Введение

Всеобщая диспансеризация населения, проводимая в нашей стране, предусматривает внесение изменений в порядок оказания медицинской помощи, повышение эффективности работы лечебно-диагностических учреждений, прежде всего, первичного звена. Если человек здоров, возникает необходимость оценить уровень его здоровья и наметить мероприятия по его сохранению. Для определения времени и причины утраты здоровья человеком врач должен иметь четкие нормативные показатели (стандарты) здоровья, которые характеризуются количественно и доступны в использовании. Это своего рода биомаркеры различных состояний здоровья человека (физического, психологического, функционального) на всех уровнях его структурной организации (от организменного до молекулярного) [1—4]. Такими биомаркерами являются хемилюминесцентные показатели, характеризующие активность антиоксидантов в слюне как критерия адаптационных возможностей организма. В настоящее время большое внимание уделяется исследованию влияния свободных радикалов на организм человека, которые оказывают обширное цитотоксическое воздействие, разрушая генетический аппарат клетки. При этом нарушается синтез белка и повреждается биологическая мембрана клетки [5—7]. Под влиянием стресса происходит изменение внутриклеточных метаболических процессов, которые отражаются на составе биологических жидкостей, в частности слюны. Таким образом, особенности белкового состава слюны могут являться индикаторами воздействия стрессоров на весь организм в целом [8, 9].

Важнейшим звеном адаптационной перестройки организма является уровень его функциональных возможностей. Иммунная система — одна из гомеостатических структур организма, участвует во всех адаптационных реакциях. На сегодняшний день доказано, что функциональная активность лимфоцитов обусловлена их метаболизмом [10]. Изучая биолюминесцентные особенности метаболизма лимфоцитов крови, можно определить основные биохимические маркеры адаптационных реакций организма. Выбор ферментного статуса лимфоцитов как индикатора тканевых нарушений основывается на многих клинико-экспериментальных исследованиях, в которых убедительно показано, что лимфоциты, будучи мигрирующими клетками, способны отражать изменения во всех клеточных популяциях организма [11, 12]. Рядом исследователей установлено, что лимфоциты могут служить показательным объектом исследования активности ферментов, принимающих участие в процессах биоэнергетики. Активность окислительно-восстановительных ферментов цикла Кребса, локализующихся в митохондриях, обусловливает состояние энергетики клетки [13—16].

Цель исследования — определить взаимосвязи хемилюминесцентных и биолюминесцентных маркеров слюны и крови с показателями, характеризующими конституциональные особенности физического здоровья девушек.

Материал и методы

Для проведения исследования отобрана группа студентов 2-го и 3-го курсов ФГБОУ ВО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России в возрасте от 17 до 20 лет, женского пола (n=154). Обследуемыми лицами подписано информированное добровольное согласие. Исследование проведено согласно этическим нормам Хельсинкской декларации 2000 г.

Всем девушкам проведено антропометрическое обследование по методике В.В. Бунака [17]. Измеряли длину и массу тела, ширину плеч, таза, окружность талии и бедер. Используя полученные данные, по формуле J. Tanner [18] рассчитали индекс полового диморфизма (ИПД), по градациям значений которого определили морфотип телосложения обследуемых (гинекоморфный, мезоморфный, андроморфный) и инверсию пола.

Исследуемый материал — лимфоциты крови и слюна. Забор крови и слюны осуществлен в лаборатории отделения общей врачебной практики ФГБОУ ВО «КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Минздрава России сертифицированным лаборантом. Выделение лимфоцитов производили центрифугированием в градиенте плотности фиколл-верографин (r=1,077 г/см³) при 1500 об/мин в течение 5 мин. Затем суспензию лимфоцитов дважды промывали физиологическим раствором и подсчитывали количество клеток с помощью камеры Горяева. При контроле морфологического состава лейкоцитарных взвесей определяли чистоту выхода лимфоцитов, которая составляла не менее 97%.

Слюну центрифугировали в течение 5 мин при 1500 об/мин. В измерениях использовали надосадочную жидкость. Активность антиоксидантов в слюне оценивали по методу H₂O₂-люминол-зависимой хемилюминесценции (ХЛ) [14]. ХЛ исследование проводили с использованием планшетного люминометра TriStarLB 941 («Berthold GmbH & Co.», Германия) по следующей методике: 200 мкл слюны; 25 мкл люминола; 25 мкл 3% H₂O₂. Измерение ХЛ проходило в течение 5 мин, в ходе его получали график динамики свечения проб. Исследование проводили при комнатной температуре. Выделяли следующие параметры свечения: I₀ — начальное свечение до добавления H₂O₂; I_max — максимальное свечение после добавления H₂O₂; A — амплитуда свечения, которую получали вычитанием I_max от среднего значения свечения; S — светосумма (S), которую оценивали по площади фигуры под графиком; t_max — время наступления максимальной интенсивности свечения; U — скорость снижения вспышки за 60 с, находили по величине тангенса по формуле:

,

где, I (60 с) — уровень свечения через 60 с после добавления H₂O₂.

