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)

СУКЦИНАТ-РЕЦЕПТОРНАЯ СИСТЕМА КОСТНО-ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ У ПАЦИЕНТОВ С МЕТАБОЛИЧЕСКИМ ФЕНОТИПОМ ОСТЕОАРТРИТА

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2024-04-06
Номер журнала: 
4
Год издания: 
2024

Д.Р. Шодиев
аспирант, кафедра биохимии с курсом КЛД ФДПО,
Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова (г. Рязань, Москва)
E-mail: shodiev.dima@yandex.ru
SPIN: 3556-4398; ORCID: 0000-0002-4530-2964
В.И. Звягина
д.м.н., доцент кафедры биохимии,
Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова (г. Рязань, Москва)
E-mail: vizvyagina@yandex.ru
SPIN: 7553-8641; ORCID: 0000-0003-2800-5789; Scopus Author ID: 57189726173
М.Н. Рябова
к.м.н., доцент кафедры общей хирургии, травматологии и ортопедии,
Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова (г. Рязань, Москва)
E-mail: rmn62doc@yandex.ru
SPIN: 2077-3173; ORCID: 0000-0002-1707-2567
Ю.А. Марсянова
ассистент, кафедра биохимии,
Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова (г. Рязань, Москва)
E-mail: yuliyamarsyanova@yahoo.com
SPIN: 4075-3169; ORCID: 0000-0003-4948-4504

Введение. Остеоартрит (OA) возникает в результате нарушения сложной системы биохимической и молекулярной обратной связи в структурах сустава. Это гетерогенная патология с широким спектром патогенетических связей, которые приводят к смежным результатам совместного раз-рушения. До недавнего времени основное внимание в изучении обменных процессов при ОА уделялось состоянию хряща, однако все больший интерес для исследователей представляет биохимия сигнальной функции субхондральной кости. Цель работы – изучить особенности локализации сукцинат-рецепторной системы костно-хрящевой ткани у больных с метаболическим феноти-пом остеоартрита. Материал и методы. В исследовании приняло участие 42 пациента, которые были разделены на две группы: 1-я группа – пациенты без су-ставной патологии и нормальным индексом массы тела; 2-я группа – пациенты с метаболическим фенотипом ОА. У испытуемых проводили сбор жалоб, анамнеза, а также общеклинический и ортопедический осмотр. В митохондриях и нативных гомогенатах костно-хрящевой ткани определяли активность сукцинатдегидрогеназы (СДГ), уровни сукцината и его рецептора (SUCNR1). Результаты. Во 2-й группе выявлено увеличение экспрессии SUCNR1 по всем исследуемым зонам сустава в сравнении с 1-й группой. Во 2-й группе отличия носили тканеспецифичный характер распределения SUCNR1 с преимущественным увеличением количества рецептора в субхон-дральной кости по сравнению с нагружаемой (р=0,031) и ненагружаемой (р=0,001) зонами хряща. В 1-й группе исследуемые зоны хряща и ко-сти не отличались по количеству SUCNR1 между собой. В группе пациентов метаболического фенотипа ОА обнаружено увеличение сукцината митохондрий как в субхондральной костной ткани, так и в разных зонах хряща по сравнению с 1-й группой. Полученные конечные показатели активности СДГ митохондрий исследуемых зон сустава оказались низкими в обеих группах, однако относительно высокая активность фермента отмечалась в субхондральной зоне кости группы метаболического фенотипа ОА. Выводы. У пациентов с метаболическим фенотипом ОА наблюдается высокая экспрессия SUCNR1 в тканях сустава, которая носит тканеспеци-фичный характер с преимущественным увеличением количества SUCNR1 в субхондральной кости. Обнаружены более высокие уровни сукцина-та в субхондральных отделах кости и хрящевых зонах суставов у пациентов с метаболическим фенотипом ОА. Предполагается, что сукцинат-рецепторное взаимодействие в пораженных суставах при ОА носит адаптационный характер.
Ключевые слова: 
ожирение
остеоартрит
метаболический фенотип
сукцинат
сукцинатный рецептор 1
SUCNR1.
