Цель работы заключалась в изучении влияния метаболизма аминокислоты L-аргинина на развитие и заживление язвенных дефектов стоп у больных сахарным диабетом (СД) с нейропатической формой синдрома диабетической стопы.
Обследовано 70 пациентов: больные СД с клиническими признаками диабетической полинейропатии (25 человек); больные СД с нейропатическими язвенными дефектами стоп (25 человек); контрольная группа — 20 здоровых лиц. Определение уровня нитритов и нитратов плазмы крови проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Пациентам контрольной группы и больным СД без язвенных дефектов стоп с целью изучения активности ферментов, регулирующих превращение L-аргинина, выполнена биопсия кожи с тыльной поверхности стопы, больным с трофическими язвами — участка кожи с края язвенного дефекта и грануляционной ткани соответственно. Активность NO-синтаз (индуцибельной и эндотелиальной) расценивали как способность тканевых ферментов превращать ЗН-L-аргинин в 3H-L-цитруллин. Активность аргиназы в биоптатах определяли по ее способности превращать L-аргинин в мочевину. Концентрацию трансформирующего фактора роста b1 (ТФР-b1) определяли с помощью набора B1OTRAK фирмы "Amersham" (Великобритания) после предварительной специальной обработки образцов.
У больных СД с нейропатическими язвенными дефектами стоп уровень No2, плазмы был более чем в 2 раза выше, чем в группе сравнения, и почти в 4 раза превышал значения данного показателя у больных СД без язвенных поражений (79,68 (55,41; 95,08), 39,03 (28,04; 41,32) и 20,98 (13,46; 29,79) мкмоль/л соответственно; р < 0,05). В биоптатах выявлена выраженная экспрессия eNO-синтазы у больных с трофическими язвами относительно контрольной группы и больных без язвенных дефектов (5,92 (4,63; 7,97), 3,36(2,71; 3,9) и 1,59(1,05:2,74) В/Т/мг белка соответственно;р < 0,05). Отмечено снижение активности eNO-синтазы в биопсийном материале у больных СД с периферической нейропатией по сравнению со здоровыми обследуемыми и больными с язвенными дефектами стоп (1,22 (1,04; 2,14), 3,41 (2,36; 4,07) и 3,17 (2,9; 4,34) В/Т/мг белка соответственно; р < 0,05). Содержание аргиназы в биоптатах кожи и грануляционной ткани, взятых с края язвенных дефектов, было значительно выше, чем в контрольной группе, а у больных без язв достоверно не отличалось от такового у здоровых (1,96 (1,63; 2,65), 0,28 (0,14; 0,37) и 0,52 (0,35; 0,59) мкг/мг белка соответственно; р < 0,05). Выявлена достаточно низкая концентрация ТФР-b1, в тканях больных СД с трофическими язвами по сравнению с контрольной группой (0,88 (0,58; 1,33) нг/мг белка против 2,48 (2,21; 3,17) нг/мг белка; р < 0,01).
Таким образом, метаболизм аминокислоты L-аргинина и его регуляция, в частности ТФР-b1 играет важную роль в процессе заживления ран.
The purpose of the study was to investigate the effect of L-arginine metabolism on the development and healing of ulcerative foot defects in patients with diabetes mellitus (DM) concurrent with polyneuropathy of the diabetic foot syndrome.
Seventy patients were examined. These included 25 patients with DM and clinical signs of diabetic polyneuropathy (Group 1), 25 patients with DM and neuropathic ulcerative foot defects (Group 2), and 20 healthy individuals (a control group). High performance liquid chromatography was used to determine plasma nitrites and nitrates. To study the activity of enzymes controlling L-arginine conversion, biopsy was performed from the skin of the dorsum of the foot in control individuals and Group 1 patients and from a portion of the skin from the edges of ulcerative defect and from granulation tissue in Group 2 patients. The activity (inducible and endothelial) of NO syntheses was regarded as the capacity of tissue enzymes to convert 3H-L-arginine into 3H-L-citrullin. The activity of arginase in the biopsy specimens was determined by its ability to convert L-arginine into urea. The concentration of transforming growth factor-/}/ (TGF-B/ was measured by using a BIOTRAK kit (Amersham, UK) after special pretreatment of the specimens. In Group 2 patients, the plasma level of NO was more than twice higher than that in the control group and almost 4 times than that in Group 1 [79.68 (55.41; 95.08), 39.03 (28.04; 41.32), and 20.98 (13.46; 29.79) pmol/l, respectively; p < 0.05]. There was a marked expression of iNO-synthase in the biopsy specimens from patients with trophic ulcers as compared with the controls and in patients without ulcerative defects [5.92 (4.63; 7.97), 3.36 (2.71; 3.9), and 1.59(1.05; 2.74) V/T/mgof protein, respectively; p < 0.05]. There was a reduction in the activity of eNO-synthase in the biopsy specimens from patients with peripheral neuropathy as compared with the controls and in patients without ulcerative defects of foot defects [1.22 (1.04; 2.14), 3.41 (2.36; 4.07), and 3.17(2.9; 4.34) V/T/mg protein, respectively; p < 0.05]. The content of arginase in the skin and granulation tissue biopsy specimens taken from the edge of ulcerative defects was much higher than that in the control group and its level in patients without ulcers did not dijfer from that in healthy individuals [1.96 (1.63; 2.65), 0.28 (0.14; 0.37), and 0.52 (0.35; 0.59) pg/mg of protein, respectively; p < 0.05]. A rather low concentration ofTGF-p, was found in the tissues of DM patients with trophic ulcers than in the control group [0.88 (0.58; 1.33) ng/mg of protein versus 2.48 (2.21; 3.17) ng/mg of protein, p < 0.01].
Thus, metabolism of the amino acid L-arginine and its regulation, TGF-/3, in particular, play an important role during wound healing.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.