Сytokines as non-hormonal regulators in the pathogenesis of endocrinopathies

封面

如何引用文章

全文:

详细

Cytokines regulate the activity of hypothalamus – pituitary – adrenal hormonal axis, also affecting thyroid gland and ovaries. However, their exact role in pathogenesis of endocrine diseases is still under study. Altered cytokine secretion in autoimmune thyroid diseases and polycystic ovary syndrome is well known. Meanwhile, the main immunological predictors of severe prognosis in endocrinopathies and biomarkers for administration of targeted immunotherapy have not yet been determined. Therefore, our objective was to study the relationships between the cytokines and hormones in pathogenesis of autoimmune and non-autoimmune endocrinopathies, i.e., autoimmune thyroiditis (AIT), Graves’ disease (GD), nodular and multinodular goiter, polycystic ovary syndrome (PCOS).

101 patients with GD and 105 patients with AIT, 110 patients with PCOS were examined; 51 patients with nodular and multinodular euthyroid goiter and 50 healthy individuals; their average age was 34.5±2.9 years old. The study was approved by the Interdisciplinary Ethics Committee of the Pacific State Medical University. Clinical examination included ultrasonography. ELISA technique was applied for determination of thyroid and sex hormones, TSH, autoantibodies to TPO, TSH receptor, cytokines in blood serum, in follicular fluid samples, cell culture media (primary cultures of cumulus cells). Genetic studies were carried out with PCR. Morphological verification was performed by inverted microscopy CKX41 (Olympus) with a phase contrast system, camera AxioCam5 (Carl Zeiss) with software Zen 2, Blue Edition.

IL-6 and TNFα in the blood serum of patients with PCOS were most significantly increased, Sharply decreased IFNγ/IL-10 ratio in blood serum and cumulus cell culture was found in PCOS when compared with controls. Significant changes in the content of thyroid hormones in GD and TSH in AIT have been proven to affect the hyperproduction of pro- and anti-inflammatory cytokines. Before treatrment, the direct or reverse corelations were found between the levels of cytokines and thyroid hormones in GD, and TSH in AIT. Subsequently, upon correction of hormonal disorders, these associations became weaker, or faded away. In patients with nodular and multinodular euthyroid goiter, only the IFNγ level was significantly increased, being twice as high as in the control group.

A significant imbalance in the ratio of Th1/Th2 marker cytokines and their hyperproduction in autoimmune thyroid diseases made it possible to characterize the cellular response system in autoimmune thyroid disorders as highly active and directly associated with thyroid dysfunction, performing its effector function under the impaired immunoregulation. The revealed changes in pro-inflammatory cytokines in polycystic ovary syndrome represent new immunological markers of fertility, which may be a promising target for pathogenetic immunotherapy.

作者简介

Olga Valikova

Pacific State Medical University; Regional Clinical Hospital No. 2, Vladivostok; Cliniсs for Diabetes and Endocrine Diseases, Vladivostok

Email: renalex.99@mail.ru

Junior Research Associate, Pacific State Medical University; Clinical Endocrinologist, Regional Clinical Hospital No. 2; Clinical Endocrinologist, Cliniсs for Diabetes and Endocrine Diseases

俄罗斯联邦, Vladivostok; Vladivostok; Vladivostok

V. Zdor

Pacific State Medical University; Cliniсs for Diabetes and Endocrine Diseases, Vladivostok

Email: renalex.99@mail.ru

PhD, MD (Medicine), Leading Research Associate, Central Research Laboratory, Pacific State Medical University; Clinical Endocrinologist, Cliniсs for Diabetes and Endocrine Diseases

俄罗斯联邦, Vladivostok; Vladivostok

V. Sarychev

Pacific State Medical University; Clinical Hospital “RZhD-Medicine”

编辑信件的主要联系方式.
Email: renalex.99@mail.ru

Postgraduate Student, Department of Normal and Pathological Physiology, Pacific State Medical University; Surgeon, Clinical Hospital “RZhD-Medicine”

俄罗斯联邦, Vladivostok; Vladivostok

Ya. Tikhonov

Pacific State Medical University

Email: renalex.99@mail.ru

Senior Lecturer, Department of Pathological Anatomy, Pacific State Medical University

俄罗斯联邦, Vladivostok

Andrey Boroda

A. Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

Email: renalex.99@mail.ru

PhD (Biology), Senior Research Associate, Deputy Director for Research, A. Zhirmunsky National Scientific Center of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences

俄罗斯联邦, Vladivostok

参考

  1. Antunes T.T., Gagnon A., Bell A., Sorisky A. Thyroid-stimulating hormone stimulates interleukin-6 release from 3T3-L1 adipocytes through a cAMP-protein kinase A pathway. Obes. Res., 2005, Vol. 13, no. 12, pp. 2066-2071.
  2. Chen L., Zhang Z., Huang J., Jin M. Association between rs1800795 polymorphism in the interleukin-6 gene and the risk of polycystic ovary syndrome: A meta-analysis. Medicine (Baltimore), 2018, Vol. 97, no. 29, e11558. doi: 10.1097/MD.0000000000011558.
  3. de Alencar J.B., Alves H.V., Elpidio L.N., Visentainer J.E., Sell A.M. Polymorphisms of cytokine genes and polycystic ovary syndrome: a review. Metab. Syndr. Relat. Disord., 2016, Vol. 14, no. 10, pp. 468-474.
  4. Escobar-Morreale H.F., Carmina E., Dewailly D., Gambineri A., Kelestimur F., Moghetti P., Pugeat M., Qiao J., Wijeyaratne C.N., Witchel S.F., Norman R.J. Epidemiology, diagnosis and management of hirsutism: a consensus statement by the androgen excess and polycystic ovary syndrome society. Hum. Reprod. Update, 2012, Vol. 18, no. 2, pp. 146-170.
  5. Jiang D., Ma S., Jing F., Xu C., Yan F., Wang A., Zhao J. Thyroid-stimulating hormone inhibits adipose triglyceride lipase in 3T3-L1 adipocytes through the PKA pathway. PLoS One, 2015, Vol. 10, no. 1, e0116439. doi: 10.1371/journal.pone.0116439.
  6. Ma S., Jing F., Xu C., Zhou L., Song Y., Yu C., Jiang D., Gao L., Li Y., Guan Q., Zhao J. Thyrotropin and obesity: increased adipose triglyceride content through glycerol-3-phosphate acyltransferase 3. Sci. Rep., 2015, Vol. 5, 7633. doi: 10.1038/srep07633.
  7. Maiorino M.I., Bellastella G., Giugliano D., Esposito K. From inflammation to sexual dysfunctions: a journey through diabetes, obesity, and metabolic syndrome. J. Endocrinol. Invest., 2018, Vol. 41, no. 11, pp. 1249-1258.
  8. Mariotti S., Beck-Peccoz P. Physiology of the hypothalamic-pituitary-thyroid axis. 2021 Apr 20. In: Feingold K.R., Anawalt B., Blackman M.R., Boyce A., Chrousos G., Corpas E., de Herder W.W., Dhatariya K., Dungan K., Hofland J., Kalra S., Kaltsas G., Kapoor N., Koch C., Kopp P., Korbonits M., Kovacs C.S., Kuohung W., Laferrère B., Levy M., McGee E.A., McLachlan R., New M., Purnell J., Sahay R., Shah A.S., Singer F., Sperling M.A., Stratakis C.A., Trence D.L., Wilson D.P., editors. Endotext [Internet]. South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.; 2000. ID: NBK278958.
  9. Mueller S., Kleinau G., Szkudlinski M.W., Jaeschke H., Krause G., Paschke R. The superagonistic activity of bovine thyroid-stimulating hormone (TSH) and the human TR1401 TSH analog is determined by specific amino acids in the hinge region of the human TSH receptor. J. Biol. Chem., 2009, Vol. 284, no. 24, pp. 16317-16324.
  10. Rudnicka E., Suchta K., Grymowicz M., Calik-Ksepka A., Smolarczyk K., Duszewska A.M., Smolarczyk R., Meczekalski B. Chronic low grade inflammation in pathogenesis of PCOS. Int. J. Mol. Sci., 2021, Vol. 22, no. 7, 3789. doi: 10.3390/ijms22073789.
  11. Siemińska L., Wojciechowska C., Walczak K., Borowski A., Marek B., Nowak M., Kajdaniuk D., Foltyn W., Kos-Kudła B. Associations between metabolic syndrome, serum thyrotropin, and thyroid antibodies status in postmenopausal women, and the role of interleukin-6. Endokrynol. Pol., 2015, Vol. 66, no. 5, pp. 394-403.
  12. Walczak K., Sieminska L. Obesity and thyroid axis. Int. J. Environ. Res. Public Health, 2021, Vol. 18, no. 18, 9434. doi: 10.3390/ijerph18189434.
  13. Wang D., Weng Y., Zhang Y., Wang R., Wang T., Zhou J., Shen S., Wang H., Wang Y. Exposure to hyperandrogen drives ovarian dysfunction and fibrosis by activating the NLRP3 inflammasome in mice. Sci. Total Environ., 2020, Vol. 745, 141049. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.141049.
  14. Yang C., He Z., Zhang Q., Lu M., Zhao J., Chen W., Gao L. TSH activates macrophage inflammation by G13- and G15-dependent Pathways. Endocrinology, 2021, Vol. 162, no. 8, bqab077. doi: 10.1210/endocr/bqab077.
  15. Zdor V.V., Geltser B.I., Eliseikina M.G., Markelova E.V., Tikhonov Y.N., Plekhova N.G., Karaulov A.V. Roles of thyroid hormones, mast cells, and inflammatory mediators in the initiation and progression of autoimmune thyroid diseases. Int. Arch. Allergy Immunol., 2020, Vol. 181, no. 9, pp. 715-726.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Figure 1. Ratio of Th1/Th2 marker cytokines in normal conditions and in autoimmune diseases of the thyroid gland (autoimmune thyroiditis, Graves’ disease)

下载 (122KB)

版权所有 © Валикова О., Здор В., Сарычев В., Тихонов Я., Борода А., 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

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».