Для цитирования: 
Шодиев Д.Р., Звягина В.И., Рябова М.Н., Марсянова Ю.А. СУКЦИНАТ-РЕЦЕПТОРНАЯ СИСТЕМА КОСТНО-ХРЯЩЕВОЙ ТКАНИ У ПАЦИЕНТОВ С МЕТАБОЛИЧЕСКИМ ФЕНОТИПОМ ОСТЕОАРТРИТА . Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2024; (4): 42-https://doi.org/10.29296/25877313-2024-04-06
Список литературы: 
  1. Каминский А.В., Матвеева Е.Л., Гасанова А.Г. и др. Анализ биохимических показателей сыворотки крови у больных с ре-визионным эндопротезированием тазобедренного сустава и нарушением углеводного обмена. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2023;11(1):5–14. https://doi.org/10.23888/HMJ20231115-14. [Kaminskiy A.V., Matveyeva E.L., Gasanova A.G. et al. Analysis of Biochemical Parameters of Blood Serum in Patients with Revision Hip Arthroplasty and Disorder of Carbohydrate Metabolism. Science of the young (Eruditio Juvenium). 2023;11(1):5–14. https://doi.org/10.23888/HMJ20231115-14. (In Russ.)]
  2. van Diepen J.A., Robben J.H., Hooiveld G.J. et al. SUCNR1-mediated chemotaxis of macrophages aggravates obesity-induced inflammation and diabetes. Diabetologia. 2017;60(7):1304–1313. DOI: 10.1007/s00125-017-4261-z.
  3. Бельских Э.С., Урясьев О.М., Звягина В.И., Фалетрова С.В. Сукцинат и сукцинатдегидрогеназа моно-ядерных лейкоцитов крови как маркеры адаптации митохондрий к гипоксии у боль-ных при обострении хронической обструктивной болезни лег-ких. Российский медико-биологический вестник им. академика И.П. Павлова. 2020;28(1):13–20. DOI: 10.23888/PAVLOVJ202028113-20. [Belskikh E.S., Uryasiev O.M., Zvyagina V.I., Faletrova S.V. Succinate and succinate dehydrogenase of mononuclear blood leukocytes as markers of adaptation of mitochondria to hypoxia in patients with exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2020;28(1)13–20. DOI: 10.23888/PAVLOVJ202028113-20. (In Russ.)].
  4. Tannahill G.M., Curtis A.M., Adamik J. et al. Succinate is an inflammatory signal that induces IL-1β through HIF-1α. Nature. 2013;496(7444):238–242. DOI: 10.1038/nature11986.
  5. Li Y., Zheng J.Y., Liu J.Q. et al. Succinate/NLRP3 Inflammasome Induces Synovial Fibroblast Activation: Therapeutical Effects of Clematichinenoside AR on Arthritis. Front Immunol. 2016;7:532. DOI: 10.3389/fimmu.2016.00532.
  6. Li Y., Liu Y., Wang C. et al. Succinate induces synovial angiogenesis in rheumatoid arthritis through metabolic remodeling and HIF-1α/VEGF axis. Free Radic Biol Med. 2018;126:1–14. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.07.009.
  7. Su W., Liu G., Liu X. et al. Angiogenesis stimulated by elevated PDGF-BB in subchondral bone contributes to osteoarthritis development. JCI Insight. 2020;5(8):e135446. DOI: 10.1172/jci.insight.135446.
  8. Deen P.M., Robben J.H. Succinate receptors in the kidney. J Am Soc Nephrol. 2011;22(8):1416–1422. DOI: 10.1681/ASN.2010050481.
  9. Macias-Ceja D.C., Ortiz-Masiá D., Salvador P. et al. Succinate receptor mediates intestinal inflammation and fibrosis. Mucosal Immunol. 2019;12(1):178–187. DOI: 10.1038/s41385-018-0087-3.
  10. Lukyanova L.D., Kirova Y.I., Germanova E.L. Specific Fea-tures of Immediate Expression of Succinate-Dependent Re-ceptor GPR91 in Tissues during Hypoxia. Bull Exp Biol Med. 2016;160(6):742–747. DOI: 10.1007/s10517-016-3299-0.
  11. Keiran N., Ceperuelo-Mallafré V., Calvo E. et al. SUCNR1 controls an anti-inflammatory program in macrophages to regulate the metabolic response to obesity. Nat Immunol. 2019;20(5):581–592. DOI: 10.1038/s41590-019-0372-7.
  12. Huang Z., He Z., Kong Y.et al. Insight into osteoarthritis through integrative analysis of metabolomics and transcriptomics. Clin Chim Acta. 2020;510:323–329. DOI: 10.1016/j.cca.2020.07.010.
  13. Gavriilidis C., Miwa S., von Zglinicki T. et al. Mitochondrial dysfunction in osteoarthritis is associated with down-regulation of superoxide dismutase 2. Arthritis Rheum. 2013;65(2):378–387. DOI: 10.1002/art.37782.
