Changes in Paraoxonase 1 activity and concentration of conjugated dienes in connection with number of metabolic syndrome components

English version České info

Cíl studie:
Paraoxonasa 1 (PON1) je antioxidační enzym s širokým spektrem fyziologických úloh – jednou z důležitých funkcí PON1 je její schopnost inhibovat LDL-lipidovou peroxidaci a inaktivovat oxidované fosfolipidy. Cílem této studie bylo sledovat aktivitu PON1 a hladinu konjugovaných dienů v precipitovaných LDL částicích (CD/LDL) u subjektů s různým počtem splněných kritérií metabolického syndromu (MetS).

Typ studie:
Observační.

Název a sídlo pracoviště:
IV. Interní klinika 1. Lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze.

Materiál a metody:
Do studie bylo celkem zařazeno 254 subjektů (188 žen/166 mužů) rozdělených do šesti skupin, a to podle počtu splněných kritérií (podle počtu přítomných komponent) metabolického syndromu. Všechny skupiny byly spárovány na základě věku. Hlavními sledovanými parametry byla aktivita PON1 a koncentrace CD/LDL. Měření obou těchto parametrů bylo prováděno spektrofotometrickými metodami.

Výsledky:
Pacienti, kteří splňovali všech pět kritérií MetS měli signifikantně snížené aktivity PON1 ve srovnání se skupinami pacientů s žádným až třemi parametry MetS (p < 0.05). Hladina CD/LDL byla naopak u pacientů, kteří splňovali čtyři nebo všech pět kritérií MetS signifikantně zvýšena ve srovnání s ostatními skupinami (p < 0.001).

Závěr:
Naše studie ukázala, že aktivita PON1 je ve značné míře ovlivňována koncentrací HDL-C a apoA1 a dále, že aktivity PON1 jsou snížené a naopak hladiny CD/LDL zvýšené hlavně u pacientů, kteří splňují všech pět kritérií metabolického syndromu.

Klíčová slova:
paraoxonasa 1, konjugované dieny, komponenty metabolického syndromu.

Autoři: B. Staňková; L. Vávrová; J. Rychlíková; A. Žák
Působiště autorů: th Department of Internal Medicine, 1st Faculty of Medicine, Charles University and General University Hospital Prague ⁴
Vyšlo v časopise: Klin. Biochem. Metab., 24, 2016, No. 2, p. 88-93

Souhrn

Typ studie:
Observační.

Název a sídlo pracoviště:
IV. Interní klinika 1. Lékařské fakulty Univerzity Karlovy a Všeobecné fakultní nemocnice v Praze.

Klíčová slova:
paraoxonasa 1, konjugované dieny, komponenty metabolického syndromu.

Zdroje

1. Flekač, M., Škrha, J., Novotný, Z. Faktory ovlivňující aktivitu a koncentraci antioxidačního enzymu paraoxonáza 1. Klin. Biochem. Metab., 2006, 14(35), p. 33-39.

2. Sorenson, R. C., Bisgaier, C. L., Aviram, M., Hsu, C., Billecke, S., La Du, B. N. Human serum paraoxonase/arylesterase’s retained hydrophobic N-terminal leader sequence associates with HDLs by binding phospholipids: apolipoprotein A-I stabilizes activity. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 1999, 19, p. 2214-25.

3. Davies, H. G., Richter, R. J., Keifer, M., Broomfield, C. A., Sowalla, J. and Furlong, C. E. The effect of the human serum paraoxonase polymorphism is reversed with diazoxon, soman and sarin. Nat. Genet., 1996, 14, p. 334–336.

4. Aviram, M., Billecke, S., Sorenson, R. et al. Paraoxonase active site required for protection against LDL oxidation involves its free sulfhydryl group and is different from that required for its arylesterase/paraoxonase activities: selective action of human paraoxonase allozymes Q and R. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 1998a, 18(10), p. 1617-24.

5. Billecke, S., Draganov, D., Counsell, R. et al. Human serum paraoxonase (PON1) isozymes Q and R hydrolyze lactones and cyclic carbonate esters. Drug Metab. Dispos., 2000, 28, p. 1335–1342.

6. Rajkovic, M.G., Rumora, L., Barisic, K. The parao-xonase 1, 2 and 3 in humans. Biochem. Med. (Zagreb), 2011, 21(2), p. 122-30.

7. Jakubowski, H. Calcium-dependent human serum homocysteine thiolactone hydrolase. A protective mechanism against protein N-homocysteinylation. J. Biol. Chem., 2000, 275, p. 3957–3962.

8. Mackness, M. I., Arrol, S., Durrington, P. N. Paraoxonase prevents accumulation of lipoperoxides in low-density lipoprotein. FEBS Lett., 1991, 286, p. 152–154.

