scholarly journals Defective Glyoxalase 1 Contributes to Pathogenic Inflammation in Cystic Fibrosis

Vaccines ◽  
2021 ◽  
Vol 9 (11) ◽  
pp. 1311
Author(s):  
Marilena Pariano ◽  
Claudio Costantini ◽  
Ilaria Santarelli ◽  
Matteo Puccetti ◽  
Stefano Giovagnoli ◽  
...  

Cystic fibrosis (CF) is an autosomal recessive disorder that affects multiple organs, although a decline in respiratory function represents the major cause of morbidity and mortality. The airways of CF patients are characterized by a chronic inflammatory state to which the receptor for advanced glycation end-products greatly contributes. Glyoxalase 1 (GLO1) is the major enzyme metabolizing methylglyoxal, a potent precursor of advanced glycation end-products. Its role in CF has never been investigated. We herein resorted to murine and human preclinical models of CF to define the contribution of GLO1 to inflammatory pathology. We found that the expression and activity of GLO1, measured by real-time PCR and Western blot or a specific spectrophotometric assay, respectively, are defective in mice and human bronchial cells from CF patients exposed to Aspergillus fumigatus, a common pathogen in CF, but could be restored upon blockade of interleukin-1 receptor signaling by anakinra in mice. This study suggests that GLO1 contributes to pathology in CF and may be potentially targeted to mitigate inflammation.

2021 ◽  
pp. 1-11
Author(s):  
Mohamed Haddad ◽  
Morgane Perrotte ◽  
Mohamed Raâfet Ben Khedher ◽  
Elise Madec ◽  
Aurelie Lepage ◽  
...  

Background: Growing evidence supports that receptor for advanced glycation end products (RAGE) and glyoxalase-1 (GLO-1) are implicated in the pathophysiology of Alzheimer’s disease (AD). Extracellular vesicles (EVs) are nanovesicles secreted by almost all cell types, contribute to cellular communication, and are implicated in AD pathology. Recently, EVs are considered as promising tools to identify reliable biomarkers in AD. Objective: The aim of our study was to determine the levels of RAGE and GLO-1 in circulating EVs from mild cognitive impairment (MCI) and AD patients and to analyze their correlation with the clinical Mini-Mental State Examination and Montreal Cognitive Assessment scores. We have studied the possibility that neuronal cells could release and transfer GLO-1 through EVs. Methods: RAGE and GLO-1 levels were measured in circulating EVs, respectively, by Luminex assay and western blot. Released-EVs from SK-N-SH neuronal cells were isolated and GLO-1 levels were determined by western bot. Results: Our data showed higher levels of RAGE in EVs from late AD patients while GLO-1 levels in EVs from early AD were lower as compared to control and MCI patients. Interestingly, levels of RAGE and GLO-1 in EVs were correlated with the cognitive scores regardless of age. For the first time, we demonstrated that GLO-1 was released from neuronal cells through EVs. Conclusion: Although more samples will be needed, our preliminary results support the use of peripheral EVs cargo as new tools for the discovery of peripheral AD biomarkers.


