CC BY
404
Для корреспонденции
Кубышкин Анатолий Владимирович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой общей и клинической патофизиологии, заместитель директора по научной работе Медицинской академии им. С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского» Адрес: 295006, Республика Крым, г. Симферополь, бульвар Ленина, д. 5/7 Телефон: (978) 028-01-11
E-mail: [email protected], [email protected]
A.В. Кубышкин1, А.М. Авидзба2, И.И. Фомочкина1, Ю.А. Огай2, Р.А. Ханферьян3, Ю.И. Шрамко1,
B.А. Маркосов4, Т.И. Гугучкина4, Н.М. Агеева4, Г.П. Зайцев2, И.В. Черноусова2
Эффективность использования насыщенных полифенолами продуктов переработки винограда для профилактики метаболических нарушений
1 Медицинская академия им. С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского», Симферополь
2 ГБУ Республики Крым «Национальный научно-исследовательский институт виноделия и виноградарства "Магарач"», Ялта
3 ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва
4 ФГБНУ «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства», Краснодар
1 Medical Academy of V.I. Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol
2 «Magarach» National Research Institute for Grape and Wine, Yalta
3 Federal Research Centre of Food and Biotechnology, Moscow
4 North Caucasian Regional Research Institute of Horticulture and Viticulture, Krasnodar
В статье представлены результаты изучения влияния полифенольных продуктов переработки винограда на клиническое течение, активность неспецифических протеиназ и показатели перекисного окисления липидов (ПОЛ) крови крыс с фруктозной моделью метаболического синдрома (МС). Белые крысы-самцы (n=54, с исходной массой тела 190-210 г) были рандомизирован-но разделены на 5 групп: контрольную и 4 опытные. У животных определяли в динамике массу тела, окружность живота, в сыворотке крови уровни глюкозы, холестерина, триглицеридов, липопротеинов высокой плотности (ЛПВП). Трипсино- (ТПА) и эластазоподобную активность (ЭПА) неспецифических протеиназ и уровень кислотостабильных ингибиторов (КСИ) в сыворотке крови определяли энзиматическими методами, содержание ТБК-активных
Для цитирования: Кубышкин А.В., Авидзба А.М., Фомочкина И.И., Огай Ю.А., Ханферьян Р.А., Шрамко Ю.И., Маркосов В.А. и др. Эффективность использования насыщенных полифенолами продуктов переработки винограда для профилактики метаболических нарушений в эксперименте. Вопр. питания. 2017. Т. 86. № 1. С. 100-107. Статья поступила в редакцию 15.09.2016. Принята в печать 28.12.2016.
For citation: Kubyshkin A.V., Avidzba A.M., Fomochkina I.I., Ogai Yu.A., Khanferyan R.A., Shramko Yu.I., et al. Efficiency of polyphenol-rich grape products for the prevention of metabolic disorders in the experiment. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2017; Vol. 86 (1): 100-7. (in Russian) Received 15.09.2016. Accepted for publication 28.12.2016.
в эксперименте
Efficiency of polyphenol-rich grape products for the prevention of metabolic disorders in the experiment
A.V. Kubyshkin1, A.M. Avidzba2, I.I. Fomochkina1, Yu.A. Ogay2, R.A. Khanferyan3, Yu.I. Shramko1, V.A. Markosov4, T.I. Guguchkina4, N.M. Ageeva4, G.P. Zaytsev2, I.V. Chernousova2
продуктов и церулоплазмина в сыворотке крови и активность супероксиддисмутазы крови - спектрофотометри-чески. Моделирование МС (использование 10% раствора фруктозы взамен питьевой воды) в течение 8 нед приводило к статистически значимому увеличению массы тела и абдоминальной жировой клетчатки на фоне роста активности трипсино- и эластазоподобных протеиназ (на 20 и 18% соответственно), вторичных продуктов ПОЛ (на 50%) и снижения активности супероксиддисмутазы (на 15%) по сравнению с показателями интактных животных. Развитие экспериментального МС на фоне применения в течение 4 последних недель виноградных пищевых концентратов с суммарным содержанием вводимых полифенолов в количестве 1; 1,1 и 4 мг (в 0,05 мл) способствовало регрессу ключевых клинических признаков и биохимических показателей. Выявлены достоверно более низкие значения содержания глюкозы и триглицеридов на фоне увеличения уровня ЛПВП, сопровождающиеся меньшим приростом массы тела и абдоминальной жировой клетчатки. Применение полифенольных продуктов переработки винограда оказывало положительное влияние на протеолитический профиль (при максимальной дозировке понижало трипсино- и эласта-зоподобную активность неспецифических протеиназ на 20%), способствовало увеличению уровня кислотостабильных ингибиторов (на 21%), уменьшало количество активных форм кислорода (уровень вторичных продуктов ПОЛ снижался на 34%). Выявлен дозозависимый эффект изменений изученных показателей от количества вводимых полифенольных компонентов, содержащихся в пищевых концентратах.
