HUBUNGAN TINGKAT SELENIUM DAN SELENOPROTEINS P1 DENGAN

GLAUKOMA PRIMER SUDUT TERBUKA

Abstrak

Latar Belakang:

Glaukoma adalah penyakit mata yang sangat lazim terkait dengan lesi saraf optik dan

defek lapang pandang. Primer Open-Angle Glaucoma (POAG) atau glaukoma primer sudut

tebuka adalah jenis glaukoma yang sering terjadi dengan etiologi tidak diketahui. Dalam studi

ini, peneliti menyelidiki tingkat serum selenium, selenoprotein P1, glutathione, hemolisat

glutathione peroxidase 1 (GPx1) dan aktivitas selenium aqueous humor pada pasien POAG.

Metode:

Sembilan puluh orang responden dengan subyek jenis kelamin dan usia yang sama

(POAG pasien; n = 45 dan, kontrol; n = 45) dengan kontrol perancu (merokok, hipertensi dan

minuman beralkohol) direkrut pada uji klinis. Serum dan tingkat selenium aqueous humor

diukur dengan menggunakan teknik GFAAS. Tingkat serum selenoprotein P1 diuji dengan

metode ELISA. Kegiatan hemolisat GPx1 dan serum untuk mengurangi tingkat glutathione

juga diukur menggunakan teknik kolorimetri.

Hasil:

Tingkat serum selenium (P = 0.01) dan selenoprotein P1 (P <0,001) cukup tinggi

pada pasien POAG. Selain itu, tingkat selenium aqueous humor secara signifikan tinggi di

antara pasien dibandingkan dengan kontrol (64,68 ± 13,07 vs 58,36 ± 13.76 ng / mL, P =

0.02). Hasil tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan (P = 0.36) di aktivitas hemolisat

GPx1 antar kelompok. Cutoff poin untuk tekanan intraokular (TIO) dan selenoprotein serum,

parameter P1 yang diperkirakan masing-masing 39 mmHg (sensitivitas 97,5%; 1-spesifisitas

6,5%) dan 188 mg / mL (sensitivitas 93,5%; 1-spesifisitas 14%).

Kesimpulan:

Hasil penelitian juga menunjukkan selenium dan tingkat selenoprotein P1

berhubungan dengan tekanan intraokular. Kami menyarankan serum P1 selenoprotein dan

tekanan intraokular adalah faktor skrining utama yang lebih sensitif untuk POAG.

Kata kunci: selenium, selenoprotein P1, glutathione per - oksidase 1, glutathione, glaukoma

Pendahuluan

Glaukoma merupakan penyakit mata yang berkaitan dengan kerusakan saraf optik dan

kehilangan lapang pandang. Glaukoma adalah penyebab kedua kebutaan setelah katarak.

Berdasarkan pada trabecular meshwork (TM) obstruksi, glaukoma klinis dapat diamati dalam

dua bentuk, Open - Angle Glaucoma (POAG) dan Primary Closed-angle glaukoma (PACG).

Primer Open-Angle Glaukoma (POAG) adalah jenis yang sering terjadi di Amerika

Serikat. Namun, pergeseran dianggap dalam demografi dan karakteristik geografis pasien.

Tingginya prevalensi glaukoma juga dilaporkan di negara-negara Asia. Di PACG, terbentuk

sumbatan sudut kamera anterior oleh iris perifer, sedangkan di POAG, terjadi karena

pembendungan terhadap aliran keluar aqueous humor, sehingga menyebabkan penimbunan.