2013 ◽  
Author(s):  
Ελένη Κανδαράκη

ΕΙΣΑΓΩΓΗ: Τα προϊόντα προχωρημένης μη ενζυματικής γλυκοζυλίωσης (Advanced glycation end-products, AGEs) είναι μόρια υψηλής αντιδραστικής ικανότητας που σχηματίζονται από την μη ενζυμική γλυκοζυλίωση πρωτεϊνών, λιπιδίων και νουκλεϊκών οξέων και μπορούν να επάγουν δομικές αλλαγές των κυττάρων. Το σύστημα της Γλυοξαλάσης αποτελείται από την Γλυοξαλάση-1 και -2 (Glyoxalase-1,-2, GLO-1,-2), είναι το βασικό σύστημα κάθαρσης που εμπλέκεται στην προστασία της κυτταρικής βλάβης λόγω τοξικών μεταβολιτών όπως τα AGEs. Πρόσφατα, ο ωοθηκικός ιστός έχει αναδειχθεί ως ένας νέος ιστό-στόχος εναπόθεσης AGEs, γεγονός που έχει συσχετισθεί τόσο με διατροφή υψηλής περιεκτικότητας σε γλυκοτοξίνες (AGEs) σε πειραματόζωα, όσο και σε καταστάσεις υπερανδρογοναιμίας στους ανθρώπους, όπως το Σύνδρομο των Πολυκυστικών Ωοθηκών (ΣΠΩ).ΣΚΟΠΟΣ ΜΕΛΕΤΗΣ: Η μελέτη σχεδιάστηκε προς διερεύνηση της επίδρασης των διατροφικών γλυκοτοξινών (AGEs) καθώς και της περίσσειας ανδρογόνων στους ιστούς θηλέων επιμύων και ειδικότερα στον ωοθηκικό ιστό, ενώ μελετήθηκε και η δραστικότητα του ενζύμου κάθαρσης, της ωοθηκικής Γλυοξαλάσης-1 (GLO-1).ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ: Μελετήθηκαν δύο ομάδες θηλέων επιμύων, η πρώτη από φυσιολογικούς, μη αρρενοποιημένους επίμυες και η δεύτερη από αρρενοποιημένους προεφηβικούς επίμυες. Και οι δύο ομάδες χωρίστηκαν σε δύο υπο-ομάδες και η κάθε υπο-ομάδα αντιστοιχήθηκε σε δίαιτα υψηλής ή χαμηλής περιεκτικότητας σε γλυκοτοξίνες για 3 μήνες. Τα AGEs του ορού (U/ml) μετρήθηκαν με AGE-ειδική ανταγωνιστική ELISA. Ανοσοϊστοχημική ανάλυση πραγματοποιήθηκε για την εκτίμηση της εναπόθεσης των AGEs στα παρασκευάσματα ωοθηκικού ιστού. Ο προσδιορισμός της δραστικότητας της ωοθηκικής Γλυοξαλάσης-1 έγινε με τη χρήση φασματοφωτομετρίας προσμετρώντας το σχηματισμό προϊόντος S-D-λακτουλογλουταθειόνης.ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Βρέθηκε υψηλή εναπόθεση των AGEs κυρίως στην κοκκιώδη στιβάδα των επιμύων υπό διατροφή υψηλή σε γλυκοτοξίνες (p ≤ 0.001), καθώς και στους αρρενοποιημένους επίμυες. Υπήρχε ισχυρή θετική συσχέτιση μεταξύ των AGEs του ορού και των επιπέδων των ανδρογόνων (rs=0.604, p≤0.001), ενώ αρνητική ήταν η συσχέτισή των επιπέδων τους με τα επίπεδα Οιστραδιόλης (rs=0.563, p≤0.001) και Προγεστερόνης (rs=0.609, p≤0.001). Η δραστικότητας της ωοθηκικής Γλυοξαλάσης-1 βρέθηκε σημαντικά μειωμένη στους φυσιολογικούς μη αρρενοποιημένους επίμυες υπό διατροφή υψηλή σε γλυκοτοξίνες συγκριτικά με εκείνους σε διατροφή χαμηλής σε γλυκοτοξίνες (p=0.006). Επίσης, η δραστικότητα του ενζύμου ήταν μειωμένη στους αρρενοποιημένους επίμυες συγκριτικά με τους μη αρρενοποιημένους (p≤0.001) με την αντίστοιχη διατροφή. Η δραστικότητα της GLO-1 έδειξε θετική συσχέτιση με την αύξηση του σωματικού βάρους των επιμύων (rs=0.533, p<0.001), τα επίπεδα Οιστραδιόλης (rs=0.326, p=0.033) και Προγεστερόνης (rs=0.500, p<0.001). Αρνητική συσχέτιση παρατηρήθηκε ανάμεσα στην εναπόθεση των AGEs στην κοκκιώδη στιβάδα των ωοθυλακίων σε όλες τις ομάδες με οριακή στατιστική σημαντικότητα (rs=-0.263, p=0.07).ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Η μελέτη αυτή έδειξε πως τροφή υψηλής περιεκτικότητας σε γλυκοτοξίνες (AGEs) καθώς και οι υψηλές συγκεντρώσεις ανδρογόνων, διαταράσσουν το μεταβολισμό και το ορμονικό προφίλ των πειραματόζωων, ενώ επιδρούν ανασταλτικά στην δραστικότητα του ενζύμου κάθαρσης των AGEs, της Γλυοξαλάσης-1 (GLO-1). Τα αποτελέσματα αυτά αναδεικνύουν έναν πιθανό μηχανισμό μειωμένης κάθαρσης των AGEs σε σχέση με την ωοθηκική δυσλειτουργία που παρατηρείται σε περιπτώσεις τόσο διαταραγμένων διατροφικών συνηθειών, όσο και ορμονικών παραμέτρων, όπως η υπερανδρογοναιμία.


2013 ◽  
Vol 188 (11) ◽  
pp. 1338-1350 ◽  
Author(s):  
Rossana G. Iannitti ◽  
Andrea Casagrande ◽  
Antonella De Luca ◽  
Cristina Cunha ◽  
Guglielmo Sorci ◽  
...  

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document