problendoПроблемы ЭндокринологииProblems of Endocrinology0375-96602308-1430Endocrinology Research Centre10.14341/probl12310problendo-12310Research ArticleКлиническая эндокринологияClinical endocrinologyАктивность NAD- И NADP-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови при болезни ГрейвсаThe activity of NAD- and NAD(P)-dependent dehydrogenases in lymphocytes of peripheral blood in Graves’ diseasehttps://orcid.org/0000-0002-2776-927XДудинаМаргарита АндреевнаDudinaMargarita A.

к.м.н.

MD, PhD

margo85_@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5829-672XСавченкоАндрей АнатольевичSavchenkoAndrey

д.м.н., профессор

MD, PhD, Professor

aasavchenko@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1709-466XДогадинCергей АнатольевичDogadinSergey A.

д.м.н., профессор [

MD, PhD, Professor

sadogadin@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-1041-9871ГвоздевИван ИгоревичGvozdevIvan I.

Старший научный сотрудник лаборатории молекулярно-клеточной физиологии и патологии

MD

leshman-mult@mail.ruКрасноярский государственный медицинский университет имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого; Краевая клиническая больницаРоссияKrasnoyarsk State Medical University named after prof. V.F. Voino-Yasenetsky; Krasnoyarsk Regional Clinical HospitalRussian FederationФедеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», обособленное подразделение «НИИ медицинских проблем Севера»РоссияInstitute for Medical Problems of the NorthRussian Federation2020300820206623341Copyright © Дудина М.А., Савченко А.А., Догадин C.А., Гвоздев И.И., 20202020Дудина М.А., Савченко А.А., Догадин C.А., Гвоздев И.И.Dudina M.A., Savchenko A., Dogadin S.A., Gvozdev I.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.probl-endojournals.ru/jour/article/view/12310ОБОСНОВАНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ. Регулирующее действие тиреоидных гормонов на метаболизм клеток иммунной системы (активация окислительных процессов, разобщение окислительного фосфорилирования и усиление синтеза белка) зависит от их количества. Изменение активности внутриклеточных ферментов лимфоцитов при болезни Грейвса может нарушать регуляцию клеточного гомеостаза и предопределять механизмы поддержания аутоиммунного воспаления при рецидивирующем течении заболевания. Точная роль и место NAD(P)-зависимых дегидрогеназ в развитии и поддержании иммунной реакции при болезни Грейвса остаются недостаточно исследованными.

ЦЕЛЬ — изучить активность NAD- и NAD(P)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови у больных в дебюте и при рецидиве болезни Грейвса для уточнения механизмов развития и прогрессирования аутоиммунного процесса.

МЕТОДЫ

МЕТОДЫ. Проведено одноцентровое когортное проспективное сплошное наблюдательное открытое контролируемое исследование с оценкой активности NAD(P)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови у 151 женщины, средний возраст 43,36±11,06 года, с верифицированным диагнозом болезни Грейвса и клинической картиной тиреотоксикоза, из них у 64 (42,38%) с впервые выявленной болезнью Грейвса и 87 (57,61%) – с рецидивирующим течением заболевания. Все пациентки находились под динамическим наблюдением в эндокринологическом центре КГБУЗ «Краевая клиническая больница» с 2016 по 2019 г. Методом биолюминесценции определялся уровень NAD(P)-зависимых дегидрогеназ. Контрольную группу составили 75 здоровых лиц. Активность внутриклеточных ферментов лимфоцитов характеризовалась в зависимости от клинического варианта течения заболевания.

РЕЗУЛЬТАТЫ

РЕЗУЛЬТАТЫ. У больных с впервые выявленной болезнью Грейвса относительно контрольных значений и уровней, выявленных у больных с рецидивирующим течением заболевания, повышается активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ) и снижается — NADH-зависимой лактатдегидрогеназы. При рецидивирующем течении болезни Грейвса относительно контрольного диапазона в лимфоцитах крови снижается активность лактатдегидрогеназы и NAD(P)-зависимой изоцитратдегидрогеназы. В этой же группе больных относительно значений, установленных у пациентов с впервые выявленной болезнью Грейвса, понижается активность глицерол-3-фосфатдегидрогеназы (Г3ФДГ) и NADH-зависимой глутаматдегидрогеназы. У больных с впервые выявленной болезнью Грейвса выявляются две положительные связи: между уровнем свТ3 и активностью малатдегидрогеназы (r=0,90, р=0,037) и между уровнем свТ4 и активностью NAD(P)-зависимой изоцитратдегидрогеназы (r=0,82, р=0,007). У больных с рецидивом болезни Грейвса выявляются положительные взаимосвязи концентрации тиреотропного гормона с активностью лактатдегидрогеназы (r=0,73, р=0,039) и малатдегидрогеназы (r=0,93, р=0,002), а также в паре свТ4 и NAD-зависимой глутаматдегидрогеназы (r=0,70, р=0,036).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Установленные отличия активности NAD(P)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови у больных в дебюте и при рецидиве болезни Грейвса могут отражать в первом случае реакцию клеток иммунной системы на функционально-регуляторный сигнал при развитии гипертиреоза, а во втором случае — адаптационные изменения при прогрессировании аутоиммунного процесса.

