Внимание! Статья адресована врачам-специалистам

Beglyarov R.O.

Azerbaijan Medical University, Baku

The activity of anti-peroxide protection enzymes

in children with chronic glomerulonephritis

Резюме. Обследовано 288 детей с хроническим гломерулонефритом (ХГН), из которых 104 (36,1%) – с нефротической формой (I группа), 96 (33,3%) – с гематурической формой (II группа), 88 (30,6%) – со смешанной формой (III группа). Средний возраст – 10,63±3,88 года. Стадия ремиссии отмечалась у 45,1% пациентов, обострения – у 54,9%. У детей с различными формами ХГН установлено снижение активности каталазы в плазме крови, которое было особенно выраженным в эритроцитах. Наиболее низкая активность каталазы в плазме отмечалась у пациентов со смешанной формой, в эритроцитах – при гематурической форме. Самая низкая активность глутатионпероксидазы (ГПО) и глутатионредуктазы (ГР) определена в эритроцитах у детей при смешанной форме ХГН. При ремиссии и обострении у детей с различными формами ХГН выявлена наиболее низкая активность каталазы в плазме крови при смешанной форме, в эритроцитах – у детей с гематурической формой заболевания. Выявлена наиболее низкая активность ГПО в эритроцитах – у пациентов со смешанной формой при обоих стадиях заболевания. Сниженная активность фермента ГР в эритроцитах в период ремиссии отмечалась у пациентов с гематурической формой ХГН, а в эритроцитах наиболее низкая активность этого фермента выявлена у детей со смешанной формой.

Ключевые слова: хронический гломерулонефрит, нефротическая форма, гематурическая форма, смешанная форма, каталаза, глутатион-пероксидаза, глутатионредуктаза, ремиссия, обострение.

Медицинские новости. – 2017. – №10. – С. 62–65.

Summary. We examined 288 children with chronic glomerulonephritis (CGN): 104 (36.1%) children with nephrotic form (group I), 96 (33.3%) – with hematuric form (group II), 88 (30.6%) – with mixed form (group III). The average age is 10.63±3.88 years. The stage of remission was observed in 45.1%, exacerbation in 54.9% of patients. Children with various forms of CGN have a decrease in catalase activity in the blood, which was especially pronounced in erythrocytes. The lowest catalase activity in plasma was observed in patients with a mixed form, in erythrocytes – with a hematuric form. The lowest activity of enzymes glutathione peroxidase and glutathione reductase is defined in erythrocytes in children with a mixed form of CGN. In remission and exacerbation in children with various forms of CGN, the lowest catalase activity in blood plasma was observed in mixed form, in erythrocytes – in children with a hematuric form of the disease. The lowest activity of glutathione peroxidase in erythrocytes was revealed in patients with mixed form in both stages of the disease. Reduced activity of the enzyme glutathione reductase in erythrocytes during the remission period was observed in patients with hematuric form of CGN, and in erythrocytes the lowest activity of this enzyme was detected in children with a mixed form.

Keywords: chronic glomerulonephritis, nephrotic form, hematuric form, mixed form, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, remission, exacerbation.

Meditsinskie novosti. – 2017. – N10. – P. 62–65.

Одной из актуальных проблем современной нефрологии и педиатрии, имеющих социальную значимость, является хронический гломерулонефрит (ХГН). Гломерулонефрит занимает особое место среди заболеваний почек у детей. Актуальность этой проблемы определяется сложностью патогенеза, клинических проявлений, склонностью к хроническому воспалению, необходимостью длительного лечения [3, 8]. Увеличение заболеваемости ХГН у детей в настоящее время представляет собой проблему здравоохранения, поскольку это независимый фактор риска развития хронической почечной недостаточности. Отличительным признаком гломерулонефрита является воспаление в клубочках почек, которое обычно проявляется как гематурия и протеинурия [3, 8]. Длительный воспалительный процесс, текущий с периодами ремиссий и обострений, в конечном итоге приводит к склерозу, гиалинозу, запустеванию клубочков почек. В патогенезе и прогрессировании ХГН, кроме иммунных нарушений, которым отводится основная роль, участвуют и неиммунные (выделяют чрезмерное образование свободных радикалов, оказывающих нефротоксическое действие). Проблема свободных радикалов в последнее десятилетие произвела настоящую революцию в понимании многих процессов, происходящих в организме. В настоящее время свободные радикалы рассматриваются как источник многочисленных нарушений, которые приводят к возникновению или утяжелению ряда болезней. В связи с этим оценка ферментативной активности антиперекисной защиты у детей с ХГН имеет особую актуальность.

