arthyperАртериальная гипертензия"Arterial’naya Gipertenziya" ("Arterial Hypertension")1607-419X2411-8524Antihypertensive League10.18705/1607-419X-2013-19-2-184-188arthyper-121Research ArticleОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯORIGINAL ARTICLEОЦЕНКА СВЯЗЫВАНИЯ ГОМОЦИСТЕИНА С ФРАКЦИЕЙ БЕЛКОВ ПЛАЗМЫ, АССОЦИИРОВАННЫХ С РЕМОДЕЛИРОВАНИЕМ СОСУДИСТОЙ СТЕНКИEVALUATION OF HOMOCYSTEINE BINDING WITH A FRACTION OF PLASMA PROTEINS ASSOCIATED WITH VASCULAR REMODELINGЖлобаА. А.ZhlobaA. A.

Доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела биохимии научно-исследовательского центра.

Контактная информация: ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова» Минздрава России, ул. Л. Толстого, д. 6/8, Санкт-Петербург, Россия, 197022. E-mail: zhloba@mail.spbnit.ru (Жлоба Александр Анатольевич).

 

Corresponding author: Pavlov St Petersburg State Medical University, 6/8 L. Tolstoy, St Petersburg, Russia, 197022. E-mail: zhloba@mail.spbnit.ru (Aleksander A. Zhloba, MD, PhD, Professor, the Head of the Biochemistry Department at Pavlov St Petersburg State Medical University).

zhloba@mail.spbnit.ruСубботинаТ. Ф.SubbotinaT. F.

Доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией биохимического мониторинга отдела биохимии научно-исследовательского центра

zhloba@mail.spbnit.ruСанкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, Санкт-ПетербургРоссияPavlov St Petersburg State Medical University, St PetersburgRussian Federation201328042013192184188Copyright © Жлоба А.А., Субботина Т.Ф., 20132013Жлоба А.А., Субботина Т.Ф.Zhloba A.A., Subbotina T.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://htn.almazovcentre.ru/jour/article/view/121

Повышение общей концентрации различных химических форм гомоцистеина (Гци) выше 12 μM носит название гипергомоцистеинемия. Термин «общий гомоцистеин» плазмы (оГци) обозначает сумму концентраций восстановленной (-SH) и окисленных форм Гци (-SS-). Предполагают, что S- и особенно N-гомоцистеинилирование белков играют важную роль в развитии токсических эффектов Гци. Уровень оГци в плазме не проявляет тесной корреляции с выраженностью патологического процесса с ремоделированием сосудистой стенки и поэтому не очень подходит для проспективных исследований. В статье описан метод исследования оГци и его фракции после ультрафильтрации, позволяющей отсечь белки, масса которых превышает 300 кДa. К белкам этой фракции, которые могут образовывать смешанные дисульфиды Гци, относятся апоВ и активированный альфа-2-макроглобулин. Предлагаемое определение Гци в препаратах плазмы до и после ультрафильтрации доступно в любой лаборатории с помощью наборов реактивов для определения Гци в плазме. Определение фракции Гци, связанной с белками, с помощью центрифужного устройства Vivaspin 300 000 MWCO PES «Сарториус» дает информацию о дополнительных путях транспорта Гци в макрофаги, эндотелиальные клетки, гладкомышечные и другие клетки сосудистой стенки путем рецепторного эндоцитоза. 

Elevated levels of homocysteine (Hcy) in tissues cause cytotoxic effects. Increase in the overall conсentration of the various Hcy chemical forms above 12 μM is called hyperhomocysteinemia. The term «total homocysteine» of plasma (tHcy) is the sum of concentrations of aminothiol in reduced (-SH) and oxidized (-SS-) forms. It was suggested that the S- and, partially, N-homocysteinylation of proteins plays a major role in the toxic effects of Hcy. The rate of tHcy in plasma is not closely related to pathological process with remodeling of the vascular wall and not entirely suitable for prospective evaluation of the pathologic process. The paper presents the method of evaluation of the tHcy and its fraction after ultrafiltration, allowing cut off proteins with mass above 300 kDa. Proteins in this fraction which can form a mixing disulfides of Hcy include apoB protein and activated alpha-2-macroglobulin. The proposed Hcy estimation in plasma preparations prior and after ultrafiltration may be performed in any laboratory with kits for tHcy evaluation in plasma. Evaluation of Hcy fraction associated with > 300 kDa plasma proteins by means of centrifugal device Vivaspin 300 000 MWCO PES «Sartorius» provides information about Hcy transport by an additional way in macrophages, endothelial cells, smooth muscle cells and others in vascular wall by receptorial endocytosis. 

