دراسة نشاط الأرجيناز وعلاقته بوظائف الكبد والكلى للمرضى المصابين بداء السكري من النوع -2 في نينوى

جهة الاتصال: ali.ma@wecistanche.com

رؤى وليد الرمضاني ، حمودة ، زهراء محمد

الملخص

خلفية:أرجيناسيلعب دورًا أساسيًا في داء السكري من النوع 2. هدف الدراسة: هدفت الدراسة إلى تحديد نشاطأرجينازفي مرضى السكري من النوع 2 (DMT2) ودراسة الارتباط بينهماأرجينازالمرضى والمتغيرات التي تم فحصها: شملت الدراسة 201 بالغًا مقسمين إلى مجموعتين: أولئك الذين لديهم DMT2 (136 شخصًا) ومجموعات التحكم (65 شخصًا). كان للدم غير الصائمين تقريرهمأرجينازالنشاط ، الجلوكوز ، الهيموجلوبين السكري (HbA1c) ، ألانين أمينوترانسفيراز (ALT) ، الأسبارتات أمينوترانسفيراز (AST) ، مستويات اليوريا ، والكرياتينين. النتائج: أظهرت النتائج أن مستوىأرجيناززاد النشاط في المرضى الذين يعانون من DMT2 بشكل ملحوظ (p أقل من أو يساوي 0. 0001) مقارنة بمجموعات التحكم ، ولكن لم يكن هناك تمايز مهم في نشاطأرجينازلكل من الجنس والعمر. تم العثور على ارتباط موجب معنوي (P =0. 01) بين الجلوكوز (ص =0. 584) ، HbA1c (ص =0. 454) ، AST (GOT) (ص {{7) }}. 433) ، ALT (GPT) (ص =0. 295) ، ALP (ص =0. 639) ، اليوريا (ص =0. 667) ، والكرياتينين (ص =0. {15}} 658). الخلاصة: في المرضى الذين يعانون من DMT2 ، زيادة نشاطأرجينازيلعب دورًا فعالًا من خلاله له تأثير مباشر على الكبد ووظائف الكلى.

الكلمات الدالة:أرجيناس، داء السكري من النوع 2 ، الجلوكوز ، نسبة HbA1c.

انقر لإيقاف الفوائد الصحية للمسحوق للكلى

1 المقدمة

يعتبر مرض السكري من الأمراض الشائعة التي تؤدي إلى الوفاة في حالة عدم متابعة المرض ، حيث تبين أن مرض السكري في ازدياد ، وفي دراسة سجلت في عام 2017 تأثر حوالي 462 مليون شخص على مستوى العالم. حسب داء السكري من النوع 2 ، والذي يمثل 6.28 بالمائة من سكان العالم (4.4 بالمائة من أولئك الذين تبلغ أعمارهم 15-49 أعوام ، و 15 بالمائة من أولئك الذين تبلغ أعمارهم 50-69 عامًا ، و 22 بالمائة ممن تزيد أعمارهم عن 70 عامًا) [1].

إلى جانب ذلك ، فإن داء السكري له أنواع مختلفة ، وأهمها النوع الأول ، ويسمى سكري الأحداث المعتمد على الأنسولين. النوع الثاني ، والذي يسمى سكري البالغين ، لا يعتمد على الأنسولين [2]. يحفز Arginase (EC 3.5.3.1) التحلل المائي لـ L-arginine إلى L-ornithine وكذلك اليوريا ويحتاج إلى العامل المساعد للتفاعل ، وخاصة Mn plus 2. Arginase هو جزء من دورة اليوريا التي تنظم مستوى L-arginine [3] . Arginase هو أحد الإنزيمات الهامة المشاركة في التمثيل الغذائي وتكوين اليوريا [4،5]. يحتوي Arginase على اثنين من الانزيمات ، الأول موجود في العصارة الخلوية في الكبد ، والذي يلعب دورًا رئيسيًا في دورة اليوريا ، والثاني يقع في الميتوكوندريا في الكبد.الكلىوالبروستاتا [4،6].

إلى جانب ذلك ، وجدت دراسة أن المرضى الذين يعانون من DMT2 لديهم زيادة في نشاط الأرجيناز [7] ، وفي دراسات أخرى أجريت على الفئران المعرضة لمرض السكري ، لديهم زيادة في نشاط الأرجيناز. وجد أيضًا أن المرضى الذين يعانون من DMT2 يعانون من فشل في وظائف الكبد وزيادة في نشاط كل من AST و ALT و ALP [8،9]. علاوة على ذلك ، وجد أيضًا أن مرضى السكري يحصلون على ارتفاع في نسبة الهيموجلوبين السكري ، وخاصة المرضى غير المعالجين ، مقارنة بالمرضى المعالجين والاختلافات في وظائف الكبد. بالإضافة إلى ذلك ، يعاني DMT2 منضعف وظائف الكلىمن خلال مستويات عالية من اليوريا والكرياتينين [10،11،12].

