Соотношение свободно-радикального окисления липидов и белков у студентов с сопутствующими заболеваниями

Введение. Студенческая молодежь является особой профессионально производственной группой, объединенной возрастом, а также специфическими условиями труда и жизни, которые могут отражаться на состоянии здоровья будущих специалистов.

Чрезмерная интенсификация ПОЛ и ОМБ обуславливает повреждение белковых и липидных компонентов мембран, а также мембраносвязанных и свободных ферментов клеток, является мощным фактором нарушения структуры и проницаемости мембранных компонентов клетки [4], что может усугублять клиническую картину основного патологического состояния [5].

Методика исследования : Исследование проводилось на базе ГОУ СПО «Кунгурский колледж промышленных технологий, управления и дизайна» и ФГБОУ ВПО УралГУФК, г. Челябинск. Обследованы студенты в возрасте от 17 до 23 лет, проанализированы результаты медицинского осмотра студентов, рассчитан индекс адаптационного потенциала (АП) сердечно-сосудистой системы по методу Р.М. Баевского [1].

Все студенты были разбиты на группы по сопутствующим заболеваниям: группа студентов из Кунгура – 91 человек: заболевания крови (ЗК) – 13; заболевания костно-мышечной системы (КМС) – 15; заболевания органов зрения (ОЗ) – 12; заболевания эндокринной системы (ЭС) – 12; заболевания нервной системы (НС) – 12; заболевания органов дыхания (ОД) – 13; заболевания желудочнокишечного тракта (ЖКТ) – 12; контрольная группа (клинически здоровые) – 19; сочетанная патология (СЧП) – 19.

Группа студентов из Челябинска – 51 человек: заболевания нервной системы (НС) – 12; заболевания костно-мышечной системы (КМС) – 13; контрольная группа (клинически здоровые) – 14; сочетанная патология (СЧП) – 12.

Биохимические методы исследования. Определение первичных, вторичных продуктов

ПОЛ проводили по методу (И.А. Волчегорский и др., 1989, 2000) [6]. Относительное содержание шиффовых оснований рассчитывали по методу (Е.И. Львовская и др., 1991). Определение интенсивности аскорбат-индуцированного ПОЛ производилось спектрофотометрическим методом Е.И. Львовской (1998) [7]. Окислительная модификация белков оценивалась по уровню образования динитрофенилгидразонов по методу Е.Е. Дубининой (1995) [2].

Статистический анализ результатов: полученные данные обработаны с использованием пакета статистических программ Microsoft Excel и STADIA и выражались в виде среднеарифметической (М) и ее стандартной ошибки (m). Для сравнения выборок использовался расчет непараметрических критериев: критерий знаков (G), критерий Вилкоксона (T) для уровней статистической значимости ρ ≤ 0,05, критерий Клотца (L) [3].

Результаты исследований и их обсуждение.

У студентов с сопутствующими заболеваниями, проживающих в Челябинске, по сравнению с контролем (группа практически здоровых), отмечено повышение концентрации липопероксидов (табл. 1).

Более заметное усиление процессов ПОЛ наблюдалось у студентов Челябинска с сопутствующими заболеваниями НС и КМС, в группе с заболеваниями КМС обнаружено увеличение содержания гептанофильных кетодиенов и сопряженных трие-нов на 58 %; шиффовых оснований (гептановая фаза) – на 200 %; изопрапанол-растворимых кетодиенов и сопряженных триенов – на 28 %; шиффовых оснований (изопропанольная фаза) – на 100 %.

В группе с заболеваниями НС обнаружено увеличение содержания шиффовых оснований (гептановая фаза) на 300 %; шиффовых оснований (изопропанольная фаза) – на 100 %.

Таким образом, более заметное усиление процессов ПОЛ наблюдалось у студентов Челябинска с сопутствующими заболеваниями НС и КМС. Значительное увеличение показателя оснований

Таблица 1

Содержание продуктов ПОЛ у студентов с сопутствующими заболеваниями (Челябинск)

