Состояние антиоксидантной системы в организме подростков с нейроэндокринным ожирением Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Физиология

УДК 616.39-053.6:577.15+612.349.8

СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ В ОРГАНИЗМЕ ПОДРОСТКОВ

С НЕЙРОЭНДОКРИННЫМ ОЖИРЕНИЕМ

© 2018 В.В. Давыдов1, А.В. Бабичев1, Амжад Хамдаллах2, Д.К. Кулешова3

1Частное учреждение образовательная организация высшего образования «Медицинский университет «Реавиз», Москва

2Харьковский национальный университет имени В.Н. Каразина, Харьков 3ГУ «Институт невропатологии, психиатрии и наркологии НАМН Украины», Харьков

Для исследования состояния антиоксидантной системы у подростков с нейроэндокринным ожирением было обследовано 40 юношей позднего пубертатного периода (16-18 лет). Установлено, что у подростков с ожирением происходит повышение активности глутатионпероксидазы и уровня суточной экскреции мелатонина, а у подростков с нейроэндокринным ожирением на фоне инсулинорезистентности - понижение общей антиоксидантной активности крови. Это свидетельствует о том, что инсулинорезистентность предопределяет возникновение оксидативного стресса в организме при ожирении и тем самым способствует осложнению его течения.

Ключевые слова: антиоксидантные ферменты, церулоплазмин, мелатонин, ожирение, инсулинорезистент-ность, пубертат.

Введение. Результаты исследований последних лет указывают на повышение заболеваемости нейроэндокринным ожирением в пубертатном возрасте [10]. В результате этого формируется неблагоприятная тенденция к повышению заболеваемости патологией сердечнососудистой системы у взрослого населения. Это возводит в ранг первостепенных государственных задач поиск новых подходов к лечению и профилактике ожирения в подростковом возрасте. Представляется очевидным тот факт, что прогресса в этом направлении можно достичь, лишь детально изучив молекулярные механизмы формирования нейроэндокринного ожирения на данном этапе онтогенеза.

Согласно данным литературы при ожирении в организме возникает состояние оксида-тивного стресса [1, 5], которое выступает в роли важного патогенетического звена формирования метаболических нарушений при этом заболевании. Причиной его возникновения может быть ограничение эффективности функционирования антиоксидантной системы в организме [9]. Вместе с тем особенности формирования оксидативного стресса при нейроэндо-кринном ожирении и роли антиоксидантной системы в его возникновении у подростков все еще недостаточно изучены. Нет ясности и в представлениях об изменении состояния антиок-сидантной системы при ожирении в подростковом возрасте на фоне инсулинорезистентно-сти, как состоянии, которое часто сопутствует данному заболеванию [4].

Целью работы явилось изучение отдельных показателей антиоксидантной системы в организме подростков с нейроэндокринным ожирением на фоне инсулинорезистентности и без нее.

Материал и методы. Исследования проведены у 40 юношей-подростков позднего пубертатного возраста (16-18 лет). Обследованные были разделены на 3 подгруппы: 1 - здоровые, 2 - подростки с нейроэндокринным ожирением без инсулинорезистентности и 3 - подростки с нейроэндокринным ожирением на фоне инсулинорезистентности. Обследуемые 2 и 3 групп имели I - II степень ожирения. Инсулинорезистентность выявляли на основании вычисления индекса HOMA.

Содержание инсулина в крови измеряли радиоиммунологическим методом с помощью наборов Insulin(e) IRMAKIT, Beckman Coulter, Чехия. Концентрацию глюкозы в крови определяли глюкозооксидазным методом с использованием наборов Glucocapil и прибора Su-perGL, Германия.

В сыворотке крови обследуемых измеряли также активность супероксиддисмутазы (СОД) [3] и глутатионпероксидазы (ГПО) [8], а также определяли уровень суточной экскреции мелатонина с мочой [2] и содержание церуллоплазмина в крови с использованием наборов CERULOPLASMIN, Dialab, Австрия.

В сыворотке крови измеряли скорость индуцированного восстановленным железом пе-рекисного окисления липидов. С этой целью 0,2 мл сыворотки смешивали с 3,8 мл 0,05 М калий-фосфатного буфера рН 7,4 и 0,25 мл 0,001 М раствора KMnO4. Реакционную смесь интенсивно перемешивали и инкубировали в течение 10 минут при 25 °С. После этого из нее отбирали аликвоту объемом 0,25 мл, которую переносили в стеклянную центрифужную пробирку, содержащую 0,5 мл 20 % трихлоруксусной кислоты (проба 1). В исходную реакционную смесь вносили 0,25 мл 0,01 М FeSO4, интенсивно перемешивали и инкубировали в течение 10 минут при 25 °С. После этого из нее вновь отбирали аликвоту объемом 0,25 мл, которую переносили в следующую центрифужную пробирку, содержащую 0,5 мл 20 % трихлор-уксусной кислоты (проба 2). В обе пробирки, содержащие аликвоты реакционной смеси и трихлоруксусную кислоту, вносили 0,25 мл 1М соляной кислоты и 0,5 мл 0,7 % 2-тиобарбитуровой кислоты. Пробы интенсивно перемешивали и помещали на 10 минут в кипящую водяную баню. После этого их охлаждали и центрифугировали в течение 15 минут при 2500 об./мин. Надосадочную жидкость осторожно декантировали и измеряли ее оптическую плотность на спектрофотометре СФ-46 при 532 нм. Результаты измерений использовали для расчета содержания ТБК-реактивных веществ в пробах с учетом коэффициента молярной экстинкции малонового диальдегида. Скорость индуцированного перекисного окисления липидов (иПОЛ) рассчитывали по разности содержания ТБК-реактивных веществ во 2 и 1 пробах и выражали ее в нмоль/лмин.

