Особенности антиоксидантного статуса девушек пубертатного возраста различных этнических групп Восточной Сибири

Физиология и психология взросления

Л.И. Колесникова, М.И. Долгих, Н.А. Курашова, Л.В. Натяганова

ФГБУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» СО РАМН, Иркутск

Для корреспонденции

Долгих Мария Игоревна -кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории патофизиологии репродукции ФГБУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» СО РАМН Адрес: 664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, д. 16 Телефон: (3952) 20-76-36 Е-таИ: irkmaria@yandex.ru

#

Особенности антиоксидантного статуса девушек пубертатного возраста различных этнических групп Восточной Сибири

Настоящее исследование посвящено изучению особенностей системы антиоксидант-ной защиты у девочек подросткового возраста различных этнических групп Восточной Сибири, что позволит провести своевременную диагностику и лечебно-профилактические мероприятия для снижения вероятности развития репродуктивной патологии и формирования эндокринного бесплодия в будущем. Обследованы 67 девочек-подростков в возрасте 14-17 лет, из их числа - 32 девочки русской популяции и 35 девочек бурятской популяции, проживающих в поселке Баяндай Усть-Ордынского национального округа Иркутской области. В качестве материала для биохимических исследований использовали сыворотку крови и гемолизат. Общую антиокислительную активность сыворотки крови и ее компонентов (супероксиддисмутаза, а-токоферол, ретинол, окисленный и восстановленный глутатион) определяли на спектрофлуорофотометре «БН11М^2и-1501» (Япония). Особенности процессов антиоксидантной защиты у подростков, проживающих в поселке Баяндай, характеризуются разной степенью активности метаболических процессов и могут быть обусловлены этнической принадлежностью девочек подросткового возраста.

Ключевые слова: антиоксидантная защита, девочки-подростки, репродуктивное здоровье, этнос

L.I. Kolesnikova, M.I. Dolgikh, N.A. Kurashova, L.V. Natyaganova

Family Health and Human Reproduction Problems Research Center, Siberian Branch of RAMS, Irkutsk

Features of antioxidant status in puberty girls of different ethnic groups of Eastern Siberia

The present research concerned with characteristics of the antioxidant protection system in adolescent girls of different ethnic groups in Eastern Siberia. 67 teenage girls at the age of 14-17 years, of which 32 girls of the Russian population and 35 girls of the Buryat population living in the village Bayanday of Ust-Orda National District of the Irkutsk region are surveyed. As a material for biochemical researches used serum of blood and a hemolysate. The total antioxidant activity of serum blood and its components (superoxide dismutase, a-tocopherol, retinol, oxidized and reduced glutathione) were determined by a spectrofluorophotometer «SHIMADZU-1501» (Japan). Features of antioxidant protection processes in adolescents living in the village Bayanday characterized by varying degrees of metabolic activity and may be associated with ethnicity of adolescent girls. Key words: antioxidant protection, adolescent girls, reproductive health, ethnos

74 Репродуктивное здоровье детей и подростков / 2014, №3

Л И. Колесникова, М.И. Долгих, Н А. Курашова и др. / Особенности антиоксидантного статуса девушек пубертатного возраста

различных этнических групп Восточной Сибири

Состояние репродуктивного здоровья человека является тонким индикатором, реагирующим на негативную экологическую обстановку и хронический стресс, что позволяет использовать его как маркер для изучения особенностей становления функций репродуктивной системы в реальных условиях внешней среды [4]. Забота о здоровье женщины начинается с самого рождения девочки и требует особого внимания в подростковый период - период полового созревания. Именно в этот период происходят интенсивный рост всего организма, развитие скелета, гормональная перестройка. Все это в дальнейшем определяет репродуктивное здоровье женщины. Риск нарушений репродуктивного здоровья возрастает в критические периоды роста и развития организма девочки, к которым относят подростковый возраст, во многом определяющий полноценность детородной функции взрослой женщины [2, 3, 8]. Значимость пубертатного периода состоит в том, что именно в этом возрасте организм претерпевает качественные изменения с перестройкой всех систем. В связи с этим особое внимание уделяется исследованиям особенностей нервной, иммунной и эндокринной систем ребенка раннего возраста и взрослого человека, однако проблема недостаточно изучена: не установлены закономерности формирования женской репродуктивной системы, не на всей территории России определены особенности физического и полового развития девочек-подростков и возможности реализации детородной функции у различных групп женского населения. Репродуктивная функция подростков является одной из наиболее чувствительных систем организма, тонко реагирующей на различные воздействия [4, 5, 9, 10], что способствует повышению реактивности и снижению резистентности организма к различным факторам внешней среды [1]. Переход организма в режим напряженной деятельности неизбежно связан с повы-