общий гомоцистеингипергомоцистеинемияглютатиональфа-2-макроглобулинультрафильтрациявысокоэффективная жидкостная хроматографияtotal homocysteine glutathionehyperhomocysteinemiaalpha-2-macroglobulinultrafiltrationhigh-performance liquid chromatographyReferencesЖлоба А.А. Диагностика, патогенез и интерпретация лабораторного исследования при гипергомоцистеинемии // В книге: «Клиническая и экспериментальная кардиология» / Под ред. чл.-корр. РАМН проф. Е.В. Шляхто. — Изд-во ООО «Академический медицинский центр». — СПб., 2005. — С. 198–208. / Zhloba A.A. Diagnosis, pathogenesis and interpretation of laboratory tests in hyperhomocysteinemia // In the book: «Clinical and Experimental Cardiology» / Ed. by Corr. Professor of Medical Sciences E.V. Shlyakhto. — Publishing Ltd. «Academic Medical Center». — St Petersburg, 2005. — P. 198–208 [Russian].Жлоба А.А. Диагностика, патогенез и интерпретация лабораторного исследования при гипергомоцистеинемии // В книге: «Клиническая и экспериментальная кардиология» / Под ред. чл.-корр. РАМН проф. Е.В. Шляхто. — Изд-во ООО «Академический медицинский центр». — СПб., 2005. — С. 198–208. / Zhloba A.A. Diagnosis, pathogenesis and interpretation of laboratory tests in hyperhomocysteinemia // In the book: «Clinical and Experimental Cardiology» / Ed. by Corr. Professor of Medical Sciences E.V. Shlyakhto. — Publishing Ltd. «Academic Medical Center». — St Petersburg, 2005. — P. 198–208 [Russian].Fridman O., Fuchs A.G., Porcile R., Morales A.V., Gariglio L.O. Paraoxonase: its multiple functions and pharmacological regulation // Arch. Cardiol. Mex. — 2011. — Vol. 81, № 3. — P. 251–260.Fridman O., Fuchs A.G., Porcile R., Morales A.V., Gariglio L.O. Paraoxonase: its multiple functions and pharmacological regulation // Arch. Cardiol. Mex. — 2011. — Vol. 81, № 3. — P. 251–260.Głowacki R., Bald E., Jakubowski H. An on-column derivatization method for the determination of homocysteine-thiolactone and protein N-linked homocysteine // Amino Acids. — 2011. — Vol. 41, № 1. — P. 187–194.Głowacki R., Bald E., Jakubowski H. An on-column derivatization method for the determination of homocysteine-thiolactone and protein N-linked homocysteine // Amino Acids. — 2011. — Vol. 41, № 1. — P. 187–194.Glushchenko A.V., Jacobsen D.W. Molecular targeting of proteins by L-homocysteine: mechanistic implications for vascular disease // Antioxid. Redox. Signal. — 2007. — Vol. 9, № 11. — P. 1883–1898.Glushchenko A.V., Jacobsen D.W. Molecular targeting of proteins by L-homocysteine: mechanistic implications for vascular disease // Antioxid. Redox. Signal. — 2007. — Vol. 9, № 11. — P. 1883–1898.Jakubowski H., Głowacki R. Chemical biology of homocysteine thiolactone and related metabolites // Adv. Clin. Chem. — 2011. — Vol. 55. — P. 81–103.Jakubowski H., Głowacki R. Chemical biology of homocysteine thiolactone and related metabolites // Adv. Clin. Chem. — 2011. — Vol. 55. — P. 81–103.Ueland P.M., Mansoor M.A., Guttormsen A.B. et al. Reduced, oxidized and protein-bound forms of homocysteine and other aminothiols in plasma comprise the redox thiol status — a possible element of the extracellular antioxidant defense system // J. Nutr. — 1996. — Vol. 126, № 4, Suppl. — P. 1281S–1284S.Ueland P.M., Mansoor M.A., Guttormsen A.B. et al. Reduced, oxidized and protein-bound forms of homocysteine and other aminothiols in plasma comprise the redox thiol status — a possible element of the extracellular antioxidant defense system // J. Nutr. — 1996. — Vol. 126, № 4, Suppl. — P. 1281S–1284S.Mansoor M.A., Svardal A.M., Ueland P.M. Determination of the in vivo redox status of cysteine, cysteinylglycine, homocysteine, and glutathione in human plasma // Anal. Biochem. — 1992. — Vol. 200, № 2. — P. 218–229.Mansoor M.A., Svardal A.M., Ueland P.M. Determination of the in vivo redox status of cysteine, cysteinylglycine, homocysteine, and glutathione in human plasma // Anal. Biochem. — 1992. — Vol. 200, № 2. — P. 218–229.Mansoor M.A., Svardal A.M., Schneede J., Ueland P.M. Dynamic relation between reduced, oxidized and protein-bound