Цель исследования – изучить активность каталазы, глутатионпероксидазы и глутатионредуктазы в крови у детей с ХГН.

Материалы и методы

В исследование включено 288 детей с ХГН: 186 (64,6%) мальчиков, 102 (35,4%) девочки. Возраст пациентов варьировал от 5 до 16 лет (в среднем – 10,63±3,88 года). Стадия ремиссии отмечалась у 130 (45,1%) пациентов, обострения – у 158 (54,9%). По форме ХГН дети были разделены на 3 группы: I группа – 104 (36,1%) пациента с нефротической формой, II группа – 96 (33,3%) детей с гематурической формой, III группа – 88 (30,6%) лиц со смешанной формой. Контрольную группу составили 30 практически здоровых детей того же возраста (10,7±5,11 года).

Использована классификация гломерулонефрита Г.Н. Сперанского и соавт. (1966), с дополнениями М.С. Игнатовой и Ю.Е. Вельтищева (1989).

У всех обследованных детей был собран анамнез. Учитывались сроки начала заболевания, начальные симптомы почечной патологии и данные о перенесенных болезнях.

Были применены клинические, лабораторные и инструментальные методы исследования (УЗИ). Активность каталазы определяли по образованию перекиси водорода с молибдатом аммония [5]; глутатионпероксидазы (ГПО) – по методу А.Р. Гавриловой [2]; глутатионредуктазы (ГР) – по B.C. Асатиани [1]. Показатели были определены в плазме крови и эритроцитах.

Статистическую обработку результатов осуществляли путем использования стандартных пакетов программы STATISTICA 6.0 (США). Достоверность различий сравниваемых показателей определяли с помощью t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение

Согласно анамнестическим данным, у 81 (28,1%) обследованного имелась наследственная отягощенность по заболеваниям почек, у 107 (37,2%) пациентов отмечались частые ОРВИ, у 96 (33,3%) – хронические инфекционные очаги, у 54 (18,8%) – аллергические заболевания, у 37 (12,8%) – болезни желудочно-кишечного тракта. При обследовании у 132 (45,8%) детей наблюдались отеки, у 120 (41,7%) – повышенное артериальное давление, у 83 (28,8%) – болевой синдром (головные, поясничные боли).

По данным УЗИ, гиперэхогенность паренхимы определялась у 62 (21,5%), уплотнение почечной паренхимы – у 56 (19,4%), истончение паренхимы – у 49 (17,0%), увеличение объема почек – у 58 (20,1%), неровный контур почек – у 50 (17,4%) пациентов.

Результаты определения активности антиперекисных ферментов приведены в таблице 1.

Одним из ключевых антиоксидантных ферментов является каталаза. Внутригрупповой анализ показал, что у детей I группы активность каталазы была снижена на 16,6% в плазме крови и на 25,9% (р<0,05) в эритроцитарной массе в сравнении с контрольными величинами. У пациентов II группы наблюдалось незначительное снижение в плазме крови (на 7,9%) и достоверное – на 40,4% в эритроцитах (р<0,05). У детей III группы активность каталазы в плазме и эритроцитах в среднем была ниже контрольной соответственно на 19,4% и 26,2% (р<0,05).

При межгрупповом анализе выявлено, что более выраженные изменения в эритроцитах имели место при гематурической форме ХГН (см. табл. 1). Сравнительно максимальная активность каталазы в плазме крови определялась у детей с гематурической формой ХГН, минимальная – у пациентов со смешанной формой (III группа). Уровень этого фермента у пациентов III группы был на 3,5% и 12,5% ниже, чем в I и II группах соответственно. В эритроцитах минимальная активность каталазы отмечалась у детей II группы, максимальная – в I группе. Так, активность фермента при гематурической форме была ниже, чем при нефротической и смешанной форме на 19,6% и 19,3% соответственно.