هدفت دراستنا إلى قياس نشاط الأرجيناز في مصل مرضى DMT2 وهي علاقته بالكبد ووظائف الكلى.

2. المواد والأساليب

2.1.الدراسة السكانية:

وأجريت الدراسة على 201 مريض تم تقسيمهم إلى مجموعتين ، الأولى كانت 136 مريضا يعانون من مرض السكري من النوع 2 من كلا الجنسين (78) إناث (58) ذكر ، وتراوحت أعمارهم بين (35-75). وضمت مجموعة الأصحاء 65 شخصا غير مصابين بالسكري وأمراض أخرى من كلا الجنسين (33) اناث (32) ذكر. تراوحت أعمارهم بين (35-68). مرضى السكري الذين يعانون من أمراض أخرى مثل القلب والسرطان ومرض كلويتم استبعادها.

أجريت الدراسة على مرضى السكري الذين يزورون عيادات مركز الوفاء والعيادات الخارجية المرخصة من دائرة صحة نينوى. تم تقسيم المرضى إلى مجموعتين حسب الفئة العمرية ، المجموعة الأولى كانت (35-45) سنة ، والمجموعة الثانية (أكبر من أو تساوي 46).

علاوة على ذلك ، اتبعت لجنة الأخلاقيات في جامعة الموصل (كلية العلوم) ودائرة صحة نينوى بروتوكول الدراسة. تم تزويد جميع المشاركين بنموذج استبيان الموافقة المستنيرة للمشاركة في البحث.

2.2. جمع العينات:

2.2.1. تم الحصول على عينات المصل بسحب 5 مل من الدم الوريدي ، ثم وضعها في أنبوب هلامي وتركه لمدة 15 دقيقة عند درجة حرارة 37Ċ والطرد المركزي 3000xg ، ثم فصل المصل وحفظه عند درجة حرارة -20 Ċ حتى إجراء الفحوصات اللازمة.

2.2.2. تم سحب الدم الكامل 2 مل من الدم الوريدي من مرضى السكري من النوع 2 فقط لإجراء اختبار الهيموجلوبين السكري ووضعها في أنابيب تحتوي على مادة EDTA المضادة للتخثر.

2.3 فحص المتغيرات

2.3.1 تقدير نشاط الأرجيناز تم قياس نشاط الأرجيناز باتباع طريقة معدلة [13]. يمثل نشاط الأرجيناز كمية الإنزيم اللازمة لتحويل الميكرومول من الأرجينين إلى الأورنيثين في الدقيقة.

2.3.2 قياسات الهيموجلوبين السكري

تم قياس الهيموغلوبين السكري باستخدام جهاز ألماني الصنع أثناء الاتصال ، باستخدام مجموعة G المقدمة من الشركة 136-111.

2.3.3 قياس تركيز الجلوكوز تم قياس تركيز الجلوكوز في الدم باستخدام طريقة إنزيمية لونية ، باستخدام مجموعة مُصنعة بواسطة Randox GL364 [13].

2.3.4 قياس أنشطة ALT و AST و ALP. استخدام جهاز التحليل الآلي من نوع Fuji الياباني المنشأ واتباع إرشادات الشركة المصنعة

2.3.5 تم قياس تركيز اليوريا والكرياتينين من اليوريا باستخدام المجموعة التي توفرها شركة biosystems [15] وتم قياس الكرياتينين باستخدام المجموعة التي قدمتها شركة Biolabo [16].

2.4 التحليل الإحصائي

تم إجراء التحليل باستخدام الإصدار 25 من SPSS. تم تحليل البيانات. تم الحصول على متوسط ​​± الانحراف المعياري (SD) ؛ كانت مجموعتان قابلة للمقارنة مع اختبار T مستقل. تم استخدام معامل ارتباط بيرسون لاستكشاف ارتباط نشاط أرجيناز المصل بمتغيرات الدراسة. تم أخذ قيم P 0. 0001 في الاعتبار ذات دلالة إحصائية [17].