  14. Rushton M.D., Reynard L.N., Barter M.J. et al. Characterization of the cartilage DNA methylome in knee and hip osteoarthritis. Arthritis Rheumatol. 2014;66(9):2450–2460. DOi: 10.1002/art.38713.
  15. Bianco D., Todorov A., Čengić T. et al. Alterations of Subchondral Bone Progenitor Cells in Human Knee and Hip Osteoarthritis Lead to a Bone Sclerosis Phenotype. Int J Mol Sci. 2018;19(2):475. DOI: 10.3390/ijms19020475.
  16. Мартиросов Э.Г., Николаев Д.В., Руднев С.Г. Технологии и методы определения состава тела человека. М.: Наука, 2006; 248 с. [Martirosov E.G., Nikolaev D.V., Rudnev S.G. Technologies and methods for determining the composition of the human body. M.: Nauka, 2006: 248 p. (In Russ)].
  17. Gallagher D., Heymsfield S.B., Heo M., et al. Healthy percentage body fat ranges: an approach for developing guidelines based on body mass index. Am J Clin Nutr. 2000;72(3):694–701. DOI: 10.1093/ajcn/72.3.694.
  18. Zhang W., Doherty M., Peat G. et al. EULAR evidence-based recommendations for the diagnosis of knee osteoarthritis. Ann Rheum Dis. 2010 ;69(3):483–489. DOI: 10.1136/ard.2009.113100.
  19. Верткин А.Л., Толстов С.Н. и др. Консенсус экспертов по междисциплинарному подходу к ведению, диагностике и лече-нию больных с метаболическим синдромом. Кардиоваскуляр-ная терапия и профилактика. 2013;12(6):41–82. [Vertkin A.L., Tolstov S.N. I dr.Experts’ consensus on the interdisciplinary approach towards the managmeht? Diag-nostics, and treatment of patients with metabolic syndrome. Cardiovascular Therapy and Prevention. 2013;12(6):41–82. (In Russ.)].
  20. Методы биохимических исследований (липидный и энергетиче-ский обмен): учебное пособие / под ред. М.И. Прохоровой. Л.: Издательство 231 Ленинградского университета, 1982,327 с. [Methods of biochemical research (lipid and energy metabolism): textbook / edited by M.I. Pro-khorova. L.: Publishing House 231 of Leningrad University, 1982. 327 p. (In Russ)]
  21. Fernández-Veledo S., Ceperuelo-Mallafré V., Vendrell J. Rethinking succinate: an unexpected hormone-like metabolite in energy homeostasis. Trends Endocrinol Metab. 2021;32(9):680–692. DOI: 10.1016/j.tem.2021.06.003.
  22. Guo Y., Xu F., Thomas S.C. et al. Targeting the succinate receptor effectively inhibits periodontitis. Cell Rep. 2022;40(12):111389. DOI: 10.1016/j.celrep.2022.111389.
  23. Littlewood-Evans A., Sarret S., Apfel V. et al. GPR91 senses extra-cellular succinate released from inflammatory macro-phages and ex-acerbates rheumatoid arthritis. J Exp Med. 2016 Aug 22;213(9):1655–1662. DOI: 10.1084/jem.20160061.
  24. Chouchani E.T., Pell V.R., Gaude E. et al. Ischaemic accumulation of succinate controls reperfusion injury through mitochondrial ROS. Nature. 2014;515(7527):431–435. DOI: 10.1038/nature13909.
  25. Liu H., Li Z., Cao Y. et al. Effect of chondrocyte mito-chondrial dysfunction on cartilage degeneration: A possible pathway for oste-oarthritis pathology at the subcellular level. Mol Med Rep. 2019;20(4):3308–3316. DOI: 10.3892/mmr.2019.10559.
  26. Maneiro E., Martín M.A., de Andres M.C., et al. Mito-chondrial respiratory activity is altered in osteoarthritic human articular chon-drocytes. Arthritis Rheum. 2003;48(3):700–708. DOI: 10.1002/art.10837.
  27. Trounce I, Byrne E, Marzuki S. Decline in skeletal muscle mitochondrial respiratory chain function: possible factor in ageing. Lancet. 1989 Mar 25;1(8639):637–639. DOI: 10.1016/s0140-6736(89)92143-0.
  28. Dröse S., Brandt U. Molecular mechanisms of superoxide production by the mitochondrial respiratory chain. Adv Exp Med Biol. 2012;748:145–169. DOI: 10.1007/978-1-4614-3573-0_6.