DOI: https://doi.org/10.24061/1727-4338.XVII.4.66.2018.6

ОСОБЛИВОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ СИСТЕМИ ГЛУТАТІОНУ ТА ГЛУТАТІОН-ЗАЛЕЖНИХ ФЕРМЕНТІВ В ОРГАНІЗМІ ПЕРЕДЧАСНО НАРОДЖЕНИХ ДІТЕЙ ЗА УМОВ ПОЛОГОВОГО ОКСИДАТИВНОГО СТРЕСУ

O. S. Godovanets, L. V. Agafonova

Анотація


Стан оксидативного стресу (ОС) під час народження є універсальною реакцією новонародженої дитини, що завдяки чому формується певний рівень короткочасної та довготривалої адаптації організму під час переходу від внутрішньоутробного до постнатального існування. Розвиток реакцій ОС у передчасно народжених дітей (ПНД), які мають ознаки морфо-функціональної незрілості (МФН), має певні особливості, зокрема недостатність ланок антиоксидантної системи захисту організму (АОСЗ) при підвищеному рівні прооксиданих механізмів. За умов реалізації перинатальних чинників ризику, у патогенезі яких гіпоксія, виникають суттєві гомеостатичні порушення зі змінами функціонального стану систем органів, що відповідають за адаптацію організму до нових умов існування. Порушення механізмів формування довготривалої адаптації є предиктором розвитку функціональної та хронічної патології у подальші роки життя, створює ризик зниження якості життя.

Мета роботи. Дослідити особливості функціонування ланок прооксидантної системи (ПОС) та системи глутатіону та глутатіонзалежних ферментів, яка є однією із систем АОСЗ організму, у передчасно народжених дітей з урахуванням ступеня тяжкості перинатальної патології.

Матеріал і методи. З урахуванням гестаційного віку, ступеня зрілості та особливостей адаптації на першому тижні життя проведено клініко-лабораторне обстеження ПНД. Групи спостереження сформовані відповідно до загального стану новонароджених з урахуванням ступеня тяжкості перинатальної патології. Групу порівняння склали умовно здорові новонароджені з гестаційним віком 34-46 тижнів, результати обстеження яких слугували контрольними показниками для порівняння результатів обстеження основних дослідних груп. Оцінка ступеня зрілості дітей при народженні проводилася з урахуванням відповідності морфо-функціональних ознак до гестаційного віку за шкалою Баллард та стандартними перцентильними таблицями. Оцінка адаптації здійснювалась з урахуванням бальної оцінки за шкалою Апгар на 1 та 5 хвилинах життя, проводилося динамічне клініко-лабораторне спостереження дітей впродовж раннього неонатального періоду. Клінічні діагнози відповідають загальним рекомендаціям МКХ 10 перегляду. Дослідження показників ВРО, системи глутатіону та глутатіонзалежних ферментів проведено за загальноприйнятими методиками. Обстеження новонароджених дітей проводилося за наявності інформаційної згоди батьків, із дотриманням основних положень Good Clinical Practice (1996 р.), Конвенції Ради Європи про права людини та біомедицину (1997 р.), Гельсінської декларації Всесвітньої медичної асоціації про етичні принципи проведення наукових медичних досліджень за участю людини (1964-2008 рр.), Наказу Міністерства охорони здоров’я (МОЗ) України № 690 від 23.09.2009 р. (зі змінами, внесеними згідно з Наказом МОЗ України  № 523 від 12.07.2012 р.) та схвалено Комісією з питань біомедичної етики Вищого державного навчального закладу України «Буковинський державний медичний університет». Статистична обробка отриманих даних здійснена з використанням прикладних програм для проведення медико-біологічних досліджень Statistica (StatSoft Inc., Version 7), Microsoft Excell (AtteStat, Version 12.5) та MedCalc Software (Version 16.1). Процедури, логіка та інтерпретація одержаних результатів базувалися на загальноприйнятих положеннях медичної та біологічної статистики.

