Особливості порушень прооксидантно-антиоксидантного балансу у хворих із діабетичною нефропатією — носіїв різних генотипів поліморфізму G894T гена eNOS

Автор(и)

  • А. О. Несен ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-0834-0216
  • П. С. Семенових ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна http://orcid.org/0000-0003-0475-8524
  • К. О. Савічева ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна https://orcid.org/0000-0003-1015-8832
  • В. Ю., Гальчінська ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна http://orcid.org/0000-0002-0024-131X
  • В. Л. Шкапо ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30978/UTJ2024-3-5

Ключові слова:

цукровий діабет 2 типу, діабетична нефропатія, ендотеліальна синтаза оксиду азоту, ген eNOS

Анотація

Мета — визначити стан прооксидантно‑антиоксидантного балансу у хворих на цукровий діабет 2 типу з нефропатією‑носіїв різних генотипів поліморфізму G894T (rs 1799983) гена eNOS.

Матеріали та методи. Обстежено 126 хворих із діабетичною нефропатією (ДН). Контрольну групу утворено із 20 здорових осіб. Залежно від поліморфного варіанта rs 1799983 гена eNOS хворих на цукровий діабет (ЦД) 2 типу розділили на дві групи: І група — носії генотипу G/G поліморфізму G894T (rs 1799983) гена eNOS (n=80); ІІ група — носії генотипів G/T і T/T (n=46).

Результати. Розподіл генотипів поліморфізму rs 1799983 гена eNOS відповідав рівновазі Харді — Вайнберга. Аналіз даних виявив статистично значущу різницю за частотою генотипів і алелей досліджуваного поліморфізму в групі хворих на ДН порівняно з контрольною групою, що відповідає домінантній моделі успадкування (відношення шансів 0,31 (95% довір­чий інтервал 0,09—0,99), р=0,045). Установлено статистично значущі відмінності за частотою генотипів і алелей досліджуваного поліморфізму залежно від статі в групі хворих на ЦД 2 типу з ДН: жінки мали значно нижчий ризик генотипу G/Т, ніж чоловіки. При дослідженні тотальної антиоксидантної активності виявлено статистично значущо менші значення у хворих із генотипом G/G поліморфізму rs 1799983 гена eNOS порівняно з носіями алеля Т (генотипи G/T + T/T). У хворих на ДН‑носіїв різних генотипів поліморфізму rs 1799983 гена eNOS рівень тотальних гідропероксидів суттєво не відрізнявся. Хворі на ЦД 2 типу із ДН гомозиготні та гетерозиготні носії алеля Т поліморфізму rs 1799983 гена eNOS мали статистично значуще підвищення прооксидантно‑антиоксидантного балансу.

Висновки. У хворих на ДН розподіл генотипів поліморфізму G894T (rs 1799983) гена eNOS відповідав рівновазі Харді — Вайнберга в усіх досліджених групах та суттєво не відрізнявся від такого в європейських популяціях. У чоловіків ризик наявності генотипу G/Т поліморфізму G894T (rs 1799983) гена eNOS утричі більший, ніж у жінок (за домінантною моделлю успадкування відношення шансів 0,41 (95% довірчий інтервал 0,20—0,83), р=0,013). У носіїв генотипів G/T і T/T зареєстрували статистично значуще підвищення прооксидантно‑антиоксидантного балансу на тлі зменшення тотальної антиоксидантної активності порівняно з носіями генотипу G/G (p<0,05).

Біографії авторів

А. О. Несен, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

д. мед. н., зав. відділу профілактики та лікування хвороб нирок при коморбідних станах

П. С. Семенових, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр. відділу профілактики і лікування хвороб нирок при коморбідних станах

К. О. Савічева, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

мол. наук. співр. відділу профілактики і лікування хвороб нирок при коморбідних станах

 

В. Ю., Гальчінська, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. біол. н., зав. лабораторії імуно-біохімічних і молекулярно-генетичних досліджень

 

В. Л. Шкапо, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

наук. співр. відділу профілактики і лікування хвороб нирок при коморбідних станах

Посилання

Ahluwalia TS, Ahuja M, Rai TS, Kohli HS, Sud K, Bhansali A, Khullar M. Endothelial nitric oxide synthase gene haplotypes and diabetic nephropathy among Asian Indians. Mol Cell Biochem. 2008 Jul;314(1-2):9-17. http://doi.org/10.1007/s11010-008-9759-8. Epub 2008 Apr 10. PMID: 18401556.