Продукты ПОЛ	Контроль (здоровые), n = 14	Сопутствующие заболевания
		КМС, n = 13	НС, n = 12	СЧП, n = 12
Диеновые коньюгаты (гептан)	0,366 ± 0,001	0,371 ± 0,002	0,368 ± 0,001	0,368 ± 0,001
Кетодиены и сопряж. триены (гептан)	0,040 ± 0,008	0,063 ± 0,029 G = 1 df = 9 p ≤ 0,05	0,04 ± 0,008	0,034 ± 0,006
Шиффовы основания (гептан)	0,001 ± 0,001	0,003 ± 0,002 G = 1 df = 9 p ≤ 0,05	0,004 ± 0,003 G = 2 df = 8 p ≤ 0,05	0,003 ± 0,004
Диеновые коньюгаты (изопроп.)	0,291 ± 0,002	0,294 ± 0,005	0,301 ± 0,001	0,298 ± 0,005
Кетодиены и сопряж. триены (изопроп.)	0,142 ± 0,005	0,180 ± 0,014 G = 1 df = 9 p ≤ 0,05	0,155 ± 0,031 G = 2 df = 8 p ≤ 0,05	0,180 ± 0,005
Шиффовы основания (изопроп.)	0,005 ± 0,001	0,010 ± 0,006 G = 1 df =9 p ≤ 0,05	0,015 ± 0,006 G = 2,df = 8 p ≤ 0,05	0,014 ± 0,007
Диеновые коньюгаты (индуц.)	537,314 ± 29,888	544,825 ± 48,240	524,547 ± 21,598	530,845 ± 12,692
Кетодиены и сопряж. триены (индуц.)	1095,804 ± 48,243	1047,811 ± 204,381	1066,415 ± 61,799	946,889 ± 107,236

Примечание. ЕО 232/220 – диеновые коньюгаты (ДК); 278/220 – кетодиены (КД) и сопряженные трие-ны (СТ); 400/220 – шиффовы основания.

Шиффа по сравнению с контролем подтверждает тенденцию к хронизации активации свободнорадикального окисления.

Изменение показателей ОМБ у студентов г. Челябинска отражено в табл. 2.

Наибольшее повышение содержания динит-рофенилгидразонов (ДФГ) по сравнению с контрольной группой – здоровых наблюдалось в группе с заболеваниями НС, а именно аАДФГ (ЕДоп/мл) (алифатические альдегид-динитрофе-нилгидразоны) повышено на 46 %; аКДФГн (алифатические кетон-динитрофенилгидразоны нейтрального характера, λ = 370) – на 26 %; аКДФГосн (ЕДоп/мл) (алифатические кетон-динитрофенил-гидразоны основного характера, λ = 430) – на 23 %; аАДФГ (ЕДоп/мл) (алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны), индуцируемых в системе Fe²⁺/H 2 O 2 , повышено – на 22 %; аКДФГосн (ЕДоп/мл) (алифатические кетон-динитрофенил-гидразоны основного характера, λ = 430), индуцируемых в системе Fe²⁺/H 2 O 2 , повышено на 11 %. Наблюдалось повышение соотношения динитро-фенилгидразонов (ДФГ) базального уровня к индукции: так аАДФГ (алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны) базальный уровень к индукции) – на 20 %; аКДФГн (алифатические кетон-динитрофенилгидразоны нейтрального характера (λ = 370) базальный уровень к индукции) – на 13 %.

В группе с заболеваниями КМС отмечено повышенное содержание аАДФГ – на 31 %; аКДФГн – на 29 %; аКДФГосн – на 18 %. Наряду с этим было

отмечено повышение соотношения динитрофенил-гидразонов (ДФГ) базального уровня к индукции: аАДФГ – на 27 %; аКДФГн – на 42 %; аКДФГосн – на 19 %.

В группе с СЧП было отмечено повышение аАДФГ на 12 %; аКДФГн – на 11 % и аАДФГ, индуцируемых в системе Fe²⁺/H 2 O 2 , – на 16 %; аКДФГосн, индуцируемых в системе Fe²⁺/H 2 O 2 , – на 20 % .

Таким образом, в группе студентов из г. Челябинска с заболеваниями НС, КМС и СЧП отмечено повышенное содержание ранних и поздних маркеров окислительной деструкции белков на базальном уровне и при индукции.

Наиболее значимые изменения содержания липопероксидов наблюдались в группах студентов с сопутствующими заболеваниями из г. Кунгура (табл. 3).

В группе студентов с заболеваниями крови при сравнении с контрольной группой здоровых выявлено повышение содержания кетодиенов и сопряженных триенов(изопрапанол) на 14 %; шиффовых оснований (гептановая фаза) – на 100 %; шиффовых оснований (изопропанольная фаза) – на 83 %; при этом наблюдалось снижение уровня аскор-бат-индуцированных диеновых коньюгатов на 11 %.

