Особенности процессов перекисного окисления липидов - антиоксидантной защиты у подростков, проживающих в городе Ангарске

Долгих Мария Игоревна, кандидат биологических наук, научный сотрудник

Власов Борис Яковлевич, доктор медицинских наук, профессор, старший научный сотрудник

В последние годы неизмеримо возрос интерес к клиническим аспектам исследования процесса перекисного окисления липидов. Это во многом обусловлено тем, что дефект в указанном звене метаболизма способен существенно снизить резистентность организма к воздействию на него неблагоприятных факторов внешней и внутренней среды, а также создать предпосылки к формированию, ускоренному развитию и усугублению тяжести течения различных заболеваний жизненно важных органов. Характерной особенностью этой, так называемой свободнорадикальной патологии, является поражение мембран, в силу чего она именуется также мембранной патологией [1]. Все большее число доказательств свидетельствует в настоящее время о важной роли оксидативного стресса как значимой причины различных патологий. Однако, несмотря на это он часто игнорируется многими специалистами.

Целью настоящего исследования явилось изучение состояния систем перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ) у мальчиков 14-17 лет с эндокринной и репродуктивной патологией, проживающих в г. Ангарске.

Материалы и методы. В процессе работы обследовано 55 мальчиков-подростков в возрасте 14-17 лет (средний возраст 15,9±0,8 лет). Из них контрольную группу (1 группа) составили 16 человек (средний возраст 16,3±0,92 лет). В соответствии с результатами стандартного клиникоинструментального обследования во 2 группу отобрано 39 подростков с наличием эндокринной и репродуктивной патологии (средний возраст 16,3±0,92). Все подростки осмотрены эндокринологом-андрологом, подвергались стандартному клинико-лабораторному обследованию. Получение информированного согласия на участие в проводимом исследовании являлось обязательной процедурой при включении подростка в одну из групп.

Материалом исследования служили сыворотка и гемолизат, приготовленный из эритроцитов. Интенсивность ПОЛ оценивали по содержанию его продуктов — диеновых конъюгатов (ДК), кетодиенов и сопряженных триенов (КДиСТ), а также по показателю ненасыщенности липидов — двойных связей (ДВ СВ) [2]. Содержание ТБК-активных продуктов — малонового диальдегида (МДА) — определяли флуори-метрическим методом [3]. Об активности системы АОЗ судили по общей антиокислительной активности (АОА) [4], а также по содержанию ее компонентов (а-токоферола, ретинола [5], восстановленного и окисленного глутатиона (GSH и GSSG) [6], супероксиддисмутазы (СОД) [7]). Измерения проводили на спектро-фотофлуориметре SHIMADZU RF-5000 (Япония). В исследовании использовались вычислительные процедуры методов математической статистики, реализованные в STATISTICA 6.1 (Stat-Soft Inc, США), и критерия для оценки статистически значимых различий, применяемых в медико-биологических исследованиях (Р<0,05).

Результаты и обсуждение. На основании результатов исследования состояния свободнорадикального окисления липидов и АОЗ у подростков г. Ангарска были выявлены наиболее значимые различия по показателю ферментативного звена АОЗ — СОД (1,89±0,01 - группа 1, 1,86±0,008 - группа 2). Более высокие уровни установлены в группе 1 по первичным продуктам ПОЛ (Дв.св, ДК) и GSH. В ферментативном звене АОЗ отмечено повышение концентрации токоферола в группе 2. По показателям КД и СТ, МДа, АОА, СОД, GSSG, ретинолу, витамину С в обследованных группах различий не выявлено.

Таблица 1. Показатели системы «ПОЛ-АОЗ» у мальчиков-подростков г. Ангарска

*- различия статистически значимы при р<0,05

Изучаемая система ПОЛ — АОЗ обеих групп подростков, проживающих в г. Ангарске, характеризуется высокой (возможно, предельной) АОА, которая на фоне высокой активности ПОЛ нейтрализует его промежуточные продукты и поддерживает их концентрацию практически на одном уровне за исключением небольшого повышения содержания КД и СТ в клинической группе.

Тем не менее, такое напряжение адаптационных механизмов, отмечаемое в сыворотке крови, не может в целом решить проблему с АОЗ организма, что закономерно отражается в снижении активности СОД и пониженном содержании GSH в клинической группе. Учитывая, что эритроциты являются своеобразным интегральным биоптатом клеток организма [8], отмеченные изменения свидетельствуют о нарушении антиоксидантного статуса подростков г. Ангарска, имеющих нейроэндокринную патологию.

Выводы: у мальчиков подросткового возраста с патологией эндокринной и репродуктивной систем, проживающих в г. Ангарске, установлена активация процессов ПОЛ за счет повышения начального звена (ДВ СВ, КД и СТ, ДК) и угнетение АОЗ за счет снижения активности GSH, статистически значимого снижения уровня СОД. Накопление продуктов пероксидации может вести к появлению в мембранах своеобразных пор за счет увеличения содержания гидрофильных углеводородных хвостов, а также к увеличению ее жесткости за счет снижения содержания ненасыщенных жирных кислот и, таким образом, влиять на проницаемость мембран. Полученные результаты позволяют считать, что у подростков клеточные мембраны претерпевают существенные структурные изменения. Причины, вызывающие интенсификацию свободнорадикальных процессов, могут быть разными, но изменения на молекулярном уровне носят однотипный характер. Все компоненты АОЗ в норме находятся во взаимокомпенсаторных отношениях. Как правило, снижение концентрации или активности одних антиоксидантов приводит к соответствующему изменению других. Анализ компонентов ферментативного звена АОЗ показал, что у подростков наблюдается тенденция к снижению уровня GSH. Известно, что низкий уровень GSH может сыграть отрицательную роль для клетки, так как все основные функции глутатион выполняет в восстановленной форме [9, 10]. Возможно, увеличение GSSG в данных группах связано с повышением активности глутатионпероксидазы, которая обеспечивает окисление глутатиона и инактивацию липоперекисей.

Возрастание общей АОА с одновременным незначительным повышением уровня токоферола и сохранением содержания ретинола, соответствующего контрольному уровню в группе подростков г. Ангарска также можно рассматривать как компенсаторную реакцию организма в ответ на повышенный уровень субстрата для пероксидации липидов. Высокий уровень общей АОА в данной группе может также поддерживаться за счет повышенного уровня аскорбата, а возможно и за счет каких-либо других звеньев АОЗ организма, которые нами не были рассмотрены на данном этапе работы.

Установлено, что все обследованные подростки, проживающие в г. Ангарске и имеющие патологию эндокринной и репродуктивной сис- ¹ тем, находились в состоянии выраженного окислительного стресса за счет повышенного содержания продуктов ПОЛ, концентрация которых 2 превышала их содержание у подростков контрольных групп. В связи с этим несбалансированность ферментативных и неферментативных звеньев АОЗ и нарастание продуктов ПОЛ сви- 3. детельствуют о развитии хронического напряжения антиокислительной защиты и истощении адаптационного потенциала. Указанные расстройства могут иметь непосредственную связь с 4 механизмами развития эндокринной патологии, ^. что подтверждается результатами обследования андрологов и эндокринологов.

Исследование свободно-радикального окис- 5. ления липидов и механизмов их регуляции можно считать объективным прогностическим методом оценки адаптивных возможностей организма подростков, формирующихся и развивающихся в стрессорных условиях. Активацию ^6. процессов ПОЛ на фоне компенсаторного увеличения активности СОД и истощения АОЗ можно расценивать как более высокую уязви- 7. мость организма подростков в условиях хронического стресса.