Научная статья на тему 'Содержание ацетона в выдыхаемом воздухе и особенности метаболических нарушений у больных сахарным диабетом'

Содержание ацетона в выдыхаемом воздухе и особенности метаболических нарушений у больных сахарным диабетом Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
1054
141
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Journal of Siberian Medical Sciences
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ГАЗОВАЯ ХРОМАТОГРАФИЯ / САХАРНЫЙ ДИАБЕТ / АЦЕТОН / САХАР КРОВИ / МЕТАБОЛИЗМ / GAS CHROMATOGRAPHY / DIABETES / ACETONE / BLOOD SUGAR / METABOLISM

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Куликов Вячеслав Юрьевич, Руяткина Людмила Александровна, Сорокин Олег Викторович, Шабанова Елена Сергеевна, Балдин Михаил Николаевич

В статье приводятся исследования корреляции между метаболическими нарушениями типичными для сахарного диабета второго типа с содержанием ацетона в выдыхаемом воздухе. Были выявлены регуляторные контуры, отражающие варианты метаболических нарушений патогенеза, что целесообразно использовать как при разработке ранних диагностических критериев этого заболевания, так и дифференцированных методов его профилактики, лечения и коррекции.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Куликов Вячеслав Юрьевич, Руяткина Людмила Александровна, Сорокин Олег Викторович, Шабанова Елена Сергеевна, Балдин Михаил Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ACETONE CONCENTRACITION IN EXHALED BREATH AND FEATURES OF METABOLIC DISTURBANCES IN PATIENTS WITH DIABETES

The article gives the researches of correlation between metabolic disturbances for two-type diabetes with the acetone concentration in exhaled breath. The regulatory contours reflecting the varieties of pathogenesis metabolic disturbances were revealed, that is purposely for early diagnostic criteria and differentiated preventive methods of this disease's treating and correction.

Текст научной работы на тему «Содержание ацетона в выдыхаемом воздухе и особенности метаболических нарушений у больных сахарным диабетом»

№ 6 - 2010 г.

14.00.00 медицинские науки

УДК 616.379-008.64-008.9:547.284.3

СОДЕРЖАНИЕ АЦЕТОНА В ВЫДЫХАЕМОМ ВОЗДУХЕ И ОСОБЕННОСТИ МЕТАБОЛИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ У БОЛЬНЫХ

САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ

1 11 12 2 В.Ю.Куликов , Л.А.Руяткина , О.В.Сорокин , Е.С.Шабанова , М.Н.Балдин , В.М.Грузнов ,

о 2 3 3

Д.В.Петровский , А.П.Ефименко , Е.П.Шнайдер , М.П.Мошкин ]ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет»

у

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН 3Институт цитологии и генетики СО РАН

В статье приводятся исследования корреляции между метаболическими нарушениями типичными для сахарного диабета второго типа с содержанием ацетона в выдыхаемом воздухе. Были выявлены регуляторные контуры, отражающие варианты метаболических нарушений патогенеза, что целесообразно использовать как при разработке ранних диагностических критериев этого заболевания, так и дифференцированных методов его профилактики, лечения и коррекции.

Ключевые слова: газовая хроматография, сахарный диабет, ацетон, сахар крови, метаболизм

Куликов Вячеслав Юрьевич - доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой нормальной физиологии ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава», рабочий телефон: (383) 225-07-37

Руяткина Людмила Александровна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая курсом клинической и неотложной эндокринологии ФПК и ППВ ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава», рабочий телефон : (383) 226-39-01

Сорокин Олег Викторович - кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной физиологии ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава», рабочий телефон: (383) 225-07-37

Шабанова Елена Сергеевна - аспирант кафедры клинической и неотложной эндокринологии ФПК и ППВ ГОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава», рабочий телефон : (383) 226-39-01

Балдин Михаил Николаевич - заведующий лабораторией Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, e-mail: [email protected]

Г рузнов Владимир Матвеевич - член-корреспондент РАН, заведующий отделом Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН, e-mail: [email protected]

Петровский Дмитрий Валерианович - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории экологической генетики млекопитающих ИЦиГ СО РАН, e-mail: [email protected]