Ключевые слова: метаболический синдром, перекисное окисление, полифенолы винограда, ингибиторы, протеазы
The article presents the results of study of the effect of polyphenol-rich materials obtained from grapes on the clinical symptoms, activity of non-specific proteases, and parameters of lipid peroxidation (LPO) of blood of rats with fructose model of metabolic syndrome (MS). White male rats (n=54, with initial body weight of 190-210 g) were randomly divided into five groups: control and 4 experimental groups. Body weight, circumference of the abdomen, blood serum level of glucose, total cholesterol, triglycerides and high density (HDL) lipoproteins were monitored in all animals in dynamics. Also non-specific proteases and their inhibitors were evaluated in rat blood by enzymatic methods, lipid peroxidation profile (malondialdehyde and caeruloplasmin blood serum level, superoxide dismutase blood activity) - by spectrophotometric methods. Modeling of the MS (10% fructose in drinking water) within 8 weeks resulted in statistically significant increase in body mass, abdominal adipose tissue, the activity of elastase-like (ELA) and trypsin-like (TLA) proteinases (20 and 18% respectively), the level of secondary products of LPO (50%), and decrease in activity of superoxide dismutase (15%) compared with the parameters of intact animals. The use of polyphenol-rich materials obtained from grapes with a total content of 1; 1,1 and 4 mg of phenolic compounds (in 0.05 ml) at MS for 4 weeks contributed regression the key clinical signs of MS: significant decrease of glucose and triglyceride levels against the background of increasing the HDL cholesterol were observed. The polyphenol-rich materials obtained from grapes influenced positively on the proteolytic profile (decreased TLA and ELA by 20% at the maximum dosage), contributed to the increase of the level of acid-stable protease inhibitors (by 21%), and reduced the amount of secondary products of LPO (by 34%). The dose-dependent effect of the amount of polyphenol components contained in food concentrates has been revealed.
Keywords: metabolic syndrome, peroxidation, polyphenols from grapes, protease, inhibitors
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ) в настоящее время являются ведущей причиной заболеваемости и смертности в развитых и развивающихся странах: на их долю приходится более 70% летальных исходов [1, 2]. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) в Плане действий по осуществлению Глобальной стратегии профилактики и борьбы с неинфекционными заболеваниями обращает внимание на быстроту, с которой ССЗ негативно влияют на состояние здоровья и трудоспособность населения [3]. Растущую значимость для общественного здравоохранения в последние десятилетия приобретает метаболический синдром (МС) в связи с высоким риском развития у таких пациентов ССЗ и сахарного диабета типа 2 [4].
В соответствии с современными представлениями, МС - кластер сложных кардиометаболичес-ких нарушений, таких как гипергликемия, дислипи-демия, воспаление, абдоминальное ожирение, коагу-лопатии и артериальная гипертензия (АГ), наличие которых повышает риск развития ССЗ [5, 6]. Взаимосвязь между чувствительностью к инсулину, ожирением и гомеостазом глюкозы была впервые обнаружена шведским врачом Е. КуИп, который описал синдром,
включающий гипергликемию, АГ и гиперурикемию, и предложил резистентность к инсулину в качестве возможной причины [7]. На основании вышеуказанных критериев почти 30% взрослого населения планеты и 45% лиц старше 60 лет имеют МС [8]. По статистике, МС удваивает риск развития ССЗ в течение ближайших 5-10 лет, также у таких пациентов увеличивается уровень смертности от ССЗ [6-10]. Наряду с высокой распространенностью ССЗ пациенты с МС более подвержены риску развития сахарного диабета типа 2, синдрома поликистозных яичников, жирового гепатоза, бронхиальной астмы, некоторых опухолей, таких как рак молочной, поджелудочной и предстательной желез [11, 12]. Поэтому главной медико-социальной задачей в настоящее время является своевременное выявление МС, а также ранняя коррекция его возможных проявлений и осложнений.
Накопление жировых клеток приводит к нарушению регуляции образования адипокинов, которые запускают развитие МС. В настоящее время механизм, посредством которого накопление жировой ткани проясняет дизрегуляцию, изучен не до конца. Однако доказано, что частично это происходит из-за системного окисли-
тельного стресса [13]. Малоновый диальдегид, конечный продукт перекисного окисления липидов (ПОЛ), который повышается в отмеченных условиях ожирения и резистентности к инсулину, способен усиливать экспрессию провоспалительных цитокинов, что приводит к субклиническому воспалению и системному повреждению [14]. В связи с указанным вариантом развития актуальным профилактическим и лечебным методом воздействия является использование у пациентов с МС препаратов с высоким содержанием полифенолов, известных своими антиоксидантными возможностями [15]. В связи с этим цель исследования - изучить влияние полифенольных продуктов переработки винограда на клинические параметры, а также активность неспецифических протеиназ и показатели ПОЛ в крови при моделировании МС у экспериментальных животных.
Материал и методы
Исследование проведено в эксперименте на 54 белых крысах-самцах с исходной массой тела 190-210 г (возраст - 10-12 нед). Исследование проведено в соответствии с Положением об этических принципах. Для моделирования МС использовали модель с кормлением фруктозой [16]. Экспериментальные животные получали 10% раствор фруктозы в качестве питьевой воды в течение 8 нед наряду с приемом стандартной пищи. Контроль (п=12) составили животные, которые в течение этого же периода употребляли обычную воду. Выбор самцов в качестве объекта исследования обусловлен тем, что самки крыс имеют более низкую склонность к формированию МС, которая связана с гормональным статусом, низкой скоростью липогенеза, а также более высоким митохондриальным окислительным потенциалом [17].
