Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

В стратегии развития медицинской науки в нашей стране на период до 2025 года одной из главных задач, стоящих перед российским здравоохранением, стало «развитие системы мер по снижению рисков для здоровья населения и формирования здорового образа жизни у граждан Российской Федерации». Помимо развития основных направлений, сформированных в данном представлении, большое внимание уделяется и «стимулированию сознательной, целенаправленной работы самого человека по восстановлению и развитию жизненных ресурсов, по принятию на себя ответственности за собственное здоровье, чтобы здоровый образ жизни стал естественной потребностью» [1].

С каждым годом все большее значение приобретает проблема детского и подросткового ожирения. Среди обменных нарушений оно возглавляет ведущие позиции, приводя к развитию серьезных осложнений в будущем [2].

Нарушение баланса между потребляемыми и расходуемыми калориями может определять начало формирования и дальнейшего развития избыточного веса и ожирения. Нерациональное питание, большие объемы пищи, повышенное содержание в ней вредных жиров и углеводов, а также низкое содержание полезных и необходимых витаминов, микро- и макроэлементов приводят к усугублению состояния [3, 4, 5].

Детское и подростковое ожирение из года в год остается одной из наиболее значимых проблем системы здравоохранения. По оценкам Международной ассоциации по изучению ожирения, до 200 млн детей школьного возраста имеют избыточный вес либо ожирение, из них 40–50 млн классифицируются как страдающие ожирением [6]. Глобальная эпидемия ожирения продолжает неуклонно прогрессировать, затрагивая в настоящее время более 2 млрд человек. Снижение числа людей, у которых есть ожирение или избыточный вес, как во взрослом, так и в детском возрасте, представляется актуальной задачей современной медицины, поскольку ожирение является серьезным заболеванием во всем мире, которое требует новых подходов и признанного международного консенсуса в его лечении. Установлено, что люди, которые в детском и подростковом возрасте имели проблемы с весом, в 5 раз чаще страдали ожирением во взрослом возрасте [6]. Несомненно, огромное внимание надо уделять решению возникающих проблем, связанных с избыточной массой тела и ожирением, уже в детском и пубертатном периоде.

На сегодняшний день во всем мире широко изучаются патофизиологические и патогенетические механизмы формирования ожирения. Некоторыми авторами отмечается, что при ожирении в организме может развиться окислительный стресс [7, 8]. Одной из причин его интенсификации способно стать ограничение эффективности функционирования антиоксидантной системы защиты организма, которая в нормальном состоянии позволяет поддерживать в организме баланс. Вследствие интенсификации окислительного стресса может происходить увеличение пула токсических веществ, которые способны приводить к серьезным изменениям в структуре клеток, а в дальнейшем и изменять их функциональную активность [9]. Очень часто при ожирении люди страдают и другими заболеваниями – нарушениями липидного обмена, повышением артериального давления, инсулинорезистентностью, гипо- или гиперинсулинемией, заболеваниями печени, желчного пузыря и т.д. Тенденции современной медицины отражают преобладание индивидуального подхода к каждому пациенту, что позволяет не только своевременно обнаружить проблему, но и быстро определить тактику лечения. Но при этом все еще мало исследованы характер развития окислительного стресса при ожирении и участие системы антиоксидантной защиты в его формировании.

В связи с этим целью работы явилось определение уровня антиоксидантов в крови подростков с идиопатическим ожирением.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования явились 113 подростков в возрасте 14–17 лет. Подростки были поделены на 2 группы по половому признаку. В свою очередь эти группы были поделены на подгруппы. Девушки (n=57): контрольная группа (n=33), группа с идиопатическим ожирением (n=24). Юноши (n=56): контрольная группа (n=29), группа с идиопатическим ожирением (n=27). Набор в группы производился в течение 2020–2023 гг. на базе клиники ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека». Измерялись различные клинико-анамнестические показатели, оценивался уровень гликемии натощак (ммоль/л). Для диагностики экзогенно-конституционального ожирения определяли показатель SDS (standard deviation score – стандартнoе отклонение) индекса массы тела (ИМТ) с помощью программы ВОЗ Antro Plus, 2009. Диагноз идиопатического ожирения устанавливался при SDS ИМТ – более +2,0 [10]. Критерии включения в группу пациентов с ожирением: исключение на начало обследования или за 1 месяц до него острых или обострения хронических заболеваний, постоянное проживание подростка на данной территории, подписание родителями или законными представителями, а также подростками старше 15 лет информированного согласия о включении в исследование. Критерии исключения из группы пациентов: задержка физического развития, дефицит массы тела, генетические и симптоматические формы ожирения, прием лекарственных средств, потенциально оказывающих влияние на массу тела и оцениваемые биохимические характеристики. Контрольные группы составили практически здоровые подростки.

