Оценка повреждения ДНК методом ДНК-комет у коморбидных пациентов кардиологического и эндокринологического профиля

   Актуальность. Заболеваемость сердечно-сосудистыми заболеваниями и сахарным диабетом 2-го типа растёт по всему миру, общность и взаимосвязь их патогенетических механизмов определяют частое развитие коморбидности, связанной с высокими показателями смертности, инвалидности и более низким качеством жизни. В основе развития наиболее распространённых хронических неинфекционных заболеваний лежит окислительный стресс, в условиях которого возникает повреждение ДНК. В последние два десятилетия активно изучается связь повреждения ДНК с развитием и прогрессированием метаболических нарушений, поражений сердечно-сосудистой системы и возможность использования определения повреждения ДНК в качестве биомаркера.

   Цель. На основании анализа имеющихся на сегодняшний день исследований установить связь возникновения и накопления повреждений ДНК с развитием коморбидной патологии, включающей сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) и сахарный диабет 2 типа (СД2).

   Методы. Проведён анализ российских и зарубежных литературных источников в таких базах данных, как PubMed, Google Scholar, РИНЦ и eLibrary. Было решено рассмотреть исследования, оценивающие связь повреждения ДНК с метаболическим синдромом (МС), СД2 и ССЗ, и на основании полученных результатов сделать выводы о возможном влиянии коморбидности по данным состояниям на структуру ДНК.

   Результаты. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что с развитием и прогрессированием МС и ассоциированных с ним СД2 и ССЗ связано накопление высокого уровня повреждений ДНК. Коморбидным пациентам с ишемической болезнью сердца и гипертонической болезнью важно учитывать возможный генотоксический эффект от назначаемой медикаментозной терапии.

   Заключение. Приведённые в настоящем обзоре исследования демонстрируют сильную корреляцию повреждения ДНК, определённого методом ДНК-комет, с метаболическими нарушениями и маркерами окислительного стресса. Определение повреждения ДНК имеет прогностическое значение для коморбидных пациентов и является ценным биомаркером, способствующим раннему выявлению, лечению сочетанной сердечно-сосудистой и эндокринной патологии.

1. Chandrasekaran P, Weiskirchen R. The Role of Obesity in Type 2 Diabetes Mellitus-An Overview. Int J Mol Sci. 2024 Feb 4;25(3):1882. doi: 10.3390/ijms25031882.

2. Кытикова О.Ю., Антонюк М.В., Кантур Т.А., и др. Распространенность и биомаркеры метаболического синдрома. Ожирение и метаболизм. 2021;18(3):302-312. doi: 10.14341/omet12704.

3. Железнякова А.В., Викулова О.К., Серков А.А., и др. Динамический мониторинг сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с сахарным диабетом по данным обследования в мобильном медицинском центре (Диамодуль) в регионах России. Consilium Medicum. 2020;22 (10):39-44. doi: 10.26442/20751753.2020.10.200323.

4. Калашников В.Ю., Мичурова М.С. Атеросклеротические сердечно-сосудистые заболевания и сахарный диабет 2-го типа. Как учесть все нюансы в выборе терапии? Кардиология. 2021;61(1):78-86. doi: 10.18087/cardio.2021.1.n1148.

5. Драпкина О. М., Концевая А. В., Калинина А. М., и др. Коморбидность пациентов с хроническими неинфекционными заболеваниями в практике врача-терапевта. Евразийское руководство. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2024;23(3):3996. doi: 10.15829/1728-8800-2024-3996. EDN AVZLPJ.

6. Wong ND, Sattar N. Cardiovascular risk in diabetes mellitus: epidemiology, assessment and prevention. Nat Rev Cardiol. 2023 Oct;20(10):685-695. doi: 10.1038/s41569-023-00877-z.

7. Fleming AM, Ding Y, Burrows CJ. Oxidative DNA damage is epigenetic by regulating gene transcription via base excision repair. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Mar 7;114(10):2604-2609. doi: 10.1073/pnas.1619809114.

8. 8. Ray S, Abugable AA, Parker J, et al. A mechanism for oxidative damage repair at gene regulatory elements. Nature. 2022 Sep;609(7929):1038-1047. doi: 10.1038/s41586-022-05217-8.

9. Møller P, Azqueta A, Boutet-Robinet E, et al. Minimum Information for Reporting on the Comet Assay (MIRCA): recommendations for describing comet assay procedures and results. Nat Protoc. 2020 Dec;15(12):3817-3826. doi: 10.1038/s41596-020-0398-1.

10. Collins A, Møller P, Gajski G, et al. Measuring DNA modifications with the comet assay: a compendium of protocols. Nat Protoc. 2023 Mar;18(3):929-989. doi: 10.1038/s41596-022-00754-y.

11. Muruzabal D, Collins A, Azqueta A. The enzyme-modified comet assay: Past, present and future. Food Chem Toxicol. 2021 Jan;147:111865. doi: 10.1016/j.fct.2020.111865.

12. Piché ME, Tchernof A, Després JP. Obesity Phenotypes, Diabetes, and Cardiovascular Diseases. Circ Res. 2020 May 22;126(11):1477-1500. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.120.316101.

13. Demirbag R, Yilmaz R, Gur M, et al. DNA damage in metabolic syndrome and its association with antioxidative and oxidative measurements. Int J Clin Pract. 2006 Oct;60(10):1187-93. doi: 10.1111/j.1742-1241.2006.01042.x.