У животных в динамике (1 раз в 2 нед определяли) массу тела и окружность живота на уровне середины туловища для оценки степени абдоминального ожирения и сравнения с контрольной группой. Кровь для подтверждения МС брали в начале эксперимента, через 2, 4, 6 и 8 нед из хвостовой вены у животных контрольной и экспериментальных групп [определяли в сыворотке крови уровень глюкозы, холестерина, три-глицеридов, липопротеинов высокой плотности (ЛПВП)]. Выбор сроков исследования согласуется с данными литературы по моделированию экспериментального МС [18]. Заключительный сравнительный анализ проводили через 8 нед от начала эксперимента (в эти строки осуществляли эвтаназию): к вышеописанным параметрам дополнительно определяли массу абдоминальной жировой клетчатки и внутренних органов (печени и почек).
Начиная с 5-й недели МС крысам ежедневно перо-рально вводили концентраты полифенольных соединений ФЭНОКОР, ЭНОАНТ и экстракт полифенолов винограда (ЭПВ) в дозе 2,5 мл/кг (в среднем 0,05 мл/ животное) вместе с водой (0,05 мл). Вышеуказанные продукты переработки винограда представляют собой
пищевые концентраты полифенолов винограда сорта «Каберне-совиньон», выращиваемого в Крыму. Крысам контрольной группы и с МС без введения препаратов в те же сроки вводили воду в соответствующем объеме (0,1 мл). Были сформированы следующие группы: контрольная (обычный режим), с МС 8 нед (п=12), 1-я - МС + ЭНОАНТ (п=10), 2-я - МС + ЭПВ (п=10), 3-я - МС + ФЭНОКОР (п=10). Суточное поступление суммы полифенолов из расчета на одно животное составило: в 1-й группе -1 мг, во 2-й группе - 1,1 мг, в 3-й группе - 4 мг.
Определение трипсино- (ТПА) и эластазоподобной активности (ЭПА) неспецифических протеиназ и их тканевых ингибиторов - кислотостабильных ингибиторов (КСИ) проводили энзиматическими методами в сыворотке крови крыс [19].
Состояние процессов ПОЛ в сыворотке крови оценивали по содержанию ТБК-активных продуктов (ТБК-АП), уровень которых определяли по цветной реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой в присутствии ионов Fe3+ [20]. Изучение антиоксидантного гомеостаза крови включало оценку уровня церулоплазмина (ЦП) и активности супероксиддисмутазы (СОД) [21].
Статистическую обработку полученных данных проводили с использованием методов вариационной статистики и непараметрического критерия Томпсона и критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение
У животных экспериментальной группы использование 10% раствора фруктозы в течение 2 мес от начала эксперимента сопровождалось развитием МС (рис. 1).
Об этом свидетельствовало увеличение окружности живота, которая была достоверно выше исходных значений на 25%. Отмечались также более высокие по сравнению с исходными параметрами концентрации глюкозы и триглицеридов. Так, через 2 мес регулярного применения 10% раствора фруктозы взамен питьевой воды гликемия крови крыс возрастала на 68% (табл. 1), а уровень триглицеридов в крови повышался на 54%.
У экспериментальной группы крыс с моделью МС имели место достоверно большая масса жировой клетчатки и висцеральных органов: на 25% выше контрольных параметров, масса тела и уровень общего холестерина. Через 8 нед применения фруктозы масса тела животных экспериментальной группы достоверно возросла на 12% (см. рис. 1). На фоне увеличения концентрации атерогенных триглицеридов у крыс с МС наблюдалось снижение антиатерогенных липопроте-инов - ЛПВП, уровень которых через 2 мес от начала эксперимента снизился на 22% (см. табл. 1).
Использование раствора фруктозы экспериментальными животными в течение 8 нед вместо питьевой воды способствовало достоверному росту ТПА на 20% (рис. 2). ЭПА при этом также увеличивалась на 18%. Ингибиторный потенциал при эксперимен-
Таблица 1. Влияние полифенольных продуктов переработки винограда на уровень глюкозы, липопротеинов высокой плотности и холестерина в сыворотке крови крыс (ммоль/л) с моделью метаболического синдрома (М±т)
Группа Сроки исследования Глюкоза Холестерин ЛПВП
Контроль Начало эксперимента 5,2±0,4 1,5±0,10 0,86±0,18
4 нед 5,1 ±0,3 1,5±0,03 0,88±0,22
8 нед 5,3±0,4 1,5±0,04 0,86±0,14
Метаболический синдром Начало эксперимента 4,8±0,4 1,5±0,03 0,88±0,26
4 нед 6,9±0,4* 1,6±0,04* 0,85±0,26
8 нед 8,1 ±0,4* 1,6±0,03* 0,68±0,12
1-я группа Начало эксперимента 5,1 ±0,3 1,5±0,10 0,86±0,30
4 нед 6,8±0,4* 1,6±0,03* 0,83±0,14
8 нед 5,6±0,3** 1,5±0,03** 0,84±0,16
2-я группа Начало эксперимента 4,7±0,4 1,5±0,12 0,87±0,28
4 нед 6,7±0,3* 1,6±0,13 0,83±0,10
8 нед 5,4±0,4** 1,5±0,04** 0,86±0,21
3-я группа Начало эксперимента 5,2±0,2 1,5±0,03 0,86±0,18
4 нед 6,8±0,4* 1,6±0,07 0,82±0,23
8 нед 5,3±0,4** 1,5±0,04** 0,88±0,10
тальном МС сохранялся на достаточно высоком уровне. В частности уровень КСИ был на 32% выше контрольных значений.