Определение активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови проводили биолюминесцентным методом [13, 15]. Определяли активность следующих ферментов: Г6ФДГ (глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназа), Г3ФДГ (глицерол-фосфат-дегидрогеназа), НАД-ЛДГ (НАД-зависимая лактатдегидрогеназа) и НАДН-ЛДГ (НАДН-зависимая лактатдегидрогеназа), НАД-ИЦДГ (НАД-зависимая изоцитратдегидрогеназа) и НАДФ-ИЦДГ (НАДФ-зависимая изоцитратдегидрогеназа). Активность дегидрогеназ в лимфоцитах крови выражали в ферментативных единицах (1 E=1 мкмоль/мин) на 10⁴ клеток.

Статистический анализ данных производили в программе Statistica 10. Статистическую значимость различий среди связанных групп оценивали по непараметрическому критерию Вилкоксона, несвязанных групп — по критерию Манна—Уитни. Обработку данных проводили с помощью подсчета медианы (Me) и интерквартильного разброса (C₂₅—C₇₅) перцентилей. Для исследования силы взаимосвязей между показателями проведена корреляция по методу Спирмена.

Результаты и обсуждение

Обследованы 154 студентки. Данные антропометрического обследования показали, что длина их тела составила 165 (152; 191) см; масса тела — 56,3 (45; 122) кг; окружность талии — 67 (60,5; 101) см; окружность бедер — 93 (68,5; 125) см; ширина плеч — 33,8 (24,2; 46,8) см; ширина таза — 26,2 (21,2; 31,6) см.

На основании данных антропометрии рассчитан ИПД (по формуле J. Tanner) и определена принадлежность обследуемых девушек к морфотипам телосложения. Так, 28,5% студенток являются представителями гинекоморфного, 55,8% — мезоморфного и 15,7% — андроморфного морфотипа, т.е. 15,7% обследуемых молодых женщин имеют инверсию пола.

Определены хемилюминесцентные параметры слюны, характеризующие антиоксидантную активность, и биолюминесцентные маркеры, определяющие ферментативную активность лимфоцитов крови, у обследуемых разных морфотипов телосложения. Образование первичных радикалов осуществляется при участии определенных ферментных систем. Несбалансированное усиление потока свободнорадикальных частиц в организме способствует развитию различных поражений, что может привести к повреждению и гибели клеток [4, 5].

В результате ХЛ исследования слюны установлено статистически значимое повышение активности антиоксидантных радикалов у девушек мезоморфного морфотипа телосложения, о чем свидетельствует статистически значимое увеличение интенсивности (рис. 1, а), амплитуды (рис. 1, б), светосуммы (рис. 1, в) и скорости снижения кривой ХЛ реакции (рис. 1, г). У представительниц андроморфного морфотипа все исследуемые показатели антиоксидантной активности имеют низкие значения по сравнению с показателями у девушек с другими морфотипами телосложения.

Рис. 1. Показатели хемилюминесцентной активности, отражающей антиоксидантный статус слюны у представительниц юношеского возраста.

а — интенсивность; б — амплитуда; в — светосумма; г — скорость снижения реакции.

Наиболее информативными показателями внутриклеточного метаболизма являются оксидоредуктазы. Основными переносчиками электронов в клетке служат пиридиновые нуклеотиды, а отсюда активное участие оксидоредуктаз в биоэнергетических процессах. Кроме того, оксидоредуктазы, участвуя в направленной координации сопряженных метаболических потоков, в значительной степени обусловливают адаптивные изменения внутриклеточного обмена веществ [12, 13, 15]. При определении биолюминесцентных показателей обнаружено повышение активности Г6ФДГ в лимфоцитах крови у обследуемых девушек мезоморфного и андроморфного морфотипов телосложения (рис. 2, а). Г6ФДГ — фермент, находящийся в цитоплазме и являющийся ключевым ферментом углеводного обмена [13]. Повышение уровня Г6ФДГ может свидетельствовать об интенсификации окислительных реакций пентозофосфатного цикла и соответственно выработке соответствующих метаболитов для макромолекулярного синтеза (в частности, гликогена, пентоз и др. в клетках и тканях) [15].

