Blood xanthine oxidoreductase: activity profile in systemic lupuse erythematosus

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Relevance. Oxidative stress is an integral part of the pathogenesis of systemic lupus erythematosus (SLE). At the same time, hyperproduction of reactive oxygen and nitrogen species prevails over the capabilities of the antioxidant system. Xanthine oxidoreductase (XOR) is an important source of reactive oxygen species, reactive nitrogen species, and nitric oxide. The enzyme exhibits its activity in interconvertible forms: xanthine oxidase (XO; EC 1.17.3.2) and xanthine dehydrogenase (XDG; EC 1.17.1.4).

Objective – analysis of XDH and XO activities profiles in blood depending on the activity of SLE.

Material and methods. 56 SLE (diagnosis of SLE was verified using the EULAR/ACR criteria (2019)) patients and 35 healthy controls were enrolled in this study. Patients with SLE were divided into 3 subgroups, according to the degree of process activity (classification based on clinical manifestations and the SLEDAI 2K index were used). Enzymes activities levels were measured in plasma (KOpl, XDGpl), lysed WBC (KOl, XDGl), and lysed RBC (KOer, XDGer).

Results. The enzyme indices of SLE patients significantly differed from the control values both in blood plasma and in cell lysates. Relationships between the activity levels of the D-form, as well as the O-form of XOR and the SLEDAI 2K index were revealed. The increase in the levels of XOpl, XDGer and a decrease in the levels of XDGpl, XOl, XDGl, XOer were determined on the background of an increase in disease activity. The levels of XO and XDG in plasma and cell lysates differed significantly between subgroups of patients with different SLE activity.

Conclusion. The significant changes in the XOR enzyme system, which depend on the activity of immune inflammation, were revealed in SLE. Changes in the balance of O- and D-forms XOR levels in plasma, lysed WBC and lysed RBC determine the blood profiles characteristic of different activity degrees in SLE.

About the authors

E. E. Mozgovaya

Research Institute of Clinical and Experimental Rheumatology named after A.B. Zborovsky

Author for correspondence.
Email: nauka@pebma.org

Ph.D. (Med.)

Russian Federation, Volgograd

S. A. Bedina

Research Institute of Clinical and Experimental Rheumatology named after A.B. Zborovsky

Email: nauka@pebma.org

Ph.D. (Med.)

Russian Federation, Volgograd

A. S. Trofimenko

Research Institute of Clinical and Experimental Rheumatology named after A.B. Zborovsky

Email: nauka@pebma.org

Ph.D. (Med.)

Russian Federation, Volgograd

S. S. Spitsina

Research Institute of Clinical and Experimental Rheumatology named after A.B. Zborovsky

Email: nauka@pebma.org

Junior Researcher

Russian Federation, Volgograd

M. A. Mamus

Research Institute of Clinical and Experimental Rheumatology named after A.B. Zborovsky

Email: nauka@pebma.org

Junior Researcher

Russian Federation, Volgograd

I. A. Zborovskaya

Research Institute of Clinical and Experimental Rheumatology named after A.B. Zborovsky