Шнайдер Елена Павловна - аспирант лаборатории экологической генетики млекопитающих ИЦиГ СО РАН, e-mail: [email protected]

Мошкин Михаил Павлович - доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией экологической генетики млекопитающих Института цитологии и генетики СО РАН, e-mail: [email protected]

Ефименко Александр Павлович - ведущий инженер института геологии и геофизики им А. А. Трофимука СО РАН, e-mail: [email protected]

Введение. Современные методы газовой хроматографии выявляют в выдыхаемом воздухе десятки низкомолекулярных летучих соединений [1, 22]. Изменения их концентраций часто сопряжены с некоторыми заболеваниями [12] или нарушениями метаболизма в целом. Ряд авторов указывает на то, что в связи с развитием аналитических методов открывается заманчивая перспектива использовать органические компоненты выдоха для поиска маркеров, имеющих прогностическое значение для развития метаболических нарушений [8-10, 19], среди которых особое место занимает сахарный диабет. Применение такого рода предикторов при скрининге больших групп населения и формирование на этой основе профилактических мероприятий является важной как социальной, так и медико-биологической проблемой, особенно когда это касается здоровья молодых людей трудоспособного возраста [4]. Одним из перспективных летучих соединений, сопряженных с особенностями метаболизма, является ацетон. Вариации его содержания в выдыхаемом воздухе или мочи достаточно точно отражают изменения липидного обмена, в частности бета-окисление липидов [24, 26, 27].

Вместе с тем, существует ряд причин, ограничивающих широкое применение газоаналитических технологий, особенно при организации скрининговых исследований. К ним относится недостаточная чувствительность многих приборов для выявления диагностически значимых соединений, что требует предварительного концентрирования образцов с помощью низкотемпературных ловушек [11], а также большая продолжительность анализа отдельных проб при стандартной газовой хроматографии.

Эти ограничения снимаются при использовании поликапиллярных хроматографов, которые позволяют многократно увеличить объем вводимой пробы, а использование коротких хроматографических колонок позволяет сократить время анализа до 1-2 мин.

Настоящая работа выполнена на основе обследования больных сахарным диабетом на базе 1 -й клинической больницы г. Новосибирска, кафедры нормальной физиологии и кафедры внутренних болезней с пропедевтикой внутренних болезней НГМУ.

Цель работы: изучить характер взаимосвязи между типичными нарушениями метаболизма, характерными для больных СД второго типа и содержанием ацетона в выдыхаемом воздухе.

Материалы и методы. Было обследовано 34 больных сахарным диабетом второго типов, в числе которых 21 женщина и 13 мужчин. Средний возраст больных составил 59,8 ± 1,7 года (М ± т). Согласно данным медицинского осмотра, все испытуемые были отнесены к категории больных сахарным диабетом в стадии компенсации, получающих базовую терапию. До проведения обследования испытуемых просили не употреблять алкоголь, а также пищу с высоким содержанием специй - уксуса, перца, чеснока, сырого лука и др. Сбор образцов выдыхаемого воздуха проводили утром с 9 до 10 часов в одном и том же проветриваемом помещении при комнатной температуре 20-22 °С. Обследованные лица после обычного вдоха делали максимально возможный выдох в двухлитровые тедларовые мешки с клапаном ^ире1со®). Пробы анализировали не позднее чем через 1 час после сбора на поликапиллярном хроматографе с фотоионизационным детектором «Эхо-В-ФИД» (ИНГГ СО РАН). Ввод проб проводился в автоматическим режиме. Регистрировали 4 повторности, из которых для обработки использовали усредненные значения последних трех хроматограмм. Согласно ранее опубликованным данным (Куликов и др., 2010), ацетону соответствует хроматографический пик со временем задержки 4,88 с.

Статистическая обработка данных. Оценку статистической значимости различий между двумя средними осуществляли по критерию t Стьюдента. При несоответствии нормальности распределения по тесту Колмогорова-Смирнова использовали непараметрические методы анализа. За достоверный принимали уровень статистической значимости 95 %. При статистическом анализе использовали амплитуду и площадь хроматографического пика, отражающую концентрацию ацетона в выдыхаемом воздухе. Полученные данные представлены в виде средней М и ошибки средней т (М ± т). Использовались методы ранговой корреляции, факторный и регрессионный анализы.

