Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные представления о роли процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в патогенезе сахарного диабета 1 типа (обзор литературы)
1.1. Патогенез сахарного диабета 1 типа 10
1.2. Роль процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в патогенезе сахарного диабета 1 типа 17
1.3. Половые и возрастные особенности процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у больных сахарным диабетом 1 типа 28
Глава 2. Клиническая характеристика обследованных групп и методы исследования
2.1. Клиническая характеристика обследованных групп 34
2.2. Методы исследования 37
Глава 3. Результаты собственных исследований и их обсуждение
3.1. состояние процессов перекисного окисления-липидов и mантиоксидантной системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста 41
3.1.1.Состояние процессов перекисного окисления липидов антиоксидантной системы у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1 типа 42
3.1.2.Состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у взрослых, больных сахарным диабетом 1 типа 50
3.2. Состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантнои системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от пола 56
3.3. Состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантнои системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от длительности заболевания 63
3.4. Сравнительная оценка информативности показателей метаболизма свободнорадикального окисления у больных сахарным диабетом 1 типа 69
3.5. Состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантнои системы и клиническая характеристика детей, родившихся у родителей, больных сахарным диабетом 1 типа... 74
Заключение 80
Выводы 96
Внедрение результатов исследования в практику 98
Список литературы 99
- Патогенез сахарного диабета 1 типа
- Роль процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в патогенезе сахарного диабета 1 типа
- Половые и возрастные особенности процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у больных сахарным диабетом 1 типа
- состояние процессов перекисного окисления-липидов и mантиоксидантной системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста
Введение к работе
Актуальность проблемы.
По заключению экспертов Организации Объединенных Наций сахарный диабет (СД) занимает четвертое место среди всех заболеваний и является важнейшей не только медицинской, но и социальной проблемой. Это обусловлено широкой распространенностью заболевания; ранним выходом на инвалидность лиц молодого, трудоспособного возраста, ростом смертности, а также большими экономическими затратами, связанными с заболеванием. В настоящее время в мире насчитывается около 135 млн. больных СД, к 2025 году их число достигнет 300 млн. человек (McCarty D., Zimmet P., 1994; WHO, 1997). В России количество больных достигло 8 млн. и их число прогрессивно растет (Сунцов Ю.И. с соавт., 2002). СД 1 типа составляет около 10 - 15% в структуре диабета и представляет наиболее тяжелую форму заболевания с высоким риском наследования (Дедов И.И., Шестакова М.В., 2003).
Рост заболеваемости СД происходит независимо от успехов, достигнутых в изучении разных аспектов развития заболевания, разработки новых методов диагностики и лечения (Балаболкин М.И. с соавт., 2000; Миленькая Т.М. с соавт., 2000; Смирнова О.М., 2000; Дедов И.И., Балаболкин М.И., 2003). Накопленные клинические и экспериментальные данные о механизмах развития заболевания и его осложнений свидетельствуют о важной роли гипергликемии, способствующей аутоокислению глюкозы с генерацией активных форм кислорода и развитием оксидативного стресса (Балаболкин М.И., Клебанова Е.М., 2000; Корчин В.И., 2000; Бондарь И.А., Климентов.В.Bt, 2002; Дедов И:И., 2003; Ceriello А., 1999; Baynes J.W., Thorpe S.R., 2000; Droge W., 2002).
В последнее время важная роль в механизмах развития СД и его осложнений отводится активации процессов перекисного окисления липидов и состоянию антиоксидантной системы (Балаболкин М.И., 1999; Смирнова O.M. с соавт., 2003; Rema М. et al., 1995; На Н., Kim К.Н., 1999; Vessby J. et al., 2002; Chung S.S.M. et al., 2003; Martin-Gallan P. et al., 2003). Вместе с тем і недостаточно изучены закономерности изменений свободнорадикальных процессов и особенности функционирования различных компонентов j антиоксидантной защиты у больных СД 1 типа в разные возрастные » периоды. Перспективным в этом отношении представляется определение наиболее информативных, прогностических, метаболических показателей при сахарном диабете 1 типа. Исследование состояния системы «ПОЛ — АОЗ» у детей, родившихся у больных СД 1 типа, может иметь значение для оценки риска развития заболевания и способствовать познанию некоторых патогенетических механизмов развития сахарного диабета.
Соответственно, целью настоящего исследования явилась оценка состояния процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, , пола, длительности заболевания и у детей, родившихся у родителей с СД типа.
Задачи исследования:
1. Установить закономерности процессов перекисного окисления липидов I і у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола и продолжительности заболевания.
і 2. Определить особенности антиоксидантной защиты у больных сахарным ,( диабетом 1 типа в зависимости от возраста, пола и длительности « заболевания.