При экспериментальном МС произошла активация ПОЛ крови крыс: имел место рост уровня ТБК-активных продуктов на 50% в сравнении с аналогичным показателем у интактных животных (рис. 3). Наряду с увеличением вторичных продуктов ПОЛ наблюдался рост концентрации ЦП в сыворотке крови на 38% в сравнении с показателем контроля.
Моделирование МС в эксперименте сопровождалось снижением активности локальных антиокислительных ферментов. Активность СОД при экспериментальном МС уменьшалась на 15%, что, по-видимому, свидетельствует об усиленном расходовании антиоксидантов для предотвращения чрезмерного накопления свободных радикалов кислорода.
Таким образом, результаты эксперимента продемонстрировали рассогласованность в системах протеазы-ингибиторы протеиназ и продукты ПОЛ-антиоксиданты, что может быть ключевым фактором повреждения при МС. Активированные протеиназы способны разрушать коллаген и эластин, приводят к преждевременному старению, АГ и прогрессированию атеросклеротических эффектов в артериальной стенке. На этом фоне дополнительная активация ПОЛ создает провоспалительную микросреду, которая модифицирует внеклеточный мат-рикс, облегчает ремоделирование (способствует фиброзу и кальцинозу), что, в свою очередь, тесно связано с уменьшением эндотелиальной вазодилатации и увеличением жесткости.
Выявленный в данном исследовании дисбаланс стал основой для пересмотра терапевтической стратегии, в качестве основной цели которой было выбрано ин-гибирование протеолитических ферментов и избытка свободных радикалов полифенольными продуктами переработки винограда.
^ _о
ьл
50 40 30 20
ро 10 —
0
220 -215 -210 -205 -200 -195 -190 ■ -185 180
органов
_ Контроль МС 1-я 2-я 3-я группа группа группа
□ Окружность живота, см
■ Масса абдоминальной жировой клетчатки и висцеральных
(печень, почки), г -♦- Масса тела, г
Рис. 1. Влияние продуктов переработки винограда на массу тела, окружность живота и массу абдоминальной жировой клетчатки и висцеральных органов (печень, почки) крыс с моделью метаболического синдрома
Здесь и в табл. 1: * - статистически значимые различия (р<0,05) параметров группы крыс с МС по отношению к контролю; ** - статистически значимые различия (р<0,05) параметров животных, получавших продукты, по отношению к таковым в группе без лечения (МС).
Следует отметить, что использование полифенольных концентратов при МС в эксперименте способствовало обратному развитию его ключевых клинических признаков у животных по сравнению с группой без применения комплексов. Так, через 4 нед применения полифенольных комплексов масса тела животных с моделью МС практически не отличалась от исходных значений (см. рис. 1). Аналогичная динамика наблюдалась и в отношении окружности живота и массы абдоминальной жировой клетчатки и висцеральных органов. Также наблюдались достоверно более низкие значения содержания глюкозы и общего холестерина на фоне увеличения уровня ЛПВП (см. табл. 1). Выявленные положительные
7
^ 6
X 5
лл
4
3
АС
ПК 2
Э
<1 1
П
Т 0
рЬ *
Г- Г
й
Контроль
МС
□ ТПА
1-я группа
□ ЭПА □
2-я группа
3-я группа
КСИ
Рис. 2. Изменение активности неспецифических протеаз и уровня их ингибиторов в сыворотке крови при метаболическом синдроме крыс на фоне применения продуктов переработки винограда
ИЕ - ингибиторная единица. Здесь и на рис. 3: * - статистически значимые различия (р<0,05) параметров группы крыс с МС по отношению к контролю; ** - статистически значимые различия (р<0,05) параметров животных, получавших продукты, по отношению к таковым в группе без лечения (МС); *** - статистически значимые различия (р<0,05) параметров животных, получавших продукты, по отношению к контролю. Расшифровку аббревиатур см. в тексте.
МС
350 300 250 200 150 100-1— 50-1— 0
Контроль МС 1-я 2-я 3-я
группа группа группа
□ ТБК-АП □ ЦП □ СОД
Рис. 3. Эффекты продуктов переработки винограда в отношении перекисного окисления липидов и антиокислительного потенциала крови при экспериментальном метаболическом синдроме
свойства полифенольных комплексов из продуктов винограда позволяют рассматривать их в качестве агентов, модифицирующих течение МС.
Использование при МС полифенольных продуктов в 1-й группе достоверно уменьшало активность трип-синоподобных протеаз на 14% по сравнению с животными, которые не получали продукт, при этом уровень ТПА был незначительно выше контрольных параметров (см. рис. 2). ЭПА в 1-й группе снижалась на 8%, однако эти изменения не достигали уровня статистической значимости. Во 2-й группе антипротеазная активность была выражена в большей степени. Так, во 2-й группе применение полифенолов способствовало понижению активности трипсиноподобных протеиназ на 18%. ЭПА также уменьшалась более значительно: на 13% ниже уровня животных с МС без применения полифенолов. Наиболее эффективным в отношении снижения протеолитической активности было использование продукта с большим содержанием полифенолов в 3-й группе. Снижение ТПА и ЭПА превысило 20%, при этом активность обеих протеаз была ниже, чем у живот-
ных с МС без коррекции. Следовательно, использование продуктов переработки винограда, насыщенных поли-фенольными соединениями, способствовало нормализации протеаз крови экспериментальных животных.
