CC BY
5
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ПРО- И АНТИОКСИДАНТНЫХ СИСТЕМ КРОВИ У ДЕТЕЙ РАЗЛИЧНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП
А.Н. Поповичева, А.К. Мартусевич
ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород
Abstract
The aim of the work is to assess the state of oxidative metabolism and the antioxidant protection system of the blood of healthy children of various age groups (up to and including 6 years, 7-11 years, 12-16 years, 17 years and older). The concentration of malonic dialdehyde in blood plasma and erythrocytes, as well as the level of ischemia-modified albumin in plasma were evaluated. The concentration of SH-groups of blood plasma, catalase activity and the level of reduced glutathione GSH in erythrocytes were also determined. Based on the conducted studies, it was found that the ontogenesis of practically healthy children is accompanied by a gradual activation of free radical processes in blood plasma and erythrocytes, compensated by stimulation of the antioxidant potential of the biological fluid.
Key words: age groups of children, blood plasma, erythrocytes, oxidative metabolism of blood, antioxidant protection system of blood
Целью работы является оценка состояния окислительного метаболизма и системы антиоксидантной защиты крови практически здоровых детей различных возрастных групп (до 6 лет включительно, 7-11 лет, 12-16 лет, 17 лет и старше). Оценивали концентрацию малонового диальдегида в плазме крови и эритроцитах, а также уровень ишемия-модифицированного альбумина в плазме. Также определяли концентрацию SH-групп плазмы крови, активность каталазы и уровень восстановленного глутатиона GSH в эритроцитах. На основании проведенных исследований установлено, что онтогенез практически здоровых детей сопровождается постепенной активацией свободнорадикальных процессов в плазме крови и эритроцитах, компенсируемой стимуляцией антиоксидантного потенциала биологической жидкости.
Ключевые слова: возрастные группы детей, плазма крови, эритроциты, окислительный метаболизм крови, система антиоксидантной защиты крови
Перекисное окисление липидов (ПОЛ) является универсальным метаболическим процессом, представленным во всех органах и тканях. Обладая способностью модифицировать структуру и функции клеточных мембран, реакции ПОЛ могут определять характер межклеточных и межорганных взаимоотношений в рамках определенной функциональной системы, а также информировать о характере адаптационно-приспособительных реакций на
уровне организма (Даренская с соавт., 2006). В литературе имеются данные о возрастных изменениях функциональной активности системы ПОЛ и системы антиоксидантной защиты организма здоровых взрослых людей (Журавлева с соавт., 2003; Meagher et al., 2001). Данные о выраженности пероксидации и активности системы антиоксидантной защиты на разных возрастных этапах роста и развития здоровых детей в литературе представлены недостаточно (Новоселова, Львовская, 2011; Подригало с соавт., 2010). В связи с этим целью работы являлась оценка состояния окислительного метаболизма и системы антиоксидантной защиты крови практически здоровых детей различных возрастных групп (до 6 лет включительно, 7-11 лет, 12-16 лет, 17 лет и старше).
Материал и методы исследования Изучали состояние окислительного метаболизма и системы антиоксидантной защиты крови практически здоровых детей различных возрастных групп: 10 человек - до 6 лет включительно, 10 человек - 7-11 лет, 10 человек - 12-16 лет, 25 человек - 17 лет и старше. Концентрацию малонового диальдегида (МДА) в бестромбоцитарной плазме крови, стабилизированной цитратом натрия, определяли в реакции с тиобарбитуровой кислотой. Аналогично оценивали уровень МДА в эритроцитах, однократно промытых в физиологическом растворе (Сидоркин, Чулошникова, 1993). Уровень ишемия -модифицированного альбумина (ИМА) также изучали в бестромбоцитарной плазме с применением колориметрического метода Bar-Or et all. (2000). Концентрацию SH-групп в бестромбоцитарной плазме крови, стабилизированной цитратом натрия, определяли по методу Hu (1994). Активность каталазы в гемолизате эритроцитов определяли по методу Aeble (1952). Содержание восстановленного глутатиона GSH в гемолизате эритроцитов определяли по методу Beutler (1990). Проведение исследования одобрено Локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России. От родителей детей (или от самих детей старше 15 лет) перед взятием образцов получено добровольное информированное согласие на участие в исследовании.
