[Enzymatic activity of paraoxonase depending on polymorphism Q192R of the PON1 gene in patients with primary open-angle glaucoma]

Vestn Oftalmol. 2022;138(2):58-64. doi: 10.17116/oftalma202213802158.
[Article in Russian]

Abstract

It is believed that one of the main blood enzymes that hydrolyzes oxidized lipids incorporated in lipoproteins is the calcium-dependent hydrolase of paraoxonase 1, which has a significant antioxidant effect depending on the polymorphism of the PON1 gene.

Purpose: To genotype patients with primary open-angle glaucoma (POAG) by the Q192R polymorphism of the PON1 gene in order to identify their genetic predisposition to dyslipidemia and atherosclerosis, as well as to determe the possibility of correcting the reduced activity of the PON1 enzyme in the examined individuals by the complex drug Cytoflavin.

Material and methods: The study included 25 men with advanced POAG, IOP compensated by hypotonic agents, and 20 volunteers without POAG (mean age 63.0±5.4 years). All subjects underwent genotyping by the Q192R polymorphism of the PON1 gene using an analyzer. PON1 activity was assessed by the rate of nitrophenol formation when paraoxone diluted in acetone was added to the blood plasma. At the second stage, patients (of different phenotypes) were prescribed the complex drug Cytoflavin.

Results: Homozygous carriers of the 192R allele were found to have significantly lower levels of PON1 activity than homozygous carriers of the Q192 allele. Carriage of the 192R allele may determine an increased risk of atherosclerotic injury in patients with POAG, especially in cases with high levels of atherogenic blood lipoproteins, low levels of high-density lipoproteins, or high levels of peroxidized lipids in the blood. The drug Cytoflavin showed a positive therapeutic effect on oxidative stress and hypercholesterinemia in POAG patients.

Conclusion: These findings can be used to determine the atherogenicity of lipoproteins and the progression of glaucomatous optic neuropathy and to optimize the therapy of PAHO.

Считается, что одним из основных ферментов крови, осуществляющих гидролиз окисленных липидов в составе липопротеинов, является кальций-зависимая гидролаза параоксоназа-1, которая обладает значительным антиоксидантным действием в зависимости от полиморфизма гена PON1.

Цель исследования: Генотипирование по полиморфизму Q192R гена PON1 пациентов с первичной открытоугольной глаукомой (ПОУГ) для выяснения генетической предрасположенности к дислипидемии и атеросклерозу, а также определение возможности коррекции сниженной активности фермента PON1 у обследованных лиц комплексным препаратом Цитофлавин.

Материал и методы: Включенные в исследование 25 мужчин с развитой стадией ПОУГ, компенсированной гипотониками, и 20 добровольцев без ПОУГ (средний возраст 63,0±5,4 года) генотипированы по полиморфизму Q192R гена PON1 с помощью анализатора. Активность PON1 оценивали по скорости образования нитрофенола при добавлении параоксона, разведенного в ацетоне, к плазме крови. На втором этапе пациентам (разных фенотипов) был назначен комплексный препарат Цитофлавин.

Результаты: Выявлено, что гомозиготные носители аллеля 192R обладали значимо более низкими уровнями активности PON1, чем гомозиготные носители аллеля Q192. Носительство аллеля 192R может определять повышенный риск атеросклеротического повреждения у пациентов с ПОУГ, особенно на фоне высокого уровня атерогенных липопротеинов крови, низкого уровня липопротеинов высокой плотности или высокого уровня перекисного окисления липидов в крови. Препарат Цитофлавин проявлял положительный терапевтический эффект в отношении окислительного стресса и гиперхолестеринемии у пациентов с ПОУГ.

Заключение: Полученные данные могут использоваться для определения атерогенности липопротеинов и прогрессирования глаукомной оптической нейрооптикопатии и оптимизации терапии ПОУГ.

Keywords: Cytoflavin; PON1 gene; atherosclerosis; lipid metabolism; paraoxonase enzyme 1; primary open-angle glaucoma.

MeSH terms

  • Aryldialkylphosphatase* / genetics
  • Genetic Predisposition to Disease
  • Genotype
  • Glaucoma, Open-Angle* / diagnosis
  • Glaucoma, Open-Angle* / drug therapy
  • Glaucoma, Open-Angle* / genetics
  • Humans
  • Polymorphism, Genetic

Substances

  • Aryldialkylphosphatase
  • PON1 protein, human