Ukr.Biochem.J. 2019; Том 91, № 5, вересень-жовтень, c. 34-45
doi: https://doi.org/10.15407/ubj91.05.034
Вплив цитиколіну на вміст ангіостатину та нейроспецифічних протеїнів у сироватці крові пацієнтів із фібриляцією передсердь та ішемічним інсультом
А. О. Тихомиров1, Ю. С. Кушнір2, В. С. Недзвецький3, Т. В. Гриненко1, О. В. Курята2
1Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна, НАН України, Київ;
2ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», Дніпро;
3Бінгольський університет, Бінгол, Туреччина;
e-mail: artem_tykhomyrov@ukr.net
Отримано: 22 травня 2019; Затверджено: 13 серпня 2019
Ішемічний інсульт є одним із найпоширеніших і важких ускладнень фібриляції передсердь. Метою представленої роботи було визначити вплив цитидин дифосфатхоліну (ЦДФ, або цитиколіну) на вміст інгібітора ангіогенезу ангіостатину та нейроспецифічних протеїнів як маркерів пошкодження головного мозку у післяінсультних пацієнтів із фібриляцією передсердь. Пацієнти з діагнозом гострий ішемічний інсульт (n = 33) отримували цитиколін натрію у вигляді внутрішньовенних ін’єкцій (1 г/доба протягом 14 днів) у доповнення до стандартного лікування (основна група). Пацієнти з тією ж патологією (n = 25), які проходили стандартний курс лікування, становили контрольну групу. Вміст ангіостатину та нейроспецифічних протеїнів, а саме важкої субодиниці нейрофіламентів (NF-H) і гліального фібрилярного кислого протеїну (GFAP), визначали за допомогою імуноблотингу в сироватці крові до та після лікування. Показано, що лікування із застосуванням цитиколіну істотно зменшило вміст ангіостатину (на 40% у порівнянні з базальним рівнем, P < 0,05), GFAP (на 61%, P < 0,01), NF-H (на 19%, а 19%, P < 0,05) та не впливало на рівень сироваткового альбуміну. На противагу цьому, в пацієнтів контрольної групи статистично вірогідних змін вмісту досліджуваних протеїнів після курсу стандартного лікування не спостерігалося. Одержані в дослідженні результати вказують на те, що ЦДФ-холін виявляє захисну дію по відношенню до астроцитів та нейронів, а також покращує ангіогенний потенціал за рахунок пригнічення утворення ангіостатину у післяінсультних пацієнтів з фібриляцією передсердь. Подальших досліджень потребують питання про зв’язок між вмістом біомаркерів у сироватці, клінічними проявами та ефективністю лікування інсульту.
Ключові слова: ішемічний інсульт, ангіостатин, гліальний фібрилярний кислий протеїн, нейрофіламенти, фібриляція передсердь, цитиколін
Посилання:
- Son MK, Lim NK, Kim HW, Park HY. Risk of ischemic stroke after atrial fibrillation diagnosis: A national sample cohort. PLoS One. 2017 Jun 21;12(6):e0179687. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Morley J, Marinchak R, Rials SJ, Kowey P. Atrial fibrillation, anticoagulation, and stroke. Am J Cardiol. 1996 Jan 25;77(3):38A-44A. PubMed, CrossRef
- Saposnik G, Gladstone D, Raptis R, Zhou L, Hart RG. Atrial fibrillation in ischemic stroke: predicting response to thrombolysis and clinical outcomes. Stroke. 2013 Jan;44(1):99-104. PubMed, CrossRef
- Yang PS, Pak HN, Park DH, Yoo J, Kim TH, Uhm JS, Kim YD, Nam HS, Joung B, Lee MH, Heo JH. Non-cardioembolic risk factors in atrial fibrillation-associated ischemic stroke. PLoS One. 2018 Jul 20;13(7):e0201062. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Pulit SL, Weng LC, McArdle PF, Trinquart L, Choi SH, Mitchell BD, Rosand J, de Bakker PIW, Benjamin EJ, Ellinor PT, Kittner SJ, Lubitz SA, Anderson CD. Atrial fibrillation genetic risk differentiates cardioembolic stroke from other stroke subtypes. Neurol Genet. 2018 Dec 3;4(6):e293. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Santos JV, Pereira J, Pinto R, Castro PM, Azevedo E, Freitas A. Atrial Fibrillation as an Ischemic Stroke Clinical and Economic Burden Modifier: A 15-Year Nationwide Study. Value Health. 2017 Sep;20(8):1083-1091. PubMed, CrossRef