Результаты обрабатывали с использованием программы Statistica 6.0.
Результаты исследования и их обсуждение Уровень МДА в плазме крови практически здоровых детей с увеличением их возраста практически не изменяется, а при изучении его содержания в эритроцитах отмечались разнонаправленные изменения (рис. 1, 2). Наименьшая концентрация внутриэритроцитарного МДА по сравнению с людьми от 17 лет и старше отмечена у детей в возрасте до 6 лет включительно и 7 -11 лет (снижение на 40% и 20% соответственно, р<0,05).
Максимальное содержание МДА в эритроцитах отмечено в 12-16 лет (по сравнению с более младшими детьми), но оно статистически значимо не отличалось от показателей взрослых людей.
Содержание ИМА плазмы, как дополнительного маркера окислительного статуса крови, при увеличении возраста у практически здоровых детей имело тенденцию к возрастанию. Его наименьшая концентрация выявлена в возрасте до 6 лет включительно (снижение на 35% по сравнению с показателем взрослых
людей, р<0,05), а наибольшая отмечается в 12-16 лет (превышение в 1,3 раза значения младшего возраста, р<0,05) (рис. 3).
1,15 1,10 -1,05 -1,00 -0,95 -0,90 -0,85
нмоль/мл
□ до 6 лет включ
□ 7-11 лет ■ 12-16 лет
117 лет и старше
МДА плазма
Рис. 1. Уровень МДА в плазме крови у практически здоровых детей различных
возрастных групп
Примечание: • р<0,05 - сравнение показателей детей 7-11 лет с показателями детей до 6 лет включительно; # р<0,05 - сравнение показателей детей 12-16 лет с показателями детей 7-11 лет; ♦ р<0,05 - сравнение показателей детей 12-16 лет с показателями детей до 6 лет включительно; * р<0,05 - сравнение со взрослыми людьми (17 лет и старше), критерий Манна-Уитни
Не менее значимо изменялись и показатели антиоксидантной защиты крови. Активность каталазы в эритроцитах с возрастом увеличивалась, ее наименьшие показатели отмечены у детей в возрасте до 6 лет включительно и 711 лет (снижение на 40 % и 15 % соответственно, р<0,05). Активность каталазы в 7-16 лет значительно превышала значения младшего возраста, а ее значения у детей 12-16 лет не отличались от показателей взрослых людей (рис. 2).
Концентрация внутриэритроцитарного глутатиона с возрастом имела тенденцию к увеличению, причем его значения в 12-16 лет достоверно превышали этот показатель у детей младшего возраста ф<0,05; рис. 2).
Тенденция, выявленная при изучении содержания глутатиона в эритроцитах, четко сопрягается с возрастной динамикой уровня SH-групп в плазме крови практически здоровых детей (рис. 4). Так, минимальные значения показателя отмечены в группах до 11 лет включительно, а максимальный его уровень - в 12-16 лет, причем у детей данного возраста не фиксировали значимых отличий от норматива взрослых людей.
Рис. 2. Уровень МДА в эритроцитах и их антиоксидантная активность у практически здоровых детей различных возрастных групп Примечание: • р<0,05 - сравнение показателей детей 7-11 лет с показателями детей до 6 лет включительно; # р<0,05 - сравнение показателей детей 12-16 лет с показателями детей 7-11 лет; ♦ р<0,05 - сравнение показателей детей 12-16 лет с показателями детей до 6 лет включительно; * р<0,05 - сравнение со взрослыми людьми (17 лет и старше), критерий Манна-Уитни
0,1200
0,1000
0,0800
0,0600
0,0400
0,0200
0,0000
ед.опт.пл.