Alicic RZ, Rooney MT, Tuttle KR. Diabetic Kidney Disease: Challenges, Progress, and Possibilities. Clin J Am Soc Nephrol. 2017 Dec 7;12(12):2032-2045. http://doi.org/10.2215/CJN.11491116. Epub 2017 May 18. PMID: 28522654; PMCID: PMC5718284.

Brunner F, Andrew P, Wölkart G, Zechner R, Mayer B. Myocardial contractile function and heart rate in mice with myocyte-specific overexpression of endothelial nitric oxide synthase. Circulation. 2001 Dec 18;104(25):3097-102. http://doi.org/10.1161/hc5001.101966.

Davì G, Falco A, Patrono C. Lipid peroxidation in diabetes mellitus. Antioxid Redox Signal. 2005 Jan-Feb;7(1-2):256-68. http://doi.org/10.1089/ars.2005.7.256. PMID: 15650413.

Dias RG, Gowdak MM, Pereira AC. Genetics and cardiovascular system: influence of human genetic variants on vascular function. Genes Nutr. 2011 Feb;6(1):55-62. http://doi.org/10.1007/s12263-010-0193-7. Epub 2010 Nov 3. PMID: 21437030; PMCID: PMC3040801.

Donate-Correa J, Luis-Rodríguez D, Martín-Núñez E, Tagua VG, Hernández-Carballo C, Ferri C, Rodríguez-Rodríguez AE, Mora-Fernández C, Navarro-González JF. Inflammatory Targets in Diabetic Nephropathy. J Clin Med. 2020 Feb 7;9(2):458. http://doi.org/10.3390/jcm9020458. PMID: 32046074; PMCID: PMC7074396.

Ezzidi I, Mtiraoui N, Mohamed MB, Mahjoub T, Kacem M, Almawi WY. Association of endothelial nitric oxide synthase Glu298Asp, 4b/a, and -786T > C gene variants with diabetic nephropathy. J Diabetes Complications. 2008 Sep-Oct;22(5):331-8. http://doi.org/10.1016/j.jdiacomp.2007.11.011. Epub 2008 Apr 16.

Fairchild TA, Fulton D, Fontana JT, Gratton JP, McCabe TJ, Sessa WC. Acidic hydrolysis as a mechanism for the cleavage of the Glu(298)- > Asp variant of human endothelial nitric-oxide synthase. J Biol Chem. 2001 Jul 13;276(28):26674-9. http://doi.org/10.1074/jbc.M103647200. Epub 2001 Apr 30. PMID: 11331296.

Förstermann U, Münzel T. Endothelial nitric oxide synthase in vascular disease: from marvel to menace. Circulation. 2006 Apr 4;113(13):1708-14. http://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.105.602532.

Giacco F, Brownlee M. Oxidative stress and diabetic complications. Circ Res. 2010 Oct 29;107(9):1058-70. http://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.110.223545. PMID: 21030723; PMCID: PMC2996922.

Hermans MP, Ahn SA, Rousseau MF. eNOS [Glu298Asp] polymorphism, erectile function and ocular pressure in type 2 diabetes. Eur J Clin Invest. 2012 Jul;42(7):729-37. http://doi.org/10.1111/j.1365-2362.2011.02638.x. Epub 2012 Jan 7. PMID: 22224829.

IDF Diabetes Atlas 10th edition. Available at: https://diabetesatlas.org.

IGSR: The International Genome Sample Resource. Avaible at: http://www.internationalgenome.org .

Joshi MS, Wattanapitayakul S, Schanbacher BL, Bauer JA. Effects of human endothelial gene polymorphisms on cellular responses to hyperglycaemia: role of NOS3 (Glu298Asp) and ACE (I/D) polymorphisms. Diab Vasc Dis Res. 2011 Oct;8(4):276-83. http://doi.org/10.1177/1479164111416679. Epub 2011 Aug 15.