- Wang J, Yang W, Xie H, Song Y, Li Y, Wang L. Ischemic stroke and repair: current trends in research and tissue engineering treatments. Regen Med Res. 2014 Feb 3;2(1):3. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Alvarez-Sabín J, Román GC. The role of citicoline in neuroprotection and neurorepair in ischemic stroke. Brain Sci. 2013 Sep 23;3(3):1395-414. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Gareri P, Castagna A, Cotroneo AM, Putignano S, De Sarro G, Bruni AC. The role of citicoline in cognitive impairment: pharmacological characteristics, possible advantages, and doubts for an old drug with new perspectives. Clin Interv Aging. 2015 Sep 3;10:1421-9. PubMed, PubMed, CrossRef
- Secades JJ, Alvarez-Sabín J, Castillo J, Díez-Tejedor E, Martínez-Vila E, Ríos J, Oudovenko N. Citicoline for Acute Ischemic Stroke: A Systematic Review and Formal Meta-analysis of Randomized, Double-Blind, and Placebo-Controlled Trials. J Stroke Cerebrovasc Dis. 2016 Aug;25(8):1984-96. PubMed, CrossRef
- Hurtado1, Moro MA, Cárdenas A, Sánchez V, Fernández-Tomé P, Leza JC, Lorenzo P, Secades JJ, Lozano R, Dávalos A, Castillo J, Lizasoain I. Neuroprotection afforded by prior citicoline administration in experimental brain ischemia: effects on glutamate transport. Neurobiol Dis. 2005 Mar;18(2):336-45. PubMed, CrossRef
- Martynov MY, Gusev EI. Current knowledge on the neuroprotective and neuroregenerative properties of citicoline in acute ischemic stroke. J Exp Pharmacol. 2015 Oct 1;7:17-28. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Wang Q, Tang XN, Yenari MA. The inflammatory response in stroke. J Neuroimmunol. 2007 Mar;184(1-2):53-68. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Glushakova OY, Glushakov AV, Miller ER, Valadka AB, Hayes RL. Biomarkers for acute diagnosis and management of stroke in neurointensive care units. Brain Circ. 2016 Jan-Mar;2(1):28-47. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Kawata K, Liu CY, Merkel SF, Ramirez SH, Tierney RT, Langford D. Blood biomarkers for brain injury: What are we measuring? Neurosci Biobehav Rev. 2016 Sep;68:460-473. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- 16. Koz ST, Baydas G, Koz S, Demir N, Nedzvetsky VS. Gingko biloba extract inhibits oxidative stress and ameliorates impaired glial fibrillary acidic protein expression, but can not improve spatial learning in offspring from hyperhomocysteinemic rat dams. Phytother Res. 2012 Jul;26(7):949-55.
PubMed, CrossRef - Liddelow SA, Barres BA. Reactive Astrocytes: Production, Function, and Therapeutic Potential. Immunity. 2017 Jun 20;46(6):957-967.
PubMed, CrossRef - Katsanos AH, Makris K, Stefani D, Koniari K, Gialouri E, Lelekis M, Chondrogianni M, Zompola C, Dardiotis E, Rizos I, Parissis J, Boutati E, Voumvourakis K, Tsivgoulis G. Plasma Glial Fibrillary Acidic Protein in the Differential Diagnosis of Intracerebral Hemorrhage. Stroke. 2017 Sep;48(9):2586-2588. PubMed, CrossRef
- Yuan A, Rao MV, Veeranna, Nixon RA. Neurofilaments and Neurofilament Proteins in Health and Disease. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2017 Apr 3;9(4). pii: a018309. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Traenka C, Disanto G, Seiffge DJ, Gensicke H, Hert L, Grond-Ginsbach C, Peters N, Regeniter A, Kloss M, De Marchis GM, Bonati LH, Lyrer PA, Kuhle J, Engelter ST. Serum Neurofilament Light Chain Levels Are Associated with Clinical Characteristics and Outcome in Patients with Cervical Artery Dissection. Cerebrovasc Dis. 2015;40(5-6):222-7. PubMed, CrossRef
- Pujol-Calderón F, Portelius E, Zetterberg H, Blennow K, Rosengren LE, Höglund K. Neurofilament changes in serum and cerebrospinal fluid after acute ischemic stroke. Neurosci Lett. 2019 Apr 17;698:58-63. PubMed, CrossRef
- Xiong XY, Liu L, Yang QW. Refocusing Neuroprotection in Cerebral Reperfusion Era: New Challenges and Strategies.Front Neurol. 2018 Apr 23;9:249.