3. النتائج والمناقشة

مرض السكري من النوع 2 (DMT2) هو مرض شائع ، والفشل في مراقبته واتخاذ العلاج اللازم يؤدي إلى الوفاة [18 ، 19]. يؤدي DMT2 إلى خلل في وظائف الجسم ، مثل عدم استقرار وظائف الكبد والكلى [20]. ويؤثر بدوره على باقي وظائف الجسم حيث أنه يؤثر على اضطراب إنزيمات مثل الأرجيناز [21،22،23]. لذلك قررنا في هذه الدراسة دراسة فاعلية نشاط الأرجيناز وعلاقته بالمتغيرات المدروسة ومنها الجلوكوز والهيموجلوبين السكري (HbA1c) والألانين أمينوترانسفيراز (ALT) والأسبارتات أمينوترانسفيراز (AST) واليوريا والكرياتينين.

يوضح الجدول 1 خصائص الدراسة السكانية ؛ حيث يبلغ متوسط ​​عمر ± SD لمجموعة التحكم والمرضى الذين يعانون من DMT2 48.3 ± 10.6 سنة و 50.7 ± 10.3 سنة على التوالي ، وأن النسبة المئوية للإناث (57.4 بالمائة) تتأثر بالمرض أكثر من الذكور (42.6 بالمائة). يكون مرتفعًا ويمكن أن يخفضه حقن الأنسولين [24]. يعد تركيز الركيزة المنخفض آلية مهمة أخرى يمكن أن تفسر انخفاض توليد أكسيد النيتريك (NO). تحويل الأرجينين الإنزيمي المتسارع للأرجينين إلى الأورنيثين. يتوافق الأرجيناز مع هذا النوع من أكسيد النيتروجين ، ويتم تقليل خصائص توسعات الأوعية NOS. [24 ، 26].

كما تمت دراسة بعض العوامل التي تؤثر على نشاط الأرجيناز ، بما في ذلك الجنس والعمر في المرضى والمجموعة الضابطة. يوضح الجدول (2) والشكل 1 أن عامل الجنس لا يؤثر على نشاط إنزيم الأرجيناز في المرضى والمجموعة الضابطة. كان نشاط الأرجيناز أعلى عند الذكور منه عند الإناث في كل من مجموعة المرضى والمجموعة الضابطة ، ولكن لا توجد فروق ذات دلالة إحصائية ، ولم يكن هناك تأثير لعامل العمر على نشاط الأرجيناز في المرضى والمجموعة الضابطة. ومع ذلك ، فإن نشاط الأرجيناز يزداد مع تقدم العمر ولكن دون اختلاف كبير.

يقارن الجدول (3) المتغيرات المدروسة ، بما في ذلك الجلوكوز ، والهيموجلوبين السكري ، ووظائف الكبد والكلى في مرضى DMT2 ومقارنتها مع الضوابط. زيادة كبيرة مقارنة مع مجموعة التحكم. زيادة ملحوظة (p أقل من أو يساوي 0. 0001) في تركيز الجلوكوز للمرضى مقارنة بمجموعة التحكم يتفق مع (Kashyap et al .2008) [24]. كما أن زيادة نسبة HbA1c توافق مع (شطناوي وآخرون. 2017) [24،26،27].

أظهرت الدراسات أن هناك زيادة ملحوظة (p أقل من أو يساوي 0. 0001) في AST و ALT و ALP في المرضى الذين يعانون من DMT2 مقارنة بمجموعة التحكم ، وهذا يتفق مع [28،29 ]. هذه الدراسة قابلة للمقارنة بدراسة أجراها سلمان وآخرون [29] والدراستان الإضافيتان اللتان أجراهما إدريس [30] ، الذين أبلغوا عن ارتفاع واضح في ALT و AST. ني وآخرون. كما أجرى هتت دراسة على مرضى السكري في ماليزيا ، وأظهرت الدراسة أن هؤلاء المرضى خضعوا لاختبارات وظائف الكبد التي كانت غير طبيعية [31]. لتكملة وانغ وآخرون. قد أجروا دراسة قاموا فيها بفحص مرضى DMT2 والسيطرة عليها. اكتشف بحثهم أن ALT كان مرتبطًا بشكل كبير بزيادة خطر الإصابة بمرض السكري من النوع 2 في الصينيين [32]. اكتشفت هذه الدراسة أن ALT كان مرتبطًا بشكل كبير بزيادة خطر الإصابة بـ DMT2 لدى الأفراد الصينيين. يمكن أن يُعزى حدوث هذه الإنزيمات إلى التأثير السام للكبد ، وقد تؤدي مقاومة الأنسولين الشديدة (المقاسة كمقاومة الأنسولين أو HbA1c) إلى مستويات أعلى من الأحماض الدهنية (أي الأحماض الدهنية الحرة) في الكبد [28 ، 33]. قد يكون هذا التراكم ناتجًا عن اضطراب غشاء الخلية ، وخلل في الميتوكوندريا ، وزيادة إنتاج المواد مثل الترانساميناز ، والأحماض الدهنية ، والمستقلبات السامة. قد تسبب هذه الاضطرابات أيضًا خللًا في الميتوكوندريا ، والإجهاد التأكسدي ، وارتفاع في السيتوكينات المؤيدة للالتهابات [34،29].