Результаты исследования. Из данных, представленных в табл. 1, видно, что мужчины больные сахарным диабетом были выше ростом по сравнению с женщинами. Остальные показатели не отличались у лиц различного пола.

Таблица 1

Антропометрические характеристики обследованных лиц (М ± m)

№ п/п Группы Возраст, лет Вес, кг Рост, см ИМТ вес (кг)/ рост(м)2

1 Мужчины п = 13 58,8 ± 3,1 86,8 ± 6,1 172,0 ± 3,0* 29,3 ± 1,7

2 Женщины п = 21 60,6 ± 2,0 82,4 ± 2,9 161,7 ± 1,4 31,5 ± 0,9

Примечание: * - р < 0,05 по сравнению с женщинами ^- тест Стьюдента)

Амплитуда ацетонового пика существенно не отличалась у мужчин и женщин (табл. 2). Вместе с тем, пациенты мужского пола имели более высокие по сравнению с женщинами концентрации сахара и общего холестерина в крови, взятой утром натощак.

Tаблица 2

Метаболические показатели и содержание ацетона в выдыхаемом воздухе (M ± m)

Пол Cахар тощ., моль/л AЛT, Е/л ACT, Е/л Креатин., мкмоль/л XCT, моль/л Aцетон усл. ед.

Муж 9,2 ± *1,4 30,7 ± 6,8 33,1 ± 7,0 77,7 ± 8,1 6,4 ± *0,4 110,8 ± 14,7

Жен 6,1 ± 0,5 23,8 ± 3,7 24,4 ± 3,1 64,8 ± 4,6 5,1 ± 0,3 99,4 ± 11,8

Примечание: * - p<0,02, ** p< 0,04 по сравнению с женщинами (t- тест Cтьюдента) Условные обозначения: Cахар тощ. - содержание сахара крови до еды.

В каждой из групп был проведен корреляционный анализ (ранговая корреляция ^ирмена), который показал, что у больных сахарным диабетом женщин амплитуда ацетонового пика положительно коррелировала с активностью AЛT, ACT (табл. 3).

Tаблица 3

Корреляция между показателями метаболизма и содержанием ацетона в выдыхаемом воздухе у женщин больных сахарным диабетом второго типа

№ п/п Показатели метаболизма Aцетон

1 ^щаковый сахар нд

2 ACT +0,76

3 AЛT +0,84

4 Вес нд

Примечание: показаны только статистически значимые коэффициенты корреляции (p <

0,05).

В отличие от женщин больных сахарным диабетом в группе мужчин была выявлена достоверная положительная корреляция между амплитудой ацетонового пика и содержанием сахара (табл. 4), а также активностью ACT. Взаимозависимость уровней ацетона в выдыхаемом воздухе и сахара в крови носила экспоненциальный характер (рис. 1).

Tаблица 4

Корреляция между показателями метаболизма и содержанием ацетона в выдыхаемом воздухе мужчин больных сахарным диабетом второго типа

№ п/п Показатели метаболизма Aцетон

1 ^щаковый сахар +0,70

2 ACT +0,75

3 AЛT нд

4 Вес нд

Примечание: показаны только статистически значимые коэффициенты корреляции (р < 0,05).

Наличие такой корреляции, имеющей нелинейный характер, по-видимому, объясняется тем, что у мужчин, по сравнению с женщинами, выявляется достоверно значимый метаболический сдвиг, проявляющийся в увеличении тощакового сахара и общего холестерина крови. При расчете корреляций в целом для объединенной группы мужчин и женщин положительная корреляция между тощаковым сахаром и величиной ацетонового пика сохраняется, хотя и с меньшей степенью достоверности (г = 0,36 при р =

0,036). На основании полученных данных можно предположить, что в случае увеличения у женщин тощакового сахара выше нормативных показателей, может сформироваться его достоверная положительная корреляция с содержанием ацетона в выдыхаемом воздухе, что присутствует в мужской группе.

