Diabetinės retinopatijos molekulinių žymenų paieška PSMA6 geno metilinimo, telomerų ilgio bei proteosomų koncentracijos nustatymo metodais
Recenzentas / Reviewer | |
Konsultantas / Consultant | |
Komisijos pirmininkas / Committee Chairman | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member |
Cukrinis diabetas (CD) - tai multietiologinis metabolinis sutrikimas, kurio metu nebepalaikoma optimali gliukozės koncentracija kraujyje, todėl atsiranda hiperglikemija, kuri toksiškai veikia įvairias organizmo ląsteles. Tai paskatina įvairių CD komplikacijų atsiradimą ir vystymąsi. Viena dažniausių komplikacijų yra diabetinė retinopatija (DR). Tai viena iš pagrindinių įgyto aklumo priežasčių, atsirandanti dėl nekontroliuojamo CD. Šiuo metu DR dažniausiai diagnozuojama ir gydoma jau pažengusioje stadijoje, todėl, nepaisant pacientui taikomo individualaus gydymo, pavyksta tik pristabdyti DR progresavimą. Dėl šios priežasties, siekiama atrasti kuo specifiškesnių ir ankstyvą DR stadiją nurodančių prognostinių žymenų, prisidėsiančių prie naujų gydymo strategijų kūrimo, padėsiančių sustabdyti įvairių DR formų plitimą ir vystymąsi. Mokslinių tyrimų duomenimis, DR išsivysto kaip lėtinės hiperglikemijos komplikacija, sukelianti padidėjusį oksidacinį stresą, kuris siejamas su telomerų trumpėjimu. Taip pat, literatūroje aprašomas galimas DR vystymosi ir DNR metilinimo tiesioginis ryšys. Galiausiai, ubikvitino – proteosomos sistemos (UPS) funkcijos sutrikimas siejamas su padidėjusia DR išsivystymo rizika. Taigi, pagrindinis šio tiriamojo darbo tikslas buvo įvertinti proteosomų geno - PSMA6 metilinimo, telomerų ilgio (TI) bei proteosomų koncentracijos pokyčius DR sergančių pacientų kraujo mėginiuose bei nustatyti gautų rezultatų sąsajas su pacientų klinikiniais duomenimis.Tikslui pasiekti, pirmiausiai iš periferinio kraujo audinio leukocitų išskirta DNR, kuri panaudota TL-PGR tyrimui, siekiant nustatyti CD ir DR sergančių pacientų TI. TI apskaičiuotas pritaikius lygtį - 2Ct(HBB) – Ct(telomerų). 20S proteosomos koncentracija tiriamųjų serumo mėginiuose nustatyta naudojant ELISA tyrimo metodą. Galiausiai, atlikta PSMA6 geno metilinimo analizė. Remiantis gautais duomenimis nustatytos sąsajos su pacientų klinikiniais duomenimis (lytimi, amžiumi, sirgimo CD trukme bei DR stadija). Tyrimo metu buvo ištirta 120 pacientų, sergančių tik 1 tipo CD ar jau turinčių DR komplikaciją, kraujo mėginiai. Nustatyta, jog didesnė proteosomų koncentracija gauta vyresnėje (>35 metų) amžiaus grupėje lyginant su jaunesniais (≤35). Taip pat, nustatyta, jog ilgiau CD sergančių pacientų grupėje (≥15 metų) TI yra mažesnis, lyginant su trumpesnį laiką (<15 metų) sergančiais pacientais. Be to, trumpesnis telomerų ilgis nustatytas vyresnėje (>35 metai) pacientų grupėje. Tačiau nepavyko nustatyti statistiškai reikšmingų TI pokyčių DR grupėse. Vertinant PSMA6 geno metilinimo rezultatus, paaiškėjo, jog metilinimo lygis yra didesnis pacientų grupėje, kurie serga neproliferacine DR (NPDR), lyginant su pacientais, sergančiais PDR. Tačiau, reikalingi tolimesni patvirtinantys tyrimai su didesne ir įvairesne pacientų imtimi.
Diabetes mellitus (DM) is a multi-etiological metabolic disorder when body no longer maintains optimal blood glucose levels, leading to hyperglycemia, which is toxic to various cells in the body. This leads to the development of various DM complications. One of the most common complications resulting from uncontrolled DM is diabetic retinopathy (DR), which is the leading cause of blindness and low vision. DR is usually diagnosed and treated at an advanced stage, so despite the individual treatment given to the patient, it is only possible to slow down the progression of DR. Therefore, scientists try to find a new way to identify potential biomarkers for an earlier DR prognosis to prevent the development of DR. According to the latest studies, DR develops as a complication of chronic hyperglycemia, causing increased oxidative stress, which is associated with telomere shortening. Also, there is a possible correlation between DR pathogenesis and DNA methylation level. Finally, dysfunction of the ubiquitin-proteasome system (UPS) is associated with an increased risk of developing DR. The aim of this study was to analyse the changes of PSMA6 gene methylation level, telomere length (TL) and 20S proteasome concentration in blood samples of DR patients and to identify the association between obtained results and patients' clinical data. To achieve this goal, DNA was extracted from peripheral blood tissue leukocytes and used for real-time PCR analysis to determine TL in patients with DM and DR. TL was calculated by applying the equation - 2Ct (HBB) - Ct (telomeres). The concentration of the 20S proteasome in serum samples was determined by ELISA method. Finally, DNA methylation analysis was performed. The obtained data was used to investigate associations between the results and the patients’ clinical data (gender, age, duration of DM and the stage of DR). One hundred and twenty blood samples, taken from patients with the diagnosis of DM and DR, were analysed. Higher proteasome concentrations were observed in older patients (>35 years) compared to the younger group of patients (≤35). Shorter TL was observed in the group of patients with a longer duration of DM (≥15 years). In addition, shorter TL was found in older group of patients (> 35 years). However, no statistically significant changes in TL were found between DR groups. Evaluation of PSMA6 gene methylation indicated that methylation levels were higher in the group of patients with non-proliferative DR (NPDR) compared to patients with PDR. However, further confirmatory studies with more diverse patients are needed.