Hal ini dapat memicu proses degenerasi trabecular meshwork. Meskipun etiologi POAG

tidak diketahui, kematian sel ganglion diusulkan terjadi karena tekanan mata yang tinggi,

aliran darah menurun ke pusat saraf optik, inflamasi, dan peningkatan kadar oksida nitrat dan

glutamat. Selain faktor di atas, agen lainnya seperti selenium tinggi dalam cairan tubuh,

molekul genetika dan beberapa parameter demografi juga telah disarankan untuk terlibat

dalam glaukoma, tapi sejauh ini bukti-bukti yang meyakinkan selenium hadir dalam cairan

tubuh dan dikenal sebagai elemen jejak fungsional pada lensa manusia. Beberapa studi telah

melaporkan asosiasi antara tingkat serum selenium dan glaukoma dan telah menunjukkan

bahwa selenium yang berlebihan dalam aqueous humor dapat menyebabkan penurunan

adhesi sel trabecular meswork dan jalur aktivasi sinyal apoptosis. Berdasarkan laporan

tersebut, kami mengevaluasi tingkat selenium, selenoprotein P1 dan beberapa parameter

antioksidan untuk menguji hipotesis yang menunjukkan POAG mungkin terkait dengan

selenium tingkat tinggi.

Metode

Subyek

Subjek direkrut pada ujian klinis berdasarkan jenis kelamin dan usia yang berimbang.

Pada pasien POAG (n = 45) kriteria yang dikeluarkan glaukoma sekunder, kongenital

glaukoma dan PACG dan calon trabeculectomy atau fakoemulsifikasi. Kontrol (n = 45)

memiliki saraf optik normal secara klinis dan tekanan intraokular yang tidak memberikan

kontribusi untuk risiko POAG. Penelitian disetujui oleh komite etika universitas dan

informed consent diperoleh dari semua responden.

Sampel

Dua spesimen darah (masing-masing 5 mL) dikumpulkan dalam tabung darah. Darah

beku dan EDTA. Tabung disentrifugasi pada 3000g (15 menit), serum dan plasma dipisahkan

dan disimpan pada suhu -80 ˚C. Pelet merah yang tersisa dicuci tiga kali dengan saline

normal (NaCl, 0,9%) dan diencerkan dengan air destilasi untuk persiapan eritrosit hemolisat

(1: 1 V / V).

Serum dan tingkat selenium aqueous humor

Nilai serum dan selenium aqueous humor diukur dengan menggunakan Graphite

Furnace serapan atom spektrometri (GFAAS). 5 mL HNO3 (16 mol / L) ditambahkan 2,5 mL

serum dan kemudian perlahan-lahan dipanaskan sampai 140 ° C (20 menit). Tahap di atas

diulangi dengan larutan asam yang mengandung 2,5 mL H2SO4 (18 mol / L) dan 1 mL

HClO4 (11,6 mol / L). Kemudian, 5 mL HCl (5 mol / L) ditambahkan setelah pendinginan

dan 10 mL dari itu disuntikkan ke dalam Parker Elmer ato spektrometer mic (Sistem Mercury

Hydride). Sampel aqueous humor secara langsung disuntikkan ke dalam sistem.

Selenoprotein P1

Konsentrasi serum selenoprotein P1 diukur dengan metode ELISA (Antibodi Online,

Cusabio Biotech Co). Menurut protokol, 5 mL sera diencerkan dan diinkubasi dengan

reagen. kemudian, konsentrasi serum P1 selenoprotein dihitung pada kurva standar (Boot

tegap, 100).

Glutathione (GSH)

Sampel serum dicampur dengan pemicu yang reagen (asam metafosfat (100 g / L) dan

penyangga fosfat (0,3 mol / L, pH 7,5)) dan disentrifugasi 2000g (2 menit). 0,2 mL dapar

fosfat (0,3 mol / L, pH 7,5) dicampur dengan 200 mL supernatan dan penyerapan sampel (A)

diidentifikasi pada 412 nm (metode Beutler).

Konsentrasi Glutathione (nmol / mL) = (A / mo - lar koefisien kepunahan (GSH)) ×

koefisien dilusi.

Kegiatan hemolisat GPx1

Enzim hemolisat GPx1 digabungkan ke glutation reduktase (GR) dan aktivitasnya

telah dinormalisasi dengan hemoglobin hemolisat (Hb) (Zist-Shimi Co). Menurut metode ini,

20 mL hemolisat ditambahkan ke 400 mL reagen reaktif (8 dapar fosfat mL (100 mmol / L,

pH 7,4), 4 mL GR (5000 U / L), 2 mL GSH (2,5 mmol / L) dan 2 mL NADPH (2,5 mmol /

L)). Kemudian, 20 mL TBHP (25 mmol / L) ditambahkan ke solusi sebelumnya dan

perubahan absorbansi (DOD) dihitung setelah masa inkubasi (3 min) (16).

