mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-TCO-2559mimmun-2559Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESСодержание хемокинов в слезной жидкости пациентов с диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типаContents of chemokines in lacrimal fluid of the patients with diabetic retinopathy and type 2 diabetes mellitusАгарковН. М.AgarkovN. M.

Агарков Николай Михайлович – доктор медицинских наук, профессор кафедры биомедицинской инженерии ЮЗГУ; старший научный сотрудник лаборатории «Проблемы старения» НИУ БелГУ.

305040, Курск, ул. 50 лет Октября, 94

Тел.: 8 (910) 740-96-13

Nikolai M. Agarkov - PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Biomedical Engineering, South-Western State University; Senior Research Associate, Laboratory “Problems of Aging”, Belgorod State National Research University.

94 50 let Oktyabrya St Kursk 300540

Phone: +7 (910) 740-96-13

vitalaxen@mail.ruЛевИ. В.LevI. V.

Лев Инна Валерьевна – кандидат медицинских наук, заведующая I офтальмологическим отделением.

Тамбов

PhD (Medicine), Ophthalmologist, Head, First Ophthalmological Department, S. Fedorov MNTK Eye Microsurgery Center, Tambov Branch.

Tambov

mihina.inna@mail.ruЮго-Западный государственный университет; Белгородский государственный национальный исследовательский университетРоссияSouth-Western State University; Belgorod State National Research UniversityRussian FederationТамбовский филиал МНТК «Микрохирургия глаза имени академика С.Н. Федорова» Министерства здравоохранения РФРоссияFedorov MNTK Eye Microsurgery Center, Tambov BranchRussian Federation202318112022251127134Copyright © Агарков Н.М., Лев И.В., 20232023Агарков Н.М., Лев И.В.Agarkov N.M., Lev I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2559

Диабетическая ретинопатия выступает серьезным микрососудистым осложнением сахарного диабета, в патогенезе которой важное значение принадлежит хемокинам. Однако изучение хемокинов в слезной жидкости пациентов с диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типа проводится редко. Цель исследования – анализ содержания хемокинов в слезной жидкости пациентов, страдающих диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типа. При определении концентрации хемокинов в слезной жидкости сформировано две клинические группы: основная группа в количестве 56 пациентов пожилого возраста, страдающих диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типа, и контрольная группа в количестве 48 человек пожилого возраста, представленных сахарным диабетом 2-го типа без диабетической ретинопатии. Диагностика диабетической ретинопатии выполнялась после комплексного офтальмологического обследования с применением различных современных инструментальных аппаратов и с учетом критериев Общероссийской ассоциации врачей-офтальмологов «Сахарный диабет: ретинопатия диабетическая, макулярный отек диабетический». Уровень хемокинов в слезной жидкости определяли в утренние часы  на  приборе  MAGPIX  (США).  Показано  неравнозначное  изменение  содержания  хемокинов  в слезной жидкости пациентов с диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типа по сравнению с пациентами, страдающими сахарным диабетом с отсутствием диабетической ретинопатии. У пациентов пожилого возраста с диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типа выявлено снижение содержания в вышеуказанном биоматериале  GROα/CXCL1,  RANTES/  CCL5 и MIP-1α/CCL3 со статистически значимым различием по отношению к контрольной группе. При этом наиболее существенно уменьшилось содержание в слезной жидкости хемокина GROα/ CXCL1, составившее в основной группе 38,24±2,57 пг/мл против 13,61±1,74 пг/мл в контрольной группе. Уровень RANTES/CCL5 понизился до 0,92±0,16 пг/мл против 1,69±0,18 пг/мл (p < 0,001) соответственно, а MIP-1α/CCL3 – до 2,06±0,71пг/мл против 3,79±0,64 пг/мл соответственно. Однако часть хемокинов в слезной жидкости пациентов с диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типа статистически значимо во всех случаях увеличилась. Сказанное относится к MCP-1/ CCL2, IP-10/CXCL10 и SDF1α/CXCL12. Содержание IP-10/CXCL10 повысилось в слезной жидкости максимально до 38,24±2,57 пг/мл у пациентов с диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типа по сравнению с 13,61±1,74 пг/мл у пациентов с сахарным диабетом без диабетической ретинопатии, MCP-1/CCL2 до 742,34±0,89 пг/мл по сравнению с 633,72±0,64 пг/мл соответственно, SDF1α/CXCL12 до 264,78±7,82 пг/мл по сравнению с 213,49±6,08 пг/мл. Кроме того, сопряженность изученных хемокинов у пациентов с диабетической ретинопатией и сахарным диабетом 2-го типа выше, чем в контрольной группе, что подтверждается большим количеством корреляционных связей в основной группе. Полученные результаты расширяют представление о влиянии хемокинов слезной жидкости на развитие диабетической ретинопатии.

