CC BY
17
К^Ш!ребёнка
КлУчна пед1атр1я / С!1п1со! РеЬ1а1г1еэ
УДК 616.248+613.95+616.092 ЛИТВИНЕЦЬ Л.Я.
ДВНЗ «1ваноФранювський нацональний медичний унверситет»
окислювальний стрес та антиоксидантний захист
у дпей ¡3 р1зним ступенем контролю
за бронжальною астмою
Резюме. В сmаmmi викладено результати до^дження показнитв окисноЧ модифжаци бытв (ОМБ) та активностi антиоксидантних ферментiв у дтей 1з бронхiальною астмою (БА) залежно вiд ступени контрольованостi захворювання. Обстежено 107 дтей вком вiд 10 до 18 рошв, хворих на БА в стади загострення. Встановлено, що у дтей 1з низьким ступенем контролю мае мсце прооксидантна активащя, що проявляеться вiрогiдним тдвищеннямрiвня окислювально-модифкованих бытв. Так, по-казник ОМБ-356, становивши 0,293 ± 0,006ум.од., був вiрогiдно вищим у дтей з неконтрольованою бронхiальною астмою (НКБА) порiвняно з патентами тших груп (р < 0,05). Максимальнезначення показ-ника 0МБ-370зареестроване в груш пацiентiв 1з НКБА. Цей показник вiрогiдно перевищував аналогiчнi в обстежених 1з вищим рiвнем контролю за захворюванням (р < 0,05). 1ншу тенденщею вiдмiчали щодо показнишв вмсту 0МБ-430. Так, вiрогiдне тдвищення його рiвня мало мсце тльки у дтей 1з НКБА (рм < 0,05). Вмст 0МБ-530у дтей 1з НКБА практично не вiдрiзнявся вiд показника групи контролю, а у дтей ш частково контрольованою та контрольованою бронхiальною астмою вiдмiчалось вiрогiдне зниження показнишв порiвняно зi здоровими (р < 0,05). Водночасу цих пацiентiв послаблюеться анти-оксидантний захист, про що свiдчить значне зниження активностi ферментiв супероксиддисмутази i особливо каталази.
Ключовi слова: оксидантно-антиоксидантна система, бронхiальна астма, дти.
Важливу роль у патогенезi переважно! бшь-шосп захворювань рестраторного тракту, в тому чи^ бронхiальноI астми (БА), вщграе окислю -вальний стрес (ОС), основною причиною якого е дисбаланс у системi «оксиданти-антиоксиданти», що виражаеться надмiрним утворенням активних форм кисню (АФК) i ослабленням ефективнос-т антиоксидантного захисту (АОЗ) [1, 2, 4, 6, 7]. Така особливють рестраторно! патологи зумов-лена тим, що рестраторний тракт (РТ) шддаеться постшному безпосередньому впливу екзогенних оксиданпв, яю знаходяться у повг^ (ксенобюти-юв); ненасичеш жирш кислоти легенево! тканини служать субстратом для реакцп перекисного окис-лення лшщв (ПОЛ); полютанти та мжрооргашзми викликають активащю фагоципв, яю продукують при цьому значну юльюсть АФК.
Доведено, що основна частина АОЗ легень сконцентрована в рщиш, що вистилае ештелш РТ. Порушення функщонування АОЗ призводить до утворення велико! юлькосп АФК. Маючи ви-соку реакцшну здатшсть, АФК можуть оборотно пошкоджувати бюлопчно важливi молекули, ви-
кликаючи запалення внаслщок активацп акуму-льованих у нижшх вщщлах РТ фагоцитiв, ^ як на-слiдок, — виникае оксидативний стрес.
Сьогодш доведено, що в сташ окислювального стресу гад впливом АФК перекисному окисленню пщлягають не тiльки лiпiди, але й бшки плазматич-них мембран [1, 4, 6, 13]. Вважаеться, що негатив-ний ефект окислювально-модифжованих бшюв у клiтинах пов'язаний iз тим, що окислеш бiлки е джерелом вiльних радикалiв, якi виснажують запаси клггинних антиоксидантiв. Продукти вшь-норадикального окислення бiлкiв призводять до окислювального ураження ДНК. При цьому пере-кисне окислення бiлкiв (ПОБ) е не тшьки пуско-вим мехашзмом патологiчних процесiв при стреа, але й найбiльш раннiм маркером окислювального стресу. Динамжа змiн продукпв ПОБ е вщобра-женням ступеня окислювального ураження клiтин та резервно-адаптацшних можливостей органiзму.
