Phần thứ hai Sự khác biệt về hệ protein tiết niệu ở bệnh tiểu đường ở chó có và không có sự hiện diện của albumin niệu vi lượng

Kết quả

Cuối cùng, bảy con chó có albumin niệu bình thường mắc bệnh đái tháo đường DM I, bảy con chó mắc bệnh đái tháo đường microalbumin niệu DM II và bảy con chó khỏe mạnh trong nhóm đối chứng đã được đưa vào phân tích protein. Chó mắc bệnh tiểu đường được chẩn đoán dựa trên các biến số lâm sàng. Tất cả họ đều đáp ứng các tiêu chí của bệnh đái tháo đường: mức đường huyết lúc đói Lớn hơn hoặc bằng 11 mmol/L (200 mg/dL) và đường niệu. Microalbumin niệu được định nghĩa là tỷ lệ albumin trong nước tiểu so với creatinine Lớn hơn hoặc bằng 0,1 và Nhỏ hơn hoặc bằng 0,3 [18–20]. Không con chó nào có dấu hiệu của bệnh thận mãn tính (huyết áp tâm thu, creatinine huyết thanh và tỷ lệ protein trong nước tiểu so với creatinine trong phạm vi sinh lý). Các đặc điểm lâm sàng của các nhóm nghiên cứu được trình bày trong Bảng 1 và Bảng bổ trợ S1.

Nhấn vào đây để nhận được lợi ích Cistanche

Nghiên cứu của chúng tôi đã tiết lộ 286 điểm protein phổ biến trên gel 2D từ hai nhóm bệnh nhân tiểu đường và nhóm đối chứng. Từ những protein này, 11 protein đã thể hiện các biểu hiện khác nhau có ý nghĩa thống kê (p Nhỏ hơn hoặc bằng 0.05), và vì vậy chúng được tách ra khỏi gel điện di. Từ 11 protein nước tiểu này, năm protein được xác định tích cực bởi MALDI-TOF MS. Năm protein được MALDI-TOF xác định tích cực đã được loại bỏ khỏi một loại gel đại diện của mỗi nhóm. Các vết cắt tương ứng với nhau. Bảng 2 chứa danh sách các protein được xác định tích cực, cùng với tên, gen và số gia nhập cơ sở UniProt của chúng. Với chương trình Delta2D, một trong năm loại protein: Zinc Finger Protein 2 được chỉ định điều chỉnh tăng chỉ trong nhóm chó mắc bệnh tiểu đường có albumin niệu vi lượng, trong khi nhóm chó mắc bệnh tiểu đường albumin niệu bình thường ở mức tương tự so với nhóm đối chứng. Bốn trong số năm protein nước tiểu được xác định (Glutaredoxin-3, Haptoglobin, protein chứa miền C2HC ngón tay kẽm 1A, Glutathione S-transferase Mu 1 được chỉ định để điều chỉnh lại ở hai nhóm bệnh nhân tiểu đường (Bảng 2, Hình 1). Hình 1 hiển thị các điểm gel điện di hai chiều đại diện có đáng kể (p Nhỏ hơn hoặc bằng 0.05) các protein được biểu hiện khác biệt trong nhóm đối chứng so với nhóm bệnh tiểu đường. toàn bộ thử nghiệm. Tỷ lệ–thương số của nhóm có nghĩa là thể tích điểm tương đối: thể tích của một điểm nhất định trong nhóm kiểm soát là mẫu số của tham số tỷ lệ (biểu thức quá mức Rt > 1,5, triệt tiêu Rt < 0,67). protein, chương trình Panther được sử dụng để gán chúng cho quy trình sinh học thích hợp.

Cuộc thảo luận

Nước tiểu trong bệnh tiểu đường là một nguồn protein dễ tiếp cận và trước đây đã được nghiên cứu ở bệnh nhân người và mô hình động vật theo nhiều cách, cũng sử dụng phương pháp proteomic. Theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, không có nghiên cứu nào liên quan đến phân tích protein trong nước tiểu của chó mắc bệnh tiểu đường. Mục tiêu đầu tiên của chúng tôi là tìm hiểu xem thành phần protein trong nước tiểu của chó mắc bệnh tiểu đường có khác với albumin niệu bình thường, albumin niệu vi lượng và các đối tượng khỏe mạnh hay không.

Nghiên cứu hiện tại đã chứng minh những thay đổi xảy ra trong hệ protein nước tiểu với bệnh đái tháo đường.

