Антиоксидантний захист у хворих на туберкульоз легень

Ключові слова: туберкульоз легень, антимікобактеріалні препарати, пероксидне окиснення ліпідів, антиоксидантний захист

Анотація

В огляді літератури узагальнено дані про класифікацію та характеристику системи антиоксидантного захисту. Дана модель об’єднує в собі низку різних за своєю природою речовин. Кожен із компонентів антиоксидантної системи діє у тісному взаємозв’язку з іншими її структурними елементами, гармонійно доповнює, а в багатьох випадках – підсилює дію один одного. Функціональну основу системи антиоксидантного захисту формує глутатіонова система, складовими елементами якої є власне глутатіон і ензими, що каталізують реакції його зворотнього перетворення (окиснення ↔ відновлення). Більшість дослідників умовно розподіляють систему антиоксидантного захисту на ензимну та неензимну. До ензимної ланки системи антиоксидантного захисту належать: каталаза, супероксиддисмутаза, глутатіонпероксидаза, глутатіонредуктаза, глутатіонтрансфераза та інші ензими. До неензимної системи належать жиророзчинні вітаміни А, Е і К, водорозчинні вітаміни С і РР, біогенні аміни, глутатіон, каротиноїди, убіхінон, стерини. Як ензимна, так і неензимна системи антиоксидантного захисту є наявні у кров’яному руслі. Активність ензимної антиоксидантної системи є дуже добре регульована і залежить від віку, фізіологічного стану, динаміки гормонів, інтенсивності синтезу антиоксидантного ензиму, рН середовища, наявності коферментів, інгібіторів, активаторів та інших чинників. Неензимна ланка антиоксидантної системи не потребує стількох багатьох регуляторів так, як сама хімічна речовина – антиоксидант – вступає у хімічну реакцію з радикалом. Змінюватись може хіба що швидкість реакції.

Легені зазнають безпосередньої дії кисню та оксидантів забрудненого повітря, вони найбільш чуТБЛиві до оксидативного пошкодження, тому в них підвищена можливість перебігу вільнорадикальних реакцій. Захист від пошкоджувальної дії активних форм кисню та вільних радикалів забезпечують антирадикальні захисні системи, особливо система глутатіону та ферменти його обміну. В численних роботах отримані клініко-експериментальні дані про важливу роль вільнорадикального окиснення ліпідів (ВРОЛ) та антиоксидантних систем (АОС) захисту в розвитку багатьох захворювань, зокрема туберкульозі легень (ТБЛ).

В огляді викладено сучасні погляди на стан системи пероксидної оксидації ліпідів ПОЛ та антиоксидантного захисту ТБЛ. Основною темою огляду є відомості про генерацію вільнорадикальних сполук різними популяціями лейкоцитів із подальшим посиленням ПОЛ та вторинним поглибленням функціональних розладів. Стаття обгрунтовує доцільність визначення продуктів ПОЛ як неспецифічних маркерів асептичного запалення при ТБЛ та необхідність розроблення нових генерацій антиоксидантів.

 Одним з універсальних механізмів ушкодження клітинних мембран є ПОЛ, надмірній активації якого в нормі запобігають фактори системи антиоксидантного захисту. До мембранозв’язаних ферментів, що беруть участь в утворенні продуктів ПОЛ, належать ліпоокси- та циклооксигенази. Процеси ліпопероксидації змінюють структуру та фосфоліпідний склад мембран клітин, що негативно впливає на клітинну імунну відповідь внаслідок ушкодження механізмів передачі інформації від позаклітинних регуляторів до внутрішньоклітинних ефекторних систем.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Біографія автора

Viktor Slivka, Буковинський державний медичний університет

к.мед.н., доцент кафедри фтизіатрії та пульмонології, Буковинський державний медичний університет, пл. Театральна, 2, Чернівці, Україна, 58000

Посилання

Hernandez-Pando R, Orozco H, Arriaga K, Sampieri A, Larriva-Sahd J, Madrid-Marina V. Analysis of the local kinetics and localization of interleukin-1 alpha, tumour necrosis factor-alpha and transforming growth factor-beta, during the course of experimental pulmonary tuberculosis. Immunology. 1997 Apr; 90 (4): 607–17. doi: 10.1046/j.1365-2567.1997.00193.x. PMID: 9176116; PMCID: PMC1456699.

