Мета дослідження вивчення активності цистеїнових протеїназ катепсинов В, L, Н, їх ендогенного інгібітора цістатіна З, фактора росту ендотелію судин в тканині пухлини, шкірі і сироватці крові дітей з гемангіомами. Досліджено матеріал 39 пацієнтів (42 гемангіоми), А також 24 умовно-здорових дітей. З'ясовано, що рівень досліджуваних показників в сироватці крові і шкірі здорових дітей не залежить від віку дитини, а їх активність в сироватці крові, шкірі, пухлинної тканини пацієнтів з гемангіомами достовірно вища, ніж у сироватці крові та шкірі здорових дітей. Дуже великий коефіцієнт варіації для всіх показників у всіх досліджуваних біологічних субстратах не дозволяє використовувати їх в якості діагностичних маркерів.

Анотація наукової статті з клінічної медицини, автор наукової роботи - Дементьєва Наталія Анатоліївна, Боренко Ольга Юріївна, Лянная Ольга Леонідівна


CYSTEINE PROTEINASE ACTIVITY IN CHILDREN WITH HEMANGIOMA

Objective study of activity of cysteine ​​proteases cathepsins B, L, H, and their endogenous inhibitor cystatin C, vascular endothelial growth factor in tumor tissue, skin and blood serum of children with hemangiomas. Material was obtained from 39 patients (42 hemangiomas) And 24 healthy children. It was found that the level of the studied parameters in serum and skin of healthy children regardless of the age of the child. Their activity in blood serum, skin, tumor tissue of patients with hemangiomas significantly higher than that in serum of healthy skin and children. A very large coefficient of variation for all parameters in all the studied biological substrates is not possible to use them as diagnostic markers.


Область наук:

  • клінічна медицина

  • Рік видавництва: 2014


    Журнал: Російський вісник дитячої хірургії, анестезіології та реаніматології


    Наукова стаття на тему 'Активність цистеїнових протеїназ у дітей з гемангіомами'

    Текст наукової роботи на тему «Активність цистеїнових протеїназ у дітей з гемангіомами»

    ?РОСІЙСЬКИЙ ВІСНИК 2014 Том IV, № 1

    дитячої хірургії, анестезіології та реаніматології

    Дементьєва Н.А., Боренко О.Ю., Лянная О.Л.

    АКТИВНІСТЬ цістеінового Протеиназа У ДІТЕЙ З гемангіоми

    Комунальний заклад «Дніпропетровська обласна дитяча клінічна лікарня» Дніпропетровської обласної ради », Україна;

    Державна установа «Дніпропетровська медична академія» Міністерства охорони здоров'я України, Україна

    Dementieva N.A., Borenko O.U., Lyanna O.L.

    CYSTEINE PROTEINASE ACTIVITY IN CHILDREN WITH HEMANGIOMA

    ME «Regional Children Hospital of Dnipropetrovsk»; SE «Dnipropetrovsk Medical Academy» of the Ministry of Health of Ukraine

    резюме

    Мета дослідження - вивчення активності ци-стеінових протеїназ - катепсинов В, Ь, Н, їх ендогенного інгібітора цістатіна С, фактора росту ендотелію судин в тканині пухлини, шкірі і сироватці крові дітей з гемангіомами. Досліджено матеріал 39 пацієнтів (42 гемангіоми), а також 24 умовно-здорових дітей. З'ясовано, що рівень досліджуваних показників в сироватці крові і шкірі здорових дітей не залежить від віку дитини, а їх активність в сироватці крові, шкірі, пухлинної тканини пацієнтів з гемангіомами достовірно вища, ніж у сироватці крові та шкірі здорових дітей. Дуже великий коефіцієнт варіації для всіх показників у всіх досліджуваних біологічних субстратах не дозволяє використовувати їх в якості діагностичних маркерів.

    Ключові слова: діти, гемангіоми, катепсі-ни, цістатіна З

    Вступ

    Механізм виникнення і подальшої трансформації гемангіом, однією з найбільш поширених видів патології дитячого віку [8-10], до кінця не з'ясований [7, 19].