Полученные данные подвергали статистической обработке с использованием непараметрического метода Wilcoxon-Mann-Whitney.

Результаты исследования и их обсуждение. Оценку состояния антиоксидантной активности крови проводили по результатам измерения скорости индуцированного восстановленным железом перекисного окисления липидов (иПОЛ). Как следует из результатов, представленных на рисунке 1, у подростков с ожирением не выявляется изменения величины данного показателя. При этом у подростков с ожирением на фоне инсулинорезистентности происходит повышение скорости иПОЛ в крови на 71 % по сравнению с таковым у подростков 2 группы.

Можно предположить, что причиной подобного сдвига является обусловленное инсули-норезистентностью изменение мощности антиоксидантной системы в организме подростков с нейроэндокринным ожирением.

Рис. 1. Интенсивность иПОЛ в крови подростков с ожирением на фоне инсулинорезистентности

и без нее (М ± m). * - Р < 0,05 к 2 группе

Учитывая это, далее в крови обследуемых больных было проведено измерение активности антиоксидантных ферментов (СОД и ГПО).

Исследования показали (таблица), что у подростков 2 группы активность СОД в крови не отличается от таковой у здоровых сверстников. В то же время у них выявляется повышение активности ГПО на 43 % по сравнению с его величиной у здоровых подростков. Хотя активность данного энзима у них находится на уровне такового у подростков 3 группы. Активность СОД у подростков 3 группы не отличается от их величины у подростков 1 группы.

Таблица 1

Активность антиоксидантных ферментов в крови подростков с ожирением на фоне инсулинорезистентности и без нее (М ± m; n)

Фермент 1 группа 2 группа 3 группа

СОД, 1,4 ± 0,07 1,36 ± 0,18 1,5 ± 0,15

Ед/мин-мл 7 13 9

ГПО, 9,0 ± 2,4 12,9 ± 3,6* 11,2 ± 2,5

мкмоль/мин • мл 8 12 11

Церулоплазмин, 3,9 ± 0,5 2,8 ± 0,6* 3,2 ± 0,6*

мг/дл 7 13 12

Примечания: * - Р < 0,05 к 1 группе. За 1 Ед СОД была принята такая активность, которая соответствовала 50 % торможения скорости окисления кверцетина.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что сдвиги со стороны антиоксидантной активности крови у подростков с ожирением на фоне инсулинорезистентности не связаны с модуляцией активности изученных антиоксидантных ферментов в крови. Вместе с тем у них значительно понижается содержание церулоплазмина (таблица). Следует заметить, что уменьшение содержания церулоплазмина в крови имеет место и у больных 2 группы. Однако данный сдвиг у них в определенной мере компенсируется повышением активности ГПО.

Полученные результаты позволяют прийти к заключению о том, что у подростков с неосложненным инсулинорезистентностью ожирением возникают условия для стабилизации уровня антиоксидантной активности крови за счет компенсаторного повышения активности ГПО [7]. Важное значение в том может приобретать и повышение содержания в крови неферментативных антиоксидантов, к числу которых относится мелатонин [6]. Принимая во внимание данное предположение, нами были изучены особенности экскреции данного гормона у подростков с ожирением (рис. 2).

Рис. 2. Экскреция мелатонина у подростков с ожирением на фоне инсулинорезистентности и без нее (M ± m). * - Р < 0,05 к 1 группе

Проведенные исследования показали, что величина экскреции мелатонина с мочой у подростков 2 группы на 57 % выше, чем у здоровых сверстников. В то же время у подростков 3 группы уровень суточной экскреции мелатонина соответствует таковой у подростков 1 группы.

Анализ полученных результатов позволяет прийти к заключению о том, что при нейро-эндокринном ожирении в организме подростков формируются условия для стабилизации мощности антиоксидантной системы крови за счет повышения в ней активности ГПО и увеличения концентрации мелатонина. Все это является проявлением компенсаторной реакции метаболизма в организме на ранних стадиях развития ожирения. Однако при нейроэндо-кринном ожирении, которое сопровождается инсулинорезистентностью, ее формирования не происходит. Это создает предпосылки для развития в организме оксидативного стресса, а значит и отягощения течения основного заболевания. Причиной возникновения обнаруженного сдвига может быть нарушение гормональной регуляции синтеза внутриклеточных ферментов при инсулинорезистентности и, в том числе энзимов, принимающих участие в адаптации к действию повреждающих факторов оксидативного стресса. Изучению данного вопроса будут посвящены наши дальнейшие исследования.

