CC BY
87
СИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ЖУРНАЛ № 32009 (выпуск 1)
УДК 616.12-008.333.1+616-053.7
Л.И. Колесникова, В.В. Долгих, Е.В. Осипова, Л.В. Натяганова, А.В. Погодина,
Л.А. Гребенкина, В.П. Ильин, М.И. Долгих
Е-mail: [email protected]
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС У ПОДРОСТКОВ С ЛАБИЛЬНОЙ АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТЕНЗИЕЙ
Учреждение РАМН НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН, Иркутск
В настоящее время одной из задач лабораторного контроля является выявление начальных, обратимых стадий патологического состояния для разработки патогенетически обоснованной тактики лечения. В условиях нормального функционирования организма скорость свободнорадикальной перокси-дации липидов клеточных мембран и липопротеи-дов относительно мала, что обусловлено низким уровнем образования радикалов - инициаторов и действий сбалансированной системы антиоксидант-ной защиты [1]. При патологических процессах баланс в системе ПОЛ-АОЗ в организме изменяется, приводя к развитию «окислительного стресса» или нарушению прооксидантно-антиоксидантного баланса в пользу прооксидантных факторов, которые могут вызвать потенциальные повреждения биологических мембран и изменения их физико-химических свойств.
В настоящее время окислительный стресс рассматривается как один из начальных механизмов в развитии ряда патологических состояний, в том числе и при лабильной артериальной гипертензии (ЛАГ) [2]. Известно, что баланс между процессами перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиок-сидантной защиты (АОЗ) обеспечивает целостность мембран и гомеостаз клеточного метаболизма. Но вопрос, насколько изменение этого баланса отражается на формировании АГ на ранних стадиях, до сих пор остается малоизученным.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
На базе клиники УРАМН НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (Иркутск) проведено обследование 21 подростка в возрасте 14-17 лет с синдромом лабильной артериальной гипертензии (ЛАГ). Критериями включения в настоящее исследование было наличие у пациента лабильного повышения АД выше 95 перцентиля при оценке по существующим таблицам для данного возраста, пола и роста [3]. Также было проведено обследование 23 подростков группы контроля, имеющих нормаль-
ное АД при повторных измерениях и сравнимых по полу и возрасту с пациентами основной группы. Обследование включало клинико-анамнестическое исследование, электрокардиографию (Fukuda Den-shi Cardiomax FX-3010), эхокардиографию (Megas, Италия), суточное мониторирование АД (Oxford, UK)), микроскопию мочевого осадка, исследование уровня креатинина и мочевины в сыворотке крови, ультразвуковое исследование почек и надпочечников, допплерографию почечных артерий, МРТ надпочечников и гипофиза по показаниям. Обязательным условием для включения в одну из групп было наличие информированного согласия подростка или его родителей на участие в проводимом исследовании.
В качестве материала для биохимических исследований использовали плазму и гемолизат крови. Забор крови проводили из локтевой вены натощак с 8 до 9 часов утра - в соответствии с общепринятыми требованиями.
Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по содержанию его продуктов - диеновых конъюгатов (ДК), кетодие-нов и сопряженных триенов (КД-СТ), а также по показателю ненасыщенности жирнокислотных компонентов крови или субстратов для процессов перо-ксидации - соединений с сопряженными двойными связями (Дв. св.) [4]. Содержание ТБК-активных продуктов ПОЛ определяли флуориметрическим методом [5]. Об активности системы антиоксидантной защиты (АОЗ) судили по общей антиокислитель-ной активности (АОА) крови [6], а также по содержанию ее компонентов: а-токоферола, ретинола [7], супероксиддисмутазы (СОД) [8]. Измерения проводили на спектрофотофлуориметре SHIMADZU RF-5000.
Использовались следующие методы статистического анализа: проверка нормальности распределения количественных признаков в соответствии с критерием Колмогорова-Смирнова; проверка равенства дисперсий с помощью F-критерия Фишера; проверка равенства средних значений в группах с помощью T-критерия Стьюдента. Параметры, приводимые далее в таблицах, имеют следующие обозначения: М - среднее, s - стандартное (среднеквадратичное) отклонение, n - количество подростков в группе, р -уровень значимости. Анализ данных производился с помощью пакета комплексной обработки данных STATISTICA 6.1 StatSoftInc, США (правообладатель лицензии - УРАМН НЦ проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Результаты исследования содержания субстратов окисления и продуктов процессов ПОЛ в сыворотке крови подростков контрольной группы и пациентов с ЛАГ представлены в таблице 1.
