Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, г. Рязань, Российская Федерация _____________________________________________________________________________ Цель. Данное исследование посвящено изучению показателей окислительного стресса и функции митохондрий мононуклеарных лейкоцитов крови у больных с хроническим бронхитом и с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) с различной степенью тяжести бронхиальной обструкции. Материалы и методы. В исследование было включено 50 пациентов в возрасте от 40 до 75 лет (медиана-67 [61; 70] лет), которые были разделены на 3 группы. Первая группа включала 13 пациентов с хроническим бронхитом. В соответствии со спирометрической классификацией степени выраженности обструкции GOLD вторая и третья группы включали пациентов с ХОБЛ с умеренной бронхообструкцией (по 50%≤ОФВ1<80%) (n=17) и тяжелой бронхообструкцией (30%≤ОФВ1<50%) (n=20). В мононуклеарных лейкоцитах, полученных из крови больных, исследовали уровень окислительной модификации белков, показатели антиоксидантной защиты (активность супероксиддисмутазы) и биоэнергетической функции митохондрий (концентрация сукцината и активность сукцинатдегидрогеназы). Результаты. В сравнении с показателями больных хроническим бронхитом у больных с ХОБЛ в мононуклеарных лейкоцитах определяется достоверная и значительно меньшая активность супероксиддисмутазы и достоверно больший уровень спонтанной окислительной модификации белков. Больные с ХОБЛ с тяжелой степенью бронхообструкции имеют достоверно меньший резервно-адаптационный потенциал окислительной модификации белков по сравнению с больными со средней степенью бронхообструкции. Установлено, что у больных с ХОБЛ в мононуклеарных лейкоцитах крови наблюдаются статистически значимо более низкие показатели активности сукцинатдегидрогеназы и концентрации сукцината по сравнению с показателями пациентов с хроническим бронхитом. Выводы. У больных ХОБЛ создаются предпосылки для развития митохондриальной дисфункции лимфоцитов и моноцитов, вызванной развитием окислительного стресса, что отражается в статистически значимом снижении активности супероксиддисмутазы и увеличении степени окислительной модификации белков по сравнению с показателями больных с хроническим бронхитом. У пациентов с хронической обструктивной болезнью легких с тяжелой степенью бронхообструкции выявлено статистически значимое уменьшение резервно-адаптационного потенциала окислительной модификации белков относительно больных с ХОБЛ с умеренно выраженной бронхообструкцией. Хроническая обструктивная болезнь легких сопровождается развитием митохондриальной дисфункции лимфоцитов и моноцитов крови, что выражается снижением активности сукцинатдегидрогеназы и уменьшением концентрации сукцината в сравнении с показателями пациентов с хроническим бронхитом. Ключевые слова: митохондриальная дисфункция, окислительная модификация белков, ХОБЛ, мононуклеарные лейкоциты.
Aim. To evaluate the clinical and pathogenetic value of nitric oxide metabolites measurement in the blood of patients with bronchial asthma and essential hypertension. Methods. The study included 91 patients. Three groups were identified: patients with bronchial asthma (30 patients, group 1), patients with bronchial asthma in combination with essential hypertension (31 patients, group 2), and patients with essential hypertension (30 patients, group 3). Measurement of the level of total nitric oxide metabolites in patients’ blood was performed with the use of spectrophotometric method in light spectrum based on Griess reaction. Results. The median level of nitric oxide metabolites had the highest value in the blood of patients with bronchial asthma and accounted for 75.6 [70.4; 80.8] umol/L. Level of nitric oxide metabolites in the blood of patients with bronchial asthma in combination with essential hypertension and patients with essential hypertension was lower, accounting for 72.4 [66.2; 81.2] and 60.0 [54.6; 62.7] umol/L respectively (p
Hyperhomocysteinemia is a risk factor for many human diseases, including pulmonary pathologies. In this context much interest attracts secondary mitochondrial dysfunction, which is an important link in pathogenesis of diseases associated with hyperhomocysteinemia. The study was conducted using male Wistar rats. It was found that under conditions of severe hyperhomocysteinemia caused by administration of methionine, homocysteine was accumulated in lung mitochondria thus suggesting a direct toxic effect on these organelles. However, we have not observed any significant changes in the activity of mitochondrial enzymes involved in tissue respiration (succinate dehydrogenase) and oxidative phosphorylation (H+-ATPase) and of cytoplasmic lactate dehydrogenase. Also there was no accumulation of lactic acid in the cytoplasm. Animals with severe hyperhomocysteinemia had higher levels of lung mitochondrial protein carbonylation, decreased reserve-adaptive capacity, and increased superoxide dismutase activity. These results indicate that severe hyperhomocysteinemia causes development of oxidative stress in lung mitochondria, which is compensated by activation of antioxidant protection. These changes were accompanied by a decrease in the concentration of mitochondrial nitric oxide metabolites. Introduction to animals a nonselective NO-synthase inhibitor L-NAME caused similar enhancement of mitochondrial protein carbonylation. It demonstrates importance of reducing bioavailability of nitric oxide, which is an antioxidant in physiological concentrations, in the development of oxidative stress in lung mitochondria during hyperhomocysteinemia. Key words: hyperhomocysteinemia, nitric oxide, lung, oxidative stress, mitochondria.