3. На основании1 выявленных закономерностей изменений в системе «ПОЛ - АОЗ» выделить информативные, прогностические показатели течения сахарного диабета 1 типа. і 4. Провести анализ состояния системы «ПОЛ — АОЗ» с клинической
I характеристикой у детей, родившихся у родителей, больных сахарным f , диабетом 1 типа, в сравнении со здоровыми детьми. • Научная новизна: і І Новыми являются данные о том, что у взрослых, больных СД 1 типа, ? ! наиболее выражена активация процессов ПОЛ, усиливающаяся при I длительном течении заболевания. ! \ У мужчин с СД 1 типа установлено усиление липопероксидации с накоплением субстратов с сопряженными двойными связями, диеновых I конъюгатов, малонового диальдегида с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона. У женщин, больных СД 1 типа, не отмечено достоверной разницы в показателях ПОЛ на фоне І активации антиоксидантной защиты по сравнению с контрольной группой. і \ Методом дискриминантного анализа выделены информативные, X f прогностические признаки (возраст, содержание диеновых конъюгатов, уровень общих липидов и показатель общей антиокислительной активности крови), на основании чего предложен новый способ прогнозирования течения СД 1 типа (заявка № 2006124937/14, решение о выдаче патента на изобретение от 03.07.2007 г.). і Впервые при изучении закономерностей процессов ПОЛ - АОЗ у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, установлено повышение содержания кетодиенов и сопряженных триенов с разнонаправленными ] изменениями концентрации окисленного и восстановленного глутатиона. I Научно-практическая значимость работы: (] Полученные данные дополняют современные представления о закономерностях изменений процессов ПОЛ - АОЗ у больных СД 1 типа. Ї Это дает возможность патогенетически обоснованно применять • антиоксидантную терапию у больных СД 1 типа. На основании ! установленных наиболее информативных признаков предложен способ і j прогнозирования течения СД 1 типа. Результаты по исследованию состояния } системы «ПОЛ - АОЗ» у детей, родившихся у родителей, больных СД 1 типа, I I могут быть полезны при изучении и формировании групп риска по развитию 1 СД 1 типа. ! і.» Основные положения, выносимые на защиту:
1. У взрослых, больных СД 1 типа, система «ПОЛ - АОЗ» наиболее активирована по сравнению с контрольной группой: повышены уровни субстратов с сопряженными двойными связями, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, общей антиокислительной активности; снижены содержание ретинола и восстановленного глутатиона, активность супероксиддисмутазы. Для мужчин с СД 1 типа характерно усиление процессов ПОЛ с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона. У больных СД 1 типа с длительностью заболевания более 10 лет усилены процессы ПОЛ за счет накопления! кетодиенов и сопряженных триенов относительно больных с длительностью1 диабета до 5 лет и активирована, система «ПОЛ - АОЗ» (повышены уровни субстратов с сопряженными двойными связями, диеновых конъюгатов, малонового диальдегида, общей антиокислительной активности, а- токоферола) относительно контрольной группы.
2. При СД 1 типа информативными, прогностическими факторами риска раннего развития микрососудистых осложнений являются- возраст, содержание диеновых конъюгатов, общих липидов и уровень общей антиокислительной активности крови.
3. У детей, родившихся у больных с СД 1 типа, дисбаланс в системе «ПОЛ - АОЗ» характеризуется накоплением кетодиенов и сопряженных триенов с повышением окисленной и снижением восстановленной форм глутатиона без изменений тиреоидного статуса относительно контрольной группы.
Апробация материалов диссертации:
Материалы работы представлены на научно - практической конференции "Здоровье населения Иркутской области: проблемы и пути решения" (г. Иркутск, 2003), Всероссийской конференции "Человек и здоровье" (г. Иркутск, 2004), конференции, посвященной 25 - летию
Иркутского ГИУВа (г. Иркутск, 2004), конференции "Сибздравоохранение" (г. Иркутск, 2004), региональной научно - практической конференции "Актуальные проблемы диабетологии", (г. Иркутск, 2005), конференции, посвященной 30-летию ГУ НИИ ККПГПЗ СО РАМН (г. Новокузнецк, 2006), on First International EASD Postgraduate Course in Clinical Diabetes (St. Petersburg, 2007), на заседаниях ассоциаций врачей - терапевтов и эндокринологов (г. Иркутск, 2005, 2006 и г. Улан-Удэ, 2005, 2007).
Публикации: Основные положения диссертации опубликованы в 12 печатных работах, в том числе - 5 в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования РФ и патент (заявка № 2006124937/14, решение о выдаче патента на изобретение от 03.07.2007 г.).
