Systemic imbalance of TGF-β isoforms in patients with various manifestations of diabetic retinopathy

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Transforming growth factor-β (TGF-β) is a group of structurally similar multifunctional regulatory proteins that exhibit pleiotropy in various tissues of the body. Considering that TGF-β isoforms show tropism to various cells, and in diabetic retinopathy both a neurodegenerative process and damage to microvessels can be simultaneously realized, we believe that the study of the content of TGF-β1, TGF-β2, and TGF-β3 in patients with various manifestations of diabetic retinopathy (DR) is relevant. The aim of the study was to determine the levels of TGF-β1, TGF-β2, and TGF-β3 in the blood serum in patients with neurodegenerative and vascular manifestations of diabetic retinopathy against the background of type 2 diabetes mellitus. The study involved 80 patients diagnosed with type 2 diabetes mellitus and 30 healthy volunteers. Based on ophthalmoscopy and optical coherence tomography (OCT), patients with type 2 diabetes mellitus were divided into 4 groups: Group 1 (n = 12) – patients without vascular symptoms of fundus DR and without OCT signs of retinal neurodegeneration; Group 2 (n = 28) – patients without vascular symptoms of fundus DR and the presence of OCT signs of retinal neurodegeneration; Group 3 (n = 10) – patients with vascular symptoms of non-proliferative DR and without OCT signs of retinal neurodegeneration; and Group 4 (n = 30) – patients with vascular symptoms of non-proliferative DR and the presence of OCT signs of retinal neurodegeneration. The serum content of TGF-β1 in all groups was within the reference values throughout the study. The serum concentration of TGF-β2 in all groups was higher in comparison with the control group. The content of TGF-β3 in the blood serum of patients with neurodegenerative manifestations of diabetic retinopathy (groups 2 and 4) was significantly lower than the reference values. A more pronounced deficiency was observed in group 4, whose patients had both vascular and neurodegenerative signs of DR. The presented study showed the presence of a systemic imbalance in the levels of TGF-β1, TGF-β2, and TGF-β3 in vascular and neuronal manifestations of diabetic retinopathy. The results obtained confirm the data that changes in the production of cytokines from the TGF-β family in one pathological process can be multidirectional.

About the authors

M. P. Ruchkin

Pacific State Medical University; Primorsky Eye Microsurgery Center

Author for correspondence.
Email: michaelr-n@mail.ru

Assistant Professor, the Department of Ophthalmology and Otorhinolaryngology

Russian Federation, Vladivostok; Vladivostok

E. V. Markelova

Pacific State Medical University

Email: michaelr-n@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Vice-rector for Research Activities, Head of Department of Normal and Pathological Physiology

Russian Federation, Vladivostok

G. A. Fedyashev

Pacific State Medical University; Primorsky Eye Microsurgery Center

Email: michaelr-n@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Ophthalmology and Otorhinolaryngology

