danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2023-67-5-410-416dan-1154Research ArticleБИОЛОГИЯBIOLOGYИзменение уровня металлотионеинов, цинка и меди в плазме крови пациентов с хроническим лимфоцитарным лейкозомChanges in the level of metallothioneins, zinc and copper in blood plasma of patients with chronic lymphocytic leukemiaСлобожанинаЕ. И.SlobozhaninaE. I.

Екатерина Ивановна Cлобожанина, член-корреспондент, д-р биол. наук, профессор, гл. науч. сотрудник

220012

ул. Академическая, 27

Минск

Ekaterina I. Slobozhanina, Corresponding Member, D. Sc. (Biology), Сhief Researcher

220012

27, Akademicheskaya Str.

Minsk

slobozhanina@lab.ibp.org.byШамовЕ. В.ShamovaE. V.

Екатерина Вячеславовна Шамова, канд. биол. наук, заведующая лабораторией

220012

ул. Академическая, 27

Минск

Ekaterina V. Shamova, Ph. D. (Biology), Head of the Laboratory

220012

27, Akademicheskaya Str.

Minsk

lubakova@gmail.comЗубрицкаяГ. П.ZubritskayaG. P.

Галина Петровна Зубрицкая, канд. биол. наук, доцент, вед. науч. сотрудник

220012

ул. Академическая, 27

Минск

Galina P. Zubritskaya, Ph. D. (Biology), Associate Professor, Leading Researcher

220012

27, Akademicheskaya Str.

Minsk

petro371@mail.ruКоханА. Ю.KohanA. Yu.

Анатолий Юрьевич Кохан, мл. науч. сотрудник, аспирант

220012

ул. Академическая, 27

Минск

Anatoly Yu. Kohan, Junior Researcher

220012

27, Akademicheskaya Str.

Minsk

rrchypp@gmail.comВенскаяЕ. И.VenskayaE. I.

Елена Игоревна Венская, канд. биол. наук, науч. сотрудник

220012

ул. Академическая, 27

Минск

Elena I. Venskaya, Ph. D. (Biology), Researcher

220012

27, Akademicheskaya Str.

Minsk

e.i.rusina@mail.ruЛендинаИ. Ю.LendinaI. Yu.

Ирина Юрьевна Лендина, канд. мед. наук, доцент, заведующий отделением

220089

ул. Семашко, 8

Минск

Irina Yu. Lendina, Ph. D. (Medicine), Associate Professor, Head of the Department

220089

8, Semashko Str.

Minsk

info@m9gkb.byСуворовД. И.SuvorovD. I.

Дмитрий Иванович Суворов, заведующий отделением

220089

ул. Семашко, 8

Минск

Dmitriy I. Suvorov, Head of the Department

220089

8, Semashko Str.

Minsk

info@m9gkb.byИскровИ. А.IskrovI. A.

Игорь Александрович Искров, канд. мед. наук, доцент, заведующий кафедрой

220089

ул. Семашко, 8

Минск

Igor A. Iskrov, Ph. D. (Medicine), Associate Professor, Head of the Department

220089

8, Semashko Str.

Minsk

gematologia@belmapo.byИнститут биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук БеларусиInstitute of Biophysics and Cell Engineering of the National Academy of Sciences of BelarusМинский научно-практический центр хирургии, трансплантологии и гематологииMinsk Scientific and Practical Center for Surgery, Transplantology and HematologyБелорусская медицинская академия последипломного образованияBelarusian Medical Academy of Postgraduate Education202331102023675410416Copyright © Слобожанина Е.И., Шамов Е.В., Зубрицкая Г.П., Кохан А.Ю., Венская Е.И., Лендина И.Ю., Суворов Д.И., Искров И.А., 20232023Слобожанина Е.И., Шамов Е.В., Зубрицкая Г.П., Кохан А.Ю., Венская Е.И., Лендина И.Ю., Суворов Д.И., Искров И.А.Slobozhanina E.I., Shamova E.V., Zubritskaya G.P., Kohan A.Y., Venskaya E.I., Lendina I.Y., Suvorov D.I., Iskrov I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/1154

   Изучена взаимосвязь между содержанием металлотионеинов, ионов меди и цинка в плазме периферической крови при хронических лимфоцитарных лейкозах (ХЛЛ) в зависимости от прогрессирования заболевания. Показано, что у пациентов с ХЛЛ при прогрессирующем заболевании, частичной и полной ремиссии значения отношений цинка к меди в плазме крови достоверно снижались по сравнению с аналогичными показателями, характерными для практически здоровых доноров. Установлено, что в плазме крови у пациентов с ХЛЛ при прогрессировании заболевания уменьшается уровень металлотионеинов по сравнению с другими исследуемыми группами, что говорит об обнаруженной нами сниженной функции цистеинсодержащих белков-металлотионинов. На основании полученных данных можно заключить, что отношение концентрации цинка к меди и уровень металлотионенинов в плазме периферической крови могут быть потенциальными диагностическими и прогностическими маркерами при терапии ХЛЛ.

