Білкові фактори формування оксидативного статусу за хронічної хвороби нирок : дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії
| dc.contributor.advisor | Кучменко, Олена | |
| dc.contributor.author | Васильченко, Вікторія | |
| dc.date.accessioned | 2023-12-27T20:21:14Z | |
| dc.date.available | 2023-12-27T20:21:14Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description | The dissertation for the scientific degree of Doctor of Philosophy, speciality 091 – Biology. – National University of Kyiv-Mohyla Academy, 2023. The dissertation is devoted to the study of the oxidative status, and features of its changes, in chronic kidney disease. The first stages of chronic kidney disease do not usually have specific symptoms, which makes them difficult to identify and observe. Traditional markers of kidney dysfunction, such as plasma and urine creatinine and urea, can be within the normal physiological range, despite deterioration in renal function and therefore are not sensitive enough. The set of pathological changes in chronic kidney disease can be tentatively divided into three categories: dyslipidemia, proteinuria, and uremia. It is important to note that there is a relationship between all these components and they can influence each other. The change in oxidative status markers during chronic kidney disease has not been characterized and would provide additional information about the interrelationship between components of the pro- and antioxidant systems, and the influence of other factors on them. Deepening the understanding of redox processes and mechanisms of development of chronic kidney disease due to the detection of oxidative status can contribute to improving not only early diagnosis but also monitoring of patients with existing kidney pathologies. This research work aimed to identify key proteins involved in the change of oxidative status in chronic kidney disease. The following methods were used to achieve the goal: analysis and systematization of literary, scientific, methodical and other sources on the researched topic; biochemical research methods; and statistical processing of results and mathematical modelling. Venous blood samples for the study of protein factors of oxidative status were taken from 417 patients (214 women and 203 men, aged – 18-55 years) with chronic kidney disease of stage I-V (glomerulonephritis). All patients without acute concomitant pathologies (n=250) were divided into three groups: 1st group was formed by patients with chronic kidney disease of the III stages (n=53); second group was consisted of patients with chronic kidney disease of III-IV stages (n=25); third group was formed by patients with stage V chronic kidney disease (n=150). The control group consisted of 29 healthy people of the same age with a similar gender ratio. All participants gave informed consent for their participation in the study. The Bioethics Committee approved the research protocol (No. 7 dated 08/30/2016) of the Institute of Nephrology of NAMNU, and the research protocols identical to the dissertation project (No. 6 dated 06/10/2021 and No. 3 dated 19/03/2023) was approved by the Scientific Research Ethics Committee of the National University of Kyiv-Mohyla Academy. Broadly, I have shown that invasive and non-invasive indicators of qualitative and quantitative changes complement traditional markers of kidney diseases and can describe the course of the disease. In addition, I have shown that lipoprotein metabolism disorder coincides with or may precede chronic kidney disease and that lipid peroxidation in chronic kidney disease can precede this disease. Lipid peroxidation is characterized by the formation of reactive aldehydes that react with thiobarbituric acid. Oxidation of proteins in the composition of high and low-density lipoproteins is the cause of development of many vascular pathological conditions. In particular, arterial hypertension, this is a frequent complication of chronic kidney disease and other pathologies, such as diabetes and chronic inflammatory processes. More specifically, my PhD thesis demonstrates new data showing significant increases in activity of the enzymes that induce oxidative stress; myeloperoxidase, and elastase. In addition, there was a significant increase in the quantity of uremic toxins; indoxyl sulfate, oxalic acid, and citrulline and a decrease in the activity of the antioxidant enzyme, paraoxonase-1 from the first stages of chronic kidney disease. For the first time, the ratio between pro- and antioxidant enzymes was