Таблица 1. Активность антиперекисных ферментов у детей с разными формами ХГН

Примечание: здесь и в табл. 2 * – достоверность различий показателей в сравнении с таковыми в группе контроля, р<0,05.

ГПО, так же как и каталаза, относится к ведущим антиоксидантным ферментам. Согласно внутригрупповому анализу разница в активности ГПО в эритроцитах у детей I и контрольной группы составила 44,5% (р<0,05), у пациентов II группы – 32,1% (р<0,05), в III группе – 44,9% (р<0,05). По результатам межгруппового анализа, минимальный показатель активности ГПО в эритроцитах отмечался у пациентов III группы, который практически не отличался от показателя в I группе и был ниже такового во II группе на 18,9%.

При анализе активности ГР в эритроцитах было установлено, что у детей I группы активность фермента в сравнении с показателем в контрольной группе снижена на 49,1% (р<0,05). Сравнительный анализ не выявил различий в активности ГР при всех формах ХГН.

Изучение каталазы в период ремиссии и обострения показало, что ее активность в плазме крови у пациентов во всех трех группах значительно не отличалась, но в эритроцитах была ниже в период обострения (табл. 2).

Таблица 2. Активность каталазы у детей с различными степенями активности форм ХГН

При нефротической форме активность каталазы при обострении ХГН была снижена на 11,3%, при гематурической и смешанной формах – на 13,8% и 11,9% соответственно. Следовательно, активность каталазы более заметно снижалась в эритроцитах, хотя различия были недостоверными.

Результаты исследования активности ГПО и ГР в эритроцитах у пациентов в стадии ремиссии и обострения представлены в таблице 3.

Таблица 3. Активность ГПО и ГР в эритроцитах у детей с ХГН с различными степенями активности

Примечание: * – достоверность различий показателей с разными стадиями заболевания, р<0,05–0,01.

Активность ГПО в эритроцитах у пациентов с нефротической формой ХГН при обострении снижалась, разница была достоверной и составила 21,9% (р<0,05). При гематурической и смешанной формах эритроцитарная активность фермента также была ниже у детей в стадии обострения, но это различие не было значимым.

Анализ активности ГР в активной фазе показал еще большее ее снижение у пациентов обследованных групп с различными формами ХГН. Значения этого показателя в эритроцитах во всех группах между собой существенно не различались. Активность фермента в эритроцитах у пациентов II и III групп при ремиссии и обострении также значимо не различалась, но у пациентов с нефротической формой ХГН выявлялась более выраженная разница, которая составила 16,8%.

Таким образом, при изучении активности каталазы, ГПО и ГР в крови у детей с различными формами ХГН установлено снижение их уровня, которое было особенно выраженным в эритроцитах. Наиболее низкая активность каталазы в плазме отмечалась у пациентов со смешанной формой, в эритроцитах – при гематурической форме, самая низкая активность ферментов ГПО и ГР в эритроцитах – при смешанной форме ХГН.

Сравнительное исследование активности ферментов при ремиссии и обострении у детей с различными формами ХГН выявило наиболее низкую активность каталазы в плазме крови при смешанной форме, а в эритроцитах – у детей с гематурической формой заболевания. Определение активности ГПО выявило наиболее низкую ее активность в эритроцитах у детей со смешанной формой при обоих стадиях заболевания. Сниженная активность фермента ГР в эритроцитах в период ремиссии отмечалась у пациентов с гематурической формой ХГН, наиболее низкий уровень этого фермента выявлен у детей со смешанной формой заболевания.

Следовательно, выраженные изменения в отношении активности антиоксидантных ферментов имели место у пациентов с гематурической и смешанной формами ХГН. Полученные результаты подтверждают, что при нефротической форме ХГН у детей прогноз наиболее благоприятный [3].

