VII Съезд биофизиков России
Краснодар, Россия
17-23 апреля 2023 г.
Главная
О Съезде
Организаторы
Программный комитет
Программа Съезда
Место проведения Съезда
Проживание
Оргвзносы
Основные даты
Регистрация
Публикации материалов Съезда
Молодежный конкурс
Контакты
Тезисы
English version
Партнеры Съезда
Правила оформления докладов

Программа Съезда

Секции и тезисы:

Медицинская биофизика. Нейробиофизика

Роль белка теплового шока A1 при биполярном аффективном расстройстве

А.А. Серегин1*, Н.М. Кротенко2, Е.М. Дмитриева1, Л.П. Смирнова1

1.Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук;
2.Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации;

* apocalips1991(at)mail.ru

На сегодняшний день во всём мире набирают популярность исследования, связанные с поиском белков, специфичных для депрессии, биполярного аффективного расстройства (БАР) и других психических расстройств. Поиск таких белков, отражающих характерные изменения патогенеза этих заболеваний, является перспективным. (English J. et al., 2010; Lakhan S., 2006; Domenici E., 2010). Рассмотрение мировой литературы, показывает, что существующие на данном этапе работы с использованием протеомного анализа, главным образом, представлены работами по шизофрении; существуют единичные работы, выполненные при депрессии и БАР, но в основном, на постмортальном материале. В результате ранее проведенного сравнительного масс-спектрометрического исследования белков сыворотки крови у пациентов с депрессией и БАР, а также у здоровых доноров были выявлены белки: белок теплового шока 1А (Heat Shock 70kDa Protein1A), (HSPA1A)- 70,052, да и альфа-актин-2 (Actin, aortic smooth muscle) (АКТА2), – 42,009 Да. В настоящей работе проводилось сравнительное изучение количества данных белков в сыворотке крови больных депрессией и БАР, предположительно участвующих в патогенезе данных расстройств.

Проведено клинико-биологическое обследование сыворотки крови 74 человек. Исследуемые группы были сформированы из 30 пациентов с рекуррентным депрессивным расстройством (F33), и 28 пациентов с БАР (F31). Диагностическая оценка и клиническая верификация диагноза у пациентов проводилась врачами клиники в соответствии с МКБ-10. Средний возраст пациентов составил 40,33±14,1лет. Кровь у всех обследованных лиц забирали утром натощак до начала терапии. В качестве контрольной группы было обследовано 14 психически и соматически здоровых лиц, сопоставленных по полу и возрасту, обследуемым пациентам, (средний возраст 32,6±2,2 лет).

Для определения количества исследуемых белков были использованы коммерческие наборы для твердофазного иммунно-ферментного анализа согласно протоколу производителя. Содержание белка теплового шока 1А определяли при помощи набора SEB081Hu Enzyme-linked Immunosorbent Assay Kit For Heat Shock 70kDa Protein1A(HSPA1A) from Homo sapiens (Human) (Cloud-Clone Corp., USA), а количество альфа-актина-2 определяли при помощи набора Human α-Smooth Muscle Actin (α-SMA) ELISA Kit from Homo sapiens (Human) (Cloud-Clone Corp., USA). Статистическую значимость различий между группами определяли с помощью непараметрических критериев Краскела-Уоллиса и U-критерия Манна-Уитни.

В результате статистически значимых различий содержания АКТА2 между больными БАР (164,85[151,05;187,95]нг/мл), депрессией(166,875[146,535;194,775]нг/мл) и здоровых лиц (165,75[160,425;178,575]нг/мл) обгорожено небыло, попарные сравнения также не выявили различий. Однако значимые различия между исследуемыми группами были обнаружены в содержании белка теплового шока 1А (HSPA1A) (Краскела-Уоллиса p =0,0430). При попарном сравнении обнаружено, что данные различия возникают за счет повышения уровня данного белка у больных БАР (0,8356 [0,5948;1,098]нг/мл), в сравнении со здоровыми лицами (0,6135 [0,5123;0,7722]нг/мл, критерий Манна-Уитни p =0,016). Белок HSPA1A входит в семейство высококонсервативных белков теплового шока, экспрессирующихся или индуцируемых в ответ на различные стрессоры. Они участвуют в синтезе, и транспорте белков, а при воздействии стрессовых факторов предотвращают неправильное сворачивание и агрегацию белков (Benarroch 2011). Известно, данные белки участвуют эмбриональном в развитии центральной нервной системы, а также учувствуют в нейропротекции предотвращая гибель нейронов (Reed-Herbert et al. 2006). По литературным источникам при БАР обнаружены иммунные нарушения во время острых эпизодов мании или депрессии (Barbosa et al., 2014; Brietzke et al., 2009; Cunha et al., 2008; Ortiz - Domínguez et al . 2007 г. Tsai et al. 2012). Также в исследовании К. Бекинга с соавторами была обнаружена повышенная экспрессия HSPA1A, в моноцитах больных БАР во время депрессивного эпизода (Becking K, et all, 2015). Кроме того, опираясь на данные модели белок-белковых взаимодействий общих для HSPA1A и балков головного мозга (A.M. Humyra et all, 2022), можно с большой долей вероятности предположить участие HSPA1A в патогенезе БАР. Однако существуют работы об ассоциации белка HSPA1A с параноидной шизофренией, что может указывать на общие патогенетические процессы в данных заболеваниях и данный вопрос требует дальнейшего изучения. Таким образом белок HSPA1A может иметь непосредственное участие в патогенезе БАР и быть предложен в качестве дополнительного параклинического критерия БАР при дальнейшем изучении его роли при данной патологии.