Положительные эффекты богатых полифенолами концентратов винограда были выявлены и в отношении повышения ингибиторного потенциала сыворотки крови крыс, хотя их эффективность была различной (см. рис. 2). Так, в 1-й и 2-й группах введение полифенолов незначительно увеличивало уровень КСИ. В 3-й группе использование более высоких доз полифенолов было значительно более эффективным и способствовало достоверному увеличению уровня КСИ на 21% по сравнению с показателями животных с МС без коррекции.
Полифенольные продукты переработки винограда оказывали положительное влияние на состояние окис-лительно-антиоксидантного гомеостаза при экспериментальном МС (см. рис. 3). Так, в 1-й группе имело место достоверное понижение уровня вторичных продуктов ПОЛ на 19%. Во 2-й группе снижение уровня ТБК-активных продуктов было более выраженным - на 30% ниже показателей животных, не получавших лечение. Как и в отношении показателей протеолиза, наибольшее влияние на уровень ТБК-активных продуктов наблюдалось в 3-й группе: снижение составило 34%, т.е. было несколько ниже контрольных параметров.
Применение продуктов переработки винограда при МС в 1-й группе достоверно повышало активность СОД на 14%, во 2-й группе - на 24% по сравнению со значениями у экспериментальных животных с МС, не получавших полифенолы. Использование продуктов переработки винограда в 3-й группе сопровождалось более значительными изменениями активности СОД, которая была на 38% выше, чем показатель у животных без коррекции. При МС введение полифенолов в 1-й и во 2-й группах незначительно увеличивало уровень ЦП крови по сравнению с животными, не получавшими препараты. При экспериментальном МС наблюдалось уменьшение активности СОД на фоне увеличения уровня ЦП, в 3-й группе обнаруживалось некоторое понижение содержания ЦП на фоне активации СОД.
Таким образом, анализ результатов исследования позволяет сделать вывод о том, что использование полифенольных концентратов переработки винограда препятствует активации неспецифических протеаз и активных форм кислорода, а также способствует укреплению ингибиторного и антиокислительного потенциала в условиях моделирования МС.
Полифенолы представляют собой группу химических веществ, широко распространенных в растительном мире и присутствующих в рационе питания людей [22]. Основными источниками полифенолов являются фрукты, овощи и напитки (вино, фруктовые соки, чай, кофе и шоколад). Результаты исследований влияния полифенолов в отношении профилактики развития ССЗ демонстрируют их высокую эффективность в условиях модели атеросклероза благодаря удалению активных форм кислорода, гиполипидемическому и антифибри-
** **
нолитическому действию [23]. На современном этапе установлено, что продукты с высоким содержанием полифенолов играют важную роль в профилактике ССЗ, однако механизмы и молекулярные мишени представляют значительный научный интерес. Актуальность изучения влияния полифенольных продуктов переработки винограда на клинические параметры, а также активность протеаз и показатели ПОЛ при МС тесно связана с ролью МС в структуре заболеваемости и смертности во всем мире [24].
Экспериментальными исследованиями на модели МС у крыс была установлена активация неспецифических протеаз сыворотки крови на фоне изменения ингибиторного профиля. Также была установлена достоверная корреляционная связь между активностью сывороточных протеаз и окружностью живота, что позволяет предположить, что МС способствует активации провоспалительных факторов. Более того, выявленный дисбаланс в системе протеолиза, по нашему мнению, является важнейшим звеном патогенеза различных звеньев МС. Полученные экспериментальные результаты согласуются с данными литературы, согласно которым повышенная протеолитическая активность способствует развитию эндотелиального воспаления, увеличивает сосудистую проницаемость, агрегацию тромбоцитов и создает условия для прогрессирования процессов апоптоза [25]. Кроме того, активация протеаз принимает участие в патогенезе АГ, способствует увеличению содержания активных форм кислорода на фоне снижения биодоступности оксида азота, что в свою очередь усугубляет эндотелиальную дисфункцию [26, 27]. Такое ремоделирование артериальной стенки создает благоприятную почву для ускорения атерогенеза: протеазы способствуют росту и уязвимости бляшек и катализируют прогрессирование атеросклероза [28].
Применение полифенольных продуктов переработки винограда оказывало положительное влияние на про-теолитический профиль экспериментальных животных с моделью МС. Наибольший эффект в отношении нормализации протеиназ-ингибиторного дисбаланса
продемонстрировал ФЭНОКОР, который превосходил другие концентраты по суммарному содержанию полифенолов.
Наряду с исследованием протеолитической активности нами было проведено изучение состояния процессов ПОЛ, поскольку известно, что у пациентов с высоким кардиоваскулярным риском имеется корреляция между активностью протеиназ и уровнем активных кислородных радикалов [29]. В результате проведенных экспериментов вышеописанный эффекта подтвердился: при МС регистрировали активацию ПОЛ на фоне истощения локального антиокислительного потенциала. Продукты переработки винограда с высоким содержанием полифенолов продемонстрировали выраженную антиоксидантную активность, а также положительное влияние на эндогенный антиоксидантный профиль.
Заключение
Таким образом, полученные в эксперименте данные дополняют современные представления о патогенезе МС. Полученные результаты позволяют предположить хроническое увеличение активности протеаз в качестве центрального звена структурной перестройки артерий, а также других проявлений МС, таких как АГ и атеросклероз. В противоположность этому ингибирование избыточной протеолитической активности позволяет снизить повреждающие эффекты, препятствует сво-боднорадикальному повреждению и ремоделированию. Протекторные свойства полифенольных комплексов -продуктов переработки винограда - позволяют рассматривать их в качестве факторов, модифицирующих течение МС, благодаря влиянию на центральное звено патогенеза.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России. Уникальный идентификатор ПНИ RFMEFI60414X0077 при подписании Соглашения № 14.604.21.0077.