В объединенной группе выявляется также положительная корреляция между сахаром и ИМТ (г = 0,52, при р = 0,02), что вполне объяснимо, а также отрицательная корреляция между возрастом и ИМТ (г = -0,45, при р = 0,007).

Обсуждение результатов. Таким образом, на основании проведенных исследований можно сделать несколько основных выводов. Первый из них отражает перспективность применения хроматографического метода (с использованием указанного типа газового хроматографа) для создания экспресс-методов анализа предикторов сахарного диабета при массовых обследованиях с целью внедрения соответствующих профилактических и лечебных мероприятий. Второй вывод связан с необходимостью более четкой идентификации соответствующих газо-метаболических профилей у больных сахарным диабетом, отражающих системные перестройки метаболизма в условиях нормы и патологии, поскольку легкие углеводороды являются промежуточными или побочными продуктами многих метаболических циклов [5]. Так, например, образование ацетона, как и кетоновых тел в целом, обусловлено вовлечением жирных кислот в энергетический метаболизм [14, 15], например, при сахарном диабете [13], голодании [16], длительной интенсивной физической работе [17], изменении состояния энтеральной среды [26].

Оценка особенностей легких углеводородов в выдыхаемом воздухе может служить индикатором индивидуальных особенностей обмена веществ, в том числе и сопряженных с факторами риска метаболических нарушений [8]. Это в нашем случае, наглядно

проявляется в достоверных корреляциях между амплитудой ацетонового пика, содержанием сахара и активностью АЛТ и АСТ. Последние являются самыми достоверными маркерами повреждения и некроза печени, отражая, наряду с содержанием гликированного гемоглобина в крови и продуктов перекисного окисления липидов, выраженность окислительного стресса [18]. У больных сахарным диабетом второго типа его выраженность, кроме нарушений функции печени, сочетается с гиперлипидемией, нарастанием дисметаболических процессов в системе соединительной ткани [18], нарушением процессов микроциркуляции в целом и функции эндотелия в частности [20]. Обладая мощным и разнообразным деструктивным потенциалом, активные кислородные метаболиты, образующиеся при окислительном стрессе, потенцируют образование газообразных продуктов, таких как этан и пентан [1, 3], оценка которых представляет особый интерес как показателей особенностей окислительного стресса на уровне целостного организма. Кроме того, как следует из работы Finn and Dice [25], кетоновые тела, которые образуются при окислении липидов и являются предшественниками ацетона, стимулируют лизосомальную активность и, соответственно, аутофагию клеток.

Таким образом, особенности газо-метаболических профилей у больных сахарным диабетом определяются полом и, как следствие этого, гормональным профилем [6, 7], тем более, что возраст обследованных женщин составил 60,6 ± 2,0 года когда развивается постменопаузальный метаболический синдром [21], представляющий собой сочетание артериальной гипертензии (АГ), дислипидемии, абдоминального ожирения и гипергликемии, достаточно часто встречающихся у женщин в постменопаузе. Кроме половых различий в течение сахарного диабета и его осложнений ведущую роль, несомненно, играет уровень тощакового сахара, являющегося своего рода системобразующим фактором, группирующим и определяющим структуру газометаболического профиля, комбинаторику и выраженность клинической симптоматики. Наличие отрицательной корреляции между возрастом и ИМТ в объединенной группе больных сахарным диабетом ещё недостаточно понятно и требует специального, более углубленного анализа, хотя есть достаточные основания полагать, что выявленная закономерность отражает процессы преждевременного старения больных сахарным диабетом второго типа за счет катаболических эффектов, потенцируемых окислительным стрессом[2]. Действительно, в опытах на крысах и мышах был выявлен геропротекторный эффект антидиабетических бигуанидов, сопровождавшийся снижением частоты развития спонтанных опухолей и развития возрастной патологии [23].

Итак, применение высокочувствительного поликапиллярного хроматографа позволяет зарегистрировать закономерные индивидуальные различия в содержании летучих соединений в выдыхаемом воздухе [24], которые могут быть обусловлены особенностями обмена веществ при наличии у испытуемых факторов риска метаболических нарушений. Принципиально важно, что характер взаимозависимостей между летучими соединениями отличается у мужчин и женщин, что указывает на необходимость гендерного подхода при использовании методов, основанных на анализе выдыхаемого воздуха как при построении лечебных, так и профилактических мероприятий в целом.

