medsovetМедицинский СоветMeditsinskiy sovet = Medical Council2079-701X2658-5790REMEDIUM GROUP Ltd.10.21518/2079-701X-2021-8-82-87medsovet-6202Research ArticleДИССЕРТАНТDISSERTANTАнализ экспрессии гена PPARγ при лечении псориазаPPARγ gene expression analysis in psoriasis treatmenthttps://orcid.org/0000-0003-4779-156XСоболевВ. В.SobolevV. V.

Владимир Васильевич Соболев, к.б.н., старший научный сотрудник; старший научный сотрудник

105064, Москва, Малый Казенный переулок, д. 5

109029, Москва, ул. Средняя Калитниковская, д. 30

Vladimir V. Sobolev, Cand. Sci. (Bio.), Senior Researcher; Senior Researcher

5a, Malyy Kazenny Lane, Moscow, 105064

30, Srednyaya Kalitnikovskaya St., Moscow 109029

 

vlsobolew@gmail.comСоболеваА. Г.SobolevaA. G.

Соболева Анна Геннадьевна, к.б.н., старший научный сотрудник; научный сотрудник

109029, Москва, ул. Средняя Калитниковская, д. 30

117418, Москва, ул. Цюрупы, д. 3

Anna G. Soboleva, Cand. Sci. (Bio.), Senior Researcher; Researcher

30, Srednyaya Kalitnikovskaya St., Moscow 109029

3, Tsurupa St., Moscow, 117418

annasobo@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9578-5490ПотекаевН. Н.PotekaevN. N.

Потекаев Николай Николаевич, д.м.н., профессор, директор; заведующий кафедрой кожных болезней и косметологии

119071, Москва, Ленинский проспект, д. 17

117997, Москва, ул. Островитянова, д. 1

Nikolay N. Potekaev, Dr. Sci. (Med.), Professor, Director; Head of Department of Skin Diseases and Cosmetology

17, Leninskiy Ave., Moscow, 119071

1, Ostrovityanov St., Moscow, 117997

klinderma@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0522-3225МельниченкоО. О.MelnichenkoO. O.

Мельниченко Ольга Олеговна, к.м.н., врач-дерматовенеролог

119071, Москва, Ленинский проспект, д. 17

Olga O. Melnichenko, Cand. Sci. (Med.), Dermatovenerologist

17, Leninskiy Ave., Moscow, 119071

dr.melnichenko@gmail.comКорсунскаяИ. М.KorsunskayaI. M.

Корсунская Ирина Марковна, д.м.н., профессор, заведующая лабораторией

109029, Москва, ул. Средняя Калитниковская, д. 30

Irina M. Korsunskaya, Dr. Sci. (Med.), Professor, Head of the Laboratory

30, Srednyaya Kalitnikovskaya St., Moscow 109029

marykor@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2793-8862АртемьеваС. И.ArtemyevaS. I.

Артемьева Софья Иосифовна, младший научный сотрудник, врач-дерматовенеролог

119071, Москва, Ленинский проспект, д. 17

Sofya I. Artemyeva, Junior Researcher, Dermatologist

17, Leninskiy Ave., Moscow, 119071

sofya.chern@gmail.comНаучно-исследовательский институт вакцин и сывороток имени И.И. Мечникова; Центр теоретических проблем физико-химической фармакологии Российской академии наукРоссияMechnikov Scientific and Research Institute of Vaccines and Sera; Center for Theoretical Problems of Physicochemical Pharmacology of the Russian Academy of SciencesRussian FederationЦентр теоретических проблем физико-химической фармакологии Российской академии наук; Научно-исследовательский институт морфологии человекаРоссияCenter for Theoretical Problems of Physicochemical Pharmacology of the Russian Academy of Sciences; Research Institute of Human MorphologyRussian FederationМосковский центр дерматовенерологии и косметологии; Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. ПироговаРоссияMoscow Scientific and Practical Center of Dermatovenereology and Cosmetology; Pirogov Russian National Research Medical UniversityRussian FederationМосковский центр дерматовенерологии и косметологииРоссияMoscow Scientific and Practical Center of Dermatovenereology and CosmetologyRussian FederationЦентр теоретических проблем физико-химической фармакологии Российской академии наукРоссияCenter for Theoretical Problems of Physicochemical Pharmacology of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202107062021088287Copyright © Соболев В.В., Соболева А.Г., Потекаев Н.Н., Мельниченко О.О., Корсунская И.М., Артемьева С.И., 20212021Соболев В.В., Соболева А.Г., Потекаев Н.Н., Мельниченко О.О., Корсунская И.М., Артемьева С.И.Sobolev V.V., Soboleva A.G., Potekaev N.N., Melnichenko O.O., Korsunskaya I.M., Artemyeva S.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.med-sovet.pro/jour/article/view/6202

