Ukr.Biochem.J. 2014; Том 86, №3, травень-червень, c. 114-124
doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj86.03.114
Антиоксидантний статус і редокс-потенціал глутатіону еритроцитів у пацієнтів із гострим коронарним синдромом
І. В. Буко1, Л. З. Полонецький1, О. Г. Мрочек1, А. Г. Мойсейонок2
1Республіканський науково-практичний центр «Кардіологія », Мінськ, Білорусь;
e-mail: buko_iv@rambler.ru;
2Науково-практичний центр НАН Білорусі з продовольства, Мінськ
Досліджено і порівняно показники окислювального стресу, системного запалення, метаболізму і редокс-статусу глутатіону (GSH) у пацієнтів, що перенесли інфаркт міокарда з підвищенням сегмента ST на електрокардіограмі (ІМпST), і пацієнтів із нестабільною стенокардією (НС). У першій групі осіб виявлено підвищення вмісту мієлопероксидази і зниження активності супероксиддисмутази, помірне збільшення вмісту інтерлейкіну 6 в умовах збереження антиоксидантного потенціалу в плазмі крові. За НС виявляються порушення про-/антиоксидантної рівноваги і системна запальна реакція. Встановлено збільшення концентрації GSH (загального GSH) в еритроцитах за ІМпST та зменшення їх в осіб з НС. При цьому зареєстровано істотний зсув редокс-потенціалу еритроцитів у бік закислення і збільшення (на противагу від пацієнтів з ІМпST) активності глутатіонпероксидази. Розглянуто механізми реалізації про- і антиоксидантних функцій еритроцитів за гострого коронарного синдрому. Підкреслено роль редокс-потенціалу GSH еритроцитів у забезпеченні закислення внутрішньосудинного середовища для S-глутатіонілірування та оптимізації редокс-сигналювання в клітинах-мішенях.
Ключові слова: інтерлейкіни, гострий коронарний синдром, мієлопероксидаза, окислювальний стрес, рівень і редокс-потенціал глутатіону еритроцитів
Посилання:
- Jones DP. Radical-free biology of oxidative stress. Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2008;295(4):C849–C868. PubMed, PubMedCentral
- Martinovich GG, Cherenkevich SN. The redox processes in cells. Mn.: BSU, 2008. 159 p.
- Hansen JM, Go YM, Jones DP. Nuclear and mitochondrial compartmentation of oxidative stress and redox signaling. Annu Rev Pharmacol Toxicol. 2006;46(1):215-34. Review. PubMed, CrossRef
- Go YM, Jones DP. Redox compartmentalization in eukaryotic cells. Biochim Biophys Acta. 2008 Nov;1780(11):1273-90. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Lushchak V.I. Glutathione homeostasis and functions: potential targets for medical interventions. J Amino Acids. 2012:2012:1-26. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Jones DP. Redox potential of GSH/GSSG couple: assay and biological significance. Methods Enzymol. 2002;348:93-112. PubMed, CrossRef
- Harris C, Hansen JM. Oxidative stress, thiols, and redox profiles. Methods Mol Biol. 2012;889:325-46. PubMed, CrossRef
- Kulinsky VI, Kolesnichenko LS. Glutathione system. I. Synthesis, transport, glutathione transferases, glutathione peroxidases. Biomed Khim. 2009 May-Jun;55(3):255-277. PubMed
- Kulinsky VI, Kolesnichenko LS. Glutathione system. II. Other enzymes, thiol-disulphide metabolism, inflammation and immunity, functions. Biomed Khim. 2009 Jul-Aug;55(4):365–379. Russian. PubMed
- Ashfaq S, Abramson JL, Jones DP, Rhodes SD, Weintraub WS, Hooper WC, Vaccarino V, Alexander RW, Harrison DG, Quyyumi AA. Endothelial function and aminothiol biomarkers of oxidative stress in healthy adults. Hypertension. 2008 Jul;52(1):80-5. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Moussa S. A. Oxidative stress in diabetes mellitus. Rom. J. Biophys. 2008;18(3):225–236.
