Глиальный нейротрофический фактор у пациентов с возрастной катарактой

Авторы

  • А.А. Шпак НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, Москва
  • А.Б. Гехт Научно-практический психоневрологический центр имени З.П. Соловьева Департамента здравоохранения города Москвы, Москва
  • Т.А. Дружкова Научно-практический психоневрологический центр имени З.П. Соловьева Департамента здравоохранения города Москвы, Москва
  • А.А. Трошина Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва

Ключевые слова:

глиальный нейротрофический фактор, слезная жидкость, влага передней камеры, сыворотка крови, возрастная катаракта

Аннотация

Цель. Изучить содержание глиального нейротрофического фактора (ГНТФ) во влаге передней камеры (ВПК) в сравнении со слезной жидкостью (СЖ) и сывороткой крови (СК) у пациентов с возрастной катарактой.
Материал и методы. Изучено содержание ГНТФ в СЖ, ВПК и СК у 47 пациентов (47 глаз) с возрастной катарактой. Забор стимулированной СЖ проводили пипеточным дозатором в день перед операцией, ВПК и СК – во время операции факоэмульсификации катаракты с имплантацией интраокулярной линзы. Концентрацию ГНТФ в указанных биологических жидкостях определяли методом иммуноферментного анализа.
Результаты. Концентрация ГНТФ во ВПК составила 88,9±46,9 (2,0–212,5) пг/мл, в СК – 201,1±44,6 (103,2–287,2) пг/мл, в СЖ –343,6±133,7 (172,8–683,0) пг/мл. Уровни ГНТФ в исследуемых биологических жидкостях не показали достоверной корреляции между собой.
Заключение. У пациентов с возрастной катарактой уровень ГНТФ во ВПК относительно невысок: концентрация ГНТФ во ВПК более чем в 2 раза ниже, чем в СК, и почти в 4 раза ниже, чем в СЖ. Значимых корреляций между концентрациями ГНТФ в СЖ, ВПК и СК не было выявлено.

Библиографические ссылки

1. Lin LF, Doherty DH, Lile JD, Bektesh S, Collins F. GDNF: a glial cell line-derived neurotrophic factor for midbrain dopaminergic neurons. Science. 1993;260(5111): 1130–1132. doi: 10.1126/science.8493557

2. Allen S, Watson JJ, Shoemark DK, Barua NU, Patel NK. GDNF, NGF and BDNF as therapeutic options for neurodegeneration. Pharmacol Ther. 2013;138(2): 155–175. doi: 10.1016/j.pharmthera.2013.01.004

3. Chen ZY, He ZY, He C, Lu CL, Wu XF. Human glial cell-line-derived neurotrophic factor: a structure-function analysis. Biochem Biophys Res Commun. 2000;268(3): 692–696. doi: 10.1006/bbrc.2000.2196

4. Garbayo E, Ansorena E, Lanciego JL, Blanco-Prieto MJ, Aymeric, MS. Longterm neuroprotection and neurorestoration by glial cell-derived neurotrophic factor microspheres for the treatment of Parkinson’s Disease. Mov Disord. 2011;26(10): 1943–1947. doi: 10.1002/mds.23793

5. Siegel GJ, Chauhan, NB. Neurotrophic factors in Alzheimer’s and Parkinson’s disease brain. Brain Res Rev. 2000;33(2–3): 199–227. doi: 10.1016/s0165-0173(00)00030-8

6. Hauck SM, Kinkl N, Deeg CA, Swiatek-de Lange M, Schoffmann S, Ueffing M. GDNF family ligands trigger indirect neuroprotective signaling in retinal glial cells. Mol Cell Biol. 2006;26(7): 2746–2757. doi: 10.1128/MCB.26.7.2746-2757.2006

7. Xiao JH, Zhang MN. Neuroprotection of retinal ganglion cells with GDNFLoaded biodegradable microspheres in experimental glaucoma. Int J Ophthalmol. 2010;3(3): 189–191. doi: 10.3980/j.issn.2222-3959.2010.03.01

8. Ejstrup R, Cour M, Voss Kyhn M, Heegaard S, Kiilgaard JF. Effect of glial cell linederived neurotrophic factor on retinal function after experimental branch retinal Vein Occlusion. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2012;53(10): 6207–6213. doi: 10.1167/iovs.12-10110

9. Flachsbarth K, Jankowiak W, Kruszewski K, Helbing S, Bartsch S, Bartsch U. Pronounced synergistic neuroprotective effect of GDNF and CNTF on axotomized retinal ganglion cells in the adult mouse. Exp Eye Res. 2018;176: 258–265. doi: 10.1016/j.exer.2018.09.006

10. Dulz S, Bassal M, Flachsbarth K, Riecken K, Fehse B, Schlichting S, Bartsch S, Bartsch U. Intravitreal co-administration of GDNF and CNTF confers synergistic and long-lasting protection against injury-induced cell death of retinal ganglion cells in mice. Cells. 2020;9(9): 2082. doi: 10.3390/cells9092082

