Antioxidační systém těla

Zvýšená aktivita oxidace volných radikálů je považována za nespecifický proces charakteristický pro patogenezi různých onemocnění doprovázených nedostatkem antioxidantů. Jako bioregulátory schopné zvyšovat obranyschopnost organismu jsou antioxidanty důležitými články ve vícestupňovém systému regulace a koordinace různých funkcí organismu. Struktura a funkce enzymů podílejících se na regulaci oxidačního stresu může být významně ovlivněna genetickými polymorfismy. Dosud zůstává role genů kódujících aktivitu antioxidačních enzymů v patogenezi mnoha onemocnění neprozkoumaná, což je předmětem velkého zájmu výzkumníků z různých oborů. Článek přináší přehled a analýzu dat z moderní vědecké literatury o studiu role složek antioxidační ochrany v regulaci metabolických procesů, jejich genetických determinant a shrnuje údaje o moderních metodách stanovení některých antioxidantů. Při psaní recenze byla použita databáze vědecké elektronické knihovny eLibrary, klíčová slova – oxidační stres, oxidace volnými radikály, antioxidační ochrana, antioxidanty, antioxidační enzymy, enzymové geny, antioxidačně-responzivní prvek, metody výzkumu; filtry – roky vydání 2012–2022; publikace s plným textem; publikace dostupné k prohlížení; a také anglickojazyčná databáze lékařských a biologických publikací vytvořená Národním centrem biotechnologických informací (NCBI), klíčová slova – oxidace volnými radikály, antioxidační ochrana, antioxidanty, antioxidační enzymy, enzymové geny, oxidační stres, metabolismus, metody.

Klíčová slova

O autorech

Vědecké centrum pro zdraví rodiny a problémy lidské reprodukce
Rusko

Olga Andrejevna Nikitina, PhD

664003, Irkutsk, ul. Timiryazeva, 16

Vědecké centrum pro zdraví rodiny a problémy lidské reprodukce
Rusko

Marina Aleksandrovna Darenskaya, doktorka biologických věd

664003, Irkutsk, ul. Timiryazeva, 16

Vědecké centrum pro zdraví rodiny a problémy lidské reprodukce
Rusko

Natalia Viktorovna Semenova, doktorka biologických věd

664003, Irkutsk, ul. Timiryazeva, 16

Vědecké centrum pro zdraví rodiny a problémy lidské reprodukce
Rusko

Ljubov Iljinična Kolesnikovová, MUDr

664003, Irkutsk, ul. Timiryazeva, 16

Reference

1. Sobakar M.S., Shikh E.V. Antioxidační terapie a metabolické přístupy k léčbě kardiovaskulárních onemocnění. Biomedicína. 2010;(3):10–21.

2. Gábitová D.M., Ryžiková V.O., Ryžiková M.A. Antioxidační obranný systém těla. Hlava. chem. a. 2006;13(2):94–96.

3. Chanchaeva E.A., Aizman R.I., Gerasev A.D. Moderní chápání antioxidačního systému lidského těla. Ekologický. člověk. 2013;(7):50–58.

4. Kosacheva K.A. Model fyziologického systému biosyntézy vitamínů a vitamínů podobných látek v těle zdravého člověka. Int. student. vědecký vestn. 2017;(3):78.

5. Zabolotneva A.A., Shatova O.P., Mikin I.E., Bril D.V., Rumyantsev S.A. Regulační úloha a potenciální antikarcinogenní vlastnosti některých aktivních forem vitamínů a látek podobných vitamínům. Otázka. výživa. 2022;91(1):53–64. doi: 10.33029/0042-8833-2022-911-53-64

6. Zotova L.V., Kovalenko E.N., Gromova E.V., Labzina L.Ya. Vitamíny. Role v metabolismu: učebnice. příspěvek. Saransk: Nakladatelství Mordov. Univerzita, 2018. 65 s.

