Preview

Проблемы Эндокринологии

Расширенный поиск

Перекисное окисление белков плазмы крови больных сахарным диабетом типа 1

https://doi.org/10.14341/probl11609

Полный текст:

Аннотация

Изучена окислительная деструкция белков плазмы крови детей, больных сахарным диабетом типа 1, и практически здоровых детей. Длительность заболевания 3-5 лет. Определяли степень спонтанного и металлкатализируемого окисления белков по реакции взаимодействия окисленных аминокислотных остатков с 2,4-динитрофенилгидразином. Показано, что в плазме крови больных сахарным диабетом типа 1 по сравнению со здоровыми повышен уровень продуктов перекисного окисления.

Для цитирования:


Флеров М.А., Смирнова Н.Н., Светлова З.В. Перекисное окисление белков плазмы крови больных сахарным диабетом типа 1. Проблемы Эндокринологии. 2003;49(4):3-4. https://doi.org/10.14341/probl11609

For citation:


Flerov M.A., Smirnova N.N., Svetlova Z.V. Plasma protein peroxidation in patients with type 1 diabetes mellitus. Problems of Endocrinology. 2003;49(4):3-4. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl11609

Исследование биохимических механизмов модификации макромолекул при сахарном диабете - одно из актуальных направлений в изучении молекулярных основ природы заболевания, его диагностики и лечения.

Наиболее быстрым способом модификации белковых молекул является перекисное окисление [1, 13], а усиление окислительной деструкции белков, как и пероксидации липидов, играет важную роль в структурно-функциональных изменениях мембран различных органов и тканей [9], что всегда влечет за собой нарушение клеточного гомеостаза [7].

Окислительная модификация белков - один из ранних индикаторов поражений тканей при патологии [2].

Несмотря на то что в настоящее время среди исследователей, занимающихся проблемами, связанными с сахарным диабетом, нет единого мнения относительно повышения активности систем перекисного окисления при диабете, рядом авторов установлен факт повышения уровня свободных радикалов у больных диабетом [8, 10, 12]; отмечается резкое увеличение процессов перекисного окисления липидов в крови больных диабетом. Однако данных о возможности окислительной деструкции белков сыворотки крови у больных сахарным диабетом практически нет.

В то же время повышенный уровень глюкозы способствует нарушению работы системы внутриклеточной антиоксидантной защиты, дисбалансу окислительного фосфорилирования и повышению концентрации супероксидного анион-радикала, перекиси водорода и гидроксильных радикалов [5, 6, 11].

В связи с этим уровень перекисного окисления белков (ПОБ) плазмы крови может быть тестом степени метаболических нарушений у больных сахарным диабетом различных возрастных групп.

Задача нашего исследования - определение интенсивности ПОБ плазмы крови у подростков, больных сахарным диабетом, и сравнение ее с данными, полученными в группе практически здоровых детей в возрасте 13-14 лет.

Материалы и методы

Больные сахарным диабетом дети были в возрасте 11 - 15 лет. Длительность заболевания составляла 3-5 лет. Исследование проводили в стадии компенсации. Кровь брали утром натощак, добавляя антикоагулянт. Для получения плазмы кровь центрифугировали при 3000 об/мин в течение 15 мин. Метод определения продуктов ПОБ основан на том, что конечные продукты свободнорадикального окисления белков могут количественно реагировать с 2,4-динитрофенилгидразином с образованием 2,4-динитрофенилгидразонов. Исследование проводили по методу Levine [11] в модификации Дубининой [3], который позволяет определять спонтанное и металлкатализируемое окисление белков. Для инициации окисления белков плазмы крови проводили инкубацию с 200 мкл среды, содержащей 1 мМ Fe2+, 5 мМ Н2О2 и 1,7 мМ ЭДТА. Время инкубации 15 мин при 37°С. Продукты ПОБ регистрировали при длинах волн 240 и 274 нм - альдегид-динитрофенилгидразоны и 363 нм - ке- тон-динитрофенилгидразоны. Степень окислительной модификации белков выражали в единицах оптической плотности, рассчитанной на 1 мл плазмы. Для статистической обработки полученных результатов использовали критерий Стьюден- та. Различия между средними считали достоверными при р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

В таблице представлены данные о спонтанном и активируемом металлами (Fe-зависимое) ПОБ в плазме крови больных сахарным диабетом типа 1 и здоровых детей. Как видно из таблицы, в плазме

Уровень ПОБ в плазме крови больных сахарным диабетом типа 1 и здоровых детей

Группа доноров

Число доноров

^240 НМ

^274 нм

Е») НМ

Больные диабетом

12

Спонтанное ПОБ

1,71 ± 0,25* 2,01 ± 0,43     1,40 ± 0,002*

Здоровые

Больные диабетом

12

12

0,99 ± 0,34       1,58 ±0,11      0,72 ± 0,03

Fe-зависимое ПОБ

5,52 ± 0,065 3,71 ± 0,68    7,84 ± 0,03»

Здоровые

12

5,73 ± 0,21

3,43 ± 0,38

5,49 ± 0,63

При ме ча ние. Звездочка - р < 0,05.

