Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук БИОХИМИЯ том 89 № 7 2024 июль Журнал основан А.Н. БАХОМ в 1936 г. Выходит 12 раз в год ISSN 0320-9725 Издается под научно-методическим руководством Отделения биологических наук РАН Журнал включен в библиографические базы данных Biochemistry and Biophysics Citation Index, Biological Abstracts, BIOSIS Database, Chemical Abstracts, Chemical Title, Current Contents/Life Science, Excerpta Medica, Index Internacional de Cardiologie, Index Medicus (MEDLINE), International Abstracts of Biological Sciences, The ISI Alerting Services, Science Citation Index, Science Citation Index Expanded, SCOPUS, Compendx Электронная почта: biochem@pran.ru Москва ФГБУ «Издательство «Наука» © Российская академия наук, 2024 © Редколлегия журнала «Биохимия» (составитель), 2024 Главный редактор О.А. ДОНЦОВА (Москва) Редакционная коллегия: А.А. БАЙКОВ (Москва), Д. БАЛТИМОР (Нью-Йорк), А.А. БОГДАНОВ (Москва), Е.А. БОНЧ-ОСМОЛОВСКАЯ (Москва), В.И. БУНИК (Москва), А.В. БУРАКОВ (Москва), А.Б. ВАРТАПЕТЯН (Москва), С.Д. ВАРФОЛОМЕЕВ (Москва), А.В. ВОРОТНИКОВ (Москва), А.Г. ГАБИБОВ (Москва), А. ГАЛКИН (Нью-Йорк), В.А. ГВОЗДЕВ (Москва), Н.В. ГНУЧЕВ (Москва), Н.В. ГУЛЯЕВА (Москва), Н.Б. ГУСЕВ (Москва), С.Е. ДМИТРИЕВ (зам. главного редактора, Москва), А.В. ЖЕРДЕВ (Москва), А.А. ЗАМЯТНИН (Москва), Р.А. ЗИНОВКИН (Москва), О.В. КАРПОВА (Москва), Ю.А. КНИРЕЛЬ (Москва), П.Б. КОПНИН (Москва), А. КОТЛЯР (Тель-Авив), Д.В. КУПРАШ (Москва), В. МАРШАНСКИЙ (Бостон), С.А. МОШКОВСКИЙ (Геттинген, Германия), Х. МИХЕЛЬ (Франкфурт-на-Майне), Р.Д. ОЗРИНА (отв. секретарь, Москва), Е.Ю. ПЛОТНИКОВ (Москва), В.О.ПОПОВ (Москва), С.В. РАЗИН (Москва), А. СТАРКОВ (Нью-Джерси), В.И. ТИШКОВ (Москва), Б.В. ЧЕРНЯК (Москва), Р. ЮСЕФИ (Шираз) Редакция: Зав. редакцией А.Е. ЕВСТИГНЕЕВА Научные редакторы А.И. СОРОЧКИНА, Е.Р. ШУВАЛОВА
СОДЕРЖАНИЕ Том 89, № 7, 2024 Фармакологические дозы тиамина улучшают состояние пациентов с невропатией Шарко–Мари–Тута, изменяя уровень тиаминдифосфата и регуляцию зависимых от него ферментов А.В. Артюхов, О.Н. Соловьева, Н.В. Балашова, О.П. Сидорова, А.В. Граф, В.И. Буник 1149 Применение qPCR для оценки эффективности удаления объемных повреждений ДНК в экстрактах клеток млекопитающих с различной максимальной продолжительностью жизни А.А. Попов, В.А. Шаманин, И.О. Петрусева, А.Н. Евдокимов, О.И. Лаврик 1174 Генетические особенности метаболизма липидов и углеводов у арктических народов (обзор) Б.А. Малярчук 1184 Линии дермальных фибробластов от пациента с болезнью Хантингтона как перспективная модель для изучения патогенеза заболевания: получение и характеристика Н. Красковская, А. Кольцова, П. Парфенова, А. Шатрова, Н. Ярцева, В. Назаров, Е. Девяткина, М. Хотин, Н. Михайлова 1194 Содержание первичных и вторичных каротиноидов в клетках криотолерантной микроводоросли Chloromonas reticulata О.В. Дымова, В.С. Паршуков, И.В. Новаковская, Е.Н. Патова 1208 Миозин и тонкий филамент миокарда – мишени двухвалентных катионов свинца и кадмия О.П. Герцен, Ю.К. Потоскуева, А.Е. Цыбина, Т.А. Мячина, Л.В. Никитина 1218 Разнонаправленные механизмы действия генов семейства TRIM в ответе врожденной иммунной системы на бактериальные инфекции (обзор) В.В. Ненашева, Е.А. Степаненко, В.З. Тарантул 1229 Влияние дозозависимого ингибирования протеинкиназы mTOR на уровень белков аутофаголизосомной системы и альфа-синуклеина в первичной культуре макрофагов периферической крови человека и клеточной линии нейробластомы SH-SY5Y – оценка перспективы терапии болезни Паркинсона А.