11. Straten G, Eschweiler GW, Maetzler W, Laske C, Leyh T. Glial cell-line derived neurotrophic factor (GDNF) concentrations in cerebrospinal fluid and serum of patients with early Alzheimer’s disease and normal controls. J Alzheimers Dis. 2009;18(2): 331–337. doi: 10.3233/JAD-2009-1146

12. Tseng PT, Yu Lee, Lin PY. Age-associated decrease in serum glial cell linederived neurotrophic factor levels in patients with major depressive disorder. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2013;40: 334–339. doi: 10.1016/j.pnpbp.2012.09.009

13. Tang X, Zhou C, Ju Gao, Duan W, Yu M, Xiao W, Zhang X, Dong H, Wang X, Zhang X. Serum BDNF and GDNF in Chinese male patients with deficit schizophrenia and their relationships with neurocognitive dysfunction. BMC Psychiatry . 2019;19(1): 254. doi: 10.1186/s12888-019-2231-3

14. Tunca Z, Ozerdem A, Ceylan D, Yalcın Y, Can G, Resmi H, Akan P, Ergorr G, Aydemir O, Cagrısız C, Doyuran K. Alterations in BDNF (brain derived neurotrophic factor) and GDNF (glial cell line-derived neurotrophic factor) serum levels in bipolar disorder: The role of lithium. J Affect Disord. 2014;166: 193–200. doi: 10.1016/j. jad.2014.05.012

15. Cardoso TA, Mondin TC, Wiener CD, Marques MB, de Avila Fucolo B, Pinheiro RT, de Souza LD, da Silva RA, Jansen K, Oses JP. Neurotrophic factors, clinical features and gender differences in depression. Neurochem Res. 2014;39(8): 1571–1578. doi: 10.1007/s11064-014-1349-4

16. Pallavi P, Sagar R, Mehta M, Sharma S, Subramanium A, Shamshi F, Sengupta U, Qadri R, Pandey RM, Mukhopadhyay AK. Serum neurotrophic factors in adolescent depression: gender difference and correlation with clinical severity. J Affect Disord. 2013;150(2): 415–423. doi: 10.1016/j.jad.2013.04.033

17. Yang Y, Xie B, Ju C, Jin H, Ye X, Yao L, Jia M, Sun Z, Yuan Y. The association of decreased serum GDNF level with hyperglycemia and depression in type 2 Diabetes Mellitus. Endocr Pract. 2019;25(9): 951–965. doi: 10.4158/EP-2018-0492

18. Thylefors B, Chylack LT, Konyama K, Sasaki K, Sperduto R, Taylor HR, West S, WHO Cataract Grading Group. A simplified cataract grading system. Ophthalmic Epidemiol. 2002;9(2): 83–95. doi: 10.1076/opep.9.2.83.1523

19. Huston C, Juarez-Colunga E. Guidelines for computing summary statistics for data-sets containing non-detects. Bulkley Valley Research Center. 2009.

20. Airaksinen MS, Saarma M. The GDNF family: signalling, biological functions and therapeutic value. Nat Rev Neurosci. 2002;3(5): 383–394. doi: 10.1038/nrn812

21. Oh-hashi K, Ito M, Tanaka T, Hirata Y, Kiuchi K. Biosynthesis, processing, and secretion of glial cell line-derived neurotrophic factor in astroglial cells. Mol Cell Biochem. 2009;323(1–2): 1–7. doi: 10.1007/s11010-008-9958-3

22. Шишкина Т.В., Ведунова М.В., Мищенко Т.А., Мухина И.В. Роль глиального нейротрофического фактора в функционировании нервной системы (обзор). СТМ. 2015;4: 211–220. [Shishkina TV, Vedunova MV, Mishchenko TA, Muchina IV. The role of glial cell line-derived neurotrophic factor in the functioning of the nervous system (review). Modern technologies in medicine. 2015;4: 211–220. (In Russ.)] doi: 10.17691/stm2015.7.4.27

23. Matlik K, Voikar V, Vilenius C, Kulesskaya N, Andressoo JO. Two-fold elevation of endogenous GDNF levels in mice improves motor coordination without causing sideeffects. Sci Rep. 2018;8(1): 11861. doi: 10.1038/s41598-018-29988-1

24. Pertusa M, Garcia-Matas S, Mammeri H, Adell A, Rodrigo T, Mallet J, Cristofol R, Sarkis C, Sanfeliu C. Expression of GDNF transgene in astrocytes improves cognitive deficits in aged rats. Neurobiol Aging. 2008;29(9): 1366–1379. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2007.02.026

25. Budni J, Bellettini-Santos T, Mina F, Garcez ML, Zugno AI. The involvement of BDNF, NGF and GDNF in aging and Alzheimer’s disease. Aging Dis. 2015;6(5): 331–341. doi: 10.14336/AD.2015.0825

26. Sharif M, Noroozian M, Hashemian F. Do serum GDNF levels correlate with severity of Alzheimer’s disease? Neurol Sci. 2020. doi: 10.1007/s10072-020-04909-1

