Меню Рубрики

Анализ крови на антиоксидантный статус

Референтные величины активности супероксиддисмутазы (СОД) в эритроцитах — 1092-1817 ЕД/г Hb.
СОД превращает супероксид в перекись водорода, то есть является одним из первичных антиоксидантов. Наличие СОД в организме человека позволяет поддерживать физиологическую концентрацию супероксидных радикалов в тканях, что обеспечивает возможность существования организма человека в кислородной атмосфере и использование им кислорода в качестве конечного акцептора электронов.
При ИМ этот фермент защищает сердечную мышцу от действия свободных радикалов, образующихся при ишемии (активность СОД в крови при ИМ высокая). Степень повышения СОД обратно пропорциональна деятельности левого желудочка, и может быть использована как маркёр повреждения миокарда.
Активность СОД эритроцитов повышена у больных гепатитом и снижается при развитии острой печёночной недостаточности. Очень высока активность СОД у больных с различными формами лейкемии. При анемии Фанкони активность СОД в эритроцитах снижена и, наоборот, повышена при железодефицитной анемии и р-талассемии.
При синдроме Дауна избыток СОД приводит к накоплению перекиси водорода в мозговой ткани. Подобное явление имеет место при старении, таким образом можно объяснить раннее старение больных с синдромом Дауна.
Высокую активность СОД у септических больных считают ранним маркёром развития у них респираторного дистресс-синдрома.
При заболеваниях почек уровень СОД возрастает в ответ на усиленное образование свободных радикалов. После гемодиализа активность СОД нормализуется или становится ниже нормы вследствие развития дефицита микроэлементов.
Активность СОД эритроцитов снижена при ревматоидном артрите, по её уровню можно оценивать эффективность проводимого лечения.
Активность СОД снижена у больных с ослабленной иммунной системой, что делает таких больных более чувствительными к респираторным инфекциям с развитием пневмонии.

Супероксиддисмутаза вырабатывается в организме человека, но она присутствует и во всех без исключения животных и растительных продуктах. Однако напрямую получить ее из пищи практически невозможно, так как она расщепляется желудочным соком на составляющие элементы.
СОД представляет собой металлофермент, вернее, семейство ферментов, в состав которых входят атомы металлов. В человеческом организме присутствуют три типа СОД: СОД-1 и СОД-3 содержат атомы меди и цинка, а в молекулу СОД-2 входит марганец. Цинк, медь и марганец относятся к числу незаменимых для организма микроэлементов, притом дефицитных.
СОД защищает жизнь на нашей планете не хуже, чем программа «звездных войн» СОИ. Супероксиддисмутаза — это то, что обеспечивает безопасное существование человеческого организма в кислородной атмосфере. При ее недостаточном количестве человек медленно сгорает. И это медленное сгорание называется старением.

Ученые установили, что супероксиддисмутаза напрямую влияет на продолжительность жизни человека, так как увеличивает ресурс жизнедеятельности клеток. Антиоксидантная активность СОД в 10000 раз выше, чем у таких антиоксидантов, как витамины А и Е. В первую очередь это относится к перекисным кислородным радикалам.
Кислородная жизнь возможна в узких рамках содержания кислорода в атмосфере — чуть больше или чуть меньше, чем 20,8 процента. В атмосфере чистого кислорода лабораторные животные погибают в течение нескольких дней, так что кислород, необходимый для жизни, является и универсальным ядом, который убивает все живое.
Молекулярный кислород не токсичен. Однако на всех этапах окислительно-восстановительных процессов в организме образуются активные кислородные радикалы, повреждающие клетки: пероксид кислорода, перекись водорода и гидроксильные радикалы. Это и есть АФК — активные формы кислорода.
По свободнорадикальной теории старения Хартмана, причиной возрастных изменений в клетках является накопление в них повреждений, вызванных свободными радикалами — осколками молекул, которые обладают повышенной химической активностью из-за наличия неспаренного электрона. АФК являются наиболее опасной разновидностью свободных радикалов. Поэтому процесс старения в целом является следствием разрушительного воздействия кислорода на организм.
Продолжительность жизни человека и животных определяется отношением активности СОД к интенсивности обмена веществ: срок жизни организма оказывается прямо пропорциональным этой величине.
Теория Хартмана позволила объяснить некоторые хорошо известные факты, относящиеся к старению. Например, животные, которые получают малокалорийную, но сбалансированную пищу, живут дольше, чем те, которые получают изобильный корм. Ограничение в пище снижает скорость обмена и замедляет накопление повреждений в клетках.
Более низкая интенсивность обмена веществ у женщин по сравнению с мужчинами определяет и большую (в среднем на 10 лет) продолжительность жизни прекрасной половины человечества. У долгожителей из горных районов обмен также замедлен из-за более низкого содержания кислорода в воздухе.
Даже внутри одного организма срок жизни клеток разных органов отличается: чем больше супероксиддисмутазы в клетках, тем дольше они живут. Наибольшее содержание СОД отмечается в печени, надпочечниках, почках и селезенке. Высокой активностью супероксиддисмутазы отличаются эритроциты, поэтому они живут в среднем 125 суток, а лимфоциты, например, всего 10-12 часов.
Клетки кожного эпидермиса относятся к числу короткоживущих (в среднем 7 дней), к тому же кожа подвергается интенсивному воздействию свободных радикалов извне. Вероятно, поэтому хорошее воздействие на кожу оказывают косметические средства, содержащие СОД — противовоспалительные, солнцезащитные и увлажняющие кремы и лосьоны. Особенно велика их эффективность в предотвращении образования морщин, так как СОД предотвращает сшивку молекул коллагена, вызванную супероксидными радикалами.
Правда, в теории Хартмана имеются пробелы. Так, например, большинство нервных клеток доживают с нами до старости. Однако, хотя мембраны клеток мозга содержат повышенное количество легко окисляемых липидов, антиоксидантная защита мозга недостаточна; в частности, в нем практически полностью отсутствует каталаза.

Глутатион пероксидаза (ГП) в крови

Референтные величины активности глутатион пероксидазы (ГП) в эритроцитах составляют 29,6-82,9 ЕД/г Hb.
ГП — один из важнейших элементов антиоксидантной системы организма. Она превращает перекись водорода и липидные пероксиды в безвредные молекулы до того, как они образуют свободные радикалы. Это селензависимый фермент. Изменения концентрации селена в крови хорошо коррелируют с уровнем активности ГП. Дефицит селена в организме снижает активность ГП, а введение селена повышает её. Снижение активности ГП при некоторых заболеваниях во многом определяет динамику патологического процесса.
Активность ГП определяют в следующих случаях.
; У пациентов, страдающих заболеваниями, связанными с недостаточностью ГП и селена.
; У лиц с повышенным риском дефицита селена: в старческом возрасте, при плохом питании, курении, алкоголизме, стрессе, почечной недостаточности, болезни Крона, муковисцидозе, аутоиммунных заболеваниях, химиотерапии.
; Для определения антиоксидантного потенциала и оценки эффективности лечения.
Активность ГП снижена у больных алкоголизмом, в результате чего нарушается защита печёночных клеток от повреждающего действия алкоголя. Активность ГП и концентрация селена в крови у таких больных возвращается к норме после прекращения приёма алкоголя.
Снижение активности ГП значительно повышает риск возникновения раковых заболеваний. У больных муковисцидозом плохо абсорбируется селен, что приводит к снижению активности ГП. Мониторинг активности ГП у таких больных позволяет вовремя принять решение о проведении заместительной терапии.
Низкая активность ГП и низкий уровень селена могут быть причиной бесплодия.
Свободные радикалы участвуют в патогенезе ревматоидного артрита, поэтому при этом заболевании часто снижена активность ГП и концентрация селена.
Активность ГП понижена у больных, находящихся на программном гемодиализе. Это вызвано связанным с гемодиализом недостатком микроэлементов, в частности селена.
Нарушение равновесия процессов генерации и нейтрализации свободных радикалов приводит к нарушениям структуры биологических мембран, развитию процессов переокисления липидов, нарушениям формулы крови, нарушениям снабжения тканей кислородом и питательными веществами (трофики) и интоксикации клеток.
Одним из основных видов поражения клеток свободными радикалами является разрушение жирных кислот, входящих в состав клеточных мембран (перекисное окисление липидов, или ПОЛ). В результате в клеточной оболочке возникают сквозные каналы, что приводит к нарушению жизнедеятельности клетки и ее гибели.
Перекиси липидов, в свою очередь, представляют собой реакционно-активные молекулы, которые включаются в цепочку свободнорадикальных превращений. «Укушенные» свободными радикалами молекулы становятся «вампирами», которые заражают оксидантным вирусом здоровые молекулы белков и липидов.
Окисление липидных структур лежит в основе развития многих заболеваний, в том числе атеросклероза, ишемической болезни сердца, диабетической ангиопатии. Жирные кислоты легко поддаются окислению (вспомните, например, как прогоркает растительное масло в стеклянной бутылке), поэтому оболочки клеток содержат большое количество жирорастворимых антиоксидантов, таких как витамины Е и А, задействованных в механизме защиты от ПОЛ.