Kegiatan GPx1 (U / g Hb) = ((× DOD pengenceran co - efi sien) / koefisien

kepunahan molar (NADPH)) / 10 × Hb (g / dL).

Jumlah Kapasitas Antioksidan (TAC)

Menurut metode ini, ABTS (2, 2'-azino-di (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfononate)

diubah menjadi ABTS ° + (teroksidasi ABTS, hijau) oleh H2O2. Kemudian, linear

dekolorisasi berikut dengan adanya antioksidan serum. 200 mL reagen 1 (Buffer asetat 0,4

mol / L, pH 5.8) dicampur dengan sampel serum (5 mL) dan maka absorbansinya (660 nm;

OD1) diambil sebagai sampel kosong. Setelah itu, reagen 2 (ABTS ° +, penyangga asetat 30

mmol / L, pH 3,6) ditambahkan ke sebelumnya campuran dan kedua absor Bance (OD2)

diambil setelah masa inkubasi (5 menit). Hasilnya dilaporkan atas dasar kalibrasi Trolox.

Statistik

Data dianalisis dengan menggunakan software statistik paket (SPSS 18.0, Chicago).

Parameter yang dievaluasi dengan menggunakan Student-t dan uji Chi Square antara kontrol

dan subyek pasien. Kurva ROC juga digunakan untuk mengidentifikasi nilai-nilai cutoff.

regresi linier analisis dilakukan dan diuji antara beberapa parameter. Nilai P kurang dari 0,05

dianggap menjadi signifikan.

Hasil

Usia (P = 0,2) dan jenis kelamin (P = 0,18) parameter dan beberapa pembaur seperti tekanan

darah sistolik (P = 0.76), tekanan darah diastolik (P = 0.59) dan merokok (P = 0.82)

menunjukkan tidak ada perbedaan yang signifikan antara kontrol dan subyek pasien. Namun,

Perbedaan significant diamati pada pres intraokuler - yakin (IOP) dan ketebalan kornea

sentral (P <0,0001) (Tabel I).

Tabel II menunjukkan bahwa peningkatan tingkat selenium signifikan pada aqueous humor

dari pasien POAG (P = 0.02). Selain itu, selenium serum (P = 0.01) dan tingkat selenoprotein

P1 (P <0,001), mirip dengan selenium aqueuos humor, meningkat signifikan antara pasien.

Sebaliknya, hasil tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan untuk Gluta yang - thione

peroxidase1 (GPx1) aktivitas (P = 0.36) dan Total kapasitas antioksidan (TAC) (P = 0.84).

serum. Konsentrasi glutathione sedikit meningkat pada pasien (P = 0.045) (Tabel II).

Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa selenium aqueous humor memiliki korelasi linear

yang signifikan dengan serum selenium (R2 = 0.81, P = 0,0001) dan tekanan intraokular (R2

= 0.75, P = 0.045) (Gambar 1 A dan B). Berdasarkan kurva ROC (Gambar 2), kami

memperkirakan selenium (P = 0.00; Lokasi 0,744, CI 0.633- 0,855), selenoprotein P1 (P =

0.00; Lokasi 0.879, CI 0,797-0,961) dan tekanan intraokular (P = 0.00; Lokasi 0,989, CI

0,975-1,003) dan cutoff point menemukan bahwa serum selenoprotein P1 dan tekanan

intraokular memiliki karakteristik kualitas yang lebih tinggi untuk skrining utama POAG.

Tekanan intraokular (IOP) dan selenoprotein P1 (SEP-P1) cutoff poin masing-masing adalah

39 mmHg (sensitivitas 97,5%; 1-spesifisitas 6,5%) dan 188 mg / mL (sensitivitas 93,5%; 1-

specificity 14%).