И. Безрукова, К.С. Башарова, Г.В. Байдакова, Е.Ю. Захарова, С.Н. Пчелина, Т.С. Усенко 1248 Фемтосекундная динамика возбужденного первичного донора электрона в реакционных центрах пурпурной бактерии Rhodobacter sphaeroides А.М. Христин, Т.Ю. Фуфина, Р.А. Хатыпов 1263 Механизм стимуляции миогенеза под действием янтарной кислоты через сукцинатный рецептор SUCNR1 Ю.В. Абаленихина, М.О. Исаева, П.Ю. Мыльников, А.В. Щулькин, Е.Н. Якушева 1276
Различия влияния бета-гидроксибутирата на биогенез митохондрий, маркеры окислительного стресса и воспаления в тканях молодых и старых крыс В.В. Нестерова, П.И. Бабенкова, А.А. Брезгунова, Н.А. Самойлова, И.С. Садовникова, Д.С. Семенович, Н.В. Андрианова, А.П. Гуреев, Е.Ю. Плотников 1288
CONTENTS Vol. 89, Issue 7, 2024 Pharmacological Doses of Thiamine Benefit Patients with Charcot–Marie–Tooth Neuropathy, Changing the Thiamine Diphosphate Levels and Dependent Enzyme Regulation A. V. Artiukhov, O. N. Solovjeva, N. V. Balashova, O. P. Sidorova, A. V. Graf, and V. I. Bunik 1149 The Use of qPCR to Evaluate the Efficiency of Bulky DNA Damage Removal in Extracts of Mammalian Cells with Different Maximum Lifespan A. A. Popov, V. A. Shamanin, I. O. Petruseva, A. N. Evdokimov, and O. I. Lavrik 1174 Genetic Features of Lipid and Carbohydrate Metabolism in Arctic Peoples (Review) B. A. Malyarchuk 1184 Dermal Fibroblast Lines from a Patient with Huntington’s Disease as a Promising Model for Studying the Pathogenesis of the Disease: Production and Characterization N. Kraskovskaya, A. Koltsova, P. Parfenova, A. Shatrova, N. Yartseva, V. Nazarov, E. Devyatkina, M. Khotin, and N. Mikhailova 1194 The Content of Primary and Secondary Carotenoids in the Cells of the Cryotolerant Microalgae Chloromonas reticulata O. V. Dymova, V. S. Parshukov, I. V. Novakovskaya, and E. N. Patova 1208 Cardiac Myosin and Thin Filament as a Target for Lead and Cadmium Divalent Cations O. P. Gerzen, I. K. Potoskueva, A. E. Tzybina, T. A. Myachina, and L. V. Nikitina 1218 Multi-Directional Mechanisms of Action of TRIM Family Genes in the Response of the Innate Immune System to Bacterial Infections (Review) V. V. Nenasheva, E. A. Stepanenko, and V. Z. Tarantul 1229 Dose-Dependent Alterations of Lysosomal Activity and Alpha-Synuclein in Peripheral Blood Monocyte-Derived Macrophages and SH-SY5Y Neuroblastoma Cell Line by upon Inhibition of mTOR Protein Kinase – Assessment of the Prospects of Parkinson’s Disease Therapy A. I. Bezrukova, K. S. Basharova, G. V. Baydakova, E. Y. Zakharova, S. N. Pchelina, and T. S. Usenko 1248 Femtosecond Dynamics of an Excited Primary Electron Donor in Reaction Centers of the Purple Bacterium Rhodobacter sphaeroides A. M. Khristin, T. Yu. Fufina, and R. A. Khatypov 1263 The Mechanism of Stimulation of Myogenesis under the Action of Succinic Acid Through the Succinate Receptor SUCNR1 Y. V. Abalenikhina, M. O. Isayeva, P. Yu. Mylnikov, A. V. Shchulkin, and E. N. Yakusheva 1276
Differences in the Effects of Beta-Hydroxybutyrate on Mitochondria Biogenesis, Markers of Oxidative Stress and Inflammation in Young and Old Rat Tissues V. V. Nesterova, P. I. Babenkova, A. A. Brezgunova, N. A. Samoylova, I. S. Sadovnikova, D. S. Semenovich, N. V. Andrianova, A. P. Gureev, and E. Y. Plotnikov 1288
