Effect of activated glycyrrhizic acid on epithelial cell lipidome in HPV-associated cervical lesions: A prospective cohort study

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To determine the change of lipid levels in the cervical epithelial cells during the treatment of chronic cervicitis and low-grade squamous intraepithelial lesions (LSIL) with 0.1% activated glycyrrhizic acid.

Materials and methods. The prospective cohort study included 40 patients with chronic cervicitis and 40 patients with LSIL. Cytological evaluation of cervical smears was performed according to the Bethesda system (2014). All patients received Epigen Intim Spray for 18 months. Amplification of type-specific DNA fragments of human papillomavirus (HPV) and human DNA (sampling control – SC) was done using a kit of reagents to detect, type, and quantitatively determine 21 HPV types by Quantum-21 HPV PCR. Lipid extract of a cervical epithelial scraping taken before and after therapy was analyzed by high-performance liquid chromatography with tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS). Lipids were identified using the Lipid Match R-script and by characteristic MS/MS. Correlation analysis of the lipidome of cervicovaginal fluid and SC was performed using the Spearman test, and the Mann-Whitney test was used to compare lipid levels at the two time points.

Results. During the treatment of chronic cervicitis, the levels of CL lipids 16:0_16:1_18:1_18:1, HexCer-NDS d20:0/26:0, PC 16: 0_18: 1 and 16: 0_20:4 were decreasing; during the treatment of LSIL, the levels of ceramides and glucosylceramides were decreasing. Chronic cervicitis is characterized by a positive correlation of SC smear with cardiolipins, glucosylceramides, and epithelial lipids with an ether bond; LSIL showed a negative correlation with phosphatidylcholines and phosphatidylethanolamines with an ether bond.

Conclusion. As a result of treatment with activated glycyrrhizic acid, the lipid spectrum of epithelial cells significantly changed, depending on the type of lesion. It is also necessary to consider SC scrapings in further studies of epithelial cell lipidome and the type of HPV-associated lesions that affects the adjustments.

About the authors

Alisa O. Tokareva

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Author for correspondence.
Email: alisa.tokareva@phystech.edu
ORCID iD: 0000-0001-5918-9045

Cand. Sci. (Phys.-Math.)

Russian Federation, Moscow

Leyla K. Ramazanova

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: ileyla0201@gmail.com

Graduate Student

Russian Federation, Moscow

Elmira R. Dovletkhanova

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: e_dovletkhanova@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0003-2835-6685

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Leyla E. Alieva

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: leylaalieva@mail.ru

Student

Russian Federation, Moscow

Polina L. Sheshko

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: Dr.sheshko@gmail.com

Department Head

Russian Federation, Moscow

Evgenii N. Kukaev

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology; Semenov Research Center of Chemical Physics

Email: e_kukaev@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0002-8397-3574

Cand. Sci. (Phys.-Math.)

Russian Federation, Moscow; Moscow

Niso M. Nazarova

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: n_nazarova@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-9499-7654

D. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Natalia L. Starodubtseva

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: n_starodubtseva@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0001-6650-5915

Cand. Sci. (Biol.), Assoc. Prof.

Russian Federation, Moscow

Vitaly V. Chagovets

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: v_chagovets@oparina4.ru

Cand. Sci. (Phys.-Math.)

Russian Federation, Moscow

Vladimir E. Frankevich

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: v_frankevich@oparina4.ru

Cand. Sci. (Phys.-Math.)

Russian Federation, Moscow

Vera N. Prilepskaya

Kulakov National Medical Research Center for Obstetrics, Gynecology and Perinatology