© Литвинець Л.Я., 2013 © «Здоров'я дитини», 2013 © Заславський О.Ю., 2013
KëiHi4Ha neAiorpifl / Clinical Pediatrics
Вважаеться, що piBeHb показникiв окисноï моди-фжацИ бiлкiв (ОМБ) порiвняно з piBHeM ПОЛ е iнфоpмативнiшим маркером наявносп окисного стресу в оpганiзмi [2, 3, 7].
Мeханiзми вшьнорадикального окислення макромолекул у перебпу БА залишаються маловивче-ними i до кiнця не розкритими. Ниш наявш лише поодинокi публжацИ про стан процеив пероксида-цiï бшюв при БА у дiтeй, що i зумовило виб!р на-прямку дослiджeння.
Мета роботи: вивчити стан пpооксидантноï сис-теми та системи антиоксидантного захисту у дггей i3 р1зним ступенем контролю за БА.
Матер1али та методи досл1дження
Обстежено 107 дггей в1ком вщ 10 до 18 роюв, хво-рих на БА в стадН загострення, як1 перебували на стацiонаpному лжуванш в ОДКЛ м. 1вано-Франюв-ська. Д!агноз БА встановлювали зг1дно з «Протоколом д!агностики i л!кування БА у ди^й» (Наказ МОЗ Украши № 767 в1д 27.12.2005 р.). За результатами застосування астма-тест-контролю (GINA, 2011) щодо р1вня контрольованосп БА д1ти були розпо-долеш так: 34 (31,8 %) — 1з контрольованою (КБА), 47 (43,9 %) — 1з частково контрольованою (ЧКБА) та 26 (24,3 %) — 1з неконтрольованою бpонхiальною астмою (НКБА). Контрольну групу становили 10 практично здорових ди^й аналогiчного вжу.
Ус1 пацiенти обстежувались п1сля отримання iнфоpмацiйноï згоди в1д дитини та ïï батькiв вщпо-в1дно до вимог GCP IHC.
Для вивчення стану ПОБ дослiджували показ-ники ОМБ за методикою Е.Е. Дубiнiноï i ствавт. Оптичну густину реестрували на спектрофотоме-тр1 при довжиш хвил1 356 i 370 нм (кетонопохщш нейтрального характеру) та 430 i 530 нм (альдеп-допохщш основного характеру). Активн1сть су-пероксиддисмутази (СОД) визначали за методом С. Чевар! та спiвавт. Кiлькiснe визначення ката-лази у сиpоватцi кров1 здiйснювали за методикою А.Н. Баха i С.В. Зубковоь
Одepжанi результати аналiзували за допомо-гою комп'ютерних пакeтiв лiцeнзiйноï програми Statistica StatSoft Inc. та Excel XP для Windows з ви-користанням параметричних та непараметричних мeтодiв обчислення.
Результати досл1дження та |'х обговорення
Анaлiз peзультатiв визначення у сироватщ кро-в1 хворих на БА вмюту продукт1в ПОБ св1дчить на користь наявност у них оксидативного стресу, сту-п1нь виpaжeностi якого певною м1рою детермшо-ваний р1вжм контролю за БА (табл. 1).
Так, умют ОМБ-356 в обстежених уах груп !з БА в1ропдно перевищував piвeнь aнaлогiчного по-казника у здорових (pN < 0,05). При цьому показ-ник ОМБ-356, становивши 0,293 ± 0,006 ум.од., був в1рог1дно вищим у дией !з НКБА пор1вняно з пащентами шших груп (p < 0,05).
Дослщження вмiсту ОМБ-370 у сироватщ кровi дiтей iз рiзним ступенем контролю за БА дозволило встановити, що в уах групах мало мюце збгльшен-ня його рiвня порiвняно зi здоровими, причому в дггей iз КБА та НКБА ця вщмшшсть була вiроriд-ною (рм < 0,05). Вiдтак максимальне значення по-казника ОМБ-370 зареестровано в групi пацieнтiв iз НКБА. Цей показник вiрогiдно перевищував аналопчш в обстежених iз вищим рiвнем контролю за захворюванням (р < 0,05).
Дещо iншу тенденцiею вiдмiчали щодо показ-никiв умiсту 0МБ-430. Так, вiрогiдне тдвищен-ня його рiвня мало мiсце тiльки у дггей iз НКБА (рм < 0,05). В шших групах обстежених iз БА по-казники 0МБ-430 були наближеними до таких у здорових.
