Ukr.Biochem.J. 2024; Том 96, № 3, травень-червень, c. 39-47

doi: https://doi.org/10.15407/ubj96.03.039

Кореляція між рівнем протеїнів PREX та маркерами інсулінорезистентності та ліпідним профілем у пацієнтів із ожирінням та надмірною вагою без цукрового діабету

04.04.2025   Uncategorized   No comments

N. Hamza1*, A. A. Kasim2, W. E. Hameed2

1Babel Health Directorate, Ministry of Health and Environment, Babel, Iraq;
2Department of Clinical Laboratory Sciences, College of Pharmacy,
University of Baghdad, Baghdad, Iraq;
3Nutrition Clinic Unit, Al-Imam Al-Sadiq Teaching Hospital,
Ministry of Health, Babil, Iraq;
*e-mail: ali.abdulhussein@uobasrah.edu.iq

Отримано: 04 березня 2024; Виправлено: 03 квітня 2024;
Затверджено: 31 травня 2024; Доступно онлайн: 17 червня 2024

Метаболічні порушення та ожиріння пов’язані з багатьма метаболічними змінами, зокрема, з порушенням чутливості до інсуліну та дисліпідемією. Останні дослідження підкреслюють ключову роль фосфатидилінозитол 3,4,5-трифосфат-залежних протеїнів обміну Rac (PREX-протеїнів) у патогенезі ожиріння, що спонукає до подальшого з’ясування їх потенційних терапевтичних ефектів. Метою даного дослідження було оцінити рівень протеїнів PREX у сироватці крові та його потенційний зв’язок із маркерами інсулінорезистентності та рівнем ліпідів у плазмі крові пацієнтів із ожирінням та надмірною вагою, які не хворіють на цукровий діабет. У дослідженні взяли участь 30 осіб із ожирінням, 30 – з надмірною вагою і 30 здорових осіб аналогічного віку і статі. Рівні PREX1 і PREX2 визначали за допомогою ELISA. Рівні інсуліну, глюкози, глікозильованого гемоглобіну, загального ліпідного профілю визначали за допомогою відповідних фотометричних наборів. Як показник чутливості до інсуліну використовували індекс HOMA-IR. Показано, що пацієнти з ожирінням без діабету мали вищий рівень PREX1 у сироватці крові порівняно з особами з надмірною та нормальною вагою. PREX1 позитивно корелював із маркерами інсулінорезистентності та дисліпідемії. Рівень PREX2 виявився нижчим як у пацієнтів із ожирінням порівняно з пацієнтами з надмірною вагою, так і у пацієнтів із надмірною вагою порівняно з особами з нормальною вагою. PREX2 негативно корелював із маркерами інсулінорезистентності, але не з маркерами дисліпідемії.

Ключові слова: , , , ,

Посилання:

  1. Collaborators GBD Obesity, Afshin A, Forouzanfar MH, Reitsma MB, Sur P, Estep K, Lee A, et al. Health Effects of Overweight and Obesity in 195 Countries over 25 Years. N Engl J Med. 2017;377(1):13-27. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  2. Silveira EA, Kliemann N, Noll M, Sarrafzadegan N, de Oliveira C. Visceral obesity and incident cancer and cardiovascular disease: An integrative review of the epidemiological evidence. Obes Rev. 2021;22(1):e13088. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Leitner DR, Frühbeck G, Yumuk V, Schindler K, Micic D, Woodward E, Toplak H. Obesity and Type 2 Diabetes: Two Diseases with a Need for Combined Treatment Strategies – EASO Can Lead the Way. Obes Facts. 2017;10(5):483-492. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Higgins DM, Buta E, Heapy AA, Driscoll MA, Kerns RD, Masheb R, Becker WC, Hausmann LRM, Bair MJ, Wandner L, Janke EA, Brandt CA, Goulet JL. The Relationship Between Body Mass Index and Pain Intensity Among Veterans with Musculoskeletal Disorders: Findings from the MSD Cohort Study. Pain Med. 2020;21(10):2563-2572. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Grasemann H, Holguin F. Oxidative stress and obesity-related asthma. Paediatr Respir Rev. 2021;37:18-21. PubMed, CrossRef
  6. Wu H, Ballantyne CM. Metabolic Inflammation and Insulin Resistance in Obesity. Circ Res. 2020;126(11):1549-1564. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Brzeziński M, Metelska P, Myśliwiec M, Szlagatys-Sidorkiewicz A. Lipid disorders in children living with overweight and obesity- large cohort study from Poland. Lipids Health Dis. 2020;19(1):47. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Li Y, Ma J, Yao K, Su W, Tan B, Wu X, Huang X, Li T, Yin Y, Tosini G, Yin J. Circadian rhythms and obesity: Timekeeping governs lipid metabolism. J Pineal Res. 2020;69(3):e12682. PubMed, CrossRef
  9. Damoulakis G, Gambardella L, Rossman KL, Lawson CD, Anderson KE, Fukui Y, Welch HC, Der CJ, Stephens LR, Hawkins PT. P-Rex1 directly activates RhoG to regulate GPCR-driven Rac signalling and actin polarity in neutrophils. J Cell Sci. 2014;127(Pt 11):2589-2600. PubMed, CrossRef
  10. Naikawadi RP, Cheng N, Vogel SM, Qian F, Wu D, Malik AB, Ye RD. A critical role for phosphatidylinositol (3,4,5)-trisphosphate-dependent Rac exchanger 1 in endothelial junction disruption and vascular hyperpermeability. Circ Res. 2012;111(12):1517-1527. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  11. van Hooren KWEM, van Breevoort D, Fernandez-Borja M, Meijer AB, Eikenboom J, Bierings R, Voorberg J. Phosphatidylinositol-3,4,5-triphosphate-dependent Rac exchange factor 1 regulates epinephrine-induced exocytosis of Weibel-Palade bodies. J Thromb Haemost. 2014;12(2):273-281. PubMed, CrossRef
  12. Govek EE, Hatten ME, Van Aelst L. The role of Rho GTPase proteins in CNS neuronal migration. Dev Neurobiol. 2011;71(6):528-553. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Jackson C, Welch HC, Bellamy TC. Control of cerebellar long-term potentiation by P-Rex-family guanine-nucleotide exchange factors and phosphoinositide 3-kinase. PLoS One. 2010;5(8):e11962. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  14. Srijakotre N, Man J, Ooms LM, Lucato CM, Ellisdon AM, Mitchell CA. P-Rex1 and P-Rex2 RacGEFs and cancer. Biochem Soc Trans. 2017;45(4):963-977. PubMed, CrossRef
  15. Hodakoski C, Hopkins BD, Barrows D, Mense SM, Keniry M, Anderson KE, Kern PA, Hawkins PT, Stephens LR, Parsons R. Regulation of PTEN inhibition by the pleckstrin homology domain of P-REX2 during insulin signaling and glucose homeostasis. Proc Natl Acad Sci USA. 2014;111(1):155-160. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  16. Balamatsias D, Kong AM, Waters JE, Sriratana A, Gurung R, Bailey CG, Rasko JE, Tiganis T, Macaulay SL, Mitchell CA. Identification of P-Rex1 as a novel Rac1-guanine nucleotide exchange factor (GEF) that promotes actin remodeling and GLUT4 protein trafficking in adipocytes. J Biol Chem. 2011;286(50):43229-43240. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17. Lawson CD, Hornigold K, Pan D, Niewczas I, Andrews S, Clark J, Welch H. Small-molecule inhibitors of P-Rex guanine-nucleotide exchange factors. Small GTPases. 2022;13(1):307-326. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  18. Li Z, Wu K, Zou Y, Gong W, Wang P, Wang H. PREX1 depletion ameliorates high-fat diet-induced non-alcoholic fatty liver disease in mice and mitigates palmitic acid-induced hepatocellular injury via suppressing the NF-κB signaling pathway. Toxicol Appl Pharmacol. 2022;448:116074. PubMed, CrossRef
  19. Gamage, Suhadinie Sameera, “Small G- Protein Regulators Of Islet Beta Cell Function” (2022). Wayne State University Dissertations. 3626.
    Regime of access : https://digitalcommons.wayne.edu/oa_dissertations/3626
  20. World Medical Association. Declaration of Helsinki. Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects. Jahrbuch für Wissenschaft und Ethik. 2009;14:233-238.
  21. World Health Organization. Physical status: the use and interpretation of anthropometry. Report of a WHO Expert Committee. World Health Organ Tech Rep Ser. 1995;854:1-452.
