8-ізопростан як основний маркер оксидативного стресу

Автор(и)

  • N. M. Herasymchuk Kharkiv National Medical University, Ukraine,

DOI:

https://doi.org/10.14739/2310-1210.2018.6.146780

Ключові слова:

оксидативний стрес, арахідонова кислота, серцево-судинні захворювання, хронічне обструктивне захворювання легень, цукровий діабет, гломерулонефрит, жіноче безпліддя

Анотація

Мета роботи – узагальнення даних експериментальних і клінічних досліджень, якими встановлено, що в основі провідних метаболічних процесів людини лежать окислювально-відновні реакції. Серед них особливу роль відіграють вільнорадикальні реакції, що призводять до утворення перекисних сполук.

Отже, актуальним є визначення параметрів оксидативного стресу, його інтенсивності, необхідної для адекватного оцінювання компенсаторних можливостей організму, прогнозу перебігу захворювання та ефективності лікування.

Матеріали та методи. Наведені визначення поняття оксидативний стрес, названі найважливіші оксиданти та механізми їхньої шкідливої дії. Обговорено роль оксидативного стресу в патогенезі низки серцево-судинних, легеневих і неврологічних захворювань, а також показана активація окислювальних процесів при дозріванні яйцеклітини у фолікулярній рідині.

Ізопростани – нещодавно виявлена група ізомерів простагландинів. Показаний метаболізм арахідонової кислоти як найпоширенішого та найважливішого попередника ейкозаноїдів, до сімейства яких належать ізопростани. Ізопростани з’являються у тканинах і плазмі як наслідок окисної деградації мембран, показуючи зміну цілісності та плинності мембран під дією оксидативного стресу. Вони є в біологічних рідинах (сеча, кров, спинно-мозкова рідина) і в повітрі, що видихається, в нормальних умовах і підвищуються при оксидативному стресі.

8-ізопростан ізомерний простагландину F2, що дає змогу з достатнім ступенем точності, вірогідності та відтворення результатів дослідження оцінити рівень продукції вільних радикалів, і його кількість прямо пропорційна рівню утворених вільних радикалів.

Висновки. Результати попередніх досліджень показують, що визначення рівня 8-iso-PgF2α (8-ізопростана) є золотим стандартом для визначення активності оксидативного стресу в осіб із названими захворюваннями, а також в обстежених осіб, які хворі на цукровий діабет, ожиріння, гіперхолестеринемією, в курців.

 

Посилання

Kovalyova, O. N., Ashcheulova, T. V., Gerasimchuk, N. N., & Safargalina-Kornilova, N. А. (2015). Rol' oksidativnogo stressa v stanovlenii i progressirovanii gipertonicheskoj bolezni [Role of oxidative stress in the formation and progression of hypertensive diseas]. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Medicina Farmaciya, 4(201), 29, 5–10. [in Russian].

Czerska, M., Zieliński, M. & Gromadzińska, J. (2016). Isoprostanes - A novel major group of oxidative stress markers. International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health, 29(2), 179–90. doi: 10.13075/ijomeh.1896.00596.

Huiyong, Y. (2008). New techniques to detect oxidative stress markers: Mass spectrometry-based methods to detect isoprostanes as the gold standard for oxidative stress in vivo. Bio Factors, 34(2), 109–124. doi: 10.1002/biof.5520340203.•

Czerska, M., Mikołajewska, K., Zieliński, M., Gromadzińska, J. & Wąsowicz, W. (2015). Today’s oxidative stress markers. Medycyna Pracy, 66(3), 393–405. doi: 10.13075/mp.5893.00137.

Montuschi, P. (2013). Measurement of Biomarkers of Oxidative Stress and Airway Inflammation in Exhaled Breath Condensate: Methodology and Potential Applications in Patients with COPD and Healthy Smokers. Volatile Biomarkers, 360–381. doi: 10.1016/B978-0-44-462613-4.00019-2}.

Taylor, D. R. (2011). Using biomarkers in the assessment of airways disease. Journal of Allergy and Clinical Immunology, 128(5), 927–934. doi: 10.1016/j.jaci.2011.03.051.

Antczak, A., Ciebiada, M., Pietras, T., Piotrowski, W., Kurmanowska, Z. & Górski, P. (2012). Exhaled eicosanoids and biomarkers of oxidative stress in exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Archives of Medical Science, 8(2), 277–85. doi: 10.5114/aoms.2012.28555.