BACKGROUND

BACKGROUND: The regulatory effect of thyroid hormones on the metabolism of the immune system cells (activation of oxidative processes, separation of oxidative phosphorylation and increased protein synthesis) depends on their number. Changes in the activity of intracellular enzymes in Graves’ disease (GD) can determine the mechanisms of maintaining autoimmune inflammation in relapse of the disease. The exact role of NAD(P)-dependent dehydrogenases in the development and maintenance of immune response in GD is still poorly investigated.

AIMS

AIMS: To study the activity of NAD(P)-dependent dehydrogenases in lymphocytes of peripheral blood in patients with manifestation and relapse of GD to clarify the mechanisms of development and progression of the autoimmune process.

METHODS

METHODS: A single-center, cohort, prospective, continuous, observational, open-label, controlled trial was conducted to evaluate the lymphocytes NAD(P)-dependent activity in 151 women with GD and hyperthyroidism, mean age 40.7±13.2, 52 (37.14%), who were on follow-up at the endocrinology center of Krasnoyarsk Regional clinical hospital from 2016 to 2019. The NAD(P)-dependent dehydrogenases activity measured using biochemiluminescence method.

RESULTS

RESULTS: In patients with newly diagnosed of GD, relative to the control values and levels detected in relapse group we observe the increase of G6PDH and decrease of NADH-LDH. In GD relapse group compare to the control range in blood lymphocytes decreases the activity of LDH and NAD(P)-ICDH. In patients with newly diagnosed GD, two positive сorrelation were found: between fT3 level and MDG activity (r=0.90, p=0.037), and between fT4 level and NAD(P)-ICDH activity (r=0.82, p=0.007). In patients with relapse of GD positive relationships between the concentration of TSH and the activity of LDH (r=0.73, p=0.039), and MDH (r=0.93, p=0.002), as well as in a pair of fT4 and NADGDH (r=0.70, p=0.036) were revealed.

CONCLUSION

CONCLUSION: The established differences in the activity of NAD(P)-dependent dehydrogenases in peripheral blood lymphocytes in patients with manifestation and relapse of GD can reflect in the first case the response of immune cells to a functional-regulatory signal with the development of hyperthyroidism, and in the second case, adaptive changes with the progression of autoimmune process.

