Enzymatic profiling of blood plasma and lymphocytes in systemic lupus erythematosus: focus on purine and pyrimidine metabolizing enzymes
Authors: Бедина С.А. , Трофименко А.С. , Мозговая Е.Э. , Зборовская И.А. 
Published: December 2020

Изучение метаболизма пуриновых и пиримидиновых оснований при системной красной волчанке в настоящее время является актуальным направлением, как с позиций фундаментальной науки, так и в аспекте разработки инновационных средств лечения. Не менее важным является и энзимное профилирование, поскольку именно ферменты - перспективные предикторы ответа на терапию и удобные «мишени» для терапевтических воздействий. Цель исследования - описание профиля активности ключевых ферментов пуринового и пиримидинового метаболизма в плазме крови и в лизатах циркулирующих лимфоцитов у больных системной красной волчанкой. Методика. В плазме крови и лизатах лимфоцитов 50 больных системной красной волчанкой определяли активность комплекса из 10 ферментов пуринового и пиримидинового метаболизма. В качестве контроля использовали образцы 30 здоровых лиц. Оценка степени активности проводилась с использованием шкалы индексов ECLAM. Выделение лимфоцитов из венозной периферической крови проводили c помощью метода седиментации в градиенте плотности. Результаты. У больных системной красной волчанкой была установлена зависимость активности ферментов пуринового пиримидинового метаболизма от тяжести заболевания. Прямые корреляционные связи с индексом ECLAM выявлены в плазменной активности пуриннуклеозидфосфорилазы, аденозинкиназы, урацил/тимидиндегидрогеназы, ИМФ-дегидрогеназы, цитидиндезаминазы, тимидинкиназы, дигидрооротатдегидрогеназы, а также у активности аденозинкиназы, ИМФ-дегидрогеназы и тимидинкиназы в лизатах лимфоцитов. Обратные корреляционные связи с индексом ECLAM выявлены для аденозиндезаминазы, тимидинфосфорилазы в плазме и активности пуриннуклеозидфосфорилазы, аденозиндезаминазы, гуанилаткиназы, урацил/тимидиндегидрогеназы, цитидиндезаминазы, тимидинфосфорилазы, дигидрооротатдегидрогеназы в лизатах лимфоцитов. При системной красной волчанке в плазме наиболее информативными оказались показатели минимальной активности пуриннуклеозидфосфорилазы, аденозинкиназы и ИМФ-дегидрогеназы, в лимфоцитах - пуриннуклеозидфосфорилазы, аденозиндезаминазы и аденозинкиназы. Заключение. Изученные энзимные показатели можно использовать в качестве дополнительных маркеров активности системной красной волчанке.

Purine and pyrimidine metabolic pathways are emerging topical areas of research from the perspective of both basic science and development of innovative therapies for systemic lupus erythematosus (SLE). It is particularly important, therefore, to disclose characteristic enzymatic patterns for further prediction of the response to treatment. Objective: to characterize activity patterns of the major enzymes of purine and pyrimidine metabolic pathways in SLE. Methods. Samples were obtained from 50 patients with verified SLE and 30 healthy controls. Disease activity was assessed using the ECLAM scale. Blood lymphocytes were isolated by a standard density gradient centrifugation procedure. Activities of 10 major purine and pyrimidine enzymes were measured in blood plasma and lysed lymphocytes. Results. For different enzyme groups, enzyme activities directly or inversely correlated with SLE severity. Plasma purine nucleoside phosphorylase, adenosine kinase, uracil/thymidine dehydrogenase, IMP dehydrogenase, cytidine deaminase, thymidine kinase, dihydroorotate dehydrogenase, and lymphocyte adenosine kinase, IMP dehydrogenase, and thymidine kinase activities positively correlated with the ECLAM score. Negative correlations with ECLAM score were found for plasma adenosine deaminase and thymidine phosphorylase, and for lymphocyte purine nucleoside phosphorylase, adenosine deaminase, guanylate kinase, uracil/thymidine dehydrogenase, cytidine deaminase, thymidine phosphorylase, and dihydroorotate dehydrogenase. Activities of plasma purine nucleoside phosphorylase, adenosine kinase, IMP dehydrogenase, and lymphocyte purine nucleoside phosphorylase, adenosine deaminase, and adenosine kinase activities had the highest correlations with minimal SLE activity and represented candidate markers for the disease severity. Conclusion. The studied enzymatic patterns can be used as auxiliary markers of SLE activity, with special emphasis on minimal disease activity.