Endocrinology, 11(462), 1-2. DOI: 10.3389/fendo. 2020.00462.

Floros, I., Thorenoor, N., Tsotakos, N., & Phelps, D.S. (2021). Human surfactant protein SP-Al and SP-A2 variants differentially affect the alveolar microenvironment, surfactant structure, regulation and function of the alveolar macrophage, and animal and human survival under various conditions. Front. Immunol., 12, 2889. DOI: 10.3389/fimmu. 2021.681639.

Depicolzuane, L., Phelps, D.S., & Floros, J. (2022). Surfactant Protein-A Function: Knowledge Gained From SP-A Knockout Mice. Frontiers in Pediatrics, 9, 799693. DOI: 10.3389/fped.2021.799693.

Abdel-Razek, O., Ni, L., Yang, F., & Wang, G. (2019). Innate immunity of surfactant protein A in experimental otitis media. Innate Immun., 25, 391-400. DOI: 10.1177/ 1753425919866006.

Thorenoor, N., Kawasawa, Y.I., Gandhi, C.K., & Floros, J. (2020). Sex-specific regulation of gene expression networks by surfactant protein A (SP-A) variants in alveolar macrophages in response to klebsiella pneumoniae. Front. Immunol., 11, 1290. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01290.

Wang, J., Zheng, P., Huang, Z., Huang, H., Xue, M., & Liao, C. (2020). Serum SP-A and KL-6 levels can predict the improvement and deterioration of patients with interstitial pneumonia with autoimmune features. BMC Pulmonary Medicine., 20, 315. DOI: 10.1186/s12890-020-01336-y.

Chiba, M., Otsuka, M., & Takahashi, H. (2018). Significance of molecular biomarkers in idiopathic pulmonary fibrosis: a mini review. Respir. Investig., 56, 384-391. DOI: 10.1016/j.resinv.2018.06.001.

King, S.D., & Chen, S.Y. (2020). Recent progress on surfactant protein A: cellular function in lung and kidney disease development. Am. J. Physiol. Cell. Physiol., 319, 316-320. DOI: 10.1152/ajpcell. 00195.2020.

Sasaki, H., Hara, Y., Taguri, M., Fujikura, Y., Murohashi, K., & Yagyu, H. (2020). Serum surfactant protein A as a surrogate biomarker of a negative heart sign among patients with interstitial lung disease. J. Med. Sci., 82, 499-508.