Ukr.Biochem.J. 2024; Том 96, № 5, вересень-жовтень, c. 21-30

doi: https://doi.org/10.15407/ubj96.05.021

L-аргінін, аміногуанідин та мезенхімальні стовбурові клітини знижують рівень маркерів стресу ендоплазматичного ретикулума та D-димеру у легенях мишей з антифосфоліпідним синдромом

04.04.2025   Uncategorized   No comments

Н. Я. Мехно*, А. І. Довгалюк, О. С. Токарський,
М. М. Корда, О. З. Яремчук*

Тернопільський національний медичний університет
ім. І. Я. Горбачевського, кафедра медичної біохімії, Тернопіль, Україна;
*e-mail: mekhno_nyar@tdmu.edu.ua; yaremchuk@tdmu.edu.ua

Отримано: 22 травня 2024; Виправлено: 20 липня 2024;
Затверджено: 07 жовтня 2024; Доступно онлайн: 28 жовтня 2024

Антифосфоліпідний синдром (АФС) – аутоімунне захворювання, що характеризується ураженням інтими мікроциркуляторного русла внаслідок утворення аутоімунних антитіл до фосфоліпідів клітинних мембран. Попередні дослідження вказують на можливий зв’язок між виникненням аутоімунних захворювань і стресом ендоплазматичного ретикулума (ЕР), порушенням доступності оксиду азоту та високим рівнем D-димеру в плазмі крові. Метою роботи було дослідження впливу модуляторів синтезу оксиду азоту (L-аргініну, аміногуанідину) та мезенхімальних стовбурових клітин (МСК) на рівень інозитол-залежного ензиму 1а (IRE-1a) та глюкозо-залежного протеїну 78 (GRP-78), як маркерів стресу ендоплазматичного ретикулума, на рівень D-димеру в легенях самок мишей лінії BALB/c із антифосфоліпідним синдромом, спровокованим кардіоліпіном. Тридцять піддослідних тварин розділили на п’ять груп: 1 – контрольні тварини; 2 – миші з АФС; 3 – миші з АФС, яким внутрішньочеревно вводили L-аргініну гідрохлорид (25 мг/кг) і аміногуанідин (10 мг/кг); 4 – миші з АФС, яким внутрішньочеревно вводили МСК (5×106/кг); 5 – миші з АФС, яким вводили L-аргініну гідрохлорид, аміногуанідин та МСК. Усіх тварин виводили з досліду на десятий день з подальшим екстрагуванням протеїнів легеневої тканини. Рівень окремих протеїнів визначали за допомогою Вестерн-блоту. Встановлено, що в групі з АФС рівні IRE-1, GRP-78 і D-димеру були значно підвищені порівняно з контрольною групою. Після застосування аргініну з аміногуанідином, а також МСК, як окремо, так і при їх спільному застосуванні, рівень ІРЕ-1, GRP-78 та D-димеру знижувався порівняно з показниками у тварин із індукованим АФС. Отримані дані свідчать про те, що цей ефект, ймовірно, зумовлений зниженням стресу ЕР через інгібування iNOS і протизапальну дію МСК.

Ключові слова: , , , , , , , ,

Посилання:

  1. Xourgia E, Tektonidou MG. An Update on Antiphospholipid Syndrome. Curr Rheumatol Rep. 2022;23(12):84. PubMed, CrossRef
  2. Sammaritano LR. Antiphospholipid syndrome. Best Pract Res Clin Rheumatol. 2020;34(1):101463. PubMed, CrossRef
  3. Toral M, Jiménez R, Romero M, Robles-Vera I, Sánchez M, Salaices M, Sabio JM, Duarte J. Role of endoplasmic reticulum stress in the protective effects of PPARβ/δ activation on endothelial dysfunction induced by plasma from patients with lupus. Arthritis Res Ther. 2017;19(1):268. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Romero M, Toral M, Robles-Vera I, Sánchez M, Jiménez R, O’Valle F, Rodriguez-Nogales A, Pérez-Vizcaino F, Gálvez J, Duarte J. Activation of Peroxisome Proliferator Activator Receptor β/δ Improves Endothelial Dysfunction and Protects Kidney in Murine Lupus. Hypertension. 2017;69(4):641-650. PubMed, CrossRef
  5. Tang Y, Chen Y, Nursalim Y, Groom K, Hickey A, Chamley L, Chen Q. Endoplasmic reticulum stress occurs in association with the extrusion of toxic extracellular vesicles from human placentae treated with antiphospholipid antibodies. Clin Sci (Lond). 2020;134(5):459-472. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Junjappa RP, Patil P, Bhattarai KR, Kim HR, Chae HJ. IRE1α Implications in Endoplasmic Reticulum Stress-Mediated Development and Pathogenesis of Autoimmune Diseases. Front Immunol. 2018;9:1289. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Miglioranza Scavuzzi B, Holoshitz J. Endoplasmic Reticulum Stress, Oxidative Stress, and Rheumatic Diseases. Antioxidants (Basel). 2022;11(7):1306. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Magallón M, Pastor S, Carrión AE, Bañuls L, Pellicer D, Castillo S, Bondía S, Navarro-García MM, González C, Dasí F. Oxidative Stress and Endoplasmic Reticulum Stress in Rare Respiratory Diseases. J Clin Med. 2021;10(6):1268. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Chipurupalli S, Samavedam U, Robinson N. Crosstalk Between ER Stress, Autophagy and Inflammation. Front Med (Lausanne). 2021;8:758311. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  10. So JS. Roles of Endoplasmic Reticulum Stress in Immune Responses. Mol Cells. 2018;41(8):705-716. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  11. Minchenko OH, Kharkova AP, Bakalets TV, Kryvdiuk IV. Endoplasmic reticulum stress, its sensor and signalling systems and the role in regulation of gene expression at malignant tumor growth and hypoxia. Ukr Biochem J. 2013;85(5):5-16. CrossRef
  12. Marciniak SJ. Endoplasmic reticulum stress in lung disease. Eur Respir Rev. 2017;26(144):170018. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Tran-Nguyen TK, Chandra D, Yuan K, Patibandla PK, Nguyen KT, Sethu P, Zhang Y, Xue J, Mobley JA, Kim YI, Shoushtari A, Leader JK, Bon J, Sciurba FC, Duncan SR. Glucose-Regulated Protein 78 Autoantibodies Are Associated with Carotid Atherosclerosis in Chronic Obstructive Pulmonary Disease Patients. Immunohorizons. 2020;4(2):108-118. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  14. Xia S, Duan W, Liu W, Zhang X, Wang Q. GRP78 in lung cancer. J Transl Med. 2021;19(1):118. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  15. Gonzalez-Gronow M, Pizzo SV. Physiological Roles of the Autoantibodies to the 78-Kilodalton Glucose-Regulated Protein (GRP78) in Cancer and Autoimmune Diseases. Biomedicines. 2022;10(6):1222. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  16. Dubey L, Lytvyn H, Dorosh O, Dubey N, Kozlova O, Pruc M, Kubikowska N, Szarpak Ł, Batra K, Chirico F, Nucera G, Doan S, Shevtsiv U. The pathogenesis of COVID-19: Hypercoagulation and D-dimer in thrombotic complications. J Health Soc Sci. 2023;8(1): 45-58. CrossRef
  17. Yaremchuk OZ, Posokhova KA, Lykhatskyi PH, Letniak NY, Moseychuk IP. Effect of L-arginine and aminoguanidine on the cytokine profile in obstetric antiphospholipid syndrome. Regul Mech Biosyst. 2020;11(1):123-126. CrossRef
  18. Mekhno N, Yaremchuk O. Impact of nitric oxide synthesis modulators on the state of humoral immune system in experimental antiphospholipid syndrome. Pharmacia. 2023;70(1):9-14. CrossRef
  19. Zaychenko АV, Laryanovskaya YuB, Deieva TV, Shevchenko OI, Starokozhko VY, Kudina OV, Sak IY. Morphological status of the uterus and placenta in experimental model of gestational antiphospholipid syndrome on mice. Ukr Med J. 2011;14(4):136-141. (In Ukrainian).
  20. Yaremchuk O, Lisnychuk N, Nebesna Z, Kramar S, Kulitska M, Shanaida M, Delibashvili D. Morphological changes in the liver of mice with antiphospholipid syndrome and administration of nitric oxide synthesis modulators. Georgian Med News. 2021;(315):177-180. (In Russian). PubMed
  21. Redko O, Dovgalyuk A, Nebesna Z, Kramar S, Sverstyuk A, Korda M. Human umbilical cord-derived мesenchymal stromal cells mitigate lipopolysaccharide-induced liver injury in rats. Cell Organ Transpl. 2023;11(1):34-45. CrossRef