БИОХИМИЯ, 2024, том 89, вып. 7, с. 1149 – 1173 1149 УДК 577.16 ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ДОЗЫ ТИАМИНА УЛУЧШАЮТ СОСТОЯНИЕ ПАЦИЕНТОВ С НЕВРОПАТИЕЙ ШАРКО–МАРИ–ТУТА, ИЗМЕНЯЯ УРОВЕНЬ ТИАМИНДИФОСФАТА И РЕГУЛЯЦИЮ ЗАВИСИМЫХ ОТ НЕГО ФЕРМЕНТОВ © 2024 А.В. Артюхов1,2, О.Н. Соловьева1, Н.В. Балашова3,4, О.П. Сидорова5, А.В. Граф1,6, В.И. Буник1,2,7* 1 НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 119234 Москва, Россия; электронная почта: bunik@belozersky.msu.ru 2 Сеченовский университет, кафедра биохимии, 119991 Москва, Россия 3 Московский областной научно-исследовательский клинический институт имени М.Ф. Владимирского, факультет усовершенствования врачей, 129110 Москва, Россия 4 Медицинский институт РУДН, факультет дополнительного медицинского образования, 117198 Москва, Россия 5 Московский областной научно-исследовательский клинический институт имени М.Ф. Владимирского, кафедра неврологии, 129110 Москва, Россия 6 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, биологический факультет, 119234 Москва, Россия 7 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, факультет биоинженерии и биоинформатики, 119234 Москва, Россия Поступила в редакцию 12.05.2024 После доработки 28.05.2024 Принята к публикации 28.05.2024 Невропатия Шарко–Мари–Тута (ШМТ) – это полигенное заболевание периферических нервов, для которого отсутствует эффективное лечение. Тиамин (витамин В1) является нейротропным соединением, улучшающим состояние пациентов с иными невропатиями. Наше пилотное исследование характеризует терапевтический потенциал ежедневного перорального приема тиамина (100 мг) при ШMT и его молекулярные механизмы. До и после введения тиамина пациентам определяли силу мышц-сгибателей пальцев кистей, уровень коферментной формы тиамина (тиаминдифосфата, ТДФ) в крови, активность эндогенного холофермента (без ТДФ в среде измерения) транскетолазы и ее общую активность (с ТДФ в среде измерения), а также активацию транскетолазы ТДФ [1-(холо-транскетолаза/общая транскетолаза), %], соответствующую доле апо-транскетолазы в среде определения активности, не содержащей ТДФ. Отдельные случаи введения сульбутиамина (200 мг) или бенфотиамина (150 мг) показали сходное с тиамином (100 мг) влияние на анализируемые параметры. Применение тиамина или его фармакологических форм увеличивает силу мышц-сгибателей пальцев кистей у пациентов с ШMT. Сравнение показателей тиаминового статуса у пациентов с ШМТ с показателями контрольной группы без диагностированных патологий не выявило существенных различий в средних уровнях ТДФ, активности холо-транскетолазы или распределении транскетолазы между холо- и апоформами. Однако регуляция транскетолазы тиамином/TДФ различается в контрольной группе и группе ШMT. В среде измерения активности ТДФ не активирует транскетолазу у пациентов с ШMT, однако такая активация является статистически значимой в контрольной группе. Прием тиамина in vivo парадоксальным образом снижает уровень эндогенной холо-транскетолазы у пациентов с ШМТ, чего не наблюдалось в контрольной группе. Корреляционный анализ выявил половые различия во взаимосвязях между показателями тиаминового статуса у лиц контрольной группы и пациентов с ШМТ. Таким образом, наши результаты связывают физиологические улучшения, наблюдающиеся при приеме тиамина пациентами с ШMT, с изменениями в их тиаминовом статусе, характеризуемыми уровнем ТДФ и регуляцией транскетолазы в крови. * Адресат для корреспонденции.