Список литературы

1. Степанов Е. В. Методы высокочувствительного газового анализа молекул маркеров в исследованиях выдыхаемого воздуха / Е. В. Степанов // Труды института общей физики им А.М. Прохорова. - 2005. - Т. 61. - С. 5-47.

2. Risby T. H. Clinical applications of breath biomarkers of oxidative stress status / Т.

Н. Risby, S. S. Sehnert // Free Radical Biology & Medicine. - 1999. - Vol. 27, N 11-12. - P. 1182-1192.

3. DeZwart L. L. Biomarkers of Free Radi-cal Damage Applications in Experimental Animals and in Humans / L. L. DeZwart [et al.] // Free Radical Biology & Medicine. - 1999. -Vol. 26, N 1-2. - P. 202-226.

4. Балаболкин М. И. Сахарный диабет : возможно ли обуздать его

распространение и частоту осложнений? / М. И. Балаболкин // Терапевт. арх. - 1993. - № 10. - С. 4-9.

5. Eckel R. H. The metabolic syndrome / R. H. Eckel [et al.] // The Lancet. - 2005. -Vol. 365 (9468). - Р. 1415-1428.

6. Lee K. Usefulness of the metabolic syndrome criteria as predictors of insulin resistance among obese Korean women / K. Lee // Public Health Nutr. - 2010. - Vol. 13 (2). - Р. 181-6.

7. Agirbasli M. Sex hormones and metabolic syndrome in children and adolescents / М. Agirbasli [et al.] // Metabolism. - 2009. - Vol. 58 (9). - Р. 1256-1262.

8. Phillips M. Variation in VOCs in the breath of normal humans / М. Phillips [et al.] //

J. Chromatogr. B. - 1999. - Vol. 729. - Р. 75-88.

9. Moshkin M. P. The role of the immune system in behavioral strategies of reproduction / М. Р. Moshkin [et al.] // J. Reprod. Dev. - 2000. - Vol. 46 (6). - Р. 341-365.

10. Акулов А. Е. Антигенная стимуляция как фактор, модулирующий социальное поведение и хемосигналы самцов лабораторных мышей / А. Е. Акулов, Д. В. Петровский, М. П. Мошкин // Журн. высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. - 2009. - № 59 (3). - С. 335-343.

11. Phillips M. Detection of volatile organic compounds in breath. In «Disease markers in exhaled breath» / М. Phillips ; eds N. Marczin, S. A. Kharitonov, M. H. Yacoub and P. J. Barnes. - New York : Marcel Dekker, 2002. - Р. 219-231.

12. Bajtarevic A. Noninvasive detection of lung cancer by analysis of exhaled breath / А. Bajtarevic [et al.] // BMC Cancer. - 2009. - Vol. 9. - 348 р.

13. Ueta I. Breath acetone analysis with miniaturized sample preparation device: in-

needle preconcentration and subsequent determination by gas chromatography-mass spectroscopy / I. Ueta [et al.] // J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. - 2009. -Vol. 877 (24). - Р. 2551-2556.

14. Musa-Veloso K. Breath acetone is a reliable indicator of ketosis in adults consuming ketogenic meals / K. Musa-Veloso [et al.] // Am. J. Clin Nutr. - 2002. - Vol. 76 (1). - Р. 65-70.

15. Galassetti P. R. Breath ethanol and acetone as indicators of serum glucose levels: an initial report / Р. Galassetti [et al.] // Diabetes. Technol. Ther. - 2005. - Vol. 7 (1). - Р. 115-23.

16. Kalapos M. P. Possible physiological roles of acetone metabolism in humans / М. Р. Kalapos // Med. Hypotheses. - 1999. - Vol. 53 (3). - Р. 236-242.

17. Mork A. K. A human physiological model describing acetone kinetics in blood and breath during various levels of physical exercise / A. K. Mork, G. Johanson // Toxicol. Lett. -2006. - Vol. 164 (1). - Р. 6-15.

