Нажмите на эту строку чтобы перейти к Новостям сайта "Русский врач"

Перейти
на сайт
журнала
"Врач"
Перейти на сайт журнала "Медицинская сестра"
Перейти на сайт журнала "Фармация"
Перейти на сайт журнала "Молекулярная медицина"
Перейти на сайт журнала "Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии"
Журнал включен в российские и международные библиотечные и реферативные базы данных

ВАК (Россия)
РИНЦ (Россия)
Эко-Вектор (Россия)

ВЗАИМОСВЯЗЬ УРОВНЕЙ МЕТАБОЛИТОВ ТРИПТОФАНА С АДИПОКИНАМИ И МИОКИНАМИ У БОЛЬНЫХ С РАЗЛИЧНЫМИ ФЕНОТИПАМИ ОЖИРЕНИЯ

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2023-03-05
Номер журнала: 
3
Год издания: 
2023

О.П. Шатова
к.м.н., доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии,
Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова (Москва, Россия)
E-mail: shatova.op@gmail.com; ORCID 0000-0003-4265-1293
С.А. Апполонова
к.х.н., руководитель Центра биофармацевтического анализа и метаболомных исследований,
Институт трансляционной медицины и биотехнологии,
ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (Москва, Россия)
ORCID 0000-0002-7309-8913
С.А. Румянцев
д.м.н., профессор, член-корр. РАН,
зав. кафедрой онкологии, гематологии и лучевой терапии, педиатрический факультет,
Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова (Москва, Россия)
ORCID 0000-0002-7418-0222
А.В. Шестопалов
д.м.н., профессор, зав. кафедрой биохимии и молекулярной биологии,
Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова (Москва, Россия)
E-mail: al-shest@yandex.ru; ORCID 0000-0002-1428-7706