Aim. To study the concentration of succinate and the activity of succinate dehydrogenase (SDH) of mononuclear blood leukocytes as markers of rapid adaptation of mitochondria to hypoxia in patients with exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Materials and Methods. The study involved 58 patients with COPD and 13 conventionally healthy volunteers of 40-75 years of age. In accordance with GOLD 2018 principles of complex assessment, the patients were divided to groups B (n=18), C (n=20), D (n=20) comparable in age, FEV1 and in pack-of-cigarettes/year index. Patients of D group were characterized by more pronounced hypoxemia. Activity of SDH and concentration of succinate were determined in mononuclear leukocytes isolated from blood. Results. Patients with exacerbation of COPD divided to groups on the basis of the frequency of exacerbations and evidence of symptoms, were characterized by different severity of disorders of mitochondrial functions of mononuclear leukocytes. Patients of C group had the highest succinate concentration (428 [357;545] nmol/106 cells in I ml of suspension) and SDH activity (64[56;73] nmol of succinate/min * 106 cells of 1 ml of suspension) in mononuclear leukocytes as compared to groups B (1.43-times reduction of succinate, p0.002; 1.88-times reduction of SDH, p=0.0015) and D (2.06-times reduction of succinate, p0.0001; 4.26-times reduction of SDH, p0.0001). Patients of D group demonstrated the most pronounced reduction of markers of adaptation to hypoxia. Conclusions. A small amount of symptoms in exacerbation of COPD is associated with the highest parameters of the mechanism of rapid adaptation of mitochondria of mononuclear leukocytes to hypoxia. Existence of evident symptoms and frequent exacerbations in patents is associated with a severe frustration of mechanisms of adaptation of mitochondria to hypoxia.
Aim. To study the indicators of energy metabolism and oxidative stress in mononuclear leukocytes of peripheral blood and to assess the possibility of mitochondrial dysfunction development in chronic obstructive pulmonary disease and chronic bronchitis. Methods. The study included 50 patients aged 40 to 75 years with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) or chronic bronchitis. The first group included 13 patients with chronic bronchitis. In accordance with the GOLD spirometric classification, the second and third groups included patients with COPD of moderate severity (COPD 2) (n=17) and severe COPD (COPD 3) (n=20) respectively. In the isolated mononuclear leukocytes, the activity of superoxide dismutase (SOD), succinate dehydrogenase (SDH) and concentration of succinate were determined, a complex evaluation of oxidative modification of proteins was performed. Results. Patients with chronic bronchitis compared to patients with COPD 2 and COPD 3 were found to have in mononuclear leukocytes higher activity of SOD by 3.38 times (p=0.0025) and 3.15 times (p=0.0058), higher activity of SDH by 4.55 times (p=0.0281) and 2.5 times (p=0.0263) and higher succinate concentration by 2.05 (p=0.0133) and 1.89 (p=0.005) times respectively. The level of spontaneously oxidized modified proteins in the group of patients with chronic bronchitis decreased by 2.45 (p=0.0176) and 2.94 (p=0.0168) times compared to the patients of groups 2 and 3, respectively There was a decrease in the reserve-adaptive potential of oxidative modification of proteins in COPD in the form of an increase of the ratio of spontaneously oxidized-modified proteins to metal-induced oxidized proteins by 1.58 times (p=0.0301) between groups 1 and 2, and by 1.44 times between groups 2 and 3 (p=0.0446). Conclusion. In mononuclear leukocytes of COPD patients, secondary mitochondrial dysfunction is observed accompanied by significant oxidative damage of lymphocytes and monocytes. Patients with severe COPD compared to patients with COPD of moderate severity have less reserve-adaptive potential for the oxidative modification of mononuclear leukocyte proteins, which probably reflects a more severe course of the disease.
Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, г. Рязань, Российская Федерация _____________________________________________________________________________ Проблема коморбидности приобретает все большую актуальность в клинической практике. С каждым годом растет популяция больных с сочетанной патологией. Закономерно увеличение количества заболеваний у одного пациента в старшей возрастной группе. Под «коморбидностью» подразумевают наличие у одного больного двух взаимосвязанных заболеваний. При сочетанной патологии неоспорима необходимость изучения особенностей патогенетического взаимодействия заболеваний, внедрения новых методов диагностики, разработка индивидуальных подходов к тактике ведения каждого пациента. За последнее десятилетие отмечается значительный рост распространенности ХОБЛ и ожирения среди населения, что обусловливает высокую вероятность их сочетания у одного пациента. Множество научных работ посвящено изучению особенностей течения ХОБЛ с саркопенией, в тоже время фенотипу заболевания с ожирением уделяется меньше внимания. Ожирение, даже при отсутствии у пациентов хронических заболеваний органов дыхания, приводит к формированию дыхательной недостаточности. Как показывает практика, чем больше степень ожирения, тем тяжелее дыхательные расстройства. Особое внимание уделяется абдоминальному ожирению, которое в большей степени приводит к снижению легочной функции. При сочетании ХОБЛ и ожирения происходит взаимное отягощение заболеваний, значительно снижается качество жизни, возникают трудности в проведении лечебно-диагностического процесса, повышается риск обострений, ухудшается прогноз, возрастает летальность. Одним из ключевых звеньев патогенеза ХОБЛ и ожирения является генерализованная воспалительная реакция. Оба заболевания ассоциированы с высоким уровнем циркулирующих провоспалительных цитокинов в плазме крови: С-реактивного белка, фибриногена, фактор некроза опухоли-α, интерлейкина-8, интерлейкина-6. В ряде исследований установлено, что, даже у больных ХОБЛ стабильного течения, показатели воспалительных биомаркеров повышены. Изучение клинических и патогенетических особенностей ХОБЛ на фоне ожирения позволит совершенствовать тактику ведения больных, улучшить качество жизни, повысить эффективность реабилитационных мероприятий. Ключевые слова: коморбидность, хроническая обструктивная болезнь легких, ожирение, лептин, системное воспаление.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.