    Пролиферирующая гемангіома по безлічі ознак нагадує капілярну проліферацію, яка спостерігається при загоєнні ран, а також неоваскуляризації, асоційовану з пухлинним ростом [13]. Підвищена ендотелію-альная клітинна проліферація може бути наслідком порушення рівноваги стимулюючих факторів і їх інгібіторів в тканинах [5, 9, 11, 14, 15, 18]. Для деяких пухлин показана кореляція активності і концентрації протеолітичних ферментів лізосом і їх інгібіторів з агрессив-

    Abstract

    Objective - study of activity of cysteine ​​proteases - cathepsins B, L, H, and their endogenous inhibitor cystatin C, vascular endothelial growth factor in tumor tissue, skin and blood serum of children with hemangiomas. Material was obtained from 39 patients (42 hemangiomas) and 24 healthy children. It was found that the level of the studied parameters in serum and skin of healthy children regardless of the age of the child. Their activity in blood serum, skin, tumor tissue of patients with hemangiomas significantly higher than that in serum of healthy skin and children. A very large coefficient of variation for all parameters in all the studied biological substrates is not possible to use them as diagnostic markers.

    Key words: children, hemangiomas, cathepsins, cystatin C

    ністю їх протікання [1, 4, 12]. Однак дані літератури з цього питання суперечливі, а щодо пухлин у дітей надзвичайно мізерні. Чи не вивчено стан активності протеаз та їх інгібіторів в сироватці крові, в тканинах гемангіом, їх ролі в ангио- і васкулогенез [7, 17].

    Мета дослідження - вивчення активності ци-стеінових протеїназ - катепсинов В, Ь, Н і їх ендогенного інгібітора цістатіна С, а також фактора росту ендотелію судин (УБОБ) в тканини пухлини, шкірі і сироватці крові дітей з гемангіомами.

    Матеріал і методи дослідження

    Дизайн дослідження: одноцентрове відкрите в паралельних групах, поперечні зрізи. Дослідження виконано на базі Дніпропетровської обласної

    дитячої хірургії, анестезіології та реаніматології

    дитячої клінічної лікарні, Україна. При відборі пацієнтів ми користувалися класифікацією судинних аномалій ISSVA (міжнародного наукового товариства з вивчення судинних аномалій) [10,11].

    Була вивчена активність цистеїнових протеї-зв - катепсинов В, L, Н, цістатіна С, VEGF в тканини пухлини, прилеглої до неї шкірі і сироватці крові 39 пацієнтів у віці 1-36 місяців (25 дівчаток і 14 хлопчиків), які мали 42 гемангіом -ми (фокальні), а також в сироватці крові і шкірі умовно-здорових дітей.

    Контрольну групу склали 24 умовно-здорових дитини у віці 1-22 місяців (18 хлопчиків і 6 дівчаток) з дрібними вадами розвитку, що не впливають на гомеостаз, причому 8 з них піддалися хірургічному втручанню.

    Активність катепсину В досліджували по розщепленню р-нітроаніліда N, а-бензоїл-Д, L-аргініну (БАПА) «Fluka» (Швейцарія) за 60 хв інкубації при 37 ° С [4, 6].

    Активність катепсину L визначали по відношенню до 1% -ному азоказеіну, денатуровані 3М сечовиною за 60 хв інкубації при 37 ° С [6, 16].

    Активність катепсину Н виявляли по гідролізу Р-нафтіламіда L-лейцину (Лей-НУ) «KochLight Laboratories» (Англія) за 120 хв інкубації при 37 ° С [4, 6].

    Активність ферментів виражали в одиницях активності при застосуванні субстратів: БАПА -в мкмоль р-нітроаніліна (р-НУ) за 1 хв; Лей-НУ - мкмоль Р-нафтиламина за 1 хв; азоказеіна -в умовних одиницях екстінціі при 366 нм в 1 хв. Питому активність - в одиницях активності на 1 мг білка і визначали в 1,0 мл інкубаційної суміші з 15-хвилинної преінкубаціей ферментів в присутності 0,002 М Р-меркаптоетанол і 0,001 М №2ЕДТО.

    Кількісний вміст VEGF визначали методом імуноферментного аналізу з використанням тест-наборів (Orgenium Laboratories, Finland) і висловлювали в пг / мл; концентрації ендогенного інгібітора цистеїнових катепсинов -цістатінів С - методом твердофазного імуно-ферментного аналізу (ELISA) з використанням тест-наборів (BioVendor, USA) і висловлювали в нг / мл.

    Статистичну обробку матеріалів дослідження проводили з використанням методів біостатистики [2], реалізованих в пакеті програм STATISTICA v. 6.1® (Statsoft Inc., США). Перевірка на відповідність нормальному закону розподілу

    концентрацій досліджуваних параметрів (речовин) в сироватці крові, шкірі і тканини судинних пухлин за критеріями Колмогорова-Смирнова і Шапі-ро-Уілкі показала наявність достовірних відмінностей для переважної більшості показників у всіх групах спостереження, в зв'язку з чим використовувалися непараметричні характеристики і методи порівняння: медіана (Ме), інтерквартільній розмах (25%; 75%), критерії Манна-Уїтні і Круськала-Уолліса.

