CC BY
52
БЮЛЛЕТЕНЬ ВСНЦ СО РАМН, 2GG5, № б (44)____
КЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
УДК 616.379-008.64-036-053.2/.67(571.53/.55)
Т.П. Бардымова, Л.И. Колесникова, B.A. Петрова
ПРОЦЕССЫ ЛИПОПЕРОКСИДАЦИИ И АНТИОКСИДАНТНАЯ СИСТЕМА У ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ С САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ 1 ТИПА
ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (Иркутск) Государственный институт усовершенствования врачей (Иркутск)
Обследованы дети и подростки, больные сахарным диабетом 1 типа, бурятской и русской национальности. Показано, что у детей и. подростков русской национальности происходит, активация процессов перекисного окисления липидов и изменяется состояние ферментативных и не ферментативных механизмов антиоксидантной защиты, относительно контрольной группы, русских. У детей и. подростков с диабетом, бурятской национальности не было усиления ПОЛ, но наблюдалась активация, антиоксидантной. системы. Интенсификация липопероксидации наблюдается, больше у детей и. подростков с сахарным, диабетом, русских по сравнению с детьми и. подростками с сахарным. диабетом, бурятами.
Ключевые слова: сахарный диабет, дети и подростки, перекисное окисление липидов, антиоксидантная система
LIPID PEROXIDATION AND ANTIOXIDATION SYSTEM IN CHILDREN WITH DIABETES MELLITUS 1 TYPE
T.P. Bardymova, L.I. Kolesnikova. V.A. Petrova
Research center of medical ecology ESSC Russian academy of medical sciences, Irkutsk
State institute of Physician’ Training, Irkutsk
A group of the patients of Russian population and buryat population with diabetes mellitus 1 type has been examined. Researches of indices of lipid peroxidation processes and the systems of antioxidant protection in blood serum. The patients of Russian population have the activation of lipid, peroxidation and status changes nonenzimatic mechanisms of antioxidant protection.
Key words: diabetes mellitus, children and teenagers, lipid peroxidation, antioxidant system
В настоящее время во многих странах мира отмечается выраженный рост числа больных сахарным диабетом (СД). По данным экспертов ВОЗ к 2025 году прогнозируемое число больных СД достигнет 300 млн. человек [3, 4, 9, 12]. В России больных СД около 8 млн., из них 300 тыс. болеют СД 1 типа [2, 3].
В разных географических зонах заболеваемость СД 1 типа неодинакова и имеет тенденцию к росту с юга на север, с востока на запад [2, 10]. Пик заболеваемости СД 1 типа отмечается в Скандинавских странах (Финляндии, Швеции, Дании), низкий уровень — в странах Востока (Китай, Корея). В России северные народности практически не болеют СД 1 типа [4].
Высокая медико-социальная значимость СД 1 типа обусловлена не только широкой распространенностью заболевания, но и ранней инвалидиза-цией больных, высокой летальностью при этой патологии. Особое место занимает сахарный диабет в детском возрасте, который изменяет уклад жизни семьи, определяет планы и будущее ребенка,
требует больших физических и эмоциональных усилий.
В связи с вышеизложенным, целью нашей работы явилось изучение перекисного окисления липидов (ПОЛ) и состояния антиоксидантной системы у детей и подростков бурятской популяции больных СД 1 типа.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Обследованы дети и подростки, больные сахарным диабетом 1 типа — 21 человек, течение заболевания у всех тяжелой степени в стадии суб- и декомпенсации. Все дети и подростки были разделены на две подгруппы в зависимости от национальности. В первую подгруппу вошли 11 детей и подростков бурятской национальности, средний возраст — 12,00 ± 1,34 лет. Вторую подгруппу составили 10 детей и подростков русской национальности, средний возраст — 12,10 ± 1,45 лет. Диагноз СД 1 типа у всех пациентов подтвержден клинико-лабораторными исследованиями. Контрольную группу составили практически здоровые
дети и подростки — 34 человека, которые также были разделены на две подгруппы: бурят и русских. В контрольную подгруппу бурятской национальности включено І9 практически здоровых детей и подростков, средний возраст — ІІ,89 ± 0,87 лет, а в контрольную подгруппу русской национальности вошли І5 практически здоровых детей и подростков, средний возраст — І2,59 ± 0,75 лет.
Определение продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и показателей антиоксидант-ной системы (АОС) проводили спектрофлюоро-метрическими методами.