ГПО: «скорая помощь» для клетки

Но существует и специфическая «скорая помощь» окисленным жировым молекулам — глутатион-ферментный автономный комплекс, в который входят трипептид глутатион и антиоксидантные ферменты глутатионпероксидаза, глутатион-S-трансфераза и глутатион-редуктаза.
Глутатионпероксидаза служит катализатором реакции восстановления перекисных липидов с помощью глутатиона и в огромной степени ускоряет этот процесс. Глутатион же является центральной фигурой в этой реакции, но при этом сам переходит в окисленную форму.
Окисленный глутатион практически сразу же восстанавливается под действием фермента глутатионредуктазы и вступает в реакцию с новыми молекулами пероксидов. В результате такого процесса окисленные липиды полностью восстанавливаются или превращаются в менее токсичные соединения. Весь глутатион-ферментный комплекс предотвращает поврежде-ние клеточных оболочек вследствие разрушения липидных молекул свободными радикалами.
Глутатионпероксидаза, так же, как и СОД, является по своей структуре белком-металлоферментом. Для ее выработки необходим селен, причем в достаточно больших количествах, так как каждая молекула ГПО содержит 4 атома селена. При недостаточном количестве селена вместо ГПО образуется глутатион-S-трансфераза, которая разрушает только перекись водорода. Тоже нужная штука, но ГПО она не заменит.
При дефиците селена у нас нет и глутатионпероксидазы, а значит, открывается громадная брешь в обороне от оксидативного стресса и связанных с ним болезней — атеросклероза, сердечно-сосудистых заболеваний, ревматоид-ного артрита и катаракты.
Так же, как и СОД, глутатионпероксидаза — это не один фермент, а целое семейство (у человека установлено наличие 8 видов глутатионпероксидаз). Важнейшие из них работают в цитоплазме и клеточных митохондриях, другие — в крови и кишечнике.
ГПО является одним из важнейших звеньев антиоксидантной защиты организма. Для клетки в целом активность глутатионпероксидазы значительно важнее, чем других антиоксидантных ферментов. Так же, как и каталаза, ГПО способна разрушать и перекись водорода, но она более чувствительна к низким концентрациям H2O2, которые возникают чаще. В некоторых тканях (клетки мозга, сердце) каталазы почти нет, поэтому глутатионпероксидаза играет там роль основного антиоксидантного фермента.
Наибольшее количество глутатионпероксидазы сосредоточено в печени, эритроцитах, надпочечниках. Значительное ее количество содержится в нижних дыхательных путях, где она нейтрализует поступающие из внешней среды озон, окись азота и другие активные вещества.
Активность глутатионпероксидазы в организме во многом определяет динамику патологических процессов. При снижении активности ГПО нарушается защита клеток печени от алкоголя и опасных химических веществ, значительно повышается риск возникновения онкологических заболеваний. В настоящее время глутатионпероксидаза рассматривается как перспективное средство предотвращения рака.
При низкой активности ГПО и низком уровне селена возможно возникновение бесплодия, развитие ревматоидного артрита и других заболеваний. Помимо селена, активность глутатионпероксидазы зависит также от содержания в организме витаминов А, С и Е, серосодержащих аминокислот и, естественно, глутатиона. По некоторым данным, необходимы также витамины группы В — ниацин (никотинамид) и рибофлавин.
Необходимо также учитывать роль микробиоты (полезной кишечной микрофлоры) в метаболизме всех металлозависимых ферментов: каталазы, супероксиддисмутазы и глутатионпероксидазы. Кишечная микрофлора или напрямую участвует в их производстве, или подготавливает процессы ферментирования. Так, например, никто иной, как кишечные микробы, присоединяет к молекуле глутатиона четыре атома селена, которые образуют молекулу ГПО.

Общая антиоксидантная активность плазмы крови

Референтные величины общей антиоксидантной активности плазмы — 1,301,77 ммоль/л.
При недостаточности одного или нескольких звеньев антиоксидантной системы ткани утрачивают защиту от действия свободных радикалов, что приводит к повреждению тканей и органов и развитию заболевания. Для оценки состояния антиоксидантной системы или общего антиоксидант-ного статуса организма используют определение общей антиоксидантной активности плазмы крови, что помогает клиницисту решать следующие задачи.
; Выявлять лиц с повышенным риском таких заболеваний, как рак, заболевания сердца, ревматоидный артрит, сахарный диабет, ретинопатия и старение. У таких людей обычно выявляют снижение общей анти-оксидантной активности плазмы крови. Профилактическое длительное применение антиоксидантов у таких лиц приводит к значительному снижению риска заболеваний. В частности, применение в течение 2 лет витамина Е в профилактических целях приводит к снижению риска развития заболеваний сердечно-сосудистой системы у мужчин на 37%, у женщин — на 41%.
; Обосновать применение в комплексном лечении больного антиокси-дантов. Снижение общей антиоксидантной активности плазмы крови служит прямым показанием к назначению больному витамина Е, бета-каротина и др. У недоношенных детей общая антиоксидантная активность плазмы крови снижена по сравнению с нормальными новорождёнными, из-за чего они более чувствительны к повреждениям свободными радикалами. Это обуславливает развитие у них такой патологии, как ретинопатия, бронхопульмональная дисплазия, некроти-зирующий энтероколит. Назначение таким детям антиоксидантов позволяет предотвратить развитие многих из перечисленных осложнений, при этом следует по возможности воздерживаться от оксигенотерапии, способствующей образованию свободных радикалов.
; Проводить мониторинг течения заболевания и эффективности терапии. Общая антиоксидантная активность плазмы крови снижена у больных с заболеваниями печени, бронхиальной астмой, хронической обструк-тивной болезнью лёгких, ИБС, онкологическими заболеваниями и др. Эффективное лечение приводит к повышению или нормализации этого показателя.
; Оценивать эффективность лечебного диетического, парентерального и зондового питания для выяснения того, какая пища наиболее полезна для повышения антиоксидантного статуса больного.