    Результати дослідження та їх обговорення

    У здорових дітей концентрація цістатіна З в сироватці крові була в 3,8 рази більше, ніж в шкірі, в той час як зміст УЕОБ, навпаки, в сироватці крові було в 2,8 менше в порівнянні з шкірою (табл. 1). Одночасно виявлено високу варіабельність даних по утриманню цістатіна С, а також катепсина Ь в сироватці крові (р = 0,000 і р = 0,007 відповідно за критерієм Левена).

    За іншими показниками відмінностей не виявлено. Достовірно встановлено позитивну кореляцію вмісту в сироватці крові катепсинов по парам: катепсини В - катепсини Н (r = 0,63) і катепсини В - катепсини Ь (г = 0,54). Попарне порівняння вікових підгруп по непараметричних критеріїв Манна-Уїтні для незалежних груп різниці не виявило.

    При проведенні порівняння змісту катепсі-нів В, Ь, Н, цістатіна С і УЕОБ в сироватці крові, шкірі, що прилягає до гемангіома зони, і тканини ге-манга без розподілу на вікові підгрупи (табл. 2) виявлено достовірно більший вміст катепсина Ь ( в 2,4 рази) і УЕОБ (в 10,6 рази) в тканини пухлини (гемангіоми) в порівнянні з вмістом їх в сироватці крові (р = 0,009 і р = 0,000 відповідно за критерієм Манна-Уїтні), більший вміст УЕОБ в пухлини в порівнянні з шкірою (в 2,4 рази, р = 0,006) і в шкірі в порівнянні з сироваткою в 4,5 рази (р = 0,027). Навпаки, зміст цістатіна З було достовірно більшим у сироватці крові в порівнянні з шкірою (в 2 рази, р = 0,014) і тканиною гемангіоми (в 2,6 рази, р = 0,008), в якій вміст його був найменшим (табл. 2).

    Тим часом при порівнянні показників в біологічних субстратах здорових дітей і пацієнтів з гемангіомами зміст цістатіна З виявилося достовірно більшим у гемангиомах і прилеглої до них шкірі в порівнянні з шкірою здорових дітей.

    Крім того, активність катепсинов В, Ь, Н в сироватці крові дітей з гемангіомами була

    РОСІЙСЬКИЙ ВІСНИК 2014 Том IV, № 1

    дитячої хірургії, анестезіології та реаніматології

    Таблиця 1. Зміст катепсинов, цістатіна С і \ ZEGF в шкірі і сироватці крові здорових дітей (Ме [25%; 75%])

    Показник Сироватка крові (п = 24) Шкіра (п = 8) Р

    Катепсин В, ум. од. р-НУ / хв мг білка 0,011 [0,004; 0,017] 0,014 [0,007; 0,023] 0,458

    Катепсин Ц ум. од / хв мг білка 0,005 [0,002; 0,010] 0,006 [0,002; 0,022] 0,793

    Катепсин Н, мкмоль 2-НУ / хв мг білка 0,003 [0,001; 0,010] 0,005 [0,002; 0,023] 0,293

    Цістатіна С, нг / мл 942,0 [250,0; 1270,0] 250,7 [242,0; 254,0] 0,040 *

    \ ZEGF, пг / мл 67,8 [42,5; 202,0] 191,4 [110,5; 266,5] 0,031 *

    Примітка: р - рівень значущості відмінностей між субстратами (за критерієм Манна-Уїтні); * - р<0,05.

    Таблиця 2. Зміст катепсинов В, I., Н, цістатіна С і \ ZEGF в сироватці крові, шкірі, прилеглої до гемангіома зоні, і тканини гемангіом (Ме [25%; 75%])

    Показник Сироватка крові Шкіра Тканина гемангіом р між субстратами

    Катепсин В, ум. од. р-НУ / хв мг білка (/ 7 = 41) 0,026 *** [0,013; 0,045] 0,031 [0,011; 0,052] 0,026 [0,014; 0,062] рс - р = 0,959 р ° с-р = 0,810 р ° - р = 0,603

