Ukr.Biochem.J. 2025; Том 97, № 2, березень-квітень, c. 41-47

doi: https://doi.org/10.15407/ubj97.02.041

Кількість копій мітохондріальної ДНК у лейкоцитах пацієнтів із цукровим діабетом 2 типу та хронічною хворобою нирок

31.03.2026   Uncategorized

Я. А. Саєнко1,2*, Д. С. Красненков1, К. К. Мідловець1, В. В. Корчева1,
Ю. Є. Реброва1,3, Д. Д. Єпішина1, Б. М. Маньковський1

1ДУ «Інститут геронтології імені Д. Ф. Чеботарьова НАМН України», Київ;
2ДУ «Центр кардіології та кардіохірургії МОЗ України», Київ;
3Національний університет охорони здоров’я України імені П. Л. Шупика, Київ;
*e-mail: ysaenko1981@gmail.com

Отримано: 04 квітня 2025; Виправлено: 23 квітня 2025;
Затверджено: 25 квітня 2025; Доступно онлайн: 12 травня 2025

Хронічна хвороба нирок (ХХН) є одним із найпоширеніших ускладнень цукрового діабету 2 типу (ЦД2Т), що суттєво підвищує ризик серцево-судинної патології та смертності. Мітохондріальна дисфункція, зокрема зниження кількості копій мітохондріальної ДНК (mtDNA-CN), відіграє важливу роль у розвитку діабетичних ускладнень, включаючи нефропатію. Метою нашого дослідження було визначення mtDNA-CN у лейкоцитах периферичної крові пацієнтів із ЦД2Т залежно від наявності ХХН. У дослідження було включено 109 осіб, серед яких – 20 здорових осіб (група контролю) та 89 пацієнтів із ЦД2Т, розподілених на групи залежно від наявності або відсутності ХХН. Кількість копій mtDNA у лейкоцитах визначали методом кількісної полімеразної ланцюгової реакції в реальному часі. Також оцінювали біохімічні маркери ЦД2Т та ХХН, проводили непараметричні тести й кореляційний аналіз. Статистично значущих відмінностей рівня mtDNA-CN між пацієнтами з ЦД2Т і ХХН, пацієнтами з ЦД2Т без ХХН та контрольною групою не виявлено (P > 0,05). Зв’язку між mtDNA-CN та показниками функції нирок встановлено не було. Відсутність змін mtDNA-CN може бути пов’язана з відносно задовільним глікемічним контролем у групах пацієнтів із ЦД2Т.

Ключові слова: , , ,

Посилання:

  1. Hong YS, Longchamps RJ, Zhao D, Castellani CA, Loehr LR, Chang PP, Matsushita K, Grove ML, Boerwinkle E, Arking DE, Guallar E. Mitochondrial DNA Copy Number and Incident Heart Failure: The Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study. Circulation. 2020;141(22):1823-1825. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  2. Johansen KL, Gilbertson DT, Li S, Li S, Liu J, Roetker NS, Ku E, Schulman IH, Greer RC, Chan K, Abbott KC, Butler CR, O’Hare AM, Powe NR, Reddy YNV, Snyder J, St Peter W, Taylor JS, Weinhandl ED, Wetmore JB. US Renal Data System 2023 Annual Data Report: Epidemiology of Kidney Disease in the United States. Am J Kidney Dis. 2024;83(4 Suppl 1):A8-A13. PubMed, CrossRef
  3. Mitrofanova A, Fontanella AM, Burke GW, Merscher S, Fornoni A. Mitochondrial Contribution to Inflammation in Diabetic Kidney Disease. Cells. 2022;11(22):3635. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Lowes H, Pyle A, Santibanez-Koref M, Hudson G. Circulating cell-free mitochondrial DNA levels in Parkinson’s disease are influenced by treatment. Mol Neurodegener. 2020;15(1):10. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Al-Kafaji G, Aljadaan A, Kamal A, Bakhiet M. Peripheral blood mitochondrial DNA copy number as a novel potential biomarker for diabetic nephropathy in type 2 diabetes patients. Exp Ther Med. 2018;16(2):1483-1492. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  6. Yao L, Liang X, Qiao Y, Chen B, Wang P, Liu Z. Mitochondrial dysfunction in diabetic tubulopathy. Metabolism. 2022;131:155195. PubMed, CrossRef
  7. Sifuentes-Franco S, Padilla-Tejeda DE, Carrillo-Ibarra S, Miranda-Díaz AG. Oxidative Stress, Apoptosis, and Mitochondrial Function in Diabetic Nephropathy. Int J Endocrinol. 2018;2018:1875870. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  8. Castellani CA, Longchamps RJ, Sun J, Guallar E, Arking DE. Thinking outside the nucleus: Mitochondrial DNA copy number in health and disease.
    Mitochondrion. 2020;53:214-223. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Forbes JM, Thorburn DR. Mitochondrial dysfunction in diabetic kidney disease. Nat Rev Nephrol. 2018;14(5):291-312. PubMed, CrossRef
  10. Basu M, Wang K, Ruppin E, Hannenhalli S. Predicting tissue-specific gene expression from whole blood transcriptome. Sci Adv. 2021;7(14):eabd6991.
    PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  11. He WJ, Li C, Huang Z, Geng S, Rao VS, Kelly TN, Hamm LL, Grams ME, Arking DE, Appel LJ, Rebholz CM; CRIC Study Investigators. Association of Mitochondrial DNA Copy Number with Risk of Progression of Kidney Disease. Clin J Am Soc Nephrol. 2022;17(7):966-975. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  12. Fazzini F, Lamina C, Fendt L, Schultheiss UT, Kotsis F, Hicks AA, Meiselbach H, Weissensteiner H, Forer L, Krane V, Eckardt KU, Köttgen A, Kronenberg F; GCKD Investigators. Mitochondrial DNA copy number is associated with mortality and infections in a large cohort of patients with chronic kidney disease. Kidney Int. 2019;96(2):480-488. PubMed, CrossRef
  13. Sharma P, Sampath H. Mitochondrial DNA Integrity: Role in Health and Disease. Cells. 2019;8(2):100. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  14. Malik AN. Mitochondrial DNA – novel mechanisms of kidney damage and potential biomarker. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2023;32(6):528-536. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  15. Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) CKD Work Group. KDIGO 2024 Clinical Practice Guideline for the Evaluation and Management of Chronic Kidney Disease. Kidney Int. 2024;105(4S):S117-S314. PubMed, CrossRef
  16. Flint AJ, Rexrode KM, Hu FB, Glynn RJ, Caspard H, Manson JE, Willett WC, Rimm EB. Body mass index, waist circumference, and risk of coronary heart disease: a prospective study among men and women. Obes Res Clin Pract. 2010;4(3):e171-e181. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17. Campbell NRC, Paccot Burnens M, Whelton PK, Angell SY, Jaffe MG, Cohn J, Espinosa Brito A, Irazola V, Brettler JW, Roccella EJ, Maldonado Figueredo JI, Rosende A, Ordunez P. 2021 World Health Organization guideline on pharmacological treatment of hypertension: Policy implications for the region of the Americas. Lancet Reg Health Am. 2022;9:100219. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  18. Midlovets KK, Korcheva VV, Shevchuk OI, Barsukov OO. Theory and practice of biological research. In: Krasnenkov DS, editor. Kyiv: D.F. Chebotaryov Institute of Gerontology NAMS of Ukraine; 2025. p. 54. (Ukrainian). Available from: https://www.geront.kiev.ua/methodological-recommendations/methodological-recommendations-for-students-on-working-in-molecular-biology-laboratory/
  19. Hsieh AYY, Budd M, Deng D, Gadawska I, Côté HCF. A Monochrome Multiplex Real-Time Quantitative PCR Assay for the Measurement of Mitochondrial DNA Content. J Mol Diagn. 2018;20(5):612-620.  PubMed, CrossRef
  20. Atramentova LO, Utevskaya OM. Statistical methods in biology [in Ukrainian]. Kharkiv: V. N. Karazin Kharkiv National University; 2007. 288 p.
  21. Hollander M, Wolfe DA, Chicken E. Nonparametric Statistical Methods. 3rd ed. Hoboken (NJ): Wiley; 2014. CrossRef
  22. van Belle G, Fisher LD, Heagerty PJ, Lumley T. Biostatistics: A Methodology for the Health Sciences. 2nd ed. Hoboken (NJ): Wiley-Interscience; 2004. CrossRef
  23. Ahmad AA, Draves SO, Rosca M. Mitochondria in Diabetic Kidney Disease. Cells. 2021;10(11):2945. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  24. Liu Y, Pan Y, Tian Z, Wang J, Chen F, Geng Z, Li Q, Liu Z, Zhou X, Zhou K. Association of mitochondrial DNA copy number with chronic kidney disease in older adults. BMC Geriatr. 2023;23(1):514. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  25. Kanazashi Y, Maejima K, Johnson TA, Sasagawa S, Jikuya R, Hasumi H, Matsumoto N, Maekawa S, Obara W, Nakagawa H. Mitochondrial DNA Variants at Low-Level Heteroplasmy and Decreased Copy Numbers in Chronic Kidney Disease (CKD) Tissues with Kidney Cancer. Int J Mol Sci. 2023;24(24):17212. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  26. Zheng X, Narayanan S, Xu C, Eliasson Angelstig S, Grünler J, Zhao A, Di Toro A, Bernardi L, Mazzone M, Carmeliet P, Del Sole M, Solaini G, Forsberg EA, Zhang A, Brismar K, Schiffer TA, Rajamand Ekberg N, Botusan IR, Palm F, Catrina SB. Repression of hypoxia-inducible factor-1 contributes to increased mitochondrial reactive oxygen species production in diabetes. Elife. 2022;11:e70714. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  27. Irazabal MV, Chade AR, Eirin A. Renal mitochondrial injury in the pathogenesis of CKD: mtDNA and mitomiRs. Clin Sci (Lond). 2022;136(5):345-360. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  28. Feng J, Chen Z, Liang W, Wei Z, Ding G. Roles of Mitochondrial DNA Damage in Kidney Diseases: A New Biomarker. Int J Mol Sci. 2022;23(23):15166. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.