PubMed, PubMedCentral, CrossRef - Cosky EEP, Ding Y. The role of vascular endothelial growth factor in angiogenesis and brain circulation after stroke. Brain Circ. 2018 Apr-Jun;4(2):73-75. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Berntsson J, Smith JG, Johnson LSB, Söderholm M, Borné Y, Melander O, Orho-Melander M, Nilsson J, Engström G. Increased vascular endothelial growth factor D is associated with atrial fibrillation and ischaemic stroke. Heart. 2019 Apr;105(7):553-558. PubMed, CrossRef
- Gutiérrez-Fernández M, Rodríguez-Frutos B, Fuentes B, Vallejo-Cremades MT, Alvarez-Grech J, Expósito-Alcaide M, Díez-Tejedor E. CDP-choline treatment induces brain plasticity markers expression in experimental animal stroke. Neurochem Int. 2012 Feb;60(3):310-7. PubMed, CrossRef
- Lee TY, Muschal S, Pravda EA, Folkman J, Abdollahi A, Javaherian K. Angiostatin regulates the expression of antiangiogenic and proapoptotic pathways via targeted inhibition of mitochondrial proteins. Blood. 2009 Aug 27;114(9):1987-98. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Chung AW, Hsiang YN, Matzke LA, McManus BM, van Breemen C, Okon EB. Reduced expression of vascular endothelial growth factor paralleled with the increased angiostatin expression resulting from the upregulated activities of matrix metalloproteinase-2 and -9 in human type 2 diabetic arterial vasculature. Circ Res. 2006 Jul 21;99(2):140-8. PubMed, CrossRef
- Sodha NR, Clements RT, Boodhwani M, Xu SH, Laham RJ, Bianchi C, Sellke FW. Endostatin and angiostatin are increased in diabetic patients with coronary artery disease and associated with impaired coronary collateral formation. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009 Feb;296(2):H428-34. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- El-Ashmawy HM, Roshdy HS, Saad Z, Ahmed AM. Serum endostatin level as a marker for coronary artery calcification in type 2 diabetic patients. J Saudi Heart Assoc. 2019 Jan;31(1):24-31. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Tykhomyrov AA, Nedzvetsky VS, Bardachenko NI, Grinenko TV, Kuryata OV. Statin treatment decreases serum angiostatin levels in patients with ischemic heart disease. Life Sci. 2015 Aug 1;134:22-9. PubMed, CrossRef
- Tykhomyrov AA, Nedzvetsky VS, Zabida AA, Ağca CA, Kuryata OV. l-Arginine treatment improves angiogenic response and reduces matrix metalloproteinase activity in chronic heart failure patients with coronary artery disease. PharmaNutrition. 2018; 6(4): 137-146. CrossRef
- Tykhomyrov AA, Yusova EI, Diordieva SI, Corsa VV, Grinenko TV. Production and characteristics of antibodies against K1-3 fragment of human plasminogen. Biotechnologia Acta. 2013; 6(1): 86-96. CrossRef
- Stoscheck CM. Quantitation of protein. Methods Enzymol. 1990;182:50-68. PubMed, CrossRef
- Tykhomyrov AA, Nedzvetsky VS, Klochkov VK, Andrievsky GV. Nanostructures of hydrated C60 fullerene (C60HyFn) protect rat brain against alcohol impact and attenuate behavioral impairments of alcoholized animals. Toxicology. 2008 Apr 18;246(2-3):158-65. PubMed, CrossRef
- Berge E, Cohen G, Roaldsen MB, Lundström E, Isaksson E, Rudberg AS, Slot KB, Forbes J, Smith J, Drever J, Wardlaw JM, Lindley RI, Sandercock PA, Whiteley WN; IST-3 Collaborative Group. Effects of alteplase on survival after ischaemic stroke (IST-3): 3 year follow-up of a randomised, controlled, open-label trial. Lancet Neurol. 2016 Sep;15(10):1028-34. PubMed, CrossRef
