Preview

Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика

Расширенный поиск

Молекулярные механизмы миопротективного действия хондроитина сульфата и глюкозамина сульфата при саркопении

https://doi.org/10.14412/2074-2711-2019-1-117-124

Полный текст:

Аннотация

Патогенез саркопении сложен и связан с нарушением синтеза мышечного белка, усилением апоптоза миоцитов, повышенным системным воспалением и др. Проведен систематический анализ 31 992 статей, посвященных саркопении, представленных в базе данных биомедицинских публикаций PubMed, для уточнения комплекса коморбидных взаимодействий саркопении с остеоартритом, остеопорозом и другими заболеваниями и обоснования назначения препаратов хондроитина сульфата (ХС) и глюкозамина сульфата (ГС) таким пациентам. Сформулированы молекулярные механизмы влияния ХС и ГС на патофизиологию саркопении. Взаимодействуя с рецептором CD44, молекулы ХС/ГС инактивируют провоспалительный фактор NF-kB, активность которого повышена при атрофии мышц. Кроме того, ХС/ГС представляют собой «строительный материал» для регенерации соединительной ткани вокруг миоцитов. Таким образом, высокоочищенные препараты ХС/ГС целесообразно использовать для замедления прогрессирования саркопении.

Об авторах

О. А. Громова
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук; Центр хранения и анализа больших данных ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»
Россия

Ольга Алексеевна Громова

119333, Москва, Вавилова, 44, корп. 2, 119991, Москва, Ленинские горы, 1




И. Ю. Торшин
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук;
Россия

119333, Москва, Вавилова, 44, корп. 2, 119991, Москва, Ленинские горы, 1



А. М. Лила
ФГБНУ «Научно-исследовательский институт ревматологии им. В.А. Насоновой»
Россия

Кафедра факультетской терапии им. акад. А.И. Нестерова 

115522, Москва, Каширское шоссе, 34А

 



Н. А. Шостак
ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России
Россия

Кафедра факультетской терапии им. акад. А.И. Нестерова 

117997, Москва, ул. Островитянова, 1



К. В. Рудаков
Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук; Центр хранения и анализа больших данных ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова»
Россия

119333, Москва, Вавилова, 44, корп. 2, 119991, Москва, Ленинские горы, 1



Список литературы

1. Marzetti E, Calvani R, Cesari M, et al. Mitochondrial dysfunction and sarcopenia of aging: from signaling pathways to clinical trials. Int J Biochem Cell Biol. 2013 Oct;45(10): 2288-301. doi: 10.1016/j.biocel.2013.06.024. Epub 2013 Jul 8.

2. Громова ОА, Торшин ИЮ, Лила АМ, Громов АН. Молекулярные механизмы глюкозамина сульфата при лечении дегенеративно-дистрофических заболеваний суставов и позвоночника: результаты протеомного анализа. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2018;10(2):38–44. doi: 10.14412/2074-2711-2018-2-38-44

3. Лила АМ, Громова ОА, Торшин ИЮ и др. Молекулярные эффекты хондрогарда при остеоартрите и грыжах межпозвоночного диска. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2017;9(3):88–97. doi: 10.14412/2074-2711-2017-3-88-97

4. Громова ОА, Торшин ИЮ, Лила АМ и др. Дифференциальный хемореактомный анализ глюкозамина сульфата и нестероидных противовоспалительных препаратов: перспективные синергичные комбинации. Современная ревматология. 2018;12(2): 36–43. doi: 10.14412/1996-7012-2018-2-36-43

5. Торшин ИЮ, Громова ОА, Лила АМ и др. Результаты постгеномного анализа молекулы глюкозамина сульфата указывают на перспективы лечения коморбидных заболеваний. Современная ревматология. 2018;12(4):129–36. Doi: 10.14412/1996-7012-2018-4-129-136

6. Торшин ИЮ, Гусев ЕИ, Громова ОА и др. Мировой опыт изучения эффектов омега-3 полиненасыщенных жирных кислот: влияние на когнитивный потенциал и некоторые психические расстройства. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2011;111(11):79-86.

7. Torshin IY. Optimal dictionaries of the final information on the basis of the solvability criterion and their applications in bioinformatics. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2013;23(2):319-27.

8. Torshin IY, Rudakov KV. Combinatorial analysis of the solvability properties of the problems of recognition and completeness of algorithmic models. part 1: factorization approach. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2017;27(1):16-28.

9. Torshin IY, Rudakov KV. On the theoretical basis of metric analysis of poorly formalized problems of recognition and classification. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2015;25(4):577-87.

10. Torshin IYu, Rudakov KV. On metric spaces arising during formalization of recognition and classification problems. part 1: properties of compactness. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2016;26(2):274.

11. Torshin IY, Rudakov KV. On metric spaces arising during formalization of problems of recognition and classification. part 2: density properties. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2016;26(3):483-96.