Russian Federation, Vladivostok; Vladivostok

References

  1. Дедов И.И., Шестакова М.В., Майоров А.Ю., Мокрышева Н.Г., Андреева Е.Н., Безлепкина О.Б., Петеркова В.А., Артемова Е.В., Бардюгов П.С., Бешлиева Д.Д., Бондаренко О.Н., Бурумкулова Ф.Ф., Викулова О.К., Волеводз Н.Н., Галстян Г.Р., Гомова И.С., Григорян О.Р., Джемилова З.Н., Ибрагимова Л.И., Калашников В.Ю., Кононенко И.В., Кураева Т.Л., Лаптев Д.Н., Липатов Д.В., Мельникова О.Г., Михина М.С., Мичурова М.С., Мотовилин О.Г., Никонова Т.В., Роживанов Р.В., Смирнова О.М., Старостина Е.Г., Суркова Е.В., Сухарева О.Ю., Тиселько А.В., Токмакова А.Ю., Шамхалова М.Ш., Шестакова Е.А., Ярек-Мартынова И.Я., Ярославцева М.В. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом. 11-й выпуск // Сахарный диабет, 2023. Т. 26, № 2S. С. 1-157. [Dedov I.I., Shestakova M.V., Mayorov A.Yu., Mokrysheva N.G., Andreeva E.N., Bezlepkina O.B., Peterkova V.A., Artemova E.V., Bardiugov P.S., Beshlieva D.D., Bondarenko O.N., Burumkulova F.F., Vikulova O.K., Volevodz N.N., Galstyan G.R., Gomova I.S., Grigoryan O.R., Dzhemilova Z.N., Ibragimova L.I., Kalashnikov V.Yu., Kononenko I.V., Kuraeva T.L., Laptev D.N., Lipatov D.V., Melnikova O.G., Mikhina M.S., Michurova M.S., Motovilin O.G., Nikonova T.V., Rozhivanov R.V., Smirnova O.M., Starostina E.G., Surkova E.V., Sukhareva O.Yu., Tiselko A.V., Tokmakova A.Yu., Shamkhalova M. Sh., Shestakova E.A., Jarek-Martynowa I.Ya., Yaroslavceva M.V. Standards of Specialized Diabetes Care. 11th Edition. Sakharnyy diabet = Diabetes Mellitus, 2023, Vol. 26, № 2S, pp. 1-157. (In Russ.)]
  2. Ручкин М.П., Маркелова Е.В., Федяшев Г.А., Ющук В.Н. Роль цитокинов, нейропептидов и матриксных металлопротеиназ в иммунопатогенезе нейродегенерации сетчатки при диабетической ретинопатии // Российский иммунологический журнал, 2022. Т. 25, № 4. С. 515-520. [Ruchkin M.P., Markelova E.V., Fedyashev G.A., Yushchuk V.N. Role of cytokines, neuropeptids and matrix metalloproteinases in the immunopathogenesis of retinal neurodegeneration in diabetic retinopathy. Rossiyskiy immunologicheskiy zhurnal = Russian Journal of Immunology, 2022, Vol. 25, no. 4, pp. 515-520. (In Russ.)] doi: 10.46235/1028-7221-1157-ROC.
  3. Черных Д.В., Горбенко О.М., Шваюк А.П., Обухова О.О., Черных В.В. Трунов А.Н. Трансформирующий фактор роста бета и некоторые цитокины в стекловидном теле пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией // Медицина и образование в Сибири, 2015. № 1. С. 31. [Chernykh D.V., Gorbenko O.M., Shvayuk A.P., Obukhova O.O., Chernykh V.V., Trunov A.N. Transforming beta growth factor and some cytokinea in vitreous body of patients with proliferative diabetic retinipathy. Meditsina i obrazovaniye v Sibiri = Journal of Siberian Medical Sciences, 2015, Vol. 1, p. 31. (In Russ.)]
  4. Chen H., Ho Y., Chou H., Liao E., Tsai Y., Wei Y., Lin L., Lin M., Wang Y., Ko M., Chan H. The role of transforming growth factor-beta in retinal ganglion cells with hyperglycemia and oxidative stress. Int. J. Mol. Sci., 2020, Vol. 21, no. 18, 6482. doi: 10.3390/ijms21186482.
  5. Deuchler S., Schubert R., Singh P., Chedid A., Brui N., Kenikstul N. Vitreous expression of cytokines and growth factors in patients with diabetic retinopathy – An investigation of their expresson based on clinical diabetic retinopathy grade. PLoS One, Vol. 16, no. 5, e02488439. doi: 10.1371/journal.pone.0248439.
  6. Li X., Yu Z., Li H. Yuan Y., Gao X., Kuang H. Retinal microglia polarization in diabetic retinopathy. Vis. Neurosci., 2021, Vol. 38, e006. doi: 10.1017/s0952523821000031.
  7. Pan W., Lin F., Fort P. The innate immune system in diabetic retinopathy. Prog. Retin. Eye Res., 2021, Vol. 84, 100940. doi: 10.1016/j.preteyeres.2021.100940.
  8. Schlecht A., Vallon M., Wagner N., Ergun S., Braunger B. TGFβ-neurutrophin interactions in heart, retina and brain. Biomolecules, 2021, Vol. 11, 1360. doi: 10.3390/biom11091360.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 Ruchkin M.P., Markelova E.V., Fedyashev G.A.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».