Форма документа : Стаття із журналу Шифр видання : Автор(и) : Falfushynska H. I., Horyn O. I., Poznansky D. V., Osadchuk D. V., Savchyn T. О., Krytskyi T. І., Merva L. S., Hrabra S. Z. Назва : Oxidative stress and thiols depletion impair tibia fracture healing in young men with type 2 diabetes Паралельн. назви :Окисний стрес та виснаження пулу тіолів порушує процес загоєння перелому гомілкової кістки в молодих чоловіків із діабетом 2-го типу Місце публікування : The Ukrainian Biochemical Journal. - 2019. - Т. 91, № 6. - С. 67-78 (Шифр УУ60/2019/91/6) Примітки : Bibliogr. at the end of the art. MeSH-головна: ДИАБЕТ САХАРНЫЙ, ТИП 2 -- DIABETES MELLITUS, TYPE 2 ПЕРЕЛОМЫ КОСТИ -- FRACTURES, BONE МАЛОБЕРЦОВАЯ КОСТЬ -- FIBULA МУЖЧИНЫ -- MEN МОЛОДЫЕ -- YOUNG ADULT ОКСИДАТИВНЫЙ СТРЕСС -- OXIDATIVE STRESS ЦИТОТОКСИЧНОСТЬ ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ -- CYTOTOXICITY, IMMUNOLOGIC АНТИОКСИДАНТЫ -- ANTIOXIDANTS ДИАГРАММЫ -- CHARTS Анотація: Diabetes mellitus is a metabolic disorder that enhances fracture risk and hinders bone formation. The aim of the present study was to evaluate the parameters of oxidative stress, metallothioneins (MTs), metabolic changes and cytotoxicity signs in blood of young men with (DTF group) and without (TF group) type 2 diabetes (T2D) mellitus who had a tibia fracture due to trauma in relation to specific markers of bone formation. The level of reactive oxygen species was determined using a ROS-sensitive fluorescent dye dihydrorhodamine, DNA fragmentation was detected with Hoescht 33342 fluorescent dye and caspase-3 was assessed in terms of acetyl-Asp-Glu-Val-Asp p-nitroanilide. All other studied indices were determined by standard spectrometric methods. Our results revealed the significant effect of T2D on the bone healing. Indeed, the indices variation in the DTF group were significantly deeper as compared to group TF. The bone fracture in both TF and DTF groups had led to a significant decrease in antioxidants activity and/or level and a consistent increase in signs of oxidative damage. The concentration of MTs was also altered by trauma, but ina group-specific manner: an increase was noted in TF patients after trauma while in diabetes group a decrease in MTs was observed. Likewise, glutathione was strongly suppressed (by -64%) in DTF group. Tibia fracture provoked cytotoxicity which was manifested by increasing lactate dehydrogenase (LDH), cholinesterase and caspase-3 activity, the key effector of apoptosis in osteoclasts. The activity of alkaline phosphatase and total calcium increased only in TF group which demonstrated adequate remodelling process. The most prominent indices for groups splitting include ROS concentration, caspase 3, glutathione transferase and LDH activities mostly conjoint to DTF group. In sum, T2D impairs bone healing under condition of severe oxidative stress and cellular thiols depletion which result in an increase in apoptosis and DNA fragmentation. Our findings establish a biochemical link between increased oxidative stress and reduced bone markers and provide a rational for further studies investigating the role of pro- and antioxidants in bone healingЦукровий діабет – метаболічне захворювання, яке супроводжується підвищеним ризиком переломів та порушує процес формування кісткової тканини. Метою нашої роботи було оцінити параметри окисного стресу, вміст металотіонеїнів (МТ), метаболічні зміни та ознаки цитотоксичності в крові молодих чоловіків з переломами великогомілкової кістки хворих на діабет 2-го типу (DTF-група) та які не мали відповідної патології (TF-група) у функціональному взаємозв’язку з показниками формування кісткової тканини. Вміст активних форм оксигену (АФО) визначали за допомогою специфічного флуоресцентного барвника дигідрородаміну, фрагментацію ДНК оцінювали використовуючи флуоресцентний барвник Hoescht 33342, активність каспази-3 вимірювали за допомогою ацетил-Asp-Glu-Val-Asp п-нітроаналіду. Інші показники визначали стандартними спектрометричними методами. Згідно з одержаними результатами діабет 2-го типу істотно впливав на загоєння перелому. Зміни показників в обстежених групи DTF були істотнішими порівняно з групою TF. У пацієнтів TF- та, особливо, DTF-груп перелом кістки зумовлював значне пригнічення активності та/або зменшення рівня антиоксидантів узгоджено зі збільшенням ознак окисного ушкодження. Перелом гомілкової кістки також детермінував групово-специфічні зміни вмісту металотіонеїнів. Зокрема, у пацієнтів групи TF за перелому вміст МТ збільшувався, тоді як діабет спричиняв зменшення показника. Також у групі DTF істотно зменшувався і вміст іншого клітинного тіолу – глутатіону (на -64%). Перелом великогомілкової кістки призводив до прояву ознак цитотоксичності, в тому числі збільшував активність лактатдегідрогенази (ЛДГ), холінестерази та каспази-3 – ключового ефектора апоптозу в остеокластах. Активність лужної фосфатази та вміст кальцію як показників ефективного процесу ремоделювання кісткової тканини зростали лише у TF-групі. До найвагоміших показників для диференціації груп належать концентрація АФО, активність каспази 3, глутатіонтрансферази і ЛДГ, які, в основному, асоціюються з групою DTF. Відтак, діабет 2-го типу порушує процес загоєння кісткової тканини за умов тривалого окисного стресу та виснаження клітинного пулу тіолів, які зумовлюють ініціацію апоптозу та фрагментацію ДНК. Одержані результати відображають функціональний взаємозв’язок між посиленням окисного стресу та пригніченням маркерів ефективного ремоделювання кістки і є підґрунтям для подальших досліджень з вивчення ролі про- та антиоксидантів у загоєнні кісток Дод.точки доступу: Falfushynska, H. I. Horyn, O. I. Poznansky, D. V. Osadchuk, D. V. Savchyn, T. О. Krytskyi, T. І. Merva, L. S. Hrabra, S. Z.