12. Torshin IY, Rudakov KV. Combinatorial analysis of the solvability properties of the problems of recognition and completeness of algorithmic models. part 2: metric approach within the framework of the theory of classification of feature values. Pattern Recognition and Image Analysis (Advances in Mathematical Theory and Applications). 2017;27(2):184-99.

13. De Sire R, Rizzatti G, Ingravalle F, et al. Skeletal muscle-gut axis: emerging mechanisms of sarcopenia for intestinal and extra intestinal diseases. Minerva Gastroenterol Dietol. 2018 Dec; 64(4):351-362. doi: 10.23736/S1121-421X.18. 02511-4. Epub 2018 Jul 18.

14. Phillips T, Leeuwenburgh C. Muscle fiber specific apoptosis and TNF-alpha signaling in sarcopenia are attenuated by life-long calorie restriction. FASEB J. 2005 Apr;19(6):668-70. doi: 10.1096/fj.04-2870fje. Epub 2005 Jan 21.

15. Cieniewski-Bernard C, Bastide B, Lefebvre T, et al. Identification of O-linked Nacetylglucosamine proteins in rat skeletal muscle using two-dimensional gel electrophoresis and mass spectrometry. Mol Cell Proteomics. 2004 Jun;3(6):577-85. doi: 10.1074/mcp.M400024-MCP200. Epub 2004 Feb 24.

16. Hedou J, Bastide B, Page A, et al. Mapping of O-linked beta-N-acetylglucosamine modification sites in key contractile proteins of rat skeletal muscle. Proteomics. 2009 Apr;9(8): 2139-48. doi: 10.1002/pmic.200800617.

17. Lambert M, Bastide B, Cieniewski-Bernard C. Involvement of O-GlcNAcylation in the Skeletal Muscle Physiology and Physiopathology: Focus on Muscle Metabolism. Front Endocrinol (Lausanne). 2018 Oct 16;9:578. doi: 10.3389/fendo.2018.00578. eCollection 2018.

18. Walgren JL, Vincent TS, Schey KL, Buse MG. High glucose and insulin promote O-GlcNAc modification of proteins, including alpha-tubulin. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2003 Feb; 284(2):E424-34. doi: 10.1152/ajpendo.00382.2002. Epub 2002 Oct 22.

19. Carberry S, Zweyer M, Swandulla D, Ohlendieck K. Proteomics reveals drastic increase of extracellular matrix proteins collagen and dermatopontin in the aged mdx diaphragm model of Duchenne muscular dystrophy. Int J Mol Med. 2012 Aug;30(2):229-34. doi: 10.3892/ijmm.2012.1006. Epub 2012 May 18.

20. Hitchcock AM, Yates KE, Costello CE, Zaia J. Comparative glycomics of connective tissue glycosaminoglycans. Proteomics. 2008 Apr;8(7):1384-97. doi: 10.1002/pmic.200700787.

21. Negroni E, Henault E, Chevalier F, et al. Glycosaminoglycan modifications in Duchenne muscular dystrophy: specific remodeling of chondroitin sulfate/dermatan sulfate. J Neuropathol Exp Neurol. 2014 Aug;73(8):789- 97. doi: 10.1097/NEN.0000000000000098.

22. Mikami T, Koyama S, Yabuta Y, Kitagawa H. Chondroitin sulfate is a crucial determinant for skeletal muscle development/regeneration and improvement of muscular dystrophies. J Biol Chem. 2012 Nov 9;287(46):38531-42. doi: 10.1074/jbc.M111.336925. Epub 2012 Sep 24.

23. Davis AK, Carlson SS. Proteoglycans are present in the transverse tubule system of skeletal muscle. Matrix Biol. 1995 Oct;14(8):607-21.

24. Carrino DA, Oron U, Pechak DG, Caplan AI. Reinitiation of chondroitin sulphate proteoglycan synthesis in regenerating skeletal muscle. Development. 1988 Aug;103(4):641-56.

25. Sharma B, Dabur R. Role of Pro-inflammatory cytokines in regulation of skeletal muscle metabolism: A systematic review. Curr Med Chem. 2018 Nov 28. pii: CMC-EPUB-94873. doi: 10.2174/0929867326666181129095309.

26. Perez-Baos S, Prieto-Potin I, Roman-Blas JA, et al. Mediators and Patterns of Muscle Loss in Chronic Systemic Inflammation. Front Physiol. 2018 Apr 24;9:409. doi: 10.3389/fphys.2018.00409. eCollection 2018.

27. Little RD, Prieto-Potin I, Perez-Baos S, et al. Compensatory anabolic signaling in the sarcopenia of experimental chronic arthritis. Sci Rep. 2017 Jul 24;7(1):6311. doi: 10.1038/s41598-017-06581-6.