Читайте также:  Нет крови при взятии анализа

Образование свободных радикалов — постоянно происходящий в организме процесс, физиологически сбалансированный за счёт активности эндогенных антиоксидантных систем. При чрезмерном увеличении продукции свободных радикалов вследствие прооксидантных воздействий и/или несостоятельности антиоксидантной защиты развивается окислительный стресс, сопровождающийся повреждением белков, липидов и ДНК. Эти процессы значительно усиливаются на фоне снижения активности анти-оксидантных систем организма (супероксиддисмутаза, глутатион перокси-даза (ГП), витамин Е, витамин А, селен), защищающих клетки и ткани от губительного действия свободных радикалов. В дальнейшем это приводит к развитию главных болезней человечества: атеросклероза, ИБС, сахарного диабета, артериальной гипертензии, иммунодефицитных состояний, злокачественных новообразований и к преждевременному старению Современные лабораторные тесты позволяют оценить как активность свободнорадикальных процессов, так и состояние систем антиоксидант-ной защиты.СОД представляет собой металлофермент, вернее, семейство ферментов, в состав которых входят атомы металлов. В человеческом организме присутствуют три типа СОД: СОД-1 и СОД-3 содержат атомы меди и цинка, а в молекулу СОД-2 входит марганец. Цинк, медь и марганец относятся к числу незаменимых для организма микроэлементов, притом дефицитных.

источник

Данное обследование является комплексным и направлено на оценку антиоксидантных свойств крови пациента. Исследование состоит из следующих тестов:

  • супероксиддисмутаза эритроцитов;
  • глутатионпероксидаза эритроцитов;
  • глутатионредуктаза эритроцитов;
  • общий антиоксидантный статус сыворотки.

В результате важнейших физиологических процессов, протекающих в организме человека, происходит образование различных реактивных форм кислорода. Данные соединения образуются в результате следующих процессов:

  • передача импульса и контроль работы гормонов, цитокинов, факторов роста;
  • осуществление процессов апоптоза, транскрипции, транспорта, нейро- и иммуномодуляции.

Соединения кислорода образуются в процессе митохондриального дыхания и являются результатом активности ферментов НАДФH-оксидазы, ксантиноксидазы и NO-синтазы.

Высокореактивные молекулы, содержащие неспаренные электроны, именуются свободными радикалами. Их образование в организме человека происходит постоянно, однако этот процесс сбалансирован активностью эндогенных антиоксидантных систем. Данная система отличается свойством саморегуляции и увеличивает свою активность в результате роста воздействия прооксидантных структур.

Усиленное формирование кислорода реактивных форм возникает вследствие следующих заболеваний:

  • воспалительные процессы хронического характера;
  • ишемия;
  • влияние неблагоприятных факторов окружающей среды;
  • курение;
  • облучение;
  • прием определенной группы медикаментозных препаратов.

Избыточное образование свободных радикалов вследствие воздействия провоцирующих факторов или слабой активности антиоксидантной системы ведет к развитию окислительного процесса, который стимулирует разрушение белков, липидов и ДНК.

В результате активности свободных радикалов могут возникнуть следующие негативные явления:

  • мутагенез;
  • деградация клеточных мембран;
  • нарушение аппарата рецепторов;
  • отклонения в нормальной работе ферментов;
  • разрушение структуры митохондрий.

Данные нарушения нормального физиологического состояния человека могут стать причиной развития ряда патологий:

  • ишемическое заболевание сердца;
  • сахарный диабет;
  • гипертония артерий;
  • атеросклероз;
  • метаболический синдром;
  • злокачественные опухоли;
  • состояния, связанные с иммунодефицитом.

Данные процессы могут усугубиться снижением работоспособности антиоксидантных систем организма человека. Активность реактивных форм кислорода провоцирует процессы старения организма, вызывая заболевания сердечнососудистой системы, канцерогенез и дегенерацию нервной системы.

Супероксиддисмутаза эритроцитов (Superox >Суперокисддисмутаза (СОД) — это фермент, который осуществляет катализ дисмутации супероксидного радикала, отличающегося токсичным действием. Данный радикал образуется в ходе энергетических окислительных реакций. СОД осуществляет расщепление токсичного радикала с образованием пероксида водорода и молекулярного кислорода.

СОД можно обнаружить в каждой клетке организма, которая способна потреблять кислород. Данный фермент является ключевым звеном защиты от окисления. В составе СОД человека присутствует цинк и медь. Также существует форма данного энзима, содержащая марганец.

СОД в паре с ферментом каталазой формируют пару антиоксидантов, которая препятствует цепному окислению под воздействием свободных радикалов. СОД позволяет поддерживать в пределах физиологической нормы уровень супероксидных радикалов в клетках и тканях, благодаря чему организм способен существовать в среде кислорода и утилизировать его. Если сравнивать активность СОД и витаминов А и Е, то способность противостоять окислению у СОД выше в тысячи раз.

СОД оказывает протекторное воздействие на клетки сердечной мышцы, предотвращая их разрушение при кислородной недостаточности (ишемии). По тому, как повышена концентрация СОД судят о степени повреждения миокарда.

Повышение концентрации СОД в красных кровяных тельцах отмечается при следующих состояниях:

  • анемия;
  • гепатит;
  • Лейкемия (значительное повышение СОД);
  • Сепсис (высокие показатели СОД в данном случае связывают с развитием респираторного дистресс-синдрома).

Снижение концентрации СОД в красных кровяных тельцах отмечается при следующих состояниях:

  • Ослабление иммунной системы (подверженность пациентов к респираторным инфекционным заболеваниям с осложнением в виде пневмонии);
  • Печеночная недостаточность в острой форме;
  • Ревматоидный артрит (уровень СОД в данном случае коррелирует с эффективностью проводимой терапии).

Глутатионпероксидаза эритроцитов (Glutathione рerox >При воздействии свободных радикалов на клетки их поражающие действие выражается в разрушении жирных кислот, являющихся составным компонентом клеточных мембран. Данный процесс носит название перекисное окисление липидов или ПОЛ. Данный процесс делает клеточную оболочку проницаемой, что негативно влияет на ее жизнедеятельность и приводит к гибели. ПОЛ является причиной патогенеза большой группы заболеваний: ишемии сердца, атеросклероза, ангиопатии диабетического характера и пр.

Жирные кислоты наиболее подвержены окислению. Поэтому их мембраны содержат большую концентрацию жирорастворимых витаминов –антиоксидантов А и Е. Данные витамины входят в механизм протекции от ПОЛ. Существует также ряд специфических ферментов антиоксидантного действия. Они составляют глутатион-ферментный автономный комплекс, который сформирован:

  • трипептидом глутатионом;
  • ферменты-антиоксиданты: глутатионпероксидаза (ГП), глутатионредуктаза и глутатион-S-трансфераза.

Глутатионпероксидаза (ГП) осуществляет катализ восстановления посредством глутатиона перекисных липидов, значительно ускоряя данный процесс. Также ГП способна разрушать пероксид водорода и чувствительна к более низким концентрациям h3O2.

В тканях мозга и сердца ввиду отсутствия каталазы, основным антиоксидантом является ГП. По своей природе ГП является металлоферментом и содержит 4 атома селена. При недостаточной концентрации селена в организме происходит формирование другого фермента глутатион-S-трансферазы, который способен лишь расщеплять пероксид водорода и не является адекватной заменой для ГП. Максимальное содержание ГП наблюдается в печени, надпочечниках и эритроцитах. Значительная концентрация ГП отмечается также в нижних дыхательных путях, где она осуществляет функцию нейтрализации озона, окиси азота и других активных окислителей, поступающих в организм из окружающей среды.

При сжижении активности ГП происходит усиление динамики патологических процессов:

  • снижается защитная функция печени (от алкоголя, токсических веществ и пр.);
  • растет риск формирования онкозаболеваний;
  • повышается вероятность бесплодия и артрита и пр.

