Состояние антиоксидантной системы в организме подростков с нейроэндокринным ожирением
Автор: Давыдов Вадим Вячеславович, Бабичев Александр Витальевич, Хамдаллах Амжад, Кулешова Дарья Константиновна
Журнал: Вестник медицинского института "РЕАВИЗ": реабилитация, врач и здоровье @vestnik-reaviz
Рубрика: Физиология
Статья в выпуске: 1 (31), 2018 года.
Бесплатный доступ
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.
Антиоксидантные ферменты, церулоплазмин, мелатонин, ожирение, инсулинорезистентность, пубертат
Короткий адрес: https://sciup.org/143168454
IDR: 143168454 | УДК: 616.39-053.6:577.15+612.349.8
Antioxidant system in adolescents with neuroendocrine obesity
We evaluated the antioxidant system in 40 adolescent males (aged 16-18 years) with neuroendocrine obesity. We found that participants with obesity had increased activity of glutathione peroxidase and elevated daily excretion of melatonin, whereas adolescents with neuroendocrine obesity and insulin resistance had decreased antioxidant activity of blood. It indicates that insulin resistance triggers the development of oxidative stress in overweight patients, thus, facilitating obesity.
Текст научной статьи Состояние антиоксидантной системы в организме подростков с нейроэндокринным ожирением
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 нейроэндокринном ожирении и роли антиоксидантной системы в его возникновении у подростков все еще недостаточно изучены. Нет ясности и в представлениях об изменении состояния антиоксидантной 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 перекисного 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 КМnO 4 . Реакционную смесь интенсивно перемешивали и инкубировали в течение 10 минут при 25 ºС. 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 FeSO 4 , интенсивно перемешивали и инкубировали в течение 10 минут при 25 ºС. После этого из нее вновь отбирали аликвоту объемом 0,25 мл, которую переносили в следующую центрифужную пробирку, содержащую 0,5 мл 20 % трихлоруксусной 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/л·мин.
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 |
Список литературы Состояние антиоксидантной системы в организме подростков с нейроэндокринным ожирением
- 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.
- 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.
- 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.
- Сенаторова А.С., Чайченко Т.В. Ремоделирование сердца как результирующая метаболических и гемодинамических влияний у подростков с избыточной массой тела и ожирением//Здоровье ребенка. -2011. -Т. 31, № 4. -С. 21-25.
- 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.
- 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.
- 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.
- Mills G.C. The purification and properties of glutathione peroxidase of erythrocytes//J.Biol. Chem. -1959. -Vol. 234, № 3. -P. 502-506.
- 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.
- 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.