Результати. Вивчено показники вільнорадикального окиснення (ВРО) та системи глутатіону як однієї з ланок АОСЗ організму за умов пологового ОС у передчасно народжених дітей  з урахуванням тяжкості перебігу  перинатальної патології. Проведено аналіз клінічних проявів дизадаптації у новонароджених у кореляції із соматичним та акушерсько-гінекологічним анамнезом у матерів.

Виявлені найбільш критичні нозології, які супроводжуються суттєвим дисбалансом ланок ПОС та АОСЗ організму. Зокрема, відзначено підвищення активності показників малонового альдегіду (МА) як кінцевого продукту пероксидного окиснення ліпідів (ПОЛ) та окислювальної модифікаці білків (ОМБ) при недостатності ланок системи глутатону та глутатіонзалежних ферментів як однієї з механізмів АОСЗ організму. Неконтрольоване підвищення процесів ВРО у перші доби життя дитини при недостатній активності АОСЗ призводить до порушень структури і функції клітинних мембран, зумовлюючи цитолітичний синдром, зростання  патологічних синдромів та нозологічної патології, зменшуючи резервні можливості адаптації новонародженого до позаутробних умов існування.

Висновки

  1. Перехід на самостійне дихання у передчасно народжених дітей характеризується  надмірною активністю окисно-відновних процесів в організмі, що призводить до утворення значної кількості активних форм кисню при недостатності механізмів антиоксидантного захисту, зокрема системи глутатіону та глутатіонзалежних ферментів.
  2. Незбалансованість прооксидантно-антиоксидантних механізмів на фоні морфо-функціональної незрілості організму  у перші доби життя дитини спричиняє порушення формування короткочасної та довготривалої адаптації організму в ранньому неонатальному періоді, що є ризиком розвитку  функціональної та хронічної патології у подальші роки життя.
  3. Очікувана передбачуваність порушень адаптації в ранньому неонатальному періоді у дітей, народжених з малим гестаційним віком, пов’язана з наявністю соматичних захворювань у матері, проблемами вагітності та пологів, що потребує поглибленого вивчення для удосконалення підходів за наявністю ризиків передчасних пологів. 

Ключові слова


новонароджений; пологовий оксидативний стрес; гіпоксія; вільнорадикальне окиснення; антиоксидантна система захисту; глутатіон та глутатіонзалежні ферменти

Повний текст:

PDF

Посилання


Tatarano ML, Perrone S, Buonocore G. Plasma biomarkers of oxidative stress in neonatal brain injury. Clin Perinatol. 2015;42(3):529-39. doi: 10.1016/j.clp.2015.04.011

Zhao M, Zhu P, Fujino M, Zhuang J, Guo H, Sheikh IA, et al. Oxidative stress in hypoxic-ischemic encephalopathy: molecular mechanisms and therapeutic strategies. Int J Mol Sci[Internet]. 2016[cited 2018Nov25];17(12):E2078. Available from: http://www.mdpi.com/1422-0067/17/12/2078doi: 10.3390/ijms17122078

Boskabadi H, Zakerihamidi M, Heidarzadeh M, Avan A, Ghayour-Mobarhan M, Ferns GA. The value of serum pro-oxidant/antioxidant balance in the assessment of asphyxia in term neonates. J Matern Fetal Neonatal Med. 2017;30(13):1556-61. doi: 10.1080/14767058.2016.1209655

Margaritelis NV, Veskoukis AS, Paschalis V, Vrabas IS, Dipla K, Zafeiridis A, et al. Blood reflects tissue oxidative stress: a systematic review. Biomarkers. 2015;20(2):97-108. doi: 10.3109/1354750X.2014.1002807

EL Bana SM, Maher SE, Gaber AF, Aly SS. Serum and urinary malondialdehyde (MDA), uric acid, and protein as markers of perinatal asphyxia. Electron Physician[Internet]. 2016[cited 2018Nov21];8(7):2614-19. Available from:http://www.ephysician.ir/2016/2614.pdfdoi: 10.19082/2614

Pisoschi AM, Pop A. The role of antioxidants in the chemistry of oxidative stress: a review. EurJ Med Chem. 2015;97:55-74. doi: 10.1016/j.ejmech.2015.04.040

Richardson DK, Gray JE, McCormick MC, Workman K, Goldmann DA. Score for Neonatal Acute Physiology: a physiologic severity index for neonatal intensive care. Pediatrics.1993;91(3):617-23.