Рис. 2. Активность ферментов в лимфоцитах крови у представительниц юношеского возраста.

а — уровень активности Г6ФДГ; б — уровень активности Г3ФДГ; в — уровень активности НАД-ЛДГ; г — уровень активности НАД-ИЦДГ.

При этом активность Г3ФДГ в лимфоцитах крови у девушек мезоморфного и андроморфного морфотипов телосложения снижена по сравнению с таковой у представительниц гинекоморфного морфотипа (рис. 2, б). Г3ФДГ находится в цитоплазме, фермент занимает центральное положение в реакциях липидного обмена, активно участвует в катаболизме липидов и жирных кислот. Известно, что скорость биосинтеза жирных кислот во многом определяется скоростью образования триглицеридов и фосфолипидов. Отмечено, что при незначительном количестве глицерол-3-фосфата на фоне снижения глюкозы не происходит ресинтез триглицеридов, поэтому жирные кислоты покидают жировую ткань. Напротив, активация гликолиза в жировой ткани способствует накоплению в ней триглицеридов [13]. Следовательно, у обследуемых девушек мезоморфного и андроморфного морфотипов телосложения на фоне высокой концентрации Г6ФДГ снижена субстратная стимуляция гликолиза за счет снижения Г3ФДГ, что говорит о разбалансировке анаболизма и катаболизма углеводов и липидов и обусловливает появление большего числа лиц с избыточной массой тела и ожирением среди студенток андроморфного морфотипа телосложения.

Активность НАД-ЛДГ (рис. 2, в) и НАД-ИЦДГ (рис. 2, г) в лимфоцитах крови у молодых женщин гинекоморфного и андроморфного типов телосложения повышена по сравнению с этим показателем у женщин мезоморфного морфотипа. Лактатдегидрогеназа ускоряет обратимую реакцию превращения пирувата в лактат. Эта реакция — одна из ключевых реакций превращения глюкозы из пищи в энергию, необходимую для большинства процессов в организме. Исходя из этого, повышение уровня НАД-ЛДГ свидетельствует об увеличении поступления глюкозы и, таким образом, происходит повышение энергетики клетки. Изоцитратдегидрогеназа — фермент, катализирующий реакцию превращения изолимонной кислоты в α-кетоглутаровую (с восстановлением НАД), это третья реакция цикла трикарбоновых кислот, считается, что именно эта реакция лимитирует скорость всего цикла трикарбоновых кислот, повышение активности которого приводит к активированию работы цикла в целом [13].

Заключение

Таким образом, при исследовании хемилюминесцентных и биолюминесцентных маркеров у представительниц юношеского возраста при инверсии пола (андроморфный морфотип телосложения) обнаружено нарушение баланса между прооксидантами и антиоксидантами. Выявлено, что девушки мезоморфного типа телосложения являются носителями адаптивного морфотипа, для которого характерна активизация метаболических процессов, что в свою очередь может быть связано с усилением свободнорадикального окисления при повышении показателей, характеризующих активность антиоксидантной системы.

При анализе биолюминесцентных маркеров у обследуемых юношеского возраста при инверсии пола обнаружена разбалансировка процессов анаболизма и катаболизма углеводов и липидов, связанных с нарушением функциональной активности клетки, что приводит к нарушению пластического и энергетического обмена, и, возможно, обусловливает появление большего числа лиц с избыточной массой тела и ожирением среди девушек андроморфного морфотипа телосложения. Исходя из полученных результатов, можно заключить, что при инверсии пола у представительниц юношеского возраста происходит перестройка внутриклеточного метаболизма, обусловленная изменением активности ферментов, в том числе НАДФН-оксидазы, приводящая к выбросу прооксидантов.

Исследование поддержано Красноярским краевым научным фондом, тема проекта «Создание комплексной системы оценки здоровья лиц юношеского возраста, проживающих на территории Крайнего Севера».

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — В.А. Кратасюк, Н.Н. Медведева, Л.В. Синдеева; сбор, обработка материала и статистический анализ данных — О.А. Коленчукова, С.Н. Деревцова, А.А. Романенко, И.В. Турлак, Е.М. Рыжикова; написание текста — О.А. Коленчукова, Н.Н. Медведева; редактирование — В.А. Кратасюк.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.