9. Mackness, M. I., Arrol, S., Abbot, C., Durrington, P. N. Protection of low-density lipoprotein against oxidative modification by high-density lipoprotein associated paraoxonase. Atherosclerosis, 1993, 104, p. 129–135.

10. Aviram, M., Rosenblat, M., Bisgaier, C. L., Newton, R. S., Primo-Parmo, S. L., La Du, B. N. Paraoxonase inhibits high-density lipoprotein oxidation and preserves its functions. A possible peroxidative role for parao-xonase. J. Clin. Invest., 1998b, 101, p. 1581–90.

11. Précourt, L. P., Amre, D., Denis, M. C. et al. The three-gene paraoxonase family: physiologic roles, acti-ons and regulation. Atherosclerosis, 2011, 214(1), p. 20-36.

12. Güzel, S., Seven, A., Satman. I, Burçak, G. Comparison of oxidative stress indicators in plasma of recent-onset and long-term type 1 diabetic patients. J. Toxicol. Environ. Health A, 2000, 59, p. 7-14.

13. Alberti, K.G., Zimmet, P., Shaw, J. The metabolic syndrome-a new worldwide definition. Lancet, 2005, 366, p. 1059-1062.

14. Eckerson, H. W., Wyte, C. M., La Du, B. N. The human serum paraoxonase/arylesterase polymorphism. Am. J. Hum. Genet., 1983, 35, p. 1126-1138.

15. Kodydková, J., Vávrová, L., Zeman, M. et al. Antioxidative enzymes and increased oxidative stress in depressive women. Clin. Biochem., 2009, 42, p. 1368-74.

16. Ahotupa, M., Ruutu, M., Mantyla, E. Simple methods of quantifying oxidation products and antioxidant potential of low density lipoproteins. Clin. Biochem.,1996, 29, p. 139-144.

17. Wieland. H., Seidel, D. A. Simple specific method for precipitation of low density lipoproteins. J. Lipid Res., 1983, 24, p. 904-909.

18. Vogeser, M., König, D., Frey, I., Predel, H. G., Parhofer, K. G., Berg, A. Fasting serum insulin and the homeostasis model of insulin resistance (HOMA-IR) in the monitoring of lifestyle interventions in obese persons. Clin. Biochem., 2007, 40, p. 964-8.

19. Vavrova, L., Kodydkova, J., Zeman, M. et al. Altered Activities of Antioxidant Enzymes in Patients with Metabolic Syndrome. Obesity Facts, 2013, 6(1), p. 39-47.

20. Hashemi, M., Kordi-Tamandani, D. M., Sharifi, N. et al. Serum paraoxonase and arylesterase activities in metabolic syndrome in Zahedan, southeast Iran. Eur. J. Endocrinol., 2011 164(2), p. 219-22.

21. Kappelle, P. J., Bijzet, J., Hazenberg, B. P., Dullaart, R. P. Lower serum paraoxonase-1 activity is related to higher serum amyloid a levels in metabolic syndrome. Arch. Med. Res., 2011, 42(3), p. 219-25.

22. Martinelli, N., Micaglio, R., Consoli, L. et al. Low le-vels of serum paraoxonase activities are characteristic of metabolic syndrome and may influence the metabolic-syndrome-related risk of coronary artery disease. Exp. Diabetes Res., 2012, Dostupný z www:

23. Tabur, S., Torun, A. N., Sabuncu, T., Turan, M. N., Celik, H., Ocak, A. R., Aksoy, N. Non-diabetic metabolic syndrome and obesity do not affect serum parao-xonase and arylesterase activities but do affect oxidative stress and inflammation. Eur. J. Endocrinol., 2010, 162, p. 535–541.

24. Yilmaz, H., Sayar, N., Yilmaz, M. et al. Serum paraoxonase 1 activity in women with metabolic syndrome. Kardiol. Pol., 2010, 68(11), p. 1219-24.

25. Lagos, K. G., Filippatos, T. D., Tsimihodimos, V. et al. Alterations in the high density lipoprotein phenotype and HDL-associated enzymes in subjects with metabolic syndrome. Lipids, 2009, 44(1), p. 9-16.

26. Aviram, M., Rosenblat, M., Billecke, S. et al. Human serum paraoxonase (PON 1) is inactivated by oxidized low density lipoprotein and preserved by antioxidants. Free Radic. Biol. Med., 1999, 26, p. 892–904.

27. Hedrick, C. C., Thorpe, S. R., Fu, M. X. et al. Glycation impairs high-density lipoprotein function. Diabetologia 2000, 43: 312–320.

28. Deakin, S. P., James, R. W. Genetic and environmental factors modulating serum concentrations and activities of the antioxidant enzyme paraoxonase-1. Clin. Sci. (Lond.), 2004, 107(5), p. 435-47.