Meschyshen IF, Hryhor’ieva NP. Metod kil'kisnoho vyznachennia HS - hrup u krovi [Method of quantitative determination of HS - groups in blood]. Bukovinian Medical Herald. 2002;6(2):190-2. (in Ukrainian).

Meschyshen IF, Khavych OO, Hryhor’ieva NP. Hlutationova systema orhanizmu liudyny (ohliad literatury) [Glutathion system of the human body (review of literature)]. Khyst. 1997;1:265-73. (in Ukrainian).

Meschyshen IF. Metod vyznachennia okysliuval'noi modyfikatsii bilkiv plazmy (syrovatky) krovi[Method of determination of oxidative modification of plasma proteins (serum)]. BukovinianMedicalHerald. 1998;2(1):156-8. (in Ukrainian).

Dubinina EE, Burmistrov SO, Khodov DA, Porotov IG. Okislitel'naya modifikatsiya belkov syvorotki krovi cheloveka, metod ee opredeleniya [Oxidative modification of human serum proteins, method of its determination]. Voprosy meditsinskoy khimii.1995;41(1):24-6.(in Russian).

Vlasova SN, Shabunina EI, Pereslegina IA. Aktivnost' glutationzavisimykh fermentov eritrotsitov pri khronicheskikh zabolevaniyakh pecheni u detey [The activity of glutathione-dependen erythrocyte enzyme sinchroni cliver disease in children]. Laboratornoe delo. 1990;8:19-21. (in Russian).

HabigHW, PabsMJ, JacobyWB. GlutationS-transferase. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. JBiolChem.1974;249(22):7130-9.

Fletcher R, Fletcher S, Vagner E. Klinicheskaya epidemiologiya. Osnovy dokazatel'noy meditsiny [Clinical epidemiology. Basics of evidence-based medicine]. Moscow: Media Sfera; 1998. 352 p.(in Russian).

Moskalenko VF, redaktor. Biostatystyka [Biostatistics]. Kiev: Knyha plius; 2009. 184 p. (in Ukrainian).

Schieber M, Chandel NS. ROS function in redox signaling and oxidative stress. Curr Biol[Internet]. 2014[cited 2018Nov27];24(10):R453-62.Available from: https://kopernio.com/viewer?doi=10.1016/j.cub.2014.03.034&route=6 doi: 10.1016/j.cub.2014.03.034

Espinosa-Diez C, Miguel V, Mennerich D, Kietzmann T, Sanchez-Perez P, Cadenas S, et al. Antioxidant responses and cellular adjustments to oxidative stress. Redox Biol. 2015;6:183-97. doi: 10.1016/j.redox.2015.07.008

Douglas-Escobar M, Weiss MD. Hypoxic-ischemic encephalopathy: a review for the clinician. JAMA Pediatrics. 2015;169(4):397-403. doi: 10.1001/jamapediatrics.2014.3269


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Tatarano ML, Perrone S, Buonocore G. Plasma biomarkers of oxidative stress in neonatal brain injury. Clin Perinatol. 2015;42(3):529-39. doi: 10.1016/j.clp.2015.04.011

2. Zhao M, Zhu P, Fujino M, Zhuang J, Guo H, Sheikh IA, et al. Oxidative stress in hypoxic-ischemic encephalopathy: molecular mechanisms and therapeutic strategies. Int J Mol Sci[Internet]. 2016[cited 2018Nov25];17(12):E2078. Available from: http://www.mdpi.com/1422-0067/17/12/2078doi: 10.3390/ijms17122078