18. Куликов В. Ю. Активность реакций перекисного окисления липидов и содержание гликозаминогликанов у больных сахарным диабетом первого типа с диабетической нефропатией / В. Ю. Куликов, Л. Б. Ким, С. А. Асламова, О. Ю. Верба // Бюл. СО РАМН. - 2005. - № 3. - С. 83-86.

19. Куликов В. Ю. Перспективы применения хроматографического анализа выдыхаемого воздуха в клинической и профилактической медицине. Новые технологии в медицине / В. Ю. Куликов, В. М. Грузнов, С. А. Асламова // Тез. докл. I объединенной научной сессии СО РАН и СО РАМН, 19 июня 2002 г. Новосибирск. - Новосибирск, 2002.

20. Watts G. F. Hypothesis Dyslipoproteinaemia and hyperoxidative stress in the pathogenesis ofendothelial dysfunction in non-insulin dependent diabetes mellitus : an hypothesis / G. F. Watts, D. A. Playford // Atherosclerosis. - 1998. - Vol. 141. - P. 17-30.

21. Аничков Д. А. Менопауза и сердечно-сосудистый риск / Д. А. Аничков, Н. А. Шостак, А. Д. Журавлева // Рацион. фармакотерапия в кардиологии. - 2005. - Vol. 1 (1). -Р. 37-42.

22. Зеленин К. Н. Газовая хроматография в медицине / К. Н. Зеленин // Соросовский журн. - 1996. - № 11. - С. 20-25.

23. Анисимов В. Н. T3 (CT40) средства профилактики преждевременного старения (геропротекторы) / В. Н. Анисимов // Успехи геронтологии. - 2000. - Вып. 4. - С. 275-277.

24. Pysanenko А. Acetone, butanone, pentanone, hexanone and heptanone in the headspace of aqueous solution and urine studied by selected ion flow tube mass spectrometry / А. Pysanenko [et al.] // Rapid. Commun. Mass-Spectrom. - 2009. - Vol. 23. - Р. 1097-1104.

25. Patrick F. Finn. Ketone Bodies Stimulate Chaperone-mediated Autophagy / F. Patrick Finn, J. Fred Dice // The journal of biological chemistry. - 2005. - Vol. 280, N 27, Issue of July 8. - Р. 25864-25870.

26. Samar K. Kundu. Breath Acetone Analyzer : DiagnosticTool to Monitor Dietary / K. Kundu Samar [et al.] // Clinica Chemistry. - 1993. - Vol. 39, N 1. - Р. 87-92.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

27. Sergei S. Likhodii Breath Acetone as a Measure of Systemic Ketosis Assessed in a Rat Model of the Ketogenic Diet / S. Sergei Likhodii [et al.] // Clinical Chemistry. - 2002. - Vol. 48, N 1. - Р. 115-120.

ACETONE CONCENTRACITION IN EXHALED BREATH AND FEATURES OF METABOLIC DISTURBANCES IN PATIENTS WITH DIABETES

/ 11 J 7 ?

V.Y. Kulikov , L.A.Ruyatkina , M.Y.Sorokin , E.S.Shabanova , M.N.Baldin , V.M.Gruznov , D.V.Petrovsky3, A.P.Efimenko2, E.P.Shnaider3, M.P.Moshkin3

1SEE HPE «Novosibirsk State Medical University Rushealth»

(c. Novosibirsk)

Institute of Oil and Gas Geology and Geophysics in the name of A.A. Trofimuk SD RAS Institute of Cytology and Genetics SD RAS

The article gives the researches of correlation between metabolic disturbances for two-type diabetes with the acetone concentration in exhaled breath. The regulatory contours reflecting the varieties of pathogenesis metabolic disturbances were revealed, that is purposely for early diagnostic criteria and differentiated preventive methods of this disease's treating and correction.