Введение. PPARγ – наиболее исследуемый подтип PPAR, который экспрессируется преимущественно в жировой ткани, сердце, толстой кишке, почках, селезенке, кишечнике, скелетных мышцах, печени, макрофагах и коже. В коже PPARγ контролирует генетическую регуляцию экспрессии сети генов, участвующих в пролиферации, дифференцировке и воспалительных реакциях клеток. PPARγ (Peroxisome proliferator- activated receptor gamma) совсем недавно стал рассматриваться как один из ключевых игроков в развитии и патогенезе псориаза и псориатических воспалительных состояний.Цель исследования. Изучение экспрессии гена PPARγ в пораженной коже больных псориазом по отношению к визуально непораженной коже. Изучение изменения уровня экспрессии гена PPARγ в пораженной псориазом коже по сравнению с непораженной у больных до и после лечения лазерным излучением низкой интенсивности с длиной волны 1,27 мкм.Материалы и методы. В исследовании участвовали 12 больных псориазом. Биопсии из непораженных участков кожи брали на расстоянии около 3 см от пораженной кожи. Анализ проводили методом ПЦР в реальном времени.Результаты и обсуждение. Проведено количественное измерение экспрессии гена PPARγ с помощью ПЦР-РВ в пораженной коже больных псориазом по отношению к визуально непораженной коже у тех же пациентов до и после лечения лазерным излучением низкой интенсивности с длиной волны 1,27 мкм (коротковолновая часть инфракрасного диапазона). В результате исследования было экспериментально показано уменьшение экспрессии гена PPARγ в пораженной коже больных псориазом в среднем в 1,3 ± 0,27 раза. После лечения пациентов лазерным излучением низкой интенсивности наблюдалось достоверное повышение экспрессии сверхэкспрессированного гена PPARγ до 2,13 ± 0,47 раза.Выводы. Экспрессия гена PPARγ может являться индикатором эффективности лечения псориаза на молекулярном уровне, а также стать новой терапевтической мишенью.

Introduction. PPARγ is the most studied PPAR subtype and is expressed predominantly in adipose tissue, heart, colon, kidney, spleen, intestine, skeletal muscle, liver, macrophages, and skin. In the skin, PPARγ controls the genetic regulation of gene network expression involved in cell proliferation, differentiation, and inflammatory responses. PPARγ (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma) has only recently come to be considered a key player in the development and pathogenesis of psoriasis and psoriatic inflammatory conditions.Aim of the study. To study PPARγ gene expression in the affected skin of psoriasis patients in comparison with visually unaffected skin. To study changes in PPARγ gene expression level in psoriasis affected skin in comparison with unaffected skin in patients before and after treatment with low-level laser radiation with a wavelength of 1.27 μm.Materials and methods. Twelve patients with psoriasis participated in the study. Biopsies from unaffected skin areas were taken at a distance of about 3 cm from the affected skin. Analysis was performed by real-time PCR.Results and Discussion. We quantitatively measured PPARγ gene expression using RT-PCR in the affected skin of patients with psoriasis in comparison with visually unaffected skin in the same patients before and after treatment with low-level laser radiation with a wavelength of 1.27 μm (the short-wave part of the infrared range). The study experimentally showed a 1.3 ± 0.27-fold decrease in PPARγ gene expression in the affected skin of psoriasis patients on average. Significant increase in over-expression of PPARγ gene up to 2,13 ± 0,47 times was observed after treatment of patients with low-level laser radiation.Conclusions. PPARγ gene expression may be an indicator of the efficacy of psoriasis treatment at the molecular level, as well as become a new therapeutic target.