АРТЮХОВ и др. 1150 БИОХИМИЯ том 89 вып. 7 2024 КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: болезнь Шарко–Мари–Тута, сила мышц-сгибателей пальцев кистей, тиамин, транскетолаза, половые различия в метаболизме, сульбутиамин, бенфотиамин. DOI: 10.31857/S0320972524070019 EDN: WNUSPY Принятые сокращения: ТДФ – тиаминдифосфат; ШМТ – болезнь Шарко–Мари–Тута; RM-ANOVA – дисперсионный анализ с учетом парных выборок. ВВЕДЕНИЕ Невропатия Шарко–Мари–Тута (ШМТ) – наиболее распространенная в мире форма наследственных нервно-мышечных заболеваний у человека [1, 2]. Заболевание обладает широкой гетерогенностью, но, как правило, характеризуется прогрессирующей мышечной атрофией и потерей двигательных функций нижних конечностей, в дальнейшем поражающей и верхние [3–6]. Сенсорные расстройства менее выражены, но могут дополнительно снижать качество жизни пациентов. В зависимости от конкретного молекулярного дефекта клинические проявления ШМТ могут варьировать от легкой слабости в ногах до тяжелого паралича, но в целом заболевание характеризуется очень медленным прогрессированием; часто проходят десятилетия, прежде чем клиническая картина станет явной [7, 8]. Классификация ШМТ учитывает нарушение скорости нервной проводимости и тип наследования, на основании которых выделяют две основные формы – демиелинизирующую (ШМТ1) и аксональную (ШМТ2). В отдельную группу также выделяются подтипы, сцепленные с X-хромосомой (ШМТХ) [8–10]. Дальнейшая классификация форм ШМТ основана на поражении конкретных генов или мультигенных локусов. Различные типы заболевания имеют коллективную распространенность 1 : 2500 [11], однако в изолированных популяциях, например, в Японии и Норвегии, частота встречаемости ШМТ значительно выше [12–14]. Согласно некоторым оценкам, около половины больных ШМТ людей могут считаться «недееспособными» [15] и до 20% – «тяжелыми инвалидами» [16], что приводит к значительной финансовой нагрузке на систему здравоохранения. Наиболее распространенный подтип ШМТ, встречающийся более чем у 50% всех пациентов [17], ШМТ1А, возникает в результате дупликации хромосомной области 17p11.2-17p12, содержащей ген PMP22. Данный ген кодирует гликопротеин, главный компонент миелиновой оболочки периферических нервных волокон. На животных моделях сверхэкспрессия PMP22 вызывает симптомы, аналогичные симптомам у пациентов с ШМТ1А, т.е. демиелинизацию нервных волокон, которая снижает скорость нервной проводимости, связанную с атрофией мышц [17]. Тяжесть симптомов у этих животных коррелирует с количеством копий PMP22 в геноме, причем даже две дополнительные копии гена вызывают демиелинизацию [18]. Локус 17p11.2-17p12 содержит еще 7 генов и несколько псевдогенов, однако лишь PMP22, для которого показан вышеописанный «эффект дозы», считается ответственным за развитие ШМТ1A [19]. Второй наиболее распространенный подтип ШМТ, ШМТX1, вызывается мутациями гена GJB1, локализованного на Х-хромосоме. Проявления ШМТX1 ближе к ШМТ2 у пациентов женского пола, но занимают промежуточное положение между ШМТ1 и ШМТ2 у пациентов мужского пола [8–10]. Число описанных мутаций в различных участках генома, связанных с симптомами ШМТ, постоянно растет: в настоящее время известно порядка 100 генов, мутации в которых вызывают развитие ШМТ [8, 9]. Некоторые из подтипов ШМТ иногда диагностируются и как самостоятельные нарушения. Так, дисфункция гена TFG описывается и как подтип ШМТ2Р, и как наследственная моторносенсорная невропатия «типа Окинавы» [20]. Ни один из доступных терапевтических подходов не может полностью вылечить ШМТ. Однако при ряде других неврологических расстройств введение тиамина (витамина B1) в высоких дозах приводило к улучшению клинической картины [21–26]. Насколько нам известно, терапевтическое