На сьогодні, лишається невисвітленим можливий вплив коронавірусної інфекції на дегенерацію хряща та запалення синовіальної оболонки при хронічному захворюванні суглобів – остеоартриті. Метою роботи було проаналізувати експресію генів ТGFB1, FOXO1 та COMP та інтенсивність вільнорадикальних процесів у крові хворих на остеоартрит після SARS-CoV2-інфекції. Робота виконувалась із застосу-ванням методів молекулярної генетики та біохімії. Було показано зниження рівня експресії генів ТGFB1 та FOXO1 більшою мірою у хворих на остеоартрит, які перехворіли COVID-19, порівняно з групою хворих на остеоартрит колінних суглобів на фоні більш сут-тєвого зменшення як супероксиддисмутазної, так і каталазної активності (що свідчить про порушення редокс-статусу клітин і можливе приглушення TGF-β1-FoxO1 сигналінгу) у пацієнтів з остеоартритом після SARS-CoV2-інфекції. У той же час було виявлено більш суттєве зниження рівня експресії гена COMP у хворих на остеоартрит, які перехворіли COVID-19, у порівнянні з групою хворих на остеоартрит колінних суглобів на тлі інтенсивнішого зростання концентрації COMP у пацієнтів з остеоартритом після SARS-CoV2-інфекції. Такі дані вказують на більш значне активування деструктивних процесів у клітинах після перенесеної інфекції та подальше прогресування захворювання.
Ключові слова: SARS-CoV-2, експресія генів ТGFB1, FOXO1, COMP, остеоартрит, COMP, каталаза, супероксиддисмутаза
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
Abusarah, J., Bentz, M., Benabdoune, H., et al., An overview of the role of lipid peroxidation-derived 4-hydroxynonenal in osteoarthritis, Inflammation Res., 2017, vol. 66, no. 8, pp. 637–651. https://doi.org/10.1007/s00011-017-1044-4
Cheng, N.T., Meng, H., Ma, L.F., et al., Role of autophagy in the progression of osteoarthritis: The autophagy inhibitor, 3-methyladenine, aggravates the severity of experimental osteoarthritis, Int. J. Mol. Med., 2017, vol. 39, pp. 1224–1232. https://doi.org/10.3892/ijmm.2017.2934
Chomczynski, P. and Sacchi, N., Single-step method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction, Anal. Biochem., 1987, vol. 162, no. 1, pp. 156–159. https://doi.org/10.1006/abio.1987.9999
Durak, I., Yurtarslanl, Z., Canbolat, O., et al., A methodological approach to superoxide dismutase (SOD) activity assay based on inhibition of nitroblue tetrazolium (NBT) reduction, Clin. Chim. Acta, 1993, vol. 214, no. 1, pp. 103–104. https://doi.org/10.1016/0009-8981(93)90307-p
Gasmi, A., Tippairote, T., Mujawdiya, P.K., et al., Neurological Involvements of SARS-CoV2, Infect. Mol. Neurobiol., 2021, vol. 58, no. 3, pp. 944–949. https://doi.org/10.1007/s12035-020-02070-6
Gasparotto, M., Framba, V., Piovella, C., Doria, A., and Iaccarino, L., Post-COVID-19 arthritis: a case report and literature review, Clin. Rheumatol., 2021, vol. 40, no. 8, pp. 3357–3362. https://doi.org/10.1007/s10067-020-05550-1
Góth, L., A simple method for determination of serum catalase activity and revision of reference range, Clin. Chim. Acta, 1991, vol. 196, nos. 2–3, pp. 143–151. https://doi.org/10.1016/0009-8981(91)90067-m
Huet, A., Dvorshchenko, K., Korotkyi, O., et al., Expression of Nos2 and acan genes in rat knee articular cartilage in osteoarthritis, Cytol. Genet., 2019, vol. 53, no. 6, pp. 481–488. https://doi.org/10.3103/S0095452719060021
Jaabar, I.L., Cornette, P., Miche, A., et al., Deciphering pathological remodelling of the human cartilage extracellular matrix in osteoarthritis at the supramolecular level, Nanoscale, 2022, no. 24. https://doi.org/10.1039/D2NR00474G