Актуальность. В последние 10 лет происходит активное изучение системы сопряжения метаболизма макроорганизма и его микробиома. Микро-биотическая конверсия триптофана в биологически активные сигнальные молекулы представляет собой потенциальный регуляторный меха-низм, с помощью которого кишечная микробиота может изменять метаболизм как клеток кишечника, так и всего макроорганизма. Однако до сих пор остается не изученным содержанием метаболитов триптофанового обмена у пациентов с метаболически здоровым (МЗО) и метаболически нездоровым ожирением (МНЗО), а также взаимосвязь данных метаболитов с адипокинами и миокинами. Цель исследования – изучить содержание метаболитов триптофана в сыворотке крови пациентов с ожирением и оценить взаимосвязь со-держания адипокинов и миокинов с содержанием метаболитов триптофанового обмена бактериального и небактериального происхождения в сыворотке крови у пациентов с МЗО и МНЗО. Материал и методы. Обследовано 266 пациентов: 138 здоровых добровольцев, не имеющих ожирения, и 128 пациентов с ожирением, из кото-рых сформировали две группы: 30 пациентов с МЗО и 41 пациент с МНЗО. Концентрации метаболитов в крови и кале определяли с помощью ме-тода высокоэффективной жидкостной хроматографии. Количественный анализ адипокинов и миокинов проводили методом мультиплексного им-муноферментного анализа. Содержание метаболитов обмена триптофана в сыворотке крови оценивали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием. Результаты. У пациентов с ожирением выявлено повышение сывороточной концентрации кинуренина, кинуреновой и хинолиновой кислот, ин-дол-3-лактата, индол-3-бутирата и индол-3-ацетата. Пациенты с МЗО и МНЗО статистически значимо различались только по показателю концен-трации триптамина в сыворотке крови. Вне зависимости от наличия/отсутствия метаболических нарушений у пациентов с ожирением установле-но, что ксантуреновая и хинолиновая кислоты взаимосвязаны с концентрацией в сыворотке крови миостатина. При этом для пациентов с МЗО показано, что сывороточная концентрация доминантного катаболита индольного пути – индол-3-ацетата, взаимосвязана с содержанием в сыво-ротке крови инсулина и лептина, тогда как у пациентов с МНЗО лептинемия согласована с высокой концентрацией антраниловой кислоты в сы-воротке крови, а гиперинсулинемия, напротив, связана с низкой концентрацией индол-3-пропионата в сыворотке крови.
Ключевые слова: 
ожирение
адипокины
миокины
метаболиты триптофана
Для цитирования: 
Шатова О.П., Апполонова С.А., Румянцев С.А., Шестопалов А.В. ВЗАИМОСВЯЗЬ УРОВНЕЙ МЕТАБОЛИТОВ ТРИПТОФАНА С АДИПОКИНАМИ И МИОКИНАМИ У БОЛЬНЫХ С РАЗЛИЧНЫМИ ФЕНОТИПАМИ ОЖИРЕНИЯ . Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2023; (3): 33-https://doi.org/10.29296/25877313-2023-03-05
Список литературы: 
  1. Recinella L., Orlando G., Ferrante C., Chiavaroli A., Brunetti L., Leone Sh. Adipokines: New Potential Therapeutic Target for Obesi-ty and Metabolic, Rheumatic, and Cardiovascular Diseases. Front Physiol. 2020; 11: 1–32. DOI: 10.3389/fphys. 2020. 578966.
  2. Senesi P., Luzi L., Terruzzi I. Adipokines, Myokines, and Cardiokines: The Role of Nutritional Interventions. Int J Mol Sci. 2020; 8(21): 8372. DOI: 10.3390/ijms21218372.
  3. Gonzalez-Gil A.M., Elizondo-Montemayor L. The Role of Exercise in the Interplay between Myokines, Hepatokines, Osteokines, Adipokines, and Modulation of Inflammation for Energy Substrate Redistribution and Fat Mass Loss. Nutrients, 2020; 12(6): 1899. DOI: 10.3390/nu12061899.
  4. Li F., Li Y., Duan Y., Hu C.A., Tang Y., Yin Y. Myokines and adipokines: Involvement in the crosstalk between skeletal muscle and adipose tissue. Cytokine Growth Factor Rev. 2017; 33: 73–82.
  5. Mallmann.N.H., Lima E.S., Lalwani P. Dysregulation of Tryptophan Catabolism in Metabolic Syndrome. Metab Syndr Relat Disord. 2018; 16: 135–142.