Keywords: gas chromatography, diabetes, acetone, blood sugar, metabolism

About authors:

Kulikov Viacheslav Yurjevich - doctor of medical sciences, professor, honored scientist RF, head of normal physiology department SEE HPE «Novosibirsk State Medical University Rushealth», office telephone: (383) 225-07-37

Ruyatkina Lyudmila Alexandrovna - doctor of medical sciences, professor, head of clinical and urgent endocrinology course FPQ and RPD SEE HPE «Novosibirsk State Medical University Rushealth», office telephone: (383) 226-39-01

Sorokin Oleg Viktorovich - candidate of medical sciences, normal physiology department assistant professor SEE HPE «Novosibirsk State Medical University Rushealth», office telephone: (383) 225-07-37

Shabanova Elena Sergeevna - post-graduate of clinical and urgent endocrinology department FPQ and RPD SEE HPE «Novosibirsk State Medical University Rushealth», office telephone: (383) 226-39-01

Baldin Mikhail Nikolaevich - head of Oil and Gas Geology and Geophysics Institute laboratory SD RAS, e-mail: [email protected]

Gruznov Vladimir Matveevich - correspondent member RAS, head of Oil and Gas Geology and Geophysics Institute department SD RAS, e-mail: [email protected]

Petrovskiy Dmirty Valerianovich - candidate of biological sciences, senior scientific worker at Mammals' Ecological Genetics laboratory IC and G SD RAS, e-mail: [email protected]

Shnaider Elena Pavlovna - post-graduate at Mammals' Ecological Genetics laboratory IC and G SD RAS, e-mail: [email protected]

Moshkin Mikhail Pavlovich - doctor of biological sciences, professor, head of Mammals' Ecological Genetics laboratory IC and G SD RAS, e-mail: [email protected]

Efimenko Aleksandr Pavlovich - leading engineer at Geology and Geophysics Institute in the name of А. А. Trofimuk SD RAS, e-mail: [email protected]

List of the Literature:

1. Stepanov Е. V. Methods of high-sensory gas analysis of marker's molecules in exhaled breath researches / Е. V. Stepanov // Works of General Physics Institute in the name of А.М. Prokhorov. - 2005. - V. 61. - P. 5-47.

2. Risby T. H. Clinical applications of breath biomarkers of oxidative stress status / Т. Н. Risby, S. S. Sehnert // Free Radical Biology & Medicine. - 1999. - Vol. 27, N 11-12. -P. 1182-1192.

3. DeZwart L. L. Biomarkers of Free Radical Damage Applications in Experimental Animals and in Humans / L. L. DeZwart [et al.] // Free Radical Biology & Medicine. -1999. - Vol. 26, N 1-2. - P. 202-226.

4. Balabolkin М. I. Diabetes: is it possible to conquer and prevent its complications occurrence and frequency? / М. I. Balabolkin // Therapeut. агск - 1993. - № 10. - P. 4-

9.

5. Eckel R. H. The metabolic syndrome / R. H. Eckel [et al.] // The Lancet. - 2005. - Vol. 365 (9468). - Р.1415-1428.

6. Lee K. Usefulness of the metabolic syndrome criteria as predictors of insulin resistance among obese Korean women / K. Lee // Public Health Nutr. - 2010. - Vol. 13 (2). - Р. 181-6.

7. Agirbasli M. Sex hormones and metabolic syndrome in children and adolescents / М. Agirbasli [et al.] // Metabolism. - 2009. - Vol. 58 (9). - Р.1256-1262.

8. Phillips M. Variation in VOCs in the breath of normal humans / М. Phillips [et al.] // J. Chromatogr. B. - 1999. - Vol. 729. - Р. 75-88.

9. Moshkin M. P. The role of the immune system in behavioral strategies of reproduction / М. Р. Moshkin [et al.] // J. Reprod. Dev. - 2000. - Vol. 46 (6). - Р. З41-365.

10. Akulov А. Е. Antigen stimulation as a factor, modulating social behavior and hemosignals of laboratory mice males / А. Е. Akulov, D. V. Petrovskiy, М. P. Mоshkin // Journal of higher nerve activity in the name of I.P. Pavlov. - 2009. - № 59 (З). - P. 335343.

11. Phillips M. Detection of volatile organic compounds in breath. In «Disease markers in exhaled breath» / М. Phillips ; eds N. Marczin, S. A. Kharitonov, M. H. Yacoub and P. J. Barnes. - New York : Marcel Dekker, 2002. - Р. 219-231.