Щодо вмюту 0МБ-530, то його рiвень у дiтей iз НКБА практично не вiдрiзнявся вiд показника гру-пи контролю, а в дггей iз ЧКБА та КБА вiдмiчалось вiрогiдне зниження показникiв порiвняно зi здоровими (рм < 0,05).
Таким чином, аналiз показниюв стану ПОБ у дiтей iз БА засвiдчив його значну активащю. Втiм якiсно односпрямованi змiни були кгльюсно нерiв-нозначними. Аналiз залежност рiвня показникiв ОМБ вiд ступеня тяжкостi БА показав, що нижчий ступiнь контролю за недугою призводить до бшьш вираженог змiни стану бюлопчних мембран, що ш-дукуе виснаження захисних механiзмiв.
Дослiдження вмюту ферментативних антиокси-дантiв у дггей iз рiзним ступенем контролю за БА показало, що у хворих iз НКБА та ЧКБА антиокси-дантний захист характеризувався вiрогiдним змен-шенням активностi каталази та СОД (рм < 0,05), що свщчить про досягнення функцiонального виснаження ферментативного ланцюга АОЗ у щег ка-тегорп пацiентiв. При цьому в обстежених iз КБА показники АОЗ були наближеними до таких у груш здорових (табл. 2).
Таким чином, отримаш результати демонстру-ють системну активащю процеав ПОБ у дггей iз БА, що може бути наслщком тривалого запального процесу. Посилення процесiв ПОБ супроводжу-еться ослабленням АОЗ, що проявляеться знижен-ням активностi СОД, який каталiзуе дисмутацiю супероксидних анiон-радикалiв та антиоксидантного бар'ера першог лшп захисту — каталази — за-свiдчуе значне послаблення захисту рестраторно-го тракту при БА вщ накопичення активних форм кисню.
На раншх етапах перебiгу БА при високому сту-пенi контролю за захворюванням iнтенсифiкацiя продуктiв ПОБ е незначною. В мiру прогресування БА активiзацiя ПОБ стае бiльш вагомою, що частково можна пояснити послабленням функщону-вання антиоксидантних механiзмiв.
Активiзацiя оксидативних механiзмiв у дiтей iз БА може стимулювати розвиток бронхо- та вазо-констрикцп. Поряд iз прямою токсичшстю (де-градацiя ДНК, запуск ланцюговог реакцп ПОЛ)
72
Здоровье ребенка, ISSN 2224-0551
№ 8 (51) • 2013
KAiHiHHa пед1атр1я / Clinical Pediatrics
Таблиця 1. Стан перекисного окиснення б'лк'в у здорових та дтей iз р1зним ступенем контролю
за БА (М ± m)
Показник НКБА1 (n = 26) ЧКБА2 (n = 47) КБА3 (n = 34) ЗдоровИ (n = 10)
ОМБ-356, ум.од. 0,293 ± 0,006 0,281 ± 0,002 Р1-2 < 0,001 0,261 ± 0,010 Р2-3 < 0,001 0,212 ± 0,011 Р1 4 < 0,001 Р2_4 < 0,05 Р3-4 < 0,05
0МБ-370, ум.од. 0,374 ± 0,005 0,283 ± 0,004 Р1-2 < 0,001 0,330 ± 0,009 Р1-3 < 0,05 Р2-3 < 0,001 0,262 ± 0,010 Р1-4 < 0,001 Р^ < 0,001
0МБ-430, ум.од. 0,181 ± 0,004 0,150 ± 0,002 р1-2 < 0,001 0,158 ± 0,007 Р1-3 < 0,001 0,143 ± 0,006 Р1-4 < 0,001
ОМБ-530, ум.од. 0,051 ± 0,001 0,038 ± 0,003 Р1-2 < 0,001 0,043 ± 0,002 р13 < 0,001 р2_3 < 0,001 0,050 ± 0,004 Р2 4 < 0,001 Р3-4 < 0,02
Примтка: тут iв табл. 2: р — в1рогщн1сть р1зниц1 показниюв щодо величин у пац1ент1в ¡з НКБА (1), ЧКБА (2), КБА (3) та здорових (4).