псориазPPARγ (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma)экспрессия генаПЦР-РВлазерное излучение низкой интенсивностиpsoriasisPPARγ (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma)gene expressionRT-PCRlow-level laser radiationReferencesSchmuth M., Moosbrugger-Martinz V., Blunder S., Dubrac S. Role of PPAR, LXR, and PXR in epidermal homeostasis and inflammation. Biochim Biophys Acta. 2014;1841(3):463–473. doi: 10.1016/j.bbalip.2013.11.012.Schmuth M., Moosbrugger-Martinz V., Blunder S., Dubrac S. Role of PPAR, LXR, and PXR in epidermal homeostasis and inflammation. Biochim Biophys Acta. 2014;1841(3):463–473. doi: 10.1016/j.bbalip.2013.11.012.Sher T., Yi H.F., McBride O.W., Gonzalez F.J. cDNA cloning, chromosomal mapping, and functional characterization of the human peroxisome proliferator activated receptor. Biochemistry. 1993;32:5598–5604. doi: 10.1021/bi00072a015.Sher T., Yi H.F., McBride O.W., Gonzalez F.J. cDNA cloning, chromosomal mapping, and functional characterization of the human peroxisome proliferator activated receptor. Biochemistry. 1993;32:5598–5604. doi: 10.1021/bi00072a015.Sertznig P., Reichrath J. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) in dermatology: Challenge and promise. Dermatoendocrinol. 2011;3(3): 130–135. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22110772/.Sertznig P., Reichrath J. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) in dermatology: Challenge and promise. Dermatoendocrinol. 2011;3(3): 130–135. Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/22110772/.Kliewer S.A., Umesono K., Noonan D.J., Heyman R.A., Evans R.M. Convergence of 9-cis retinoic acid and peroxisome proliferator signalling pathways through heterodimer formation of their receptors. Nature. 1992;358:771–774. doi: 10.1038/358771a0.Kliewer S.A., Umesono K., Noonan D.J., Heyman R.A., Evans R.M. Convergence of 9-cis retinoic acid and peroxisome proliferator signalling pathways through heterodimer formation of their receptors. Nature. 1992;358:771–774. doi: 10.1038/358771a0.Ricote M., Glass C.K. PPARs and molecular mechanisms of transrepression. Biochim Biophys Acta. 2007;1771(8):926–935. doi: 10.1016/j.bbalip.2007.02.013.Ricote M., Glass C.K. PPARs and molecular mechanisms of transrepression. Biochim Biophys Acta. 2007;1771(8):926–935. doi: 10.1016/j.bbalip.2007.02.013.Jiang C., Ting A.T., Seed B. PPAR-gamma agonists inhibit production of monocyte inflammatory cytokines. Nature. 1998;391:82–86. doi: 10.1038/34184.Jiang C., Ting A.T., Seed B. PPAR-gamma agonists inhibit production of monocyte inflammatory cytokines. Nature. 1998;391:82–86. doi: 10.1038/34184.Yessoufou A., Wahli W. Multifaceted roles of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) at the cellular and whole organism levels. Swiss Med Wkly. 2010;140:w13071. doi: 10.4414/smw.2010.13071.Yessoufou A., Wahli W. Multifaceted roles of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) at the cellular and whole organism levels. Swiss Med Wkly. 2010;140:w13071. doi: 10.4414/smw.2010.13071.Nehrenheim K., Meyer I., Brenden H., Vielhaber G. Krutmann J., Grether-Becket S. Dihydrodehydrodiisoeugenol enhances adipocyte differentiation and decreases lipolysis in murine and human cells. Exp Dermatol. 