calculated and a thorough correlation analysis was performed between potential and traditional markers of chronic kidney disease. My new data provides information on potential markers of chronic kidney disease (citrulline, indoxyl sulphate, paraoxonase-1, myeloperoxidase and elastase). For the first time, the interdependence between them was analysed and demonstrated, which makes it possible to identify non-invasive markers, citrulline and indoxyl sulphate, of the early stages of chronic kidney disease. The data I obtained about the oxidative status confirms the increase in the activity of pro-oxidative enzymes which are associated with the occurrence of oxidative stress in patients. Changes in the oxidative state may precede changes in the concentration of plasma and urine creatinine and urea, as their quantification may be complicated by a poor diet or an increase in body weight. In particular, the content of indoxyl sulfate as a marker of uremia, and citrulline as a marker of proteinuria, in chronic kidney disease have better resolution and a clear unidirectional relationship with the progression of chronic kidney disease. In conclusion, analysis of markers of oxidative status makes it possible to confirm disease progression using non-invasive markers to allow early diagnosis of chronic kidney disease. | en_US |
| dc.description.abstract | Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 091 – Біологія. – Національний університет "Києво-Могилянська академія", 2023. Дисертація присвячена дослідженню оксидативного статусу, особливостей його змін за хронічної хвороби нирок. Перші стадії хронічної хвороби нирок зазвичай не мають специфічних симптомів, тому це ускладнює їхнє визначення та спостереження за ними. Традиційні маркери дисфункції нирок, такі як креатинін та сечовина у плазмі та сечі, можуть знаходитися у межах референтних значень фізіологічного діапазону не зважаючи на погіршення ниркових функцій. Сукупність патологічних змін за хронічної хвороби нирок можна умовно поділити на три категорії: дисліпідемію, протеїнурію, а також уремію. Важливо зазначити, що існує взаємозв’язок між усіма цими компонентами та їхнім впливом один на одного. Зміна маркерів оксидативного статусу за хронічної хвороби нирок є доповнюючою інформацією про складники про- та антиоксидантної систем, їхній взаємозв’язок між собою та вплив на них інших факторів. Поглиблення розуміння окисно-відновних процесів та механізмів розвитку хронічної хвороби нирок завдяки детектуванню оксидативного статусу може сприяти покращенню не лише ранній діагностиці, а й моніторингу пацієнтів з наявними нирковими патологіями. Метою роботи було вивчення білкових факторів формування оксидативного статусу за хронічної хвороби нирок. Для реалізаційї мети застосовувались такі методи: аналіз та систематизація літературних, наукових, методичних та інших джерел з досліджуваної теми; біохімічні методи досліджень; методи статистичної обробки результатів та математичного моделювання. Зразки венозної крові для дослідження білкових факторів оксидативного статусу були взяті у 417 пацієнтів (214 жінки та 203 чоловіка, вік – 18-55 років) із хронічною хворобою нирок I-V стадії (гломерулонефрит). Усі пацієнти без гострих супутніх патологій (n=250) були розподілені на три групи: 1 групу сформували пацієнти з хронічною хворобою нирок І-ІІ стадій (n=53); 2 групу склали пацієнти з хронічною хворобою нирок ІІІ-ІV стадій (n=25); 3 група – це пацієнти з хронічною хворобою нирок V стадії (n=150). Контрольну групу склали 29 здорових осіб того ж віку з аналогічним співвідношенням статей. Усі учасники дали письмову згоду брати участь у дослідженні. Протокол дослідження (№ 7 30.08.2016) був затверджений Комісією з біоетики Інституту нефрології НАМНУ, а також протоколи дослідження тотожні дисертаційному проєкту (№ 6 від 10.06.2021 та №3 від 19.03.2023 року) були затверджені комітетом з етики наукових досліджень Національного університету "Києво-Могилянська академія". Дослідженнями біологічного матеріалу, сироватки та сечі, пацієнтів з хронічною хворобою нирок та умовно здорових донорів, з метою визначення зміни оксидативного статусу, мною було встановлено, що інвазивні та неінвазивні показники якісних та кількісних змін доповнюють традиційні маркери ниркових захворювань з деталізацією їх перебігу. Також було показано, що порушення обміну ліпопротеїнів збігається або може передувати хронічній хворобі нирок. Пероксидне окиснення ліпідів за хронічної хвороби нирок, у свою чергу, може передувати цьому захворюванню та характеризуватися утворенням реактивних