В группе с заболеваниями эндокринной системы по сравнению с контролем наблюдалось повышение содержания гептанофильных кетодиенов и сопряженных триенов на 14 %; шиффовых оснований (гептановая фаза) – на 200 %; кето диенов и сопряженных триенов – на 19 %; шиф-

Таблица 2

ОМБ	Контроль (здоровые), n = 14	КМС, n = 13	НС, n = 12	СЧП, n = 12
Общий белок, г/л	2,979 ± 0,269	2,653 ± 0,187	2,826 ± 0,047	2,510 ± 0,492
аАДФГ, ЕДоп/мл	2,085 ± 0,368	2,725 ± 0,327 G = 3 df =11 p ≤ 0,05	3,047 ± 0,273 Т = 4 df = 10 p ≤ 0,05	2,329 ± 1,288 G = 4 df =11 p ≤ 0,05
аКДФГн, ЕДоп/мл	2,132 ± 0,362	2,743 ± 0,296 G = 3 df =11 p ≤ 0,05	2,683 ± 0,715	2,375 ± 1,150 G = 4 df =11 p ≤ 0,05
аКДФГосн, ЕДоп/мл	1,096 ± 0,220	1,295 ± 0,119	1,352 ± 0,187	1,083 ± 0,568
аАДФГ, ЕДоп/мл, индуц.	3,882 ± 0,145	4,046 ± 0,839	4,738 ± 0,952	4,503 ± 1,284 G = 4 df =11 p ≤ 0,05
аКДФГн, ЕДоп/мл, индуц.	3,770 ± 0,131	3,432 ± 0,591	4,135 ± 0,358 Т = 4 df =10 p ≤ 0,05	4,045 ± 0,485
аКДФГосн, ЕДоп/мл, индуц.	1,877 ± 0,120	1,865 ± 0,368	2,089 ± 0,500	2,248 ± 0,276 G = 4 df =11 p ≤ 0,05
аАДФГ, баз.ур./индуц. (соотнош.)	0,543 ± 0,103	0,690 ± 0,069	0,650 ± 0,073 Т = 4 df =10 p ≤ 0,05	0,497 ± 0,145
аКДФГн, баз.ур./индуц. (соотнош.)	0,571 ± 0,104	0,811 ± 0,054 G =3 df =11 P ≤ 0,05	0,644 ± 0,117	0,574 ± 0,216
аКДФГосн, баз.ур./индуц. (соотнош.)	0,600 ± 0,144	0,716 ± 0,095	0,655 ± 0,068	0,470 ± 0,195

Таблица 3

Продукты ПОЛ	Контроль (здоровые), n = 19	ЗК, n = 13	ЭС, n = 12	CCC, n = 13	МПС, n = 15	СЧП, n = 19
ДК (гептан)	0,372 ± 0,001	0,374 ± 0,005	0,380 ± 0,004	0,373 ± 0,001	0,373 ± 0,002	0,373 ± 0,002
КиСТ (гептан)	0,037 ± 0,003	0,042 ± 0,007	0,042 ± 0,007	0,034 ± 0,001	0,042 ± 0,008	0,039 ± 0,002
ШО (гептан)	0,001 ± 0,001	0,002 ± 0,001 G = 2, df = 9 p ≤ 0,05	0,003 ± 0,001 G = 2, df = 9 p ≤ 0,05	0,001 ± 0,001	0,001 ± 0,001	0,001 ± 0,001
ДК (изопроп.)	0,295 ± 0,002	0,306 ± 0,011	0,307 ± 0,016	0,303 ± 0,003	0,296 ± 0,003	0,299 ± 0,003
КиСТ (изопроп.)	0,139 ± 0,009	0,144 ± 0,022	0,165 ± 0,017 G = 2, df = 9 p ≤ 0,05	0,165 ± 0,028 G = 2, df = 8 p ≤ 0,05	0,137 ± 0,010	0,146 ± 0,007
ШО (изопроп.)	0,006 ± 0,001	0,011 ± 0,006 G = 2, df = 9 p ≤ 0,05	0,008 ± 0,008 G = 2, df = 9 p ≤ 0,05	0,009 ± 0,004 G = 2, df = 8 p ≤ 0,05	0,010 ± 0,005 G = 2, df = 8 p ≤ 0,05	0,010 ± 0,003 G = 1, df = 8 p ≤ 0,05
ДК (индуц.)	534,842 ± 21,976	474,739 ± 35,446	524,352 ± 114,450	536,103 ± 38,532	549,474 ± 38,441	541,536 ± 25,035
КиСТ (индуц.)	1186,155 ± 127,157	1075,914 ± 169,557	974,588 ± 203,766	996,848 ± 94,991	1104,628 ± 78,086	1075,591 ± 47,952
АП	–	–	–	Напряжение	–	Напряжение

Содержание продуктов ОМБ у студентов с сопутствующими заболеваниями (Челябинск)

Содержание продуктов ПОЛ у студентов с сопутствующими заболеваниями (г. Кунгур)

Примечание. ЕО 232/220 – диеновые коньюгаты (ДК); 278/220 – кетодиены (КД) и сопряженные триены (СТ); 400/220 – шиффовы основания; АП – адаптационный материал.