Boisson-Dupuis S. The monogenic basis of human tuberculosis. Hum Genet. 2020 Jun; 139 (6-7): 1001–1009. https://doi.org/10.1007/s00439-020-02126-6. Epub 2020 Feb 13. PMID: 32055999; PMCID: PMC7275886.

Cai Y, Dai Y, Wang Y, Yang Q, Guo J, Wei C, Chen W, Huang H, Zhu J, Zhang C, Zheng W, Wen Z, Liu H, Zhang M, Xing S, Jin Q, Feng CG, Chen X. Single-cell transcriptomics of blood reveals a natural killer cell subset depletion in tuberculosis. EBioMedicine. 2020 Mar; 53:102686. https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2020.102686. Epub 2020 Feb 27. PMID: 32114394; PMCID: PMC7047188.

Shichi I, Sato A, Chida K, Yasuda K, Tatsuta Y, Honda A, Wada R, Yamazaki A. [Chemotherapeutic evaluation of pulmonary tuberculosis patients with a complication of hepatic dysfunction]. Kekkaku. 1991 Apr;66(4):309-17. Japanese. PMID: 2051706.

Dharmaraja AT. Role of Reactive Oxygen Species (ROS) in Therapeutics and Drug Resistance in Cancer and Bacteria. J Med Chem. 2017 Apr 27; 60 (8): 3221–3240. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.6b01243. Epub 2017 Feb 14. PMID: 28135088.

Eribo OA, du Plessis N, Ozturk M, Guler R, Walzl G, Chegou NN. The gut microbiome in tuberculosis susceptibility and treatment response: guilty or not guilty? Cell Mol Life Sci. 2020 Apr; 77 (8): 1497–1509. https://doi.org/10.1007/s00018-019-03370-4. Epub 2019 Nov 15. PMID: 31729564; PMCID: PMC7162824.

Guo Q, Li F, Duan Y, Wen C, Wang W, Zhang L, Huang R, Yin Y. Oxidative stress, nutritional antioxidants and beyond. Sci China Life Sci. 2020 Jun; 63 (6): 866–874. https://doi.org/10.1007/s11427-019-9591-5. Epub 2019 Nov 5. PMID: 31705360.

Schuiling M, Zuidhof AB, Zaagsma J, Meurs H. Involvement of tachykinin NK1 receptor in the development of allergen-induced airway hyperreactivity and airway inflammation in conscious, unrestrained guinea pigs. Am J Respir Crit Care Med. 1999 Feb; 159 (2): 423–30. doi: 10.1164/ajrccm.159.2.9804125. PMID: 9927353.

Jakubczyk K, Kałduńska J, Dec K, Kawczuga D, Janda K. Antioxidant properties of small-molecule non-enzymatic compounds. Pol Merkur Lekarski. 2020 Apr 22; 48 (284): 128–132. PMID: 32352947.

Ko DH, Lee EJ, Lee SK, Kim HS, Shin SY, Hyun J, Kim JS, Song W, Kim HS. Application of next-generation sequencing to detect variants of drug-resistant Mycobacterium tuberculosis: genotype-phenotype correlation. Ann Clin Microbiol Antimicrob. 2019 Jan 3; 18 (1): 2. https://doi.org/10.1186/s12941-018-0300-y. PMID: 30606210; PMCID: PMC6317249.

Kulkarni RA, Deshpande AR. Anti-inflammatory and antioxidant effect of ginger in tuberculosis. J Complement Integr Med. 2016 Jun 1; 13 (2): 201–6. https://doi.org/10.1515/jcim-2015-0032. PMID: 27089418

Liu Y , Gao L , Yi J , Fan Y , Wu X , Zhang Y. α-Lactalbumin and chitosan core-shell nanoparticles: resveratrol loading, protection, and antioxidant activity. Food Funct. 2020 Feb 26; 11 (2): 1525–1536. https://doi.org/10.1039/c9fo01998g. PMID: 31995080.