27. Alberch J, Perez-Navarro E, Canals JM. Neuroprotection by neurotrophins and GDNF family members in the excitotoxic model of Huntington’s disease. Brain Res Bull. 2002;57(6): 817–822. doi: 10.1016/s0361-9230(01)00775-4

28. Barker RA, Bjorklund A, Gash DM, Whone A, Van Laar A, Kordower JH, Bankiewicz K, Kieburtz K, Saarma M, Booms S, Huttunen HJ, Kells AP, Fiandaca MS, Stoessl AJ, Eidelberg D, Federoff H, Voutilainen MH, Dexter DT, Eberling J, Brundin P, Isaacs L, Mursaleen L, Bresolin E, Carroll C, Coles A, Fiske B, Matthews H, Lungu C, Wyse RK, Stott S, Lang AE. GDNF and Parkinson’s Disease: Where next? A summary from a Recent Workshop. J Parkinsons Dis. 2020;10(3): 875–891. doi: 10.3233/JPD-202004

29. You L, Kruse FE, Volcker HE. Neurotrophic factors in the human cornea. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2000;41(3): 692–702.

30. Kretz A, Jacob AM, Tausch S, Straten G, Isenmann S. Regulation of GDNF and its receptor components GFR-α1, -α2 and Ret during development and in the mature retino-collicular pathway. Brain Res. 2006;1090(1): 1–14. doi: 10.1016/j. brainres.2006.01.131

31. Kolomeyer AM, Zarbin MA. Trophic factors in the pathogenesis and therapy for retinal degenerative diseases. Surv Ophthalmol. 2014;59(2): 134 165. doi: 10.1016/j. survophthal.2013.09.004

32. Checa-Casalengua P, Jiang C, Bravo-Osuna I, Tucker BA, Molina-Martinez IT, Young MJ, Herrero-Vanrell R. Retinal ganglion cells survival in a glaucoma model by GDNF/Vit E PLGA microspheres prepared according to a novel microencapsulation procedure. J Control Release. 2011;156(1): 92–100. doi: 10.1016/j.jconrel.2011.06.023

33. Garcia-Caballero C, Prieto-Calvo E, Checa-Casalengua P, Garcia-Martin E, Polo-Llorens V, Garcia-Feijoo J, Molina-Martinez IT, Bravo-Osuna I, Herrero-Vanrell R. Six month delivery of GDNF from PLGA/vitamin e biodegradable microspheres after intravitreal injection in rabbits. Eur J Pharm Sci. 2017;103: 19–26. doi: 10.1016/j. ejps.2017.02.037

34. Шпак А.А., Гехт А.Б., Дружкова Т.А., Козлова К.И., Гуляева Н.В. Нейротрофические факторы у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой и возрастной катарактой. Сообщение 2. Нейротрофический фактор головного мозга. Офтальмохирургия. 2018;4: 46–51. [Shpak AA, Guekht AB, Druzhkova TA, Kozlova KI, Gulyaeva NV. Neurotrophic factors in patients with primary open-angle glaucoma and age-related cataract. Part 2. Brain-derived neurotrophic factor. Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2018; 4: 46–51. (In Russ.)] doi: 10.25276/0235-4160-2018-4-46-51

35. Шпак А.А., Гехт А.Б., Дружкова Т.А., Козлова К.И., Гуляева Н.В. Соотношения нейротрофических факторов в слезной жидкости и влаге передней камеры у больных с возрастной катарактой. Офтальмохирургия. 2017;1: 16–20. [Shpak AA, Guekht AB, Druzhkova TA, Kozlova KI, Gulyaeva NV. The ratio of neurotrophic factors in the lacrimal fluid and aqueous humor in patients with age-related cataract. Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2017;1: 16–20. (In Russ.)] doi: 10.25276/0235-4160-2017-1-16-20

36. Шпак А.А., Гехт А.Б., Дружкова Т.А., Трошина А.А., Гуляева Н.В. Фактор роста нервов у пациентов с возрастной катарактой. Офтальмохирургия. 2020;3: 40–44. [Shpak AA, Guekht AB, Druzhkova TA, Troshina AA, Gulyaeva NV. Nerve growth factor in patients with age related cataract. Fyodorov Journal of Ophthalmic Surgery. 2020;3: 40–44. (In Russ.)] doi: 10.25276/0235-4160-2020-3-40-44

37. Sack RA, Conradi L, Krumholz D, Beaton A, Sathe S, Morris C. Membrane array characterization of 80 chemokines, cytokines, and growth factors in open- and closedeye tears: angiogenin and other defense system constituents. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2005;46(4): 1228–1238. doi: 10.1167/iovs.04-0760

38. Chowdhury UR, Madden BJ, Charlesworth MC, Fautsch MP. Proteome analysis of human aqueous humor. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010;51(10): 4921–4931. doi: 10.1167/iovs.10-5531

Загрузки

Опубликован

2022-10-26

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

1 2 > >>