Снижение уровня ГП в эритроцитах наблюдается при:

  • анемии железодефицитного типа;
  • интоксикации свинцом;
  • дефиците селена.

Повышение уровня ГП в эритроцитах наблюдается при:

  • употреблении в пищу полиненасыщенных жирных кислот;
  • дефиците глюкоза-6-фосфатдегидрогеназы;
  • лимфоцитарном лейкозе острого типа;
  • альфа-талассемии.

Глутатионредуктаза (ГР) относится к классу оксидоредуктаз. Данный фермент способствует высвобождению связанного глутатиона. Глутатион играет значительную роль в функционировании организма человека:

  • является коэнзимом биохимических процессов;
  • активно участвует в процессе сборки белков;
  • ведет к увеличению пула витаминов А и С.

ГР часто рассматривают в комплексе с ГП, т.к. активность последнего фермента значительно зависит от концентрации восстановленной формы глутатиона. Комплексная активность двух ферментов входит в механизм защиты организма от токсического воздействия пероксида водорода и иных органических перекисей. В составе субъединиц ГР обнаруживается остаточная форма кофермента витамина В12.

Увеличение уровня ГР происходит в следующих случаях:

  • наследственно обусловленный дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (в данном случае ГР используется в диагностических целях);
  • диабет;
  • после интенсивной физической активности;
  • при приеме никотиновой кислоты.

Снижение уровня ГР происходит при тяжелой форме гепатита, рака, сепсиса и других заболеваний.

Тест на определение содержания ГР может быть использован для определения патологий печени, рака, детекции статуса витамина В12 и дефицита ферментов генетической обусловленности.

Общий антиоксидантный статус сыворотки (Total antiox >Способность и степень активности сыворотки крови к антиоксидантному действию оценивается наличием следующих компонентов:

  • антиоксидантные ферменты (каталаза, глутатионредуктаза, супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, и др.);
  • антиокисданты неферментной природы (трансферрин, металлотионеины, альбумин, мочевая кислота, глутатион, липоевая кислота, убихинол, витамины Е и С, каротиноиды, составляющие структуры полифенолов (включая флавоноиды), поступающие в организм с растительной пищей и др.)

Оценка работоспособности антиоксидантной защиты организма сводится не только к определению содержания антиоксидантов ферментной и неферментной природы, но и подразумевает измерение суммарной антиоксидантной способности компонентов сыворотки. Данное исследование позволяет лечащему врачу адекватно и наиболее полно дать оценку состоянию пациента, а также выявить факторы, влияющие на динамику заболевания и внести соответствующие коррективы в терапию.

В качестве материала для осуществления исследования берутся следующие образцы:

  • эритроциты (цельная кровь с добавлением гепарина);
  • сыворотка крови.

При отсутствии особых указаний врача отбор образца крови для исследования антиоксидантного статуса рекомендуется производить на тощий желудок (8-мичасовая ночная пауза обязательна с допущением на питье воды). Необходима также дополнительная консультация с врачом в случае приема пациентом различных медикаментозных препаратов: антибиотиков, витаминов, иммуностимулирующих средств, ввиду того, что они могут исказить результат тестирования.

Определение антиоксидантного статуса назначается пациенту в следующих случаях:

  • определение наличия недостаточности антиоксидантов в организме, выявление риска развития патологий на фоне дефицита антиоксидантов;
  • определение авитаминозов, дефицита микроэлементов;
  • определение ферментной недостаточности генетической обусловленности;
  • оценка фактического антиокисдантного статуса пациента с целью оптимизации средств и способов его лечения.

Интерпретировать результаты данного исследования способен только лечащий врач, который использует эту информацию в совокупности с анамнезом и другими имеющимися данными пациента. Именно медицинский специалист способен поставить точный и окончательный диагноз. Пациенту не стоит использовать информацию, приведенную в этом разделе для самостоятельной диагностики и тем более для самолечения.

В независимой лаборатории Invitro осуществляется следующих позиций антиоксидантного статуса:

Наименование исследования Единицы измерения Референсные показатели
Супероксиддисмутаза эритроцитов, активность Ед/г Hb. 1200-2000
Глутатионпероксидаза эритроцитов, активность Ед/г Hb. 50-100
Глутатионредуктаза эритроцитов, активность Ед/г Hb. 2,5-6,0
Общий антиоксидантный статус сыворотки, активность ммоль/л 1,50-2,75
  • патология легких;
  • сахарный диабет;
  • нарушение функций щитовидной железы;
  • заболевания сердца и сосудов; заболевания неврологического и психиатрического профиля;
  • рак;
  • осуществление химиотерапии;
  • воспаление кишечника в хронической форме;
  • Ревматоидный артрит;
  • некоторые виды инфекции;
  • недостаточное включение в рацион пищи, богатой антиоксидантами (витаминами, микроэлементами), что ведет к снижению активности антиоксидантной системы.

Стоит отметить сложность клинической интерпретации количественных изменений показателей антиоксидантного статуса в контексте конкретных видов патологии.

источник

Позвоните в клинику, и мы расскажем, как правильно подготовиться к сдаче необходимых вам анализов. Строгое соблюдение правил гарантирует точность исследований.

Накануне сдачи анализов необходимо воздержаться от физических нагрузок, приема алкоголя и существенных изменений в питании и режиме дня. Большинство исследований сдаются строго натощак, то есть должно пройти не менее 12 и не более 16 часов после последнего приема пищи.

За два часа до сдачи следует воздержаться от курения и кофе. Все анализы крови сдаются до проведения рентгенографии УЗИ и физиотерапевтических процедур. По возможности воздержитесь от приема лекарств, а если это невозможно, предупредите доктора, назначающего вам анализы.

Все анализы рекомендуется сдавать в утреннее время, так как лабораторные нормы рассчитаны именно для утренних показателей. Исключение составляют случаи, когда докторунеобходимо оценить ваше состояние на данный момент.

Очень важно точно следовать указанным рекомендациям в избежание ошибок на преаналитическом этапе проведения исследования!

Исследования крови

Общий анализ крови

Кровьсдается из пальца или из вены. Подготовка: кровь сдается натощак. Перед сдачей анализа избегайте физический нагрузок, стрессов. Время и место забора материала: в течение дня, в клинике.

Биохимический анализ крови

Кровь сдается из вены. Определение биохимических показателей позволяет оценить все обменные процессы, протекающие в организме, а также функцию органов и систем. Подготовка: кровь сдается натощак. Время и место забора материала: до 14 часов, в клинике (электролиты — в будние дни до 09.00).

Глюкозотолерантный тест

Соблюдение правил подготовки к сдаче анализа позволит получить достоверные результаты и правильно оценить работу поджелудочной железы, а следовательно, назначить адекватное лечение. Подготовка: необходимо соблюдать правила подготовки и рекомендации по питанию, данные вашим лечащим врачом. Количество углеводов в пище должно быть не менее 125 г. в день в течение 3-х дней перед проведением теста. Физические нагрузки не допускаются в течение 12 часов перед началом теста и во время его проведения. Время и место забора материала: ежедневно до 12.00, в клинике.

Гормональные исследования

Гормоны — вещества, концентрация которых в крови изменяется циклически и имеет суточные колебания, поэтому анализ должен забираться в строгом соответствии с физиологическими циклами или по рекомендации вашего лечащего врача. Подготовка: кровь сдается натощак. Время и место забора материала: ежедневно до 11.00, в клинике.

Исследование системы гемостаза

Кровь сдается из вены. Подготовка: кровь сдается натощак. Время и место забора материала: в будние дни до 09.00, в клинике.

Определение группы крови

Кровь сдается из вены. Подготовка: кровь сдается натощак. Время и место забора материала: до 14 часов, в клинике.