Chúng tôi đã xác định được 5 loại protein trong nước tiểu có biểu hiện khác nhau ở chó mắc bệnh tiểu đường: Glutathione S-transferase Mu 1, Protein chứa miền C2HC của ngón tay kẽm 1A, Haptoglobin, Glutaredoxin-3 và Protein ngón tay kẽm 2. Tất cả các protein này đều được điều chỉnh tăng ở bệnh nhân tiểu đường nước tiểu. Protein duy nhất được điều chỉnh tăng chỉ ở những con chó có albumin niệu vi lượng là Zinc Finger Protein 2. Người ta có thể xem xét mối liên hệ giữa protein này với sự tiến triển của bệnh.

Quá trình tự miễn dịch được cho là đóng một vai trò tiềm năng quan trọng trong bệnh nguyên của bệnh tiểu đường ở chó và do đó, nó đã được quan sát thấy trong nghiên cứu trước đây của chúng tôi về phim nước mắt do bệnh tiểu đường [10], bằng cách xác định các protein liên quan đến viêm nhiễm. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã điều tra nước tiểu và dựa trên kết quả, chúng tôi cũng có thể xác nhận giả định này. Chúng tôi đã quan sát thấy sự tái điều hòa của một số tác nhân gây viêm, trong các mẫu nước tiểu được phân lập từ bệnh nhân tiểu đường ở chó.

Glutathione S-transferase Mu 1 GSTM1 là chất chống oxy hóa tế bào chính giúp bảo vệ chống lại các chất độc hại trong môi trường cũng như tổn thương tế bào qua trung gian ROS (loài phản ứng oxy). N-acetylcysteine, một phân tử tiền thân cho quá trình sinh tổng hợp GSH làm giảm mức độ nghiêm trọng của bệnh tiểu đường trong mô hình bệnh tiểu đường do alloxan gây ra [21] và biểu hiện quá mức glutamate cysteine ​​ligase, enzyme tham gia vào bước giới hạn tốc độ tổng hợp GSH, bảo vệ đảo tụy khỏi stress oxy hóa [ 22]. GSH giải độc ROS, giảm peroxit và giải độc nhiều hợp chất thông qua liên hợp glutathione-s-transferase (GST) [21]. Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã quan sát thấy sự điều hòa lại của Glutathione S-transferase Mu 1 ở cả hai nhóm bệnh nhân tiểu đường. Kết quả này cho thấy rằng GSTM1 có thể góp phần vào sự phát triển của bệnh nhân tiểu đường. Chúng tôi cho rằng sự biểu hiện quá mức của GSTM1 trong nước tiểu của bệnh nhân tiểu đường là một phản ứng phòng thủ tích cực. Nghiên cứu sâu hơn về nước tiểu chó ở bệnh đái tháo đường nên được tiến hành, liên quan đến các nhóm bệnh nhân lớn hơn để xác minh biểu hiện của protein này ở những bệnh nhân có protein niệu.

Haptoglobin (Hp) là một glycoprotein huyết tương được tổng hợp bởi các tế bào gan và tiết ra để đáp ứng với tình trạng viêm và nhiễm trùng [23]. Vai trò chính của Hp là liên kết với huyết sắc tố (Hb) tự do được giải phóng trong quá trình phá hủy hồng cầu trong lòng mạch [24], tạo thành phức hợp Hp–Hb, và bằng cách đó, để ngăn ngừa stress oxy hóa trên mạch máu. Các nghiên cứu lâm sàng cho thấy tính đa hình của Hp là một yếu tố nguy cơ cho sự phát triển của bệnh tim mạch và là yếu tố dự đoán độc lập về kết quả tim mạch ở những bệnh nhân này [25]. Có hai alen chung cho Hp (1 và 2) và do đó, có ba kiểu gen Hp phổ biến: Hp 1-1, Hp 2-1 và Hp 2-2. Khả năng bảo vệ chống oxy hóa do Hp cung cấp phụ thuộc vào kiểu gen; protein được mã hóa bởi Hp 1-1 cung cấp khả năng bảo vệ chống oxy hóa vượt trội so với protein được mã hóa bởi Hp 2-2. Một nghiên cứu cho thấy những người mắc bệnh tiểu đường có Hp 2-2 có nhiều khả năng phát triển bệnh thận, bệnh võng mạc và bệnh tim mạch hơn những người có kiểu gen Hp 2-1 hoặc Hp 1-1 [26]. Cơ chế tiềm năng mà kiểu gen Hp2-2 có thể làm tăng nguy cơ biến chứng mạch máu là do căng thẳng oxy hóa và/hoặc viêm tăng cao. Do đó, giảm căng thẳng oxy hóa ở bệnh nhân tiểu đường bằng cách bổ sung chất chống oxy hóa có thể giúp giảm nguy cơ biến cố tim mạch [27]. Trong nghiên cứu của chúng tôi, haptoglobin được xác định là một loại protein nước tiểu được điều hòa ở hai nhóm bệnh nhân tiểu đường. Chúng tôi cho rằng sự biểu hiện quá mức của protein này có thể liên quan đến sự phá hủy nội mạch ở chó mắc bệnh tiểu đường. Cần phải xác định xem haptoglobin có liên quan đến việc tăng nguy cơ phát triển bệnh thận do tiểu đường ở một nhóm chó lớn hơn ở các giai đoạn khác nhau của bệnh thận do tiểu đường hay không.