Структура и объем диссертации: Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из введения, глав: обзор литературы, клиническая характеристика обследованных групп и методы исследования, результаты собственных исследований и их обсуждение, заключения, выводов, внедрения результатов исследования в практику и списка литературы. Работа иллюстрирована 13 таблицами и 15 рисунками. Список литературы содержит 262 источника, из которых 150 — принадлежат иностранным авторам.
Патогенез сахарного диабета 1 типа
Растущая распространенность сахарного диабета во всем мире, его тяжелые сосудистые осложнения, приводящие к снижению и потере трудоспособности, ухудшающие прогноз» для? жизни больного; сделали сахарный диабет важнейшей медико-социальной и экономической проблемой современности. Сахарный диабет стоит в ряду первых приоритетов национальных систем здравоохранения во всех странах мира.
В настоящее времяї среди причин смертности сахарный диабет занимает третью позицию после сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, являясь одной из основных причин слепоты ампутаций конечностей и почечной недостаточности:.
Среди населениям планеты на; сегодняшний день, насчитывается1 около 160 млн. больных сахарным диабетом (Аметов А.С., 2002) Ежегодно количество вновь диагностированных случаев составляет 6-10% ПОР отношению к общему числу больных, что ведет к удвоению-показателя? заболеваемости каждые 10-15 лет. Таким образом, по прогнозу, экспертов-ВОЗ к 2025 г. число лиц, страдающих сахарным диабетом, составит около 300 млн. человек (WHO, 1997). В России результаты эпидемиологических исследований свидетельствуют о наличии более 8 млн. больных, из них 300 тысяч человек страдают сахарным диабетом 1 типа (инсулинзависимым) (Сунцов Ю.И., Дедов И.И., 2005).
Сахарный диабет 1 типа представляет собой наиболее тяжелую форму заболевания, развивающуюся преимущественно у лиц молодого возраста и характеризующуюся развитием кетоацидоза, ранней инвалидизацией и высокой летальностью. Как показали многочисленные исследования последних лет, СД 1 типа - аутоиммунное заболевание у генетически предрасположенных лиц, при котором длительно текущий хронический лимфоцитарный инсулит приводит к деструкции (3-клеток с последующим развитием абсолютной инсулиновой недостаточности (Дедов И.И, Фадеев В.В:, 1998; Балаболкин М.И., 2000).
Патогенез сахарного диабета - чрезвычайно сложный, многоэтапный процесс, при котором различные аллели HLA генов, связанные с риском заболевания или защитой от него, имеют различные механизмы влияния, в настоящее время до конца не изученные.
На сегодняшний день наиболее признанной из всех имеющихся теорий патогенеза СД 1 типа является концепция о наличии пусковых механизмов (вирусы,. токсины?). Долгое время считалось, что СД Г типа развивается очень быстро. Однако систематическое проспективное обследование родственников 1 степени родства позволило сделать, вывод, что СД 1 типа, является, длительно скрыто текущим аутоиммунным заболеванием, которое затем внезапно манифестирует. В" его развитии вшастоящее время выделяют 6 стадий=(Дедов И;ИІ с соавт., 2002; Сидоров П.ИІ с соавт., 2004).
Первая стадия - генетическая предрасположенность, которая реализуется менее чем у половины генетически идентичных близнецов» и у 2-5% сибсов. Вторая стадия - гипотетический пусковой момент, который» вызывает развитие третьей стадии, то есть аутоиммунного воспаления островковых Р клеток поджелудочной железы. В роли наиболее вероятных факторов, инициирующих аутоагрессию в р-клетках в настоящее время рассматривают:
- вирусные инфекции, вызывающие латентно протекающую иммунную реакцию (Коксаки, цитомегаловирус, краснуха, особенно, протекающие во время внутриутробного развития) или лизис (3-клетки (паротит) (Margeiter R., 1991; Dahlquist G. etal.,
1995); - химические агенты и токсины, разрушающие Р-клетки (аллоксан, нитрозамины, содержащиеся в некоторых пищевых продуктах, стрептозотоцин, ципрогептадин и др.);
- фактор питания (короткий период грудного вскармливания и раннее употребление коровьего молока) (Смирнова О.М., Горелышева В.А., 1999);
- некоторые другие, более редкие факторы, например, стресс (Смирнова О.М., 2000).
На третьей стадии развивается активный аутоиммунный процесс. В это время определяются аутоантитела к цитоплазматическим антигенам Р-клеток (ІСА), к инсулину (ІАА) и глутаматдекарбоксилазе (GAD) (Кураєва Т.Л., 1998; Титович Е.В., Кураєва Т.Л., 2004). В этой- стадии отмечается нормальная секреция инсулина, заболевание не имеет клинических проявлений.
Четвертая стадия характеризуется выраженными иммунными нарушениями, развитием воспаления островков поджелудочной- железы («инсулитом»), вследствие чего происходит снижение секреции инсулина в ответ на введение глюкозы. При этом уровень гликемии остается нормальным.