7. Sargsyan V.A., Kodentsová V.M., Bessonov V.V., Kochetková A.A. Vitamínové a antioxidační vlastnosti tokoferolů: charakteristika molekulárních mechanismů účinku. Otázka. výživa. 2018;87(3):5–11. doi: 10/24411/0042-88332018-10025

8. Shimizu R., Yagi M., Kikuchi A. Potlačení tvorby singletového kyslíku senzibilizovaného riboflavinem kyselinou l-askorbovou, 3-O-ethyl-l-askorbovou kyselinou a Troloxem. J. Photochem. Photobiol. B. 2019;191:116–122. doi: 10.1016/j.jphotobiol.2018.12.012

9. Khripach L.V., Mikhailova R.I., Zhurkov V.S., Knyazeva T.D., Alekseeva A.V., Savostikova O.N., Koganova Z.I., Vodyakova M.A., Salikhova D.I., Malyugina A.V. Biochemické markery poškození těla při orálním podávání jednostěnných uhlíkových nanotrubiček potkanům v kombinaci s antioxidačním lékem “Aevit”. Hygiena a sanitace. 2018;97(11):1122–1126. doi: 10.18821/00169900-2018-97-11-1122-6

10. Kolesnikova L.I., Darenskaya M.A., Kolesnikov S.I. Oxidace volných radikálů: pohled patofyziologa. Býk. sib. med. 2017;16(4):16–29. doi: 10.20538/1682-0363-2017-4-16-29

11. Sabanov V.I., Dzhioev I.G., Lolaeva A.T. Aktivita peroxidace lipidů, antioxidační ochrana a stav myokardu u experimentální hyper- a hypotyreózy. Int. a. adj. a základy. výzkum 2017;(6–2):241–244.

12. Lutsky M.A., Kuksova T.V., Smelyanets M.A., Lushnikova Yu.P. Činnost endogenního antioxidačního obranného systému během života organismu. Moderní úspěchy. přírodní vědy 2014;12–1:20–23.

13. Bezruchko N.V., Rubtsov G.K., Ganyaeva N.B., Kozlová G.A., Sadovniková D.G. Kataláza biologických prostředí lidského těla a její klinický a biochemický význam při hodnocení endotoxikózy. Vestn. TSPU. 2012;(7):94–98.

14. Lysenko V.I. Oxidační stres jako nespecifický faktor v patogenezi orgánového poškození (přehled literatury a vlastní výzkumy). Med. naléhavé. státy. 2020;16(1):24–35. doi: 10.22141/22240586.16.1.2020.196926

15. Kolesniková L.I., Bairova T.A., Pervushina O.A. Geny enzymů antioxidačního systému. Vestn. RAMS. 2013;68(12):83–88. doi: 10.15690/ vramn.v68i12.865

16. Leonov D.V., Ustinov E.M., Derevyannaya V.O., Kislitsky V.M., Samsonova S.K., Alatortseva M.E., Markelova A.N., Vysotskaya V.V., Churikova T.S., Trofimkina Yu.V., … Borodin E. Genetický polymorfismus. Význam. Výzkumné metody. Amor. med. a. 2017;(2):62–67. doi: 10.22448/AMJ.2017.2.62-67

17. Kochergin I.A., Shpilyukova Yu.A., Lysogorskaya E.V., Abramycheva N.Yu., Zakharova M.N., Illarioshkin S.N. Vliv mutací v genech SOD1 a C9ORF72 na autofagické procesy v lymfomonocytech u amyotrofické laterální sklerózy. Býk. experimentální. biol. a med. 2019;167(5):612–615.

18. Erdman V.V., Nasibullin T.R., Tuktarova I.A., Timasheva Ya.R., Danilko K.V., Viktorova T.V., Mustafina O.E. Studium asociací polymorfních markerů genů SOD1, SOD2 a SOD3 s dlouhověkostí. Genetika. 2020;56(12):1435–1443. doi: 10.31857/S0016675820120061

19. Knizhnikova E.V., Evseeva G.P., Nagovitsyna E.B., Suprun S.V., Rakitskaya E.V., Lebedko O.A. Polymorfismus genu antioxidačního enzymu (SOD1 G7958A) u dětí s chronickými nespecifickými plicními chorobami. Ros. vestn. perinatol. a pediatrie. 2021;66(4):288–289.

20. Komar A.A., Shunkina D.A., Wulf M.A., Wu H.K., Todosenko N.M., Zatolokin P.A., Kiriyenkova E.V., Gazatova N.D., Litvinova L.S. Změny exprese genu SOD1 v játrech v patogenezi NAFLD u obezity. Med. imunol. 2021;23(4):761-766. doi: 10.15789/1563-0625-HSG2282

21. Gafiyatullina G.Sh., Karantysh G.V., Fomenko M.P., Mendzheritsky A.M. Vliv pinealonu na úroveň exprese genů SOD1, GPX4, GPX6 a GSR v mozku potkanů ​​s diabetes mellitus. Biologie je věda. 2018;(4–1):33.