2013;22(10):638–643. doi: 10.1111/exd.12218.Nehrenheim K., Meyer I., Brenden H., Vielhaber G. Krutmann J., Grether-Becket S. Dihydrodehydrodiisoeugenol enhances adipocyte differentiation and decreases lipolysis in murine and human cells. Exp Dermatol. 2013;22(10):638–643. doi: 10.1111/exd.12218.Adachi Y., Hatano Y., Sakai T., Fujiwara S. Expressions of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are directly influenced by permeability barrier abrogation and inflammatory cytokines and depressed PPARα modulates expressions of chemokines and epidermal differentiation-related molecules in keratinocytes. Exp Dermatol. 2013;22(9):606–608. doi: 10.1111/exd.12208.Adachi Y., Hatano Y., Sakai T., Fujiwara S. Expressions of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are directly influenced by permeability barrier abrogation and inflammatory cytokines and depressed PPARα modulates expressions of chemokines and epidermal differentiation-related molecules in keratinocytes. Exp Dermatol. 2013;22(9):606–608. doi: 10.1111/exd.12208.Henson P. Suppression of macrophage inflammatory responses by PPARs. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003;100(11):6295–6296. doi: 10.1073/pnas.1232410100.Henson P. Suppression of macrophage inflammatory responses by PPARs. Proc Natl Acad Sci U S A. 2003;100(11):6295–6296. doi: 10.1073/pnas.1232410100.Marx N., Kehrle B., Kohlhammer K., Grüb M., Koenig W., Hombach V. et al PPAR activators as antiinflammatory mediators in human T lymphocytes: implications for atherosclerosis and transplantation-associated arteriosclerosis. Circ Res. 2002;90(6):703–710. doi: 10.1161/01.RES.0000014225.20727.8F.Marx N., Kehrle B., Kohlhammer K., Grüb M., Koenig W., Hombach V. et al PPAR activators as antiinflammatory mediators in human T lymphocytes: implications for atherosclerosis and transplantation-associated arteriosclerosis. Circ Res. 2002;90(6):703–710. doi: 10.1161/01.RES.0000014225.20727.8F.Demerjian M., Man M.-Q., Choi E.-H., Brown B.E., Crumrine D., Chang S. et al. Topical treatment with thiazolidinediones, activators of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma, normalizes epidermal homeostasis in a murine hyperproliferative disease model. Exp Dermatol. 2006;15(3):154–160. doi: 10.1111/j.1600-0625.2006.00402.x.Demerjian M., Man M.-Q., Choi E.-H., Brown B.E., Crumrine D., Chang S. et al. Topical treatment with thiazolidinediones, activators of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma, normalizes epidermal homeostasis in a murine hyperproliferative disease model. Exp Dermatol. 2006;15(3):154–160. doi: 10.1111/j.1600-0625.2006.00402.x.Sobolev V., Nesterova A., Soboleva A., Dvoriankova E., Piruzyan A., Mildzikhova D. et al. The Model of PPARγ-Downregulated Signaling in Psoriasis. PPAR Res. 2020;2020:6529057. doi: 10.1155/2020/6529057.Sobolev V., Nesterova A., Soboleva A., Dvoriankova E., Piruzyan A., Mildzikhova D. et al. The Model of PPARγ-Downregulated Signaling in Psoriasis. PPAR Res. 2020;2020:6529057. doi: 10.1155/2020/6529057.Nesterova A.P., Klimov E.A., Zharkova M., Sozin S., Sobolev V.V., Ivannikova N.V. et al. Disease Pathways: An Atlas of Human Disease Signaling Pathways. Elsevier; 2019. doi: 10.1016/C2018-0-00586-1.Nesterova A.P., Klimov E.A., Zharkova M., Sozin S., Sobolev V.V., Ivannikova N.V. et al. Disease Pathways: An Atlas of Human Disease Signaling Pathways. Elsevier; 2019. doi: 10.1016/C2018-0-00586-1.