Таблиця 2. Показники активност каталази та супероксиддисмутази у здорових та дтей
¡з рiзним ступенем контролю за БА
Показник НКБА1 (n = 26) ЧКБА2 (n = 47) КБА3 (n = 34) ЗдоровИ (n = 10)
СОД, МО/мг 39,88 ± 2,14 40,63 ± 1,36 47,63 ± 2,30 Р1-3 < 0,05 49,05 ± 2,51 Р1-4 < 0,001 Р2-4 >0,05
Каталаза, ум.од. 4,57 ± 0,23 4,80 ± 0,27 5,30 ± 0,30 Р13 < 0,001 6,61 ± 0,28 Р1-4 < 0,05 Р2-4 < 0,05
оксиданти опосередковано впливають на велику кгльюсть шших негативних процеив в оргашзмк пошкоджують фiбробласти, знижують актившсть сурфактанта, стимулюють утворення тромбокса-ну, пiдвищують проникнiсть епiтелiю й ендоте-лiю, сприяють пiдсиленню секрецп слизу, при-зводять до активацп тучних клiтин, погiршення функцп p-адренорецепторiв та iн. Викликане окисним пошкодженням iнгiбування активностi мембранних ферментiв поглиблюеться змiнами фiзико-хiмiчних властивостей лiпiдного бюшару. Такий механiзм лежить в основi процесiв окси-дантного стресу i е однiею iз ключових ланок патогенезу БА [2, 10, 13].
Висновки
1. У дггей iз КБА мае мiсце розвиток оксида -тивного стресу, що проявляеться вiрогiдним збгль-шенням та накопиченням вмюту продуктiв ПОБ на ™ зростання напруженостi адаптацiйних мехашз-мiв контактно-захисно! системи АОЗ.
2. БА у джй характеризуеться гетерогеннiстю механiзмiв пероксидацп та ферментативного за-безпечення прооксидантно! системи, що визна-чаеться тяжкгстю перебiгу недуги i може скласти патогенетичну основу прогнозування тяжкост БА у дiтей.
Перспективи подальших досл1джень
Подальше вивчення показникiв ПОБ та АОЗ при БА у дггей iз рiзним ступенем контролю може
бути використано в racreMi клшчног дiагностики, прогнозування та шдивiдуалiзованоi корекцп цих порушень у хворих на БА дггей.
Список л^ератури
1. Годованець О.1. Стан прооксидантног системи та систем антиоксидантного захисту ротовог рiдини у дтей i3 клшчними проявами гiнгiвiту за умов надмiрного надходження в оргатзм нiтратiв / О.1. Годованець, М.М. Рожко, А.М. Ерстенюк // Бу-ковинський медичний вкник. — 2007. — Т. 11, № 2. — С. 31-33.
2. Динамика показателей окислительного стресса у больных, переносящих обострение бронхиальной астмы на фоне ингаляционной терапии липосомальными препаратами / А.В. Лисица, С.К. Соодаева, И.А. Климанов, А.Г. Чучалин // Пульмонология. — 2010. — № 1. — С. 74-79.
3. Карiмов 1.З. Окисна модифжащя бытв i перекисне окислення лiпiдiв у розвитку метаболiчног ттоксикаци при патологи/ 1.З. Карiмов//Лабораторна дiагностика. — 2005. — № 1(31). — С. 7-13.
4. Мельничук А. С. Показники окисног модифжаци бытв та антиоксидантного захисту у ротовш рiдинi хворих на генералiзований пародонтит з частковою втратою зубiв / А. С. Мельничук, М.М. Рожко, Г.М. Ерстенюк // Новини стоматологП. — 2012. — № 4. — С. 96-98.
5. Соодаева С.К. Окислительный стресс и антиоксидантная терапия при заболеваниях органов дыхания / С.К. Соодаева // Пульмонология. — 2006. — № 5. — С. 122-126.
6. Стан активностi перекисного окислення бытв у дтей, хворих на цукровий дiабет, у динамц захворювання / Г.О. Ле-женко, О.6. Пашкова, О.М. Чакмазова, А.В. Каменщик // Здоровье ребенка. — 2008. — № 6(15). — С. 46-49.
7. Dietary antioxidants and magnesium in type 1 bittle asthma: a case control study / J.C. Baker, W.S. Tunnicliffe, R.S. Duncanson, J.C. Ayres// Thorax. — 2006. — Vol. 281(22). — P. 115-118.
8. Disorders of mineral metabolism / F.R. Bringhurst [et al.] // Williams Textbook ofEndocrinology. — St. Louise, No: WB Saunders, 2008. — Vol. 11. — P. 27.
KëiHi4Ha пeдiaтpiя I Clinical Pediatrics
9. Elsas L.J. Approach to inborn emors of metabolism / L.J. Elsas, L. Gladman, D. Ausiello // Cecil Medicine. — Philadelphia, Pa: Saunders Elsevier, 2008. — P. 216.