Выявленное в нашем исследовании снижение активности антиперекисных ферментов свидетельствует о снижении антиоксидантной защиты у детей с ХГН. У здоровых детей антиоксидантные энзимы поддерживают свободнорадикальное окисление на безопасном уровне, они восстанавливают кислород до менее активных форм и разрывают цепи на этапах образования кислородных радикалов, пероксидных радикалов и гидропероксидов [4, 11]. Низкий уровень антиоксидантных ферментов, снижение их активности у детей с различными формами ХГН приводят к срыву защитных механизмов и как результат – к усилению свободнорадикального процесса, который интенсивно увеличивается и способствует развитию необратимых повреждений клеточных мембран. Ферменты каталаза, ГПО катализируют реакции, в результате которых свободные радикалы и перекиси превращаются в неактивные соединения [4, 11]. Каталаза – это гемосодержащий фермент, который разрушает перекись водорода без участия акцепторов кислорода, а донором электронов служит сама перекись водорода. Фермент находится, в основном, там, где вырабатывается наибольшее количество перекиси водорода – в цитоплазме клеток, пероксисомах, митохондриях и эндоплазматическом ретикулуме. Каталаза присутствует практически во всех тканях организма, однако наибольшая активность выявлена в эритроцитах, печени и почках. Она выполняет двойную функцию – каталазную и пероксидазную, что отличает ее от других ферментов. Каталазная активность проявляется при высоких концентрациях перекиси водорода в клетке, пероксидазная – при низких концентрациях [7].

В эксперименте установлено, что активность ГПО в организме определяет динамику патологических процессов. При снижении активности данного фермента нарушается защита клеток и повышается риск возникновения заболеваний. Глутатионредуктаза – фермент класса оксидоредуктаз и часто рассматривается в ассоциации с глутатионпероксидазой, их совместное действие включено в механизмы защиты организма от перекиси водорода и органических перекисей [9, 10, 12].

Следует отметить, что до сих пор в литературе дискутируется вопрос о причинно-следственных связях в изменениях интенсивности свободнорадикальных процессов в динамике развития заболеваний. Исследования, проведенные в последние годы, показали, что изменения интенсивности свободнорадикального окисления сопровождают заболевания самого разного генеза, что подтверждает тезис об общебиологическом характере свободнорадикального повреждения клеток.

Исходя из полученных данных видно, что определение антиоксидантных параметров следует проводить и в плазме, и в эритроцитах. По-видимому, уровень ферментов в плазме выражает изменения, которые происходят в клетке, но не в эритроцитах. Наши данные согласуются с результатами В.И. Кулинского и соавт. [6], которые предполагают, что в крови функционируют не одна, а две разные системы глутатиона – в эритроцитах и в плазме крови, и о возможности независимого регулирования компонентов, следовательно, о высокой пластичности систем глутатиона.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о сниженной активности антиперекисных ферментов и слабой антиоксидатной защите у детей с различными формами ХГН. Изменение активности ферментов свидетельствует о нарушении внутриклеточного редокс-потенциала.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Асатиани В.С. Ферментные методы анализа. – М., 1969. – 740 с.

2. Гаврилова А.Р., Хмара Н.Ф. // Лабораторное дело. – 1986. – №12. – С.21–24.

3. Игнатова М.С. // Нефрология и диализ. – 2011. – Т.13, №2. – С.66–75.

4. Калинина Е.В., Чернов Н.Н., Новичкова М.Д. // Успехи биологической химии. – 2014. – Т.54. – С.299–348.

5. Королюк М.А., Иванова Л.И., Майорова И.Г. // Лабораторное дело. – 1988. – №1. – С.16–17.

6. Кулинский В.И., Леонова З.А., Колесниченко Л.С. и др. // Биомедицинская химия. – 2007. – Т.53, вып.1. – С.91–98.

7. Луцкий М.А., Куксова Т.В., Смелянец М.А., Лушникова Ю.П. // Успехи современного естествознания. – 2014. – №12–1. – С.20–23.

8. Лучанинова В.Н. Актуальные вопросы детской нефрологии. – Владивосток, 2012. – 196 с.

9. Bhabak K.P., Mugesh G. // Acc. Chem. Res. – 2010. – Vol.43. – P.1408–1419.

10. Deponte M. // Biochim. Biophys. Acta. – 2013. – Vol.1830. – P.3217–3266.

11. Morgan B., Ezerina D., Amoako T., et al. // Nat. Chem. Biol. – 2013. – Vol.9. – P.119–112.

12. Mugesh G. // Curr. Chem. Biol. – 2013. – Vol.7. – P.47–56.

Медицинские новости. – 2017. – №10. – С. 62-65.

Внимание! Статья адресована врачам-специалистам. Перепечатка данной статьи или её фрагментов в Интернете без гиперссылки на первоисточник рассматривается как нарушение авторских прав.