أظهرت النتائج أيضًا في الجدول 3 تأثير نشاط الأرجيناز على وظائف الكلى ، والتي تضمنت اليوريا والكرياتينين ، حيث أظهرت النتائج زيادة معنوية (p أقل من أو يساوي 0. 0001) لكل من اليوريا ، الكرياتينين في مرضى DMT2 مقارنة بمجموعة التحكم ، وهذا يتفق مع الدراسات الأخرى [35،36،37،38].

وفقًا لهذه الدراسة ، تشير التركيزات العالية من اليوريا والكرياتينين في دم مرضى السكري إلى مرض ما قبل الكلى [36]. في عام 2017 ، أجرى عبد الرحمن الدخيل دراسة في السعودية كشفت عن مقارنة [39]. كان للعراق أعلى معدل لانتشار اعتلال الكلية السكري بين الدول العربية ، في حين أن الإمارات العربية المتحدة لديها أدنى نسبة انتشار في البحرين [39].

ارتباط نشاط الأرجيناز بدراسة المتغيراتيوضح الجدول 4 والشكل 2 أن الارتباط بين نشاط الأرجيناز قد تمت دراسته مع المتغيرات ، والتي تضمنت الجلوكوز ونسبة HbAc و AST و ALT و ALP واليوريا والكرياتينين

1. أظهر ارتباط نشاط الأرجيناز بنتائج الجلوكوز في الجدول (4) والشكل (2،1) أن هناك علاقة موجبة بين نشاط الأرجيناز وتركيز الجلوكوز في الدم. هذه النتيجة تتفق مع [40]. بينما لا تتفق دراستنا مع شطناوي ومومني 2017. حيث وجدوا أن مستويات الأرجيناز لا تظهر أي علاقة معنوية بتركيز السكر في الدم [25].

2- ارتباط أرجيناز و HbA1cأظهرت النتائج في الجدول (4) والشكل (2 ، 2) أن هناك علاقة إيجابية بين نشاط الأرجيناز و HbA1c. وهذا يتفق مع دراسة سابقة [25]. وجد ذلك ارتباطًا إيجابيًا بين نشاط الأرجيناز و HbA1c لأن التعرض المزمن لمستويات عالية من الجلوكوز ضروري لزيادة نشاط الأرجيناز.

3- ارتباط أرجيناز ووظائف الكبدأظهرت النتائج في الجدول (4) والشكل (2.3) و (2.4) و (2.5) زيادة معنوية وارتباط إيجابي بين نشاط الأرجيناز ووظيفة الكبد لدى مرضى DMT2 مقارنة بمجموعة التحكم AST و ALT و ALP. تتوافق هذه النتيجة مع دراسة وجدت أن نتائج اختبارات وظائف الكبد لمرضى DMT2 كانت أعلى بكثير مقارنة بمجموعة التحكم [41].

يرجع الارتباط الإيجابي لنشاط الأرجيناز مع هذه الإنزيمات إلى التأثير السام للكبد بسبب الأحماض الدهنية التي تتشكل بكميات زائدة على خلايا الكبد نتيجة لمقاومة الأنسولين [33].

3- ارتباط الأرجيناز بوظيفة الكلى واليوريا والكرياتينينأظهرت النتائج في الجدول (4) والشكل (2.6) ، (2.7) علاقة ارتباط موجبة معنوية بين نشاط الأرجيناز ووظائف الكلى في مرضى DMT2. وجدت دراسة أن هناك اتفاقًا مع [42]. كشفت نتائج هذه الدراسة أيضًا أن مستويات السكر في الدم سيئة التنظيم يمكن أن تؤدي إلى ارتفاع مستويات الجلوكوز ومستويات اليوريا في الدم ، مما يزيد من خطر الإصابة باعتلال الكلية. يتماشى هذا مع نتائج دراسة سابقة ، والتي أظهرت أن السبب الأكثر شيوعًا لزيادة إصابة الكلى هو ارتفاع السكر في الدم [36].