Пятая стадия - клиническая манифестация СД, которая развивается после гибели 80-90% р-клеток. На этом этапе еще сохраняется, остаточная инсулиновая секреция.
На шестой стадии развивается полная деструкция р-клеток, инсулиновая секреция отсутствует (базальный уровень G-пептида не определяется).
Общая схема патогенеза СД.1 типа в настоящее время представляется следующей (Mandrup-Poulsen Т., 1996). Ряд факторов (внешних - вирусы, некоторые химические вещества и продукты питания, либо, внутренних -возможно, интерлейкин-1) вызывают фокальное, ограниченное повреждение Р-клеток. При этом высвобождаются компоненты Р-клеток,, обладающие антигенными свойствами (нативный антиген). Представление этих антигенов специфическим аутореактивным Т-лимфоцитам происходит при взаимодействии антигена с макрофагом. При этом на поверхность макрофага выходит комплекс антигена с молекулами II класса главного комплекса гистосовместимости (HLA). Это представление антигенов и «узнавание» комплекса антигенов с молекулами HLA-системы происходит с помощью интерлейкина-1, который индуцирует экспрессию Т-лимфоцитов и секрецию ими лимфокинов. Лимфокины, а также цитокины (интерлейкин-1, фактор некроза опухоли-а, у-интерферон), которые секретируются активированными лимфоцитами и моноцитами в высоких локальных концентрациях, усиливают повреждение Р-клеток через индукцию свободных кислотных радикалов и радикалов оксида азота.
Таким образом, лимфоцитарный инсулит, развивающийся как основной патогенетический феномен СД 1 типа, приводит к деструкции Р-клеток, гибели большей их части и манифестации заболевания. Этот процесс, занимающий иногда месяцы, и годы, сопровождается образованием специфических аутоантител к островковым клеткам и их компонентам (Noorchasm N. et al., 1997).
Аутоантитела к различным структурам Р-клеток рассматриваются, как иммунологические маркеры аутоиммунных реакций, направленных к Р-клеткам (Галенок В.А, Жук Е.А., 1997; Вартанян Н.Л. с соавт., 2000). Их роль в деструкции р-клеток остается до конца не выясненной. Большинство ученых придерживаются мнения, что антитела являются свидетельством аутоиммунных реакций, протекающих в организме, и непосредственно не вовлечены в механизмы деструкции р-клеток (Лавин Н., 1999; Балаболкин М.И., 2000; Noorchasm N. et al., 1997).
Гуморальный аутоиммунитет против островков был впервые описан в 1974 г. G.F. Botazzo, который сообщил, что антитела, реагирующие с цитоплазмой островковых клеток (islet cell antibodies - ICA), обнаруживаются в сыворотке больных СД 1 типа и полиэндокринными заболеваниями (Botazzo G.F. et al., 1974). Позже было установлено, что антитела к островковым клеткам выявляются у больных СД 1 типа в период манифестации заболевания и задолго до нее. В настоящее время ICA используются во многих популяционных и семейных исследованиях для выявления сахарного диабета за несколько лет до его манифестации (Галенок В.А., Жук Е.А., 1997; Кураєва Т.Л., 1998).
Роль процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты в патогенезе сахарного диабета 1 типа
Перекисное окисление липидов (ПОЛ) является метаболическим процессом, представленным практически во всех органах и тканях млекопитающих. Через стадию перекисных производных полиненасыщенных жирных кислот осуществляется синтез простагландинов; образование гидроперекиси холестерина является одним из звеньев синтеза некоторых стероидных гормонов; с помощью микросомальной системы ПОЛ происходит регуляция активности мембраносвязанных ферментов эндоплазматического ретикулума и, вероятно; осуществляется альтернативный путь окисления ненасыщенных жирных кислот (Величковский Б.Т., 2001; Киреев Р.А. с соавт., 2001).