Определение активности СОД проводили по методике Misra (1972) [11]. Метод основан на способности СОД тормозить реакцию аутоокисления адреналина при рН = 10,2. Реакцию в пробах, содержащих гемолизат эритроцитов, начинали добавлением адреналина. Измерение активности СОД проводили на спектрофлюорофотометре Shimadzu (RF-1501, Япония) при l=320 нм. За условную единицу активности фермента принимали такое количество СОД, которое требовалось для ингибирования скорости аутоокисления адреналина на 50%. Активность СОД выражали в усл. ед.

Определение концентрации a-токоферола и ретинола проводили по методике Черняускене (1984) [12]. Этот метод предусматривает удаление веществ, препятствующих определению, путем омыления проб в присутствии больших количеств аскорбиновой кислоты, и экстракцию неомыляющихся липидов гексаном с последующим флуориметрическим определением содержания a-токоферола и ретинола. В качестве внешнего стандарта использовались: D,L, a-токоферол фирмы «Serva» и all-trans-retinol фирмы «Sigma».

При этом a-токоферол обладает интенсивной флюоресценцией с максимумом возбуждения при l=294 нм и испускания при l=330 нм; ретинол – при l=335 нм и l=460 нм. Измерения проводили на флюорате 02 АБФФ-Т (Россия). Содержание l токоферола и ретинола выражали в мкмоль/л.

Определение концентрации восстановленного и окисленного глутатиона флуорометрическим методом проводили по методике Hissin (1976) [13]. Суть метода заключается в способности GSH специфично реагировать с ортофталевым альдегидом при рH=8,0, с образованием флуоресцентного продукта, который может быть активирован при l=350 нм с пиком эмиссии при l=420 нм. Определение GSSG проводили аналогично с ортофталевым альдегидом, но в более щелочной среде (рН=12,0). Кроме того, для предотвращения окисления GSH в GSSG в пробы был добавлен N-этилмалеимид. Условия регистрации флуоресценции были идентичны. Измерения проводились на спектрофлюорофотометре Shimadzu (RF-1501, Япония) при lеx=350 нм и lеm=420 нм. Концентрацию GSH и GSSG выражали в мкмоль/л.

Для определения близости к нормальному закону распределения количественных признаков использовали визуально-графический метод и критерий согласия Колмогорова–Смирнова с поправкой Лиллиефорса и Шапиро–Уилка. Вследствие правильности распределения данных оценку различий количественных показателей между исследуемыми группами проводили с использованием критерия Стьюдента, выбранный критический уровень значимости принимался менее или равным 0,05. Для комплексного статистического анализа и обработки данных использовали программу Statistica 6.1 (StatSoft Inc., США) (правообладатель лицензии – ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»).

Результаты исследования и их обсуждение

В результате проведенного исследования были установлены статистически значимые различия в содержании показателей антиоксидантного статуса как в группе девушек с ожирением, так и в группе юношей с ожирением по сравнению со значениями контрольной группы (табл. 1).

Таблица 1

Параметры антиоксидантного статуса в крови у подростков при идиопатическом ожирении

Примечание: p – статистически значимые различия.

В крови у подростков нами были обнаружены достоверно значимые различия в концентрации ретинола и уровне окисленного глутатиона в обеих половых группах. Так, у девушек с ожирением обнаруживалось статистически значимое увеличение (в 1,6 раза) концентрации ретинола (р<0,0001) в плазме крови по сравнению с девушками из группы контроля. А у мальчиков с ожирением отмечалось достоверное повышение концентрации ретинола (в 1,7 раза) (р=0,0002). Ретинол является одним из основных звеньев системы антиоксидантной защиты клетки, поскольку он дает весомый пул в общую антиокислительную активность крови. Возможно, повышение содержания витамина А в плазме крови у подростков с ожирением может быть связано с типом питания. Поскольку ретинол не вырабатывается в организме, а всегда поступает извне, то можно предположить, что избыточное питание приводит к накоплению ретинола в организме. Одним из лабильных параметров, на который можно воздействовать коррекцией образа жизни или следованием лечебному режиму, является пищевой рацион. Соответственно, усилия медицинских и научных работников нацелены на изучение и коррекцию питания не только в подростковом, но и во взрослом возрасте. Нарушение пищевого поведения приводит к значительному уменьшению поступления в организм разнообразных биологических антиоксидантов, в том числе витаминов и минеральных веществ. Витамин А является жирорастворимым важным питательным веществом, полученным из растительных и животных источников, который играет роль в росте, зрении и обмене веществ. Витамин А циркулирует в основном в виде ретинола, связанного с ретинол-связывающим белком 4 (RBP4), доставляется в ткани и превращается в ретиноевую кислоту, которая является лигандом для нескольких ядерных рецепторов. В последние годы аспекты метаболизма витамина А находятся под пристальным вниманием в отношении развития заболеваний обмена веществ и образа жизни, включая сердечно-сосудистые заболевания, сахарный диабет 2-го типа, а также избыточный вес и ожирение у людей. В исследовании Ю.А.Васюк показано, что оценка ретинолсвязывающих белков может использоваться для определения массы висцерального белка в исследованиях питания, связанных со здоровьем. Они являются белками-носителями, которые связывают ретинол. Авторы доказали, что повышенный уровень RBР4 имеет достоверную прямую связь с индексом массы тела [14].