Определение антител к возбудителям

Кровь сдается из вены. Подготовка: кровь сдается натощак. Время и место забора материала: до 14 часов, в клинике.

Читайте также:  Изменения общем анализе крови при онкологии

Гепатиты (В, С)

Кровь сдается из вены. Подготовка: кровь сдается натощак. Время и место забора материала: до 14 часов, в клинике.

Кровь сдается из вены. Подготовка: кровь сдается натощак. Время и место забора материала: до 14 часов, в клинике.

Экспресс-анализ на ВИЧ

Кровь сдается из вены. Подготовка: кровь сдается натощак. Время и место забора материала: в течение дня, в клинике.

источник

Комплекс исследований, позволяющий оценить активность свободнорадикальных процессов в организме и состояние систем антиоксидантной защиты.

Оценка окислительного стресса, оценка антиоксидантной защиты.

Синонимы английские

Assessment of oxidative stress, evaluation of antioxidant protection.

Высокоэффективная жидкостная хроматография.

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Окислительный (оксидативный) стресс — состояние, при котором в организме слишком много свободных радикалов — молекул без одного электрона.

В нормальных условиях внутриклеточное содержание активных форм кислорода (ROS) поддерживается на низком уровне различными ферментными системами, участвующими в редокс-гомеостазе. Поэтому окислительный стресс можно рассматривать как дисбаланс между прооксидантами и антиоксидантами в организме. В течение последних двух десятилетий окислительный стресс был одной из самых острых проблем среди биологических исследователей во всем мире. Стресс можно определить как процесс измененного биохимического гомеостаза, вызванного психологическими, физиологическими или экологическими причинами (стрессорами). Любое изменение в гомеостазе приводит к увеличению производства свободных радикалов, значительно выше детоксикационной способности местных тканей. Эти избыточные свободные радикалы затем взаимодействуют с другими молекулами внутри клеток и вызывают окислительное повреждение белков, мембран и генов. В процессе этого часто образуется еще больше свободных радикалов, вызывая цепь разрушений. Окислительные повреждения связаны с причиной многих заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, дегенерация нейронов и онкология, а также влияют на процесс старения.

Стресс может запускаться различными стрессорами, например экстремальными условиями окружающей среды, чрезмерными физическими упражнениями или полной иммобилизацией, недоеданием. Внешние факторы, такие как загрязнение, избыточная инсоляция и курение, также вызывают образование свободных радикалов. Стресс может быть острым или хроническим. Стрессор инициирует любой из факторов, играющих решающую роль в поддержании клеточного гомеостаза. Окислительный стресс возникает, когда гомеостатические процессы терпят неудачу, а генерация свободных радикалов намного превышает способность антиоксидантной защиты организма, тем самым способствуя повреждению клеток и тканей.

Окислительный стресс является сложным процессом. Его воздействие на организм зависит от типа окислителя, от места и интенсивности его производства, от состава и активности различных антиоксидантов, а также от способности восстановительных систем.

Термин «ROS» включает в себя все нестабильные (свободные) метаболиты молекулярного кислорода (O2), которые имеют более высокую реакционную способность, чем O2 (например, супероксидный радикал, гидроксильный радикал) и нерадикальные молекулы (например, перекись водорода (H2O2). Эти ROS генерируются как побочный продукт нормального аэробного метаболизма, но их уровень увеличивается при стрессе, что является основной опасностью для здоровья.

До 1-3% легочного поступления кислорода преобразуется в ROS. В условиях нормального метаболизма непрерывное образование свободных радикалов важно для нормальных физиологических функций, таких как генерация АТФ, различные катаболические, анаболические процессы и сопровождающие клеточные окислительно-восстановительные циклы.

Центральная нервная система чрезвычайно чувствительна к повреждению свободных радикалов из-за относительно небольшой общей антиоксидантной способности. ROS, продуцируемые в тканях, могут нанести прямой ущерб макромолекулам, таким как липиды, нуклеиновые кислоты и белки. Полиненасыщенные жирные кислоты являются одной из предпочтительных целей окисления для них. Кислородсодержащие радикалы, в частности радикал супероксидного аниона, гидроксильный радикал (ОН) и алкилпероксильный радикал (OOCR), являются мощными инициаторами перекисного окисления липидов, роль которых хорошо установлена в патогенезе широкого спектра заболевания (например, развитии атеросклероза, прогрессировании фиброза печени).

В результате перекисного окисления липидов в биологических системах накапливаются их конечные продукты, такие как малондиальдегид (MDA), 4-гидрокси-2-ноненол (4-HNE) и F2-изопростанты.

Основания ДНК также очень восприимчивы к окислению ROS, а преобладающим конечным продуктом этого взаимодействия является 8-гидрокси-2-дезоксигуанозин. В результате могут возникнуть мутации и делеции как в ядерной, так и в митохондриальной ДНК. Митохондриальная ДНК особенно подвержена окислительному повреждению из-за ее близости к первому источнику ROS и недостаточной восстановительной способности по сравнению с ядерной ДНК. Эти окислительные модификации приводят к функциональным изменениям в ферментативных и структурных белках, которые могут оказывать существенное физиологическое воздействие. Также хорошо установлена связь между окислительным стрессом и иммунной функцией организма. Механизм иммунной защиты использует повреждающие эффекты окислителей с защитной целью, используя ROS в уничтожении патогенов. В нескольких исследованиях была продемонстрирована взаимозависимость окислительного стресса, иммунной системы и воспаления. Все факторы, ответственные за окислительный стресс, прямо или косвенно участвуют в механизме защиты иммунной системы. Любые изменения, приводящие к иммуносупрессии, могут спровоцировать развитие болезни. Окислительная модификация белков не только изменяет их антигенный профиль, но также усиливает антигенность. Существует несколько примеров аутоиммунных заболеваний, возникающих в результате таких окислительных модификаций, а именно системная красная волчанка, сахарный диабет и диффузная склеродермия. Более того, окислительный стресс представляет дополнительную угрозу для тканей-мишеней, как в случае бета-клеток, продуцирующих инсулин. Окислительный стресс, вызванный неразрешенным и стойким воспалением, может быть основным фактором, влияющим на изменение динамики иммунных реакций. Эти изменения могут создать иммунологический хаос, который может привести к потере архитектурной целостности клеток и тканей, что в конечном итоге приведет к хроническим заболеваниям или онкологии.

Окислительный стресс может запускать развитие аллергии, аутоиммунных или нейродегенеративных заболеваний (например, болезнь Альцгеймера) наряду с измененным ростом клеток, хроническими инфекциями, ангиогенезом и раковыми заболеваниями. Старение является неотъемлемым процессом, характерным для всех живых клеток. Теория окислительного стресса в настоящее время является наиболее приемлемым объяснением старения, которое подтверждает, что увеличение ROS приводит к функциональным изменениям, патологическим состояниям и другим клинически наблюдаемым признакам старения. В нормальных условиях физиологичным является равновесие между уровнем антиоксидантов и клеточными прооксидантами. Окислительный стресс может быть запущен не только стрессорами, но и дефицитом антиоксидантов, приводящим к образованию избыточного количества активного кислорода или азота. Антиоксиданты являются первой линией на пути предотвращения развития стресса. Несколько первичных антиоксидантных ферментов (SOD, каталаза) и несколько пероксидаз катализируют сложный каскад реакций для превращения ROS в более стабильные молекулы, такие как вода и O2. Помимо первичных антиоксидантных ферментов, большое количество вторичных ферментов действуют в тесной связи с малыми молекулярными антиоксидантами с образованием окислительно-восстановительных циклов, которые обеспечивают необходимые кофакторы для первичных антиоксидантных ферментных функций.