Статистическая обработка материала предусматривала систематизацию полученных данных контрольных групп и групп больных СД І типа русской и бурятской популяций, построение таблиц и графических изображений, статистическую обработку результатов. Разницу сравниваемых показателей считали достоверной при p < 0,05. В описании результатов представлены средние значения результатов исследования в группах (X) и значения стандартной ошибки (m).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ полученных данных показал, что у детей и подростков, больных СД І типа, русской национальности наблюдалась активация липопе-роксидации с накоплением первичных и конечных продуктов пероксидации липидов по сравнению с контрольной группой русских (табл. І). Так, у русских детей и подростков, больных сахарным диабетом І типа, установлено достоверное повышение двойных связей (дв. св.) (р < 0,00І), диеновых конъюгатов (ДК) (р < 0,00І), кетодиенов и сопряженных триенов (КД и СТ) (р < 0,05), малонового диальдегида (МДА) (р < 0,05) по сравнению с контрольной группой русских. Существует мнение, что увеличение концентрации липидных перекисей при диабете обусловлено абсолютным или относительным дефицитом инсулина. Среди
возможных механизмов действия инсулина, как ингибитора ПОЛ выделяют непосредственный эффект гормона на подвижность мембранных липидов и утилизацию перекисей. Очевидно, что роль играет и неферментативное гликозилирова-ние белков на фоне избытка глюкозы, что согласуется с данными В.И. Корчина (2000 г.) [5]. Усиление процессов пероксидации приводит к глубоким нарушениям спектра липидов и эндотелия, увеличению жесткости, структурной и функциональной дестабилизации [6, 8]. Кроме этого, негативное влияние активации процессов ПОЛ проявляется в инактивации мембранно-связанных ферментов, в том числе цитохрома Р-450, участвующего в биотрансформации ксенобиотиков (кетоновых тел при СД) [6].
Активация ПОЛ у русских детей и подростков, больных СД, сопровождалась достоверным повышением общей антиокислительной активности крови (АОА) (р < 0,05), окисленного глутатиона (С88С) (р < 0,05) на фоне снижения активности супероксиддисмутазы (СОД) (р < 0,05) относительно контрольной группы русских детей и подростков (табл. 1). Накопление С88С может свидетельствовать о напряжении антиоксидантной системы (АОС) и об активации редокс-системы глутатиона с повышенным образованием окисленного глутатиона. Известно, что все свои защитные функции глутатион выполняет в восстановленной форме (С8И) [11], и сдвиги в глутатионовом статусе могут иметь неблагоприятное влияние на течение заболевания и развитие осложнений. Снижение супероксиддисмутазной активности у русских детей и подростков, скорее всего, связано с торможением цепного окисления липидов, так как СОД в первую очередь удаляет супероксидный радикал. В свою очередь повышение антиокисли-тельной активности, вероятно, носит защитный характер и препятствует воздействию активных форм кислорода.
Таблица 1
Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у русских детей и
подростков с сахарным диабетом 1 типа
Показатель Единицы измерения Дети и подростки с СД 1 типа Контрольная группа детей и подростков
Диеновые конъюгаты мкмоль/л 0,9Э і 0,12 *** 0,52 і 0,05
Малоновый диальдегид мкмоль/л 2,21 і 0,19 ** 1,50 і 0,11
Кетодиены и сопряженные триены у. е. 0,29 і 0,04 * 0,18 і 0,0Э
Двойные связи у. е. 2,51 і 0,25 *** 1,4Э і 0,1Э
Антиокислительная активность у. е. 21,85 і 1,56 * 17,16 і 1,28
а-токоферол мкмоль/л 7,56 і 0,90 6,88 і 0,62
Витамин А мкмоль/л 2,01 і 0,25 1,65 і 0,16
ови мкмоль/л 2,84 і0,24 2,6Э і 0,11
овво мкмоль/л 2,29 і 0,17 * 1,75 і 0,14
СОД у. е. 1,Э1 і 0,08 1,55 і 0,05 *
Примечание: * - p < G,GS; ** - p < G,G1; *** - p < G,GG1.
У детей и подростков бурятской национальности, страдающих сахарным диабетом, не установлена интенсификация ПОЛ по сравнению с контрольной группой детей и подростков-бурят (табл. 2). Однако у детей и подростков бурятской национальности с СД 1 типа отмечено достоверное повышение альфа-токоферола (р < 0,05) на фоне существенного снижения активности СОД (р < 0,05) относительно контрольной группы детей и подростков-бурят (табл. 2). Обнаруженная закономерность может рассматриваться как защитный механизм и способствовать более благоприятному клиническому течению заболевания.
При сравнении свободнорадикальных процессов между группами больных СД детей и подростков русской и бурятской национальностей установлена достоверная разница в накоплении продуктов липопероксидации.
В группе больных диабетом детей и подростков русской национальности в сравнении с группой больных детей и подростков бурятской национальности наблюдалось достоверное накопление МДА (р < 0,05). Следовательно, у больных диабетом детей и подростков русских установлена интенсификация ПОЛ, характеризующаяся накоплением самого токсичного продукта — МДА относительно больных диабетом детей и подростков бурятской национальности. Кроме этого, необходимо отметить, что у русских детей и подростков с диабетом активация ПОЛ наблюдалась на фоне достоверного повышения уровня альфа-токоферола (р < 0,05) по сравнению с больными СД детьми и подростками бурятской национальности.
Интенсификация ПОЛ у детей и подростков, больных СД 1 типа, русской национальности относительно аналогичной группы больных бурят, видимо, оказывает влияние на течение заболевания. Возможно, что частота формирования сосудистых осложнений связана с тем, что эндотелиальные клетки и гладкомышечные элементы сосу-
дистой стенки наиболее подвержены развитию патологических изменений в результате оксидатив-ного стресса [1, 6, 8].