шенным расходом энергетических запасов и усилением катаболических процессов в условиях интенсивного роста. При этом неизбежно возрастает интенсивность клеточного дыхания, ферментативная активность, количество активных форм кислорода, которые приводят к усилению процессов липопероксидации. Активация процессов перекисного окисления липи-дов является физиологической реакцией, принимающей участие в механизмах неспецифической адаптации организма. В естественных условиях вследствие пероксидации липидов не происходит быстрого разрушения клеточных структур благодаря наличию в организме сложной и многокомпонентной системы антиокси-дантов, способной ингибировать перекис-ное окисление липидов на разных этапах процесса. В физиологических условиях сохраняется естественный баланс между скоростью ПОЛ и активностью антиокси-дантной системы, что является одним из основных показателей гомеостаза [11, 13].

Известно, что в систему АОЗ входят ферментативные и неферментативные ингибиторы перекисного окисления биомолекул, способные инактивировать активные формы кислорода, осуществлять обрыв цепей на стадии зарождения липид-ных радикалов и гидроперекисей липидов. Ферментативные системы играют ключевую роль в регуляции ПОЛ на стадии инициирования. Несмотря на мощность этих систем в физиологических условиях надежность антиоксидантной защиты предусматривает наличие ингибиторов для ограничения каждой последующей стадии. Наиболее важными среди них являются низкомолекулярные антиоксиданты, такие как а-токоферол, ретинол, аскорбиновая кислота, глутатион и др., которые необходимы также для физиологичного функционирования эндокринной системы, особенно в период становления репродуктивной функции. При дефиците а-токоферола, например, в организме значительно снижается уровень гонадотропных гормонов.

#

Ретинол также принимает участие в синтезе гормонов, необходимых как для растущего, так и взрослого организма - ФСГ, прогестерона, тестостерона и эстрадиола [7, 11, 14].

Несомненный научный интерес представляет изучение особенностей процессов антиоксидантной защиты у популяций людей различной этнической принадлежности, проживающих в одинаковых географических условиях [5, 7, 12]. Особенно это важно для оценки метаболического статуса организма подростка, для обеспечения в дальнейшем сохранения репродуктивной способности в условиях стремительно развивающегося демографического кризиса. От здоровья в подростковом возрасте зависит здоровье будущей женщины во все последующие периоды. Для выяснения особенностей адаптационно-приспособительных резервов организма девочек-подростков необходимо изучение метаболического гомеостаза на клеточном уровне в целом и оценка отдельных компонентов систем антиоксидантной защиты в частности [2, 4].

В связи с вышеизложенным целью настоящего исследования явилось изучение особенностей системы антиокси-дантной защиты у девочек подросткового возраста различных этнических групп Восточной Сибири.

Материал и методы

В процессе работы обследованы 67 девочек-подростков в возрасте 14-17 лет, из их числа 32 девочки русской популяции (1-я группа) и 35 девочек бурятской популяции (2-я группа), проживающих в поселке Баяндай Усть-Ордынского национального округа Иркутской области. Всем подросткам проведено стандартное клинико-лабораторное обследование и осуществлен осмотр педиатром, эндокринологом и гинекологом в соответствии с Приложением № 1 к приказу Министерства здравоохранения Российской Федерации от 21.12.2012 № 1346н (Порядок

прохождения несовершеннолетними медицинских осмотров, в том числе при поступлении в образовательные учреждения и в период обучения в них).