Katakami N, Kaneto H, Matsuoka TA, et al. Accumulation of oxidative stress-related gene polymorphisms and the risk of coronary heart disease events in patients with type 2 diabetes-an 8-year prospective study. Atherosclerosis. 2014 Aug;235(2):408-14. http://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2014.05.936. Epub 2014 Jun 3.

Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) Diabetes Work Group. KDIGO 2022 Clinical Practice Guideline for Diabetes Management in Chronic Kidney Disease. Kidney Int. 2022 Nov;102(5S):S1-S127. http://doi.org/10.1016/j.kint.2022.06.008.

Mackawy AM, Khan AA, Badawy Mel-S. Association of the endothelial nitric oxide synthase gene G894T polymorphism with the risk of diabetic nephropathy in Qassim region, Saudi Arabia-A pilot study. Meta Gene. 2014 May 21;2:392-402. http://doi.org/10.1016/j.mgene.2014.04.009. PMID: 25606424; PMCID: PMC4287856.

Mahmoodi K, Nasehi L, Karami E, Soltanpour MS. Association of Nitric Oxide Levels and Endothelial Nitric Oxide Synthase G894T Polymorphism with Coronary Artery Disease in the Iranian Population. Vasc Specialist Int. 2016 Sep;32(3):105-112. http://doi.org/10.5758/vsi.2016.32.3.105. Epub 2016 Sep 30. PMID: 27699157.

Banerjee M, Vats P. Reactive metabolites and antioxidant gene polymorphisms in Type 2 diabetes mellitus. Redox Biol. 2014;2:170-7. http://doi.org/10.1016/j.redox.2013.12.001. Epub 2013 Dec 11. PMID: 25460725; PMCID: PMC4297945.

Naber CK, Baumgart D, Altmann C, Siffert W, Erbel R, Heusch G. eNOS 894T allele and coronary blood flow at rest and during adenosine-induced hyperemia. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2001 Nov;281(5):H1908-12. http://doi.org/10.1152/ajpheart.2001.281.5.H1908. PMID: 11668050.

Nagase S, Suzuki H, Wang Y, Kikuchi S, Hirayama A, Ueda A, Takada K, Oteki T, Obara M, Aoyagi K, Koyama A. Association of ecNOS gene polymorphisms with end stage renal diseases. Mol Cell Biochem. 2003 Feb;244(1-2):113-8. PMID: 12701818.

Noiri E, Satoh H, Taguchi J, Brodsky SV, Nakao A, Ogawa Y, Nishijima S, Yokomizo T, Tokunaga K, Fujita T. Association of eNOS Glu298Asp polymorphism with end-stage renal disease. Hypertension. 2002 Oct;40(4):535-40. http://doi.org/10.1161/01.hyp.0000033974.57407.82. PMID: 12364359.

Panchapakesan U, Pollock C. Organ protection beyond glycaemic control with SGLT2 inhibitors. Nat Rev Nephrol. 2021 Apr;17(4):223-224. http://doi.org/10.1038/s41581-020-00373-4.

Reilly DF, Breyer MD. The Use of Genomics to Drive Kidney Disease Drug Discovery and Development. Clin J Am Soc Nephrol. 2020 Sep 7;15(9):1342-1351. http://doi.org/10.2215/CJN.11070919. Epub 2020 Mar 19. PMID: 32193173; PMCID: PMC7480559.

Ritt M, Ott C, Delles C, Schneider MP, Schmieder RE. Impact of the endothelial nitric oxide synthase gene G894T polymorphism on renal endothelial function in patients with type 2 diabetes. Pharmacogenet Genomics. 2008 Aug;18(8):699-707. http://doi.org/10.1097/FPC.0b013e32830500b1. PMID: 18622262.

Sakar MN, Atay AE, Demir S, Bakir VL, Demir B, Balsak D, Akay E, Ulusoy AI, Verit FF. Association of endothelial nitric oxide synthase gene G894T polymorphism and serum nitric oxide levels in patients with preeclampsia and gestational hypertension. J Matern Fetal Neonatal Med. 2015 Nov;28(16):1907-11. http://doi.org/10.3109/14767058.2014.971748. Epub 2014 Oct 20.