homocysteine and other thiol components in plasma during methionine loading in healthy men // Clin. Chem. — 1992. — Vol. 38, № 7. — P. 1316–1321.Mansoor M.A., Svardal A.M., Schneede J., Ueland P.M. Dynamic relation between reduced, oxidized and protein-bound homocysteine and other thiol components in plasma during methionine loading in healthy men // Clin. Chem. — 1992. — Vol. 38, № 7. — P. 1316–1321.Mansoor M.A., Ueland P.M., Svardal A.M. Redox status and protein binding of plasma homocysteine and other aminothiols in patients with hyperhomocysteinemia due to cobalamin defi ciency // Am. J. Clin. Nutr. — 1994. — Vol. 59, № 3. — P. 631–635.Mansoor M.A., Ueland P.M., Svardal A.M. Redox status and protein binding of plasma homocysteine and other aminothiols in patients with hyperhomocysteinemia due to cobalamin defi ciency // Am. J. Clin. Nutr. — 1994. — Vol. 59, № 3. — P. 631–635.Giustarini D., Dalle-Donne I., Lorenzini S. et al. Agerelated infl uence on thiol, disulphide and protein mixed disulphide levels in human plasma // J. Gerontol. A. — 2006. — Vol. 61, № 10. — P. 1030–1038.Giustarini D., Dalle-Donne I., Lorenzini S. et al. Agerelated infl uence on thiol, disulphide and protein mixed disulphide levels in human plasma // J. Gerontol. A. — 2006. — Vol. 61, № 10. — P. 1030–1038.Rossi E., Beilby J.P., McQuillan B.M., Hung J. Biological variability and reference intervals for total plasma homocysteine // Ann. Clin. Biochem. — 1999 . — Vol. 36, Pt. 1. — P. 56–61.Rossi E., Beilby J.P., McQuillan B.M., Hung J. Biological variability and reference intervals for total plasma homocysteine // Ann. Clin. Biochem. — 1999 . — Vol. 36, Pt. 1. — P. 56–61.Rossi R., Giustarini D., Milzani A., Dalle-Donne I. Cysteinylation and homocysteinylation of plasma protein thiols during ageing of healthy human beings // J. Cell Mol. Med. — 2009. — Vol. 13, № 9B. — P. 3131–3140.Rossi R., Giustarini D., Milzani A., Dalle-Donne I. Cysteinylation and homocysteinylation of plasma protein thiols during ageing of healthy human beings // J. Cell Mol. Med. — 2009. — Vol. 13, № 9B. — P. 3131–3140.Sengupta S., Chen H., Togawa T. et al. Albumin thiolate anion is an intermediate in the formation of albumin-S-Shomocysteine // J. Biol. Chem. — 2001. — Vol. 276, № 32. — P. 30111–30117.Sengupta S., Chen H., Togawa T. et al. Albumin thiolate anion is an intermediate in the formation of albumin-S-Shomocysteine // J. Biol. Chem. — 2001. — Vol. 276, № 32. — P. 30111–30117.Zinellu A., Sotgia S., Scanu B. et al. S-homocysteinylated LDL apolipoprotein B adversely affects human endothelial cells in vitro // Atherosclerosis. — 2009. — Vol. 206, № 1. — P. 40–46.Zinellu A., Sotgia S., Scanu B. et al. S-homocysteinylated LDL apolipoprotein B adversely affects human endothelial cells in vitro // Atherosclerosis. — 2009. — Vol. 206, № 1. — P. 40–46.Жлоба А.А., Блашко Э.Л., Шляхто Е.В. Связывание гомоцистеина высокомолекулярными белками α2-макроглобулином в плазме крови у пациентов с гипергомоцистеинемией // Бюлл. науч.-исследоват. института кардиологии им. В.А. Алмазова. — 2005. — Т. 3, № 1. — С. 67. / Zhloba A.A., Blashko E.L., Shlyakhto E.V. Binding of homocysteine to macromolecular proteins α2-macroglobulin in the blood plasma of patients with hyperhomocysteinemia // Bulletin of the V.A. Almazov Research Institute of Cardiology [Bulleten Nauchno-Issledovatelskogo Instituta Kardiologii im. V.A. Almazova]. — 2005. — Vol. 3, № 1. — P. 67.Жлоба А.А., Блашко Э.Л., Шляхто Е.В. Связывание гомоцистеина высокомолекулярными белками α2-макроглобулином в плазме крови у пациентов с гипергомоцистеинемией // Бюлл. науч.-исследоват. института кардиологии им. В.