Роль белков теплового шока при системных сосудистых катастрофах и острых сосудистых заболеваниях органа зрения

Нарушение кровообращения по сосудам сетчатки, несомненно, является стрессовой для организма ситуацией. В ответ на любой стресс в организме вырабатываются белки теплового шока (HSP — heat schok proteins), или так называемые стресс-белки. Более того, ряд современных исследований свидетельствует о том, что HSP могут выступать в качестве аутоантигенов, являющихся компонентами иммунной системы, вовлеченной в патогенез сосудистых патологий. К настоящему времени уже доказано, что ряд определенных белов теплового шока (HSP 60, 70) играет значимую роль в патогенезе атеросклероза, а также различных нарушений кровообращения в сосудах головного мозга. Кроме того, рассматривается возможность использования данных о содержании и концентрации определенных HSP и антител к ним в плазме крови пациентов в качестве диагностических и прогностических маркеров системных сосудистых заболеваний. Со стороны органа зрения выявлено, что HSP оказывают повреждающее действие на ганглиозные клетки сетчатки, а также совместно с антителами, вырабатывающимися в ответ на их присутствие, участвуют в патогенезе глаукомы. Однако пока нет данных о роли HSP в патогенезе нарушения кровообращения в сосудах сетчатки и возможности использования данных молекул в качестве диагностических или прогностических маркеров подобных состояний.

1. Mehta T.A., Greenman J., Ettelaie C. Heat shock proteins in vascular disease—a review. Eur J Vasc Endovasc Surg. 2005;29(4):395–402. DOI: 10.1016/j.ejvs.2005.01.005

2. Xu Q., Schett G., Perschinka H. Serum soluble heat shock protein 60 is elevated in subjects with atherosclerosis in a general population. Circulation. 2000;102(1):14–20. DOI: 10.1161/01.cir.102.1.14

3. Wick G., Perschinka H., Millonig G. Atherosclerosis as an autoimmune disease: an update. Trends Immunol. 2001;22(12):665–669. DOI: 10.1016/s1471-4906(01)02089-0

4. Wick C. Tolerization against atherosclerosis using heat shock protein 60. Cell Stress Chaperones. 2016;21(2):201–211. DOI: 10.1007/s12192-015-0659-z

5. Pockley A.G., Wu R., Lemne C. Circulating heat shock protein 60 is associated with early cardiovascular disease. Hypertension. 2000;36(2):303–307. DOI: 10.1161/01.hyp.36.2.303

6. Pockley A.F., Georgiades A., Thulin T. Response: is low-heat shock protein 70 a primary or a secondary event in the development of atherosclerosis? Hypertension. 2003;43:e18–e19. DOI: 10.1161/01.HYP.0000105052.65787.35

7. Zhu J., Quyyumi A.A., Wu H. Increased serum levels of heat shock protein 70 are associated with low risk of coronary artery disease. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2003 Jun;23(6):1055–1059. DOI: 10.1161/01.atv.0000074899.60898.fd

8. Dulin E., García-Barreno P., Guisasola M.C. Extracellular heat shock protein 70 (HSPA1A) and classical vascular risk factors in a general population. Cell Stress Chaperones. 2010;15(6):929–937. DOI: 10.1007/s12192-010-0201-2

9. Zhu J., Quyyumi A.A., Rott D. Antibodies to human heat-shock protein 60 are associated with the presence and severity of coronary artery disease: evidence for an autoimmune component of atherogenesis. Circulation. 2001;103(8):1071–1075. DOI: 10.1161/01.cir.103.8.1071

10. Anderson J.L., Muhlestein J.B. Antibiotic trials for coronary heart disease. Tex Heart Inst J. 2004;31(1):33–38.

11. Heltai K., Kis Z., Burian K. Elevated antibody levels against Chlamydia pneumoniae, human HSP60 and mycobacterial HSP65 are independent risk factors in myocardial infarction and ischaemic heart disease. Atherosclerosis. 2004;173(2):339–346. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2003.12.026

12. Кузник Б.И., Линькова Н.С., Хавинсон В.Х. Белки теплового шока: возрастные изменения, развитие тромботических осложнений и пептидная регуляция генома: Успехи геронтологии. 2011;24(4):539–552.

13. Li Y., Yu S., Gu G. Polymorphisms of heat shock protein 70 genes (HSPA1A, HSPA1B and HSPA1L) and susceptibility of noise-induced hearing loss in a Chinese population: A case-control study. PLoS One. 2017;12(2):e0171722. Published 2017 Feb 9. DOI: 10.1371/journal.pone.0171722

14. Mardan-Nik M., Pasdar A., Jamialahmadi K. Association of heat shock protein70-2 (HSP70-2) gene polymorphism with obesity. Ann Hum Biol. 2016;43(6):542–546. DOI: 10.3109/03014460.2015.1119309

15. Понасенко О.А., Ганковская Л.В., Свитич О.А. Роль белка теплового шока 70 в патогенезе сердечно-сосудистой патологии. Медицинская иммунология, 2019;21(2):201–208.