Сведения об авторах
Кубышкин Анатолий Владимирович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой общей и клинической патофизиологии, заместитель директора по научной работе Медицинской академии им. С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского» (Симферополь) E-mail: [email protected]
Авидзба Анатолий Мканович - академик РАН, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, директор ГБУ Республики Крым «Национальный научно-исследовательский институт виноделия и виноградарства "Магарач"» (Ялта) E-mail: [email protected]
Фомочкина Ирина Ивановна - доктор медицинских наук, профессор кафедры общей и клинической патофизиологии Медицинской академии им. С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского» (Симферополь) E-mail: [email protected]
Огай Юрий Александрович - кандидат технических наук, начальник отдела аналитических исследований и инновационных технологий ГБУ Республики Крым «Национальный научно-исследовательский институт виноделия и виноградарства "Магарач"» (Ялта) E-mail: [email protected]
Ханферьян Роман Авакович - доктор медицинских наук, профессор, заведующий лабораторией иммунологии ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии» (Москва) E-mail: [email protected]
Шрамко Юлиана Ивановна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры общей и клинической патофизиологии Медицинской академии им. С.И. Георгиевского ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского» (Симферополь) E-mail: [email protected]
Маркосов Владимир Арамович - доктор технических наук, заведующий лабораторией специальных рас дрожжей ФГБНУ «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства» (Краснодар)
E-mail: [email protected]
Гугучкина Татьяна Ивановна - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующая научным центром виноделия ФГБНУ «Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства» (Краснодар) E-mail: [email protected]
Агеева Наталья Михайловна - доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник ФГБНУ «СевероКавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства» (Краснодар) E-mail: [email protected]
Зайцев Григорий Павлович - младший научный сотрудник отдела аналитических исследований и инновационных технологий ГБУ Республики Крым «Национальный научно-исследовательский институт виноделия и виноградарства "Магарач"» (Ялта) E-mail: [email protected]
Черноусова Инна Владимировна - кандидат технических наук, старший научный сотрудник отдела аналитических исследований и инновационных технологий ГБУ Республики Крым «Национальный научно-исследовательский институт виноделия и виноградарства "Магарач"» (Ялта) E-mail: [email protected]
Литература
1. Yusuf S., Reddy S., Ounpuu S., Anand S. Global burden of cardiovascular diseases: Pt II: variations in cardiovascular disease by specific ethnic groups and geographic regions and prevention strategies // Circulation. 2001. Vol. 104, N 23. P. 2855-2864.
2. World Health Organization. Global status report on noncommu-nicable disease 2010. Geneva : World Health Organization, 2011. 176 p.
3. World Health Organization. 2008-2013 Action plan for the global strategy for the prevention and control of noncommunicable diseases // Working in partnership to prevent and control the four noncommunicable diseases - cardiovascular diseases, diabetes, cancers and chronic respiratory diseases and the four shared risk factors - tobacco use, physical inactivity, unhealthy diets and the harmful use of alcohol. Geneva : World Health Organization, 2009. 42 p.
4. Guh D.P., Zhang W., Bansback N. et al. The incidence of co-morbidities related to obesity and overweight: a systematic review and metaanalysis // BMC Public Health. 2009. Vol. 9, N 88. doi: 10.1186/14712458-9-88
5. Eckel R.H., Grundy S.M., Zimmet P.Z. The metabolic syndrome // Lancet. 2005. Vol. 365, N 9468. P. 1415-1428.
6. Grundy S.M. A changing paradigm for prevention of cardiovascular disease: emergence of the metabolic syndrome as a multiplex risk factor // Eur. Heart J. 2008. Suppl. 10B. P. 16-23.
7. Kylin E. Studienuber das hypertonie-hyperglykamie-hyperurikamie-syndrom // Zentrablfinnere Med. Leipz. 1923. Vol. 81. P. 105-127.
8. Alberti K.G., Zimmet P., Shaw J. Metabolic syndrome - a new world-wide definition. A Consensus Statement from the International Diabetes Federation // Diabet. Med. 2006. Vol. 23, N 5. P. 469480.
9. Kovell L.C., Ahmed H.M., Misra S. et al. US Hypertension Management Guidelines: A Review of the Recent Past and Recommendations for the Future // J. Am. Heart Assoc. 2015. Vol. 4, N 12. Article ID e002315. doi:10.1161/JAHA.115.002315
10. Dilip C., Cholamugath S., Baby M., Pattani D. Prevalence of cardiovascular risk factors and management practices of acute coronary
syndrome in a tertiary care hospital // J. Basic Clin. Physiol. Pharmacol. 2015. Vol. 26, N 6. P. 547-554.
11. Shin J.A., Lee J.H., Lim S.Y. et al. Metabolic syndrome as a predictor of type 2 diabetes, and its clinical interpretations and usefulness // J. Diabetes Investig. 2013. Vol. 4. P. 334-343.