الاستنتاجات

يؤثر زيادة نشاط الأرجيناز في مرضى DMT2 بشكل مباشر على وظائف الكبد والكلى. إلى جانب ذلك ، تتزامن الاضطرابات في وظائف الكبد والكلى بشكل عام مع مرض السكري DMT2 في محافظة نينوى. لذلك ، فإن فحص خلل وظائف الكبد والكلى لدى مرضى السكري مطلوب لمنع المزيد من المضاعفات المرتبطة به في الكبد والكلى.

شكر وتقدير

أتقدم بالشكر والتقدير لعمادة كليتي (كلية العلوم) وقسمي (الكيمياء). وكذلك دائرة صحة نينوى لتسهيل إجراء هذه الدراسة البحثية.

التمويللم تحصل هذه الدراسة على تمويل خارجي.

مراجع

[1] Khan، MAB، Hashim، MJ، King، JK، Govender، RD، Mustafa، H.، & Al Kaabi، J. (2020). وبائيات مرض السكري من النوع 2 - العبء العالمي للمرض والاتجاهات المتوقعة. مجلة علم الأوبئة والصحة العالمية ، 10 (1) ، 107 (ملخص).

[2] بيترسمان ، إيه ، مولر وايلاند ، دي ، مولر ، يو إيه ، لاندجراف ، آر ، ناوك ، إم ، فريكمان ، جي ، شلايشر ، إي (2019). تعريف وتصنيف وتشخيص داء السكري. علم الغدد الصماء والسكري التجريبي والسريري ، 127 (S 01) ، S 1- S7.

[3] Lobos، M.، Figueroa، M.، Martinez-Oyanedel، J.، López، V.، de los Angeles Garcia-Robles، M.، Tarifeno Saldivia، E.، Uribe، E. (2020). رؤى حول مشاركة Glu256 و Asp204 في هيكل القلة والتأثيرات التعاونية لأرجيناز الإنسان من النوع الأول. مجلة البيولوجيا الإنشائية، 211 (2)، 107533.

[4] Cederbaum، SD، Yu، H.، Grody، WW، Kern، RM، Yoo، P.، & Iyer، RK (2004). Arginases الأول والثاني: هل تتداخل وظائفهما؟ الوراثة الجزيئية والتمثيل الغذائي، 81 ، 38-44.

[5] Haines، RJ، Pendleton، LC، & Eichler، DC (2011). سينسيز أرجينينوساكسينات: في مركز استقلاب أرجينين.

[6] Sin، YY، Baron، G.، Schulze، A.، & Funk، CD (2015). نقص Arginase - 1. مجلة الطب الجزيئي ، 93 (12) ، 1287- 1296.

[7] Mahdi، A.، Tengbom، J.، Alvarsson، M.، Wernly، B.، Zhou، Z.، & Pernow، J. (2020). يتسبب بيروكسينيتريت خلايا الدم الحمراء في حدوث خلل وظيفي في البطانة في داء السكري من النوع 2 عن طريق الأرجيناز. الخلايا ، 9 (7) ، 1712.

[8] Baquer، NZ، Kumar، P.، Taha، A.، Kale، R.، Cowsik، S.، & McLean، P. (2011). التأثير الأيضي والجزيئي لـ Trigonella foenumgraecum (الحلبة) والمعادن النزرة في أنسجة السكري التجريبية. مجلة العلوم الحيوية ، 36 (2) ، 383-396.

[9] Kisacam، MA، Kocamuftuoglu، GO، Ufat، H.، & Ozan، ST (2020). تقييم حالة الأكسدة في المرحلة المبكرة في مرض السكري الناجم عن الستربتوزوتوسين في الفئران. أرشيفات علم وظائف الأعضاء والكيمياء الحيوية ، 1-5.

[10] Nkontchou، G.، Cosson، E.، Aout، M.، Mahmoudi، A.، Bourcier، V.، Charif، I.،. . . ترينتشيت ، ج. (2011). تأثير الميتفورمين على تشخيص تليف الكبد الناجم عن التهاب الكبد الفيروسي C في مرضى السكري. مجلة علم الغدد الصماء والتمثيل الغذائي ، 96 (8) ، 2601-2608.

[11] بلوسكر ، جي. إل (2012). داباجليفلوزين. المخدرات ، 72 (17) ، 2289-2312.