Содержание продуктов ОМБ у студентов г. Кунгура

Таблица 4

ОМБ Контроль (здоровые), n = 19 ЗК, n = 13 ОД, n = 13 CCC, n = 13 КМС, n = 15 ОЗ, n = 12 МПС, n = 15 СЧП, n = 19 Общий белок, г/л 2,350 ± 0,084 5,336 ± 3,431 3,997 ± 1,482 2,889 ± 0,294 3,705 ± 0,934 2,765 ± 0,605 2,772 ± 0,251 4,115 ± 1,038 аАДФГ, ЕДоп/мл 2,113 ± 0,233 1,722 ± 0,136 2,180 ± 0,414 3,087 ± 0,231 Т = 9 df = 10 p ≤ 0,05 2,672 ± 0,405 Т = 11 df = 10 p ≤ 0,05 2,742 ± 1,213 Т = 5 df = 10 p ≤ 0,05 2,617 ± 0,410 G = 3 df = 11 p ≤ 0,05 2,355 ± 0,275 аКДФГн, ЕДоп/мл 2,069 ± 0,148 1,807 ± 0,134 2,109 ± 0,405 3,015 ± 0,164 Т = 9 df = 10 p ≤ 0,05 2,456 ± 0,331 2,418 ± 0,631 2,448 ± 0,305 2,260 ± 0,217 аКДФГосн, ЕДоп/мл 1,150 ± 0,128 0,870 ± 0,085 1,232 ± 0,284 1,598 ± 0,257 Т = 9 df = 10 p ≤ 0,05 1,275 ± 0,206 1,258 ± 0,107 1,179 ± 0,139 1,134 ± 0,130 аАДФГ, ЕДоп/мл, индуц. 4,683 ± 0,204 4,142 ± 0,408 4,503 ± 0,670 5,235 ± 0,667 4,416 ± 0,527 5,580 ± 0,192 Т = 5 p ≤ 0,05 4,315 ± 0,275 4,127 ± 0,237 аКДФГн, ЕДоп/мл, индуц. 4,684 ± 0,371 4,233 ± 0,396 4,925 ± 0,901 4,259 ± 0,095 4,572 ± 0,722 4,902 ± 0,121 4,007 ± 0,330 4,124 ± 0,273 аКДФГосн, ЕДоп/мл, индуц. 2,299 ± 0,181 2,072 ± 0,184 2,582 ± 0,315 G = 3 df = 11 p ≤ 0,05 1,944 ± 0,100 2,323 ± 0,395 2,106 ± 0,157 1,811 ± 0,128 2,034 ± 0,136 аАДФГ, баз.ур./ индуц. (соотнош.) 0,471 ± 0,071 0,422 ± 0,061 0,509 ± 0,113 0,602 ± 0,089 0,640 ± 0,122 Т = 11 df = 10 p ≤ 0,05 0,488 ± 0,201 0,619 ± 0,116 G = 3 df = 11 p ≤ 0,05 0,576 ± 0,067 G = 4 df = 11 p ≤ 0,05 аКДФГн, баз.ур./ индуц. (соотнош.) 0,475 ± 0,066 0,431 ± 0,047 0,455 ± 0,099 0,707 ± 0,023 Т = 9 df = 10 p ≤ 0,05 0,581 ± 0,106 0,492 ± 0,117 0,622 ± 0,084 0,557 ± 0,054 аКДФГосн, баз.ур./ индуц. (соотнош.) 0,549 ± 0,091 0,420 ± 0,010 0,480 ± 0,089 0,820 ± 0,106 Т = 9 df = 10 p ≤ 0,05 0,606 ± 0,129 0,601 ± 0,096 0,664 ± 0,093 0,565 ± 0,066 АП – – Напряж. Напряж. Напряж. Неуд. – Напряж. фовых оснований (изопропанольная фаза) – на 33 %; при этом наблюдалось незначительное снижение уровня аскорбат-индуцированных диеновых конью-гатов, кетодиенов и сопряженных триенов.

В группе с заболеваниями ССС по сравнению с контрольной группой было обнаружено увеличение кетодиенов и сопряженных триенов (изопра-панольная фаза) на 19 %; шиффовых оснований (изопропанольная фаза) – на 50 % при понижение уровня аскорбат-индуцированных кетодиенов и сопряженных триенов. Выявленные изменения содержания ПОЛ сопровождались одновременным напряжением механизмов адаптации.

