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

8-изопростан как основной маркер оксидативного стресса

N. M. Herasymchuk

Аннотация


Цель работы – обобщение данных экспериментальных и клинических исследований, которыми установлено, что в основе ведущих метаболических процессов человека лежат окислительно-восстановительные реакции. Среди них особую роль играют свободнорадикальные реакции, ведущие к образованию перекисных соединений.

Таким образом, актуально определение параметров оксидативного стресса, его интенсивности, необходимой для адекватной оценки компенсаторных возможностей организма, прогноза течения заболевания и эффективности лечения.

Материалы и методы. Представлено определение понятия оксидативный стресс, перечислены важнейшие оксиданты и механизмы их повреждающего действия. Обсуждена роль оксидативного стресса в патогенезе ряда сердечно-сосудистых, легочных и неврологических заболеваний, а также показана активация окислительных процессов при дозревании яйцеклетки в фолликулярной жидкости.

Изопростаны – недавно обнаруженная группа изомеров простагландинов. Показан метаболизм арахидоновой кислоты как наиболее широко распространенного и важного предшественника эйкозаноидов, к семейству которых и относятся изопростаны. Изопростаны появляются в тканях и плазме как следствие окислительной деградации мембран, отражая изменение целостности и текучести мембран под действием оксидативного стресса. Они присутствуют в биологических жидкостях (моча, кровь, спинно-мозговая жидкость) и в выдыхаемом воздухе в нормальных условиях и повышаются при оксидативном стрессе.

8-изопростан изомерный простагландину F2, позволяющий с достаточной степенью точности, достоверности и воспроизведения результатов исследования оценить уровень продукции свободных радикалов, и его количество прямо пропорционально уровню образованных свободных радикалов.

Выводы. Результаты предыдущих исследований показывают, что определение уровня 8-iso-PgF2α (8-изопростана) – золотой стандарт для определения активности оксидативного стресса у лиц с описанными заболеваниями, а также у больных сахарным диабетом, ожирением, гиперхолестеринемией, у курильщиков.

 


Ключевые слова


оксидативный стресс; арахидоновая кислота; сердечно-сосудистые заболевания; хроническое обструктивное заболевание легких; сахарный диабет; гломерулонефрит; женское бесплодие

Полный текст:

PDF (English)

Литература


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.

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


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Запорожский медицинский журнал   Лицензия Creative Commons
Запорожский государственный медицинский университет