Малые молекулярные неферментные антиоксиданты (например, GSH, NADPH, тиоредоксин, витамины E и C и следовые металлы, такие как селен) также действуют как прямые поглотители ROS. Эти ферментативные и неферментные антиоксидантные системы необходимы для поддержания жизни путем поддержания деликатного внутриклеточного редокс-баланса и минимизации нежелательного повреждения клеток, вызванного ROS.

Эндогенные и экзогенные антиоксиданты включают в себя некоторые высокомолекулярные соединения (SOD, GPx, Catalse, альбумин, металлотионеин) и некоторые низкомолекулярные вещества (мочевая кислота, аскорбиновая кислота, липоевая кислота, глутатион, убихинол, токоферол / витамин E, флавоноиды).

Комплексная оценка оксидативного стресса состоит из количественного определения содержания в крови следующих параметров: коэнзим Q10, витамин Е, витамин С, бета-каротин, глутатион, малоновый диальдегид, 8-ОН-дезоксигуанозин. Диагностика метаболических особенностей организма позволит врачу-специалисту скорректировать антиоксидативный статус пациента до появления симптомов заболевания, используя показатели общего антиоксидантного статуса и перекисного окисления липидов для назначения антиоксидативной терапии.

Для чего используется исследование?

  • Для комплексной диагностики оксидативного стресса и степени интоксикации организма;
  • для выявления дефицита антиоксидантов и оценки риска заболеваний, ассоциированных с их недостатком (заболевания сердечно-сосудистой системы, иммунодефициты, доброкачественные и злокачественные опухоли, гормональные нарушения, бесплодие, аутоиммунные заболевания);
  • для выявления дефицита микроэлементов и витаминов, связанных с антиоксидантными системами организма;
  • для выявления генетических форм дефицита ферментов.

Когда назначается исследование?

  • При предраковых заболеваниях;
  • при аутоиммунных заболеваниях (ревматоидный артрит, системная красная волчанка, диффузная склеродермия);
  • при нейродегенеративных заболеваниях;
  • при бесплодии и привычном невынашивании беременности;
  • при хронических инфекциях;
  • при заболеваниях печени;
  • при онкологических заболеваниях;
  • при подозрении на врождённый дефицит ферментов;
  • при заболеваниях сердечно-сосудистой системы.

Отдельно для каждого показателя, входящего в состав комплекса:

источник

Любой активный процесс жизнедеятельности в организме человека, будь то патологический процесс или длительная активная физическая нагрузка, характеризуется высокой интенсивностью окислительных реакций, сопровождающихся выделением атомарного кислорода и свободных кислородсодержащих радикалов и перекисных соединений, обладающих мощным повреждающим действием для клеточных мембран.

Поэтому природой предусмотрена активная антиоксидантная защита, которой обладают белки, как например, лактоферрин или церулоплазмин. При этом если имеются нарушения адаптации иммунной системы к дисбалансу окислительно-восстановительных реакций, происходит так называемый «окислительный стресс», сопровождающийся накоплением токсических соединений кислорода, т.е. свободных радикалов и перекисных соединений, вызывающих токсикоз.

Основными симптомами любого токсикоза являются:

  • частые головные боли и головокружения,
  • повышенная утомляемость и раздражительность,
  • «беспричинные» приступы слабости и снижение зрения,
  • снижение аппетита, металлический привкус во рту, дискомфорт в желудочно-кишечном тракте,
  • изменение температуры тела и потливость.

При возникновении стойких симптомов токсикоза и без квалифицированного медицинского вмешательства достаточно быстро можно ожидать развития или констатацию одного или нескольких патологических состояний:

  • синдрома хронической усталости,
  • аутоиммунных и аллергических состояний,
  • различных видов бронхо-легочных заболеваний,
  • эндокринных нарушений, в особенности щитовидной железы,
  • атеросклеротических изменений сердечно-сосудистой системы даже у лиц молодого возраста,
  • изменения генетического аппарата клеток, обусловливающего развития злокачественных опухолей
  • вторичных иммунодефицитных состояний, характеризующихся частотой заболевания различными инфекциями,
  • бесплодия.

Антиоксидантная система строго индивидуальна для каждого человека, т.к. зависит от генетических факторов, состояния иммунитета, пищевого рациона, возраста, сопутствующих заболеваний и т.д.

Исследование антиоксидантного статуса стало возможным только с середины 90-х годов XX века и поэтому в силу объективных причин этими исследованиями занимаются только профессиональные иммунологи.

Учитывая «бум» БАД (биологически активные добавки) в аптечной сети с декларированными свойствами антиоксидантов, исследование антиоксидантного статуса становится актуальным вдвойне, поскольку с учетом индивидуальных особенностей антиоксидантной системы каждого человека, выбор адекватных средств для ее коррекции можно проводить исключительно на основании результатов оценки показателей антиоксидантного статуса и звеньев иммунитета и выявленной степени изменений (Например, дисбаланс 1-ой степени в коррекции не нуждается, а дисбаланс 3-ей степени без коррекции приводит к быстрому развитию одного из перечисленных патологических синдромов). Только при таком подходе можно избежать развития дисбаланса окислительно-антиокислительных реакций в организме. Это особенно важно для людей молодого возраста, имеющих физические нагрузки и, следовательно, искусственно завышающих количество окислительных реакций в организме. В таких случаях особенно важен контроль за антиоксидантной системой. В качестве биологического материала для исследований иммунного и нтитиоксидантного статуса используется венозная кровь. Исследования проводят не чаще 1 раза в полугодие при отсутствии первичных отклонений и не чаще одного раза в 2-3 месяца при выявленных нарушениях и проводимой коррекции.

источник

В настоящее время высокодозная полихимиотерапия (ВДПХТ) позволяет увеличить продолжительность жизни больных лимфомой Ходжкина (ЛХ). В связи с этим актуальны исследования внутриклеточных процессов, происходящих в клетке, для разработки мероприятий по метаболической коррекции выявленных нарушений и снижения токсического воздействия цитотоксического лечения.

Задачи исследования. Изучить метаболические нарушения в форменных элементах крови больных ЛХ в период реабилитации после ВДПХТ и трансплантации клеток — предшественников гемопоэза.

Материалы и методы. В клетках крови (тромбоциты и нейтрофилы) 24 больных были изучены активность супероксиддисмутазы (СОД), каталазы, глутатион-S-трансферазы (ГТ), глутатион-редуктазы (ГР), глутатион-пероксидазы (ГП), уровень глутатиона и малонового диальдегида (МДА). Больным проводилась ВДПХТ по схеме BEAM с трансплантацией аутологичных клеток-предшественников гемопоэза из костного мозга и/или периферической крови: 18 больных с клинико-гематологической ремиссией и 6 больных с прогрессированием опухолевого процесса. Этапы исследования: перед ВДПХТ и в период реабилитации через 1 и 12 месяцев после лечения. Группу сравнения составили показатели 30 здоровых людей.

Результаты. У всех больных ЛХ перед ВДПХТ изучаемые показатели в форменных элементах крови оказались значительно выше, чем у здоровых людей, что, вероятно, обусловлено разбалансировкой регуляции механизмов антиоксидантной защиты при развитии опухолевого процесса, а также последствиями ранее проводимого химиотерапевтического лечения.