В группе с заболеваниями МПС было обнаружено увеличение содержания гептанофильных кетодиенов и сопряженных триенов – на 14 %; шиффовых оснований (изопропанольная фаза) – на 67 % при незначительном понижении аскорбат-индуцированных кетодиенов и сопряженных триенов.

В группе с СЧП наряду с напряжением механизмов адаптации было обнаружено увеличение содержания шиффовых оснований (изопропаноль-ная фаза) на 67 % при понижении уровня аскор-бат-индуцированных кетодиенов и сопряженных триенов.

Таким образом, в группах студентов с сопутствующими заболеваниями из г. Кунгура наблюдалось заметное усиление процессов ПОЛ. Значительное увеличение кетодиенов и сопряженных триенов, оснований Шиффа при одновременном снижении уровня Fe2+/аскорбат-индуцированного ПОЛ, по сравнению с контролем, свидетельствует о недостаточно точном уровне антиоксидантной защиты.

Изменение показателей ОМБ у студентов г. Кунгура отражено в табл. 4.

В группе с заболеваниями ССС отмечено напряжение механизмов адаптации и по сравнению с контрольной группой наблюдалось повышение содержания динитрофенилгидразонов (ДФГ), а именно аАДФГ – на 46 %; аКДФГн – на 46 %; аКДФГосн – на 39 %; аАДФГ, индуцируемых в системе Fe2+/H2O2, – на 12 %. Наблюдалось повышение соотношения динитрофенилгидразо-нов (ДФГ) базального уровня к индуцированному: аАДФГ – на 29 %; аКДФГн – на 49 %; аКДФГосн – на 49 %.

В группе с заболеваниями КМС при напряжении механизмов адаптации было отмечено повышенное содержание аАДФГ – на 27 %; аКДФГн – на 19 %; аКДФГосн – на 11 %. Также было отмечено повышение аАДФГ (алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны – базальный уровень к индукции) – на 36 %; аКДФГн (базальный уровень к индукции) – на 22 %; аКДФГосн (базальный уровень к индукции) на 10 %.

В группе с заболеваниями МПС было отмечено повышенное содержание аАДФГ – на 24 %; аКДФГн – на 18 %. При этом было отмечено повышение соотношения динитрофенилгидразонов (ДФГ) базального уровня к индукции: аАДФГ (алифатические альдегид-динитрофенилгидразоны, базальный уровень) – на 31 %; аКДФГн – на 31 %; аКДФГосн – на 21 %.

В группе с заболеваниями ОЗ был отмечен неудовлетворительный уровень адаптации, а также повышенное содержание аАДФГ на 30 %; аКДФГн – на 17 %; аАДФГ, индуцируемых в системе Fe²⁺/H 2 O 2 , – на 19 %; аКДФГн, индуцируемых в системе Fe²⁺/H 2 O 2 , – на 25 %. При этом было отмечено повышение соотношения динитрофенил-гидразонов (ДФГ) базального уровня к индукции: аКДФГосн – на 10 %.

В группе с заболеваниями органов дыхания при напряжении механизмов адаптации было отмечено повышенное содержание аКДФГосн, индуцируемых в системе Fe2+/H2O2, – на 12 %.

В группе с сочетанной патологией наряду с напряжением механизмов адаптации наблюдалось незначительное повышение содержания аАДФГ – на 12 % и аАДФГ (базальный уровень к индукции) – на 22 %; аКДФГн (алифатические кетон-динитро-фенилгидразоны нейтрального характера, λ = 370, базальный уровень к индукции) – на 17 %.

Заключение. В группах студентов с сопутствующими заболеваниями, наблюдалось увеличение уровня аАДФГ (алифатические альдегид-динит-рофенилгидразоны) наиболее ранних маркеров повреждения, свидетельствующих о нарушении окислительного потенциала клетки, а также уровня аКДФГн (алифатические кетон-динитрофенил-гидразоны нейтрального характера, λ = 370) поздних маркеров окислительной деструкции белка, свидетельствующих о снижении резервно-адаптационных возможностей организма.

Студенты, проживающие в г. Кунгуре, имели более низкие показатели ПОЛ и ОМБ. Челябинск является одним из городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха, в котором сосредоточены экологически опасные промышленные производства, способствующие тому, что в городе сформировалась неблагоприятная экологическая обстановка, которая вероятнее всего влияет на уровень показателей ПОЛ и ОМБ студентов.