А. Алмазова. — 2005. — Т. 3, № 1. — С. 67. / Zhloba A.A., Blashko E.L., Shlyakhto E.V. Binding of homocysteine to macromolecular proteins α2-macroglobulin in the blood plasma of patients with hyperhomocysteinemia // Bulletin of the V.A. Almazov Research Institute of Cardiology [Bulleten Nauchno-Issledovatelskogo Instituta Kardiologii im. V.A. Almazova]. — 2005. — Vol. 3, № 1. — P. 67.Catanescu C.O., Willard B.B., Kinter M.T., Zhloba A.A., Jacobsen D.W. Structural modifi cations of homocysteinylatedalpha-2-macroglobulin // FASEB J. — 2008. — Vol. 22. — P. 1057–1063.Catanescu C.O., Willard B.B., Kinter M.T., Zhloba A.A., Jacobsen D.W. Structural modifi cations of homocysteinylatedalpha-2-macroglobulin // FASEB J. — 2008. — Vol. 22. — P. 1057–1063.Togawa T., Sengupta S., Chen H. et al. Mechanisms for the formation of protein-bound homocysteine in human plasma // Biochem. Biophys. Res. Commun. — 2000. — Vol. 277, № 3. — P. 668–674.Togawa T., Sengupta S., Chen H. et al. Mechanisms for the formation of protein-bound homocysteine in human plasma // Biochem. Biophys. Res. Commun. — 2000. — Vol. 277, № 3. — P. 668–674.Catanescu C.O., Barbato J.C., DiBello P.M, Willard B., Kinter M.T., Zhloba A.A., Jacobsen D.W. Molecular targeting of alpha-2-macroglobulin by homocysteine: stoichiometry and possible implications in infl ammatory diseases // FASEB J. — 2007. —Vol. 21. — P. 641–648.Catanescu C.O., Barbato J.C., DiBello P.M, Willard B., Kinter M.T., Zhloba A.A., Jacobsen D.W. Molecular targeting of alpha-2-macroglobulin by homocysteine: stoichiometry and possible implications in infl ammatory diseases // FASEB J. — 2007. —Vol. 21. — P. 641–648.Xiao Y., Zhang Y., Lv X., Su D., Li D., Xia M.et al. Relationship between lipid profi les and plasma total homocysteine, cysteine and the risk of coronary artery disease in coronary angiographic subjects // Lipids Health Dis. — 2011. — Vol. 10. — P. 137.Xiao Y., Zhang Y., Lv X., Su D., Li D., Xia M.et al. Relationship between lipid profi les and plasma total homocysteine, cysteine and the risk of coronary artery disease in coronary angiographic subjects // Lipids Health Dis. — 2011. — Vol. 10. — P. 137.Zhloba A.A., Blashko E.L. Liquid chromatographic determination of total homocysteine in blood plasma with photometric detection // J. Chromatogr. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. —2004. — Vol. 800, № 1–2. — Р. 275–280.Zhloba A.A., Blashko E.L. Liquid chromatographic determination of total homocysteine in blood plasma with photometric detection // J. Chromatogr. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. —2004. — Vol. 800, № 1–2. — Р. 275–280.Жлоба А.А., Иванова С.Ю. Изучение свойств и выявление экспрессии рецептора активированного альфа-2-макроглобулина человека // Клинич. лабораторная диагностика. — 2002. — № 4. — С. 7–11. / Zhloba A.A., Ivanova S.Y. Evaluation of properties and identifi cation of receptor expression of activated human alpha-2-macroglobulin // Clinical laboratory diagnostics [Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika]. — 2002. — № 4. — P. 7–11 [Russian].Жлоба А.А., Иванова С.Ю. Изучение свойств и выявление экспрессии рецептора активированного альфа-2-макроглобулина человека // Клинич. лабораторная диагностика. — 2002. — № 4. — С. 7–11. / Zhloba A.A., Ivanova S.Y. Evaluation of properties and identifi cation of receptor expression of activated human alpha-2-macroglobulin // Clinical laboratory diagnostics [Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika]. — 2002. — № 4. — P. 7–11 [Russian].Luoma J., Hiltunen T., Sarkioja T. et al. Expression of alpha 2-macroglobulin receptor/low density lipoprotein receptor-related protein and scavenger receptor in human atherosclerotic lesions // J. Clin. Invest. — 1994. — Vol. 93, № 5. — P. 2014–2021.Luoma J., Hiltunen T., Sarkioja T. et al. Expression of alpha 2-macroglobulin receptor/low density lipoprotein receptor-related protein and scavenger receptor in human atherosclerotic lesions // J. Clin. Invest. — 1994. — Vol. 93, № 5. — P. 2014–2021.Schulz S., Birkenmeier G., Schagdarsurengin U. et al. Role of LDL receptor-related protein (LRP) in coronary atherosclerosis // Int. J. Cardiol. — 2003. — Vol. 92, № 2–3. — P. 137–144.Schulz S., Birkenmeier G., Schagdarsurengin U. et al. Role of LDL receptor-related protein (LRP) in coronary atherosclerosis // Int. J. Cardiol. — 2003. — Vol. 92, № 2–3. — P. 137–144.

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