- Morris CR, Suh JH, Hagar W, Larkin S, Bland DA, Steinberg MH, Vichinsky EP, Shigenaga M, Ames B, Kuypers FA, Klings ES. Erythrocyte glutamine depletion, altered redox environment, and pulmonary hypertension in sickle cell disease. Blood. 2008 Jan 1;111(1):402-10. Epub 2007 Sep 11. PubMed, PubMedCentral
- Jones DP, Liang Y. Measuring the poise of thiol/disulfide couples in vivo. Free Radic Biol Med. 2009 Nov 15;47(10):1329-38. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Minetti M, Malorni W. Redox control of red blood cell biology: the red blood cell as a target and source of prooxidant species. Antioxid Redox Signal. 2006 Jul-Aug;8(7-8):1165-9. Review. PubMed, CrossRef
- Matteucci E, Giampietro O. Thiol signalling network with an eye to diabetes. Molecules. 2010 Dec 6;15(12):8890-903. Review. PubMed, CrossRef
- Go YM, Jones DP. Cysteine/cystine redox signaling in cardiovascular disease. Free Radic Biol Med. 2011 Feb 15;50(4):495-509. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem. 1972 Jun;18(6):499-502. PubMed
- Gorudko IV, Cherkalina OS, Sokolov AV, Pulina MO, Zakharova ET, Vasil’ev VB, Cherenkevich SN, Panasenko OM. New approaches to the measurement of the concentration and peroxidase activity of myeloperoxidase in human blood plasma. Bioorg Khim. 2009 Sep-Oct;35(5):629-39. Russian. PubMed
- Timoshenko AV, Cherenkevich SN, Gabius HJ. Viscum album agglutinin-induced aggregation of blood cells and the lectin effects on neutrophil function. Biomed Pharmacother. 1995;49(3):153-8. PubMed, CrossRef
- Korobeynikova EN. Modification of the determination of lipid peroxidation products in a reaction with thiobarbituric acid. Lab. Delo. 1989;(7):8-10. PubMed
- Ragino YuI, Dushkin MI. A simple method of studying oxidation resistance of heparin- precipitated blood serum beta-lipoproteins. Klin Labor Diagnostika. 1998;(3):6-9.
- Chevari S., Andyal T., Shtrenger Ya. Determination of the antioxidant properties of the blood and their diagnostic significance in the elderly. Lab Delo. 1991;(10):9-13. PubMed
- Gavrilova AR, Khmara NF. Determination of glutathione peroxidase activity in erythrocytes in saturated concentrations of the substrate. Lab Delo. 1986;(12):721-4. Russian. PubMed
- Beutler E. Effect of flavin compounds on glutathione reductase activity: in vivo and in vitro studies. J Clin Invest. 1969 Oct;48(10):1957-66. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Koroliuk MA, Ivanova LI, Mayorova IG, Tokarev VE. A method of determining catalase activity. Lab Delo. 1988;(1):16-9. Russian. PubMed
- Promyslov MSh, Demchuk ML. A modified method of determination of the total serum antioxidant activity. Vopr Med Khim. 1990 Jul-Aug;36(4):90-2. PubMed
- Akerboom TP, Sies H. Assay of glutathione, glutathione disulfide, and glutathione mixed disulfides in biological samples. Methods Enzymol. 1981;77:373-82. PubMed, CrossRef
- Schafer FQ, Buettner GR. Redox environment of the cell as viewed through the redox state of the glutathione disulfide/glutathione couple. Free Radic Biol Med. 2001 Jun 1;30(11):1191-212. Review. PubMed, CrossRef
- Halafyan A. A. STATISTICA 7. Statistics Data Analysis. Moscaw. “Binom-Press”, 2007. 512 p.
- Menshchikova E. B., Zenkov N. K., Lankin V. Z. et al. Oxidative stress. Pathological states and diseases. Novosibirsk: ARTA, 2008. 284 p.
- Monaco C, Mathur A, Martin JF. What causes acute coronary syndromes? Applying Koch’s postulates. Atherosclerosis. 2005 Mar;179(1):1-15. Review. PubMed, CrossRef
- García-Pinilla JM, Gálvez J, Cabrera-Bueno F, Jiménez-Navarro M, Gómez-Doblas JJ, Galisteo M, Camuesco D, de Teresa Galván C, Espinosa-Caliani S, Zarzuelo A, de Teresa-Galván E. Baseline glutathione peroxidase activity affects prognosis after acute coronary syndromes. Tex Heart Inst J. 2008;35(3):262-7. PubMed, PubMedCentral
- Iqbal MP, Ishaq M, Mehboobali N. Increased levels of erythrocyte glutathione in acute myocardial infarction: an antioxidant defence. J Pak Med Assoc. 2004 May;54(5):254-258. PubMed
- Shinde S, Kumar P, Patil N. Decreased levels of erythrocyte glutathione in patients with myocardial infarction. Internet J Altern. Med. 2005; 2:1. CrossRef
- Usal A, Acartürk E, Yüregir GT, Unlükurt I, Demirci C, Kurt HI, Birand A. Decreased glutathione levels in acute myocardial infarction. Jpn Heart J. 1996 Mar;37(2):177-82. PubMed, CrossRef
- Kharb S. Low blood glutathione levels in acute myocardial infarction. Indian J Med Sci. 2003 Aug;57(8):335-7. PubMed
- Palanisamy P, Yagneswara RY, Jawahar F, Ganesan S. Oxidative Stress and Cardiac Biomarkers in Patients with Acute Myocardial Infarction. Eur J Sci Res. 2009;27(2):275-285.