Реакционная сущность кислородных радикалов впервые была выявлена Фентоном в 1894 году, хотя само понятие «радикалы» зародилось в дискуссиях химиков более 200 лет назад (во второй половине XVIIP века). В течение первой половины XX века проводилось множество исследований, благодаря которым стала более понятной повреждающая роль свободных радикалов, их участие в патогенезе лучевой болезни (Тарусов Б.Н., 1957), новообразований (Эммануэль Н.М., Липчина Л.П., 1958) и других патологических процессов. В то же время положительные качества свободных радикалов были открыты только в 1972-1973 гг. (Babior В.М. et al., 1973). Оказалось, что микробицидная функция фагоцитов, осуществляющих защиту организма от бактериальных инфекций, во многом зависит от способности этих клеток нарабатывать супероксидный,радикал и перекись водорода. Снижение продукции кислородных радикалов ослабляет неспецифический иммунитет и может служить причиной бактериального инфицирования (Калуев А.В., 1998; Сидорова И.С. с соавт., 1999; Реброва Т.Ю. с соавт., 2001). Выяснилось также, что активные формы кислорода являются механизмом регуляции процесса деления клеток, обеспечивают модуляцию апоптоза, ротацию липидного и белкового компонентов биомембран, участвуют в генерации и проведении нервного импульса (Зенков Н.К., Меньшикова Е.Б., 1999; Гольдштейн Н., 2002; Казимирко В.К. с соавт., 2004; Hoidal J.R., 2001). Исследования, проведенные в последнее десятилетие, показали, что свободные радикалы являются ключевыми элементами регуляции многих физиологических процессов на всех уровнях: от регуляции активности внутриклеточных ферментов до нервной регуляции сократительной функции желудка, функции внешнего дыхания и др. (Скулачев В.П., 1999; Зенков Н.К. с соавт., 2001). Однако высокий уровень генерации активных форм кислорода может вызвать повреждение клеток и тканей собственного организма и может лежать в основе аутоиммунной агрессии.
В организме существует два пути использования кислорода клеткой: оксидазный и оксигеназный. В результате первого образуются, в основном, молекулы АТФ и малотоксичные вода и углекислота (только 5% кислорода преобразуется в активные формы), тогда как при оксигеназном пути наблюдается неполное одноэлектронное восстановление кислорода с образованием супероксидного анион-радикала (Жуков А.А., Жирнов Г.Ф., 1988; Барабой В.А., 1991). Многочисленными исследованиями доказано, что основной повреждающий эффект на ткани оказывает не супероксидный анион-радикал, а другие активные формы кислорода (синглетный кислород, перекись водорода и гидроксильный радикал) (Кольтовер В.К., 1998; Forman H.J., Fisher А.В., 1981). Эти высокореакционные радикальь кислорода реагируют с мембранными фосфолипидами, а также могут прямо атаковать мембранные белки, вызывая их конформационные изменения и деградацию. В результате таких реакций инициируется цепное свободно-радикальное окисление липидов в мембранах клеток или органелл, изменяется структура ДНК, РНК и белков, инактивируются SH-группы тиоловых ферментов, глутатиона, происходит деградация макромолекул гиалуроновой кислоты, что ведет к гибели клетки (Нелаева А.А. с соавт., 1998; Li С, Jackson R.M., 2002; Evans J.L. et al., 2003). В нормальных условиях жизнедеятельности организма этому противостоит мощная сбалансированная система антиоксидантной защиты. Ее можно условно разделить по направленности действия на антигипероксическую, антирадикальную и антиперекисную (Владимиров Ю.А., 1998; Северин Е.С., 2003).
Антигипероксическое звено антиоксидантной защиты включает в себя следующие моменты. Во-первых, наличие каскада уровней рОг, понижающегося в физиологических условиях от легочных альвеол к клеткам со 100-105 до 8-10 мм. рт. ст., то есть более, чем в 10-13 раз. Во-вторых, существование относительно большой межкапиллярной дистанции и высокого сродства цитохромоксидазы к кислороду, который формирует еще один градиент р02 — от капилляра до «мертвого угла» тканевого цилиндра; что уменьшает напряжение кислорода в некоторых субклеточных структурах в 100-1000 раз по сравнению с р02 в притекающей к тканям крови (Северин Е.С., 2000).
Важнейшими компонентами антирадикальной и антиперекисной защиты являются различные ферментативные и неферментативные системы.
Система антиоксидантных ферментов катализирует либо реакцию между активированными формами кислорода, в результате чего уменьшается концентрация оксигенных радикалов (антирадикальные ферменты),, либо распад гидроперекисей нерадикальным путем (антиперекисные ферменты). Одно из центральных мест в антирадикальной защите организма занимает фермент супероксиддисмутаза (СОД), которая снижает в клетке уровень супероксид-анион радикала, превращая его в менее реакционноспособные молекулы перекиси водорода, и одновременно предупреждает при этом образование весьма токсичного для клетки синглетного кислорода (McCord J.M., Fridovich I., 1983). Как ни важна роль СОД в системе антиоксидантной защиты, ее недостаточно для обеспечения устойчивости клеток к свободно-радикальному повреждению. Уменьшая содержание в клетке супероксида, СОД одновременно усиливает образование перекиси водорода, которая также может .. вступать в некоторые реакции с образованием высокотоксичных свободнорадикальных соединений. Поэтому эффективность СОД зависит от ее взаимодействия с антиперекисными ферментами, разрушающими перекись водорода и гидроперекиси липидов
Половые и возрастные особенности процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у больных сахарным диабетом 1 типа
На протяжении многих лет существовала точка зрения, что в физиологических условиях отсутствует зависимость процессов ПОЛ-АОС от возраста, пола и других факторов. В последние годы данное утверждение пересмотрено.