действие тиамина на пациентов с ШМТ не изучалось даже в тех случаях, когда патология была обусловлена мутациями ферментов, функции которых зависят от тиамина и, следовательно, могли бы быть скорректированы введением тиамина [27, 28]. С другой стороны, известно, что демиелинизация при различных формах ШМТ ассоциирована с митохондриальной дисфункцией [29], а тиамин как предшественник кофермента центрального метаболизма глюкозы, тиаминдифосфата (ТДФ), улучшает функцию митохондрий при различных невропатологиях [26, 30–34]. В частности, тиамин оптимизирует окисление глюкозы, снижая таким образом использование аминокислот в качестве энергетических субстратов [35], а также защищает от окислительного стресса [26, 36–38]. Принимая во внимание вклад усиленной митохондриальной деградации аминокислот в такой признак ШМТ, как мышечная атрофия [39, 40], снижение деградации аминокислот, ранее наблюдавшееся в ходе оптимизации
ТИАМИН ПРИ БОЛЕЗНИ ШАРКО–МАРИ–ТУТА 1151 БИОХИМИЯ том 89 вып. 7 2024 метаболизма в результате введения тиамина [35], может иметь потенциальное терапевтическое значение при данном заболевании. Кроме того, нейротропное действие тиамина [41, 42] и существование его фармакологических форм, в частности, мембранопроницаемого сульбутиамина (препараты «Энерион», «Аркалион», также входит в состав препарата «Нейробион») или бенфотиамина, являющегося аналогом тиаминмонофосфата (препарат «Бенфогамма», также входит в состав препаратов «Мильгамма» и «Комбилипен»), делает витамин B1 перспективным кандидатом для лечения ШМТ. В настоящей работе представлены результаты наблюдения трех клинических случаев женщин с наиболее распространенной формой ШМТ (ШМТ1А), в ходе которого оценивали их физиологические и биохимические ответы на пероральный прием высоких доз тиамина (витамина В1) или сульбутиамина. Основываясь на успешных результатах этих исследований, мы дополнительно оценили тиаминовый статус в образцах крови сопоставимых пилотных выборок пациентов с ШМТ и здоровых контролей. Несмотря на то что у пациентов с ШМТ не наблюдается существенных отличий от контрольной группы по средним уровням ТДФ или активности транскетолазы в крови, регуляция транскетолазы пациентов при введении ТДФ в среду измерения активности этого ТДФ-зависимого фермента или при приеме тиамина пациентами отличается от таковой у контрольной группы. Такие биохимические различия подтверждаются корреляционным анализом параметров тиаминового статуса. Таким образом, метаболическое действие высоких доз тиамина, регулирующего ТДФ-зависимые ферменты, может привести к наблюдаемому улучшению физиологических показателей пациентов с ШМТ при приеме тиамина. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Реагенты. Коммерческие реагенты, использовавшиеся для биохимических анализов, имели наивысшую доступную чистоту и были получены от фирмы «Sigma-Aldrich», США. Смесь фосфопентоз для измерения активности транскетолазы получали из рибозо-5-фосфата, согласно известной методике энзиматического синтеза с использованием рибозо-5-фосфатизомеразы и ксилулозо-5-фосфатэпимеразы, полученных из ацетонового порошка бычьей селезенки [43, 44]. Апофермент транскетолазы дрожжей получали методом иммуноаффинной хроматографии, согласно опубликованному протоколу с использованием поликлональных антител, выделенных из сыворотки иммунизированного кролика [45, 46]. Препарат фермента разделяли на аликвоты и хранили при –15 °С в буфере, содержащем 10 мМ KH2PO4 и 50 мМ (NH4)2SO4 (pH 7,6). Перед анализом дрожжевую апо-транскетолазу пропускали через колонку Sephadex G-50 («Pharmacia», Швеция), уравновешенную 50 мМ глицил-глициновым буфером (pH 7,6). Полученный таким образом препарат транскетолазы характеризовался типичными параметрами (например, 7,4 мг/мл; 