Diskusi

Dalam penelitian ini, tingkat selenium, selenoprotein P1, glutathione dan aktivitas

GPx1 dievaluasi atas dasar suatu suplementasi selenium jangka panjang Penelitian (Gizi

Pencegahan Kanker, NPC) yang menunjukkan hubungan potensial antara selenium dan

kejadian glaukoma. Dalam perjanjian dengan hasil NPC, temuan kami menunjukkan bahwa

selenium tingkat tubuh mungkin menjadi salah satu faktor penyebab dalam pengembangan

dari POAG. Beberapa penulis manapun, tidak menemukan hubungan yang signifikan antara

selenium dan glaukoma, tetapi mereka menyarankan tingkat selenium meningkat di aqueous

humor sebagai risiko lebih tinggi untuk kejadian glaukoma.

Meskipun variasi laboratorium dan biologis hasil penelitian menunjukkan adanya

hubungan antara POAG dan selenium tubuh. Penelitian ini juga mengungkapkan signifikan

hubungan antara POAG dan tingkat serum selenoprotein P1, sehingga kurva ROC

menunjukkan bahwa dapat menjadi faktor lebih sensitif dibandingkan serum dan tingkat

selenium aqueuos humor. Hasil ini menunjukkan bahwa difusi terus menerus serum selenium

ke aqueous humor menyebabkan selenium yang berlebihan dalam sel-sel TM. Peningkatan

selenium seluler lebih tinggi dari kisaran normal bisa mengubah oksidan dalam

menyeimbangkan sel-sel TM dan dapat memicu sinyal apoptosis.

Coneley et al. menunjukkan bahwa selenium yang berlebihan dalam sel TM dapat

mempengaruhi resistensi outflow, fungsi fagosit rutin dan ekstra - omset matriks seluler (18).

Saldo oksidan adalah berbanding terbalik dengan aktivitas enzim antioksidan karena

beberapa zat oksidan dan antioksidan dikenal sebagai substrat enzim atau produk. Dengan

demikian, keterlibatan seluler selenium tanpa pertimbangan dari selenoenzymes mungkin

menggambarkan hasil TAC antara kontrol dan subyek pasien.

Meskipun peningkatan konsentrasi selenium tubuh, kegiatan GPx1 tidak tinggi di

pasien POAG. Dalam perjanjian dengan penelitian lain, yang menunjukkan aktivitas GPx1

maksimum occurrs dengan selenium nilai lebih tinggi dari 100 ng / mL, kami menemukan

bahwa konsentrasi serum selenium yang lebih tinggi dari 213 ng / mL.

Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa tekanan intraokular lebih tinggi dari 39

mmHg dan tingkat serum selenoprotein P1 lebih tinggi dari 188 mg / mL dapat dianggap

sebagai cutoff poin dalam skrining utama dari POAG; Namun, hasil ini harus dikonfirmasi

dalam penelitian lain.

Kesimpulan

Kami menemukan tingkat selenium aqueous humor berkorelasi dengan konsentrasi

serum selenium. Hipertensi intraokular juga memiliki korelasi dengan tingkat selenium dan

selenoprotein P1, sehingga tingkat serum selenoprotein P1 dan intraokular hipertensi

disarankan sebagai faktor yang lebih sensitif untuk skrining utama dari POAG.

Referensi

1. Golzan SM, Avolio A, Graham SL. Hemodynamic Inter -actions in the Eye: A Review.

Ophthalmologica 2012;228: 214–21.

2. Vajaranant TS, Wu S, Torres M, Varma R. The changingface of primary open-angle

glaucoma in the United Sta -tes: demographic and geographic changes from 2011 to2050.

Am J Ophthalmol 2012; 154(2): 303–314.e3.

3. Day AC, Machin D, Aung T, Gazzard G, Husain R, Chew PT, Khaw PT, Seah SK, Foster

PJ. Central corneal thicknessand glaucoma in East Asian people. InvestOphthalmol Vis

Sci 2011 28; 52(11): 8407–12.