  22. Mekhno N, Dovgalyuk A, Korda M, Yaremchuk O. Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells and nitric oxide modulators attenuate the proinflammatory cytokine pattern in experimental antiphospholipid syndrome in mice. Cell Organ Transpl. 2024;12(1):44-50. CrossRef
  23. Goldring JPD. Measuring Protein Concentration with Absorbance, Lowry, Bradford Coomassie Blue, or the Smith Bicinchoninic Acid Assay Before Electrophoresis. Methods Mol Biol. 2019;1855:31-39. PubMed, CrossRef
  24. Laemmli UK. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature. 1970;227(5259):680-685. PubMed, CrossRef
  25. Towbin H, Staehelin T, Gordon J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc Natl Acad Sci USA. 1979;76(9):4350-4354. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  26. Alegria-Schaffer A. Western blotting using chemiluminescent substrates. Methods Enzymol. 2014;541:251-259. PubMed, CrossRef
  27. Zhang Y, Gui M, Wang Y, Mani N, Chaudhuri S, Gao B, Li H, Kanwar YS, Lewis SA, Dumas SN, Ntambi JM, Zhang K, Fang D. Inositol-Requiring Enzyme 1α-Mediated Synthesis of Monounsaturated Fatty Acids as a Driver of B Cell Differentiation and Lupus-like Autoimmune Disease. Arthritis Rheumatol. 2021;73(12):2314-2326. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  28. Li HY, Huang LF, Huang XR, Wu D, Chen XC, Tang JX, An N, Liu HF, Yang C. Endoplasmic Reticulum Stress in Systemic Lupus Erythematosus and Lupus Nephritis: Potential Therapeutic Target. J Immunol Res. 2023;2023:7625817. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  29. Chen S, Wang Q, Wang H, Xia S. Endoplasmic reticulum stress in T cell-mediated diseases. Scand J Immunol. 2023;98(3):e13307. PubMed, CrossRef
  30. Bilous VL, Tykhomyrov AO. Multiple effects of angiostatins in injured cornea. Ukr Biochem J. 2024;96(1);37-48. CrossRef
  31. Xue L, Tao L, Li X, Wang Y, Wang B, Zhang Y, Gao N, Dong Y, Xu N, Xiong C, Zhou T, Liu Z, Liu H, He J, Li K, Geng Y, Li M. Plasma fibrinogen, D-dimer, and fibrin degradation product as biomarkers of rheumatoid arthritis. Sci Rep. 2021;11(1):16903. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  32. Lin Q, Zhou D, Cheng Y, Wu C, Deng B. The Potential Predicting Value of D-Dimer to Fibrinogen Ratio on Functional Outcome at 1 Year after Acute Ischemic Stroke: A Longitudinal Study. Gerontology. 2024;70(2):115-124. PubMed, CrossRef
  33. Saadat S, Beheshti F, Askari VR, Hosseini M, Mohamadian Roshan N, Boskabady MH. Aminoguanidine affects systemic and lung inflammation induced by lipopolysaccharide in rats. Respir Res. 2019;20(1):96. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  34. Ma Y, Song X, Ma T, Li Y, Bai H, Zhang Z, Hu H, Yuan R, Wen Y, Gao L. Aminoguanidine inhibits IL-1β-induced protein expression of iNOS and COX-2 by blocking the NF-κB signaling pathway in rat articular chondrocytes. Exp Ther Med. 2020;20(3):2623-2630. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  35. Martí I Líndez AA, Reith W. Arginine-dependent immune responses. Cell Mol Life Sci. 2021;78(13):5303-5324. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  36. Yaremchuk OZ, Posokhova KA, Kuzmak ІP, Kulitska MI, Klishch IM, Korda MM. Indexes of nitric oxide system in experimental antiphospholipid syndrome. Ukr Biochem J. 2020;92(1):75-83. CrossRef
  37. Bagchi AK, Malik A, Akolkar G, Jassal DS, Singal PK. Endoplasmic Reticulum Stress Promotes iNOS/NO and Influences Inflammation in the Development of Doxorubicin-Induced Cardiomyopathy. Antioxidants (Basel). 2021;10(12):1897. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  38. Primorac D, Stojanović Stipić S, Strbad M, Girandon L, Barlič A, Frankić M, Ivić I, Marasović Krstulović D, Jukić I, Halassy B, Hećimović A, Matišić V, Molnar V. Compassionate mesenchymal stem cell treatment in a severe COVID-19 patient: a case report. Croat Med J. 2021;62(3):288-296. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  39. Wang X, Gkrouzman E, Andrade DCO, Andreoli L, Barbhaiya M, Belmont HM, Branch DW, de Jesús GR, Efthymiou M, Ríos-Garcés R, Gerosa M, El Hasbani G, Knight J, Meroni PL, Pazzola G, Petri M, Rand J, Salmon J, Tektonidou M, Tincani A, Uthman IW, Zuily S, Zuo Y, Lockshin M, Cohen H, Erkan D. COVID-19 and antiphospholipid antibodies: A position statement and management guidance from AntiPhospholipid Syndrome Alliance for Clinical Trials and InternatiOnal Networking (APS ACTION). Lupus. 2021;30(14):2276-2285. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  40. Favaloro EJ, Henry BM, Lippi G. COVID-19 and Antiphospholipid Antibodies: Time for a Reality Check? Semin Thromb Hemost. 2022;48(1):72-92. PubMed, CrossRef
  41. Rad F, Ghorbani M, Mohammadi Roushandeh A, Habibi Roudkenar M. Mesenchymal stem cell-based therapy for autoimmune diseases: emerging roles of extracellular vesicles. Mol Biol Rep. 2019;46(1):1533-1549. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.