Русский English

Химова Ю.А., Плешкова Е.М.

Состояние свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы у здоровых детей Смоленской области

Смоленская государственная медицинская академия

Согласно современным представлениям, многие физиологические и метаболические процессы, протекающие в организме, как ребенка, так и взрослого, связаны со свободнорадикальным окислением (СРО) липидов, белков, углеводов. Оно непрерывно протекает в норме во всех тканях живых организмов и при определенной интенсивности является одним из типов нормальных метаболических процессов [1-4]. Умеренная активация окислительных реакций лежит в основе обновления липидов биологических мембран и модификации их функций. Эта особенность используется клетками в процессе адаптации и отражает защитно-приспособительные реакции организма на молекулярном уровне [2, 5-8]. Безопасный уровень СРО обеспечивается антиоксидантной системой (АОС), представленной ферментативными (супероксиддисмутаза, каталаза, ферменты системы глутатиона и др.) и неферментативными компонентами (витамины А, Е, С, Р, Д, каротины и др.) [1, 2].

Перспективным способом изучения процессов СРО и АОС является регистрация хемилюминесценции (ХЛ) – сверхслабого свечения, возникающего при взаимодействии радикалов [1, 3]. С помощью ХЛ удается выявить наиболее реакционноспособные короткоживущие радикалы, которые другими способами не регистрируются [3].

К настоящему времени в России используются разные, преимущественно отечественные, приборы для регистрации биорадикальных процессов. Нет единой методической базы, что не позволяет получать сопоставимые и корректные результаты для исследователей [9]. В литературе имеются данные о состоянии у здоровых детей СРО и АОС сыворотки крови у 10 детей 11-17 лет [10], сыворотки крови и мочи у 12 детей 6-10 лет, у 30 детей 11-17 лет [11]. В связи с применением разных приборов, представленные результаты отличаются. Не проводился анализ зависимости биорадикальных процессов в зависимости от пола.

Цель исследования: изучить состояние свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы крови методом хемилюминесценции у здоровых детей Смоленской области в зависимости от возраста и пола с помощью хемилюминометра BRR-02 (Россия).

Материалы и методы. На базе областной детской клинической больницы (г. Смоленск) и проблемной научно-исследовательской лаборатории клинической биофизики и антиоксидантной терапии СГМА проведено общеклиническое исследование 40 практически здоровых детей (1, 2 группы здоровья) с 1 года до 16 лет с функциональными нарушениями. Не включались дети с аллергическими заболеваниями, лабильной артериальной гипертензией, анемией, острой респираторной вирусной инфекцией, а также часто болеющие. 20 детей было с синдромом вегетативной дисфункции, 6 - с миопией глаз (легкая и средняя степени тяжести), 3 – с астигматизмом глаз, 2 – с функциональной диспепсией, 9 – с дисфункцией желчевыводящих путей. Мальчиков было 19 (48%), девочек - 21 (52%). В соответствии с возрастной классификацией возрастной периодизации института возрастной физиологии РАМН по рекомендациям ВОЗ все обследуемые дети были разделены на 3 возрастные группы. 1-ю группу (1-7 лет) составили 12 детей (30%), 2-ю группу (8 – 12 лет) – 12 детей (30%), 3-ю группу (13 лет – 16 лет) – 16 человек (40%). Дети и их родители до исследования ознакомились и подписали добровольное согласие информированного больного, утвержденное этическим комитетом.

У обследуемого ребенка утром натощак в асептических условиях проводили забор 0,08 мл крови из пальца в эппендорф с 0,02 мл 5% раствора цитрата натрия. В полученной цельной крови определяли активные формы кислорода (АФК) методом люминолзависимой ХЛ, стимулированной кристаллами сульфата бария [12]. В ходе исследования записывали кривую (рис. 1), в последующем рассчитывали ХЛ-АФК (х 105 квант/с х 4π).

Рис. 1. Амплитуда вспышки люминолзависимой хемилюминесценции лейкоцитов, стимулированной кристаллами сульфата бария: Акр – амплитуда контрольного сигнала прибора, Аобр – амплитуда образца

Рис. 1. Амплитуда вспышки люминолзависимой хемилюминесценции лейкоцитов, стимулированной кристаллами сульфата бария: Акр – амплитуда контрольного сигнала прибора, Аобр – амплитуда образца

Из кубитальной вены забирали 1 мл крови. Венозную кровь центрифугировали в течение 10 минут при 3000 об/мин. Для определения уровня перекисей липидов (ПЛ) и антиокислительной активности (АОА) сыворотки крови использовали активированную родамином Ж (синтетический краситель) ХЛ в присутствии Fe2+ [13]. При введении в стандартный раствор 0,1 мл исследуемой сыворотки регистрировали амплитуду быстрой (Аб пр) и медленной (Ам пр) вспышек ХЛ-сигнала относительно контрольных проб (Аб пр и Ам пр), которые были пропорциональны уровням ПЛ (формула 1) и АОА (формула 2) (рис. 2).

                 ПЛ, отн. ед. = (Аб пр, мм / Аб ст, мм) х 100                                                                         (1)

                 АОА, отн. ед. = ((Ам пр – Ам ст/) / Ам ст) х 100                                                                    (2)

Состояние СРО оценивали по уровню генерации АФК лейкоцитами цельной крови и ПЛ сыворотки крови, а АОС - по уровню АОА сыворотки крови.