Maqsoudlou A, Assadpour E, Mohebodini H, Jafari SM. Improving the efficiency of natural antioxidant compounds via different nanocarriers. Adv Colloid Interface Sci. 2020 Apr; 278: 102122. https://doi.org/10.1016/j.cis.2020.102122. Epub 2020 Feb 11. PMID: 32097732.

Mishra BB, Lovewell RR, Olive AJ, Zhang G, Wang W, Eugenin E, Smith CM, Phuah JY, Long JE, Dubuke ML, Palace SG, Goguen JD, Baker RE, Nambi S, Mishra R, Booty MG, Baer CE, Shaffer SA, Dartois V, McCormick BA, Chen X, Sassetti CM. Nitric oxide prevents a pathogen-permissive granulocytic inflammation during tuberculosis. Nat Microbiol. 2017 May 15; 2: 17072. https://doi.org/10.1038/nmicrobiol.2017.72. PMID: 28504669; PMCID: PMC5461879.

Nakanishi S. Mammalian tachykinin receptors. Annu Rev Neurosci. 1991;14:123-36. doi: 10.1146/annurev.ne.14.030191.001011. PMID: 1851606.

Osei Sekyere J, Maningi NE, Fourie PB. Mycobacterium tuberculosis, antimicrobials, immunity, and lung-gut microbiota crosstalk: current updates and emerging advances. Ann N Y Acad Sci. 2020 May;1467 (1): 21–47. https://doi.org/10.1111/nyas.14300. Epub 2020 Jan 28. PMID: 31989644.

Pi J, Shen L, Yang E, Shen H, Huang D, Wang R, Hu C, Jin H, Cai H, Cai J, Zeng G, Chen ZW. Macrophage-Targeted Isoniazid-Selenium Nanoparticles Promote Antimicrobial Immunity and Synergize Bactericidal Destruction of Tuberculosis Bacilli. Angew Chem Int Ed Engl. 2020 Feb 17;59(8):3226-3234. https://doi.org/10.1002/anie.201912122. Epub 2020 Jan 16. PMID: 31756258.

Proskurnina EV, Izmailov DY, Sozarukova MM, Zhuravleva TA, Leneva IA, Poromov AA. Antioxidant Potential of Antiviral Drug Umifenovir. Molecules. 2020 Mar 30; 25 (7): 1577. https://doi.org/10.3390/molecules25071577. PMID: 32235534; PMCID: PMC7181215.

Nieber K, Baumgarten CR, Rathsack R, Furkert J, Oehme P, Kunkel G. Substance P and beta-endorphin-like immunoreactivity in lavage fluids of subjects with and without allergic asthma. J Allergy Clin Immunol. 1992 Oct;90(4 Pt 1):646-52. https://doi.org/10.1016/0091-6749(92)90138-r. PMID: 1383307.

Yang H, Chen J, Chen Y, Jiang Y, Ge B, Hong L. Sirtuin inhibits M. tuberculosis -induced apoptosis in macrophage through glycogen synthase kinase-3β. Arch Biochem Biophys. 2020 Nov 15; 694:108612. https://doi.org/10.1016/j.abb.2020.108612. Epub 2020 Sep 29. PMID: 33007281.

Bazhora Yu.I., Ermeraki PP, Smetyuk EA, Chesnokova MM Glutathione-dependent enzyme system in patients with pulmonary tuberculosis // Bulletin of readings im. V.V. Podvysotsky. Odessa, May 26-27, 2016 - Odessa, 2016. - P. 18-19

Ermuraki PP, Smetyuk OO Activity of glutathione peroxidase and glutathione reductase in patients with pulmonary tuberculosis before and after treatment // All-Ukrainian scientific-practical conference of young scientists and students of international. participation, dedicated. Science Day, Zaporizhia, May 12-13. 2016 - Zaporozhye, 2016. - P. 22.

Опубліковано
2021-02-23
Як цитувати
Slivka, V. (2021). Антиоксидантний захист у хворих на туберкульоз легень. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Серія «Медицина», (41). https://doi.org/10.26565/2313-6693-2021-41-14