Joob, B. and Wiwanitkit, V., Arthralgia as an initial presentation of COVID-19: observation, Rheumatol. Int., 2020, vol. 40, p. 823. https://doi.org/10.1007/s00296-020-04561-0
Klotz, L.O., Sánchez-Ramos, C., Prieto-Arroyo, I., et al., Redox regulation of FoxO transcription factors, Redox Biol., 2015, vol. 6, pp. 51–72. https://doi.org/10.1016/j.redox.2015.06.019
Lai, Q., Spoletini, G., Bianco, G., et al., SARS-CoV2 and immunosuppression: A double-edged sword, Transpl. Infect. Dis., 2020, vol. 22, no. 6, p. e13404. https://doi.org/10.1111/tid.13404
Lauwers, M., Au, M., Yuan, S., et al., COVID-19 in joint ageing and osteoarthritis: current status and perspectives, Int. J. Mol. Sci., 2022, vol. 23, no. 3, p. 720. https://doi.org/10.3390/ijms23020720
Lee, K.I., Choi, S., Matsuzaki, T., et al., FOXO1 and FOXO3 transcription factors have unique functions in meniscus development and homeostasis during aging and osteoarthritis, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A., 2020, vol. 117, no. 6, pp. 3135–3143. https://doi.org/10.1073/pnas.1918673117
Livak, K. and Schmittgen, T., Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2−ΔΔCT Method, Methods, 2001, vol. 25, no. 4, pp. 402–408. https://doi.org/10.1006/meth.2001.1262
Lowry, O.H., Rosebrough, N.J., Farr, A.L., et al., Protein measurement with the Folin phenol reagent, J. Biol. Chem., 1951, vol. 193, no. 1, pp. 265–275. https://doi.org/10.1016/S0021-9258(19)52451-6
Matsuzaki, Ò., Alvarez-Garcia, O., Mokuda, S., et al., FoxO transcription factors modulate autophagy and proteoglycan 4 in cartilage homeostasis and osteoarthritis, Sci. Transl. Med., 2018, vol. 10, p. eaan0746. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aan0746
McConnell, S., Kolopack, P., and Davis, A.M., The Western Ontario and McMaster universities osteoarthritis index (WOMAC): a review of its utility and measurement properties, Arthritis Care Res., 2001, vol. 45, no. 5, pp. 453–461. https://doi.org/10.1002/1529-0131(200110)45:5<453::aid-art365>3.0.co;2-w
Mishra, A., Awasthi, S., Raj, S., et al., Identifying the role of ASPN and COMP genes in knee osteoarthritis development, J. Orthop. Surg. Res., 2019, vol. 14, no. 1, p. 337. https://doi.org/10.1186/s13018-019-1391-7
Peng, Q., Qin, J., Zhang, Y., et al., Autophagy maintains the stemness of ovarian cancer stem cells by FOXA2, J. Exp. Clin. Cancer Res., 2017, vol. 36, p. 171. https://doi.org/10.1186/s13046-017-0644-8
Verdonk, R., Madry, H., Shabshin, N., et al., The role of meniscal tissue in joint protection in early osteoarthritis, Knee Surg., Sports Traumatol. Arthroscopy, 2016, vol. 24, pp. 1763–1774. https://doi.org/10.1007/s00167-016-4069-2
Wang, C., Shen, J., Ying, J., et al., FoxO1 is a crucial mediator of TGF-β/TAK1 signaling and protects against osteoarthritis by maintaining articular cartilage homeostasis, PNAS, 2016, vol. 117, no. 48, pp. 30488–30497. https://doi.org/10.1073/pnas.2017056117
Wu, Q., Zhong, Z.M., Zhu, S.Y., et al., Advanced oxidation protein products induce chondrocyte apoptosis via receptor for advanced glycation end products-mediated, redox-dependent intrinsic apoptosis pathway, Apoptosis, 2016, vol. 21, no. 1, pp. 36–50. https://doi.org/10.1007/s10495-015-1191-4
Yamamoto, K., Wilkinson, D., and Bou-Gharios, G., Targeting dysregulation of metalloproteinase activity in osteoarthritis, Calcif. Tissue Int., 2021, vol. 109, no. 3, pp. 277–290. https://doi.org/10.1007/s00223-020-00739-7