20 Ед./мг) и был стабилен при хранении при –15 °C в течение нескольких дней. Транскетолазную активность этого препарата определяли в присутствии 0,1 мМ ТДФ с использованием нижеописанной методики. Для определения концентрации белка использовали молярный коэффициент экстинкции А0,1%1см, равный 1,45 при 280 нм [47]. Непосредственно перед анализом к препарату транскетолазы добавляли CaCl2 (конечная концентрация – 0,1 мМ). В присутствии CaCl2 наблюдался расширенный интервал линейной зависимости активности транскетолазы от концентрации ТДФ [48]. Исследования на людях. Исследование не было предварительно зарегистрировано. Общее количество участников исследования и их общие характеристики показаны в табл. 1. Клинические данные обо всех участниках с диагнозом ШМТ представлены в таблице П1 в Приложении. В исследование были включены пациенты в возрасте 16–63 года с подтвержденным диагнозом ШМТ, а также лица контрольной группы аналогичного возрастного интервала без диагностированных патологий. Пациенты с ШМТ или участники контрольной группы, сообщившие о продолжающемся или недавнем (<6 месяцев) приеме витамина B1, рассматривались лишь как принимавшие тиамин. Выбор трех пациенток с ШМТ для осуществления длительного клинического наблюдения определялся их наиболее распространенной формой болезни (ШМТ1А) и готовностью проходить регулярные обследования, включая анализы крови. На момент включения в исследование эти пациенты получали поддерживающую терапию, состоящую в пероральном приеме карнозина (Севитин, 500 мг в день), ацетилкарнитина (Карницетин, 500 мг в день) и ипидакрина (Аксамон, 60 мг в день). Пациентка 1 также принимала липоевую кислоту (Берлитион, 600 мг в день) и габапентин (600 мг в день). В дополнение к этому продолжающемуся лечению пациенткам 1 и 3 (таблица П1 в Приложении) были назначены курсы перорального приема тиамина гидрохлорида (100 мг в день, B-1, «NOW Foods», США); пациентка 2 (таблица П1 в Приложении) получала сульбутиамина гидрохлорид (200 мг в день, Энерион, «Les Laboratoires Servier Industrie», Франция).
АРТЮХОВ и др. 1152 БИОХИМИЯ том 89 вып. 7 2024 Таблица 1. Краткое описание исследуемых когорт Группа Подгруппа Пол Возраст, лет Здоровые контроли, n = 22 не принимающие витамин B1, n = 18 33% мужчины (n = 6) 67% женщины (n = 12) 35–70 19–70 принимающие витамин B1*, n = 4 50% мужчины (n = 2) 50% женщины (n = 2) 35–63 44–65 Пациенты с ШМТ, n = 15 не получавшие терапию витамином B1 в течение 6 предшествующих месяцев, n = 14 43% мужчины (n = 6) 57% женщины (n = 8) 18–63 16–49 получавшие терапию витамином B1 при включении в исследование или в течение 6 предшествующих месяцев**, n = 10 30% мужчины (n = 3) 70% женщины (n = 7) 18–63 16–63 * Витаминные комплексы, о приеме которых сообщали участники контрольной группы, содержали витамина B1 в дозировке 1,5–50 мг в день (VPlab ultra Mens, Vita Balance 2000, Naturelo, Solgar Male Multiple). ** Подробная информация о приеме тиамина, сульбутиамина (Энерион) и бенфотиамина (Бенфогамма) пациентами с ШМТ представлена в табл. П1 в Приложении. Биохимические исследования образцов крови проводились двойным слепым методом, когда исследователь, проводивший анализы, не был осведомлен о принадлежности образца к определенной группе, а статистический анализ полученных этим исследователем данных проводился независимым исследователем. Физиологическое и биохимическое тестирование пациентов проводили, как описано ниже. Медицинские тесты. Измерение силы мышцсгибателей пальцев кисти оценивали с помощью ручного динамометра ДК-25 (Россия) по стандартизированной методике кистевой динамометрии, рекомендованной Советом медицинских исследований Великобритании [49–52]. Все пациенты с доминирующей правой рукой садились на стул и брали динамометр