Anaev, E. Kh., Anokhina, T. N., Kushaeva, M. E., & Chuchalin, A. G. (2013). Neinvazivnye biomarkery khronicheskoj obstruktivnoj bolezni legkikh [Non invasive biomarkers of chronic obstructive pulmonary disease]. Pul'monologiya, 3, 97–104. [in Russian].

Baraldi, E., Carraro, S., Alinovi, R., Pesci, A., Ghiro, L., Bodini, A., et al. (2003). Cysteinyl leukotrienes and 8-isoprostane in exhaled breath condensate of children with asthma exacerbations. Thorax, 58(6), 505–509.

Montuschi, P., Kharitonov, S. A., Ciabattoni, G., Corradi, M., Van Rensen, L., Geddes, D. M., et al. (2000). Exhaled 8-isoprostane as a new non-invasive biomarker of oxidative stress in cystic fibrosis. Thorax, 55(3), 205–209. doi: [10.1136/thorax.55.3.205].

Miller, E., Morel, A., Saso, L. & Saluk J. (2014). Isoprostanes and Neuroprostanes as Biomarkers of Oxidative Stress in Neurodegenerative Diseases. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2014, 572491. doi: 10.1155/2014/572491.

Chen, L. & Liu, B. (2017). Relationships between Stress Granules, Oxidative Stress, and Neurodegenerative Disease. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2017, 1–10. doi: 10.1155/2017/1809592.

Souvignet, C., Cracowski, J. L., Stanke-Labesque, F. & Bessard, G. (2000). Are Isoprostans a Clinical Marker for Antioxidant Drug Investigation. Fundamental & Clinical Pharmacology, 14(1), 1–10. https://doi.org/10.1111/j.1472-8206.2006.00466.x

Ndisang, J. F., Vannacci, A., & Rastogi S. (2014). Oxidative Stress and Inflammation in Obesity, Diabetes, Hypertension, and Related Cardiometabolic Complications. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2014, 506948. doi: 10.1155/2014/506948.

Zaika, M. V. & Kovalyova, O. N. (2006). 8-izoprostan, kak marker oksidativnogo stressa u pacientov s hronicheskoj serdechnoj nedostatochnost'ju [8-isoprostane as a marker of oxidative stress in patients with chronic heart failure]. Ukrainskyi kardіolohіchnyi zhurnal, 4, 55–57. [in Russian].

Kameda, K., Matsunaga, T., Abe, N., Hanada, H., Ishizaka, H., Ono, H., et al. (2003). Correlation of oxidative stress with activity of matrix metalloproteinase in patients with coronary artery disease. European Heart Journal, 24(24), 2180–2185. doi.org/10.1016/j.ehj.2003.09.022.

Gerasimchuk, N. N., & Коvаlyovа, О. N. (2007). Uroven' 8-izoprostana v dinamike kombinirovannoj antigipertenzivnoj terapii u bol'nykh s izbytochnoj massoj tela [Plasma level 8-isoprostane in the dynamics of combined antihypertensive therapy in patients with excessive body mass]. Ukrainskyj terapevtychnyj zhurnal, 2, 26–31. [in Russian].

Kovalyova, O. N., Ashcheulova, T. V. & Gerasimchuk, N. N. (2015). Vzaimosvyaz immunnoj aktivacii i oksidativnogo stressa u bol'nykh gipertonicheskoj boleznyu i ikh korrekciya kombinirovannoj antigipertenzivnoj terapiej [Relationship of immune activation and oxidative stress in patients with hypertension and their correction combined antihypertensive therapy]. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Medicina Farmaciya, 16(213), 31, 52–59. [in Russian].

Ashcheulova, T. & Gerasimchuk, N. (2016). Relationships of oxidative stress and systemic inflammation markers depending on the degree and duration of hypertension. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, medicine, 7(2), 118–122. doi: https://doi.org/10.15421/021621.

Elesber, A. A., Best P. J., Lennon R. J. & Mathew, V. (2006). Plasma 8-iso-prostaglandin F2alpha, a marker of oxidative stress, is increased in patients with acute myocardial infarction. Free Radical Research, 40(4), 385–391. doi: 10.1080/10715760500539154.

Keaney, J. F., Larson, M. G., Vasan, R. S., Wilson, P. W. F., Lipinska, I., Corey, D., et al. (2003). Obesity and systemic oxidative stress: Clinical correlates of oxidative stress in the Framingham Study. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 23, 434–439. doi: 10.1161/01.ATV.0000058402.34138.11.