При ретроспективном разделении больных на группы ремиссии и прогрессирования заболевания отмечается значительная разница как в активности основных ферментов первой линии внутриклеточной защиты — СОД и каталазы, так и в системе глутатиона. У больных с ремиссией активность СОД в тромбоцитах была на 31 % ниже, а каталазы на 29 % выше, чем в группе прогрессирования. Следует отметить, что практически у всех больных с исходно высоким уровнем МДА в тромбоцитах лечение оказалось неэффективным (r=0,50; р=0,041). Показатели глутатиона и активности ГР в тромбоцитах оказались выше в группе больных с хорошим лечебным эффектом, тогда как ГТ и ГП активнее у больных с прогрессированием процесса. В нейтрофилах активность СОД и ГП, а также уровень глутатиона в группах ремиссии и прогрессирования отличались незначительно, в то время как активность каталазы и ГР у больных с ремиссией оказались выше на 21% и 46% соответственно. Следует отметить, что уровень МДА в нейтрофилах, в отличие от данного показателя в тромбоцитах, был практически одинаков в группах здоровых людей и больных ЛХ.

Читайте также:  Кровь на анализы при профосмотре

Изучение антиоксидантного статуса и системы глутатиона через 1 месяц после ВДПХТ выявило значительное увеличение активности СОД, каталазы, ГП, ГР, а также уровня токсического МДА, что прежде всего связано с проводимым агрессивным лечением. Под действием химиопрепаратов происходит нерегулируемая активация окислительных процессов с накоплением реактивных форм кислорода в клетке, что приводит к усилению процессов пероксидации фосфолипидов мембраны и накоплению токсичных продуктов окисления. Однако перекисное окисление липидов в биологических мембран при максимальной активации свободно-радикальных реакций плохо устраняется системой СОД-каталаза, поэтому детоксикация в этих структурах осуществляется главным образом ферментами системы глутатиона — метаболическим механизмом защиты клетки от активных форм кислорода и ксенобиотиков.

Результаты нашего исследования выявили разнонаправленность изменений активности ГТ через месяц реабилитации у больных при достижении ремиссии и при неэффективном лечении. Показатель ГТ в тромбоцитах возрастал на 65% (р=0,020) и на 51% (р=0,039) в нейтрофилах по сравнению с исходным у больных, леченных неэффективно, и снижался на 9,5% в тромбоцитах и на 33% в нейтрофилах при эффективном лечении.

Изучаемые показатели оставались выше нормы и через 12 месяцев после проведенного лечения, наиболее выраженные у больных с прогрессированием процесса.

Выводы. У больных ЛХ период реабилитации после ВДПХТ сопровождается глубокими метаболическими изменениями системы антиоксидантной защиты, вызванными негативным действием свободных радикалов, и приводящими к снижению активных функций клеток.

Показана высокая информативность оценки уровня токсического МДА в тромбоцитах как лабораторного теста для прогноза эффективности лечения.

Полученные результаты свидетельствуют о необходимости разработки методов коррекции метаболических нарушений на этапах реабилитации после ВДПХТ.

источник

Дата 08.06.2016
Размер 116.55 Kb.
АНТИОКСИДАНТНЫЙ СТАТУС ОРГАНИЗМА И ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ЕГО ОЦЕНКИ
Орешко Н.А., Киселев П.А.

Институт биоорганической химии НАН Беларуси , г. Минск, Беларусь

Одной из основных причин патологических изменений в человеческом организме, приводящих к преждевременному старению и развитию многих болезней (известно более 100) является избыточное содержание в биологических жидкостях различного типа соединений радикальной природы. Постоянное повышенное содержание в межклеточных и внутриклеточных биологических жидкостях свободных радикалов (СР) создает условия для развития оксидантного стресса, выражающегося с биохимической точки зрения в том, что СР окисляют стенки сосудов, белки, ДНК, липиды. Свободные радикалы способны разрывать связи в молекуле ДНК, повреждать генетический аппарат клеток, регулирующий их рост, что приводит к онкологическим заболеваниям. Липопротеиды низкой плотности после окисления могут откладываться на стенках сосудов, что вызывает развитие атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний. От воздействия свободных радикалов здоровый организм защищает естественная антиоксидантная система, содержащая ферментные и неферментные вещества. Снижение активности естественной антиоксидантной системы человека и, следовательно, возрастание концентрации свободных радикалов в организме связано со многими неблагоприятными факторами: это радиоактивное и ультрафиолетовое облучение, ухудшение экологической обстановки, широкое распространение социальных заболеваний (алкоголизм, курение, наркомания), постоянные стрессы, потребление загрязненной пищи, неконтролируемый прием некоторых лекарственных препаратов.

Поэтому неудивительно, что в последнее время все более серьезное внимание уделяется разработке подходов для оценки антиоксидантного статуса организма и поиску путей при необходимости его направленной коррекции.

При характеристике антиоксидантного статуса организма можно выделить два основных направления. Первое из них связано с прямым анализом содержания и/или активности низкомолекулярных (например, глутатион, мочевая кислота, аскорбиновая кислота и ее формы, токоферолы, полифенолы, каротиноиды, ретинол и др) либо высокомолекулярных (например, ферменты системы глутатиона, супероксиддисмутаза, каталаза, глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, декарбоксилирующая малатдегидрогеназа, изоцитратдегидрогеназа, редокс-чувствительные факторы транскрипции и др.) регуляторов окислительных процессов. Второе основано на оценке общей антиокислительной активности (АОА). Действительно, определение концентрации отдельного соединения, обладающего свойствами антиокислителя, часто более сложно и менее информативно по сравнению с определением общей антиокислительной активности. Это обусловлено сложным составом системы антиоксидантной защиты и различиями в механизмах действия ее компонентов. Для оценки АОА разработано большое количество методов, которые можно распределить по нескольким группам. В самой многочисленной из них представлены методы, основанные на генерировании и регистрации окислительной эффективности активных форм кислорода.

В свою очередь, в этом ряду на сегодня самой используемой методикой интегральной оценки общего антиоксидантного статуса биологических жидкостей является ORAC-assay (the oxygen radical absorbance capacity) — адсорбционная емкость по отношению к кислородным радикалам [1].

Он применяется в нескольких вариантах, отличающихся способами генерирования и регистрации активных форм кислорода. Так, в системе [2] в качестве источника пероксидных радикалов используется 2,2′-азо-бис-(2-амидинопропан) дигидрохлорид, а регистрация сигнала осуществляется путем измерения интенсивности флуоресценции В-фикоэритрина либо флуоресцеина. Второй подход [3] основан на определении антиокислительной активности образцов по их способности связывать гидроксид-радикалы НО . , которые образуются из кислорода при участии комплексов двухвалентного железа с этилендиаминтетрауксусной кислотой. При взаимодействии НО . с терефталевой кислотой образуется флуоресцирующий продукт — 2-гидрокситерефталевая кислота. Антиокислительная эффективность образца определяется из прямо пропорциональной зависимости в логарифмических координатах между количеством добавленного соединения и отношением интенсивностей флуоресценции в отсутствие и в присутствии антиоксиданта. Метод, основанный на поглощении кислородных радикалов (ORAC) достаточно прост и отличается высокой чувствительностью, которая может быть еще повышена при использовании хемилюминесцентных подходов детекции. К его основному недостатку следует отнести относительно узкий динамический диапазон, что обусловлено высокой реакционной способностью RO2. и, особенно, НО . радикала, который способен взаимодействовать практически со всеми органическими соединениями, не выделяя среди них «истинных» антиоксидантов.

Этого недостатка лишены модельные системы, в которых в качестве действующего агента выступает супероксидный радикал – О — . Поскольку супероксидный радикал рассматривается как предшественник многих других АФК, ингибирование процессов с участием О2˙- достаточно адекватно отражает АОА биологических жидкостей и антиоксидантные свойства фармсубстанций. В этом плане можно особо отметитить коммерческую систему фирмы Analytik Jena AG (Германия). Генерирование О2˙ — в этой системе реализуется за счет фотоокисления рибофлавина. Вместе с тем, прямая регистрация супероксидного радикала является сложной задачей. Фирмой Analytik Jena AG для этой цели разработан подход, основанный на регистрации фотосенсибилизированной люминесценции, что резко повысило (до 1000 раз) чувствительность метода и сократило время анализа до нескольких минут. В качестве сенсибилизаторов используется люминол либо люцигенин.