таким образом, чтобы шкала была направлена внутрь. Пациенты сжимали динамометр вытянутой рукой, получая словесную поддержку во время тестирования. Сила мышцсгибателей пальцев кистей (в кг) в каждой временной точке определялась по среднему из трех измерений отдельно для левой и правой рук. Измеряемый параметр является высоконадежным и достоверным индикатором прогрессирования ШМТ у взрослых пациентов [53, 54]. Надежность кистевой динамометрии подтверждает и ее использование для определения двигательной функции в различных фармакологических исследованиях [55, 56]. У здоровых людей 30–50 лет средняя сила мышц-сгибателей пальцев доминирующей и не доминирующей рук составляет соответственно 27,5 кг и 25,5 кг у женщин и 46 кг и 40,5 кг у мужчин [57]. Силу дистальных мышц ног (в основном передней большеберцовой мышцы) измеряли с помощью динамометра ДС-200 (Россия) и системы оценки по шкале BMRC, рекомендованной Советом медицинских исследований Великобритании [58]: 0 – отсутствие мышечного сокращения; 1 – сокращение без видимых движений в суставе; 2 – видимое движение без преодоления силы тяжести конечности; 3 – видимое движение, преодолевающее силу тяжести, но не сопротивление конечности; 4 – движение с частичным преодолением сопротивления; 5 – нормальная мышечная сила. МРТ-исследование мышц нижних конечностей проводили в режимах T1- и T2-STIR системы Optima MR450w GEM («General Electric», США) с магнитным полем 1,5 Тл. Электронейромиография моторных волокон нервов верхних и нижних конечностей проводилась с помощью системы «Нейро-МВП» («Нейрософт», Россия) по стандартному ранее описанному протоколу [59]. Неинвазивные электроды располагали на тестируемых участках и использовали для определения скорости проводимости по срединному, малоберцовому, большеберцовому и бедренному нервам, а также для определения остаточной латентности. Вибрационную чувствительность в руках и ногах измеряли в соответствии с рекомендациями Американской ассоциации диабета [60] с использованием градуированного камертона Райделя–Зейфера с частотой 128 Гц, приложенного перпендикулярно различным тестируемым участкам, как описано в других источниках [61, 62]. Тест оценивал время восприятия в секундах; нормальным считается время 10 с и более. Забор и обработка крови для биохимических анализов. Для биохимического исследования кровь из срединной локтевой вены собирали в вакутейнер с гепарином утром натощак, делили
ТИАМИН ПРИ БОЛЕЗНИ ШАРКО–МАРИ–ТУТА 1153 БИОХИМИЯ том 89 вып. 7 2024 на аликвоты и хранили при –70 °С. Размороженную для измерений тиаминового статуса аликвоту крови озвучивали с использованием Bioruptor («Diagenode», Австрия) в режиме низкой интенсивности в течение 7 циклов, состоящих из 30 с озвучивания и 30 с паузы, как описано ранее [63]. Анализ транскетолазы крови. Активность транскетолазы в крови человека измеряли с помощью микропланшетного ридера CLARIOstar Plus («BMG Labtech», Германия) в режиме спектрофотометрии при 340 нм по поглощению NADH, образующегося в сопряженной реакции, согласно описанной ранее методике [64, 65]. Для измерения активности транскетолазы и ее активации ТДФ в медицинских анализах рекомендовано использовать цельную кровь [66, 67]. Активность транскетолазы выражали в единицах на мл крови (Ед./мл), где 1 Ед. соответствует трансформации одного мкмоля субстрата, эквивалентного продукции одного мкмоля NADH в сопряженной реакции, в мин. Озвученную кровь разводили в 5 раз в среде для анализа, содержащей 50 мМ глицил-глициновый буфер (pH 7,6) и 2,5 мМ MgCl2. Из полученного образца отбирали 130 мкл и инкубировали в 520 мкл среды для анализа, дополнительно содержащей 1 мМ NADH, 13,5 Ед./мл триозофосфатизомеразы, 0,9 Ед./мл глицерин-3-фосфатдегидрогеназы и 0,2 мМ ТДФ либо не содержащей