болезнь Грейвсаиммунопатогенезтиреостатическая терапиялимфоцитывнутриклеточный метаболизмNAD- и NAD(P)-зависимые дегидрогеназыGraves’ diseaseimmunopathogenesisthyrostatic therapylymphocytesintracellular metabolismNAD - and NAD(P)-dependent dehydrogenases-Referencesde Leo S, Lee SY, Braverman LE. Hyperthyroidism. Lancet. 2016;388(10047):906−918. doi: 10.1016/S0140-6736(16)00278-6.de Leo S, Lee SY, Braverman LE. Hyperthyroidism. Lancet. 2016;388(10047):906−918. doi: 10.1016/S0140-6736(16)00278-6.Чиркин А.А., Данченко Е.О. Биохимия. — М.: Медицинская литература, 2010. — 610 с. [Chirkin AA, Danchenko EO. Biohimiia. Moscow: Medicinskaya literatura; 2010. 610 p. (In Russ).]Чиркин А.А., Данченко Е.О. Биохимия. — М.: Медицинская литература, 2010. — 610 с. [Chirkin AA, Danchenko EO. Biohimiia. Moscow: Medicinskaya literatura; 2010. 610 p. (In Russ).]Jara EL, Muñoz-Durango N, Llanos C, et al. Modulating the function of the immune system by thyroid hormones and thyrotropin. Immunol Lett. 2017;184:76–83. doi: 10.1016/j.imlet.2017.02.010.Jara EL, Muñoz-Durango N, Llanos C, et al. Modulating the function of the immune system by thyroid hormones and thyrotropin. Immunol Lett. 2017;184:76–83. doi: 10.1016/j.imlet.2017.02.010.Alack K, Krüger K, Weiss A, et al. Aerobic endurance training status affects lymphocyte apoptosis sensitivity by induction of molecular genetic adaptations. Brain Behav Immun. 2019;75:251–257. doi: 10.1016/j.bbi.2018.10.001.Alack K, Krüger K, Weiss A, et al. Aerobic endurance training status affects lymphocyte apoptosis sensitivity by induction of molecular genetic adaptations. Brain Behav Immun. 2019;75:251–257. doi: 10.1016/j.bbi.2018.10.001.Csaba G, Pállinger E. Thyrotropic hormone (TSH) regulation of triiodothyronine (T(3)) concentration in immune cells. Inflamm Res. 2009;58(3):151–154. doi: 10.1007/s00011-008-8076-8.Csaba G, Pállinger E. Thyrotropic hormone (TSH) regulation of triiodothyronine (T(3)) concentration in immune cells. Inflamm Res. 2009;58(3):151–154. doi: 10.1007/s00011-008-8076-8.Трошина Е.А., Свириденко Н.Ю., Ванушко В.Э., и др. Федеральные клинические рекомендации Российской ассоциации эндокринологов по диагностике и лечению токсического зоба // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. — 2014. — Т.10. — №3. — С. 8−19. [Troshina EA, Sviridenko NY, Vanushko VE, et al. Russian Association of endocrinologists clinical practice guidelines for thyrotoxicosis diagnosis and treatment. Clinical and experimental thyroidology. 2014;10(3):8–19. (In Russ).] doi: 10.14341/ket201438-19.Трошина Е.А., Свириденко Н.Ю., Ванушко В.Э., и др. Федеральные клинические рекомендации Российской ассоциации эндокринологов по диагностике и лечению токсического зоба // Клиническая и экспериментальная тиреоидология. — 2014. — Т.10. — №3. — С. 8−19. [Troshina EA, Sviridenko NY, Vanushko VE, et al. Russian Association of endocrinologists clinical practice guidelines for thyrotoxicosis diagnosis and treatment. Clinical and experimental thyroidology. 2014;10(3):8–19. (In Russ).] doi: 10.14341/ket201438-19.Liu L, Lu H, Liu Y, et al. Predicting relapse of Graves’ disease following treatment with antithyroid drugs. Exp Ther Med. 2016;11(4):1453–1458. doi: 10.3892/etm.2016.3058.Liu L, Lu H, Liu Y, et al. Predicting relapse of Graves’ disease following treatment with antithyroid drugs. Exp Ther Med. 2016;11(4):1453–1458. doi: 10.3892/etm.2016.3058.Czyzewska U, Tylicki A, Siemieniuk M, Strumilo S. Changes of activity and kinetics of certain liver and heart enzymes of hypothyroid and T(3)-treated rats. J Physiol Biochem. 2012;68(3):345–351. doi: 10.1007/s13105-012-0146-2.Czyzewska U, Tylicki A, Siemieniuk M, Strumilo S. Changes of activity and kinetics of certain liver and heart enzymes of hypothyroid and T(3)-treated rats. J Physiol Biochem. 2012;68(3):345–351. doi: 10.1007/s13105-012-0146-2.Arts RJ, Joosten LA, Netea MG. Immunometabolic circuits in trained immunity. Semin Immunol. 2016;28(5):425–430. doi: 10.1016/j.smim.2016.09.002.Arts RJ, Joosten LA, Netea MG. Immunometabolic circuits in trained immunity. Semin Immunol. 2016;28(5):425–430. doi: 10.1016/j.smim.2016.09.002.Cавченко А.А. Определение активности NAD(P)-зависимых дегидрогеназ в нейтрофильных гранулоцитах биолюминесцентным методом // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2015. — Т.159. — №5. — С. 656−660. [Savchenko AA. Evaluation of NAD(P)-dependent dehydrogenase activities in neutrophilic granulocytes by the bioluminescent method. Bulletin of experimental biology and medicine. 2015;159(5):656–660. (In Russ).]Cавченко А.