Shin Shin Y, Baek SH, Chang KY, et al. Relations between eNOS Glu298Asp polymorphism and progression of diabetic nephropathy. Diabetes Res Clin Pract. 2004 Sep;65(3):257-65. http://doi.org/10.1016/j.diabres.2004.01.010. PMID: 15331206.

Smirnov AV, Sedov VM, Lhaahuu Od-Erdene, et al. Reduction of the glomerular filtration rate as an independ risk factor of the cardio-vascular disease. 2010;(2):76-110.

Solé X, Guinó E, Valls J, Iniesta R, Moreno V. SNPStats: a web tool for the analysis of association studies. Bioinformatics. 2006 Aug 1;22(15):1928-9. http://doi.org/10.1093/bioinformatics/btl268. Epub 2006 May 23. PMID: 16720584.

Tangvarasittichai S. Oxidative stress, insulin resistance, dyslipidemia and type 2 diabetes mellitus. World J Diabetes. 2015 Apr 15;6(3):456-80. http://doi.org/10.4239/wjd.v6.i3.456. PMID: 25897356; PMCID: PMC4398902.

Tesauro M, Thompson WC, Rogliani P, Qi L, Chaudhary PP, Moss J. Intracellular processing of endothelial nitric oxide synthase isoforms associated with differences in severity of cardiopulmonary diseases: cleavage of proteins with aspartate vs. glutamate at position 298. Proc Natl Acad Sci U S A. 2000 Mar 14;97(6):2832-5. http://doi.org/10.1073/pnas.97.6.2832. PMID: 10717002.

Thaha M, Pranawa, Yogiantoro M, Sutjipto, Sunarjo, Tanimoto M, Gohda T, Tomino Y. Association of endothelial nitric oxide synthase Glu298Asp polymorphism with end-stage renal disease. Clin Nephrol. 2008 Aug;70(2):144-54. http://doi.org/10.5414/cnp70144.

Topchii II, Bondar TN, Lesovaja AV, et al. Lipid peroxidation and nitric oxide metabolism at patients with chronic kidney disease in the dynamics of treatment. Ukrainian Journal of Nephrology and Dialysis. 2012;1:3-8. https://ukrjnd.com.ua/index.php/journal/article/view/58/46.

Topchii II. Oxidative stress. Increased content of asymmetric dimethylarginine and uncoupling of NO synthases as factors in the development of hypertension in chronic kidney disease. Ukrainian Journal of Nephrology and Dialysis. 2007;3:8-14.

Vasudevan D, Bovee RC, Thomas DD. Nitric oxide, the new architect of epigenetic landscapes. Nitric Oxide. 2016 Sep 30;59:54-62. http://doi.org/10.1016/j.niox.2016.08.002. Epub 2016 Aug 20.

Wang F, Ye P, Luo L, Xiao W, Wu H. Association of risk factors for cardiovascular disease and glomerular filtration rate: a community-based study of 4,925 adults in Beijing. Nephrol Dial Transplant. 2010 Dec;25(12):3924-31. http://doi.org/10.1093/ndt/gfq327. Epub 2010 Jun 10.

Wang XL, Sim AS, Wang MX, Murrell GA, Trudinger B, Wang J. Genotype dependent and cigarette specific effects on endothelial nitric oxide synthase gene expression and enzyme activity. FEBS Lett. 2000 Apr 7;471(1):45-50. http://doi.org/10.1016/s0014-5793(00)01356-9. PMID: 10760510.

Zanchi A, Moczulski DK, Hanna LS, Wantman M, Warram JH, Krolewski AS. Risk of advanced diabetic nephropathy in type 1 diabetes is associated with endothelial nitric oxide synthase gene polymorphism. Kidney Int. 2000 Feb;57(2):405-13. http://doi.org/10.1046/j.1523-1755.2000.00860.x. PMID: 10652017.

Zintzaras E, Papathanasiou AA, Stefanidis I. Endothelial nitric oxide synthase gene polymorphisms and diabetic nephropathy: a HuGE review and meta-analysis. Genet Med. 2009 Oct;11(10):695-706. http://doi.org/10.1097/GIM.0b013e3181b2046b.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-10-07

Номер

Розділ

Оригінальні дослідження