pulmoПульмонологияPULMONOLOGIYA0869-01892541-9617Scientific and Practical Journal “PULMONOLOGIYA” LLC10.18093/0869-0189-2019-29-6-708-715pulmo-1254Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL STUDIESИсследование показателей оксидативного стресса у больных с обострением хронической обструктивной болезни легкихStudy of oxidative stress parameters in patients with chronic obstructive pulmonary disease exacerbationКубышеваН. И.KubyshevaN. I.

Кубышева Наиля Исхаковна – д. б. н., старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «Медицинская информатика»

420008, Республика Татарстан, Казань, ул. Кремлевская, 18

тел.: (910) 796-98-38

Nailya I. Kubysheva, Doctor of Biological Sciences, Senior Research Fellow of Research Laboratory Medical Informatics

ul. Kremlevskaya 18, Kazan', 420008, Tatarstan Republic, Russia

tel.: (910) 796-98-38

aibolit70@mail.ruСоодаеваС. К.SoodaevaS. K.

Соодаева Светлана Келдибековна – д. м. н., профессор, заведующая лабораторией клинической и экспериментальной биофизики 

115682, Москва, Ореховый бульвар, 28

тел.: (495) 395-63-93

Svetlana K. Soodaeva, Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of Clinical and Experimental Biophysics Laboratory

Orekhovyy bul'var 28, Moscow, 115682, Russia

tel.: (495) 395-63-93

soodaeva@mail.ruПостниковаЛ. Б.PostnikovaL. B.

Постникова Лариса Борисовна – д. м. н., доцент, главный внештатный специалист-пульмонолог Министерства здравоохранения Нижегородской области

603000, Нижний Новгород, ул. Чернышевского, 22

тел.: (910) 390-64-37

Larisa B. Postnikova, Doctor of Medical Sciences, Assistant Professor; Senior Consultant Pulmonologist of the Ministry of Health of the Nizhny Novgorod Region

ul. Chernyshevskogo 22, Nizhniy Novgorod, 603000, Russia

tel.: (910) 390-64-37

plbreath@mail.ruКузьминаЕ. И.Kuz'minaE. I.

Кузьмина Елена Ивановна – к. б. н., доцент кафедры биохимии

603950, Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, 10 / 1

тел.: (831) 465-54-51

Elena I. Kuz'mina, Candidate of Biological Sciences, Assistant Professor in Biochemistry Department

pl. Minina i Pozharskogo 10/1, Nizhniy Novgorod, 603950, Russia

tel.: (831) 465-54-51

kuzmina.elenaivanovna@yandex.ruКонторщиковаК. Н.KontorshchikovaK. N.

Конторщикова Клавдия Николаевна – д. б. н., профессор, заведующая кафедрой клинической лабораторной диагностики биохимии

603950, Нижний Новгород, пл. Минина и Пожарского, 10 / 1

тел.: (904) 903-46-43

Klavdiya N. Kontorshchikova, Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of Clinical Laboratory Biochemistry Diagnostics Department

pl. Minina i Pozharskogo 10/1, Nizhniy Novgorod, 603950, Russia

tel.: (904) 903-46-43

kontclin@mail.ruКлимановИ. А.KlimanovI. A.

Климанов Игорь Александрович – к. м. н., старший научный сотрудник лаборатории клинической и экспериментальной биофизики

115682, Москва, Ореховый бульвар, 28

тел.: (495) 395-63-93

Igor' A. Klimanov, Candidate of Medical Sciences, Senior Research Fellow in the Clinical and Experimental Biophysics Laboratory

Orekhovyy bul'var 28, Moscow, 115682, Russia

tel.: (495) 395-63-93

igorklimanov@yandex.ruФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет»РоссияFederal State Autonomous Educational Institution of Higher Education ''Kazan (Privolzhsky) Federal University''Russian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт пульмонологии» Федерального медико-биологического агентстваРоссияFederal State Budgetary Institution ''Research and Scientific Institute of Pulmonology'' of the Federal Medical and Biological AgencyRussian FederationГосударственное бюджетное учреждение здравоохранения Нижегородской области «Городская клиническая больница № 38»РоссияState Budgetary Health Institution of Nizhny Novgorod Region ''Municipal Clinical Hospital No.38''Russian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияFederal State Budgetary Education Institution of Higher Education ''Privolzhsky Research Medical University'' of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian Federation201927022020296708715Copyright © Кубышева Н.И., Соодаева С.К., Постникова Л.Б., Кузьмина Е.И., Конторщикова К.Н., Климанов И.А., 20202020Кубышева Н.И., Соодаева С.К., Постникова Л.Б., Кузьмина Е.И., Конторщикова К.Н., Климанов И.А.Kubysheva N.I., Soodaeva S.K., Postnikova L.B., Kuz'mina E.I., Kontorshchikova K.N., Klimanov I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://journal.pulmonology.ru/pulm/article/view/1254