4. Mardin CY. The most important signs of a glaucomatous disc. Klin Monbl Augenheilkd

2012; 229(2): 112–18.

5. Sugiyama K. A challenge to primary open-angle glaucoma including normal pressure.

Clinical problems and their scientific solution. Nihon Ganka Gakkai Zasshi 2012; 116(3):

233–67.

6. Anni-Jeyachristy S, Arumugam G, Rajagopal S, Sub - burayan JK, Sarangapani A.

Influence of nitric oxide and CGMP on agonist-induced platelet adhesion – An in vitro

study in platelet isolated from patients with liver cirrhosis. J Med Biochem 2013; 32: 59–

67.

7. Sommer A, Tielsch JM, Katz J, et al. Relationship be - tween intraocular pressure and

primary open angle glaucoma among white and black Americans. The Baltimore Eye

Survey. Arch Ophthalmol 1991; 109(8): 1090–5.

8. Kawasaki R, Wang JJ, Rochtchina E, Lee AJ, Wong TY, Mitchell P. Retinal Vessel

Caliber Is Associated with the

9. 10-year Incidence of Glaucoma: The Blue Mountains Eye Study. Ophthalmology 2012; 9:

pii: S0161-6420 (12)00631–8.

10. Van Koolwijk LM, Bunce C, Viswanathan AC. Gene Finding in Primary Open-angle

Glaucoma. J Glaucoma 2012; doi: 10.1097/IJG.0b013e318255bc37.

11. Colak D, Morales J, Bosley TM, Al-Bakheet A, Alyounes B, Kaya N, Abu-Amero KK.

Genome-wide expression profiling of patients with primary open angle glaucoma. Invest

Ophthalmol Vis Sci 2012; 53(9): 5899–904.

12. Brown KM, Arthur JR. Selenium, selenoproteins and human health: a review. Public

Health Nutr 2001; 4(2B): 593–9.

13. Zhu X, Guo K, Lu Y. Selenium effectively inhibits 1,2- dihydroxynaphthalene-induced

apoptosis in human lens epithelial cells through activation of PI3-K/Akt pathway. Mol

Vis 2011; 17: 2019–27.

14. Conley S, Bruhn R, Morgan P, et al. Selenium’s effects on MMP-2 and TIMP-1 secretion

by human trabecular meshwork cells. Invest Ophthalmol Vis Sci 2004; 45: 473–9.

15. Sacca SC, Izzotti A, Rossi P, et al. Glaucomatous outflow pathway and oxidative stress.

Exp Eye Res 2007; 84: 389–99.

16. Prathima, Sindhu, Beena Shetty, Sadha K, Gayathri Rao. Role of redox methods,

oxidative protein products and antioxidant potentials of thiols in diabetic retinopathy.

Journal of Medical Biochemistry 2012; 31: 126–30.

17. Najafi M, Ghasemi H, Roustazadeh A, Alipoor B. Phe no - type and genotype

relationship of glutathione peroxidase1 (GPx1) and rs 1800668 variant: the homozygote

effect on kinetic parameters. Gene 2012; 15; 505(1): 19–22.

18. Bruhn RL, Stamer WD, Herrygers LA, Levine JM, Noe ck - er RJ. Relationship between

glaucoma and selenium levels in plasma and aqueous humour. Br J Ophthalmol 2009;

93(9): 1155–8.

19. Conley SM, McKay BS, Gandolfi AJ, Stamer WD. Alte - rations in human trabecular

meshwork cell homeostasis by selenium. Exp Eye Res 2006; 82: 637–47.

20. Thomson CD. Selenium speciation in human body fluids. Analyst 1998; 123: 827–31.

21. Hurst R, Armah CN, Dainty JR, Hart DJ, Teucher B, Goldson AJ, Broadley MR, Motley

AK, Fairweather-Tait SJ. Establishing optimal selenium status: results of a randomized,

double-blind, placebo-controlled trial. Am J Clin Nutr 2010; 91(4): 923–31.