Diabetic retinopathy is a serious microvascular complication of diabetes mellitus with chemokines playing an important pathogenetic role. However, the studies of chemokines in lacrimal fluid of the patients with diabetic retinopathy and type 2 diabetes mellitus (T2DM) are rarely performed. The aim of the study was to analyze the content of chemokines in lacrimal fluid of patients suffering from diabetic retinopathy and T2DM. When determining the concentration of chemokines in the lacrimal fluid, two clinical groups were formed: the main group of 56 elderly patients suffering from diabetic retinopathy and T2DM, and a control group of 48 age-matched persons with T2DM, however, without diabetic retinopathy. The diagnosis of diabetic retinopathy was performed after comprehensive ophthalmological examination using various modern techniques and applying the criteria of the All-Russian Association of Ophthalmologists “Diabetes mellitus: diabetic retinopathy, diabetic macular edema”. The chemokine levels in the lacrimal fluid were determined in the morning on the MAGPIX device (USA). The changed contents of chemokines was shown in lacrimal fluid of patients with diabetic retinopathy and T2DM, in comparison with patients suffering from T2DM in absence of diabetic retinopathy. In elderly patients with diabetic retinopathy and T2DM, a decreased content of GROα/ CXCL1, RANTES/CCL5 and MIP-1α/CCL3 was revealed in lacrimal fluid, at a statistically significant difference as related to controls. At the same time, the content of GROα/CXCL1 chemokine in lacrimal fluid was decreased most significantly, (38.24±2.57 in the main group versus 13.61±1.74 pg/mL in the comparison group). The level of RANTES/CCL5 decreased to 0.92±0.16 pg/mL versus 1.69±0.18 pg/mL (p < 0.001); MIP-1α/CCL3, to 2.06±0.71pg/mL versus 3.79±0.64 pg/mL, respectively. However, the proportion of chemokines in the lacrimal fluid of patients with diabetic retinopathy and T2DM was significantly inceased in  all  cases.  This  finding  concerns  MCP-1/CCL2,  IP-10/CXCL10,  and  SDF1α/CXCL12.  The  content  of IP-10/CXCL10 in lacrimal fluid increased to maximal values of 38.24±2.57 pg/mL in the patients with diabetic retinopathy and T2DM compared with 13.61±1.74 pg/mL in patients with diabetes mellitus without diabetic retinopathy, MCP-1/CCL2 to 742.34±0.89 pg/mL compared to 633.72±0.64 pg/mL, respectively; SDF1α/ CXCL12, to 264.78±7.82 pg/mL compared to 213.49±6.08 pg/mL. In addition, the interrelations between studied chemokines in patients with diabetic retinopathy and type 2 diabetes mellitus are more pronounced than in comparison group as confirmed by large number of correlations in the main group. The results obtained expand the knowledge on the effects of chemokines in lacrimal fluid upon development of diabetic retinopathy.