Bổ sung Cistanche và chiết xuất Cistanche

Glutaredoxin-3. Glutaredoxin sử dụng khả năng khử của glutathione để duy trì và điều chỉnh trạng thái oxy hóa khử của tế bào và các con đường truyền tín hiệu phụ thuộc vào oxy hóa khử, ví dụ, bằng cách xúc tác quá trình S-glutathionylation protein thuận nghịch. Do tầm quan trọng chung của các quá trình này, glutaredoxin đã được ngụ ý trong các điều kiện sinh lý và bệnh tật khác nhau, chẳng hạn như bảo vệ miễn dịch, phì đại tim, tổn thương do thiếu oxy-tái oxy hóa, thoái hóa thần kinh và phát triển ung thư, tiến triển cũng như điều trị ở người và mô hình động vật [28]. Vai trò chính xác của Glutaredoxin-3 vẫn chưa rõ ràng.

Protein ngón tay kẽm 2. Protein ngón tay kẽm ZIC2 được mã hóa bởi gen ZIC2 và có thể tương tác với DNA và protein [29] Các chú thích bản thể gen (GO) liên quan đến gen ZIC2 bao gồm hoạt động của yếu tố phiên mã liên kết DNA và liên kết DNA nhiễm sắc thể [30] . Những protein này tham gia vào việc điều chỉnh nhiều bước chuyển hóa RNA, bao gồm nối mRNA, polyadenylation, vận chuyển, dịch mã và phân rã. Một số protein ngón tay kẽm rất quan trọng đối với nhiều khía cạnh của quy định miễn dịch bằng cách nhắm mục tiêu vào các mRNA để phân hủy và điều biến các đường truyền tín hiệu [31]. Thiếu thông tin liên quan đến Zinc Finger Protein 2 trong bệnh đái tháo đường. Điều thú vị là trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi đã nhận thấy sự biểu hiện quá mức của protein này trong nước tiểu có microalbumin niệu. Chắc chắn, cần mở rộng nghiên cứu và phân tích sự đóng góp của Zinc Finger Protein 2 trong sinh lý bệnh của bệnh đái tháo đường.

Cistanche tiêu chuẩn hóa

kết luận

Tóm lại, theo hiểu biết tốt nhất của chúng tôi, nghiên cứu này là nghiên cứu đầu tiên về hệ protein tiết niệu của chó mắc bệnh đái tháo đường. Có vẻ như một số protein cụ thể được biểu hiện trong nước tiểu và những dấu hiệu đó có thể liên quan đến bệnh lý đái tháo đường. Nghiên cứu của chúng tôi ủng hộ quan điểm hiện tại về các biến chứng tiểu đường như một căn bệnh mà tình trạng viêm, stress oxy hóa và trạng thái oxy hóa khử của tế bào bị suy yếu đóng một vai trò quan trọng, làm cho các quá trình này trở thành mục tiêu điều trị tiềm năng trong tương lai. Do những hạn chế của nghiên cứu thí điểm này, nên tiến hành các nghiên cứu sâu hơn về nước tiểu chó trong bệnh đái tháo đường, liên quan đến các nhóm bệnh nhân lớn hơn để xác minh tầm quan trọng của chúng trong chẩn đoán và tiên lượng bệnh.

thuốc trị rạn da

Người giới thiệu

18. Whittemore, JC; Mang, VL; Jensen, Tây Úc; Radecki, SV; Lappin, MR Đánh giá về mối liên quan giữa Microalbumin niệu và Tỷ lệ Albumin-Creatinine trong nước tiểu và Bệnh hệ thống ở Chó. Mứt. Bác sĩ thú y. y tế. PGS. 2006, 229, 958–963.

19. Gentilini, F.; Dondi, F.; Mastrorilli, C.; Giunti, M.; Calzolari, C.; Gandini, G.; Mancini, D.; Bergamini, PF Xác nhận Xét nghiệm Miễn dịch Độ đục của Người để Đo Albumin của Chó trong Nước tiểu và Dịch não tủy. J. Bác sĩ thú y. chẩn đoán. điều tra. 2005, 17, 179–183.