3. Boskabadi H, Zakerihamidi M, Heidarzadeh M, Avan A, Ghayour-Mobarhan M, Ferns GA. The value of serum pro-oxidant/antioxidant balance in the assessment of asphyxia in term neonates. J Matern Fetal Neonatal Med. 2017;30(13):1556-61. doi: 10.1080/14767058.2016.1209655

4. Margaritelis NV, Veskoukis AS, Paschalis V, Vrabas IS, Dipla K, Zafeiridis A, et al. Blood reflects tissue oxidative stress: a systematic review. Biomarkers. 2015;20(2):97-108. doi: 10.3109/1354750X.2014.1002807

5. EL Bana SM, Maher SE, Gaber AF, Aly SS. Serum and urinary malondialdehyde (MDA), uric acid, and protein as markers of perinatal asphyxia. Electron Physician[Internet]. 2016[cited 2018Nov21];8(7):2614-19. Available from:http://www.ephysician.ir/2016/2614.pdfdoi: 10.19082/2614

6. Pisoschi AM, Pop A. The role of antioxidants in the chemistry of oxidative stress: a review. EurJ Med Chem. 2015;97:55-74. doi: 10.1016/j.ejmech.2015.04.040

7. Richardson DK, Gray JE, McCormick MC, Workman K, Goldmann DA. Score for Neonatal Acute Physiology: a physiologic severity index for neonatal intensive care. Pediatrics.1993;91(3):617-23.

8. Мещишен ІФ, Григор’єва НП. Метод кількісного визначення HS - груп у крові. Буковинський медичний вісник. 2002;6(2):190-2.

9. Мещишен ІФ, Хавич ОО, Григор’єва НП. Глутатіонова система організму людини (огляд літератури). Хист. 1997;1:265-73.

10. Мещишен ІФ. Метод визначення окислювальної модифікації білків плазми (сироватки) крові. Буковинський медичний вісник. 1998;2(1):156-8.

11. Дубинина ЕЕ, Бурмистров СО, Ходов ДА, Поротов ИГ. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод её определения. Вопросы медицинскойхимии.1995;41(1):24-6.

12. Власова СН, Шабунина ЕИ, Переслегина ИА. Активность глутатионзависимых ферментов эритроцитов при хронических заболеваниях печени у детей. Лабораторное дело. 1990;8:19-21.

13. HabigHW, PabsMJ, JacobyWB. GlutationS-transferase. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. JBiolChem.1974;249(22):7130-9.

14. Флетчер Р, Флетчер С, Вагнер Э. Клиническая эпидемиология. Основы доказательной медицины. Москва: Медиа Сфера; 1998. 352 с.

15. Москаленко ВФ, редактор. Біостатистика. Київ: Книга плюс; 2009. 184 с. (inUkrainian).

16. Schieber M, Chandel NS. ROS function in redox signaling and oxidative stress. Curr Biol[Internet]. 2014[cited 2018Nov27];24(10):R453-62.Available from: https://kopernio.com/viewer?doi=10.1016/j.cub.2014.03.034&route=6doi: 10.1016/j.cub.2014.03.034

17. Espinosa-Diez C, Miguel V, Mennerich D, Kietzmann T, Sanchez-Perez P, Cadenas S, et al. Antioxidant responses and cellular adjustments to oxidative stress. Redox Biol. 2015;6:183-97. doi: 10.1016/j.redox.2015.07.008

18. Douglas-Escobar M, Weiss MD. Hypoxic-ischemic encephalopathy: a review for the clinician. JAMA Pediatrics. 2015;169(4):397-403. doi: 10.1001/jamapediatrics.2014.3269





© Clinical & Experimental Pathology, 2004-2019
When you copy an active link to the material is required
ISSN 2521-1153 (Online)
ISSN 1727-4338 (Print)
tel./fax +38(0372)553754