22. Mukhammadieva G.F., Karimov D.O., Bakirov A.B., Valova Ya.V., Ziatdinova M.M., Repina E.F., Timasheva G.V., Yakubova T.G. Změny v expresi genu SOD1 v krysích játrech při vystavení toxickým látkám. Med. práce a ekologie člověk. 2020; (3): 108–113. doi: 10.24412/24113794-2020-10314

23. Karantysh G.V., Fomenko M.P., Mendzheritsky A.M., Gafiyatullina G.Sh., Ryzhak G.A. Vliv peptidových bioregulátorů na procesy volných radikálů a úroveň exprese genů SOD1, GPX4 a GSR v hippocampu potkanů ​​v modelu diabetes mellitus. Vestn. nový med. technol. 2021;28(1):50–54. doi: 10.24412/1609-21632021-1-50-54

24. Jemen Ch.P., Kravchenko I.E., Aibatova G.I., Rizvanov A.A. Polymorfismus genů antioxidačního systému u pacientů s erysipelem a jejich role při rozvoji onemocnění. Geny a buňky. 2015;10(4):118–122.

25. Bisultanova Z.I., Atsaeva M.M., Dzhambetova P.M. Role polymorfních variant genů SOD2, GSTT1, GSTM1 a GSTP1 při vzniku karcinomu prsu u žen čečenské populace. Vestn. Samara. Univerzita. Přírodní věda ser. 2016;(12):85–91.

26. Guseva O.E., Lebedko O.A., Kuzněcovová M.S., Nagovitsyna E.B. Vlastnosti polymorfismu ALA16VAL genu superoxiddismutázy-2 (SOD2) u dětí s bronchopulmonální dysplazií. Ros. vestn. perinatol. a pediatrie. 2017;62(4):203.

27. Yang YM, Xie XR, Jin AL Genetické polymorfismy v extracelulární superoxiddismutáze Leu-53Leu, Arg213Gly a Ala40Thr a náchylnost k diabetes mellitus 2. typu. Genet. Mol. Res. 2016;15(4). doi: 10.4238/gmr15048418

28. Laddha NC, Dwivedi M., Gani AR, Shajil EM, Begum R. Účast izoenzymů superoxiddismutázy a jejich genetických variant v progresi a vyšší náchylnosti k vitiligu. Volný radikál. Biol. Med. 2013;65:1110–1125. doi: 10.1016/j. freeradbiomed.2013.08.189

29. Kryachok I.A., Amdiev A.A., Titorenko I.B., Khranovskaya N.N., Svergun N.N., Kadnikova T.V., Aleksik E.M., Novosad O.I., Martynchik A.V., Filonenko K.S., … Skripets T.V. Polymorfismus genu glutathion-S-transferázy (GST) jako faktor predikce průběhu a účinnosti terapie u pacientů s Hodgkinovým lymfomem. Hematol. Transfusiol. Východní. Evropa. 2016;2(4):410–417.

30. Kurashova N.A., Belyaeva E.V., Ershova O.A., Ievleva K.D., Dashiev B.G., Bairova T.A., Kolesnikova L.I. Asociace polymorfních markerů genu GSTP1 s mužskou neplodností. Urologie. 2019;(2):50–54. doi: 10.18565/urologie.2019.2.50-54

31. Ershova O.A., Bairova T.A. Prevalence polymorfismu –262C/T genu katalázy (RS1001179) u Rusů a Burjatů východní Sibiře s esenciální arteriální hypertenzí. Býk. Východní Sibiř vědecký centrum sibiřské pobočky Ruské akademie lékařských věd. 2015;(3):70–73.

32. Tretyakova Yu.I., Shchekotova A.P., Bulatova I.A., Krivtsov A.V. Vliv oxidačního stresu a polymorfismu genu katalázy CAT-262G/A na závažnost ulcerózní kolitidy. Terapie. 2019;5(3):93–98. doi: 10.18565/terapie.2019.3.93-98

33. Trofimov V.A., Vlasov A.P., Adamchik R.V., Kondyurova E.V., Prytkov V.A. Polymorfismus genů antioxidačních enzymů u chronické parodontitidy. Pojďme si lhát. problémy věda a obraz. 2014;(6):1076.

34. Vnukov V.V., Panina S.B., Milyutina N.P., Krolevets I.V., Zbrodin M.A. Studium vztahu mezi polymorfismy genů antioxidačních enzymů a jejich aktivitou u posttraumatické osteoartrózy kolenního kloubu. Býk. experimentální. biol. a med. 2016;161(1):88–91.

