Veic nozīmīgus pētījumus vēlīno cukura diabēta komplikāciju attīstības prognozei

Latvijas Organiskās sintēzes institūts ar Eiropas Ekonomikas zonas (EEZ) finanšu instrumenta grantu shēmas „Akadēmiskie pētījumi” atbalstu 2009. - 2010. gadā Dr. pharm. Maijas Dambrovas vadībā īstenoja projektu „Jaunu cukura diabēta vēlīno komplikāciju molekulāro marķieru pētījumi”.

Maija Dambrova, projekta vadītāja:

Cukura diabēta epidemioloģiskajos pētījumos ir iegūti skaidri pierādījumi tam, ka cukura diabēta vēlīno komplikāciju attīstību galvenokārt nosaka hiperglikēmijas pakāpe un ilgums. Tomēr šai likumsakarībai ir izņēmumi, un dažiem pacientiem ar viegli paaugstinātiem rādītājiem attīstās smagas komplikācijas, bet pacientiem ar sliktu cukura diabēta kompensāciju ilgstoši nekonstatē nevienu no vēlīnajiem sarežģījumiem. Zinot, kādi molekulārie mehānismi vienai pacientu grupai paātrina, bet otrai – attālina vēlīno komplikāciju attīstību, būtu iespējams veidot efektīvākas stratēģijas vēlīno komplikāciju aizkavēšanai.

Projekta ietvaros pētītie glioksalāžu enzīmi ir viena no būtiskākajām šūnas enzimātiskajām aizsardzības sistēmām pret neenzimātisku glikēšanos, pārvēršot ļoti reaģētspējīgos metabolītus netoksiskās molekulās, kas iesaistās šūnas normālajās metabolisma reakcijās, tādējādi aizkavējot vēlīno komplikāciju attīstību.

Projekta laikā pētnieku grupa pētīja glioksalāžu sistēmas enzīmus, izmantojot bioķīmiskas un molekulāri bioloģiskas metodes, rezultātus korelējot ar klīniskajiem cukura diabēta pacientu datiem par neiropātisko sāpju kā vēlīnu komplikāciju attīstības rādītāju. Iegūtie rezultāti liecina, glioksalāzes enzīmu aktivitāti varētu izmantot kā marķieri vēlīno cukura diabēta komplikāciju attīstības prognozei. Pētījumā bija iesaistīti 96 cilvēki (cukura diabēta pacienti un kontroles grupa).

Pētījuma norise

Projekta ietvaros veicām pētījumu par glikācijas procesiem un tajos iesaistītajām molekulām, tajā skaitā – enzīmiem glioksalāzi 1 un 2, kā iespējamiem jaunu cukura diabēta vēlīno komplikāciju molekulāriem marķieriem. Saskaņā ar plānoto, papildus pieejamajai glioksalāzes-1 spektrofotometriskās noteikšanas metodei izstrādājām un standartizējām metodes glioksalāzes-2 aktivitātes mērīšanai lizētos asins paraugos un paraugu leikocitārajās frakcijās.

Mērījumus veicām LOSI Farmaceitiskās farmakoloģijas laboratorijā, kur ir pieejama šūnu audzēšanai, kā arī bioķīmisko un molekulāri bioloģisko analīžu veikšanai nepieciešamā aparatūra. Par projekta līdzekļiem iegādājāmies reaģentus un materiālus asins paraugu analīžu un šūnu kultūru eksperimentu vajadzībām.

Projekta izpildi nodrošināja Dr. pharm. E. Liepiņš (LOSI) un Dr. med. I. Konrāde (Rīgas Stradiņa Universitāte, Rīgas Austrumu klīniskā universitātes slimnīca), kā arī RSU studente L. Gulbe un LOSI grāmatvede E. Rozenhofa. Projekta ietvaros maģistra darbu izstrādāja LU students M. Strahs, kā arī projekta rezultātus savos zinātniskajos darbos iekļāva RSU studentes M. Makrecka un I. Vorslova. RSU doktorante E. Škapare projekta rezultātus izmantoja savā promocijas darbā, kas veltīts cukura diabēta komplikāciju izpētei eksperimentālajā un klīniskajā materiālā.