альдегідів, які реагують з тіобарбітуровою кислотою. Окиснення білків у складі ліпопротеїнів високої та низької густини є причиною розвитку багатьох патологічних станів, зокрема артеріальної гіпертензії, яка є частим ускладненням хронічної хвороби нирок та інших патологій, таких як цукровий діабет та хронічні запальні процеси. У дослідженні були отримані нові дані про підвищення активності ензимів, які формують оксидативний статус, мієлопероксидази та еластази, які індукують оксидативний стрес. Крім того, спостерігалося значне зростання кількісного вмісту уремічного токсину, індоксил сульфату, оксалової кислоти та вмісту цитруліну одночасно зі зниженням активності антиоксидатного ензиму, параоксонази-1, за хронічної хвороби нирок. Вперше розраховане співвідношення між про- та антиоксидатним ензимами та проведений ґрунтовний кореляційний аналіз між потенційними та традиційними маркерами хвонічної хвороби нирок. Отримані нові дані сприяють деталізації інформації щодо потенційних маркерів хронічної хвороби нирок (цитруліну, індоксил сульфату, параоксонази-1, мієлопреоксидази та еластази). Вперше проаналізовано та продемонстровано співзалежності між ними, що дає можливість виокремити неінвазивні маркери ранніх стадій хронічної хвороби нирок, цитрулін та індоксил сульфат. Отримані нами дані про оксидативний статус підтверджує зростання активності ензимів прооксидантної ланки, як наслідок, виникнення оксидативного стресу у цієї категорії пацієнтів. Зміни оксидативного статусу можуть передувати змінам концентрації креатиніну та сечовини у плазмі та сечі, оскільки їхнє визначення може бути ускладнено відмінним раціоном або збільшенням ваги тіла. Зокрема, вміст індоксил сульфату як маркера уремії та цитруліну як маркера протеїнурії за хронічної хвороби нирок мали більший діапазон значень та чітке їхнє однонаправлене зростання із постадійним прогресуванням хронічної хвороби нирок. Таким чином, аналіз маркерів оксидативного статусу дає змогу стверджувати перспективність застосування неінвазивних маркерів задля раннього діагностування та прогресування хронічної хвороби нирок. | uk_UA |
| dc.identifier.citation | Васильченко В. С. Білкові фактори формування оксидативного статусу за хронічної хвороби нирок : дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії / Васильченко Вікторія Сергіївна ; наук. кер.: Кучменко Олена Борисівна ; Міністерство освіти і науки України, Національний університет "Києво-Могилянська академія". - Київ : [б. в.], 2023. - 184 с. | uk_UA |
| dc.identifier.uri | https://ekmair.ukma.edu.ua/handle/123456789/27614 | |
| dc.language.iso | uk | uk_UA |
| dc.relation.organisation | Міністерство освіти і науки України | uk_UA |
| dc.relation.organisation | Національний університет "Києво-Могилянська академія" | uk_UA |
| dc.status | first published | uk_UA |
| dc.subject | оксидативний стрес | uk_UA |
| dc.subject | нирки | uk_UA |
| dc.subject | хронічна хвороба нирок | uk_UA |
| dc.subject | прооксидантно-антиоксидантний баланс | uk_UA |
| dc.subject | дисбаланс | uk_UA |
| dc.subject | функціональна здатність | uk_UA |
| dc.subject | стабільність | uk_UA |
| dc.subject | окислювальна модифікація білків і ліпідів | uk_UA |
| dc.subject | перекисне окиснення ліпідів | uk_UA |
| dc.subject | стійкість | uk_UA |
| dc.subject | антиоксидантна система | uk_UA |
| dc.subject | цитрулін | uk_UA |
| dc.subject | мієлопероксидаза | uk_UA |
| dc.subject | метод камерних систем | uk_UA |
| dc.subject | математичне моделювання | uk_UA |
| dc.subject | дисертація | uk_UA |
| dc.subject | oxidative stress | en_US |
| dc.subject | kidneys | en_US |
| dc.subject | chronic kidney disease | en_US |
| dc.subject | prooxidantant-ioxidant balance | en_US |
| dc.subject | imbalance | en_US |
| dc.subject | functional capacity | en_US |
| dc.subject | stability | en_US |
| dc.subject | oxidative modification of proteins and lipids | en_US |
| dc.subject | lipid peroxidation | en_US |
| dc.subject | resistance | en_US |
| dc.subject | antioxidant system | en_US |
| dc.subject | citrulline | en_US |
| dc.subject | myeloperoxidase | en_US |
| dc.subject | chamber systems method | en_US |
| dc.subject | mathematical modelling | en_US |
| dc.title | Білкові фактори формування оксидативного статусу за хронічної хвороби нирок : дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії | uk_UA |
| dc.title.alternative | Protein factors of the formation of the oxidative status in chronic kidney disease : Dissertation for obtaining the scientific degree of Doctor of Philosophy | en_US |
| dc.type | Thesis | uk_UA |