12. Bhandari R., Kelley G.A., Hartley T.A., Rockett I.R. Metabolic syndrome is associated with increased breast cancer risk: a systematic review with meta-analysis // Int. J. Breast Cancer. 2014. Article ID 189384. doi: 10.1155/2014/189384
13. Furukawa S., Fujita T., Shimabukuro M.et al. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome // J. Clin. Invest. 2004. Vol. 114, N 12. P. 1752-1761.
14. Raghavan S., Subramaniyam G., Shanmugam N. Proinflammatory effects of malondialdehyde in lymphocytes // J. Leukoc. Biol. 2012. Vol. 92, N 5. P. 1055-1067.
15. Авиздба А.М., Кубышкин А. В., Гугучкина Т.И. и др. Антиокси-дантная активность продуктов переработки красных сортов винограда «Каберне-совиньон», «Мерло», «Саперави» // Вопр. питания. 2016. № 1. С. 99-109.
16. Решетняк М.В., Хирманов В.Н., Зыбина Н.Н. и др. Модель метаболического синдрома, вызванного кормлениемфруктозой: патогенетические взаимосвязи обменных нарушений // Мед. акад. журн. 2011. № 3. С. 23-27.
17. Mukherjee R., Choi J.W., Choi D.K. et al. Gender-dependent protein expression in white adipose tissues of lean and obeserats,fed a high fat diet // Cell Physiol. Biochem. 2012. Vol. 29, N 3-4. P. 617-634.
18. deMoura R.F., Ribeiro C., de Oliveira J.A. et al. Metabolic syndrome signs in Wistar rats submitted to different high-fructose ingestion protocols // Br. J. Nutr. 2009. Vol. 101, N 8. P. 1178-1184.
19. Кубышкин А.В., Фомочкина И.И. Эластолитическая активность бронхоальвеолярного лаважа при моделировании воспалительного процесса в легких // Укр. б^м. журн. 2008. № 1. С. 89-95.
20. Андреева Л.Н. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой // Лаб. дело. 1988. № 11. С. 41-43.
21. Дубинина Е.Е., Сальникова Л.А., Ефимова Л.Ф. Активность и изоферментный спектр супероксиддисмутазы эритроцитов и плазмы крови человека // Лаб. дело. 1983. № 10. С. 30-33.
22. Chen D., Milacic V., Chen M.S. et al. Tea polyphenols, their biological effects and potential molecular targets // Histol. Histopathol. 2008. Vol. 23, N 4. P. 487-496.
23. Vinson J.A., Teufel K., Wu N. Green and black teas inhibit atherosclerosis by lipid, antioxidant, and fibrinolytic mechanisms // J. Agric. Food Chem. 2004. Vol. 52, N 11. P. 3661-3665.
24. Wilson P.W., D'Agostino R.B., Parise H. et al. Metabolic syndrome as a precursor of cardiovascular disease and type 2 diabetes mellitus // Circulation. 2005. Vol. 112, N 20. P. 3066-3072.
25. Nagareddy P.R., Rajput P.S., Vasudevan H. et al. Inhibition of matrix metalloproteinase-2 improves endothelial function and prevents
hypertension in insulin-resistant rats // Br. J. Pharmacol. 2012. Vol. 165, N 3. P. 705-715.
26. Odenbach J., Wang X., Cooper S. et al. MMP-2 mediates angiotensin II-induced hypertension under the transcriptional control of MMP-7 and TACE // Hypertension. 2011. Vol. 57, N 1. P. 123-130.
27. Wang M., Kim S.H., Monticone R.E., Lakatta E.G. Matrix metallopro-teinases promote arterial remodeling in aging, hypertension, and atherosclerosis // Hypertension. 2015. Vol. 65, N 4. P. 698-703.
28. Sakakura K., Nakano M., Otsuka F.et al. Pathophysiology of atherosclerosis plaque progression // Heart Lung Circ. 2013. Vol. 22, N 6. P. 399-411.
29. Bittner A., Alcaino H., Castro P.F. et al. Matrix metalloproteinase-9 activity is associated to oxidative stress in patients with acute coronary syndrome // Int. J. Cardiol. 2010. Vol. 143, N 1. P. 98-100.
References
1. Yusuf S., Reddy S., Ounpuu S., Anand S. Global burden of cardiovascular diseases: Pt II: variations in cardiovascular disease by specific ethnic groups and geographic regions and prevention strategies. Circulation. 2001; Vol. 104 (23): 2855-64.
2. World Health Organization. Global status report on noncommu-nicable disease 2010. Geneva: World Health Organization, 2011. 176 p.
3. World Health Organization. 2008-2013 Action plan for the global strategy for the prevention and control of noncommunicable diseases. In: Working in partnership to prevent and control the four noncom-municable diseases - cardiovascular diseases, diabetes, cancers and chronic respiratory diseases and the four shared risk factors - tobacco use, physical inactivity, unhealthy diets and the harmful use of alcohol. Geneva: World Health Organization, 2009. 42 p.
4. Guh D.P., Zhang W., Bansback N., et al. The incidence of co-morbidities related to obesity and overweight: a systematic review and metaanalysis. BMC Public Health. 2009; Vol. 9 (88). doi: 10.1186/14712458-9-88
5. Eckel R.H., Grundy S.M., Zimmet P.Z. The metabolic syndrome. Lancet. 2005; Vol. 365 (9468): 1415-28.
6. Grundy S.M. A changing paradigm for prevention of cardiovascular disease: emergence of the metabolic syndrome as a multiplex risk factor. Eur Heart J. 2008; Suppl. 10B: 16-23.