А. Определение активности NAD(P)-зависимых дегидрогеназ в нейтрофильных гранулоцитах биолюминесцентным методом // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2015. — Т.159. — №5. — С. 656−660. [Savchenko AA. Evaluation of NAD(P)-dependent dehydrogenase activities in neutrophilic granulocytes by the bioluminescent method. Bulletin of experimental biology and medicine. 2015;159(5):656–660. (In Russ).]Peters AL, van Noorden CJ. Single cell cytochemistry illustrated by the demonstration of glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency in erythrocytes. Methods Mol Biol. 2017;1560:3–13. doi: 10.1007/978-1-4939-6788-9_1.Peters AL, van Noorden CJ. Single cell cytochemistry illustrated by the demonstration of glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency in erythrocytes. Methods Mol Biol. 2017;1560:3–13. doi: 10.1007/978-1-4939-6788-9_1.Bolin AP, Guerra BA, Nascimento SJ, Otton R. Changes in lymphocyte oxidant/antioxidant parameters after carbonyl and antioxidant exposure. Int Immunopharmacol. 2012;14(4):690–697. doi: 10.1016/j.intimp.2012.10.003.Bolin AP, Guerra BA, Nascimento SJ, Otton R. Changes in lymphocyte oxidant/antioxidant parameters after carbonyl and antioxidant exposure. Int Immunopharmacol. 2012;14(4):690–697. doi: 10.1016/j.intimp.2012.10.003.Georgakouli K, Fatouros IG, Draganidis D, et al. Exercise in glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency: harmful or harmless? A narrative review. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:8060193. doi: 10.1155/2019/8060193.Georgakouli K, Fatouros IG, Draganidis D, et al. Exercise in glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency: harmful or harmless? A narrative review. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:8060193. doi: 10.1155/2019/8060193.Koukourakis MI, Giatromanolaki A. Warburg effect, lactate dehydrogenase, and radio/chemo-therapy efficacy. Int J Radiat Biol. 2019;95(4):408–426. doi: 10.1080/09553002.2018.1490041.Koukourakis MI, Giatromanolaki A. Warburg effect, lactate dehydrogenase, and radio/chemo-therapy efficacy. Int J Radiat Biol. 2019;95(4):408–426. doi: 10.1080/09553002.2018.1490041.Bedoyan JK, Hecht L, Zhang S, et al. A novel null mutation in the pyruvate dehydrogenase phosphatase catalytic subunit gene (PDP1) causing pyruvate dehydrogenase complex deficiency. JIMD Rep. 2019;48(1):26–35. doi: https://doi.org/10.1002/jmd2.12054.Bedoyan JK, Hecht L, Zhang S, et al. A novel null mutation in the pyruvate dehydrogenase phosphatase catalytic subunit gene (PDP1) causing pyruvate dehydrogenase complex deficiency. JIMD Rep. 2019;48(1):26–35. doi: https://doi.org/10.1002/jmd2.12054.Laurenti G, Tennant DA. Isocitrate dehydrogenase (IDH), succinate dehydrogenase (SDH), fumarate hydratase (FH): three players for one phenotype in cancer? Biochem Soc Trans. 2016;44(4):1111–1116. doi: 10.1042/bst20160099.Laurenti G, Tennant DA. Isocitrate dehydrogenase (IDH), succinate dehydrogenase (SDH), fumarate hydratase (FH): three players for one phenotype in cancer? Biochem Soc Trans. 2016;44(4):1111–1116. doi: 10.1042/bst20160099.Pan JH, Tang J, Redding MC, et al. Hepatic transcriptomics reveals that lipogenesis is a key signaling pathway in isocitrate dehydrogenase 2 deficient mice. Genes (Basel). 2019;10(9). pii: E728. doi: 10.3390/genes10090728.Pan JH, Tang J, Redding MC, et al. Hepatic transcriptomics reveals that lipogenesis is a key signaling pathway in isocitrate dehydrogenase 2 deficient mice. Genes (Basel). 2019;10(9). pii: E728. doi: 10.3390/genes10090728.Eleftheriadis T, Pissas G, Antoniadi G, et al. Malate dehydrogenase-2 inhibitor LW6 promotes metabolic adaptations and reduces proliferation and apoptosis in activated human T-cells. Exp Ther Med. 2015;10(5):1959–1966. doi: 10.3892/etm.2015.2763.Eleftheriadis T, Pissas G, Antoniadi G, et al. Malate dehydrogenase-2 inhibitor LW6 promotes metabolic adaptations and reduces proliferation and apoptosis in activated human T-cells. Exp Ther Med. 2015;10(5):1959–1966. doi: 10.3892/etm.2015.2763.Navarro F, Bacurau AV, Pereira GB, et al. Moderate exercise increases the metabolism and immune function of lymphocytes in rats. Eur J Appl Physiol. 2013;113(5):1343–1352. doi: 10.1007/s00421-012-2554-y.Navarro F, Bacurau AV, Pereira GB, et al. Moderate exercise increases the metabolism and immune function of lymphocytes in rats. Eur J Appl Physiol. 2013;113(5):1343–1352. doi: 10.1007/s00421-012-2554-y.Xu R, Huang F, Zhang S, et al. Thyroid function, body mass index, and metabolic risk markers in euthyroid adults: a cohort study. BMC Endocr Disord. 2019;19(1):58. doi: 10.1186/s12902-019-0383-2.Xu R, Huang F, Zhang S, et al. Thyroid function, body mass index, and metabolic risk markers in euthyroid adults: a cohort study. BMC Endocr Disord. 2019;19(1):58. doi: 10.1186/s12902-019-0383-2.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.