Соболев В.В., Денисова Е.В., Корсунская И.М. Изменение экспрессии гена STAT3 при лечении псориаза. Медицинский cовет. 2020;(12):71–74. doi: 10.21518/2079-701X-2020-12-71-74.Sobolev V.V., Denisova E.V., Korsunskaya I.M. Alteration of STAT3 gene expression in psoriasis treatment. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2020;(12):71–74. (In Russ.) doi: 10.21518/2079-701X-2020-12-71-74.Невозинская З.А., Соболев А.Г., Климов Е.А., Корсунская И.М., Соболев В.В. Изучение экспрессии гена ММР-1 в пораженной коже при локализованной склеродермии. Молекулярная медицина. 2019;17(2):31–38. doi: 10.29296/24999490-2019-02-04.Nevozinskaya Z.A., Soboleva A.G., Klimov E.A., Korsunskaya I.M., Sobolev V.V. Study of expression of mmp-1 gene in localized solerodermia. Molekulyarnaya meditsina = Molecular Medicine. 2019;17(2):31–38. (In Russ.) doi: 10.29296/24999490-2019-02-04.Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real-Time Quantitative PCR and the 2−ΔΔCT. Method. Methods. 2001;25(4):402–408. doi: 10.1006/meth.2001.1262.Livak K.J., Schmittgen T.D. Analysis of Relative Gene Expression Data Using Real-Time Quantitative PCR and the 2−ΔΔCT Method. Methods. 2001;25(4):402–408. doi: 10.1006/meth.2001.1262.Yao Y., Richman L., Morehouse C., de los Reyes M., Higgs B.W., Boutrin A. et al. Type I interferon: potential therapeutic target for psoriasis? PLoS One. 2008;3(7):e2737. doi: 10.1371/journal.pone.0002737.Yao Y., Richman L., Morehouse C., de los Reyes M., Higgs B.W., Boutrin A. et al. Type I interferon: potential therapeutic target for psoriasis? PLoS One. 2008;3(7):e2737. doi: 10.1371/journal.pone.0002737.Westergaard M., Henningsen J., Johansen C., Rasmussen S., Svendsen M.L., Jensen U.B. et al. Expression and localization of peroxisome proliferator-activated receptors and nuclear factor kappaB in normal and lesional psoriatic skin. J Invest Dermatol. 2003;121(5):1104–1117. doi: 10.1046/j.1523-1747.2003.12536.x.Westergaard M., Henningsen J., Johansen C., Rasmussen S., Svendsen M.L., Jensen U.B. et al. Expression and localization of peroxisome proliferator-activated receptors and nuclear factor kappaB in normal and lesional psoriatic skin. J Invest Dermatol. 2003;121(5):1104–1117. doi: 10.1046/j.1523-1747.2003.12536.x.Tang T., Zhang J., Yin J., Staszkiewicz J., Gawronska-Kozak B., Jung D.Y. et al. Uncoupling of Inflammation and Insulin Resistance by NF-κB in Transgenic Mice through Elevated Energy Expenditure. J Biol Chem. 2010;285(7):4637–4644. doi: 10.1074/jbc.M109.068007.Tang T., Zhang J., Yin J., Staszkiewicz J., Gawronska-Kozak B., Jung D.Y. et al. Uncoupling of Inflammation and Insulin Resistance by NF-κB in Transgenic Mice through Elevated Energy Expenditure. J Biol Chem. 2010;285(7):4637–4644. doi: 10.1074/jbc.M109.068007.Xu X., He M., Liu T., Zeng Y., Zhang W. Effect of Salusin-β on Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Gene Expression in Vascular Smooth Muscle Cells and its Possible Mechanism. Cell Physiol Biochem. 