хемокиныслезная жидкостьдиабетическая ретинопатиясахарный диабетпожилыекорреляционные связиchemokineslacrimal fluiddiabetic rethinopathydiabetes mellituselderlycorrelationsReferencesАстахов Ю.С., Нероев В.В., Шестакова М.В., Зайцева О.В., Охоцимская Т.Д., Рябина М.В., Шадричев Ф.Е., Григорьева Н.Н., Липатов Д.В., Кононенко И.В. Клинические рекомендации «Сахарный диабет: ретинопатия диабетическая, макулярный отек диабетический». М.: Ассоциация врачей-офтальмологов, 2020. 70 с.Astakhov Yu.S., Neroev V.V., Shestakova M.V., Zaitseva O.V., Okhotsimskaya T.D., Ryabina M.V., Shadrichev F.E., Grigorieva N.N., Lipatov D.V., Kononenko I.V. Clinical recommendations “Diabetes mellitus: diabetic retinopathy, diabetic macular edema”. Moscow: Association of Ophthalmologists, 2020. 70 p.Фабрикантов О.Л., Агарков Н.М., Лев И.В., Гурко Т.С., Яблоков М.М., Москалева Е.О., Москалев А.А. Аллостатическая нагрузка как способ объективизации возрастной жизнеспособности пациентов с офтальмопатологией // Научные результаты биомедицинских исследований, 2021. Т. 7, № 3. С. 451-460.Fabrikantov O.L., Agarkov N.M., Lev I.V., Gurko T.S., Yablokov M.M., Moskaleva E.O., Moskalev A.A. Allostatic load as a method of objectification of age-related viability of patients with ophthalmopathology. Nauchnye rezultaty biomedicinskih issledovanij = Research Results in Biomedicine, 2021, Vol. 7, no. 3, pp. 451-460. (In Russ.)Altmann C., Schmidt M.H. The Role of Microglia in Diabetic Retinopathy: Inflammation, Microvasculature Defects and Neurodegeneration. Int. J. Mol. Sci., 2018, Vol. 19, no. 1, 110. doi 10.3390/ijms19010110.Altmann C., Schmidt M.H. The Role of Microglia in Diabetic Retinopathy: Inflammation, Microvasculature Defects and Neurodegeneration. Int. J. Mol. Sci., 2018, Vol. 19, no. 1, 110. doi 10.3390/ijms19010110.Burton M.J., Ramke J., Marques A.P., Bourne R.R., Congdon N., Jones I., Tong B.A., Arunga S., Bachani D., Bascaran C., Bastawrous A., Blanchett K., Braihtwaite T., Buchan J.C., Cairns J., Cama A., Chagunda M., Chuluunhhuu C., Cooper A., Crofts-Lawrence J., Dean W.H., Denniston A.K., Ehrlich J.R., Emerson P.M., Evans J.R., Frick K.D., Friedman D.S., Furtado J.M., Gichangi M.M., Gichuli S., Gilbert S.S., Guring R., Habtamu E., Holland P., Konas J.B., Keane P.A., Keay L., Khanna R.C., Khaw P.T., Kuper H., Kyari F., Lansingh V.C., Mactaggart I., Mafwiri M.M., Mathenge W., McCormick M., Morjaria P., Mowatt L., Muirhead D., Murths G.V., Mwangi N., Patel D.B., Peto T., Qureshi B.M., Salomao S.R., Sarah V., Shilio B.R., Solomon A.W., Swenor B.K., Taylor H.R., Wang N., Webson A., West S.K., Wong T.Y., Wormald R., Yasmin S., Yusufu M., Silva J.C., Resnikoff S., Ravilla T., Gilbert C.E., Foster A., Faal H.B. The Lancet Global Health Commission on Global Eye Health: vision beyond 2020. Lancet Glob. Health, 2021, Vol. 9, no. 4, pp. 489-551.Burton M.J., Ramke J., Marques A.P., Bourne R.R., Congdon N., Jones I., Tong B.A., Arunga S., Bachani D., Bascaran C., Bastawrous A., Blanchett K., Braihtwaite T., Buchan J.C., Cairns J., Cama A., Chagunda M., Chuluunhhuu C., Cooper A., Crofts-Lawrence J., Dean W.H., Denniston A.K., Ehrlich J.R., Emerson P.M., Evans J.R., Frick K.D., Friedman D.S., Furtado J.M., Gichangi M.M., Gichuli S., Gilbert S.S., Guring R., Habtamu E., Holland P., Konas J.B., Keane P.A., Keay L., Khanna R.C., Khaw P.T., Kuper H., Kyari F., Lansingh V.C., Mactaggart I., Mafwiri M.M., Mathenge W., McCormick M., Morjaria P., Mowatt L., Muirhead D., Murths G.V., Mwangi N., Patel D.B., Peto T., Qureshi B.M., Salomao S.R., Sarah V., Shilio B.R., Solomon A.W., Swenor B.K., Taylor H.R., Wang N., Webson A., West S.K., Wong T.Y., Wormald R., Yasmin S., Yusufu M., Silva J.C., Resnikoff S., Ravilla T., Gilbert C.E., Foster A., Faal H.B. The Lancet Global Health Commission on Global Eye Health: vision beyond 2020. Lancet Glob. Health, 2021, Vol. 9, no. 4, pp. 489-551.Chen H., Zhang X., Liao N., Wen F. Assessment of biomarkers using multiplex assays in aqueous humor of patients with diabetic retinopathy. BMC Ophthalmol., 2017, Vol, 17, no. 1, 176. doi: 10.1186/s12886-017-0572-6.Chen H., Zhang X., Liao N., Wen F. Assessment of biomarkers using multiplex assays in aqueous humor of patients with diabetic retinopathy. BMC Ophthalmol., 2017, Vol, 17, no. 1, 176. doi: 