последнего, в течение 20–40 мин в стеклянной пробирке. За это время расходовались различные субстраты, присутствующие в препаратах ферментов и окисляющие NADH, в результате чего фоновые изменения приходили в стационарное состояние, характеризующееся низкой и постоянной скоростью снижения поглощения NADH. По достижении этого состояния 50 мкл описанного выше разведения крови добавляли в лунку микропланшета, смешивали со 150 мкл среды для анализа, содержащей дополнительно смесь фосфопентоз в концентрации 4 мг/мл, и измеряли активность транскетолазы в течение 90 мин. Смесь субстратов, добавленная при анализе активности транскетолазы, позволяет насытить фермент для определения максимальной скорости реакции. Фоновую реакцию измеряли аналогичным образом, но без добавления фосфопентоз к смеси 150 мкл среды и 50 мкл разведенной крови. Полученную скорость фоновой реакции ΔA340/мин вычитали из скорости транскетолазной реакции с добавленными фосфопентозами. Анализ каждого образца крови проводили в трех повторах. Активность транскетолазы без добавления ТДФ в реакционную среду в дальнейшем тексте упоминается как активность эндогенной холо-транскетолазы, тогда как активность с добавлением ТДФ в среду для анализа – как общая активность транскетолазы. Уровень эндогенной апо-транскетолазы характеризуется разницей между активностью общей транскетолазы и эндогенной холо-транскетолазы. Фракция эндогенной апо-транскетолазы соответствует активации транскетолазы ТДФ, которую рассчитывали, как [1 – (эндогенная холо-транскетолаза/общая транскетолаза)] × 100%. Отрицательные значения такой активации соответствуют ингибированию транскетолазы ТДФ, наблюдавшемуся в наших и других исследованиях [68–74]. Экстракция и анализ ТДФ в крови. Обработанную ультразвуком кровь, разведенную в 5 раз в среде для анализа, использовали для экстракции ТДФ, которую проводили нагреванием при 95 °C в течение 3 мин с последующим центрифугированием при 21 500 g в течение 15 мин. ТДФ измеряли ферментативно с использованием апофермента дрожжевой транскетолазы, активирующегося экстрагированным ТДФ [75], с ранее описанными модификациями [76]. Супернатант после нагревания крови (40 мкл) инкубировали в течение 40 мин с 10 мкл среды для анализа, содержащей 3 мкг дрожжевой апо-транскетолазы. После этого добавляли 150 мкл той же среды, содержащей 0,33 мМ NADH, 4,5 Ед./мл триозофосфатизомеразы, 0,3 Ед./мл глицерин-3-фосфатдегидрогеназы и 4 мг/мл смеси калиевых солей ксилулозо-5-фосфата и рибозо-5-фосфата. В полученной смеси измеряли скорость транскетолазной реакции в течение 30–40 мин. Калибровочную кривую строили с использованием 40 мкл 0–0,2 мкМ раствора ТДФ (0–8 пмоль ТДФ в лунке). Концентрацию ТДФ в приготовленном в качестве калибровочного стандарта растворе определяли по поглощению при 272 нм с использованием молярного коэффициента экстинкции 7500 М–1·см–1 [77]. Статистический анализ. Для статистического анализа использовали GraphPad Prism 8.0 («GrapPad Inc.», США). Достоверность различий между двумя группами оценивалась с помощью теста Манна–Уитни, для которого не требуется нормальное распределение данных. Множественные экспериментальные группы анализировали с помощью двухфакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с post-hoc-тестом Сидака. Если одна и та же выборка тестировалась в различных условиях, использовалась соответствующая модификация дисперсионного анализа с повторностями (RM-ANOVA). Для корреляционного анализа использовали корреляции Спирмена, поскольку не все выборки данных имели нормальное распределение, согласно тесту Д’Агостино–Пирсона. Итеративный тест Граббса (при значении параметра Alpha 0,01) не определил выбросы в имеющихся выборках. Мощность всех статистических тестов (1–β) была ≥ 0,9.