В крови пациентов с ЛАГ выявлено изменение показателя Дв. св. по сравнению с контрольной груп-
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Таблица 1
Содержание субстратов и продуктов ПОЛ в сыворотке крови подростков контрольной группы и с лабильной артериальной гипертензией
Показатели Контроль М±s (п=23) ЛАГ М±s (п=21)
Субстраты с Дв. св., усл. ед. 2,58±1,1 2,04±0,63 #
ДК, мкмоль/л 2,32±0,74 1,67±0,64 *
КД-СТ, мкмоль/л 0,26±0,12 0,41±0,22 *#
ТБК-активные продукты ПОЛ, мкмоль/л 0,86±0,45 1,16±0,43 *
Примечание: * - при Ра<0,05, # - при Рр <0,05.
пой по дисперсиям (б), а также значимые различия в содержании продуктов ПОЛ по сравнению с подростками группы контроля. Так, уровень ДК у пациентов с лабильной АГ был статистически значимо ниже (р=0,003), а КД-СТ и ТБК-активных продуктов ПОЛ статистически значимо выше (р=0,005) и (р=0,031), чем в контрольной группе, в 1,6 раза и в 1,4 раза соответственно (табл. 1). При этом различия дисперсий исследованных показателей у пациентов (Б-критерий РБ) были статистически значимы для КД-СТ (р=0,014). Тенденция к снижению содержания субстратов с ненасыщенными сопряженными двойными связями и продуктами деструкции гидроперекисей (ДК) у пациентов с ЛАГ позволяет предположить усиление у них процессов ПОЛ. Данный вывод подтверждается статистически значимым различием среднегрупповых концентраций ДК в крови пациентов по отношению к контрольным показателям. При этом отмечена дальнейшая активация процессов пероксидации липидов, о чем свидетельствует увеличение концентраций промежуточных (КД-СТ) и конечных ТБК-активных продуктов у пациентов с лабильной артериальной гипертензией на 68,3% и 34,9%, соответственно.
Такая активация процессов ПОЛ предполагает значительное напряжение антиокислительной системы (АОС) у исследуемых пациентов. Общая АОА крови характеризует суммарную активность ингибиторов радикального окисления и определяет ее буферную емкость. Этот показатель включает большое количество антиоксидантов различной природы. Обычно рассматривают основные звенья АОЗ: ферментативное - (СОД) и низкомолекулярные жирорастворимые витамины (а-токоферол, ретинол).
Нами показано, что уровень общей антиокисли-тельной активности крови (АОА) у пациентов с ЛАГ статистически значимо (р=0,029) выше в 1,3 раза, а ретинола (р=0) - в 1,7 раза, чем у подростков группы контроля. Содержание а-токоферола (р=0) и активность СОД (р=0,002), наоборот, оказались ниже, чем
Таблица 2
Общая антиокислительная активность крови (АОА) и содержание антиоксидантов в крови подростков контрольной группы и с лабильной артериальной гипертензией
(М±8)
Показатели Контроль (п=23) ЛАГ (п=19)
АОА, усл. ед. 15,73±3,52 20,86±10,29 *#
СОД, усл. ед. 1,69±0,1 1,51±0,15 *
а-токоферол, мкмоль/л 8,15±2,8 5,83±1,57 *#
ретинол, мкмоль/л 0,68±0,21 1,17±0,58 *#
Примечание: * - при Р§4<0,05, # - при Рр<0,05.
у здоровых детей, соответственно, на 28,5% и 11% (табл. 2). Различия значений дисперсий исследованных показателей у пациентов (Б-критерий Рр) были статистически значимы для АОА (р=0), а-токоферола (р=0,014) и ретинола (р=0).
ОБСУЖДЕНИЕ
Известно, что первой реакцией антиоксидантной защиты в условиях патологического процесса является повышение активности компонентов ферментативного звена, а при длительном воздействии повреждающих факторов происходит истощение их функциональных возможностей с отсутствием компенсации за счет биосинтеза новых ферментных молекул. Так, активные формы кислорода ингибируют активность ферментов-антиоксидантов, например гидроперекиси, тормозят активность СОД [9]. СОД играет одну из ключевых ролей на первой линии ан-тиоксидантной защиты организма больных гипертонической болезнью благодаря способности регулировать уровень супероксида, который является одним из основных прооксидантов в клетке [10]. Это позволяет предположить, что уменьшение накопления первичных продуктов ПОЛ у подростков с ЛАГ на первых этапах процессов липопероксидации обусловлено статистически значимым снижением активности СОД.
Другой важной системой антирадикального ингибирования, определяющей антиокислительную активность крови в организме человека, являются функционально взаимосвязанные жирорастворимые витамины - а-токоферол и ретинол [11]. Статистически значимое уменьшение содержания а-токофе-рола в крови у пациентов регистрировали одновременно с увеличением содержания ретинола. В литературе обсуждается возможность изменения активности а-токоферола, одного из наиболее важных антиоксидантов в клетке, за счет участия ретинола в процессах его восстановления. При этом устраняются свободные радикалы кислорода и тем самым предупреждается развитие процессов ПОЛ в биомемб-
Л.И. Колесникова, В.В. Долгих и др.
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС У ПОДРОСТКОВ С ЛАГ
ранах [12]. Результаты наших исследований подтверждают синергизм действия этих антиоксидантов.