Исследования проведены с учетом рекомендаций Хельсинкской декларации (Хельсинки, 1964, 2000) и при наличии информированного согласия на участие в проводимом исследовании, что являлось обязательной процедурой для включения пациентов в одну из групп. Материалом исследования служили сыворотка крови и гемолизат. Забор крови проводили из локтевой вены в соответствии с общепринятыми требованиями. Систему антиоксидантной защиты оценивали по следующим параметрам: общая антиокислительная активность (АОА) крови по методу Г.И. Клебанова и соавт. (1988), уровень а-токоферола и ретинола по методу Р.Ч. Черняускене и соавт. (1984), содержание восстановленного и окисленного глутатионов (GSH и GSSG) по методу P.J. Hisin, R. Hilf (1976), активность суперок-сиддисмутазы (СОД) методом H.P. Misra, I. Fridovich (1972). Измерения проводили на спектрофлюорофотометре «Shimadzu RF-1501» (Япония), спектрофотометре «Shimadzu RF-1650» (Япония). При анализе межгрупповых различий для независимых выборок использовались методы математической статистики, реализованные в лицензионном интегрированном статистическом пакете комплексной обработки данных Statistica 6.1 Stat-Soft Inc, США (правообладатель лицензии - ФГБУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» СО РАМН).

Результаты и обсуждение

Исследование региональных особенностей формирования состояния здоровья подростков, проживающих на определенной территории, имеет практическое значение для сохранения здоровья подрастающего населения. В связи с несовершенством процессов саморегуляции организм подростка более подвер-

ЛИ. Колесникова, М.И. Долгих, НА. Курашова и др. / Особенности антиоксидантного статуса девушек пубертатного возраста

различных этнических групп Восточной Сибири

жен влиянию неблагоприятных условий, которые могут ухудшить его здоровье [8, 9, 14].

Известно, что особенности течения метаболических процессов являются главным компонентом адаптационно-компенсаторных реакций в организме при воздействии на него природно-климатических условий среды проживания [15]. Значимым является тот факт, что детский организм более чувствителен к влиянию вредных факторов внешней среды, что обусловлено интенсивным ростом, высоким уровнем биосинтетической деятельности, физиологической незрелостью ряда регуляторных систем.

При сравнении 2 групп подростков выявлены различия в содержании и активности некоторых компонентов антиокси-дантной защиты (см. таблицу). Установлено, что общая антиокислительная активность крови девочек бурятской популяции в 1,5 раза ниже аналогичного показателя у русских подростков (р=0,000), концентрация а-токоферола также снижена в 1,4 раза (р=0,000) на фоне стабильного уровня ретинола в крови подростков 1-й и 2-й группы. Снижение активности супероксиддисмутазы и уровня окисленного глутатиона отмечено в группе девочек русской популяции (р=0,000 и р=0,002, соответственно).

Известно, что супероксидный радикал обезвреживается ключевым ферментом антиоксидантной защиты - супероксид-дисмутазой. Супероксиддисмутаза осуществляет инактивацию радикалов кислорода, которые могут возникнуть в ходе биологических реакций переноса электронов или при воздействии металлов

с переменной валентностью, ионизирующего, ультрафиолетового излучения, ультразвука, гипербарической оксигена-ции, различных заболеваниях. Снижение уровней СОД и окисленного глутатиона свидетельствует о том, что в группе подростков русской популяции антиоксидан-тная защита реализуется уже на первых этапах блокирования пероксидации. Этот же факт подтверждается более высоким содержанием а-токоферола и высокой АОА. Глутатион выполняет функцию донора водорода и кофактора ряда антиокси-дантных ферментных систем.

Снижение уровня восстановленной формы глутатиона значительно уменьшает устойчивость клеток и организма в целом. У подростков 2-й группы окисление глутатиона происходит активнее, чем в 1-й группе, что подтверждается достоверно большим содержанием окисленной формы глутатиона (рис. 1).