Отличительной чертой второй группы модельных систем для анализа АОА является то, что свободные радикалы в системе не генерируются, а определяется способность антиоксидантов в пробе восстанавливать ион железа Fe 3+ до Fe 2+ . Метод получил название « железо-восстанавливающая активность», сокращенный английский вариант — FRAP . Для его реализации предложено несколько соединений, имеющих в своей структуре ион железа. Наиболее часто восстановление Fe 3+ осуществляется в комплексе трипиридилтриазина Fe (III)(TPTZ)2, приводя к окрашенному в синий цвет комплексу Fe(II)(TPTZ)2. Регистрация процесса проводится по увеличению оптической плотности при длине волны 593 нм [4]. Достаточно широко для оценки восстанавливающей активности используется реакция восстановления феррицианида калия. Г ексаферрицианид калия K3[Fe 3+ (CN)6], в присутствии вещества, обладающего антиокислительными свойствами, восстанавливается до K4[Fe 2+ (CN)6], что приводит к образованию окрашенного в синий цвет соединения с максимумом поглощения на 700 нм [5]. Общая антиоксидантная активность в данном методе – это общая восстановительная способность (активность). Однако способность антиоксидантов связывать свободные радикалы не всегда соответствует их способности восстанавливать железо Fe 3+ до Fe 2+ . Поэтому, данным методом невозможно оценить антиоксидантную активность SH—содержащих соединений (GSH, альбумин, некоторые аминокислоты). Также некоторые антиоксиданты, как например аскорбиновая кислота, не только восстанавливают Fe 3+ до Fe 2+ , но и способны взаимодействовать с Fe 2+ , генерируя дополнительные свободные радикалы, что затрудняет оценку антиоксидантной активности таких соединений.

Нельзя не сказать пару слов об электрохимических методах оценки АОА. Их делят на две группы. В первой из них проводится вольтамперометрическое определение содержания в пробе антиоксидантов, которые могут влиять на протекание окислительно- восстановительных процессов. Метод основан на измерении электрического тока, возникающего при электрохимическом окислении исследуемого вещества (или смеси веществ). Метод наиболее эффективен при наличии в образцах соединений фенольной и полифенольной природы. Предел их обнаружения лежит в интервале 10 –9 ÷10 -12 г, а в некоторых случаях достигает 10 -15 г

Другая группа методов [6–8] основана на непосредственном измерении окислительно-восстановительных потенциалов, поскольку эти параметры в целом коррелируют с АОА. В частности, речь идет об измерении потенциала полуволны окисления на проточном колоночном электроде [6]. Указывается, что электрохимическая активность соединений коррелирует со способностью подавлять перекисное окисление липидов. Тем не менее, электрохимические методы пока не нашли широкого применения при анализе АОА биологических образцов. Во многом это обусловлено большой продолжительностью анализа и трудностями при его автоматизации.

Все большее внимание привлекают к себе модельные системы четвертой группы, основанные на использовании специфических радикалов – иминоксильного стабильного радикала, 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила ( DPPH ) и катион-радикала 2,2′-азинобис(3-этилбензотиазолин 6-сульфоната (АБТС). Обусловлено это тем, что такие системы позволяют не только характеризовать эффективность соединений с антиоксидантными свойствами в отношении высокоактивных АФК, но и оценивать роль вторичных радикалов, которые по современным представлениям могут накапливаться в организме, в т.ч. при приеме лекарств и тех же антиоксидантов, и приводить к нежелательным патологическим процессам.

Разработки на базе иминоксильных радикалов интенсивно велись в Институте химической физики РАН. К сожалению, они не получили такого распространения в клинической практике, которого, несомненно, заслуживают, что во многом связано со сложностью необходимого для их регистрации оборудования (спектрометр электронно-парамагнитного резонанса).

Существенно больше известны системы на основе DPPH- и АБТС-радикалов.

DPPH-радикал, растворенный в метаноле, взаимодействует с образцом антиоксиданта (АН) по схеме:

В результате восстановления радикала DPPH антиоксидантом его оптическая плотность при 514 нм снижается, что контролируется обычными методами спектрофотометрии. Авторы [9] применили оптотермический детектор поглощения, что позволило увеличить чувствительность определений на два порядка и расширить в 16 раз линейный диапазон измерений по сравнению с традиционными способами спектрофотометрии.

Модельная система, основанная на измерении активности антиоксидантов по отношению к катион-радикалу AБTС существует в нескольких модификациях. В пероксидазном методе используется хромогенная система, включающую пероксидазу хрена в качестве биокатализатора и Н2О2 в качестве окислителя. В псевдопероксидазном варианте биохимическая система содержит в качестве катализатора метгемальбумин или гемоглобин. Широко известный коммерчески доступный набор реактивов для определения общей антиоксидантной активности фирмы Randox (Великобритания) реализует метод, где в качестве псевдопероксидазы выступает метмиоглобин. Восстанавливающим агентом во всех случаях является AБTС. Это соединение характеризуется химической стабильностью, низкой токсичностью, хорошей растворимостью в воде. Главным же его достоинством является способность окисляться в ходе пероксидазной или псевдопероксидазной реакции с образованием метастабильного катион-радикала, имеющего высокий коэффициент молярной экстинции на длинах волн, отличных от спектральных характеристик самого AБTС. Считается, что в тест-системе на первом этапе происходит окисление гемопротеида пероксидом водорода с образованием феррильного радикала (ФМБ), в котором железо обладает степенью окисления +4, что делает данное соединение очень реакционноспособным в отношении доноров электронов. В ходе реакции между ФМБ и AБTС из последнего образуется окрашенный катион-радикал (AБTС  +). По мере накопления катион-радикала реакционная смесь приобретает характерную зеленовато-голубую окраску. Появлению характерного окрашивания препятствуют содержащиеся в сыворотке крови ферментные и неферментные антиоксиданты, которые, как предполагается, не влияют на образование ФМБ, но восстанавливают AБTС  + по мере его образования. Скорость процесса накопления AБTС  + обратно пропорциональна активности и содержанию антиоксидантов в пробе. Такие тест-системы нашли применение для определения антиоксидантной активности биологических жидкостей, а также для характеристики антиокислительных свойств фитопрепаратов, экстрактов растительного и животного происхождения, природных и синтетических фармсубстанций, косметических средств, напитков, продуктов питания.

В Беларуси на базе ГНУ «Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси» разработан набор реагентов для определения общей антиоксидантной активности сыворотки крови. Принцип метода мало отличается от используемого в Randox-TEAC. Метод адаптирован к отечественному аппаратно-измерительному комплексу и может применяться в любом учреждении системы клинической лабораторной диагностики Беларуси вплоть до районных больниц.

При всех положительных характеристиках тест-система фирмы Randox и, как следствие, ее отечественный аналог, обладают рядом недостатков, главным из которых является возможность получения некорректных результатов за счет прямого взаимодействия компонентов сыворотки крови с Н2О2 и/или ФМБ, а не с AБTС  +. Кроме того, стоит учитывать возможность перекрывания областей поглощения некоторых компонентов сыворотки и AБTС  + , необходимость использования специального оборудования при автоматизации анализа, а также высокую стоимость набора.

Рисунок 1. Спектр поглощения AБTС •+ в отсутствие (верхняя кривая) и в присутствии антиоксиданта (нижняя кривая)

источник