Состояние антиоксидантной системы крови

28

УДК 577.1:612.08

Р. Л. Полтавская, Г. Н. Чупахина, Т. В. Мелешенко

СОСТОЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ КРОВИ ПАЦИЕНТОВ С СИНДРОМОМ АЛКОГОЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ

Исследования количественного содержания водорастворимых антиоксидантов, церулоплазмина и трехвалентного железа у пациентов с синдромом алкогольной зависимости показало, что у больных меняется уровень компонентов антиоксидантной системы: повышается содержание антиоксидантов и церулоплазмина и снижается количество железа (III). Выявлены гендерные особенности таких изменений: у мужчин в большей степени увеличено содержание антиоксидантов, чем у женщин, тогда как церулоплазмин и железо (III) доминировали у женщин.

A study into the content water-soluble antioxidants, ceruloplasmin and iron (III) in the blood serum in patients with alcohol abuse showed significant changes to the antioxidant system: an increase in the content of antioxidants and ceruloplasmin decreased and a decrease in that of iron (III). The authors focus on the gender-related differences: men exhibit greater changes in the content of antioxidants, whereas women in that of ceruloplasmin and iron (III).

Ключевые слова: суммарное содержание водорастворимых антиоксидантов, церулоплазмин, железо (III), синдром алкогольной зависимости.

Key words: total content of water-soluble antioxidants, ceruloplasmin, Iron (III), alcohol abuse.

Свободнорадикальное окисление липидов в норме непрерывно протекает во всех тканях и органах человека, оно не приводит к развитию их радикального повреждения, поскольку для каждого организма характерно поддержание процесса на определенном стационарном уровне гомеостаза [1]. Эта стационарность достигается за счет функционирования согласованной системы биоантиокислителей. При нарушении равновесия в этой системе возникает окислительный стресс, который сопровождается рядом изменений биохимических параметров в крови человека [2; 3].

О возникновении окислительного стресса и нарушении баланса в антиоксидантной системе человека при алкоголизме впервые стало известно из работы Ди Луцио (Di Ьиао) (1963), в которой речь идет о профилактике гепатозов печени алкогольной этиологии [4]. Он впервые доказал, что при хроническом алкоголизме развивается гепатоз печени вследствие нарушения ферментативной и неферментативной ан-тиоксидантной системы [5].

Определение общего антиоксидантного статуса человека — важная задача для медико-биологических исследований, поскольку именно взаимосвязанное воздействие всех антиоксидантов организма определяет защитную систему для борьбы с окислительным стрессом [6].

Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. 2012. Вып. 7. С. 28-32.

Кровь является сложной субстанцией для изучения, ее антиоксидант-ный состав обусловлен прежде всего наличием в ней аминокислот, мочевой кислоты, витаминов Е, С, глюкозы, ферментов, неорганических солей, а также промежуточных и конечных продуктов метаболизма [7]. При этом под суммарной антиоксидантной активностью понимается интегральная характеристика, отражающая потенциальную возможность антиоксидантного действия всех компонентов плазмы крови, причем в совокупности их взаимодействия между собой в этой сложной системе с учетом потенциального синергизма и антагонизма [8].

Одним из компонентов антиоксидантной системы плазмы крови выступает церулоплазмин (ЦП). Было показано, что антиоксидантные свойства ЦП обусловлены его электроноакцепторными свойствами. Так, ЦП имеет высокую феррооксидазную активность: усиливая связывание окисленных ионов железа с трансферрином, ЦП исключает их из реакций перекисного окисления липидов [9]. Кроме того, ЦП обладает супероксиддисмутазной активностью, хотя она ниже, чем у внутриклеточной супероксиддисмутазы [10]. Антиоксидантная активность ЦП, по-видимому, объясняет и его радиозашитный эффект [11].

Исходя из сказанного, целью данного исследования стало определение суммарного содержания антиоксидантов (ССА), церулоплазмина (ЦП) и железа (III) в сыворотке крови пациентов с нарушением обмена веществ при синдроме алкогольной зависимости.

Была исследована сыворотка крови 98 пациентов с синдромом алкогольной зависимости, которые были классифицированы в соответствии с полом и возрастом: мужчины 18 — 22 лет, 23 — 35 лет, 36 — 60 лет, 61 — 74 лет; женщины 18 — 21 года, 22 — 35 лет, 36 — 55 лет, 56 — 74 лет. В качестве контроля изучалась группа условно здоровых 20 доноров. Исследования проводились на базе лаборатории природных антиоксидантов факультета биоэкологи БФУ им. И. Канта и лаборатории областной наркологической больницы.