По данным литературы, перекисный дисбаланс может способствовать более тяжелому течению заболевания у больных диабетом русской популяции с формированием осложнений. Известно, что активация ПОЛ с повреждением клеточных мембран, наряду с цитокинами, также может влиять на процесс генетически запрограммированной гибели клеток — апоптоз [5, 7] и способствовать разрушению клеток, в том числе островковых, что также может ухудшать течение аутоиммунного процесса и самого заболевания. По мнению A. Ceriello (1999 г.), ок-сидативный стресс напрямую связан с патогенезом осложнений при СД [11].
В основе развития метаболических нарушений при СД 1 типа имеет место дефицит инсулина, который влияет на многие стороны обмена веществ. К числу наиболее важных эффектов инсулина относят транспорт глюкозы в клетки за счет повышения содержания в мембранах переносчиков. Накопление продуктов пероксидации при диабете может оказывать влияние на сами биологические эффекты инсулина.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, у детей и подростков русской и бцрятской национальности, больных сахарным диабетом 1 типа, наблюдалась интенсификация перекисного окисления липидов относительно контрольной группы русских детей и подростков на фоне активизации механизмов антиоксидантной защиты. У детей и подростков с диабетом бурятской национальности установлена активация антиоксидантной защиты без повышения процессов липопероксидации. Окислительный стресс у русских детей и подростков, больных сахарным диабетом 1 типа, может усугублять течение заболевания и способствовать формированию сосудистых осложнений.
Таблица 2
Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у детей и подростков бурятской национальности, страдающих сахарным диабетом 1 типа
Показатель Единицы измерения Дети и подростки с СД 1 типа Контрольная группа детей и подростков
Диеновые конъюгаты мкмоль/л 0,79 і 0,09 0,62 і 0,07
Малоновый диальдегид мкмоль/л 1,46 і 0,24 1,70 і 0,14
Кетодиены и сопряженные триены усл.ед 0,28 і 0,07 0,24 і 0,04
Двойные связи усл.ед 2,00 і 0,21 1,77 і 0,17
Антиокислительная активность усл.ед. 19,16 і 1,72 18,68 і 1,44
а-токоферол мкмоль/л 5,19 і 0,40 7,00 і 0,55 *
ретинол мкмоль/л 1,87 і 0,27 2,04 і 0,17
ови мкмоль/л 2,75 і 0,26 2,72 і 0,19
овво мкмоль/л 2,06 і 0,12 2,02 і 0,16
СОД усл.ед 1,15 і 0,05 1,45 і 0,06 *
Примечание: * - p < G,GS.
ЛИТЕРАТУРА
1. Балаболкин М.И. Роль окислительного стресса в патогенезе сосудистых осложнений диабета / М.И. Балаболкин, Е.М. Клебанова // Проблемы эндокринологии. — 2000. — Т. 46, № 6. — С. 29 — 34.
2. Дедов И.И. Новые возможности компенсации сахарного диабета типа 1 и профилактики его сосудистых осложнений: Пособие для врачей / И.И. Дедов, М.И. Балаболкин. — М.: «ИМА-Пресс», 2003. — 36 с.
3. Дедов И.И. Сахарный диабет / И.И. Дедов, М.В. Шестакова. — М., 2003. — 455 с.
4. Карпова И.А. Программа скрининга сахарного диабета 2 типа в Санкт-Петербурге / И.А. Карпова, А.Г. Залевская // Сахарный диабет. — 2001.
- № 4. - С. 2-6.
5. Корчин В.И. Перекисное окисление липидов и его роль в патогенезе сахарного диабета: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. — Сургут, 2000. - С. 251.
6. Ланкин В.З. Свободнорадикальные процессы в норме и при патологических состояниях / В.З. Ланкин, А.К. Тихазе, Ю.Н. Беленков. - М.: РКНПК МЗ РФ, 2001. - 78 с.
7. МохортТ.В. Апоптоз — роль в развитии сахарного диабета типа 1 / Т.В. Мохорт, С.Б. Мель-нов, В.А. Горанов // Проблемы эндокринологии.
- 2000. - Т. 46, № 2. - С. 8-13.
8. Никифоров О.А. Перекисное окисление липидов и система антиоксидантной защиты у больных сахарным диабетом 1 типа: Автореф. дис. ... канд. мед. наук: 14.00.05, 14.00.03 / НГМА. -Новосибирск, 1999. - 24 с.
9. Сахарный диабет у детей и подростков / И.И. Дедов, Т.Л. Кураева, В.А. Петеркова, Л.Н. Щер-бачева. - М.: «Универсум паблишинг», 2002. -392 с.
10. Ceriello A. Патофизиологические механизмы сосудистых осложнений при сахарном диабете: роль окислительного стресса / A. Ceriello // Медикография. - 1999. - Т. 21, № 4. - С. 25-28.
11. Mannervik B. Evolution of glutation transferases and related enzymes for the protection of cells against electrophiles // Biochemical society transactions. - 1997. - Vol. 24, N 3. - P. 878-880.
12. McCarty D. Diabetes. Global Estimates and Projections 1994 to 2010 / D. McCarty, P. Zimmet // International Diabetes Institute. - 1994.