крови детей, больных сахарным диабетом, повышено образование конечных продуктов ПОБ, связанных с длиной волны 240 нм. Увеличение по сравнению со здоровыми детьми составляет 73%. Такое же повышение выявлено для кетон-динит- рофенилгидразонов (363 нм), также конечных продуктов ПОБ. Не отмечено достоверных различий в образовании продуктов ПОБ, регистрируемых при длине волны 274 нм. При индукции ПОБ in vitro ионами Fe2+ в сочетании с Н2О2 наблюдалось лишь увеличение образования кетон-динитрофенилгид- разонов при 363 нм в плазме крови детей, больных диабетом, в среднем на 50%. По остальным показателям различия были недостоверны.

Одной из актуальных проблем современной диабетологии является обнаружение клеточных маркеров, которые адекватно отражают метаболические и биохимические процессы, происходящие при сахарном диабете. С определенной долей уверенности можно сказать, что таковыми могут быть продукты окислительной деструкции не только мембранных липидов, но и белков. Усиление процессов перекисного окисления при сахарном диабете, выразившееся в повышении продуктов ПОБ у детей, больных сахарным диабетом, по сравнению со здоровыми детьми в среднем на 70% указывает на выход из-под контроля защитно-приспособительных реакций организма на клеточном уровне. Это означает нарушение ионного механизма регуляции ферментных систем, обеспечивающих клеточный гомеостаз, что играет важную роль в патогенезе заболевания и приводит к активации целого ряда сосудоповреждающих факторов.

По мнению ряда авторов, окислительная модификация белков плазмы крови отражает общую направленность окисления белков во всем организме и может носить избирательный специфический характер при различных заболеваниях [1, 4]. Поскольку повышение уровня ПОБ в плазме крови, обнаруженное у детей, больных сахарным диабетом, очень значительно, не исключено, что этот показатель сможет служить тестом глубины метаболических нарушений при сахарном диабете. Вполне возможно, что коррекция процессов ПОБ при сахарном диабете будет иметь важное значение в терапии этого заболевания и снижении риска сосудистых осложнений, которые его сопровождают.

Выводы

  1. Установлено, что при сахарном диабете типа 1 в плазме крови у детей повышается уровень продуктов ПОБ.

Интенсивность окислительной модификации белков плазмы крови отражает степень метаболических нарушений в тканях при сахарном диабете.

Список литературы

1. Арчаков А. И., Мохосеева И. М. // Биохимия. - 1989. - Т. 54, № 2. - С. 179-186.

2. Дубинина Е. Е., Шугалей И. В. // Успехи соврем, биол. - 1993. - Т. 113, вып. I. - С. 71-81.

3. Дубинина Е. Е., Бурмистров С. О., Ходов Д. А. и др. // Вопр. мед. химии. - 1995. - Т. 41, № 1. - С. 24-26.

4. Дубинина Е. Е., Морозова М. Г., Леонова Н. В. и др. // Там же. - 2000. - Т. 46, № 4. - С. 398-409.

5. Ефимов А. С., Науменко В. Г. // Пробл. эндокринол. - 1985. - Т. 31, № 1. - С. 3-9.

6. Кондратьев Я. Ю., Носиков В. В., Дедов И. И. // Там же. - 1998. - Т. 44, № 1. - С. 43-51.

7. Лисицина Т. А., Васильева И. М., Дурнев А. Д. // Докл. АН. - 1999. - Т. 365, № 2. - С. 263-266.

8. Любицкий О. Б., Давыдов Б. В., Елыианский И. В. и др. // Вопр. мед. химии. - 1998. - Т. 44, № 6. - С. 565-570.

9. Татьяненко Л. В, Богданов Г. Н, Варфоломеев В. Н. и др. // Там же. - С. 551-558.

10. Giugiano D., Acompora R., O’Onofrio F. // Diabet. Metab. – 1993. - Vol. 20. - P. 445-453.

11. Levine R. T., Garland D., Oliver C. N. et al. // Meth. Enzymol. - 1990. - Vol. 186. - P. 464-478.

12. Oberley L. W. // Free Rad. Biol. Med. - 1988. - Vol. 5. - P. 113-124.

13. Stadtman E. R. // Ibid. - 1990. - Vol. 9. - P. 315-325.


Об авторах

М. А. Флеров

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН; Санкт-Петербургский медицинский университет им. акад. И. П. Павлова


Россия


Н. Н. Смирнова

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН; Санкт-Петербургский медицинский университет им. акад. И. П. Павлова


Россия


З. В. Светлова

Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН; Санкт-Петербургский медицинский университет им. акад. И. П. Павлова


Россия


Для цитирования:


Флеров М.А., Смирнова Н.Н., Светлова З.В. Перекисное окисление белков плазмы крови больных сахарным диабетом типа 1. Проблемы Эндокринологии. 2003;49(4):3-4. https://doi.org/10.14341/probl11609

For citation:


Flerov M.A., Smirnova N.N., Svetlova Z.V. Plasma protein peroxidation in patients with type 1 diabetes mellitus. Problems of Endocrinology. 2003;49(4):3-4. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl11609

Просмотров: 143


ISSN 0375-9660 (Print)
ISSN 2308-1430 (Online)