20. Nabity, MB; Bà đầm lầy, MM; Kashtan, CE; Lees, GE Sự biến đổi hàng ngày của protein trong nước tiểu: Tỷ lệ creatinine ở chó cái có protein niệu cầu thận ổn định do bệnh thận di truyền liên kết X gây ra. J. Bác sĩ thú y. thực tập sinh. y tế. 2007, 21, 425–430.

21. Bekris, Lm; Shephard, C.; Peterson, M.; Hoehna, J.; Yserloo, BV; Rutledge, E.; Farin, F.; Kavanagh, TJ; Lernmark, A. Glutathiones-Transferase M1 và T1 đa hình và mối liên hệ với bệnh tiểu đường loại 1 ở độ tuổi khởi phát. Tự miễn dịch 2005, 38, 567–575.

22. Trần, POT; Parker, SM; LeRoy, E.; Franklin, CC; Kavanagh, TJ; Trương, T.; Chu, H.; Vliệt, P.; Oseid, E.; Hài hòa, JS; et al. Sự biểu hiện quá mức của Adenovirus đối với tiểu đơn vị xúc tác glutamylcysteine ​​Ligase bảo vệ các đảo tụy chống lại stress oxy hóa. J. Sinh học. hóa học. 2004, 279, 53988–53993.

23. Raynes, JG; Đại bàng, S.; McAdam, KP Quá trình tổng hợp protein ở giai đoạn cấp tính trong các tế bào u gan ở người: Quy định khác biệt về Amyloid huyết thanh A (SAA) và Haptoglobin bởi Interleukin-1 và Interleukin-6. lâm sàng. hết hạn miễn dịch. 1991, 83, 488–491.

24. Murray, RK; Connell, GE; Pert, JH Vai trò của Haptoglobin trong việc giải phóng mặt bằng và phân phối Hemoglobin ngoại bào. Máu 1961, 17, 45–53.

25. Levy, AP; Hochberg, tôi.; Jablonski, K.; Resnick, anh ấy; Lee, người ngoài hành tinh; Tốt nhất, L.; Howard, BV Strong Heart Nghiên cứu Kiểu hình haptoglobin là một yếu tố nguy cơ độc lập đối với bệnh tim mạch ở những người mắc bệnh tiểu đường: Nghiên cứu về trái tim mạnh mẽ. Mứt. sưu tầm. Cardiol. 2002, 40, 1984–1990.

26. Nakhoul, FM; Miller-Lotan, R.; Xin chào, H.; Asleh, R.; Levy, Giả thuyết AP—Kiểu gen Haptoglobin và Bệnh thận đái tháo đường. tự nhiên lâm sàng. Thực hành. Nephrol. 2007, 3, 339–344.

27. Seferovic, JP; Ašanin, M.; Seferovi´c, PM Haptoglobin và kiểu gen Haptoglobin trong bệnh tiểu đường: Viên đạn bạc để xác định những người đáp ứng với liệu pháp chống oxy hóa? Ơ. J. Trước đó. Cardiol. 2018, 25, 1498–1501.

28. Lillig, CH; Berndt, C.; Hệ thống Holmgren, A. Glutaredoxin. sinh học. lý sinh học. Acta Tướng Subj. 2008, 1780, 1304–1317.

29. Aruga, J.; Hatayama, M. Bộ gen so sánh của các gen họ Zic. Trong Gia đình Zic: Tiến hóa, Phát triển và Bệnh tật; Aruga, J., Ed.; Những tiến bộ trong y học thực nghiệm và sinh học; Mùa xuân: Singapore, 2018; trang 3–26; ISBN 978-981-10-7311-3.

30. Zic2 thúc đẩy sự phát triển và di căn của khối u thông qua PAK4 trong ung thư biểu mô tế bào gan—ScienceDirect.

31. Phúc, M.; Blackshear, Protein liên kết RNA PJ trong quy định miễn dịch: Tập trung vào Protein ngón tay kẽm CCCH. tự nhiên Mục sư Immunol. 2017, 17, 130–143.

Dagmara Winiarczyk 1, Mateusz Winiarczyk 2 , Katarzyna Michalak 3 , Stanisław Winiarczyk 3 và Łukasz Adaszek 3

1 Khoa Nội Bệnh Động Vật Nhỏ, Đại Học Khoa Học Đời Sống Lublin, 20-400 Lublin, Ba Lan

2 Department of Vitreoretinal Surgery, Medical University of Lublin, 20-059 Lublin, Poland; winiarm86@gmail.com

3 Khoa Dịch tễ học, Đại học Khoa học Đời sống Lublin, 20-400 Lublin, Ba Lan; artica@wp.pl (KM); genp53@interia.pl (SW); ukaszek0@wp.pl (Ł.A.)