Суммарная антиоксидантная активность сыворотки крови определялась анализатором «Цвет Яуза-01-АА» на основе стандарта — кверце-тина [12], церулоплазмин — фотометрическим методом с п-фенилен-диамином [13], Fe+3 — с помощью биохимического анализатора с хро-мазуролом (BioSystems S. A.).

Для всех трех методов важной задачей был процесс пробоподготов-ки. Отбор крови в объеме 6 мл проводился утром, натощак, из локтевой вены. Пробы отвечали необходимым условиям: биоматериал был отобран исключительно в вакуумные пробирки с активатором свертываемости крови, тип которых специально подобрали для данных видов исследования.

Кровь центрифугировали при 2500 оборотах в минуту, отбирали сыворотку. Дальнейшие исследования проводились не позднее чем через 2 часа после проботбора и пробоподготовки.

В результате было установлено, что в сыворотке крови всех мужчин с синдромом алкогольной зависимости старше 25 лет и у женщин

старше 66 лет ССА достоверно выше, чем у контрольной группы (рис. 1). При этом показатель ССА у мужчин был выше, чем у женщин.

30

ССА, мг/дм3 0,14

0,12

0,1

0,08

0,06

0,04

0,02

0

16 - 21 год 16 -22 года 22 - 35 лет 23 - 35 лет 36 - 55 лет 36 - 60 лет 56 - 74 года 61 - 74 го да

Контроль Жен. И t Жен. И t Жен. Муж. Жен. Муж.

Рис. 1. Суммарное содержание водорастворимых антиоксидантов в сыворотке крови пациентов с синдромом алкогольной зависимости разного пола и возраста

Сывороточный уровень церулоплазмина у всех пациентов исследуемой группы был аномально высоким — до 0,8 ± 0,04 мг/дм3 (16 — 21 год, женщины) — по сравнению с контролем 0,45 ± 0,02 мг/дм3 (рис. 2). Сывороточный уровень ЦП у всех женщин с синдромом алкогольной зависимости (особенно в возрасте 16 — 21 года) был достоверно выше, чем у мужчин. При этом у пациентов молодого возраста он почти в два раза превышал контрольный показатель.

ЦП, мг/дм3

16 -21 год 16- 22 года 22 - 35 лет 23 - 35 лет 36 - 55 лет 36 - 60 лет 61 - 74 года

Контроль Жен. Муж. Жен. Муж. Жен. Муж. Муж.

Рис. 2. Содержание церулоплазмина в сыворотке крови пациентов с синдромом алкогольной зависимости разного пола и возраста

Концентрация Бе (III) у исследуемой группы составила от 6,30 ± ± 0,05 мкмоль/дм3 (16 — 21 год, женщины) до 22,90 ± 0,07 мкмоль/дм3 (35—55 лет, женщины), у контрольной группы — 11,6—31,30 мкмоль/дм3 (рис. 3).

Fe (III), мг/j

16 - 21 год 16 -22 года 22- 35 лет 23 - 35 лет 36 - 55 лет 36 -60 лет 56 - 74 года 61 - 74 года

Контроль Жен. Муж. Жен. Муж. Жен. Муж. Жен. Муж.

Рис. 3. Содержание железа (III) в сыворотке крови пациентов с синдромом алкогольной зависимости разного пола и возраста

Уровень железа (III) в сыворотке крови у пациентов более молодого возраста (до 22 лет) был выше у мужчин, чем у женщин. Однако у пациентов зрелого возраста (после 35 лет) его высокое содержание доминировало у женщин, что, согласно литературным данным, является результатом смещения равновесия в системе метаболизма железа [14].

Количественное содержание железа (III) в сыворотке крови у пациентов с синдромом алкогольной зависимости было значительно ниже, чем у контрольной группы, или только достигало ее показателя. Статистическая обработка экспериментальных данных выявила достоверную отрицательную корреляцию между содержанием церулоплазмина и железа (III) в сыворотке крови пациентов (г = -0,81).

Таким образом, количественный анализ ССА, ЦП и Бе (III) в сыворотке крови пациентов с синдромом алкогольной зависимости показал, что уровень ССА у них выше, чем у лиц контрольной группы, и это повышение имеет гендерную зависимость: у мужчин ССА достоверно выше, чем у женщин.

У пациентов с синдромом алкогольной зависимости уровень ЦП так же был достоверно выше, чем у группы контроля, особенно доминировал он у женщин.