  22. Matthews DR, Hosker JP, Rudenski AS, Naylor BA, Treacher DF, Turner RC. Homeostasis model assessment: insulin resistance and beta-cell function from fasting plasma glucose and insulin concentrations in man. Diabetologia. 1985;28(7):412-419. PubMed, CrossRef
  23. Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem. 1972;18(6):499-502. PubMed, CrossRef
  24. Gayoso-Diz P, Otero-Gonzalez A, Rodriguez-Alvarez MX, Gude F, Cadarso-Suarez C, García F, De Francisco A. Insulin resistance index (HOMA-IR) levels in a general adult population: curves percentile by gender and age. The EPIRCE study. Diabetes Res Clin Pract. 2011;94(1):146-155. PubMed, CrossRef
  25. Kahn BB, Flier JS. Obesity and insulin resistance. J Clin Invest. 2000;106(4):473-481. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  26. Ye J. Mechanisms of insulin resistance in obesity. Front Med. 2013;7(1):14-24. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  27. Fryk E, Olausson J, Mossberg K, Strindberg L, Schmelz M, Brogren H, Gan LM, Piazza S, Provenzani A, Becattini B, Lind L, Solinas G, Jansson PA. Hyperinsulinemia and insulin resistance in the obese may develop as part of a homeostatic response to elevated free fatty acids: A mechanistic case-control and a population-based cohort study. EBioMedicine. 2021;65:103264. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  28. Antuna-Puente B, Feve B, Fellahi S, Bastard JP. Adipokines: the missing link between insulin resistance and obesity. Diabetes Metab. 2008;34(1):2-11. PubMed, CrossRef
  29. Kwon H, Pessin JE. Adipokines mediate inflammation and insulin resistance. Front Endocrinol (Lausanne). 2013;4:71. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  30. Nicholson T, Church C, Baker DJ, Jones SW. The role of adipokines in skeletal muscle inflammation and insulin sensitivity. J Inflamm (Lond). 2018;15:9. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  31. Trouwborst I, Bowser SM, Goossens GH, Blaak EE. Ectopic Fat Accumulation in Distinct Insulin Resistant Phenotypes; Targets for Personalized Nutritional Interventions. Front Nutr. 2018;5:77. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  32. Tamura Y. Ectopic fat, insulin resistance and metabolic disease in non-obese Asians: investigating metabolic gradation. Endocr J. 2019;66(1):1-9. PubMed, CrossRef
  33. Drabsch T, Holzapfel C, Stecher L, Petzold J, Skurk T, Hauner H. Associations Between C-Reactive Protein, Insulin Sensitivity, and Resting Metabolic Rate in Adults: A Mediator Analysis. Front Endocrinol (Lausanne). 2018;9:556. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  34. Yan Y, Li S, Liu Y, Bazzano L, He J, Mi J, Chen W. Temporal relationship between inflammation and insulin resistance and their joint effect on hyperglycemia: the Bogalusa Heart Study. Cardiovasc Diabetol. 2019;18(1):109. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  35. Anty R, Bekri S, Luciani N, Saint-Paul MC, Dahman M, Iannelli A, Amor IB, Staccini-Myx A, Huet PM, Gugenheim J, Sadoul JL, Le Marchand-Brustel Y, Tran A, Gual P. The inflammatory C-reactive protein is increased in both liver and adipose tissue in severely obese patients independently from metabolic syndrome, Type 2 diabetes, and NASH. Am J Gastroenterol. 2006;101(8):1824-1833. PubMed, CrossRef
  36. Sun F, Zhao Z, Li Q, Zhou X, Li Y, Zhang H, Yan Z, He H, Ke Z, Gao Y, Li F, Tong W, Zhu Z. Detrimental Effect of C-Reactive Protein on the Cardiometabolic Cells and Its Rectifying by Metabolic Surgery in Obese Diabetic Patients. Diabetes Metab Syndr Obes. 2020;13:1349-1358. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  37. Visser M, Bouter LM, McQuillan GM, Wener MH, Harris TB. Elevated C-reactive protein levels in overweight and obese adults. JAMA. 1999;282(22):2131-2135. PubMed, CrossRef
  38. George MD, Giles JT, Katz PP, England BR, Mikuls TR, Michaud K, Ogdie-Beatty AR, Ibrahim S, Cannon GW, Caplan L, Sauer BC, Baker JF. Impact of Obesity and Adiposity on Inflammatory Markers in Patients With Rheumatoid Arthritis. Arthritis Care Res (Hoboken). 2017;69(12):1789-1798. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  39. Bays HE, Toth PP, Kris-Etherton PM, Abate N, Aronne LJ, Brown WV, Gonzalez-Campoy JM, Jones SR, Kumar R, La Forge R, Samuel VT. Obesity, adiposity, and dyslipidemia: a consensus statement from the National Lipid Association. J Clin Lipidol. 2013;7(4):304-383. PubMed, CrossRef
  40. Franssen R, Monajemi H, Stroes ES, Kastelein JJ. Obesity and dyslipidemia. Med Clin North Am. 2011;95(5):893-902. PubMed, CrossRef
  41. Klop B, Elte JW, Cabezas MC. Dyslipidemia in obesity: mechanisms and potential targets. Nutrients. 2013;5(4):1218-1240. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  42. Barrows D, He JZ, Parsons R. PREX1 Protein Function Is Negatively Regulated Downstream of Receptor Tyrosine Kinase Activation by p21-activated Kinases (PAKs). J Biol Chem. 2016;291(38):20042-20054. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  43. Thamilselvan V, Gamage S, Harajli A, Chundru SA, Kowluru A. P-Rex1 Mediates Glucose-Stimulated Rac1 Activation and Insulin Secretion in Pancreatic β-Cells. Cell Physiol Biochem. 2020;54(6):1218-1230. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.