Снижение концентрации а-токоферола в крови пациентов служит доказательством напряжения АОЗ, что и подтверждается значительным накоплением у них промежуточных и конечных продуктов процессов липопероксидации.
В физиологических условиях активация регулируемых эндогенных процессов ПОЛ является необходимым механизмом обновления мембранных структур. Соотношение активности окислительных процессов и антиоксидантной защиты не только отражает, но и во многом определяет интенсивность метаболизма, адаптационные возможности организма и риск возникновения различных патологических состояний. Усиление активности процессов ПОЛ может влиять на структуру и барьерные свойства клеточных мембран, вызывая нарушение их нормального функционирования. В возникновении подобного рода повреждений существенную роль играют не только промежуточные (КД-СТ), но и конечные продукты свободнорадикального окисления, прежде всего, соединения альдегидной природы - ТБК-активные продукты ПОЛ. Недостаточность АОЗ у больных с ЛАГ может приводить к лавинообразному усилению процессов ПОЛ и нарастанию содержания в крови токсических метаболитов этих реакций. Таким образом, нарушение баланса в системе ПОЛ-АОЗ в сторону активации процессов липо-пероксидации у подростков 14-17 лет с лабильной гипертензией свидетельствует о возможности возникновения окислительного стресса уже на начальной стадии развития патологического процесса и диктует необходимость включения в терапевтический комплекс лекарственных препаратов антиок-сидантной направленности уже на ранних этапах развития заболевания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клебанов Г.И. Антиоксиданты. Антиоксидантная активность. Методы исследования //Материалы XVI сессии Академической школы-семинара имени А.М. Уго-лева «Современные проблемы физиологии и патологии пищеварения». - 2001. - Т. XI. - С. 109-118.
2. Паранич А.В., Лад С.Н., Фролова Н.А. и др. О патогенетическом значении нарушений состояния антиокис-лительного гомеостаза у больных гипертонической болезнью.// Вопросы мед. химии. - 2000. - Т. 46. - № 6.
- С. 591-596.
3. Автандилов А.Г., Александров А.А., Кисляк О.А. и др. Рекомендации по диагностике, лечению и профилактике артериальной гипертензии у детей и подростков. -М., 2004. - 44 с.
4. Волчегорский И.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г. и др. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови. // Вопросы мед. химии. - 1989. - № 1. - С. 127-131.
5. Гаврилов В.Б., Гаврилова А.Р., Мажуль Л.М. Анализ методов определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуро-вой кислотой // Вопросы мед. химии. - 1987. - № 1. -С. 118-122.
6. Клебанов Г.И., Бабенкова И.В., Теселкин Ю.О. и др. Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением желточных липопротеидов.// Лабораторное дело. - 1988. - № 5. - С. 59-62.
7. Черняускене РЧ., Варшкявичене З.З., Грибаускас П.С. Одновременное определение концентраций витаминов Е и А в сыворотке крови. // Лабораторное дело. - 1984.
- № 6. - С. 362-365.
8. Misra H.P., Fridovich I. The role of superoxide anion in the autoxidation of epinephrine and a simple assay for superoxide dismutase. // J. Biol. Chem. - 1972. - Vol. 247. -P. 3170-3175.
9. Дубинина Е.Е. Роль активных форм кислорода в качестве сигнальных молекул в метаболизме тканей при состояниях окислительного стресса. //Вопросы мед. химии. - 2001. - Т. 47. - № 6. - С. 127-131.
10. Ярема Н.И., Рудык Б.И. Липопротеиды и перекисное окисление липидов при гипертонической болезни и проведение гипотензивной терапии. // Терапевтический архив. - 1999. - № 8. - С. 144-146.
11. Морозкина Т.С., Мойсеенок А.Г. Витамины (Краткое руководство для врачей и студентов медицинских, фармацевтических и биологических специальностей) // Минск: «Асар», 2002. - 112 с.
12. Меньшикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К. и др. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. -М.: «Слово», 2006. - 553 с.
OXIDATIVE STRESS IN ADOLESCENTS HAVING LABILE ARTERIAL HYPERTENSION
L.I. Kolesnikova, V.V. Dolgikh, Ye.V. Osipova,
L.V. Natyaganova, A.V. Pogodina,
L.A.Grebenkina, V.P. Ilyin, M.I. Dolgikh
SUMMARY
Indices of the processes of lipid peroxidation and antioxidant protection were studied in 44 adolescents aged 14-17 years, 21 of them having labile arterial hypertension. Labile arterial hypertension adolescence revealed marked activation of the processes of lipid peroxidation. Disturbed balance in the POL-AOP system towards activation of lipid peroxidation processes in adolescents with labile arterial hypertension points to the possibility of oxidative stress emergence already in initial stage of pathology process development.
Key words: arterial hypertension, peroxide oxidation, antioxidants, teenagers.