The role of heat shock 70kda protein A1 in bipolar affective disorder

A.A. Seregin1*, N.M. Krotenko2, E.M. Dmitrieva1, L.P. Smirnova1

1.Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences Mental Health Research Institute;
2.Siberian State Medical University , SSMU;

* apocalips1991(at)mail.ru

Today, studies related to the search for proteins specific to depression, bipolar disorder (BD) and other mental disorders are gaining popularity all over the world. The search for such proteins reflecting characteristic changes in the pathogenesis of these diseases is promising. (English J. et al., 2010; Lakhan S., 2006; Domenici E., 2010). The review of the literature shows that the works existing at this stage using proteomic analysis are mainly represented by works on schizophrenia; there are a few works done with depression and bipolar disorder, but mostly on posthumous material. As a result of a previous comparative mass spectrometric study of blood serum proteins in patients with depression and bipolar disorder, as well as in healthy donors, proteins were identified: heat shock protein 1A (Heat Shock 70kDa Protein1A), (HSPA1A) - 70.052, and alpha-actin -2 (Actin, aortic smooth muscle) (ACTA2), – 42.009 Da. In the present work, a comparative study of the amount of these proteins in the blood serum of patients with depression and bipolar disorder, presumably involved in the pathogenesis of these disorders, was carried out.

A clinical and biological examination of the blood serum of 74 people was carried out. The study groups were formed from 30 patients with recurrent depressive disorder (F33), and 28 patients with bipolar disorder (F31). Diagnostic assessment and clinical verification of the diagnosis in patients were carried out by doctors of the clinic of the Mental Health Research Institute in accordance with ICD-10. The mean age of the patients was 40.33±14.1 years. Blood was taken from all examined in the morning on an empty stomach before the start of therapy. As a control group, 14 mentally and somatically healthy individuals were examined, comparable in sex and age, with the examined patients (mean age 32.6±2.2 years).

To determine the amount of the studied proteins, commercial kits for enzyme-linked immunosorbent assay were used according to the manufacturer's protocol. The content of heat shock protein 1A was determined using the SEB081Hu Enzyme-linked Immunosorbent Assay Kit For Heat Shock 70kDa Protein1A(HSPA1A) from Homo sapiens (Human) (Cloud-Clone Corp., USA), and the amount of alpha-actin-2 was determined using Human α-Smooth Muscle Actin (α-SMA) ELISA Kit from Homo sapiens (Human) (Cloud-Clone Corp., USA). The statistical significance of differences between groups was determined using the nonparametric Kruskal-Wallis test and the Mann-Whitney U-test.

As a result of statistically significant differences in the content of ACTA2 between patients with bipolar disorder (164.85[151.05;187.95]ng/ml), depression (166.875[146.535;194.775]ng/ml) and healthy individuals (165.75[160.425; 178.575]ng/mL) is off-white, pairwise comparisons also showed no difference. However, significant differences between the studied groups were found in the content of heat shock 70kDa protein1A (HSPA1A). Pairwise comparison revealed that these differences arise due to an increase in the level of this protein in patients with bipolar disorder (0.8356 [0.5948; 1.098] ng / ml), in comparison with healthy individuals (0.6135 [0.5123; 0. 7722]ng/ml, Mann-Whitney U Test p = 0.016). The HSPA1A protein belongs to a family of highly conserved heat shock proteins expressed or induced in response to various stressors. They are involved in the synthesis and transport of proteins, and when exposed to stress factors, they prevent misfolding and aggregation of proteins (Benarroch 2011). It is known that these proteins are involved in the embryonic development of the central nervous system, and also participate in neuroprotection preventing the death of neurons (Reed-Herbert et al. 2006). According to literature sources, immune disorders were found in bipolar disorder during acute episodes of mania or depression (Barbosa et al., 2014; Brietzke et al., 2009; Cunha et al., 2008; Ortiz-Domínguez et al. 2007 Tsai et al. 2012). Also in the study by K. Becking et al. was found to overexpress HSPA1A in monocytes of patients with bipolar disorder during a depressive episode (Becking K, et all, 2015). In addition, based on the data of the model of protein-protein interactions common for HSPA1A and brain beams (A.M. Humyra et all, 2022), it is highly likely that HSPA1A is involved in the pathogenesis of BD. However, there are works on the association of the HSPA1A protein with paranoid schizophrenia, which may indicate common pathogenetic processes in these diseases, and this issue requires further study. Thus, the HSPA1A protein may be directly involved in the pathogenesis of BD and be proposed as an additional paraclinical criterion for BD in the further study of its role in this pathology.



Докладчик: Серегин А.А.
541
2023-02-15

Национальный комитет Российских биофизиков © 2022
National committee of Russian Biophysicists