1Эмгэг физиологийн тэнхим, ЭМШУИС, 2Анагаах ухааны сургууль, 3University of Veterinary Medicine, Veterinärplatz-1, A-1220, Vienna, Austria
Comparative study of serum antioxidant and prooxidant parameters
Background
Demographic transition is indication of population growth rates which impacted by global environmental changes and development of modern science. Last years, number of elderly people dramatically increasing in the world and this increases also showed up in Mongolia. Therefore, investigating the ageing process, risk factors for ageing and age related changes of the human body is important for diagnosing and decreasing age-related disease, improving the quality of life in elderly and healthy ageing. We aimed to investigate age related changes of antioxidant and prooxidant status among healthy Mongolian adults.
Materials and Methods
384 healthy subjects participated in this research. We measured serum level of antioxidant and prooxidant parameters in all subjects at the Functional diagnostic laboratory and Immunology laboratory of the Health Sciences University of Mongolia.
Оршил
Насжилтын үйл явцад удамшил, хүйс, хооллолт, хорт зуршил, амьдралын хэв маяг, үндэстэн ястны онцлог, хүрээлэн буй орчин, газар зүйн онцлог, нийгэм эдийн засгийн болон өвчлөлийн байдал зэрэг олон хүчин зүйл нөлөөлдөг учир насжилтыг тайлбарласан онолыг эрдэмтэд олон талаас нь дэвшүүлж гаргасан [1-4]. Үүний нэг болох насжилтыг тайлбарласан чөлөөт радикалын онолыг 1956 онд Судлаач Хармен боловсруулсан бөгөөд уг онолоор эсэд чөлөөт радикал илүү үүсч түүний бүтээгдэхүүний хуримтлал ихсэх, антиоксидант тогтолцооны идэвх буурах зэрэг нь эс цагаасаа эрт үхэх шалтгааны хүчин зүйл болдог. Энэ нь мөн олон эст организмын хөгшрөлийн үйл явцыг хурдасгах нэг хүчин зүйл болно хэмээн тодорхойлсон байдаг [5,6].
Зорилго
Ийлдсийн антиоксидант болон прооксидант тогтолцооны идэвхийг үнэлэх замаар Монгол хүний насжилтын онцлогийг тодорхойлох нь манай орны эрүүл мэндийн салбарт зайлшгүй шаардлагтай хэмээн үзэж энэхүү судалгааг хийлээ.
Материал, арга зүй
Эрүүл Мэндийн Шинжлэх Ухааны Их Сургууль, Био-Анагаахын сургуулийн Эмгэг физиологийн тэнхмийн Үйл оношийн лабораторийг түшиглэн судалгааг хийсэн. 384 харьцангуй эрүүл хүнийг судалгаанд хамруулж антиоксидант болон прооксидант тогтолцооны наснаас хамаарсан өөрчлөлтийг илрүүлэх зорилгоор тэдгээрийн үндсэн маркерууд болох малондиальдегид (MDA, Yagi-ийн аргаар Spectrophotometer), супероксиддисмутаза (SOD), глютатион (GSH), глютатион пероксидаза (GPx) болон нийт антиоксидантын идэвх (TAC) зэрэг үзүүлэлтийг ийлдсэнд тодорхойллоо. Судалгаанд оролцогчдыг ЭМШУИС-ийн Анагаах Ухааны Ёс зүйн салбар хорооны зөвшөөрлийн дагуу (2009 оны 3 сарын 10-ний өдрийн Анагаах Ухааны Ёс Зүйн салбар зөвлөлийн хурлын протокол № 64/04) таниулсан зөвшөөрлийн хуудсаар зөвшөөрөл авсны үндсэн дээр хамруулсан.
Хэлцэмж
Хэвийн нөхцөлд эсийн митохондрид хүчилтөрөгчийн оролцоотойгоор энерги үүсдэг. Энэ үйл явцад хүчилтөрөгчийн чөлөөт радикал болон устөрөгчийн хэт исэл зэрэг исэлдүүлэгчид үүсдэг бөгөөд эдгээр нь антиоксидант тогтолцооны оролцоотойгоор идэвхигүйждэг. Үрэвсэлт өвчин, архи, тамхи, агаарын бохирдол, нарны хэт ягаан туяа, ионжуулагч туяа зэргийн улмаас эсийн дотор чөлөөт радикал ихээр үүсэж улмаар эсийн мембраны липидийн хос давхаргыг исэлдүүлэн задалж эсийг үхэлд хүргэдэг бөгөөд липидийн хэт исэлдэлт эрчижих нь ийлдсэн дэх малондиальдегидийн ихсэлтээр илэрдэг хэмээн судлаачид тодорхойлсон байдаг. Судлаач Fumio Komatsu нар Япон болон Монгол хүмүүсийн амьдралын хэв маяг, хооллолтын байдал, хөдөлгөөний идэвх, ийлдсийн антиоксидант болон прооксидант тогтолцооны үзүүлэлтийг настай харьцуулан судалсан байна. Уг судалгааны үр дүнгээр Япончууд хүнсэндээ ургамлын болон далайн гаралтай бүтээгдэхүүн их хэрэглэж байсан. Харин Монголчууд өөх тос, амьтны гаралтай бүтээгдэхүүн их хэрэглэдэг болох нь тогтоогдсон [7]. Ийлдсийн малондиальдегидийн хэмжээ нь Япончуудад 62.5±21.3 U/L байсан бол Монголчуудад 109.5±47.74 U/L байгаа нь Монгол хүмүүст хэт исэлдэлт эрчимтэй явагдаж энэ нь насжих үйл явцыг хурдасгах болон насжилттай холбоотой аливаа эмгэгийн тархалт нэмэгдэхэд нөлөөлөгч хүчин зүйлс болохыг үгүйсгэхгүй хэмээн дүгнэсэн байдаг. Уг судалгааны үр дүнг өөрийн судалгаатай харьцуулж үзэхэд бидний судалгаагаар ийлдсийн малондиальдегийн хэмжээ 107.75±32.02 nM/L байгаа нь уг үзүүлэлтийг тодорхойлсон арга нь өөр, нэгжийн хувьд БИОАНАГААХ 11 зөрөөтэй учир шууд харьцуулалт хийх боломжгүй байлаа. Хэдий тийм ч бидний судалгаагаар ийлдсийн малондиальдегид наснаас хамааран статистик ач холбогдол бүхий (r=0.665, p<0.01) шууд ихсэж байгаа нь нас ахихын хирээр липидийн хэт исэлдэлт ихэсдэг, улмаар насжих үйл явцад нөлөөлөн хөгшрөлтийг түргэсгэдэг хэмээн дүгнэсэн дээрх судалгааны үр дүнтэй ерөнхийдөө дүйж байгаа болно. Судлаач Yibing Li нар SOD2 ферментийг сонгомлоор дарангуйлсан гомозигот цагаан хулгана төрөөд 10 хоногийн дараа кардиомиопатийн улмаас үхэж, тэдгээрийн элэг, булчингийн эдэд нь өөх тос хуримтлагдан, бодисын солилцооны хүчилшилт болдогийг илрүүлсэн. Судлаачид дээрх судалгаанд үндэслэн супероксиддисмутаза фермент нь анхдагч антиоксидант үйлдэл үзүүлэхээс гадна митохондрийн ферментүүдийн солилцоонд оролцох, тэдгээрийн тэнцвэрт байдалд ихээхэн нөлөөлдөг байна хэмээн дүгнэсэн.[8,9] Судлаачид мөн глютатион пероксидаза ферментийн идэвхийг тодорхойлсон бөгөөд насны залуу бүлэгт идэвх харьцангуй сул байснаа нас ахихийн хирээр нэмэгдэн ахмад настанд хамгийн өндөр идэвхтэй болж байсан [12,13,14]. Hussain S. нар антиоксидант тогтолцооны үзүүлэлтүүдийг хулганы тархины хэсэг бүрийн эдүүдэд тодорхойлж наснаас хамааруулан судалсан судалгаагаар нас ахихад GSH буурдаг, GPx идэвх ихэсдэг болохыг туршилтаар нотолсон78. Ionara Rodrigues Siqueira нар тархины янз бүрийн хэсгийн эдэд нийт антиоксидантын хэмжээг судалсан бөгөөд тэдний судалгаагаар нас ахихад мөн адил буурах зүй тогтол ажиглагдаж байсан [9, 10, 11]. Ийлдсийн антиоксидант болон прооксидант тогтолцооны үзүүлэлтүүдийн хоорондын нөлөөллийг шугаман регрессийн шинжилгээгээр тодорхойлоход MDA-д ийлдсийн SOD, GSH, TAC зэрэг үзүүлэлт нь статистикийн ач холбогдол өгөхүйц сөргөөр нөлөөлж байсан бол GPx нь эерэгээр нөлөөлж байсан. Үүнийг нас ахих тусам антиоксидант тогтолцооны идэвх суларснаар липидийн хэт исэлдэлт нэмэгдэж MDA-ийн агууламж ихэсдэг хэмээн тайлбарлаж болох юм.
Дүгнэлт
Ийлдсийн GSH (r= -0.357, p<0.01), SOD (r= -0.201, p<0.01) болон TAC (r= -0.256, p<0.01) зэрэг үзүүлэлтүүд нь нас ахих тусам буурч, харин GPx(r=0.635, p<0.01) ферментийн идэвх нэмэгдэж байгаа нь Монгол хүнд нас ахихын хирээр антиоксидант тогтолцооны идэвх нь буурдаг болохыг илтгэж байна. MDA нь 41-50 насанд нэмэгдэж, насжих үйл явцад хүчтэй нөлөөлж (β=0.665, r2adj=0.441, p<0.01) байгаа тул уг наснаас хэт исэлдэлт эрчимжин хөгшрөлтийг хурдасгагч чухал хүчин зүйлийн нэг болж байна.
2. ROBIN HOLLIDAY, Understanding ageing, Phil.Trans. R. Soc. Lond. B (1997):352;1793-1797
3. Rudi GJ Westendorp, What is healthy aging in the 21st century? Am J Clin Nutr 2006;83(suppl):404S–9S
4. Thomas B. L. Kirkwood, Why do we age?Nature:Vol-408; 9.Nov.2000
5. Denham Harman, The aging process, Proc.Nati Acad. Sci. USA Vol. 78, No. 11, pp.7124-7128, November 1981.
6. Denham Harman, The Free Radical Theory of Aging, Antioxidants &Redox Signaling, Volume 5, Number 5, 2003
7. Komatsu F, Kagawa Y, Sakuma M, Kawabata T, Kaneko Y, Otgontuya D, Chimedregzen U, Narantuya L, Purvee B. Investigation of oxidative stress and dietary habits in Mongolian people, compared to Japanese people. Nutr Metab (Lond). 2006 Jun 7;3:21.
8. Mattson MP, Magnus T. Ageing and neuronal vulnerability. Nat Rev Neurosci. 2006 Apr;7(4): 278-94.
9. Hussain S, Slikker W Jr, Ali SF. Age-related changes in antioxidant enzymes, superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase and glutathione in different regions of mouse brain. Int J Dev Neurosci. 1995 Dec;13(8):811-7.
10. Prior RL, Cao G. In vivo total antioxidant capacity: comparison of different analytical methods. Free Radic Biol Med. 1999 Dec;27(11-12):1173-81.
11. Kissovб I, Deffieu M, Samokhvalov V, Velours G, Bessoule JJ, Manon S, Camougrand N. Lipid oxidation and autophagy in yeast. Free Radic Biol Med. 2006 Dec 1;41(11):1655-61. Epub 2006 Aug 16.
12. Levine RL, Stadtman ER. Oxidative modification of proteins during aging. Exp Gerontol. 2001 Sep; 36(9):1495-502.
13. Mariani E, Polidori MC, Cherubini A, Mecocci P. Oxidative stress in brain aging, neurodegenerative and vascular diseases: an overview. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2005 Nov 15; 827(1):65-75. Epub 2005 Sep 23.
14. Maccarrone M, Ullrich V. Redox regulation in disease and ageing. Cell Death Differ. 2004Aug; 11(8):949-51.