10.1186/s12886-017-0572-6.Dai Y., Wu Z., Wang F., Zhang Z., Yu M. Identification of chemokines and growth factors in proliferative diabetic retinopathy vitreous. Biomed Res. Int., 2014, no. 2014, 486386. doi: 10.1155/2014/486386.Dai Y., Wu Z., Wang F., Zhang Z., Yu M. Identification of chemokines and growth factors in proliferative diabetic retinopathy vitreous. Biomed Res. Int., 2014, no. 2014, 486386. doi: 10.1155/2014/486386.El-Asrar A.M., Nawaz M.I., Ahmad A., Zutter A.D., Siddiquei M.M., Blanter M., Allegaert E., Gikandi P.W., Hertogh G.D., Damme J.V., Opdenakker G., Struyf S. Evaluation of proteoforms of the transmembrane chemokines CXCL16 and CX3CL1, their receptors, and their processing metalloproteinases ADAM10 and ADAM17 in proliferative diabetic retinopathy. Front. Immunol., 2021, Vol. 11, 601639. doi: 10.3389/fimmu.2020.601639.El-Asrar A.M., Nawaz M.I., Ahmad A., Zutter A.D., Siddiquei M.M., Blanter M., Allegaert E., Gikandi P.W., Hertogh G.D., Damme J.V., Opdenakker G., Struyf S. Evaluation of proteoforms of the transmembrane chemokines CXCL16 and CX3CL1, their receptors, and their processing metalloproteinases ADAM10 and ADAM17 in proliferative diabetic retinopathy. Front. Immunol., 2021, Vol. 11, 601639. doi: 10.3389/fimmu.2020.601639.Gui F., You Z., Fu S., Wu H., Zhang Y. Endothelial dysfunction in diabetic retinopathy. Front. Endocrinol. (Lausanne), 2020, no. 11, 591. doi: 10.3389/fendo.2020.00591.Gui F., You Z., Fu S., Wu H., Zhang Y. Endothelial dysfunction in diabetic retinopathy. Front. Endocrinol. (Lausanne), 2020, no. 11, 591. doi: 10.3389/fendo.2020.00591.Kastelan S., Oreskovic I., Biscan F., Kastelan H., Antunica A.G. Inflammatory and angiogenic biomarkers in diabetic retinopathy. Biochem. Med. (Zagreb), 2020, Vol. 30, no. 3, 030502. doi: 10.11613/BM.2020.030502.Kastelan S., Oreskovic I., Biscan F., Kastelan H., Antunica A.G. Inflammatory and angiogenic biomarkers in diabetic retinopathy. Biochem. Med. (Zagreb), 2020, Vol. 30, no. 3, 030502. doi: 10.11613/BM.2020.030502.Kinuthia U.M., Wolf A., Langmann A. Microglia and Inflammatory Responses in Diabetic Retinopathy. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 564077. doi: 10.3389/fimmu.2020.564077.Kinuthia U.M., Wolf A., Langmann A. Microglia and Inflammatory Responses in Diabetic Retinopathy. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 564077. doi: 10.3389/fimmu.2020.564077.Rusnak S., Vrzalova J., Sobotova M., Hecova L., Ricarova R., Topolcan O. The Measurement of intraocular biomarkers in various stages of proliferative diabetic retinopathy using multiplex xMAP technology. J. Ophthalmol., 2015, Vol. 2015, 424783. doi: 10.1155/2015/424783.Rusnak S., Vrzalova J., Sobotova M., Hecova L., Ricarova R., Topolcan O. The Measurement of intraocular biomarkers in various stages of proliferative diabetic retinopathy using multiplex xMAP technology. J. Ophthalmol., 2015, Vol. 2015, 424783. doi: 10.1155/2015/424783.Roy S., Kern T.S., Song B., Stuebe C. Mechanistic insights into pathological changes in the diabetic retina: implications for targeting diabetic retinopathy. Am. J. Pathol., 2017, Vol. 187, no. 1, pp. 9-19.Roy S., Kern T.S., Song B., Stuebe C. Mechanistic insights into pathological changes in the diabetic retina: implications for targeting diabetic retinopathy. Am. J. Pathol., 2017, Vol. 187, no. 1, pp. 9-19.Sheemar A., Soni D., Takkar B., Basu S., Venkatesh P. Inflammatory mediators in diabetic retinopathy: Deriving clinicopathological correlations for potential targeted therapy. Indian J. Ophthalmol., 2021, Vol. 69, no. 11, pp. 3035-3049.Sheemar A., Soni D., Takkar B., Basu S., Venkatesh P. Inflammatory mediators in diabetic retinopathy: Deriving clinicopathological correlations for potential targeted therapy. Indian J. Ophthalmol., 2021, Vol. 69, no. 11, pp. 3035-3049.Vujosevic S., Simo R. Local and systemic inflammatory biomarkers of diabetic retinopathy: an integrative approach. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2017, Vol. 58, no. 6, pp. BIO65-BIO75.Vujosevic S., Simo R. Local and systemic inflammatory biomarkers of diabetic retinopathy: an integrative approach. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2017, Vol. 58, no. 6, pp. BIO65-BIO75.

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