- De Chiara B, Mafrici A, Campolo J, Famoso G, Sedda V, Parolini M, Cighetti G, Lualdi A, Fiorentini C, Parodi O. Low plasma glutathione levels after reperfused acute myocardial infarction are associated with late cardiac events. Coron Artery Dis. 2007 Mar;18(2):77-82. PubMed, CrossRef
- Pietruszyński R, Markuszewski L, Masiarek K, Makowski M, Retelewska W, Watala C. Role of preprocedural glutathione concentrations in the prediction of major adverse cardiac events in patients with acute coronary syndrome treated with percutaneous coronary intervention. Pol Arch Med Wewn. 2013;123(5):228-37. PubMed
- Sapira V, Craiu E, Adumitresi C. Glutathione peroxidase activity affects prognosis in non-st segment elevation acute coronary sindrom. Fiziologia-Physiology. 2009;19(3):16 p.
- Blankenberg S, Rupprecht HJ, Bickel C, Torzewski M, Hafner G, Tiret L, Smieja M, Cambien F, Meyer J, Lackner KJ; AtheroGene Investigators. Glutathione peroxidase 1 activity and cardiovascular events in patients with coronary artery disease. N Engl J Med. 2003 Oct 23;349(17):1605-13. PubMed
- Delmastro M. M., Piganelli J. D. Oxidative Stress and Redox Modulation Potential in Type 1 Diabetes. Clin Dev Immunol. 2011;2001:1-15. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Gunaldi M, Helvaci A, Zorlu M, Kiskac M, Ekmen N, Yilmaz G. Alteration in serum levels of selenium and glutathione peroxidase in acute myocardial infarction. Oxid. Antioxid Med. Sci. 2012;1(3):175–178. CrossRef
- Pyrochkin A.V., Moyseenok A.G. The effectiveness of the combined application of functionally related vitamins and selenium for the correction of endothelial dysfunction and the elasticity of the arteries in patients with coronary heart disease and myocardial infarction. Meditsinskie Novosti. 2009;182(14):77-81.
- Forgione MA, Cap A, Liao R, Moldovan NI, Eberhardt RT, Lim CC, Jones J, Goldschmidt-Clermont PJ, Loscalzo J. Heterozygous cellular glutathione peroxidase deficiency in the mouse: abnormalities in vascular and cardiac function and structure. Circulation. 2002 Aug 27;106(9):1154-8. PubMed, CrossRef
- Tsantes AE, Bonovas S, Travlou A, Sitaras NM. Redox imbalance, macrocytosis, and RBC homeostasis. Antioxid Redox Signal. 2006 Jul-Aug;8(7-8):1205-16. Review. PubMed, CrossRef
- Noh JY, Lim KM, Bae ON, Chung SM, Lee SW, Joo KM, Lee SD, Chung JH. Procoagulant and prothrombotic activation of human erythrocytes by phosphatidic acid. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2010 Aug;299(2):H347-55. PubMed, CrossRef
- Pastore A, Piemonte F. S-Glutathionylation signaling in cell biology: progress and prospects. Eur J Pharm Sci. 2012 Aug 15;46(5):279-92. Review. PubMed, CrossRef
- Xiong Y, Uys JD, Tew KD, Townsend DM. S-glutathionylation: from molecular mechanisms to health outcomes. Antioxid Redox Signal. 2011 Jul 1;15(1):233-70. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Eiserich JP, Baldus S, Brennan ML, Ma W, Zhang C, Tousson A, Castro L, Lusis AJ, Nauseef WM, White CR, Freeman BA. Myeloperoxidase, a leukocyte-derived vascular NO oxidase. Science. 2002 Jun 28;296(5577):2391-4. PubMed, CrossRef
- Petina G. V. Effect of thiol-disulfide system, oxidative modification of proteins on the neutrophil function under oxidative stress. Avt. diss. … kand. med. nauk. 2009. 24 p.
- Elewa H., Zalat ZA, Oriquat G, Rifaat R, El-Hadidy W, Yacoub S. Low-dose captopril and antioxidant combination as adjunct therapy in type-2 diabetic patients with coronary artery disease: A preliminary study. J. Diabetology. 2011 October;3(4):1-10.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.