В литературе имеются разнообразные исследования относительно возрастных изменений системы «ПОЛ-АОС» у здоровых людей. Большое количество работ посвящено участию свободнорадикального окисления в механизмах старения, свидетельствующих об увеличении вероятности развития окислительного стресса с возрастом (Журавлева Т.Д. с соавт., 2003; Суплотов С.Н., 2003; Ozbay В., Dulger Н., 2002; Kharb S., Ghalaut V.S., 2003; Meagher Е.А. et al., 2004). Вместе с тем остается открытым вопрос о состоянии системы «ПОЛ-АОС» в более ранние возрастные, периоды. Данные по этому вопросу довольно разрозненны и противоречивы. Так, ряд работ посвящен оценке окислительного стресса у здоровых новорожденных (Сидорова И.С. с соавт., 1999). Некоторые исследования касаются изучения системы «ПОЛ-АОС», а также влияния на нее различных факторов?у детей младшего школьного возраста (Овсиенко Е.А. с соавт., 2000; Осипова Е.В. с соавт., 2003).
Упоминаний о четких возрастных особенностях ПОЛ у больных ЄД в доступной литературе нам не встретилось. Как известно, при СД 1 типа повышение процессов ПОЛ наблюдается достаточно рано - еще до развития осложнений (Смирнова О.М. с соавт., 1999; Obrosova I.G. et al., 2000). Более того, повышение процессов липидной пероксидациии при СД 1 типа, вероятно, генетически детерминировано - об этом может свидетельствовать факт обнаружения у здорового родственника 1 линии родства повышенных показателей ПОЛ (Matteucci Е., Giampietro О., 2000). Некоторые авторы обнаружили усиление показателей оксидативного стресса на ранних стадиях СД 1 типа у детей и подростков (Dominguez С. et al., 1998). В то же время, особенности свободнорадикального окисления при СД 1 типа в зависимости от пола изучены как в эксперименте, так и у больных людей.
В эксперименте на животных (на модели физиологического оксидативного стресса) получены четкие половые различия в уровнях антиоксидантных ферментов. На фоне оксидативного стресса и напряжения антиоксидантной системы уровни каталазной активности у самок в сотни раз превосходили таковые у самцов, а активность СОД и глютатионпероксидазы у самок были выше в 2-3 раза (Coto-Montes A. et al., 2001; Sverko V. et al., 2002). У мышей выраженность процессов ПОЛ в мозге была выше у самцов, в то время как активность глютатионпероксидазы была выше у самок, а уровень общей СОД не имел половых различий. Каталазная активность зависела не только от пола, но и от возраста: с возрастом она уменьшалась у самцов и возрастала у самок (Sobocanec S. et al., 2003).
Как известно, в условиях дефицита меди значительно снижается активность СОД и, следовательно, отмечается ослабление антиоксидантной защиты (Prohaska J., 1990). В эксперименте I. Bureau и соавт. (2003) участвовали крысы: самцы, здоровые самки и самки после овариэктомии, разделенные на две группы - первая находилась на медь-дефицитной диете, вторая получала достаточное количество меди. У самцов на медь-дефицитной диете был низким уровень меди в организме, и отмечалось достоверное повышение процессов ПОЛ. У самок на той же диете уровень меди был также низким, но выраженность процессов ПОЛ была значимо ниже. После овариэктомии выраженность ПОЛ приближалась, к таковой у самцов, что, по мнению авторов, свидетельствует об антиоксидантных свойствах эстрогенов (Bureau I. et al., 2003). Протективная роль эстрогенов в отношении оксидативного повреждения была неоднократно доказана на лабораторных животных (Dubey R.K. et al., 1999; Ejima К. et al., 1999). Это свойство эстрогенов реализуется благодаря тому, что они имеют структуру, сходную со структурой а-токоферола, а именно - наличие в фенольном кольце А гидроксильной группы. Эстрадиол и эстриол в отношении ингибирования пероксидации мембранных фосфолипидов были в 4 и 6 раз сильнее, чем а-токоферол (Sugioka К. et al., 1987; Green P.S. et al., 1997; Persky A.M. et al., 2000).
В эксперименте эстрогены продемонстрировали более выраженную способность ингибировать ПОЛ, чем даже комбинация нескольких традиционных антиоксидантов. Эстрогены вызывали, значимое (на 37%) снижение продукции супероксид-радикала эндотелиальными клетками бычьего сердца, но не оказывали никакого влияния на продукцию как перекиси водорода, так и гидроксильного радикала. Следовательно, антиоксидантный эффект эстрогенов реализуется через их способность ингибировать генерацию супероксид-радикала и предотвращать дальнейшие цепные реакции ПОЛ (Ayres S: et al., 1998).
Изучению влияния половых гормонов на процессы перекисного окисления липидов у людей посвящена работа Y. Dincer и соавт. (2001). У здоровых мужчин и женщин, а также женщин с синдромом поликистозных яичников (ПКЯ) изучались продукты ПОЛ (МДА, ДК) и уровень глутатиона в. эритроцитах. Обнаружено, что женщины с синдромом ПКЯ имели достоверно более высокие по сравнению со здоровыми женщинами уровни тестостерона, эстрадиола и дигидроэпиандростерона, при этом различий в выраженности процессов ПОЛ и АОЗ между этими группами не было выявлено. В то же время, здоровые мужчины отличались достоверно более высоким уровнем пероксидации и более низким уровнем глутатиона в эритроцитах по сравнению с женщинами - как здоровыми, так и с синдромом ШСЯ. Полученные результаты, по мнению авторов, свидетельствуют о прооксидантном эффекте андрогенов (так как уровень дигидроэпиандростерона был одинаковым у здоровых мужчин и у женщин с синдромом ПКЯ), а эстрогены обладают антиоксидантной активностью.
Известно, что физические упражнения снижают риск ишемической болезни сердца у мужчин и у женщин, но, как это ни парадоксально, при этом стимулируется генерация активных форм кислорода, инициируется ПОЛ и возникает окислительное повреждение тканей. G.S. Ginsburg и соавт. (2001) исследовали, как индуцированный физической нагрузкой оксидативный стресс действует на уровни половых гормонов и показатели ПОЛ-АОС у мужчин и женщин, занимающихся триатлоном (марафон, плавание, велоспорт). Исследовали уровни общих липидов, эндогенных антиоксидантов и половых гормонов, а также «готовность» плазменных липидов к.пероксидации — за 2 дня до и непосредственно после физической нагрузки.
Авторы установили, что непосредственно после физической нагрузки в уровне плазменных липидов половых различий не отмечалось, в то время как «готовность» липидов к пероксидации уменьшалась на 61% по сравнению с исходными значениями у мужчин (р 0,001) и только на 14% у женщин (р 0,05). Причем, эти изменения не зависели от уровня эндогенных антиоксидантов или же от их одновременного экзогенного приема . Кроме того, после триатлона у мужчин на 58% возрастал уровень эстрадиола и на 58% снижался уровень тестостерона (р 0,001), в то время как у женщин физическая нагрузка- не изменяла уровней этих гормонов. Авторы делают вывод, что эстрогены снижают риск активации процессов ПОЛ и обладают антиоксидантным эффектом.
В то же время, в литературе встречаются и противоположные выводы, свидетельствующие о большей или,.по крайней мере, такой же выраженности процессов ПОЛ у женщин, как и у мужчин. Так, в.исследованииЗ.КНагЬ и V.S. Ghalaut (2003) у здоровых женщин, по сравнению с мужчинами, в сыворотке отмечались более высокие показатели МДА (р 0,05).
В: Ozbay и Н. Dulger (2002) исследовали уровни СОД, глютатионпероксидазы и МДА у 257 практически здоровых лиц (133 мужчин и 124 женщин). Выявлены различия по возрасту, уровню физической активности и курению, в то время как по полу различий в деятельности системы «ПОЛ-АОС» не обнаружено.
состояние процессов перекисного окисления-липидов и mантиоксидантной системы у больных сахарным диабетом 1 типа в зависимости от возраста
Свободнорадикальное окисление является физиологическим процессом, который в патологических условиях становится фактором повреждения (Зенков Н.К. с соавт., 2001; Панкин В.З. с соавт., 2001, Меныцикова Е.Б. с соавт., 2006). Усиление окислительных процессов при недостаточности системы антиоксидантной защиты, дисбаланс прооксидантной и антиоксидантных систем, с преобладанием первой приводит к развитию оксидативного стресса (Di Mascio P. et al., 1991, Sies H., 1991).
Патогенетическая роль оксидативного стресса заключается в повреждении ДНК, белков, липидов, нарушении- клеточного гомеостаза (Владимиров Ю.А., 2000). Известно, что 3 - клетаж поджелудочной железы имеют слабую антиоксидантную защиту и более чувствительны к действию свободных радикалов, чем клетки других тканей (Хоробрых О.-Ю:, 1998; Madndrup-Poulsen Т., 1993; Tiedge М. et al., 1997; Maechler P. et al!, 1999; Miwa I. et al., 2000). При СД оксидативный стресс развивается на фоне гипергликемии, способствующей генерации свободных радикалов, и активации процессов перекисного окисления липидов.
Исследование процессов ПОЛ проводили по изучению содержания в сыворотке крови как первичных, так и вторичных продуктов пероксидации липидов: диеновых конъюгатов (ДК), кетодиенов и сопряженных триенов (КД и СТ), малонового диальдегида (МДА), а также субстратов с сопряженными двойными связями (Дв. св.).
Об активности АОС судили по ее ферментативным и неферментативным компонентам: концентрации а-токоферола и ретинола в сыворотке крови, общей антиокислительной активности крови (АОА), активности супероксидцисмутазы (СОД) в эритроцитах, содержанию восстановленного (GSH) и окисленного глутатиона (GSSG) в эритроцитах.
Состояние процессов перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1 типа
Течение диабета в детском и подростковом возрасте характеризуется высокой лабильностью обменных процессов и быстрым развитием кетоацидоза с нередким переходом в кетоацидотическую кому. В этой связи изучение метаболических особенностей у детей и подростков, больных СД 1 типа, будет полезным в изучении механизмов развития заболевания и его осложнений.
Проведен сравнительный анализ состояния процессов ПОЛ и АОС у детей и подростков, больных сахарным диабетом 1 типа, в зависимости.от возраста. В детские группы больных СД 1 типа и практически; здоровых вошли дети в возрасте от 6 до 11 лет, в подростковые группы больных СД 1 типа и практически здоровых - подростки в возрасте от 12 до 17 лет.
Процессы ПОЛ и состояние АОС изучены у 12 детей, больных СД 1 типа, и 13 детей, входящих в состав контрольной группы. Показатели ПОЛ - АОС контрольной группы детей и детей с СД 1 типа представлены в табл. 3.1.1.1.
Как следует из представленных в табл. 3.1.1.1. данных, у детей, больных СД 1 типа, установлена активация липопероксидации с существенным повышением в сыворотке крови наиболее токсичного продукта окислительного метаболизма - малонового диальдегида. в 1,4 раза по сравнению с аналогичным показателем контрольной группы (р 0,01). Следует отметить, что интенсификация процессов ПОЛ у детей, больных СД 1 типа, отмечалась на фоне достоверного повышения уровня общих липидов на 42% относительно контрольной группы (р 0,05). Содержание других изучаемых продуктов пероксидации липидов (ДК, Дв. св., КД и СТ) у детей с диабетом оставалось стабильным и не отличалось от соответствующих показателей контрольной группы.
Цепное окисление липидов в липидсодержащих системах (липопротеины крови, биологические мембраны) осуществляется путем взаимодействия с гидроперекисями жирных кислот. Выявленное повышение уровня ОЛ у детей, больных СД 1 типа, может приводить к повреждению мембранного комплекса, способствовать активации процессов липопероксидации и оказывать влияние на течение заболевания. Активные кислородные метаболиты занимают ведущее место в патогенезе деструкции тканей при воспалительной реакции. Известно, что избыточная генерация свободных радикалов способствует дисфункции эндотелия, окислению липопротеидов, гиперкоагуляции, а следовательно, развитию и прогрессированию сосудистых осложнений (Клебанова Е.М., 2004).
Деятельность антиоксидантной системы при СД направлена против отрицательных последствий окислительного стресса и способствует поддержанию гомеостаза (Kumar R.S. et al., 2001).
Проведенный сравнительный анализ состояния антиоксидантной системы у детей, больных СД 1 типа, показал значительное снижение концентрации а-токоферола в 1,42 раза относительно контрольной группы,, что может способствовать снижению устойчивости клеток к прооксидантному воздействию, так как токоферолы являются основными мембранными антиоксидантами (Зенков Н.К. с соавт., 2001).
Как следует из данных, представленных в таблице 3.1.1.1, у детей, больных СД 1 типа, на фоне низкого уровня а-токоферола установлено повышение общей антиокислительной активности крови в 1,4 раза относительно контрольной группы (р 0,05), что можно рассматривать как компенсаторную реакцию в ответ на усиливающуюся генерацию наиболее токсичных продуктов ПОЛ.
Следовательно, у детей, больных СД 1 типа, против отрицательного воздействия активных форм кислорода направлено неферментативное звено антиоксидантной защиты.
Течение диабета зависит от возраста ребенка. Лабильное течение диабета отмечается у детей и подростков в препубертатный и пубертатный период, в связи с нестабильностью нейро-гуморальной регуляции, интенсивностью обменных процессов из-за повышенных темпов роста и развития. Известно, что на всех стадиях пубертата значительно выражена инсулинорезистентность (Дедов И.И., Петеркова В.А., 2006). Процессы ПОЛ и состояние АОС изучены у 27 подростков, больных СД 1 типа, и 20 подростков контрольной группы. Сравнительный анализ состояния процессов ПОЛ и АОС у подростков, больных СД 1 типа, и контрольной группы .