12. Bajtarevic A. Noninvasive detection of lung cancer by analysis of exhaled breath / А. Bajtarevic [et al.] // BMC Cancer. - 2009. - Vol. 9. - 348 р.

13. Ueta I. Breath acetone analysis with miniaturized sample preparation device: in-needle pre-concentration and subsequent determination by gas chromatography-mass spectroscopy / I. Ueta [et al.] // J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. -2009. - Vol. 877 (24). - Р. 2551-2556.

14. Musa-Veloso K. Breath acetone is a reliable indicator of ketosis in adults consuming ketogenic meals / K. Musa-Veloso [et al.] // Am. J. Clin Nutr. - 2002. - Vol. 76 (1). -Р.65-70.

15. Galassetti P. R. Breath ethanol and acetone as indicators of serum glucose levels: an initial report / Р. Galassetti [et al.] // Diabetes. Technol. Ther. - 2005. - Vol. 7 (1). - Р. 115-23.

16. Kalapos M. P. Possible physiological roles of acetone metabolism in humans / М. Р. Kalapos // Med. Hypotheses. - 1999. - Vol. 53 (3). - Р.2З6-242.

17. Mork A. K. A human physiological model describing acetone kinetics in blood and breath during various levels of physical exercise / A. K. Mork, G. Johanson // Toxicol. Lett. - 2006. - Vol. 164 (1). - Р. 6-15.

18. Kulikov V.Y. Activity of lipid peroxide oxidizing and glicozaminoglicanes in type-two-diabetes patients with diabetic nephropathy / V. Y. ^likov, L. B. Mm, S. А. Aslamova, О. Y. Verba // Bull. SD RAMS. - 2005. - № З. - P. 83-86.

19. Kulikov V.Y. Perspectives of exhaled breath chromatographic analysis usage in clinical and preventive medicine. New technologies in medicine / V. Y. Klokov, V. М. Gruznov, S. А. Aslamova // Thesises of reports at United Scientific Session SD RAS and SD RAMS, June, 19, 2002 c. Novosibirsk. - Novosibirsk, 2002.

20. Watts G. F. Hypothesis Dyslipoproteinaemia and hyperoxidative stress in the pathogenesis ofendothelial dysfunction in non-insulin dependent diabetes mellitus: an hypothesis / G. F. Watts, D. A. Playford // Atherosclerosis. - 1998. - Vol. 141. - P. 1730.

21. Anichkov D. A. Mеnopause and cardiovascular risk / D. A. Anichkov, N. A. Shosta^ A. D. Zhuravlevа // Ration. Pharmacotherapy in cardiology. - 2005. - Vol. 1 (1). - Р.З7-42.

22. Zelenin К. N. Gas chromatography in medicine / К. N. Zelenin // Sorosovskiy journ. -1996. - № 11. - P. 20-25.

23. Anisimov V. N. T3 (ST40) preventive remedies of early aging (geroprotectors) / V. N. Anisimov // Gerontology success. - 2000. - Issue. 4. - P. 275-277.

24. Pysanenko A. Acetone, butanone, pentanone, hexanone and heptanone in the headspace of aqueous solution and urine studied by selected ion flow tube mass spectrometry / А. Pysanenko [et al.] // Rapid. Commun. Mass-Spectrum. - 2009. - Vol. 23. - Р. 10971104.

25. Patrick F. Finn. Ketone Bodies Stimulate Chaperone-mediated Autophagy / F. Patrick Finn, J. Fred Dice // Journal of biological chemistry. - 2005. - Vol. 280, N 27, Issue of July 8. - Р.25864-25870.

26. Samar K. Kundu. Breath Acetone Analyzer: DiagnosticTool to Monitor Dietary / K. Kundu Samar [et al.] // Clinica Chemistry. - 1993. - Vol. 39, N 1. - Р.87-92.

27. Sergei S. Likhodii Breath Acetone as a Measure of Systemic Ketosis Assessed in a Rat Model of the Ketogenic Diet / S. Sergei Likhodii [et al.] // Clinical Chemistry. - 2002. -Vol. 48, N 1. - Р.115-120.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.