Анализ экспрессии гена PPARγ при лечении псориаза

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.

1. 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.

2. 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.

3. 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/.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.

20. 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.

21. 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.

22. 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.

23. 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.

24. 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.

25. 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.

26. 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.

27. 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.