Выводы.

1. При нейроэндокринном ожирении на фоне инсулинорезистентности у подростков понижается антиоксидантная активность крови.

2. У больных с нейроэндокринным ожирением на фоне инсулинорезистентности в крови понижается содержание церулоплазмина, тогда как активность ГПО и СОД, а также уровень экскреции мелатонина соответствуют таковым у здоровых подростков.

3. Понижение уровня церулоплазмина в крови подростков с неосложненным инсулино-резистентностью ожирением происходит на фоне повышения активности ГПО в крови и увеличением экскреции мелатонина с мочой.

4. У подростков с ожирением на фоне инсулинорезистентности формируются условия для возникновения оксидативного стресса в организме.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Давыдов В.В., Амжад Хамдаллах. Влияние инсулинорезистентности на проявления оксидативного стресса у подростков с нейроэндокринным ожирением / В.В.Давыдов, Амжад Хамдаллах // Вестник медицинского института Реавиз. - 2017. - № 6. - С. 218-221.

2 Давыдов В.В., Кашкалда Д.А., Голобородько А.В. Нормы содержания биологически активных веществ у детей и подростков: Справочник. - Харьков: Издат. Федорко, 2008. - 132 с.

3 Костюк В.А. Простой и чувствительный метод определения активности супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцетина / В.А.Костюк // Вопросы мед. химии.- 1990. - Т. 36, № 2 . - С. 28-35.

4 Сенаторова А.С., Чайченко Т.В. Ремоделирование сердца как результирующая метаболических и гемодина-мических влияний у подростков с избыточной массой тела и ожирением // Здоровье ребенка. - 2011. - Т. 31, № 4. - С. 21-25.

5 Bondia-Pons I., Ryan L., Martinez J.A. Oxidative stress and inflammation interactions in human obesity // J. Physiol. Biochem. - 2012. - Vol. 68, № 1. - P. 130-139.

6 Geins M.A., Vargas M.A., Gomez T.F. Effect of melatonin in the antioxidant defense system in locomotor muscles of the estuarine crab // Gen. and Compar. End. - 2010. - Vol. 166. - P. 72-82.

7 Jyoung A., Ambrosone B.C., Kanetsky A.P. Polymorphism in genes related to oxidative stress (CAT, MnSOD, MPO, and eNOS) and acute toxicities from radiation therapy following lumpectomy for breast cancer // Clin. Cancer Res. - 2006. - Vol. 74. - P. 7063-7067.

8 Mills G.C. The purification and properties of glutathione peroxidase of erythrocytes // J.Biol. Chem. - 1959. -Vol. 234, № 3. - P. 502-506.

9 Yun S., A Yong K., Jin Woo C. Dysregulation of adipose glutathione peroxidase-3 in obesity contributes to local and systemic oxidative stress // Molec. Endocrin. - 2008. - Vol. 9. - P. 2176.

10 Zhong-qiang C., Liping Z., Tao Z. Blood pressure and obesity among adolescents: a school-based population study in China / C. Zhong-qiang, Z. Liping, Z.Tao // American Journal of Hypertension. - 2012. - Vol. 255. - P. 576-582.

Рукопись получена: 17 января 2018 г. Принята к публикации: 22 января 2018 г.

УДК 616. 71

ОСОБЕННОСТИ МИНЕРАЛЬНОГО ОБМЕНА У РАБОТНИКОВ КУЗНЕЧНОПРЕССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА

© 2018 С.В. Самыкин

Частное учреждение образовательная организация высшего образования «Медицинский университет «Реавиз», Самара

Проанализированы алиментарный статус и факторы риска остеопороза, методом двухэнергетической рентгеновской абсорбциометрии оценена минеральная плотность костной ткани у работников кузнечнопрессо-вого производства. Выявлено, что имеет место достоверное снижение последней в изучаемой группе, что может приводить к развитию профессиональной и производственно-обусловленной патологии и требует разработки лечебно-профилактических мероприятий.

Ключевые слова: минеральная плотность костной ткани, остеопороз, двухэнергетическая рентгеновская абсорбциометрия.

Кузнечнопрессовое производство является важнейшей отраслью тяжелой промышленности, в которой занято значительное количество населения, поэтому актуальным является сохранение трудоспособности кадрового состава отрасли [1, 2].

Одним из ведущих вредных факторов производственной среды в «горячих» цехах является неблагоприятный микроклимат [3]. Известно, что избыточное тепловое воздействие на организм вызывает рефлекторное повышение секреции потовых желез, и это обеспечивает значительное увеличение теплоотдачи. У рабочих горячих цехов потоотделение может до-