Davì, G., Guagnano, M. T., Ciabattoni, G., Basili, S., Falco, A., Marinopiccoli, M., et al. (2002). Platelet activation in obese women. Role of inflammation and oxidant stress. The Journal of the American Medical Association., 288(16), 2008–2014. doi.org/10.1001/jama.288.16.2008

Decideri, G. & Ferry, C. (2003). Effects of obesity and weight loss on soluble CD 40 L levels. The Journal of the American Medical Association, 289(14), 1781–1782. doi: 10.1001/jama.289.14.1781.

Davi, G., Alessandrini, P., Mezzetti, A., Minotti, G., Bucciarelli, T., Costantini, F. et al. (1997). In vivo formation of 8-epi-PGF2 is increased in hypercholesterolemia. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology, 17, 3230–3235. doi: 10.1161/01.ATV.17.11.3230}.

Reilly, M. P., Praticò, D., Delanty, N., Diminno, G., Tremoli, E., Rader, D. et al. (1998). Increased formation of distinct F2 isoprostanes in hypercholesterolemia. Circulation, 98, 2822–2828. doi.org/10.1161/01.cir.98.25.2822.

Obata, T., Tomaru, K., Nagakura, T., Izumi, Y. & Kawamoto, T. (2000). Smoking and oxidant stress: Assay of isoprostane in human urine by gas chromatography-mass spectrometry. Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications, 746(1), 11–15. doi: 10.1016/S0378-4347(00)00182-1.

Gopaul, N. K., Anggard, E. E., Mallet, A. I., Betteridge, D. J., Wolff , S. P., & Nouroo-Zadeh, J. (1995). Plasma 8-epi-PGF2α levels are elevated in individuals with non-insulin dependent diabetes mellitus. FEBS Letters, 368(2), 225–229. doi.org/10.1016/0014-5793(95)00649-t.

Davì, G., Ciabattoni, G., Consoli, A., Mezzetti, A., Falco, A., Santarone, S., et al. (1999). In vivo formation of 8-iso-prostaglandin F2α and platelet activation in diabetes mellitus: Effect of improved metabolic control and vitamin E supplementation. Circulation, 99(2), 224–229. doi.org/10.1161/01.cir.99.2.224.

Cracowski, J. L., Durand, T. & Bessard, G. (2002). Isoprostanes as a biomarker of lipid peroxidation in humans: physiology, pharmacology and clinical implications. Trends in Pharmacological Sciences, 23(8), 360–3. doi: 10.1016/S0165-6147(02)02053-9.

Davì, G., Chiarelli, F., Santilli, F., Pomilio, M., Vigneri, S., Falco, A., et al. (2003). Enhanced lipid peroxidation and platelet activation in the early phase of type 1 diabetes mellitus: Role of interleukin-6 and disease duration. Circulation, 107, 3199–3203. doi: 10.1161/01.CIR.0000074205.17807.D0.

Dorosh, E. G. & Kravchun, N. A. (2013). Uroven' 8-izoprostaglandina i ego vzaimosvyaz' s metabolicheskimi pokazatelyami u bol'nykh sakharnym diabetom 2-go tipa v sochetanii s nealkogol'noj zhirovoj bolezn'yu pecheni [8-Iso-prostaglandin level and its relation to metabolic parameters in patients with type 2 diabetes mellitus in combination with non-alcoholic fatty liver disease]. Prakticheskaya medicina, akusherstvo, ginekologiya, e'ndokrinologiya, 7(76), 111–116. [in Russian].

Сiuntu, A. (2016). Сoncentration of isoprostane-8 in the urine of children with glomerulonephritisIS. Iscience.in.ua. Aktual'nye nauchnye issledovaniya v sovremennom mire – iscience.in.ua, 12(20), 110–115.

Scherbina, M. & Gradil, O. (2014). Suchasni aspekty provedennia ovarial'noi stymuliatsii v umovakh okysliuvalnoho stresu [The modern aspects IVF the background of oxidative stress]. Naukovyi visnyk mizhnarodnoho humanitarnoho universytetu, 8, 31–34. [in Ukrainian].

Hartman, T. J., Baer, D. J., Graham, L. B., Stone, W. L., Gunter, E. W., Parker, C. E., et al. (2005). Moderate alcohol consumption and levels of antioxidant vitamins and isoprostanes in postmenopausal women. European Journal of Clinical Nutrition, 59, 161–168. doi: 10.1038/sj.ejcn.1602051

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Огляд