   The relationship between the content of metallothioneins, copper and zinc ions in peripheral blood plasma in chronic lymphocytic leukemia (CLL) depending on the disease progression was studied. It was shown that in patients with CLL in blood plasma with a progressive disease, partial and complete remission, the values of the zinc-to-copper ratios significantly decreased in comparison to similar indicators of practically healthy donors. It was established that in patients with CLL, the level of metallothioneins in blood plasma decreases with the disease progression compared to other studied groups, which indicates a reduced function of cysteine-containing metallothionein proteins. Based on the obtained data, it can be concluded that the zinc-to-copper concentration ratio and the level of metallothionenins in peripheral blood plasma are potential diagnostic and prognostic markers in chronic leukemia.

хронический лимфолейкозметаллотионеиныцинкмедьchronic lymphocytic leukemiametallothioneinszinccopperReferencesInsight to physiology and pathology of zinc(II) ions and their actions in breast and prostate carcinoma / J. Gumules [et al.] // Curr. Med. Chem. – 2011. – Vol. 18, N 33. – P. 5041–5051. doi: 10.2174/092986711797636126Gumulec J., Masarik M., Krizkova S., Adam V., Hubalek J., Hrabeta J., Eckschlager T., Stiborova M., Kizek R. Insight to physiology and pathology of zinc(II) ions and their actions in breast and prostate carcinoma. Current Medicinal Chemistry, 2011, vol. 18, no. 33, pp. 5041–5051. doi: 10.2174/092986711797636126Levaot, N. How cellular Zn<sup>2+</sup> signaling drives physiological functions / N. Levaot, M. Hershfinkel // Cell Calcium. – 2018. – Vol. 75. – P. 53–63. doi: 10.1016/j.ceca.2018.08.004Levaot N., Hershfinkel M. How cellular Zn<sup>2+</sup> signaling drives physiological functions. Cell Calcium, 2018, vol. 75, pp. 53–63. doi: 10.1016/j.ceca.2018.08.004Santos, H. O. Use of meidicinal doses of zinc as a safe and efficient coadjutant in the treatment of male hypogonadism / H. O. Santos, F. J. Teixeira // Aging Male. – 2020. – Vol. 23, N 5. – P. 669–678. doi: 10.1080/13685538.2019.1573220Santos H. O., Teixeira F. J. Use of meidicinal doses of zinc as a safe and efficient coadjutant in the treatment of male hypogonadism. Aging Male, 2020, vol. 23, no. 5, pp. 669–678. doi: 10.1080/13685538.2019.1573220Turnlund, J. R. Human whole-body copper metabolism / J. R. Turnlund // Am. J. Clin. Nutr. – 1998. – Vol. 67, N 5. – P. 960–964. doi: 10.1093/ajcn/67.5.960sTurnlund J. R. Human whole-body copper metabolism. American Journal of Clinical Nutrition, 1998, vol. 67, no. 5, pp. 960–964. doi: 10.1093/ajcn/67.5.960sLabib, H. A. Serum copper is a simple but valuable prognostic marker in B-cell chronic lymphocytic leukemia / H. A. Labib, M. Hassanein, R. L. Etewa // Int. J. Hematol. – 2014. – Vol. 100, N 6. – P. 575–581. doi: 10.1007/s12185-014-1686-8Labib H. A., Hassanein M., Etewa R. L. Serum copper is a simple but valuable prognostic marker in B-cell chronic lymphocytic leukemia. International Journal of Hematology, 2014, vol. 100, no. 6, pp. 575–581. doi: 10.1007/s12185-014-1686-8Evaluation of different purification procedures for the electrochemical quantification of mussel metallothioneins / M. Erk [et al.] // Talanta. – 2002. – Vol. 57, N 6. – Р. 1211–1218. doi: 10.1016/s0039-9140(02)00239-4Erk M., Ivanković D., Raspor B., Pavicić J. Evaluation of different purification procedures for the electrochemical quantification of mussel metallothioneins. Talanta, 2002, vol. 57, no. 6, pp. 1211–1218. doi: 10.1016/s0039-9140(02)00239-4At high leves constitutively activated STAT3 induces apoptosis of chronic lymphocytic leukemia cells / U. Rosovski [et al.] // J. Immunol. – 2016. – Vol. 196, N 10. – P. 4400–4409. doi: 10.4049/jimmunol.1402108Rozovski U., Harris D. M., Li P., Liu Z., Wu J. Y., Grgurevic S., Stefan Faderl, Ferrajoli A., Wierda W. G., Martinez M., Verstovsek S., Keating M. J., Estrov Z. At high leves, constitutively activated STAT3 induces apoptosis of chronic lymphocytic leukemia cells. Journal of Immunology, 2016, vol. 196, no. 10, pp. 4400–4409. doi: 10.4049/jimmunol.1402108Гармаза, Ю. М. Цинк в живом организм: биологическая роль и механизмы действия / Ю. М. Гармаза, Е. И. Слобожанина. – Минск, 2021. – 189 с.Garmaza Yu. M., Slobozhanina E. I. Zinc in a living organism: biological role and mechanisms of action. Minsk, 2021. 