  6. Шестопалов А.В., Шатова О.П., Комарова Е.Ф., Румянцев С.А. Особенности метаболического сопряжения в системе «су-перорганизма» (хозяин-микробиота) Крымский журнал экспе-риментальной и клинической медицины. 2020; 10(2): 95–103. DOI: 10.37279/2224-6444-2020-10-2-95-103 (Shestopalov A.V., Shatova O.P., Komarova E.F., Rumjancev S.A. Osobennosti metabolicheskogo soprjazhenija v sisteme «superorganizma» (hozjain-mikrobiota) Krymskij zhurnal jeksperimental'noj i klinicheskoj mediciny. 2020; 10(2): 95–103. DOI: 10.37279/2224-6444-2020-10-2-95-103).
  7. Grewal S., Gubbi S., Fosam A., Sedmak C., Sikder S., Talluru H., Brown R.J., Muniyappa R. Metabolomic Analysis of the Effects of Leptin Replacement Therapy in Patients with Lipodystrophy. J Endocr Soc. 2019; 4(1): bvz022. DOI: 10.1210/jendso/bvz022.
  8. Calapai G., Corica F., Corsonello A., Sautebin L., Di R.M., Campo G.M., Buemi M., Mauro V.N., Caputi A.P. Leptin increases serotonin turnover by inhibition of brain nitric oxide synthesis. J Clin Invest. 1999; 104: 975–982.
  9. Seridi L., Leo G.C., Dohm G.L., Pories W.J., Lenhard J. Time course metabolome of Roux-en-Y gastric bypass confirms correlation between leptin, body weight and the microbiome. PLoS One; 2018; 13(5): e0198156. DOI: 10.1371/journal.pone.0198156.
  10. Kaneko I., Sabir M.S., Dussik C.M., Whitfield G.K., Karrys A., Hsieh J.C., Haussler M.R., Meyer M.B., Pike J.W., Jurutka P.W. 1,25-Dihydroxyvitamin D regulates expression of the tryptophan hydroxylase 2 and leptin genes: implication for behavioral influences of vitamin D. FASEB J. 2015; 29: 4023–4035.
  11. Li C., Meng F., Garza J.C., Liu J., Lei Y., Kirov S.A., Guo M., Lu X.Y. Modulation of depression-related behaviors by adiponectin AdipoR1 receptors in 5-HT neurons. Mol Psychiatry. 2020; 10: 1038/s41380-020-0649-0. DOI: 10.1038/s41380-020-0649-0.
  12. Pokusa M., Hlavacova N., Csanova A., Franklin M., Zorad S., Jezova D. Adipogenesis and aldosterone: a study in lean trypto-phan-depleted rats. Gen Physiol Biophys. 2016; 35: 379–386.
  13. Nakamura H., Jinzu H., Nagao K., Noguchi Y., Shimba N., Miyano H., Watanabe T., Iseki K. Plasma amino acid profiles are associated with insulin, C-peptide and adiponectin levels in type 2 diabetic patients. Nutr Diabetes. 2014; 4 (9): e133. doi: 10.1038/nutd.2014.32.
  14. Byun K., Lee S. The Potential Role of Irisin in Vascular Function and Atherosclerosis. Int J Mol Sci. 2020; 21(19): 7184. doi: 10.3390/ijms21197184.
  15. Dadvar S., Ferreira D., Cervenka I., Ruas J. The weight of nutrients: kynurenine metabolites in obesity and exercise. J Intern Med. 2018; 284(5): 519–533. DOI: 10.1111/joim.12830.
  16. Knudsen C., Neyrinck A., Lanthier N. Microbiota and nonalcoholic fatty liver disease: promising prospects for clinical interventions? Curr.Opin.Clin.Nutr.Metab Care. 2019; 22(5): 393–400. doi: 10.1097/MCO.0000000000000584.
  17. Bhattarai Y., Williams B.B., Battaglioli E.J. Gut Microbiota-Produced Tryptamine Activates an Epithelial G-Protein-Coupled Receptor to Increase Colonic Secretion. Cell Host Microbe. 2018; 23(6): 775–785e5. doi:10.1016/j.chom.2018.05.004.
  18. Zhao Z., Xin F., Xue Y. Indole-3-propionic acid inhibits gut dysbiosis and endotoxin leakage to attenuate steatohepatitis in rats. Exp. Mol. Med. 2019; 51 (9): 1–14. DOI: 10.1038/s12276-019-0304-5.
  19. Li S.N., Wu J.F. TGF-beta/SMAD signaling regulation of mesen-chymal stem cells in adipocyte commitment. Stem Cell Res Ther. 2020; 11: 41.
  20. Ge X., Sathiakumar D., Lua B.J., Kukreti H., Lee M., McFarlane C. Myostatin signals through miR-34a to regulate Fndc5 expression and browning of white adipocytes. Int J Obes (Lond). 2017; 41: 137–148.
  21. Naiemian S., Naeemipour M., Zarei M., Lari N.M., Gohari A., Behroozikhah M.R., Heydari H., Miri M. Serum concentration of asprosin in new-onset type 2 diabetes. Diabetol Metab Syndr. 2020; 12: 65. DOI: 10.1186/s13098-020-00564-w.
  22. Chiavaroli A., Recinella L., Ferrante C., Martinotti S., Vacca M., Brunetti L., Orlando G., Leone S. Effects of central fibroblast growth factor 21 and irisin in anxiety-like behavior. J Biol Regul Homeost Agents. 2017; 31: 797–802.