Pētījuma rezultāti

Iegūtie rezultāti ļauj izdarīt secinājumus par glioksalāzes enzīmu aktivitāti kā marķieri vēlīno cukura komplikāciju attīstības prognozei. Paaugstinātas glioksalāžu sistēmas aktivitātes gadījumā cukura diabēta slimniekiem ir lielāka iespēja izvairīties no vēlīno komplikāciju izraisītā dzīves kvalitātes zuduma, kas saistīts ar dolorozu polineiropātiju attīstību. Laiks rādīs, vai glioksalāžu sistēmas regulāciju varētu nodrošināt arī ar ārstniecisko līdzekļu vai speciālas diētas palīdzību. Ļoti interesanti solās būt turpmākie pētījumi, izmantojot projekta ietvaros izstrādāto metodi glioksalāžu mērījumiem asins paraugu lekocitārajā frakcijā, strādājot ar  plūsmas citometrijas metodi. Šādā veidā plānojam pārbaudīt dažādu diētu ietekmi uz glioksalāžu aktivitātes izmaiņām.

Projekta ieguldījums zinātnes attīstībā

Pētījuma rezultāti ļāvuši aizstāvēt maģistra darbu un studentu zinātnisko darbu, kā arī ir iekļauti promocijas darbā. Par rezultātiem sniegti trīs mutiski ziņojumi, prezentēti četri stenda referāti, kā arī iesniegti trīs publikāciju manuskripti. Par projekta zinātnisko pētījumu aktualitāti un iegūtajiem rezultātiem sagatavota lekcija Latvijas Farmakologu biedrības sēdei.

Projekta laikā piedalījāmies starpdisciplinārā pasākumā – 46. Eiropas Diabēta pētījumu asociācijas konferencē, kas bija veltīta diabēta pētniecības visplašākajai tematikai. Tajā tikāmies ar Eiropas diabēta nozares vadošajiem pētniekiem un plānojām kopīgas publikācijas, diskutējām par projekta ietvaros iegūtajiem rezultātiem, kā arī aizstāvējām stenda referāta ziņojumu sesijā. Pateicoties dalībai konferencē, arī projekta zinātniekiem bija iespēja klātienē dzirdēt ziņojumus un izprast projekta ietvaros veikto pētījumu nozīmīgumu Eiropas pētnieciskās telpas kontekstā.

Projekta izstrāde palīdzēja uzsākt ļoti veiksmīgu sadarbību ar Rīgas Stradiņa universitātes zinātniekiem un Latvijas Endokrinologu Asociāciju, kas tālāk turpināsies Valsts pētījumu programmas „Jaunu profilakses, ārstniecības, diagnostikas līdzekļu un metožu, biomedicīnas tehnoloģiju izstrāde sabiedrības veselības uzlabošanai” apakšprojekta „Diabēta komplikāciju izpēte un kardiovaskulāro preparātu bioloģiskā aktivitāte” ietvaros.

Par šī projekta galveno sasniegumu es uzskatu starpdisciplināras sadarbības izveidošanos starp Latvijas Organiskās sintēzes institūta eksperimentālajiem zinātniekiem un Rīgas Stradiņa Universitātes, Rīgas Austrumu klīniskā universitātes slimnīcas endokrinologiem, kas tālāk turpināsies Valsts pētījumu programmas ietvaros. Nozīmīgs ieguvums ir arī starptautiski citējama publikācija: E. Skapare un līdzautori „Detection of glyoxalase I expression in human leucocytes using flow cytometry”. Cell Biochemistry & Function. 2011, 28, 1-4. Šo metodi plānojam izmantot nākotnē, lai pārbaudītu dažādu diētu ietekmi uz glioksalāžu aktivitātes izmaiņām.