7. Kylin E. Studienuber das hypertonie-hyperglykamie-hyperurika-miesyndrom. Zentrablfinnere Med Leipz. 1923; Vol. 81: 105-27. (in German)
8. Alberti K.G., Zimmet P., Shaw J. Metabolic syndrome-a new worldwide definition. A Consensus Statement from the International Diabetes Federation. Diabet Med. 2006; Vol. 23 (5): 469-80.
9. Kovell L.C., Ahmed H.M., Misra S., et al. US Hypertension Management Guidelines: A Review of the Recent Past and Recommendations for the Future. J Am Heart Assoc. 2015; Vol. 4 (12): Article ID e002315. doi: 10.1161/JAHA.115.002315
10. Dilip C., Cholamugath S., Baby M., Pattani D. Prevalence of cardiovascular risk factors and management practices of acute coronary syndrome in a tertiary care hospital. J Basic Clin Physiol Pharmacol. 2015; Vol. 26 (6): 547-54.
11. Shin J.A., Lee J.H., Lim S.Y., et al. Metabolic syndrome as a predictor of type 2 diabetes, and its clinical interpretations and usefulness. J Diabetes Investig. 2013; Vol. 4: 334-43.
12. Bhandari R., Kelley G.A., Hartley T.A., Rockett I.R. Metabolic syndrome is associated with increased breast cancer risk: a systematic review with meta-analysis. Int J Breast Cancer. 2014: Article ID 189384. doi: 10.1155/2014/189384.
13. Furukawa S., Fujita T., Shimabukuro M., et al. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. J Clin Invest. 2004; Vol. 114 (12): 1752-61.
14. Raghavan S., Subramaniyam G., Shanmugam N. Proinflammatory effects of malondialdehyde in lymphocytes. J Leukoc Biol. 2012; Vol. 92 (5): 1055-67.
15. Avidzba A.M., Kubyshkin A.V., Guguchkina T.I., et al. The antioxidant activity of the products of processing of red grape of Cabernet Sau-vignon, Merlot, Saperavi. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2016; Vol. 85 (1): 99-109. (in Russian)
16. Reshetnyak M.V., Khirmanov V.N., Zybina N.N., et al. Model of metabolic syndrome induced by feeding with fructose: patho-genetic relationship of metabolic disorders. Medicinskiy akademi-cheskiy zhurnal [Medical Academic Journal]. 2011; Vol. 3: 23-7. (in Russian)
17. Mukherjee R., Choi J.W., Choi D.K., et al. Gender-dependent protein expression in white adipose tissues of lean and obeserats fed a high fat diet. Cell Physiol Biochem. 2012; Vol. 29 (3-4): 617-34.
18. deMoura R.F., Ribeiro C., de Oliveira J.A., et al. Metabolic syndrome signs in Wistar rats submitted to different high-fructose ingestion protocols. Br J Nutr. 2009; Vol. 101 (8): 1178-84.
19. Kubyshkin A.V., Fomochkina I.I. Elastolytic activity of bronchoalveo-lar lavage fluid in acute lung inflammatory injury. Ukr Biokhim Zh. 2008; Vol. 80: 89-95. (in Russian)
20. Andreeva L.N. Modification of the method of determination of lipid peroxides in the test with thiobarbituric acid. Laboratornoe delo Laboratory Case]. 1988; 11: 41-3.(in Russian)
21. Dubinina E.E., Salnikova L.A.,Efimova L.F. Activity and isoenzyme spectrum of superoxide dismutase of erythrocytesand human plasma. Laboratornoe delo Laboratory Case]. 1983; 10: 30-3. (in Russian)
22. Chen D., Milacic V., Chen M.S., et al. Tea polyphenols, their biological effects and potential molecular targets. Histol Histopathol. 2008; Vol. 23 (4): 487-96.
23. Vinson J.A., Teufel K., Wu N. Green and black teas inhibit atherosclerosis by lipid, antioxidant, and fibrinolytic mechanisms. J Agric Food Chem. 2004; Vol. 52 (11): 3661-5.
24. Wilson P.W., D'Agostino R.B., Parise H., et al. Metabolic syndrome as a precursor of cardiovascular disease and type 2 diabetes mellitus. Circulation. 2005; Vol. 112 (20): 3066-72.
25. Nagareddy P.R., Rajput P.S., Vasudevan H., et al. Inhibition of matrix metalloproteinase-2 improves endothelial function and prevents hypertension in insulin-resistant rats. Br J Pharmacol. 2012; Vol. 165 (3): 705-15.
26. Odenbach J., Wang X., Cooper S., et al. MMP-2 mediates angiotensin II-induced hypertension under the transcriptional control of MMP-7 and TACE. Hypertension. 2011; Vol. 57 (1): 123-30.
27. Wang M., Kim S.H., Monticone R.E., Lakatta E.G. Matrix metallopro-teinases promote arterial remodeling in aging, hypertension, and atherosclerosis. Hypertension. 2015; Vol. 65 (4): 698-703.
28. Sakakura K., Nakano M., Otsuka F., et al. Pathophysiology of atherosclerosis plaque progression. Heart Lung Circ. 2013; Vol. 22 (6): 399-411.
29. Bittner A., Alcaino H., Castro P.F., et al. Matrix metalloproteinase-9 activity is associated to oxidative stress in patients with acute coronary syndrome. Int J Cardiol. 2010; Vol. 143 (1): 98-100.