    Катепсин Ц ум. од. / Хв мг білка (/ 7 = 41) 0,014 *** [0,005; 0,028] 0,025 * [0,014; 0,046] 0,033 ** [0,019; 0,048] рс - р = 0,063 р ° - р * = 0,009 Рк ~~ Р = 0,331

    Катепсин Н, кмоль 2-НУ / хв мг білка (/ 7 = 41) 0,016 *** [0,005; 0,025] 0,014 [0,004; 0,043] 0,016 [0,006; 0,043] рс - р = 0,698 р ° - р * = 0,441? -? = 0,574

    Цістатіна С, нг / мл (/ 7 = 24) 1080,0 [502,0; 1588,0] 549,0 *** [428,0; 747,0] 409,0 ** [313,5; 819,0] рс-р = 0,014 р -р = 0,008 Рк ~~ Р = 0,291

    \ ZEGF, пг / мл (/ 7 = 24) 45,4 [27,0; 202,2] 202,2 [73,5; 393,8] 480,1 ** [237,9; 727,4] рс - р = 0,027 р ° - р *<0,001 р - р = 0,006 г, Гт '

    Примітки. рс, рк, рт - рівень значущості відмінностей між субстратами (з - сироватка, до - шкіра, т - тканина гемангіоми) за критерієм Манна-Уїтні; * - р<0,05, ** - р<0,01, *** - р<0,001 у порівнянні з відповідним показником у контрольній групі (показниками в тканини гемангіоми відповідають показники в шкірі здорових дітей).

    достовірно більшою в порівнянні з сироваткою крові здорових дітей, а для катепсина Ь вона була більше і в гемангиомах, і в прилеглій до них шкірі в порівнянні з аналогічним показником дітей в контрольній групі.

    В цілому по групі виявлена ​​достовірно позитивна кореляція між вмістом всіх катепсинов в межах кожного досліджуваного субстрату, а також між вмістом їх в різних субстратах (г варіює від 0,33 до 0,72). Кореляція вмісту ензимів в пухлини і шкірі між собою, між змістом їх в пухлини і змістом в шкірі більш виражена в порівнянні з кореляцією змісту їх в сироватці, а також між вмістом їх в сироватці крові і тканинах (як в шкірі, так і в гемангиомах) . Найбільша кореляція виявлена ​​між активністю катепсину Н в гемангіома і прилеглої до неї шкірі (r = 0.72). а також в шкірі, що прилягає до гемангіома, по парам: катепсини Н - катепсини Ь (/-0.70) і катепсини В - катепсини Ь (/-0.60).

    Необхідно відзначити дуже великий коефіцієнт варіації (С) для всіх показників у всіх досліджуваних біологічних субстратах (коливання від 55,3 до 174%).

    висновки

    1. Активність цистеїнових протеїназ катепсинов В, Ь, Н, їх ендогенного інгібітора цістатіна С і УЕСР в сироватці крові і шкірі здорових дітей не залежить від віку дитини.

    2. Активність цистеїнових протеїназ - катепсинов В, Ь, Н і їх ендогенного інгібітора цістатіна З в сироватці крові, шкірі, пухлинної тканини пацієнтів з гемангіомами достовірно вища, ніж у сироватці крові та шкірі здорових дітей.

    3. Дуже великий коефіцієнт варіації для всіх показників у всіх досліджуваних біологічних субстратах не дозволяє використовувати їх в якості діагностичних маркерів.

    дитячої хірургії, анестезіології та реаніматології

    Список літератури

    1. Вовчук І. Л. Прогностичне значення визначення катепсина і його ендогенних інгібіторів при пухлинної патології // Онкологія. 2010. № 2. С. 165-168.

    2. Реброва О.Ю. Статистичний аналіз медичних даних. Застосування пакета прикладних програм Statistica. - М .: Медіа Сфера, 2002. - 312 с.

    3. Суринов Б.Г., Манойлов С. Є. Визначення активності протеолітичних ферментів за допомогою азоказеіна // Питання мед. хімії. 1965. Т. 11, № 5. С. 55-58.

    4. Чорна В. І., Рева А. Д. Активність катепсину Н в мозку і пухлинах мозку людини // Укр. биохим. журн. 1989. Т. 61, № 5. С. 47-50.

    5. Чорна В. 1., Лянна О.Л. Лiзосомнi цістеlновi протеази: молекулярна структура i функцп: Монографiя. - Харшв: Екограф, 2013. - 296 с.

