Plasma low-molecular-weight DNA in patients with chronic obstructive pulmonary disease


Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To determine plasma extracellular low-molecular-weight DNA (elmwDNA) as an indicator of apoptosis in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) in remission versus healthy donors, patients with chronic non-obstructive bronchitis (CNOB), and their first-degree relatives (FDRs). Subjects and methods. The investigation recruited 110 participants, including 17 healthy donors, 31 patients with COPD, and 20 patients with CNOB in remission, 19 healthy FDRs of patients with COPD, and 23 healthy FDRs of those with SNOB. The plasma levels of elmwDNA were determined in the study participants. Nucleic acids were isolated by phenol/chloroform extraction, precipitated with ethanol, and treated with RNase; elmwDNA was analyzed by electrophoresis. Results. In patients with COPD, the mean level of elmwDNA was 7.8±2.0 ng/ml, which was 3.9 and 3.0 times statistically significantly lower than that in healthy donors and patients with SNOB, respectively; while the level of elmwDNA in the latter did not differ statistically significantly from that in healthy donors. In both the blood relatives of patients with COPD and FDRs of those with SNOB, the mean level of elmwDNA was not significantly different from that in healthy donors. The content of elmwDNA tended to increase in COPD patients aged 60—80 years as compared to those aged 45—59 years; that in both age groups was, however, significantly lower than in healthy donors of the same age. Conclusion. The level of elmwDNA in plasma and, accordingly, apoptosis in the lung are reduced in patients with COPD in remission, whereas that is unchanged in those with SNOB. In patients with COPD, blood elmwDNA release is unrelated to heredity and varies little with age. The determination of elmwDNA is recommended for use in patients with COPD to assess apoptosis.

About the authors

I N Vasilyeva

НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России, Санкт-Петербург; Международный научный центр «Биотехнологии третьего тысячелетия», Университет ИТМО, Санкт-Петербург

V G Bespalov

НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова Минздрава России, Санкт-Петербург; Международный научный центр «Биотехнологии третьего тысячелетия», Университет ИТМО, Санкт-Петербург

References

  1. Adeloye D, Chua S, Lee C, Basquill C, Papana A, Theodoratou E, Nair H, Gasevic D, Sridhar D, Campbell H, Chan KY, Sheikh A, Rudan I;Global Health Epidemiology Reference Group (GHERG) Global and regional estimates of COPD prevalence: Systematic review and meta-analysis. Journal of Global Health. 2015;5(2):020415. doi: 10.7189/jogh.05-020415
  2. Takiguchi Y, Sekine I, Iwasawa S, Kurimoto R, Tatsumi K. Chronic obstructive pulmonary disease as a risk factor for lung cancer. World Journal of Clinical Oncology. 2014;5(4):660-666. doi: 10.5306/wjco.v5.i4.660
  3. Hobbs BD, Hersh CP. Integrative genomics of chronic obstructive pulmonary disease. Biochemical Biophysical Research Communications. 2014;452(2):276-286. doi: 10.1016/j.bbrc. 2014. 07.086.]
  4. Vijayan VK. Chronic obstructive pulmonary disease. Indian Journal of Medical Research. 2013;137(2):251-269.
  5. Жукова О.В., Конышкина Т.М., Кононова С.В. Концепция факторов риска в оценке влияния курения на обострение хронической обструктивной болезни легких. Тер. архив. 2015;3:23-26. doi: 10.17116/terarkh201587323-26
  6. Ивчик Т.В., Кокосов А.Н., Янчина Е.Д., Ходжаянц Н.Е., Разоренов Г.И., Киселева Е.А., Карлова Л.Н. Факторы риска хронической обструктивной болезни легких. Пульмонология. 2003;3:6-15.
  7. Калюжин О.В., Челенкова И.Н., Понежева Ж.Б. Влияние респираторных вирусов на течение хронической обструктивной болезни легких: на пути к оптимизации лечения. Тер. архив. 2015;3:98-104. doi: 10.1711/terarkh201587398-104
  8. Zeng H, Kong X, Peng H, Chen Y, Cai S, Luo H, Chen P. Apoptosis and Bcl-2 family proteins, taken to chronic obstructive pulmonary disease. European Review for Medical and Pharmacological Sciences. 2012;16(6):711-727.
  9. Васильева И.Н., Подгорная О.И., Беспалов В.Г. Нуклеосомная фракция внеклеточной ДНК как показатель апоптоза. Цитология. 2015;57(2):87-94.
  10. Vasilyeva IN, Ivtchik TV, Voznyuk IA. Low-molecular-weight DNA of blood plasma as an indicator of pathological process. In: Gahan PB. Circulating nucleic acids in plasma and serum. Dordrecht, Heidelberg, London, New York: Springer; 2011:165-170. doi:10/1007/978-90-481-9382-0_23
  11. Зинкин В.Н., Васильева И.Н. Биологический маркер экологической безопасности персонала промышленных производств. Экология промышленного производства. 2014;1:15-18.
  12. Vasilyeva I, Bespalov V, Baranova A. Radioprotective combination of α-tocopherol and ascorbic acid promotes apoptosis that is evident by release of low-molecular weight DNA fragments into circulation. International Journal of Radiation Biology. 2015;91(11):872-877. doi: 10.3109/09553002.2015.1087066
  13. Васильева И.Н., Вознюк И.А., Беспалов В.Г. Содержание низкомолекулярной ДНК в плазме крови и цереброспинальной жидкости больных с острым нарушением мозгового кровообращения. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2015;9(2):50-51. doi: 10.17116/jnevro201511592
  14. Васильева И.Н., Беспалов В.Г. Роль внеклеточной ДНК в возникновении и развитии злокачественных опухолей и возможности ее использования в диагностике и лечении онкологических заболеваний. Вопросы онкологии. 2013;59(6):673-681.
  15. Demedts IK, Demoor T, Bracke KR, Joos GF, Brusselle GG. Role of apoptosis in the pathogenesis of COPD and pulmonary emphysema. Respiratory Research. 2006;7(1):53-63. doi: 10.1186/1465-9921-7-53
  16. Plataki M, Tzortzaki E, Rytila P, Demosthenes M, Siafakas NM. Apoptotic mechanisms in the pathogenesis of COPD. International Journal of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 2006;1(2):161-171.
  17. Wielscher M, Vierlinger K, Kegler U, Ziesche R, Gsur A, Weinhausel A. Diagnostic performance of plasma DNA methylation profiles in lung cancer, pulmonary fibrosis and COPD. EBioMedicine. 2015;2:929-936.
  18. Lu B, Chen H, Hong-Guang H. The relationship between apoptosis and aging. Advances in Bioscience and Biotechnology. 2012;3:705-711. doi: 10.4236/abb.2012.326091

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2017 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 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».