16. Sharp F.R., Zhan X., Liu D.Z. Heat shock proteins in the brain: role of Hsp70, Hsp 27, and HO-1 (Hsp32) and their therapeutic potential. Transl Stroke Res. 2013;4(6):685–692. DOI: 10.1007/s12975-013-0271-4

17. Alatas Ö.D., Gürger M., Ateşçelik M. Neuron-Specific Enolase, S100 Calcium-Binding Protein B, and Heat Shock Protein 70 Levels in Patients With Intracranial Hemorrhage [published correction appears in Medicine (Baltimore). 2015 Dec;94(50):1. Ekingen, Evren [Added]]. Medicine (Baltimore). 2015;94(45):e2007. DOI: 10.1097/MD.0000000000002007

18. Bustamante A., López-Cancio E., Pich S. Blood Biomarkers for the Early Diagnosis of Stroke: The Stroke-Chip Study. Stroke. 2017;48(9):2419–2425. DOI: 10.1161/STROKEAHA.117.017076

19. Currie R.W., Ellison J.A., White R.F. Benign focal ischemic preconditioning induces neuronal Hsp70 and prolonged astrogliosis with expression of Hsp27. Brain Res. 2000;863(1–2):169–181. DOI: 10.1016/s0006-8993(00)02133-8

20. Пшеничникова М.Г., Зеленина О.М., Круглов С.В. Синтез белков теплового шока (HSP) в лейкоцитах крови как показатель устойчивости к стрессорным повреждениям. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2006;12:614–617.

21. Bae J.S., Rezaie A.R. Thrombin upregulates the angiopoietin-Tie2 Axis: endothelial protein C receptor occupancy prevents the thrombin mobilization of angiopoietin 2 and P-selectin from Weibel-Palade bodies. J Thromb Haemost. 2010;8(5):1107–1115. DOI: 10.1111/j.1538-7836.2010.03812.x

22. Franklin T.B., Krueger-Naug A.M., Clarke D.B. The role of heat shock proteins Hsp70 and Hsp27 in cellular protection of the central nervous system. Int J Hyperthermia. 2005;21(5):379–392. DOI: 10.1080/02656730500069955

23. Dean D.O., Kent C.R., Tytell M. Constitutive and inducible heat shock protein 70 immunoreactivity in the normal rat eye. Invest Ophthalmol Vis Sci. 1999;40(12):2952–2962.

24. Исмайлова У.С, Мехтиев А.А. Исследование репаративных механизмов в сетчатке и гипоталамусе, обеспечивающих восстановление родопсина в условиях дистрофии сетчатки у кроликов. Вестник офтальмологии. 2018;134(5):39–47. DOI: 10.17116/oftalma201813405139

25. Chidlow G., Wood J.P., Casson R.J. Expression of inducible heat shock proteins Hsp27 and Hsp70 in the visual pathway of rats subjected to various models of retinal ganglion cell injury. PLoS One. 2014;9(12):e114838. Published 2014 Dec 23. DOI: 10.1371/journal.pone.0114838

26. Tsai T., Grotegut P., Reinehr S., Joachim S.C. Role of Heat Shock Proteins in Glaucoma. Int J Mol Sci. 2019;20(20):5160. Published 2019 Oct 18. DOI: 10.3390/ijms20205160

27. Wax M.B., Tezel G., Edward P.D. Clinical and ocular histopathological findings in a patient with normal-pressure glaucoma. Arch Ophthalmol. 1998;116(8):993–1001. DOI: 10.1001/archopht.116.8.993

28. Joachim S.C., Wax M.B., Seidel P., Pfeiffer N., Grus F.H. Enhanced characterization of serum autoantibody reactivity following HSP 60 immunization in a rat model of experimental autoimmune glaucoma. Curr Eye Res. 2010;35(10):900–908. DOI: 10.3109/02713683.2010.495829

29. Güler M., Aydın S., Urfalıoğlu S., Yardım M. Aqueous humor heat-shock protein 70, periostin, and irisin levels in patients with pseudoexfoliation syndrome. Arq Bras Oftalmol. 2020;83(5):378–382. DOI: 10.5935/0004-2749.20200046

30. Цыбиков Н.Н., Юдина Н.А. Содержание белка теплового шока-70 и аутоантител к нему у больных с открытоугольной глаукомой. Сибирский научный медицинский журнал. 2012;115(8):72–74.