2015;36(6):2466–2479. doi: 10.1159/000430207.Xu X., He M., Liu T., Zeng Y., Zhang W. Effect of Salusin-β on Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Gene Expression in Vascular Smooth Muscle Cells and its Possible Mechanism. Cell Physiol Biochem. 2015;36(6):2466–2479. doi: 10.1159/000430207.Sobolev V.V., Zolotorenko A.D., Soboleva A.G., Elkin A.M., Il’ina S.A., Serov D.N. et al. Effects of Expression of Transcriptional Factor AP-1 FOSL1 Gene on Psoriatic Process. Bull Exp Biol Med. 2011;150:632–634. doi: 10.1007/s10517-011-1208-0.Sobolev V.V., Zolotorenko A.D., Soboleva A.G., Elkin A.M., Il’ina S.A., Serov D.N. et al. Effects of Expression of Transcriptional Factor AP-1 FOSL1 Gene on Psoriatic Process. Bull Exp Biol Med. 2011;150:632–634. doi: 10.1007/s10517-011-1208-0.Соболев В.В., Золотаренко А.Д., Соболева А.Г., Саутин М.Е., Ильина С.А., Саркисова М.К. и др. Экспрессия гена FOSL1 при псориазе и атеросклерозе. Генетика. 2010;46(1):104–110. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=13044250.Sobolev V.V., Zolotarenko A.D., Soboleva A.G., Sautin M.E., Il’ina S.A., Sarkisova M.K. et al. Expression of the FOSL1 gene in psoriasis and ather-osclerosis. Genetika. 2010;46(1):104–110. (In Russ.) Available at: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20198886.Srivastava A., Nikamo P., Lohcharoenkal W., Li D., Meisgen F., Xu Landén N. et al. MicroRNA-146a suppresses IL-17-mediated skin inflammation and is genetically associated with psoriasis. J Allergy Clin Immunol. 2017;139(2):550–561. doi: 10.1016/j.jaci.2016.07.025.Srivastava A., Nikamo P., Lohcharoenkal W., Li D., Meisgen F., Xu Landén N. et al. MicroRNA-146a suppresses IL-17-mediated skin inflammation and is genetically associated with psoriasis. J Allergy Clin Immunol. 2017;139(2): 550–561. doi: 10.1016/j.jaci.2016.07.025.Chowdhari S., Saini N. hsa-miR-4516 mediated downregulation of STAT3/CDK6/UBE2N plays a role in PUVA induced apoptosis in keratinocytes. J Cell Physiol. 2014;229(11):1630–1638. doi: 10.1002/jcp.24608.Chowdhari S., Saini N. hsa-miR-4516 mediated downregulation of STAT3/CDK6/UBE2N plays a role in PUVA induced apoptosis in keratinocytes. J Cell Physiol. 2014;229(11):1630–1638. doi: 10.1002/jcp.24608.Bovenschen H.J., van de Kerkhof P.C., van Erp P.E., Woestenenk R., Joosten I., Koenen H.J. Foxp3+ Regulatory T Cells of Psoriasis Patients Easily Differentiate into IL-17A-Producing Cells and Are Found in Lesional Skin. J Invest Dermatol. 2011;131(9):1853–1860. doi: 10.1038/jid.2011.139.Bovenschen H.J., van de Kerkhof P.C., van Erp P.E., Woestenenk R., Joosten I., Koenen H.J. Foxp3+ Regulatory T Cells of Psoriasis Patients Easily Differentiate into IL-17A-Producing Cells and Are Found in Lesional Skin. J Invest Dermatol. 2011;131(9):1853–1860. doi: 10.1038/jid.2011.139.Shu Y., Hu Q., Long H., Chang C., Lu Q., Xiao R. Epigenetic Variability of CD4+CD25+ Tregs Contributes to the Pathogenesis of Autoimmune Diseases. Clin Rev Allergy Immunol. 2017;52(2):260–272. doi: 10.1007/s12016-016-8590-3.Shu Y., Hu Q., Long H., Chang C., Lu Q., Xiao R. Epigenetic Variability of CD4+CD25+Tregs Contributes to the Pathogenesis of Autoimmune Diseases. Clin Rev Allergy Immunol. 2017;52(2):260–272. doi: 10.1007/s12016-016-8590-3.

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