14. Bukhari SA, Rajoka MI, Nagra SA, Rehman ZU. Plasma homocysteine and DNA damage profiles in normal and obese subjects in the Pakistani population. Mol Biol Rep. 2010 Jan;37(1):289-95. doi: 10.1007/s11033-009-9686-0.

15. Karaman A, Aydın H, Geçkinli B, et al. DNA damage is increased in lymphocytes of patients with metabolic syndrome. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2015 Apr;782:30-5. doi: 10.1016/j.mrgentox.2015.03.009.

16. Milic M, Frustaci A, Del Bufalo A, et al. DNA damage in non-communicable diseases: A clinical and epidemiological perspective. Mutat Res. 2015 Jun;776:118-27. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2014.11.009.

17. Steven S, Frenis K, Oelze M, et al. Vascular Inflammation and Oxidative Stress: Major Triggers for Cardiovascular Disease. Oxid Med Cell Longev. 2019 Jun 23;2019:7092151. doi: 10.1155/2019/7092151.

18. Darenskaya MA, Kolesnikova LI, Kolesnikov SI. Oxidative Stress: Pathogenetic Role in Diabetes Mellitus and Its Complications and Therapeutic Approaches to Correction. Bull Exp Biol Med. 2021 May;171(2):179-189. doi: 10.1007/s10517-021-05191-7.

19. Lodovici M, Giovannelli L, Pitozzi V, et al. Oxidative DNA damage and plasma antioxidant capacity in type 2 diabetic patients with good and poor glycaemic control. Mutat Res. 2008 Feb 1;638(1-2):98-102. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2007.09.002.

20. Palazzo RP, Bagatini PB, Schefer PB, et al. Genomic instability in patients with type 2 diabetes mellitus on hemodialysis. Rev Bras Hematol Hemoter. 2012;34(1):31-5. doi: 10.5581/1516-8484.20120011.

21. Andreassi MG, Barale R, Iozzo P, Picano E. The association of micronucleus frequency with obesity, diabetes and cardiovascular disease. Mutagenesis. 2011 Jan;26(1):77-83. doi: 10.1093/mutage/geq077.

22. Boehm BO, Möller P, Högel J, et al. Lymphocytes of type 2 diabetic women carry a high load of stable chromosomal aberrations: a novel risk factor for disease-related early death. Diabetes. 2008 Nov;57(11):2950-7. doi: 10.2337/db08-0274.

23. Szaflik JP, Rusin P, Zaleska-Zmijewska A, et al. Reactive oxygen species promote localized DNA damage in glaucoma-iris tissues of elderly patients vulnerable to diabetic injury. Mutat Res. 2010 Mar 29;697(1-2):19-23. doi: 10.1016/j.mrgentox.2010.02.003.

24. Shaito A, Aramouni K, Assaf R, et al. Oxidative Stress-Induced Endothelial Dysfunction in Cardiovascular Diseases. Front Biosci (Landmark Ed). 2022 Mar 18;27(3):105. doi: 10.31083/j.fbl2703105.

25. Madamanchi NR, Runge MS. Mitochondrial dysfunction in atherosclerosis. Circ Res. 2007 Mar 2;100(4):460-73. doi: 10.1161/01.RES.0000258450.44413.96.

26. Kliemann M, Prá D, Müller LL, et al. DNA damage in children and adolescents with cardiovascular disease risk factors. An Acad Bras Cienc. 2012 Sep;84(3):833-40. doi: 10.1590/s0001-37652012005000039.

27. Botto N, Masetti S, Petrozzi L, et al. Elevated levels of oxidative DNA damage in patients with coronary artery disease. Coron Artery Dis. 2002 Aug;13(5):269-74. doi: 10.1097/00019501-200208000-00004.

28. Demirbag R, Yilmaz R, Gur M, et al. Lymphocyte DNA damage in patients with acute coronary syndrome and its relationship with severity of acute coronary syndrome. Mutat Res. 2005 Oct 15;578(1-2):298-307. doi: 10.1016/j.mrfmmm.2005.05.005.

29. Rajesh KG, Surekha RH, Mrudula SK, Prasad Y, Sanjib KS, Prathiba N. Oxidative and nitrosative stress in association with DNA damage in coronary heart disease. Singapore Med J. 2011 Apr;52(4):283-8.

30. Møller P, Stopper H, Collins AR. Measurement of DNA damage with the comet assay in high-prevalence diseases: current status and future directions. Mutagenesis. 2020 Feb 13;35(1):5-18. doi: 10.1093/mutage/gez018.

31. Bhat MA, Gandhi G. Assessment of DNA Damage in Leukocytes of Patients With Coronary Artery Disease by Comet Assay. Int Heart J. 2017 Apr 6;58(2):271-274. doi: 10.1536/ihj.16-190.

32. Bhat MA, Gandhi G. Elevated oxidative DNA damage in patients with coronary artery disease and its association with oxidative stress biomarkers. Acta Cardiol. 2019 Apr;74(2):153-160. doi: 10.1080/00015385.2018.1475093.

33. Yildiz A, Gür M, Yilmaz R, et al. Lymphocyte DNA damage and total antioxidant status in patients with white-coat hypertension and sustained hypertension. Turk Kardiyol Dern Ars. 2008 Jun;36(4):231-8.

34. Hazukova R, Rezacova M, Pleskot M, et al. DNA damage and arterial hypertension. A systematic review and meta-analysis. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Czech Repub. 2024 Mar;168(1):15-24. doi: 10.5507/bp.2023.044.

35. Gray K, Kumar S, Figg N, et al. Effects of DNA damage in smooth muscle cells in atherosclerosis. Circ Res. 2015 Feb 27;116(5):816-26. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.304921.