Cân bằng thiol–disulfide động trong bệnh nhân đột quỵ thiếu máu cục bộ cấp tính

Acta Neurologica Belgica - Tập 116 - Trang 489-494 - 2016
Hesna Bektas1, Gonul Vural2, Sadiye Gumusyayla2, Orhan Deniz2, Murat Alisik3, Ozcan Erel3
1Department of Neurology, Atatürk Training and Research Hospital, Ankara, Turkey
2Department of Neurology, Yildirim Beyazit University Medical School, Ankara, Turkey
3Department of Clinical Biochemistry, Yildirim Beyazit University Medical School, Ankara, Turkey

Tóm tắt

Cân bằng thiol–disulfide động đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào thông qua cơ chế chống oxy hóa. Mục tiêu của nghiên cứu này là để tìm hiểu xem có sự thay đổi nào trong cân bằng thiol–disulfide ở bệnh nhân đột quỵ thiếu máu cục bộ cấp tính hay không. Các bệnh nhân được chẩn đoán bị đột quỵ thiếu máu cục bộ cấp tính đã trải qua chụp cộng hưởng từ khuếch tán trong vòng 24 giờ đầu tiên đã được đưa vào nghiên cứu này một cách triển vọng. Mức độ thiol, disulfide và thiol tổng hợp đã được đo trong 24 và 72 giờ đầu, và các chỉ số như Thang điểm Đột quỵ của Viện Quốc gia Y tế (NIHSS), Thang điểm Rankin sửa đổi (mRS), và Chỉ số Barthel (BI) của bệnh nhân được ghi nhận. Tổng thể, các mối quan hệ giữa các mức độ thiol–disulfide của bệnh nhân và thể tích nhồi máu, NIHSS, mRS và BI đã được nghiên cứu. Trong nghiên cứu này, 54 bệnh nhân và 53 đối chứng khỏe mạnh đã được đưa vào. Trung bình mức độ thiol nguyên thủy trong nhóm đột quỵ là 356.572 ± 61.659 μmol/L (min/max 228.00/546.40), trong khi nhóm đối chứng là 415.453 ± 39.436 μmol/L (min/max 323.50/488.70) (p < 0.001). Một sự tương quan tiêu cực đáng kể được quan sát thấy giữa thể tích nhồi máu và mức độ thiol nguyên thủy (ρ = −0.378; p = 0.005), và mức độ disulfide tương tự giữa các nhóm (Z = 0.774; p = 0.439). Sự khác biệt đáng kể được tìm thấy giữa các mức độ thiol của các nhóm NIHSS nhẹ và vừa-nặng (p = 0.026). Những thay đổi trong mức độ thiol dưới stress oxy hóa có thể liên quan đến mức độ nghiêm trọng của cơn đột quỵ. Việc thay thế thiếu hụt thiol và điều chỉnh sự mất cân bằng thiol–disulfide có thể mang lại lợi ích trong đột quỵ thiếu máu cục bộ.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Reynolds MA, Kirchick HJ, Dahlen JR, Anderberg JM, McPhersonPH Nakamura KK et al (2003) Early biomarkers of stroke. Clin Chem 49:1733–1739 Laskowitz DT, Kasner SE, Saver J, Remmel KS, Jauch EC, BRAINStudy Group (2009) Clinical usefulness of a biomarker-based diagnostic test for acute stroke: the Biomarker Rapid Assessment in Ischemic Injury (BRAIN) study. Stroke 40:77–85 Sharma R, Macy S, Richardson K, Lokhnygina Y, Laskowitz DT (2014) Ablood-based biomarker panel to detect acute stroke. J Stroke Cerebrovasc Dis. 23:910–918 Matteucci E, Giampietro O (2010) Thiol signalling network with an eye to diabetes. Molecules 15(12):8890–8903. doi:10.3390/molecules15128890 Go YM, Jones DP (2011) Cysteine/cystine redox signaling in cardiovascular disease. Free Radic Biol Med 50(4):495–509. doi:10.1016/j.freeradbiomed.11.029 Prabhu A, Sarcar B, Kahali S, Yuan Z, Johnson JJ, Adam KP, Kensicki E, Chinnaiyan P (2014) Cysteine catabolism: a novel metabolic pathway contributing to glioblastoma growth. Cancer Res 74(3):787–796. doi:10.1158/0008-5472.CAN-13-1423 Tetik S, Ahmad S, Alturfan AA, Fresko I, Disbudak M, Sahin Y, Aksoy H, Yardimci KT (2010) Determination of oxidant stress in plasma of rheumatoid arthritis and primary osteoarthritis patients. Indian J Biochem Biophys 47(6):353–358 Rodrigues SD, Batista GB, Ingberman M, Pecoits-Filho R, Nakao LS (2012) Plasma cysteine/cystine reduction potential correlates with plasma creatinine levels in chronic kidney disease. Blood Purif 34(3–4):231–237. doi:10.1159/000342627 Sbrana E, Paladini A, Bramanti E, Spinetti MC, Raspi G (2004) Quantitation of reduced glutathione and cysteine in human immunodeficiency virus-infected patients. Electrophoresis 25(10–11):1522–1529. doi:10.1002/elps.200305848 Calabrese V, Lodi R, Tonon C, D’Agata V, Sapienza M, Scapagnini G, Mangiameli A, Pennisi G, Stella AM, Butterfield DA (2005) Oxidative stress, mitochondrial dysfunction and cellular stress response in Friedreich’s ataxia. J Neurol Sci 233(1–2):145–162. doi:10.1016/j.jns.2005.03.012 Smeyne M, Smeyne RJ (2013) Glutathione metabolism and Parkinson’s disease. Free Radic Biol Med 62:13–25. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2013.05.001 Steele ML, Fuller S, Maczurek AE, Kersaitis C, Ooi L, Münch G (2013) Chronic inflammation alters production and release of glutathione and related thiols in human U373 astroglial cells. Cell Mol Neurobiol 33(1):19–30. doi:10.1007/s10571-012-9867-6 Kuo LM, Kuo CY, Lin CY, Hung MF, Shen JJ, Hwang TL (2014) Intracellular glutathione depletion by oridonin leads to apoptosis in hepatic stellate cells. Molecules 19(3):3327–3344. doi:10.3390/molecules19033327 Erel O, Neselioglu S (2014) A novel and automated assay for thiol/disulphide homeostasis. Clin Biochem 47:326–332 Zimmerman RD, Maldjian JA, Brun NC, Horvath B, Skolnick BE (2006) Radiologic estimation of hematoma volume in intracerebral hemorrhage trial by CT scan. AJNR 27:666–670 Guzik TJ, Korbut R, Adamek-Guzik T (2003) Nitric oxide and superoxide in inflammation and immune regulation. J Physiol Pharmacol 54(4):469–487 Cherubini A, Ruggiero C, Polidori MC, Mecocci P (2005) Potential markers of oxidative stress in stroke. Free Radic Biol Med 39(7):841–852 Lafon-Cazal M, Pietri S, Culcasi M, Bockaert J (1993) NMDAdependent superoxide production and neurotoxicity. Nature 364(6437):535–537 Piantadosi CA, Zhang J (1996) Mitochondrial generation of reactive oxygen species after brain ischemia in the rat. Stroke 27(2):327–332 Lipton SA, Rosenberg PA (1994) Mechanisms of disease: excitatory amino acids as a final common pathway for neurologic disorders. N Engl J Med 330(9):613–622 Walder CE, Green SP, Darbonne WC et al (1997) Ischemic stroke injury is reduced in mice lacking a functional NADPH oxidase. Stroke 28(11):2252–2258 Matsuo Y, Kihara T, Ikeda M, Ninomiya M, Onodera H, Kogure K (1995) Role of neutrophils in radical production during ischemia and reperfusion of the rat brain: effect of neutrophil depletion on extracellular ascorbyl radical formation. J Cereb Blood Flow Metab 15(6):941–947 Chan PH (1996) Role of oxidants in ischemic brain damage. Stroke 27(6):1124–1129 El Kossi MMH, Zakhary MM (2000) Oxidative stress in the context of acute cerebrovascular stroke. Stroke 31(8):1889–1892 Cherubini A, Ruggiero C, Polidori CM, Mecocci P (2005) Potential markers of oxidative stress in stroke. Free Radic Biol Med 39(7):841–852 Murakami K, Kondo T, Kawase M, Li Y, Sato S, Chen SF, Chan PH (1998) Mitochondrial