РЕГУЛЯЦІЯ ПРОТИЗАПАЛЬНИМИ ЦИТОКІНАМИ МЕТАБОЛІЗМУ L-АРГІНІНУ У ХВОРИХ НА ЦУКРОВИЙ ДІАБЕТ 1-ГО ТИПУ
DOI:
https://doi.org/10.11603/1811-2471.2026.v.i1.15704Ключові слова:
цукровий діабет 1-го типу, L-аргінін, аргіназа, ендотеліальна NO-синтаза, протизапальні цитокіниАнотація
РЕЗЮМЕ. У роботі розглянуто особливості впливу протизапальних цитокінів на ферментативні шляхи метаболізму L-аргініну у хворих на цукровий діабет 1-го типу. Встановлено, що зниження рівня протизапальних IL-4 та IL-10 асоціюється з пригніченням аргіназного та активацією NO-синтазного шляху перетворення аргініну.
Мета – дослідити вплив протизапальних цитокінів на метаболізм L-аргініну за умов цукрового діабету І типу.
Матеріал і методи. Обстежено 28 хворих на ЦД 1-го типу. Контрольну групу становили 15 практично здорових осіб аналогічного вікового діапазону.
Забір крові здійснювали вранці натще з ліктьової вени в об’ємі 5 мл під час госпіталізації пацієнтів. Концентрацію глюкози в крові визначали глюкозооксидазним методом; за нормальні значення приймали показники в межах 3,5–6,0 ммоль/л. У сироватці крові хворих визначали активність ендотеліальної NO-синтази (еNOS), активність аргінази, концентрацію аргініну, рівень протизапальних цитокінів IL-4 та IL-10 імуноферментним методом.
Результати. У хворих на цукровий діабет 1-го типу виявлено зниження рівнів протизапальних цитокінів IL-4 на 43 % та IL-10 на 20 %, що свідчить про активацію імунопатологічних процесів. Активність аргінази у сироватці крові знижувалася на 28 %, тоді як активність eNOS підвищувалася на 33,4 %, при одночасному зменшенні вмісту L-аргініну в 1,3 раза. Це вказує на переважання NO-синтазного шляху перетворення аргініну, що тимчасово компенсує судинну дисфункцію. Баланс між активністю та ендотеліальної NO-синтази та аргінази є важливим для підтримання судинного гомеостазу при ЦД 1-го типу.
Висновки. Зниження рівня протизапальних цитокінів IL-4 та IL-10 при діабеті 1-го типу сприяє зростанню рівня оксиду азоту внаслідок активації NO-синтазного шляху перетворення аргініну, що дозволяє частково послабити запальне ушкодження ендотелію навіть за умов хронічної гіперглікемії.
Посилання
Lespagnol E, Dauchet L, Pawlak-Chaouch M, Balestra C, Berthoin S, Feelisch M, Roustit M, Boissière J, Fontaine P, Heyman E. Early Endothelial Dysfunction in Type 1 Diabetes Is Accompanied by an Impairment of Vascular Smooth Muscle Function: A Meta-Analysis. Front Endocrinol (Lausanne). 2020;11:203. DOI: 10.3389/fendo.2020.00203. PMID: 32362871; PMCID: PMC7180178.
Dubsky M, Veleba J, Sojakova D, Marhefkova N, Fejfarova V, Jude EB. Endothelial Dysfunction in Diabetes Mellitus: New Insights. Int. J. Mol. Sci. 2023; 24, 10705. DOI: 10.3390/ijms241310705.
Xia Y, Chen W, Fu C, et al. Regulation of arginase activity and nitric oxide synthase by cytokines in diabetic vascular disease. Cytokine Growth Factor Rev. 2021; 58:71-82.
Nelin LD, Amin RH, Rannels DE. Arginase and endothelial nitric oxide synthase regulate nitric oxide production in bovine pulmonary artery endothelial cells. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2005;288(6): L1065-1072.
Wu D, Ren H, Li Y, et al. The interplay between arginase and nitric oxide synthase in endothelial dysfunction associated with diabetes mellitus. Oxid Med Cell Longev. 2019; 2019:1724740.
Khavrona OP, Biletska LP, Klyushta MYu. Vplyv prozapalnykh tsytokiniv na funktsionuvannya systemy L-Arhinin-NO u khvorykh na tsukrovyy diabet I typu [The influence of proinflammatory cytokines on the functioning of the L-Arginine-NO system in patients with type I diabetes]. Art of Medicine. 2025;2(34):86-90. Ukrainian. DOI: 10.21802/artm.2025.2.34.86
Sumbaev VV, Yasinskaya IM. Vliyanie DDT na aktivnost sintazy oksida azota v pecheni, legkikh i golovnom mozge krys [The effect of DDT on the activity of nitric oxide synthase in the liver, lungs, and brain of rats]. Sovremennye problemy toksikologii. 2000;3:3. Ukrainian.
Geyer J. W., Dabich D. Rapid method for determination of arginase activity in tissue homogenates. Anal Biochem. 1971. Vol. 39. P. 412–417.
Aleynikova TL, Rubtseva GV, Pavlova NA. Rukovodstvo k prakticheskim zanyatiyam po biohimii [Guide to Practical Classes in Biochemistry]. Meditsina. 2000: 128. Ukrainian.
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: 10.1007/s12016-016-8587-y.
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.
Martinez FO, Gordon S, Locati M, Mantovani A. Transcriptional profiling of the human monocyte-to-macrophage differentiation and polarization: new molecules and patterns of gene expression. J Immunol. 2017;198(7):2932-2940.
Kim HJ, Lee S, Park JH, et al. The role of IL-10 in the regulation of endothelial function in diabetes: therapeutic implications. Int J Mol Sci. 2023;24(4):2456.
Collier JJ, Sparer TE, Karlstad MD, Burke SJ. Pancreatic islet inflammation: an emerging role for chemokines. J Mol Endocrinol. 2017;59(1):R33-R46. DOI: 10.1530/JME-17-0042.
Rath M, Müller I, Kropf P, et al. Metabolism via arginase or nitric oxide synthase: two competing arginine pathways in macrophages. Front Immunol. 2014; 5:532.
Modolell M, Corraliza IM, Link F, et al. Reciprocal regulation of the nitric oxide synthase/arginase balance in mouse macrophages by TH1 and TH2 cytokines. Eur J Immunol. 1995;25(4):1101-1104).
Bogdan C. Nitric oxide synthase in innate and adaptive immunity: an update. Trends Immunol. 2015; 36(3):161-178.
Romero MJ, Platt DH, Tawfik HE, et al. Diabetes-induced coronary vascular dysfunction involves increased arginase activity. Circulation. 2011;124(13): 1406-1415.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
##plugins.generic.dates.accepted## 2026-01-27
##plugins.generic.dates.published## 2026-04-22