    6. Barrett A., Kirschke H. Cathepsin B, cathepsin H, and cathepsin L // Methods Enzymol. 1981. Vol. 80. P. 535-561.

    7. Boye E., Olsen B.R. Signaling mechanisms in infantile hemangioma // Curr. Opin. Hematol. 2009. Vol. 16, № 3. Р. 202-208.

    8. Chang L. C., Haggstrom A.N., Drolet Beth A. et al. Growth characteristics of infantile hemangiomas: implications for management // Pediatrics. 2010. Vol. 126, № 6. Р. 1589-1593.

    9. Chen T.S., EichenfieldL.F., FriedlanderSh. F. Infantile hemangiomas: an update on pathogenesis and therapy // Pediatrics. 2013. Vol. 131, № 2. Р. 99-108.

    10. Cremer H. Hamangiome: klassifizierung und therapieempfehlungen // Padiatrie hautnah. - 2009. - Bd. 21, № 2. - S. 133-146.

    11. Enjolras O., Wassef M., Chapot R. Color Atlas of Vascular Tumors and Vascular Malformations. - Cambridge University Press, 2007. - 310 p.

    12. Gocheva V., Chen X., Peters Chr., Reinheckel Th., Joyce J.A. Deletion of cathepsin H perturbs angiogenic switching, vascularization and growth of tumors in a mouse model of pancreatic islet cell cancer // Biol. Chem. 2010. Vol. 391, № 8. P. 937-945.

    13. Mulliken J.B., Young A.E. Vascular birthmarks. Hemangiomas and malformations. - W.B. Sounders and Co., 1988. P. 39-65.

    14. Przewratil P., Sitkiewicz A., Andrzejewska E. Local serum levels of vascular endothelial growth factor in infantile hemangioma: intriguing mechanism of endothelial growth // Cytokine. 2010. Vo. 49, № 2. P. 141-147.

    15. Rajewska J., Gawrych E., Fischer K., Walecka A., Brzosko M., Kwas A. Estimation of vascular endothelial growth factor and placental growth factor serum levels 'in infant with hemangioma and population of healthy infants // Ann . Acad.Med. Stetin. 2012. Vol. 58, № 2. P. 5-10.

    16. Schwartz W. N., Barrett A.J. Human cathepsin H // Biochem. J. 1980. Vol. 191, № 2. P. 487-497.

    17. Veillard Fl., Saidi Ahl., Burden R.E., Scott Chr. J., Gillet L., Lecaille F., Lalmanach G. Cysteine ​​Cathepsins S and L Modulate Antiangiogenic Activities of Human Endostatin // J. Biol. Chem. 2011. Vol. 286. P. 37 158-37 167.

    18. Zhong S., Yang G., Xia C., Duanlian Z., Shan S. Expression of matrix metalloproteinase and its tissue inhibitor in haemangioma // J. Huazhong Univ. Sci. Technolog. Med. Sci. 2009. Vol. 29. P. 614-619.

    19. Zimmermann A.P., Wiegand S., Werner J.A., Eivazi B. Propranolol therapy for infantile haemangiomas: Review of the literature // Int.J. Pediatr. Otorhinolaryngology. 2010. Vol. 74. P. 338-342.

    автори

    Контактна особа: Дементьєва Наталія Анатоліївна Головний лікар (за сумісництвом - дитячий хірург відділення реконструктивно-пластичної хірургії з онкокойкамі) Комунального закладу «Дніпропетровська обласна дитяча клінічна лікарня» Дніпропетровської обласної ради »49100, Україна, м Дніпропетровськ, вул. Космічна, д. 13. Тел. / Факс: +38 (056) 713-71-00, +38 (050) 914-26-49 (моб.). E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    Боренко Ольга Юріївна Лікар-біохімік клініко-біохімічної лабораторії Комунальної установи «Дніпропетровська обласна дитяча клінічна лікарня» Дніпропетровської обласної ради », 49100, Україна, м Дніпропетровськ, вул. Космічна, д. 13. Тел. / Факс: +38 (05б) 713-71-00. E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..

    ЛЯННАЯ Ольга Леонідівна Доцент кафедри біоорганічної хімії Державної установи «Дніпропетровська медична академія Міністерства охорони здоров'я України», канд. мед. наук, 49044, г. Днепропетровск, ул. Дзержинського, д. 9. Тел .: +38 (056) 713-52-57 (роб.). E-mail: olga Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її..


    Ключові слова: ДІТИ /CHILDREN /гемангіоми /катепсин /CATHEPSINS /цістатіна З /CYSTATIN C /HEMANGIOMAS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити