Антиоксидантная активность плазмы крови у жителей Южного Алтая в зависимости от их возраста и пола

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГОУ ВПО «Горно-Алтайский государственный университет» Gorno-Altaisk State University

Антиоксидантная активность плазмы крови у жителей Южного Алтая в зависимости от их возраста и пола

Е.А. Чанчаева

У жителей Южного Алтая в зависимости от возраста и пола выявлены определенные различия в общей антиоксидантной активности плазмы крови.

Ключевые слова: антиоксидантная активность, плазма крови, Южный Алтай

Д

о настоящего времени многие концепции свободнорадикальных процессов остаются спорными, поскольку в большинстве случаев основываются на косвенных данных. Однако, как известно, в патогенезе многих соматических заболеваний ведущее место занимают нарушения активности кислородных метаболитов [4]. Установлено, что клетки многих тканей организма располагают системой защиты от повреждающего действия кислорода. Эта система состоит из двух механизмов: механизма, предотвращающего химические реакции одноэлектронного восстановления кислорода, и механизма, с помощью которого удаляются продукты этого восстановления.

В борьбе с уже возникшими активными формами кислорода (АФК) участвуют ферменты супероксиддисмутаза (СОД), каталаза, перок- сидаза, а также антиоксиданты типа витаминов Е, А и С [6]. В частности, указывается [5], что, кроме упомянутых выше веществ, антиоксидантной способностью обладают также билирубин, церулоплазмин, трансферрин, альбумин, БН-группы белков, глутатион, мочевая кислота, манит, глюкоза, этанол. Однако при интоксикации алкоголем в основе токсического повреждения мембран клеток лежит механизм свободнорадикального окисления их липидного компонента с одновременным снижением антиоксидантной резистентности организма. антиоксидантный плазма кровь алтай

Получены данные [5, 10] о существенном снижении в сыворотке крови у пожилых и престарелых (60-97 лет) лиц уровня глутатиона и повышении в ней содержания продуктов перекисного окисления липидов [5], а также окислительного повреждения макромолекул, в том числе ДНК [2, 3, 7, 9]. Интересно, что эти изменения происходят на фоне существенного возрастного снижения генерации АФК в тканях. В связи с этим снижение активности ферментов антиоксидантной защиты в этих условиях может быть результатом регуляторных изменений - приспособления к пониженной продукции АФК. Накопление же конечных продуктов повреждения тканей может быть результатом иных процессов - прежде всего результатом снижения метаболизма веществ в старших возрастных группах [6]. Однако в отдельных случаях активность СОД тканей с возрастом может даже повышаться [5]. Таким образом, активность ферментов антиоксидантной (АОА) защиты зависит от нейроэндокринной регуляции и может подтверждать не теорию повреждений, а регуляторную теорию возрастных изменений [8].

В связи с вышесказанным целью данной работы явилось выяснение тех изменений АОА и антирадикальной активности (АРА), которые возникают у жителей Южного Алтая в зависимости от возраста и пола.

Материал и методы

Исследование проведено в 2008 г. в селе Нижняя Талда Онгудайского района Республики Алтай. Указанное село расположено на высоте 1800 м над уровнем моря. Этнический состав жителей представлен преимущественно (98%) южно-алтай- цами (алтай-кижи). Всего обследовано 71 человек в возрасте от 20 до 49 лет (73% от общего количества взрослого населения). Все обследуемые были разделены на группы по возрастному и половому признаку. 1-я группа включала 12 мужчин и 13 женщин 20-29 лет, 2-я - 9 мужчин и 20 женщин 40-49 лет, 3-я - 9 женщин и 8 мужчин в возрасте 50-59 лет. АОА и АРА плазмы крови определяли как результат ингибирования люми- нолзависимой хемилюминесценции после прибавления соответствующих образцов плазмы крови,взятой натощак из локтевой вены. Соотношение объемов и концентраций реагирующих веществ было подобрано экспериментально таким образом, чтобы сохранить пропорциональную зависимость между концентрацией антиоксидантов и изменением уровня хемилюминесценции. Количество плазмы крови (50 мкл), добавленное в стандартный раствор, позволило проводить ингибирование хемилюминесценции на максимальном уровне. Хемилюминесценцию регистрировали в течение 1,5 мин на хемилюминометре производства фирмы «Ангстрем», работающем в режиме счета фотонов. Регистрацию фотонов свечения проводили в соответствии с программным обеспечением той же фирмы. Камера для кювет, обеспечивающая тер- мостатирование при температуре 37 °С и перемешивание пробы, была разработана в отделе фотоники молекул Сибирского физико-технического института (Томска). Время экспозиции - 0,1 с.

Показатели АРА и АОА у жителей Южного Алтая с учетом возраста и пола (М±т)

П р и м е ч а н и е. * - р<0,05, в зависимости от возраста; ** р<0,01, в зависимости от пола

Раствор для исследования АОА и АРА плазмы крови состоял из: 1) 16 мл дистиллированной воды, подогретой до 38 °С; 2) 0,1 мл фитонцидной фракции (источник радикалов) - для антирадикальной активности или того же количества дифенилкрил- гидразила - для исследования антиоксидантной активности; 3) 2 мл 0,01 N раствора люминола в фосфатном буфере; рН=8,0; 4) 0,1 мл перекиси водорода; 5) 50 мкл исследуемых образцов крови. В контрольную пробу вместо исследуемых образцов добавляли 50 мкл дистиллированной воды. Хемилюминесценцию измеряли трижды при максимальном свечении, которое наблюдали в течение 90 с. АОА исследуемых образцов крови рассчитывали как среднюю величину из трех замеров. Количественно величину АОА выражали в фото- нах/мл за 1 с и вычисляли по формуле:

АОА=д₀ - J) пЛ,

где J₀ - количество регистрируемых фотонов в контрольной пробе; J - количество фотонов, регистрируемых в опытной пробе; п - разведение пробы;

1 - время экспозиции, в с.

Фитонцидная фракция, служащая в наших исследованиях источником радикалов, представляла собой водный экстракт пихтового лапника. Масс- спектрометрический анализ фитонцидной фракции (проведенный на химико-технологическом факультете Томского политехнического университета) показал, что в ее состав входят борнеолы (1,7,7-триметилбицикло[2.2.1]гептан-2-олы; камфан- 2-олы) с молекулярной массой 154,2, а также два фенольных соединения с молекулярной массой 120-140, имеющие подвижные метильные (-СН₃) и спиртовые (-ОН) группы. Борнеолы и их эфиры широко распространены в природе и в большом количестве обнаруживаются в эфирных маслах (в частности эфирном масле пихты сибирской).

Фенольные соединения, как и эфирные масла, входящие в состав фитонцидной фракции, могут быть не только анитиоксидантами, но и активными прооксидантами, т.е. являются источниками радикалов [4]. Е.Б. Бурлаковой [1] было установлено, что в гидроксильных группах фенолов благодаря наличию в их структуре ароматического кольца общей системы ^-электронов происходит смещение отрицательного заряда на кислород, в результате которого происходит легкий отрыв атома водорода от гидроксила с образованием разных изомерных форм фенокси-радикала. В наших исследованиях в аналогичных условиях изучали хемилюминесценцию образцов плазмы крови.

Результаты и обсуждения

Как указывалось выше, в настоящее время свободнорадикальная теория окисления не подтверждена прямыми экспериментами, в связи с чем до сих пор не доказаны причинно-следственные связи между реакциями с участием свободных радикалов и биологическим процессом старения органов и тканей с возрастом. Тем не менее эта теория молекулярно и механистически объясняет сложные процессы возрастных изменений [6]. Известно, что защита клеток организма в борьбе с АФК зависит от активности ферментов. Следовательно, по уровню последних на определенном возрастном этапе можно судить об интенсивности происходящих защитных процессов. Следует также учитывать регуляторную теорию возрастных изменений, согласно которой изменение уровня антиоксидантной защиты может быть следствием изменений нейроэндокринной регуляции организма.

Нами установлено, что показатели АРА и АОА (см. таблицу) у мужчин с возрастом достоверно повышаются (р<0,05), что, очевидно, может быть связано с повышением уровня продуктов, поступающих от стареющих тканей, которые подвергаются возрастным изменениям. У женщин показатель АРА в возрасте 20-59 лет и показатель АОА в возрасте 20-39 лет уменьшаются. Это снижение активности ферментов антиоксидантной защиты с возрастом одни авторы [6] рассматривают как результат приспособления к понижению с возрастом продукции АФК, другие [8] - связывают с изменением регуляционных систем организма.

При анализе АРА и АОА выявлено, что у женщин 20-29 лет АРА достоверно выше, чем у мужчин того же возраста, а АОА выше у мужчин 40-59 лет, чем у женщин той же возрастной группы. Это, по- видимому, может быть связано с разной степенью изменений нейроэндокринных механизмов регуляции антиоксидантной защиты у женщин и мужчин. По всей вероятности, возрастно-половые различия в степени АОА и АРА, скорее всего, зависят от степени выраженности регуляторных процессов, а не от степени протекания свободнорадикальных процессов.

Таким образом, на основании полученных нами данных можно заключить, что наблюдаемые у жителей Южного Алтая возрастные различия в общей АОА могут быть связаны с неодинаковой активностью регуляторных процессов в организме, которая зависит от возраста и пола людей.

Литература

1. Скулачев В.П. // Молекул. биол. 2003. Т. 29, № 6. С. 1199-1209.

2. Фролькис В.В, Мурадян Х.К. Экспериментальные пути продления жизни. Л.: Наука, 1988. 248 с.

3. Bjlzan A.D., Brown O.A., Goya R.G. // Exp. Gerontol. 1995. Vol. 30. P. 169-175.

4. Ozawa T. // Physiol. Rev. 1997. Vol. 77, N 2. P. 425-464.

Размещено на Allbest.ru