Известно, что витамины занимают особое место среди огромного числа факторов, оказывающих влияние на нормальное развитие организма и поддержание, в частности, функции репродуктивной системы [3, 14]. Витамины А (ретинол) и Е (а-токоферол) являются одними из важнейших компонентов биосинтеза и механизма действия гормонов, регулирующих половую сферу. а-Токоферол среди жирорастворимых антиоксидантных мемб-ранопротекторов играет важнейшую роль, обладая способностью повышать уровень природных липидных антиоксидантов и прерывать цепь окисления, превращаясь в радикал, который может дальше реагировать с другим перекисным радикалом и в результате образуется нерадикальное

Антиоксидантный статус крови девочек-подростков п. Баяндай

Показатель 1-я группа (русские) 2-я группа (буряты) Р

АОА 12,97±4,10 8,80±2,32 0,000

а-токоферол, мкмоль/л 8,93±1,88 6,21 ±1,49 0,000

Ретинол, мкмоль/л 0,59±0,14 0,61±0,10

СОД, усл. ед. 1,45±0,17 1,62±0,16 0,000

2,3 2,25 2,2 2,15 2,1 2,05 2

1,95 1,9 1,85 1,8

Г У

GSH, ммоль/л

GSSG, ммоль/л

Русские  Буряты

а-Токоферол, мкмоль/л

Ретинол, мкмоль/л

Русские  Буряты

1

*

0

Рис. 1. Содержание восстановленного и окисленного глутатиона в крови девочек-подростков п. Баяндай

Рис. 2. Концентрация жирорастворимых витаминов в крови девочек-подростков п. Баяндай

#

соединение. а-Токоферол стабилизирует мембранные структуры, в которых совершаются процессы свободнорадикального окисления, угнетает образование липопе-рекисей, разрывает цепь свободноради-кального окисления путем нейтрализации свободных радикалов в момент их образования.

Ретинол (витамин А) необходим для образования серосодержащих биомолекул, связывания и обезвреживания эндогенных веществ и ксенобиотиков. Как антиоксидант он тормозит превращение сульфгидрильных групп в дисульфидные. Также этот жирорастворимый витамин может участвовать в окислительно-восстановительных реакциях благодаря наличию двойных связей в молекуле, способности образовывать перекиси, которые повышают скорость окисления других соединений. Антиоксидантное действие ретинола объясняется участием в обмене тиоловых соединений, нормализацией функционально-структурных свойств мембран. Также ретинол может действовать как синергист а-токоферола, усиливая его антиоксидант-ную активность [6-8, 10].

Несмотря на то что ретинол считают равноправным участником антирадикальных реакций, активность этого антиок-сиданта невысока; более того, для него характерно и прооксидантное действие, поскольку продукты окисления поли-енов обычно легко вовлекаются в дальнейшее развитие свободнорадикальных процессов со снижением концентрации витамина. У русских девочек-подростков и у девушек бурятской национальности концентрация ретинола остается одинаковой в связи с пониженным расходом антиокси-данта, тогда как наблюдается относительный недостаток а-токоферола у девочек 2-й группы (рис. 2).

Общая АОА крови является показателем многоуровневой системы антиокси-дантной защиты организма и характеризует суммарную активность ингибиторов радикального окисления, в числе которых находятся ферменты, глутатионовая система, жирорастворимые витамины, а-токоферол и ретинол и др. Благодаря этой универсальной системе организма в физиологическом состоянии сохраняется равновесие в про- и антиоксидантном

ЛИ. Колесникова, М.И. Долгих, НА. Курашова и др. / Особенности антиоксидантного статуса девушек пубертатного возраста

различных этнических групп Восточной Сибири

статусе. Нарушение в любом звене анти-оксидантной защиты неизбежно приводит к запуску цепной реакции радикального окисления и, как следствие этого, сдвигу равновесной системы в прооксидантную сторону с развитием тех или иных патологических проявлений. Определение узловых моментов антиокислительной защиты является крайне важным для проведения профилактических мероприятий.

Обнаруженные особенности процессов АОЗ указывают на наличие этнической дифференциации антиоксидантной защиты с неодинаковой степенью активности

метаболических процессов у девочек подросткового возраста разных этнических групп, проживающих в поселке Баяндай. Таким образом, изучение состояния системы антиоксидантной защиты организма можно использовать как дополнительный критерий при комплексном обследовании практически здоровых подростков, что существенно расширит представления об адаптационных возможностях организма к внешним условиям и сможет стать основой для эффективного мониторинга репродуктивного здоровья взрослого населения.