Целью исследования явилась сравнительная оценка содержания циркулирующих диеновых конъюгатов (ДК, отн. ед.) и оснований Шиффа (отн. ед), интенсивности хемилюминесценции (Imax, отн. люм. ед.) сыворотки крови и антиоксидантной активности (AOA) у пациентов с обострением хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) с учетом выраженности бронхообструктивных нарушений.

Материалы и методы

Материалы и методы. Обследованы пациенты (n = 119; средний возраст – 62,0 ± 4,8 года) с ХОБЛ. Объем форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1) у лиц, рандомизированных в 1-ю группу (n = 31), составил ³ 80%, во 2-ю (n = 43) – 79–50%, в 3-ю (n = 45) – < 49%. Контрольную группу (n = 21) составили сопоставимые по возрасту здоровые некурящие добровольцы.

Результаты

Результаты. Установлен разнонаправленный характер изменений параметров оксидативного стресса (OC) у пациентов с ХОБЛ в зависимости выраженности вентиляционных нарушений. Уровень оснований Шиффа увеличивался с ростом тяжести заболевания. Показано, что высокий уровень ДК и Imax у всех обследованных прогрессивно снижался с увеличением степени бронхиальной обструкции. Отмечено 2-кратное повышение АОА при обострении ХОБЛ у пациентов 2-й группы и значительное снижение этого показателя при тяжелой степени бронхиальной обструкции (ОФВ1 < 49 %) по сравнению с контролем.

Заключение

Заключение. По результатам исследования выявлены ассоциации между уровнем параметров OC со степенью бронхиальной обструкции у пациентов с умеренными и тяжелыми бронхообструктивными нарушениями.

The purpose of the study was to perform comparative assessment of circulating diene conjugant (DC, rel. u.) and Schiff's bases (SB, rel. u.) levels, intensity of chemiluminescence (Imax, rel. lum. u.) in serum and antioxidant activity (AOA) in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) exacerbation taking into consideration broncho-obstructive disorder severity.

Materials and Methods

Materials and Methods. Patients (n = 119; mean age – 62.0 ± 4.8 years) with COPD were studied. Forced expiratory volume in 1st second (FEV1) in subjects, randomized in group 1 (n = 31), was ³ 80%, in group 2 (n = 43) – 79-50%, in group 3 (n = 45) – < 49%. The control group (n = 21) comprised of healthy non-smoking volunteers of matching age.

Results

Results. It was established that changes in oxidative stress (OS) parameters in patients with COPD could be bidirectional depending on ventilation disorder severity. The level of SB was increased in association with disease severity increasing. High level of DC and Imax in all studied subjects was progressively decreased in association with increasing bronchial obstruction severity. There was 2-times increase of AOA at COPD exacerbation in patients of group 2 and significant decrease of this parameter in association with severe bronchial obstruction (FEV1 < 49%) compared to controls.

Conclusion

Conclusion. The associations between levels of studied OS parameters and bronchial obstruction degree in patients with moderate and severe broncho-obstructive disorders.

оксидативный стрессобострение хронической обструктивной болезни легкихoxidative stresschronic obstructive pulmonary disease exacerbationРабота поддержана субсидией Программы конкурентоспособного роста Правительства России Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Казанский (Приволжский) федеральный университет».The work was supported by grant from Program for Commercially Viable Growth of Government of Russia for Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education ''Kazan (Privolzhsky) Federal University''.ReferencesMcGuinness A.J.A., Sapey E. Oxidative stress in COPD: sources, markers, and potential mechanisms. J. Сlin. Med. 2017; 6 (2): pii: E21. DOI: 10.3390/jcm6020021.McGuinness A.J.A., Sapey E. Oxidative stress in COPD: sources, markers, and potential mechanisms. J. Сlin. Med. 2017; 6 (2): pii: E21. DOI: 10.3390/jcm6020021.Kubysheva N., Soodaeva S., Postnikova L. et al. Associations between indicators of nitrosative stress and levels of soluble HLA-I, CD95 molecules in patients with COPD. J. Chron. Obstruct. Pulm. Dis. 2014; 11 (6): 639–644. DOI: 10.3109/15412555.2014.898042.Kubysheva N., Soodaeva S., Postnikova L. et al. Associations between indicators of nitrosative stress and levels of soluble HLA-I, CD95 molecules in patients with COPD. J. Chron. Obstruct. Pulm. Dis. 2014; 11 (6): 639–644. DOI: 10.3109/15412555.2014.898042.Елисеева T.И., Кульпина Я.С., Соодаева С.К., Kубышева Н.И. Содержание метаболитов оксида азота в конденсате выдыхаемого воздуха у детей с различным уровнем контроля бронхиальной астмы. Современные технологии в медицине. 2010; 4: 42–47. Доступно на: https://cyberleninka.ru/article/n/soderzhanie-metabolitov-oksida-azota-v-kondensate-vydyhaemogo-vozduha-u-detey-s-razlichnym-urovnem-kontrolya-bronhialnoy-astmy/viewerEliseeva T.I., Kul'pina Ya.S., Soodaeva S.K., Kubysheva N.I. [Concentration of nitrogen oxide metabolites in the expired air condensate in children with various levels of asthma control]. Sovremennye tekhnologii v meditsine. 2010; 4: 42–47. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/soderzhanie-metabolitov-oksida-azota-v-kondensate-vydyhaemogo-vozduha-u-detey-s-razlichnym-urovnem-kontrolya-bronhialnoy-astmy/viewer (in Russian).Соодаева С.К., Климанов И.А., Никитина Л.Ю. Нитрозивный и оксидативный стресс при заболеваниях органов дыхания. Пульмонология. 2017; 27 (2): 262–273. DOI: 10.18093/0869-0189-2017-27-2-262-273.Soodaeva S.K., Klimanov I.A., Nikitina L.Y. [Nitrosative and oxidative stresses in respiratory diseases]. Pul'monologiya. 2017; 27 (2): 262–273. DOI: 10.18093/0869-0189-2017-27-2-262-273 (in Russian).Kirkham P.A., Barnes P.J. Oxidative stress in COPD. Chest. 2013; 144 (1): 266–273. DOI: 10.1378/chest.12-2664.Kirkham P.A., Barnes P.J. Oxidative stress in COPD. Chest. 2013; 144 (1): 266–273. DOI: 10.1378/chest.12-2664.Saetta M., Turato G., Maestrelli P. et al. Cellular and structural bases of chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001; 163 (6): 1304–1309. DOI: 10.1164/ajrccm.163.6.2009116.Saetta M., Turato G., Maestrelli P. et al. Cellular and structural bases of chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001; 163 (6): 1304–1309. DOI: 10.1164/ajrccm.163.6.2009116.Горькавая А.Ю., Виткина Т.И., Антонюк М.В., Янькова В.И. Показатели перекисного окисления липидов в конденсате выдыхаемого воздуха у больных хронической обструктивной болезнью легких. Здоровье. Медицинская экология. Наука. 2014; 2 (56): 53–55. Доступно на: https://cyberleninka.ru/article/n/pokazateli-perekisnogo-okisleniya-lipidov-v-kondensate-vydyhaemogo-vozduha-u-bolnyh-hronicheskoy-obstruktivnoy-boleznyu-legkih/viewerGor'kavaya A.Yu., Vitkina T.I., Antonyuk M.V., Yan'kova V.I. [Lipid peroxidation in exhaled breath condensate patient’s chronic obstructive pulmonary disease]. Zdorov'e. Meditsinskaya ekologiya. Nauka. 2014; 2 (56): 53–55. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/pokazateli-perekisnogo-okisleniya-lipidov-v-kondensate-vydyhaemogo-vozduha-u-bolnyh-hronicheskoy-obstruktivnoy-boleznyu-legkih/viewer (in Russian).Rahman I., van Schadewijk A.A., Crowther A.J.L. et al. 4-Hydroxy2-nonenal, a specific lipid peroxidation product, is elevated in lungs of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002; 166 (4): 490–495. DOI: 10.1164/rccm.2110101.Rahman I., van Schadewijk A.A., Crowther A.J.L. et al. 4-Hydroxy2-nonenal, a specific lipid peroxidation product, is elevated in lungs of patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002; 166 (4): 490–495. DOI: 10.1164/rccm.2110101.Kluchová Z., Petrásová D., Joppa P. et al. The association between oxidative stress and obstructive lung impairment in patients with COPD. Physiol. Res. 2007; 56 (1): 51–56.Kluchová Z., Petrásová D., Joppa P. et al. The association between oxidative stress and obstructive lung impairment in patients with COPD. Physiol. Res. 2007; 56 (1): 51–56.Montuschi P. Exhaled breath condensate analysis in patients with COPD. Clin. Chim. Acta. 2005; 356 (1-2): 22–34. DOI: 10.1016/j.cccn.2005.01.012.Montuschi P. Exhaled breath condensate analysis in patients with COPD. Clin. Chim. Acta. 2005; 356 (1-2): 22–34. DOI: 10.1016/j.cccn.2005.01.012.Paredi P., Kharitonov S.A., Barnes P.J. Analysis of expired air for oxidation products. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002; 166 (12, Pt 2): S31–37. DOI: 10.1164/rccm.2206012.Paredi P., Kharitonov S.A., Barnes P.J. Analysis of expired air for oxidation products. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002; 166 (12, Pt 2): S31–37. DOI: 10.1164/rccm.2206012.Paredi P., Kharitonov S.A., Leak D. et al. Exhaled ethane, a marker of lipid peroxidation, is elevated in chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2000; 162 (2, Pt 1): 369–373. DOI: 10.1164/ajrccm.162.2.9909025.Paredi P., Kharitonov S.A., Leak D. et al. Exhaled ethane, a marker of lipid peroxidation, is elevated in chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2000; 162 (2, Pt 1): 369–373. DOI: 10.1164/ajrccm.162.2.9909025.Bartoli M.L., Novelli F., Costa F. et al. Malondialdehyde in exhaled breath condensate as a marker of oxidative stress in different pulmonary diseases. Mediators Inflamm. 2011; 2011: ID 891752. DOI: 10.1155/2011/891752.Bartoli M.L., Novelli F., Costa F. et al. Malondialdehyde in exhaled breath condensate as a marker of oxidative stress in different pulmonary diseases. Mediators Inflamm. 2011; 2011: ID 891752. DOI: 10.1155/2011/891752.Zinellu E., Zinellu A., Fois A. G. et al. Circulating biomarkers of oxidative stress in chronic obstructive pulmonary disease: a systematic review. Respir. Res. 2016; 17: 150. DOI: 10.1186/s12931-016-0471-z.Zinellu E., Zinellu A., Fois A. G. et al. Circulating biomarkers of oxidative stress in chronic obstructive pulmonary disease: a systematic review. Respir. Res. 2016; 17: 150. DOI: 10.1186/s12931-016-0471-z.Волчегорский И.А., Налимов А.Г., Яровинский Б.Г. и др. Сопоставление различных подходов к определению продуктов перекисного окисления липидов в гептан-изопропанольных экстрактах крови. Вопросы медицинской химии. 1989; 35 (1): 127–131.Volchegorskiy I.A., Nalimov A.G., Yarovinskiy B.G. et al. [Comparison of different approaches to determination of lipid peroxidation products in heptane-isopropanolic blood extracts]. Voprosy meditsinskoy khimii. 1989; 35 (1): 127–131 (in Russian).Global Initiative Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Global Strategy for Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 2018 Report. Abailable at: https://goldcopd.org/wp-content/uploads/2017/11/GOLD-2018-v6.0-FINAL-revised-20-Nov_WMS.pdfGlobal Initiative Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Global Strategy for Diagnosis, Management, and Prevention of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. 2018 Report. Abailable at: https://goldcopd.org/wp-content/uploads/2017/11/GOLD-2018-v6.0-FINAL-revised-20-Nov_WMS.pdfAvci Е., Avci G.A. Important biomarkers that play a role in the chronic obstructive pulmonary disease process. J. Med. Biochem. 2018; 37 (1): 46–53. DOI: 10.1515/jomb-2017-0035.Avci Е., Avci G.A. Important biomarkers that play a role in the chronic obstructive pulmonary disease process. J. Med. Biochem. 2018; 37 (1): 46–53. DOI: 10.1515/jomb-2017-0035.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.