Email: nauka@pebma.org

Dr.Sc. (Med.), Professor

Russian Federation, Volgograd

References

  1. Solov'ev S.K., Aseeva E.A., Popkova T.V. i dr. Sistemnaja krasnaja volchanka: novye gorizonty diagnostiki i terapii. Nauchno-prakticheskaja revmatologija. 2020; 58(1): 5–14. doi: 10.14412/1995-4484-2020-5-14.
  2. Nasonov E.L., Lila A.M., Dubinina T.V., Nikitinskaja O.A. Dostizhenija revmatologii v nachale XXI veka. Nauchno-prakticheskaja revmatologija. 2022; 60(1): 5–20. doi: 10.47360/1995-4484-2022-5-20
  3. Rossijskie klinicheskie rekomendacii. Revmatologija. Pod red. E.L. Nasonova. M.: GJeOTAR-Media, 2019; 461 s.
  4. Hakberdieva M.S. Sovremennye vzgljady na klassi-fikaciju, patogenez i lechenie sistemnoj krasnoj vol-chanki. Rossijskie biomedicinskie issledovanija. 2019; 4(1): 20–30.
  5. Smallwood M.J., Nissim A., Knight A.R. et al. Oxidative stress in autoimmune rheumatic diseases. Free Radical Biology & Medicine. 2018; 125: 3–14. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2018.05.086.
  6. Il'in M.V., Mal'ceva P.A., Volkova A.S. i dr. Jekspressija faktorov okislitel'nogo stressa i apoptoza nejtrofilov pri razvitii disfunkcii miokarda u bol'nyh sistemnoj krasnoj volchankoj i sistemnoj sklerodermiej. Funda-mental'nye issledovanija. 2011; 9(часть 1): 73–5.
  7. Aringer M., Costenbader K., Daikh D., et al. European League Against Rheumatism/American College of Rheumatology classification criteria for systemic lupus erythe-matosus. Ann Rheum Dis. 2019; 78(9): 1151–1159. doi: 10.1136/annrheumdis-2018- 214819.
  8. Alekseeva E.I., Dvorjakovskaja T.M., Nikishina I.P. i dr. Sistemnaja krasnaja volchanka: klinicheskie rekomendacii. Chast' 1. Voprosy sovremennoj pediatrii. 2018; 17(1): 19–37. doi: 10.15690/vsp.v17i1.1853.
  9. Medicinskie laboratornye tehnologii. Rukovodstvo po klinicheskoj laboratornoj diagnostike. Pod red. A.I. Kar-pishhenko. M.: GJeOTAR-Media, 2013; 2: 274–314.
  10. Mozgovaja E.Je., Bedina S.A., Trofimenko A.S. i dr. Ak-tivnost' ksantinoksidoreduktazy: osobennosti profilja krovi pri sistemnyh zabolevanijah soedinitel'noj tka-ni. Sovremennye problemy nauki i obrazovanija. 2022; 1: URL: https://science-education.ru/article/view?id=31351 (data obrashhenija: 27.12.2021). doi: 10.17513/spno.31351.
  11. Bedina S.A., Mozgovaja E.Je., Trofimenko A.S. i dr. Ksan-tinoksidoreduktaza limfocitov: zavisimost' aktivnos-ti ot vnesustavnyh projavlenij pri revmatoidnom art-rite. Doktor.Ru. 2022; 21(2): 67–71. doi: 10.31550/1727-2378-2022-21-2-67-71.
  12. Aleksandrova E.N., Novikov A.A., Verizhnikova Zh.G. i dr. Vzaimosvjaz' profilej antinuklearnyh antitel i citoki-nov pri sistemnoj krasnoj volchanke. Medicinskij alfavit. Serija «Sovremennaja laboratorija». 2019; 3(22): 37–42. doi: 10.33667/2078–5631–2019–3–22(397)-37–42.
  13. Aleksandrov A.V., Alehina I.Ju., Shilova L.N. i dr. Novye vozmozhnosti ispol'zovanija antitel k ksantinoksidaze i guanindezaminaze dlja vydelenija kliniko-immunologi-cheskih variantov sistemnoj krasnoj volchanki. Sovremennye problemy nauki i obrazovanija. 2016; 3: URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24616 (data obrashhenija: 27.04.2020). doi: 10.17513/spno.24616.
  14. Men'shhikova E.B., Lankin V.Z., Zenkov N.K. i dr. Okislitel'nyj stress. Prooksidanty i antioksidanty. M.: Slovo. 2006; 556 c.
  15. Battelli M.G., Musiani S., Tazzari P.L., Stirpe F. Oxidative stress to human lymphocytes by xanthine oxidoreductase activity. Free Radic Res. 2001; 35(6): 665-79. doi: 10.1080/10715760100301191
  16. Petrov V.A., Beloglazov V.A., Zaharova S.N. Anemija i sistemnaja krasnaja volchanka: istorija odnogo neprostogo diagnoza. Ukraïns'kij revmatologıchnij zhurnal. 2008; 3(33): 65–70.
  17. Schmidta H.M., Kelleyc E.E., Strauba A.C. The impact of xanthine oxidase (XO) on hemolytic diseases. Redox Biol. 2019; 21: 101072. doi: 10.1016/j.redox.2018.101072.
  18. Ghosh S.M., Kapil V., Fuentes-Calvo I., et al. Enhanced vasodilator activity of nitrite in hypertension: critical role for erythrocytic xanthine oxidoreductase and translational potential. Randomized Controlled Trial Hy-pertension. 2013; 61(5): 10911102. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.111.00933.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Figure 1. Distribution of blood XO and XDG activities in accordance with the SLEDAI 2K index: a – plasma; b – lymphocyte lysates; c - erythrocyte lysates

Download (66KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».