- Krupinski J, Abudawood M, Matou-Nasri S, Al-Baradie R, Petcu EB, Justicia C, Planas A, Liu D, Rovira N, Grau-Slevin M, Secades J, Slevin M. Citicoline induces angiogenesis improving survival of vascular/human brain microvessel endothelial cells through pathways involving ERK1/2 and insulin receptor substrate-1. Vasc Cell. 2012 Dec 10;4(1):20. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Jickling GC, Sharp FR. Biomarker panels in ischemic stroke. Stroke. 2015 Mar;46(3):915-20. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Anderson KJ, Scheff SW, Miller KM, Roberts KN, Gilmer LK, Yang C, Shaw G. The phosphorylated axonal form of the neurofilament subunit NF-H (pNF-H) as a blood biomarker of traumatic brain injury. J Neurotrauma. 2008 Sep;25(9):1079-85. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Sawada M, Matsumoto M, Sawamoto K. Vascular regulation of adult neurogenesis under physiological and pathological conditions. Front Neurosci. 2014 Mar 17;8:53. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Jung S, Wiest R, Gralla J, McKinley R, Mattle H, Liebeskind D. Relevance of the cerebral collateral circulation in ischaemic stroke: time is brain, but collaterals set the pace. Swiss Med Wkly. 2017 Dec 11;147:w14538. PubMed, CrossRef
- Liu J, Wang Y, Akamatsu Y, Lee CC, Stetler RA, Lawton MT, Yang GY. Vascular remodeling after ischemic stroke: mechanisms and therapeutic potentials. Prog Neurobiol. 2014 Apr;115:138-56. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Montaner J, Alvarez-Sabín J, Molina CA, Anglés A, Abilleira S, Arenillas J, Monasterio J. Matrix metalloproteinase expression is related to hemorrhagic transformation after cardioembolic stroke. Stroke. 2001 Dec 1;32(12):2762-7. PubMed, CrossRef
- Rosell A, Cuadrado E, Ortega-Aznar A, Hernández-Guillamon M, Lo EH, Montaner J. MMP-9-positive neutrophil infiltration is associated to blood-brain barrier breakdown and basal lamina type IV collagen degradation during hemorrhagic transformation after human ischemic stroke. Stroke. 2008 Apr;39(4):1121-6. PubMed, CrossRef
- Gundogdu EB, Bekar A, Turkyilmaz M, Gumus A, Kafa IM, Cansev M. CDP-choline modulates matrix metalloproteinases in rat sciatic injury. J Surg Res. 2016 Feb;200(2):655-63. PubMed, CrossRef
- O’Reilly MS, Holmgren L, Shing Y, Chen C, Rosenthal RA, Cao Y, Moses M, Lane WS, Sage EH, Folkman J. Angiostatin: a circulating endothelial cell inhibitor that suppresses angiogenesis and tumor growth. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 1994; 59: 471-482. CrossRef
- Matsunaga T, Chilian WM, March K. Angiostatin is negatively associated with coronary collateral growth in patients with coronary artery disease. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005; 288(5): H2042-2046. CrossRef
- Dodd T, Wiggins L, Hutcheson R, Smith E, Musiyenko A, Hysell B, Russell JC, Rocic P. Impaired coronary collateral growth in the metabolic syndrome is in part mediated by matrix metalloproteinase 12-dependent production of endostatin and angiostatin. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2013 Jun;33(6):1339-49. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Keskin D, Keskin G, Inal A, Ozışık L. Serum angiostatin levels in patients with Behçet’s disease: does angiogenesis play a role in the pathogenesis of Behçet’s disease? Acta Clin Belg. 2014 Aug;69(4):246-50. PubMed, CrossRef
- Kotulska-Kucharz A, Kopeć-Mędrek M, Kucharz EJ. Serum angiostatin and endostatin levels in patients with granulomatosis with polyangiitis and immune complex small vessel vasculitis. Reumatologia. 2018;56(5):285-288. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Tykhomyrov AA, Nedzvetsky VS, Ağca CA, Korsa VV, Grinenko TV. Plasminogen and its fragments in rat brain: a plausible role for astrocytes in angiostatin generation. Ukr Biochem J. 2017; 89(2): 43-54. CrossRef
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.