35. Kolesniková L.I., Bairova T.A., Pervushina O.A. Etnogenetické markery antioxidačního systému (přehled literatury). Býk. Východní Sibiř vědecký centrum sibiřské pobočky Ruské akademie lékařských věd. 2013;(4):166–171.

36. Pervushina O.A., Bairova T.A., Kolesniková L.I. Polymorfismus ALA16VAL genu superoxiddismutázy-2 (SOD2) u kavkazských adolescentů s esenciální arteriální hypertenzí žijících ve východní Sibiři. Býk. Východní Sibiř vědecký centrum sibiřské pobočky Ruské akademie lékařských věd. 2014;(6):111–114.

37. Sambyalova A.Yu., Bairova T.A., Belyaeva E.V., Ershova O.A., Sargaeva D.S., Kolesnikov S.I. Polymorfismus genů CYP2C9, CYP4F2, VKORC1 v burjatské populaci. Genetika. 2020;56(12):1427–1434. doi: 10.31857/S0016675820120127

38. Bairova T.A., Ershova O.A., Kolesnikov S.I., Kolesnikova L.I. Prevalence polymorfismu Q192R genu paraoxonázy-1 v různých etnických skupinách východní Sibiře. jakutský. med. a. 2020; (3): 72–76. doi: 10.25789/YMJ.2020.71.19

39. Semenova N.V., Madaeva I.M., Darenskaya M.A., Kolesniková L.I. Procesy peroxidace lipidů a antioxidační obranný systém u žen v menopauze v závislosti na etnicitě. Ekologický. člověk. 2019;(6):30–38. doi: 10.33396/1728-0869-2019-6-30-38

40. Kolesniková L.I., Bairova T.A., Pervushina O.A., Grebenkina L.A. Asociace polymorfismu (192) Q>R genu paraoxonázy s lipidovým profilem a složkami peroxidace lipidů a antioxidační obranou v populacích Rusů a Burjatů východní Sibiře. Genetika. 2015;51(2):236– 241. doi: 10.7868/S0016675815020095

41. Kolesnikova L.I., Kolesnikov S.I., Darenskaya M.A., Grebenkina L.A., Semenova N.V., Osipova E.V., Gnusina S.V., Bardymova T.A. Predispoziční geny u pacientů s diabetes mellitus 1. typu různých etnických skupin a indikátory stavu lipidů. Býk. experimentální. biol. a med. 2015;160(8):249–251.

42. Menshchikova E.B., Zenkov N.K., Kozhin P.M., Chechushkov A.V., Pavlov V.S., Romakh L.P., Khrapova M.V., Serykh A.E., Gritsyk O.B., Kandalintseva N.V. Vliv nových ve vodě rozpustných fenolických antioxidantů na aktivitu enzymů řízených Nrf2, glutathionový systém a translokaci Nrf2 do jádra. Sib. vědecký med. a. 2020;40(6):58–69. doi: 10.15372/SSMJ20200606

43. Martinovič G.G., Martinovič I.V., Vcherashnyaya A.V., Zenkov N.K., Menshchikova E.B., Cherenkevich S.N. Chemosenzibilizace nádorových buněk fenolickými antioxidanty: role transkripčního faktoru NRF2. Biofyzika. 2020;65(6):1081–1092. doi: 10.31857/S000630292006006X

44. Khrapov S.E., Kozhin P.M., Khrapova M.V., Serykh A.E., Romakh L.P., Pavlov V.S., Chechushkov A.V., Kholshin S.V., Zenkov N.K., Menshchikova E.B. Zvýšení exprese autofagie a genů signální dráhy závislých na NRF2 novými monofenolickými antioxidanty je závislé na struktuře. Sib. vědecký med. a. 2021;41(3):25–31. doi: 10.18699/SSMJ20210303

45. Zenkov N.K., Kolpakov A.R., Menshchikova E.B. Redox-senzitivní systém Keap1/Nrf2/ARE jako farmakologický cíl v kardiovaskulární patologii. Sib. vědecký med. a. 2015;35(5):5–25.