Email: v_prilepskaya@oparina4.ru
ORCID iD: 0000-0003-3993-7629

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Moscow

References

  1. Роговская С.И. Папилломавирусная инфекция у женщин и патология шейки матки: В помощь практикующему врачу. Изд. 2-е, испр. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014 [Rogovskaya SI. Papillomavirusnaya infekciya u zhenshchin i patologiya shejki matki: V pomoshch' praktikuyushchemu vrachu. Izd. 2-e, ispr. i dop. Moscow: GEOTAR-Media, 2014 (in Russian)].
  2. Gong G, Xiang L, Yuan L, et al. Protective effect of glycyrrhizin, a direct HMGB1 inhibitor, on focal cerebral ischemia/reperfusion-induced inflammation, oxidative stress, and apoptosis in rats. PLoS One. 2014;9(3):e89450. doi: 10.1371/journal.pone.0089450
  3. Gu XJ, Xu J, Ma BY, et al. Effect of glycyrrhizin on traumatic brain injury in rats and its mechanism. Chinese J Traumatol. 2014;17(1):1-7.
  4. Hou S, Zheng F, Li Y, et al The protective effect of glycyrrhizic acid on renal tubular epithelial cell injury induced by high glucose. Int J Mol Sci. 2014;15(9):15026-43. doi: 10.3390/ijms150915026
  5. Farooqui A, Khan F, Khan I, Ansari IA. Glycyrrhizin induces reactive oxygen species-dependent apoptosis and cell cycle arrest at G0/G1 in HPV18+ human cervical cancer HeLa cell line. Biomed Pharmacother. 2018;97:752-64. doi: 10.1016/j.biopha.2017.10.147
  6. Valencia MH, Pacheco AC, Quijano TH, et al. Clinical Response to Glycyrrhizinic Acid in Genital Infection Due to Human Papillomavirus and Low-Grade Squamous Intraepithelial Lesion. Clin Pract. 2011;1(4):e93. doi: 10.4081/cp.2011.e93
  7. Murphy DJ. The biogenesis and functions of lipid bodies in animals, plants and microorganisms. Prog Lipid Res. 2001;40(5):325-438. doi: 10.1016/s0163-7827(01)00013-3
  8. Shevchenko A, Simons K. Lipidomics: coming to grips with lipid diversity. Nat Rev Mol Cell Biol. 2010;11(8):593-8. doi: 10.1038/nrm2934
  9. Tokareva A, Chagovets V, Attoeva D, et al. Non-Invasive Differential Diagnosis of Cervical Neoplastic Lesions by the Lipid Profile Analysis of Cervical Scrapings. Metabolites. 2022;12(9):883. doi: 10.3390/metabo12090883
  10. Starodubtseva NL, Chagovets VV, Nekrasova ME, et al. Shotgun Lipidomics for Differential Diagnosis of HPV-Associated Cervix Transformation. Metabolites. 2022;12(6):503. doi: 10.3390/metabo12060503
  11. Koelmel JP, Kroeger NM, Ulmer CZ, et al. LipidMatch: An automated workflow for rule-based lipid identification using untargeted high-resolution tandem mass spectrometry data. BMC Bioinformatics. 2017;18(1):331. doi: 10.1186/s12859-017-1744-3
  12. Roy N, Ghosh S, Juin SK, et al. Immunomodulator mediated changes in plasma membrane calcium ATPase in controlling visceral leishmaniasis. Exp Parasitol. 2020;217:107948. doi: 10.1016/j.exppara.2020.107948
  13. Hannun YA, Obeid LM. Principles of bioactive lipid signalling: Lessons from sphingolipids. Nat Rev Mol Cell Biol. 2008;9(2):139-50. doi: 10.1038/nrm2329
  14. Reza S, Ugorski M, Suchański J. Glucosylceramide and galactosylceramide, small glycosphingolipids with significant impact on health and disease. Glycobiology. 2021;31(11):1416-34. doi: 10.1093/glycob/cwab046
  15. Peterson B, Stovall K, Monian P, et al. Alterations in phospholipid and fatty acid lipid profiles in primary neocortical cells during oxidant-induced cell injury. Chem Biol Interact. 2008;174(3):163-76. doi: 10.1016/j.cbi.2008.05.028
  16. Olszowski T, Gutowska I, Baranowska-Bosiacka I, et al. Cadmium alters the concentration of fatty acids in THP-1 macrophages. Biol Trace Elem Res. 2018;182(1):29-36. doi: 10.1007/s12011-017-1071-6
  17. Datta SC, Radin NS. Stimulation of liver growth and DNA synthesis by glucosylceramide. Lipids. 1988;23(5):508-10. doi: 10.1007/BF02535529
  18. Marchell NL, Uchida Y, Brown BE, et al. Glucosylceramides stimulate mitogenesis in aged murine epidermis. J Invest Dermatol. 1998;110(4):383-7. doi: 10.1046/j.1523-1747.1998.00145.x
  19. Iyer SS, He Q, Janczy JR, et al. Mitochondrial Cardiolipin Is Required for Nlrp3 Inflammasome Activation. Immunity. 2013;39(2):311-23. doi: 10.1016/j.immuni.2013.08.001
  20. Elliott EI, Miller AN, Banoth B, et al. Cutting Edge: Mitochondrial assembly of the NLRP3 inflammasome complex is initiated at priming. J Immunol. 2018;200(9):3047-52. doi: 10.4049/jimmunol.1701723
  21. Konjar Š, Frising UC, Ferreira C, et al. Mitochondria maintain controlled activation state of epithelial-resident T lymphocytes. Sci Immunol. 2018;3(24):eaan2543. doi: 10.1126/sciimmunol.aan2543
  22. Sassa T, Suto S, Okayasu Y, Kihara A. A shift in sphingolipid composition from C24 to C16 increases susceptibility to apoptosis in HeLa cells. Biochim Biophys Acta. 2012;1821(7):1031-7. doi: 10.1016/j.bbalip.2012.04.008
  23. Wallner S, Schmitz G. Plasmalogens the neglected regulatory and scavenging lipid species. Chem Phys Lipids. 2011;164(6):573-89. doi: 10.1016/j.chemphyslip.2011.06.008
  24. Bozelli JC Jr, Azher S, Epand RM. Plasmalogens and Chronic Inflammatory Diseases. Front Physiol. 2021;12:730829. doi: 10.3389/fphys.2021.730829
  25. Muntinga CLP, de Vos van Steenwijk PJ, Bekkers RLM, van Esch EMG. Importance of the Immune Microenvironment in the Spontaneous Regression of Cervical Squamous Intraepithelial Lesions (cSIL) and Implications for Immunotherapy. J Clin Med. 2022;11(5):1432. doi: 10.3390/jcm11051432
  26. Alrajjal A, Pansare V, Choudhury MSR, et al Squamous intraepithelial lesions (SIL: LSIL, HSIL, ASCUS, ASC-H, LSIL-H) of Uterine Cervix and Bethesda System. Cytojournal. 2021;18:16. doi: 10.25259/Cytojournal_24_2021
  27. Spector AA, Yorek MA. Membrane lipid composition and cellular function. J Lipid Res. 1985;26(9):1015-35.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Box plot of lipid levels statistically significantly changing during the treatment of chronic cervicitis with activated glycyrrhizic acid, and the probability of p-values’ level match.

Download (61KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Diagram of correlation of lipid levels with sampling control (SC) in chronic cervicitis.

Download (214KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Box plot of lipid levels statistically significantly changing during the LSIL treatment, and the probability of p-values’ level match.

Download (73KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Diagram of correlation of lipid levels with SC in LSIL.

Download (134KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 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».