189 p. (in Russian).Gammoh, N. Z. Zinc and the immune system: Insights into the role of zinc in autoimmune diseases / L. Rink, N. Z. Gammoh // Essential and Toxic Trace Elements and Vitamins in Human Health. – 2020. – P. 31–53. doi: 10.1016/b978-0-12-805378-2.00003-6Gammoh N. Z., Rink L. Zinc and the immune system: Insights into the role of zinc in autoimmune diseases. Essential and Toxic Trace Elements and Vitamins in Human Health, 2020, pp. 31–53. doi: 10.1016/b978-0-12-805378-2.00003-6Zinc status and autoimmunity: a systematic review and meta-analysis / A. Sanna [et al.] // Nutrients. – 2018. – Vol. 10, N 1. – P. 68. doi: 10.3390/nu10010068Sanna A., Firinu D., Zavattari P., Valera P. Zinc status and autoimmunity: a systematic review and meta-analysis. Nutrients, 2018, vol. 10, no. 1, pp. 68. doi: 10.3390/nu10010068Kilic, G. A. Effects of exogenous metallothionein against thallium-induced oxidative stress in rat liver / G. A. Kilic, M. Kutlu // Food Chem. Toxicol. – 2010. – Vol. 48, N 3. – P. 980–987. doi: 10.1016/j.fct.2010.01.013Kilic G. A., Kutlu M. Effects of exogenous metallothionein against thallium-induced oxidative stress in rat liver. Food and Chemical Toxicology, 2010, vol. 48, no. 3, pp. 980–987. doi: 10.1016/j.fct.2010.01.013Suntres, Z. E. Prooxidative effect of copper-metallothionein in the acute cytotoxicity of hydrogen peroxide in Ehrlich ascites tumour cells / Z. E. Sunters, E. M. K. Lui // Toxicology. – 2006. – Vol. 217, N 2–3. – P. 155–168. doi: 10.1016/j.tox.2005.09.004Suntres Z. E., Lui E. M. K. Prooxidative effect of copper-metallothionein in the acute cytotoxicity of hydrogen peroxide in Ehrlich ascites tumour cells. Toxicology, 2006, vol. 217, no. 2–3, pp. 155–168. doi: 10.1016/j.tox.2005.09.004Effects of Acute Lymphoblastic Leukemia on Ceruloplasmin Oxidase, Copper and Several Markers of Oxidative Damage, in Children Effects of Acute Lymphoblastic Leukemia / W. A. Mehdi [et al.] // Asian Pac. J. Cancer Prev. – 2015. – Vol. 16, N 13. – P. 5205–5210. doi: 10.7314/apjcp.2015.16.13.5205Mehdi W. A. ,Yusof F., Mehde A. A., Zainulabdeen J. A., Raus R. A., Abdulbari A. S. Effects of Acute Lymphoblastic Leukemia on Ceruloplasmin Oxidase, Copper and Several Markers of Oxidative Damage, in Children. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, 2015, vol. 16, no. 13, pp. 5205–5210. doi: 10.7314/apjcp.2015.16.13.5205Towbin, H. Electrophoresis transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications / H. Towbin, T. Staehelin, J. Gordon // Proc. Natl. Acad. Sci. – 1979. – Vol. 76, N 9. – P. 4350–4354. doi: 10.1073/pnas.76.9.4350Towbin H., Staehelin T., Gordon J. Electrophoresis transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proceedings of the National Academy of Sciences, 1979, vol. 76, no. 9, pp. 4350–4354. doi: 10.1073/pnas.76.9.4350Megalin mediates renal uptake of heavy metal metallothionein complexes / R. B. Klassen [et al.] // Am. J. Physiol. Renal. Physiol. – 2004. – Vol. 287, N 3. – P. 393–403. doi: 10.1152/ajprenal.00233.2003Klassen R. B., Crenshaw K., Kozyraki R., Verroust P. J., Tio L., Atrian S., Allen P. L. Hammond T. G. Megalin mediates renal uptake of heavy metal metallothionein complexes. American Journal of Physiology-Renal Physiology, 2004, vol. 287, no. 3, pp. 393–403. doi: 10.1152/ajprenal.00233.2003Metallothionein Expression as a Physiological Response against Metal Toxicity in the Striped Rockcod Trematomus hansoni / R. Bakiu [et al.] // Int. J. Mol. Sci. – 2022. – Vol. 23, N 21. – P. 12799–12809. doi: 10.3390/ijms232112799Bakiu R., Pcchinia S., Piva E., Schumann S., Tolomeo A. M., Ferro D., Irato P., Santovito G. Metallothionein Expression as a Physiological Response against Metal Toxicity in the Striped Rockcod Trematomus hansoni. International Journal of Molecular Sciences, 2022, vol. 23, no. 21, pp. 12799–12809. doi: 10.3390/ijms232112799

The authors declare that there are no conflicts of interest present.