46. ​​​​Pavlov V.S., Serykh A.E., Romakh L.P., Kovner A.V., Kozhin P.M., Chechushkov A.V., Khrapova M.V., Kandalintseva N.V., Martinovich G.G., Zenkov N.K., Menshchikova E.B. Onkolytická aktivita nového syntetického monofenolického antioxidantu. Základní aspekty kompenzačně-adaptivních procesů: sběr. tr. IX Všeruský vědecký a praktický Conf., Novosibirsk, 22.–24. září 2020. Novosibirsk: SB RAS, 2020. 111–112.

47. Gulcin I. Antioxidanty a antioxidační metody: aktualizovaný přehled. Oblouk. Toxicol. 2020;94(3):651–715. doi: 10.1007/s00204-020-02689-3

48. Kabanov A.V. Metody stanovení thiol-disulfidové rovnováhy a koncentrace glutathionu v biologických tekutinách. Med.: teorie a praxe. 2019; 4(S):237.

49. Solecka-Witulska BA, Weise C., Kannicht C. Metoda založená na hmotnostní spektrometrii pro detekci a identifikaci volných thiolových skupin v proteinech. Metody Mol. Biol. 2019;1934:179–189. doi: 10.1007/978-14939-9055-9_12

50. Duysak T., Afzal AR, Jung CH Stanovení vazby glutathionu na proteiny fluorescenční spektroskopií. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2021;11;557:329–333. doi: 10.1016/j.bbrc.2021.04.016

51. Kalyniukova A., Studenyak Y., Cziáky Z., Jekő J., Balogh J. Stanovení L-glutathionu bodovým testem a spektrofotometrickými metodami založenými na jeho interakci s fenazinem. Anální. Metody. 2021;2;13(34):3779–3784. doi: 10.1039/d1ay00581b

52. Natyaganova L.V., Gavrilova O.A., Kolesniková L.R. Hodnocení systému peroxidace lipidů – antioxidační ochrana u dětí s esenciální arteriální hypertenzí pomocí spektrofotometrických a chemiluminiscenčních metod. Býk. Východní Sibiř vědecký centrum sibiřské pobočky Ruské akademie lékařských věd. 2014;(5):56–59.

53. Kolenchukova O.A., Gvozdev I.I., Biryukova E.N., Sutormin O.S., Stepanova L.V., Smirnova S.V. Bioluminiscenční a chemiluminiscenční slinné markery pro hodnocení úrovně výkonnosti sportovců. Ros. imunol. a. 2019;22(2-2):804–806. doi: 10.31857/S102872210006692-6

54. Teselkin Yu.O., Babenkova I.V., Osipov A.N. Modifikovaná chemiluminiscenční metoda pro stanovení antioxidační kapacity biologických tekutin a tkání. Biofyzika. 2019;64(5):883–892. doi: 10.1134/S0006302919050077

55. Petrova S.N., Maksimova I.A. Stanovení tokoferolů v sójové okaře vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií. Tech. a technologie. jídlo pr-v. 2020;50(2):194–203. doi: 10.21603/2074-9414-2020-2-194-203

56. Yashin A.Ya. Stanovení katechinů ve vzorcích zeleného čaje pomocí HPLC s amperometrickým detektorem. Analytics. 2020;10(3):204–211. doi: 10.22184/2227572X.2020.10.3.204.211

57. Zhao H., Zhang Y., Xue X., Dai K., Zheng W., Ma C., Zhu J., Liu Y., Zhang F. Analýza devíti antioxidantů v rostlinných olejích pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie. Se Pu. 2020;38(7):841–846. [v čínštině]. doi: 10.3724/SP.J.1123.2019.11023

58. Pannakal TS, Eilstein J., Prasad A., Ekhar P., Shetty S., Peng Z., Bordier E., Boudah S., Paillat L., Marrot L., … Roy N. Komplexní charakterizace přirozeně se vyskytujících Antioxidanty z větviček moruše (Morus alba) pomocí on-line vysokoúčinné kapalinové chromatografie spojené s chemickou detekcí a hmotnostní spektrometrií s vysokým rozlišením. Phytochem. Anální. 2022;33(1):105–114. doi: 10.1002/pca.3072

59. Khodos M.Ya., Kazakov Ya.E., Vidreich M.B., Braynina Kh.Z. Sledování oxidačního stresu v biologických objektech. Vestn. Ural. med. akad. věda. 2017;14(3):262–274. doi: 10.22138/2500-09182017-14-3-262-274

60. Aronbaev D.M., Musaeva S.A., Aronbaev S.D., Shertaeva A.A. Elektrochemické metody a přístroje pro stanovení antioxidantů. Mladý vědec. 2017;(3):16–24.