Статистический анализ выполнялся с помощью программы Microsoft Excel 2003. Для проверки гипотезы о нормальном распределении признаков использовался критерий согласия Χ2 на уровне значимости (α) 0,05. Для количественной оценки типичного уровня и вариации изучаемых признаков использовались медиана (Ме), межквартильный размах (25-й (Lq) и 75-й (Uq) перцентили). Для выявления различий между двумя нормальными выборками использован Student t-test. При сравнении количественных признаков трёх независимых выборок применялся ранговый анализ вариаций Kruskel-Wallis ANOVA. Далее для определения между какими именно группами имеются различия - критерий Dana [14].

Рис. 2. Хемилюминесценция сыворотки крови: Аб пр – амплитуда быстрой вспышки пробы; Аб ст - амплитуда быстрой вспышки стандарта; Ам пр - амплитуда медленной вспышки пробы; Ам ст – амплитуда медленной вспышки стандарта; ЖЛП – желточный липопротеид

Рис. 2. Хемилюминесценция сыворотки крови: Аб пр – амплитуда быстрой вспышки пробы; Аб ст - амплитуда быстрой вспышки стандарта; Ам пр - амплитуда медленной вспышки пробы; Ам ст – амплитуда медленной вспышки стандарта; ЖЛП – желточный липопротеид

Результаты и их обсуждение. Анализируя показатели СРО и АОС в зависимости от возраста, статистически значимых различий выявлено не было. Более низкие значения АФК, ПЛ и АОА были у детей 1 возрастной группы, чем в других, однако статистически значимых различий не получено (p>0,05) (табл. 1). Возможно, это обусловлено тем, что для этого возрастного периода характерны более низкие темпы роста и развития, рацион питания становится более разнообразным, включающий большее количество естественных антиоксидантов.

Таблица 1. Показатели СРО и АОС здоровых детей в зависимости от возраста (Ме (Lq; Uq))

Таблица 1. Показатели СРО и АОС здоровых детей в зависимости от возраста (Ме (Lq; Uq))

Примечание: здесь и далее р – различия показателей между группами

При анализе показателей в зависимости от пола различий не выявлено (табл. 2). При анализе показателей СРО и АОС в зависимости от пола и возраста как в каждой возрастной группе, так и между группами, также статистически значимых различий не было выявлено (табл. 3).

Таблица 2. Показатели СРО и АОС здоровых детей в зависимости от пола (Ме (Lq; Uq))

Таблица 2. Показатели СРО и АОС здоровых детей в зависимости от пола (Ме (Lq; Uq))

Не выявлено статистически значимых особенностей показателей свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы крови методом хемилюминесценции у здоровых детей Смоленской области в зависимости от возраста и пола с использованием хемилюминометра BRR-02 (Россия).

Таблица 3. Показатели СРО и АОС здоровых детей в зависимости от пола и возраста (Ме (Lq; Uq))

Таблица 3. Показатели СРО и АОС здоровых детей в зависимости от пола и возраста (Ме (Lq; Uq))


Список использованных источников:

1. Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах// Соросовский образовательный журнал. – 2000. - № 6. – Т. 12. - С. 13 – 19.

2. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функциональной активности клеток (жизнь и смерть, созидание и разрушение). Физиологические и клинико-биохимические аспекты. – СПб.: Изд-во Медицинская пресса, 2006. – 400 с.

3. Фархутдинов Р.Р., Тевдорадзе С.И. Методы оценки антиокислительной активности биологически активных веществ лечебного и профилактического назначения. – М., 2005. – С. 147-154.

4. Горожанская Э.Г. Свободнорадикальное окисление и механизмы антиоксидантной защиты в нормальной клетке и при опухолевых заболеваниях (лекция)// Клиническая лабораторная диагностика. – 2010. - № 6. – С. 28-44.

5. Bulger Е.М., Maier R.V. Antioxidants in critical illness// Arch. Surg. - 2001. - Vol. 136. - Р. 1201–1207.

6. Gutteridge J.M.C, Halliwell B.H. Free radicals and antioxidants in the year 2000. А historical look to the future// Аnn. N.У. Acad. SCI. - 2000. - Vol. 899. - Р. 136-147.

7. Poon H.F., CaIabrese V., Scapagnini G., Butterfield D.A. Free radicals: Кеу to brain aging and heme oxygenase as а cellular response to oxidative stress// J. Oerontol. А: Biol. Sci. Med. Sci. - 2004. - Vоl. 59А. - Р. 478-493.

8. Pratt D.A., Tallman K.A., Porter N.A. Free radical oxidation of polyunsaturated lipids: New mechanistic insights and the development of peroxyl radical clocks// Acc Chem. Res. - 2011. - Vol. 44 (6). - P. 458-467.

9. Подопригорова В. Г. Оксидативный стресс и язвенная болезнь. - М.: Медицина, 2004. - 176 с.

10. Бекезин В.В., Козлова Л.В., Коваленко О.М. и др. Особенности свободнорадикального окисления у детей и подростков с ожирением и метаболическим синдромом// Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. – 2009. - №2 (31). С. 50-54.

11. Приезжева Е.Ю., Лебедько О.А. Особенности оксидативного статуса у детей с хроническим течением пиелонефрита в стадии обострения и ремиссии на фоне врожденных пороков развития органов мочевой системы// Дальневосточный медицинский журнал. – 2009. - №2. – С. 67-69.

12. Шерстнев М.П. Методика регистрации люминолзависимой хемилюминесценции лейкоцитов цельной крови стимулированной кристаллами сульфата бария// Вопросы хемилюминесценции. - 1991.- №2.- С.20-22.

13. Шерстнев М.П. Методика регистрации активированной родамином Ж хемилюминесценции плазмы и сыворотки крови в присутствии ионов двухвалентного железа// Вопросы хемилюминесценции. - 1990. - №1. – С. 19-20.

14. Гланц С. Медико-биологическая статистика. - М.: Практика. – 1998. – 459 с.


01.04.2013 00:56:00