28. Calvani R, Marini F, Cesari M, et al. Systemic inflammation, body composition, and physical performance in old communitydwellers. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2017 Feb;8(1):69-77. doi: 10.1002/jcsm.12134. Epub 2016 Aug 8.

29. Madani A, Alack K, Richter MJ, Kruger K. Immune-regulating effects of exercise on cigarette smoke-induced inflammation. J Inflamm Res. 2018 Apr 24;11:155-167. doi: 10.2147/JIR.S141149. eCollection 2018.

30. Kaisari S, Rom O, Aizenbud D, Reznick AZ. Involvement of NF-kappaB and muscle specific E3 ubiquitin ligase MuRF1 in cigarette smoke-induced catabolism in C2 myotubes. Adv Exp Med Biol. 2013;788:7-17. doi: 10.1007/978-94-007-6627-3_2.

31. Thoma A, Lightfoot AP. NF-kB and Inflammatory Cytokine Signalling: Role in Skeletal Muscle Atrophy. Adv Exp Med Biol. 2018;1088:267-279. doi: 10.1007/978-981-13-1435-3_12.

32. Le NH, Kim CS, Park T, et al. Quercetin protects against obesity-induced skeletal muscle inflammation and atrophy. Mediators Inflamm. 2014;2014:834294. doi: 10.1155/2014/834294. Epub 2014 Dec 28.

33. Kim Y, Kim CS, Joe Y, et al. Quercetin Reduces Tumor Necrosis Factor Alpha-Induced Muscle Atrophy by Upregulation of Heme Oxygenase-1. J Med Food. 2018 Jun;21(6): 551-559. doi: 10.1089/jmf.2017.4108. Epub 2018 Mar 23.

34. Semba RD, Lauretani F, Ferrucci L. Carotenoids as protection against sarcopenia in older adults. Arch Biochem Biophys. 2007 Feb 15; 458(2):141-5. doi: 10.1016/j.abb.2006.11.025. Epub 2006 Dec 6.

35. Urban RJ, Dillon EL, Choudhary S, et al. Translational studies in older men using testosterone to treat sarcopenia. Trans Am Clin Climatol Assoc. 2014;125:27-42; discussion 42-4.

36. Scimeca M, Bonanno E, Piccirilli E, et al. Satellite Cells CD44 Positive Drive Muscle Regeneration in Osteoarthritis Patients. Stem Cells Int. 2015;2015:469459. doi: 10.1155/2015/469459. Epub 2015 Jun 1.

37. Ghosh S, Lertwattanarak R, Garduno Jde J, et al. Elevated muscle TLR4 expression and metabolic endotoxemia in human aging. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2015 Feb;70(2): 232-46. doi: 10.1093/gerona/glu067. Epub 2014 May 20.

38. Verzola D, Bonanni A, Sofia A, et al. Tolllike receptor 4 signalling mediates inflammation in skeletal muscle of patients with chronic kidney disease. J Cachexia Sarcopenia Muscle. 2017 Feb;8(1):131-144. doi: 10.1002/jcsm.12129. Epub 2016 Oct 18.

39. Dodge GR, Regatte RR, Noyszewski EA, et al. The Fate of Oral Glucosamine Traced by (13)C Labeling in the Dog. Cartilage. 2011 Jul; 2(3):279-85. doi: 10.1177/1947603510391780.

40. Petersen SG, Beyer N, Hansen M, et al. Nonsteroidal anti-inflammatory drug or glucosamine reduced pain and improved muscle strength with resistance training in a randomized controlled trial of knee osteoarthritis patients. Arch Phys Med Rehabil. 2011 Aug; 92(8):1185-93. doi: 10.1016/j.apmr.2011.03.009.

41. Ундрицов ВМ, Ундрицов ИМ, Серова ЛД. Возрастные изменения мышечной системы. В кн.: Шабалин ВН, редактор. Руководство по геронтологии. Москва: Цитадель Трейд; 2005. С. 486—99.

42. Громова ОА, Торшин ИЮ. Витамин D. Смена парадигмы. Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2017. 568 с.


Для цитирования:


Громова О.А., Торшин И.Ю., Лила А.М., Шостак Н.А., Рудаков К.В. Молекулярные механизмы миопротективного действия хондроитина сульфата и глюкозамина сульфата при саркопении. Неврология, нейропсихиатрия, психосоматика. 2019;11(1):117-124. https://doi.org/10.14412/2074-2711-2019-1-117-124

For citation:


Gromova O.A., Torshin I.Y., Lila A.M., Shostak N.A., Rudakov K.V. Molecular mechanisms of myoprotective action of chondroitin sulfate and glucosamine sulfate in sarcopenia. Neurology, Neuropsychiatry, Psychosomatics. 2019;11(1):117-124. (In Russ.) https://doi.org/10.14412/2074-2711-2019-1-117-124

Просмотров: 48


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2074-2711 (Print)
ISSN 2310-1342 (Online)