susceptibility to oxidative stress exacerbates cerebral infarction that follows permanent focal cerebral ischemia in mutant mice with manganese superoxide dismutase deficiency. J Neurosci 18(1):205–213 Fujimura M, Morita-Fujimura Y, Kawase M, Copin JC, Calagui B, Epstein CJ, Chan PH (1999) Manganese superoxide dismutase mediates the early release of mitochondrial cytochrome C and subsequent DNA fragmentation after permanent focal cerebral ischemia in mice. J Neurosci 19(9):3414–3422 Gariballa SE, Hutchin TP, Sinclair AJ (2002) Antioxidant capacity after acute ischaemic stroke. QJM 95(10):685–690 Spranger M, Krempien S, Schwab S, Donneberg S, Hacke W (1997) Superoxide dismutase activity in serum of patients with acute cerebral ischemic injury: correlation with clinical course and infarct size. Stroke 28(12):2425–2428 Chang C-Y, Lai Y-C, Cheng T-J, Lau M-T, Hu M-L (1998) Plasma levels of antioxidant vitamins, selenium, total sulfhydryl groups and oxidative products in ischemic-stroke patients as compared to matched controls in Taiwan. Free Radic Res 28(1):15–24 Leppälä JM, Virtamo J, Fogelholm R, Albanes D, Heinonen OP (1999) Different risk factors for different stroke subtypes: association of blood pressure, cholesterol, and antioxidants. Stroke 30(12):2535–2540 Sen CK, Packer L (2000) Thiol homeostasis and supplements in physical exercise. Am J Clin Nutr 72(2):653–669 Turell L, Radi R, Alvarez B (2013) The thiol pool in human plasma: the central contribution of albumin to redox processes. Free Radic Biol Med 65:244–253 Cremers CM, Jakob U (2013) Oxidant sensing by reversible disulfide bond formation. J Biol Chem 288(37):26489–26496 Jones DP, Liang Y (2009) Measuring the poise of thiol/disulfide couples in vivo. Free Radic Biol Med 47(10):1329–1338 Tsai NW, Chang YT, Huang CR, Lin YJ, Lin WC, Cheng BC, Su CM, Chiang YF, Chen SF, Huang CC, Chang WN, Lu CH (2014) Biomed Res Int. 2014:256879. doi:10.1155/2014/256879 (Epub 2014 May 8) Leinonen JS, Ahonen JP, Lönnrot K, Jehkonen M, Dastidar PP, Molnár G, Alho H (2000) Low plasma antioxidant activity is associated with high lesion volume and neurological impairment in stroke. Stroke 31(1):33–39 Musumeci M, Sotgiu S, Persichilli S, Arru G, Angeletti S, Fois ML, Minucci A, Musumeci S (2013) Role of SH levels and markers of immune response in the stroke. Dis Markers 35(3):141–147 Jeong SO, Pae HO, Oh GS et al (2006) Hydrogen sulfide potentiates interleukin-1 beta induced nitric oxide production via enhancement of extracellular signal-regulated kinase activation in rat vascular smooth muscle cells. Biochem Biophys Res Commun 345(3):938–944 Yan H, Du J, Tang C (2004) The possible role of hydrogen sulfide on the pathogenesis of spontaneous hypertension in rats. Biochem Biophys Res Commun 313(1):22–27 Shibuya N, Mikami Y, Kimura Y et al (2009) Vascular endothelium expresses 3-mercaptopyruvate sulfurtransferase and produces hydrogen sulfide. J Biochem 146(5):623–626 Ozler S, Erel O, Oztas E, Ersoy AO, Ergin M, Sucak A, Neselioglu S, Uygur D, Danisman N (2015) Serum thiol/disulphide homeostasis in preeclampsia. Hypertens Pregnancy 34(4):474–485 Aruoma OI, Halliwell B, Hoey BM, Butler J (1989) The antioxidant action of N-acetylcysteine: its reaction with hydrogen peroxide, hydroxyl radical, superoxide, and hypochlorous acid. Free Radic Biol Med 6(6):593–597