10. Global initiative for asthma / Pocket guide for asthma management and prevention. — 2009. — 30p.
11. Garcia-Aymerich j. Phenotypic heterogeneity of chronic obstructive pulmonary disease. /J. Garcia-Aymerich, A. Agusti, J.A. Barbera et al. // Arch. Bronconeumol. — 2009. — Vol. 45. — S. 93. — P. 133-142.
12. Just J. Air pollution and asthma in children/ J. Just, L. Nisaki-novic, Y. Laoudi, A. Grimfeld //Arch Pediatr. — 2006. — Vol. 7. — P. l055-1060.
13. Preterm resuscitation with low oxygen causes less oxidative stress, inflammation and chronic lung disease / M. Vento, M. Moro, R Escring [et al.] // Pediatrics. — 2009. — Vol. 124. — P. 439-449.
14. Rink L. Zinc-altered immune function and cytokine production / L. Rink, H. Kirchner// J. Nutr. 2008. — Vol. 130. — P. 14071411.
15. Williams K.J., Fisher E.A. Oxidation, lipoproteins and atherosclerosis // Curr. Opin. Clin. Nutr. Care. — 2005. — Vol. 8. — P. 139-147.
OTpuMaHO 20.10.13 □
Литвинец Л.Я.
ГВУЗ «1вано-Франковский национальный медицинский университет»
ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС И АНТИОКСИДАНТНАЯ
ЗАЩИТА У ДЕТЕЙ С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ КОНТРОЛЯ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ
Резюме. В статье приведены результаты исследования показателей окислительной модификации белков (ОМБ) и активности антиоксидантных ферментов у детей с бронхиальной астмой (БА) в зависимости от степени контроля заболевания. Обследованы 107 детей в возрасте от 10 до 18 лет, больных БА в стадии обострения. Установлено, что у детей с низкой степенью контроля имеет место проокси-дантная активация,проявляющаясядостоверным повышением уровня окислительно-модифицированных белков. Так, показатель ОМБ-356, составив 0,293 ± 0,006 усл.ед., был достоверно выше у детей с неконтролированной бронхиальной астмой (НКБА) по сравнению с пациентами других групп (р < 0,05). Максимальное значение показателя ОМБ-370 зарегистрировано в группе пациентов с НКБА. Этот показатель достоверно превышал аналогичные у обследованных с более высоким уровнем контроля заболевания (р < 0,05). Другую тенденцию наблюдали относительно показателей состава ОМБ-430. Так, достоверное повышение его уровня имело место только у детей с НКБА (рм < 0,05). Содержание ОМБ-530 у детей с НКБА практически не отличалось от показателя группы контроля, а у детей с частично контролированной и контролированной бронхиальной астмой отмечали достоверное снижение показателей по сравнению со здоровыми (рм < 0,05). В то же время у этих пациентов слабеет анти-оксидантная защита, о чем свидетельствует значительное снижение активности ферментов супероксиддисмутазы и особенно каталазы.
Ключевые слова: оксидантно-антиоксидантная система, бронхиальная астма, дети.
Lytvynets L.Ya.
State Higher Educational Institution «Ivano-Frankivsk National Medical University», Ivano-Frankivsk, Ukraine
OXIDATIVE STRESS AND ANTIOXIDANT DEFENSE
IN CHILDREN WITH VARYING DEGREES OF BRONCHIAL ASTHMA CONTROL
Summary. The article presents the results of researches of indicators of oxidative modification of proteins (OMP) and antioxidant enzymes activity in children with bronchial asthma (BA), depending on the degree of disease control. The study involved 107 children aged from 10 to 18 years, who suffered from BA in the exacerbation phase. We found that children with a low degree of control have a prooxidant activation, manifested by a significant increase of the level of oxidation-modified proteins. Thus, index of OMP-356 0.293 ± 0.006 c.u. was significantly higher in children with uncontrolled bronchial asthma (UCBA) compared with patients from other groups (p < 0.05). The maximum value of the 0MP-370 was registered in the group of patients with UCBA. This parameter was significantly higher than thereof in the patients with the highest level of disease (p < 0.05). Another trend was observed in terms of indicators of 0MP-430 content. Thus, significant increase in its level occurred only in children with UCBA (pN < 0.05). Content of 0MP-530 in children with UCBA have much in common with the rate of the control group, and in children of partially controlled and controlled bronchial asthma we noted probable decline of indices compared with healthy persons (pN < 0.05). At the same time, in these patients the antioxidant protection was diminished, confirming a significant reduction in activity of superoxide dismutase enzymes and especially catalase.
Key words: oxidant-antioxidant system, bronchial asthma, children.
74
Здоровье ребенка, ISSN 2224-0551
№ В (51) • 2013