В ходе проведения исследования установлено, что у большинства исследуемых подростков с идиопатическим ожирением снижено содержание в крови GSH при увеличении его окисленной формы, что может говорить об антиоксидантном действии глутатиона и его участии в деятельности GPO. Концентрация GSSG была достоверно выше (в 1,2 раза) в группе девушек с ожирением (р=0,003) и в 1,1 раза выше в группе юношей (р=0,003) по сравнению со значениями группы контроля. При физиологически нормальном состоянии здоровья уровень окисленного глутатиона в организме поддерживается на более низком уровне, чем для GSH [15]. Соответственно, увеличение содержания окисленной формы глутатиона в крови у подростков с ожирением может свидетельствовать о напряжении антиоксидантной защиты и возможном развитии окислительного стресса.

Одновременное увеличение в 1,2 раза концентрации α-токоферола в крови юношей с ожирением по сравнению с уровнем контрольной группы (р=0,018) может свидетельствовать о большей активации физиологической антиоксидантной системы (ФАС) наряду с достоверным снижением в группе мальчиков-подростков с ожирением активности супероксиддисмутазы (р=0,011). ФАС содержит биологически активные антиоксиданты, сдерживающие окисление на первой ступени образования свободных радикалов (витамин Е) или активных форм кислорода (СОД). Блокирование от радикалов осуществляется цепочкой «глутатион — аскорбиновая кислота — витамин Е», которая переносит электроны от пиридиннуклеотидов к свободным радикалам. Вследствие этого поддерживается постоянный очень низкий уровень свободнорадикальных состояний липидов и биологических полимеров в клетке. Способность α-токоферола поддерживать целостность клеточной мембраны путем подавления свободных радикалов хорошо известна, в течение этого процесса он превращается в токоферильный радикал, и его необходимо восстанавливать для восстановления антиоксидантной способности. При исполнении своей антиоксидантной функции витамин Е окисляется, и восстановление токоферильного радикала осуществляется с помощью таких антиоксидантов, как аскорбиновая кислота и витамин А. Данные антиоксиданты неразрывно связаны друг с другом, образуя единый комплекс антиоксидантной защиты. Одна из главных ролей в защите клетки от окислительного стресса принадлежит глутатиону и жирорастворимым витаминам.

Заключение

При изучении параметров антиоксидантного статуса в крови подростков с ожирением было выявлено, что у всех подростков с ожирением наблюдается повышение в крови концентрации витамина А и витамина Е при одновременном снижении активности супероксиддисмутазы. Увеличенный расход антиоксидантного фермента у подростков с ожирением обосновывается его активной ролью в угнетении процессов перекисного окисления липидов. Доказано, что самым производительным биоантиоксидантом является витамин Е, а аскорбиновая кислота и витамин А принимают участие в реакциях по его восстановлению. Кроме того, ретинол и аскорбиновая кислота могут играть роль независимых антиоксидантов, а также аскорбат принимает активное участие в поддержании постоянного уровня восстановленной формы глутатиона. Полученные нами данные показывают, что у подростков при идиопатическом ожирении происходит нарушение баланса в антиоксидантной системе защиты, что подтверждается высокими концентрациями в крови ретинола и окисленного глутатиона, а также снижением активности СОД.

Несомненно, важным этапом формирования основы будущего здоровья является подростковый период. Плохие привычки, которые формируются на данном временном отрезке развития, могут стать причиной увеличения вероятности развития хронических болезней в будущем, а это также может повлечь ухудшение общего состояния здоровья. Данные in vivo и in vitro свидетельствуют о том, что витамины-антиоксиданты могут быть ключевыми факторами в лечении и профилактике ожирения и связанных с ним расстройств. Представляется перспективным определять взаимосвязь между уровнями антиоксидантов в крови и маркерами риска ожирения у подростков с избыточным весом и ожирением.