Сведения об авторах

ФГБУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» СО РАМН (Иркутск):

Колесникова Любовь Ильинична - член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор, директор E-mail: iphr@sbamsr.irk.ru

Долгих Мария Игоревна - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории патофизиологии репродукции E-mail: irkmaria@yandex.ru

Курашова Надежда Александровна - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории патофизиологии репродукции E-mail: nakurashova@yandex.ru

Натяганова Лариса Викторовна - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории патофизиологии репродукции E-mail: iphr@sbamsr.irk.ru

Литература

1. Айламазян Э.К. Физиология периода полового созревания // Гинекология от пубертата до постменопаузы: Практическое руководство для врачей. -М.: МЕДпресс-информ, 2007. - С. 82.

2. Баранов А.А., Кучма В.Р., Сухарева Л.М. Оценка здоровья детей и подростков при профилактических медицинских осмотрах: Руководство для врачей. - М., 2004. - С. 54.

3. Даренская М.А., Колесникова Л.И., Бардымова Т.П. и др. /Закономерности изменений показателей процесса пероксидации липидов у практически здоровых в различные периоды становления репродуктивной системы // Бюл. ВСНЦ СО РАМН, 2006. - № 6. - С. 119 -122.

4. Дедов И.И, Семичева Т.В., Петеркова В.А. Половое развитие детей: норма и патология. - М.: Колор Ит Студио, 2002. - 232 с.

5. Долгих В.В., Астахова Т.А., Черкашина А.Г., Первушина О.А. Показатели здоровья детей эвенков, проживающих на севере Иркутской области // Изв. Самар. НЦ РАН. - 2010. - Т. 12, № 1 (7). - С. 1668-1672.

6. Зайцев В.Г., Островский О.В., Закревский В.И. Связь между химическим составом и мишенью действия как основа классификации антиоксидантов прямого действия // Эксп. и клин. фармакол. - 2003. -№ 66 (4). - С. 66-70.

7. Казимирко В.К., Мальцев В.И, Бутылин В.Ю. и др. Свободнорадикальное окисление и антиоксидант-ная терапия. - К.: Морион, 2004. - 160 с.

8. Колесникова Л.И., Долгих В.В., Дзятковская Е.Н., Поляков В.М. Особенности психосоматического статуса у детей дошкольного и школьного возраста // Бюл. СО РАМН. - 2003. - № 2. - С. 17-23.

9. Колесникова Л.И, Сутурина Л.В., Лабыгина А.В. и др. Состояние репродуктивного здоровья, процессов перекисного окисления липидов и анти-оксидантной системы у подростков, проживающих в крупном промышленном центре Ангарск // Бюл. ВСНЦ СО РАМН. - 2005. - № 5. - С. 42-47.

10. Колесникова Л.И., Долгих В.В., Рычкова Л.В., Ефимова Н.В. и др. Особенности формирования здоровья детей, проживающих в промышленных центрах // Бюл. СО РАМН. - 2008. - № 4. -С. 72-76.

11. Колесникова Л.И., Колесников С.И, Загарских ЕЮ. и др. // Особенности перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у мальчиков-подростков Иркутска // Репродукт. здоровье детей и подростков. - 2009. - Т. 28, № 5. -С. 63-67.

12. Колесникова Л.И., Даренская М.А., Долгих В.В. и др. Про- и антиоксидантный статус у подростков-тофов и европеоидов // Изв. Самар. НЦ РАН. - 2010. -Т. 12, № 1 (7). - С. 1687-1691.

13. Колесникова Л.И., Осипова Е.В, Гребенкина Л.А. Окислительный стресс при репродуктивных нарушениях эндокринного генеза у женщин. - Новосибирск: Наука, 2011. - 116 с.

14. Третьякова Т.В., Кубасов Р.В., Власова О.С. Взаимоотношения между содержанием в сыворотке крови токоферола, ретинола и гормонов репродуктивной системы у детей // Клин. лаб. диагност. -2009. - № 12. - С. 11-14

15. ЦатурянЛ.Д. Сравнительная эколого-физиологичес-кая характеристика адаптивных реакций организма обследованных разных этнических групп: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - М.: РУДН, 2009. - 41 с.

#

80 Репродуктивное здоровье детей и подростков / 2014, №3