Содержание трехвалентного железа у пациентов с синдромом алкогольной зависимости ниже по сравнению с контрольным показателем, при этом оно преобладает у женщин всех возрастных групп, начиная с 21 года.

Представленные данные демонстрируют возможность применения данных о суммарном содержании антиоксидантов, церулоплазмина и трехвалентного железа как возможных диагностических тестов при характеристике состояния антиоксидантной системы у пациентов с синдромом алкогольной зависимости.

31

Список литературы

1. Halliwell B. Biochemistry of oxidative stress // Biochemistry Society transactions. 2007. Vol. 35. P. 1147-1150.

2. Durackouâ Z. Some current insights into oxidative stress // Physiol. Res. 2010. Vol. 59. P. 459-469.

3. Uhlikova E., Kupcova V., Szantova M. Plasma copper and ceruloplasmin in patients with alcoholic liver steatosis // Bratisl. Lek. Listy. 2008. Vol. 109. P. 431—433.

4. Nordmann R. Alcohol and antioxidant systems / / Alcohol. Alcohol. 1994. Vol. 29. P. 513-522.

5. El.-Sokkary G., Reiter R.J., Tan D.-X. et al. Inhibitory effect of melatonin on products of lipid peroxidation resulting from chronic ethanol administration // Alcohol & Alcoholism. 1999. Vol. 34. № 6. P. 842-850.

6. Kusano C., Ferrari B. Total antioxidant capacity: a biomarker in biomedical and nutritional studies // Journal of cell and molecular biology. 2008. Vol. 7. P. 1 — 15.

7. Мисин В. М., Сажина Н. Н., Короткова Е. И. Сравнительный анализ суммарного содержания антиоксидантов и их активности в плазме крови человека // Тезисы докладов VIII Международной конференции «Биоантиоксидант». М., 2010. С. 303 — 304.

8. Sies H. Total antioxidant capacity: appraisal of a concept // Т!юу journal of nutrition. 2007. Vol. 137. P. 1493 — 1495.

9. Pavk Y. S., Suzuki K., Mumby S. et al. Antioxidant binding of caeruloplazmin to myeloperoxidase: myeloperoxidase is inhibited, bur oxidase, peroxidise and immu-noreactive properties of caeruloplazmin remain intact / / Free Rad. Res. 2000. Vol. 33. P. 261—265.

10. Ващенко В. И., Ващенко Т. Н. Церулоплазмин — от метаболита до лекарственного средства // Психофармакология и биологическая наркология. 2006. Т. 6. С. 1254—1269.

11. Hamed S.A., Abdellah M. M., El-Melegy N. Blood levels of trace elements, electrolytes, and oxidative stress/antioxidant systems in epileptic patients // J. Pharmacol. Sci. 2004. Vol. 96. P. 465 —473.

12. Yashin Ya.I., Nemzer B.V., Ryzhnev V. Yu. et al. Creation of a Databank for Content of Antioxidants in Food Products by an Amperometric Method // Molecules. 2010. Vol. 15. P. 7450 — 7466.

13. Noyer M., Dwulet F. E., Hao Y. L, Putnam F. W. Purification and characterization of undegraded human ceruloplasmin // Anal. Biochem. 1980. Vol. 102. P. 450—458.

14. Upadhyaya Ch., Mishra S., Ajmera P., Sharma P. Serum iron, copper and zinc status in maternal and cord blood // Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2004. Vol. 19. P. 48 — 52.

Об авторах

Раиса Леонардовна Полтавская — асп., Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Калининград.

E-mail: poltavskaya.raya@gmail.com

Галина Николаевна Чупахина — д-р биол. наук, проф., Балтийский федеральный университет им. И. Канта, Калининград.

E-mail: tchoupakhina@mail.ru

Татьяна Вениаминовна Мелешенко— зав. клинико-диагностической лабораторией Калининградской областной наркологической больницы.

E-mail: poltavskaya.raya@gmail.com

About authors

Raisa Poltavskaya, PhD Student, Immanuel Kant Baltic Federal University, Kaliningrad.

E-mail: poltavskaya.raya@gmail.com

Prof. Galina Chupakhina, Immanuel Kant Baltic Federal University, Kaliningrad.

E-mail: tchoupakhina@mail.ru

Tatyana Meleshenko, head of the Clinical Diagnostic Laboratory of the Kaliningrad Regional Addiction Treatment Hospital.

E-mail: poltavskaya.raya@gmail.com