♦
*
□ до 6 лет включ
□ 7-11 лет ■ 12-16 лет
117 лет и старше
ИМА
Рис. 3. Уровень ИМА плазмы крови у практически здоровых детей различных
возрастных групп
Примечание: • р<0,05 - сравнение показателей детей 7-11 лет с показателями детей до 6 лет включительно; # р<0,05 - сравнение показателей детей 12-16 лет с показателями детей 7-11 лет; ♦ р<0,05 - сравнение показателей детей 12-16 лет с показателями детей до 6 лет включительно; * р<0,05 - сравнение со взрослыми людьми (17 лет и старше), критерий Манна-Уитни
Рис. 4. Уровень SH-групп плазмы крови у практически здоровых детей
различных возрастных групп Примечание: • р<0,05 - сравнение показателей детей 7-11 лет с показателями детей до 6 лет включительно; # р<0,05 - сравнение показателей детей 12-16 лет с показателями детей 7-11 лет; ♦ р<0,05 - сравнение показателей детей 12-16 лет с показателями детей до 6 лет включительно; * р<0,05 - сравнение со взрослыми людьми (17 лет и старше), критерий Манна-Уитни
Заключение
Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что трансформация состояния про- и антиоксидантных систем крови у практически здоровых детей в онтогенезе включает постепенную активацию свободнорадикальных процессов в плазме крови и эритроцитах, компенсируемую стимуляцией антиоксидантного потенциала биологической жидкости.
Список литературы
1. Даренская M.A., Колесникова Л.И., Бардымова Т.П., Петрова B.A., Долгих М.И., Тюменцева C.B., Осипова Е.В., Гребенкина ЛА., Натяганова Л.В. Закономерности изменений показателей процесса пероксидации липидов у практически здоровых в различные периоды становления репродуктивной системы // Бюллетень ВСНЦ СО PAMH. 2006. № 1(47). С. 119-122.
2. Журавлева Т.Д., Суплотов С.Н., Киянюк Н.С., Aбубакиpова О.Ю. Возрастные особенности свободнорадикального окисления липидов и антиоксидантной защиты в эритроцитах здоровых людей // Клиническая лабораторная диагностика. 2003. № S. С. 17-18.
3. Meagher E.A., Barry O.P., Lawson J.A., Rokach J., FitzGerald G.A. Effects of vitamin E on lipid peroxidation in healthy persons // JAMA. 2001. Vol. 285, N 9. P. 1178-1182.
4. Новоселова О.А., Львовская Е.И. Динамика физического и психического состояния детей 7-8 лет с разным уровнем двигательной активности в процессе адаптации к учебной деятельности // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». 2011. № 39 (256). С. 37-40.
5. Подригало Л.В., Пашкевич С.А., Городыский Н.И., Галашко Н.И., Тихонова В.А. Донозологии, обусловленные свободнорадикальным окислением, у детей школьного возраста. 2010. http://www.scienceandeducation.pdpu.edu.ua
6. Сидоркин В.Г., Чулошникова И.А. Способ определения малонового диальдегида в крови. Авт. свид. № 1807410. Опубл. 07.04.93. Бюл. № 13.
7. Bar-Or D., Lau E., Winkler J.V. A novel assay for cobalt-albumin binding and its potential as a marker for myocardial ischemia-a preliminary report. A novel assay for cobalt-albumin binding and its potential as a marker for myocardial ischemia — a preliminary report // J Emerg Med. 2000. Vol. 19, N 4. P. 311-315.
8. Hu M-L. Measurement of protein thiol groups and glutathione in plasma. In: Packer L, Ed. Methods in Enzymology. San Diego: Academic Press, 1994. Vol. 233 Part C. P. 380-385.
9. Aeble Y. Spectrophotometer analysis of the catalase activity // J Biol Chem. 1952. Vol. 195, N 1. Р. 56-58
10. Beutler E. Red cell metabolism. A Manual of Biochemical Method. Orlando: Grune and Stratton, 1990. 188 p.
