Evgenia Plotnikov

1 Universitatea Politehnică din Tomsk, Tomsk, Rusia

Elena Korotkova

1 Universitatea Politehnică din Tomsk, Tomsk, Rusia

Olesya Voronova

1 Universitatea Politehnică din Tomsk, Tomsk, Rusia

Natalia Sazhina

2 Institutul Emanuel de Fizică Biochimică, Moscova, Rusia

Ekatherina Petrova

1 Universitatea Politehnică din Tomsk, Tomsk, Rusia

Anton Artamonov

3 Flamena ltd, Moscova, Rusia

Ludmila Chernyavskaya

4 Universitatea de Medicină de Stat Siberiană, Tomsk, Rusia

Elena Dorozhko

1 Universitatea Politehnică din Tomsk, Tomsk, Rusia

Abstract

Introducere

Un test de sânge poate oferi informații importante despre starea funcțională a sistemului antioxidant. Defecțiunea acestui sistem mărește concentrația de radicali liberi și poate provoca stres oxidativ. O dificultate în evaluarea stresului oxidativ este lipsa unei metode universale pentru determinarea activității antioxidante (AOA) a componentelor sanguine, datorită naturii lor diferite.

Material si metode

Obiectele investigației au fost serurile a 30 de pacienți de sex masculin cu diagnostic de sindrom de dependență de alcool și donatori sănătoși. Investigația comparativă a activității antioxidante totale (TAA) a serului din sânge uman a fost efectuată prin metode voltammetrice (VA), amperometrice (AM) și chemiluminescente (HL).

Rezultate

Toate metodele aplicate au arătat că TAA serică a pacienților cu alcoolism este mai mică decât TAA a donatorilor sănătoși (grupul de control); conform metodei amperometrice, valoarea medie a TAA serică a fost de 850 ± 210 nA × s și 660 ± 150 nA × s pentru donatorii sănătoși și respectiv pentru alcoolici (p Cuvinte cheie: activitate antioxidantă totală a sângelui, alcoolism

Introducere

Un test de sânge oferă informații complete despre condițiile și procesele interioare. Un parametru important este starea funcțională a sistemului antioxidant. Defecțiunea acestui sistem crește concentrația de radicali liberi (radical anion superoxid și radical hidroperoxid, radical hidroxil etc.), al căror exces provoacă stres oxidativ și participă la patogeneza mai multor boli [1-3]. La rândul lor, bolile, factorii de mediu și stresul duc la faptul că sistemul antioxidant natural al organismului nu este capabil să neutralizeze în mod eficient radicalii, ceea ce provoacă stres oxidativ mai sever. Cu toate acestea, diverși factori biologici, precum și diferite metode de analiză, duc la o variație mare a parametrilor detectați ai sângelui din sistemul antioxidant. O dificultate în evaluarea stresului oxidativ este lipsa unei metode universale pentru determinarea activității antioxidante a componentelor sanguine, datorită naturii lor diferite. O analiză [4] a arătat o corelație scăzută între cele mai cunoscute metode de evaluare a activității antioxidante, ceea ce ne permite să vorbim doar despre caracteristicile calitative ale rezultatelor analizei.

Scopul acestei lucrări a fost de a efectua o evaluare comparativă a activității antioxidante totale (TAA) a serului sanguin uman în condiții sănătoase și în patologie (sindromul de dependență de alcool) prin metode amperometrice, chemiluminescente și voltammetrice. Alcoolismul, în general, se caracterizează prin dependență mentală și fizică de etanol, care este asociată cu modificări ale parametrilor biochimici din sângele pacientului. Concentrația totală a compușilor tiol a fost determinată în aceleași probe, ca parametru suplimentar, care descrie și starea sistemului antioxidant.

Material si metode

Obiectul investigației a fost serul a 30 de pacienți de sex masculin cu diagnostic de sindrom de dependență de alcool. Toți pacienții se aflau în îngrijiri medicale în spitalul de psihiatrie regional Tomsk. Serul de sânge al donatorilor sănătoși a fost utilizat ca grup de control.

Prelucrarea probei de sânge

Sângele venos, colectat în post, a fost plasat într-un tub de centrifugă din sticlă fără anticoagulant și lăsat la temperatura camerei timp de 30 de minute pentru a permite formarea cheagului, care a fost îndepărtat imediat. Tuburile au fost centrifugate într-o centrifugă de masă timp de 10 minute la o viteză de rotație de 2000 rpm. Centrifugatul a fost prelevat în volum de 1,0-1,5 ml pentru studii suplimentare.

Metoda chemiluminescenței (CL)

Metoda voltametrică (VA)

Principiul principal al metodei voltammetrice pentru determinarea activității antioxidante totale în serul sanguin este înregistrarea reducerii oxigenului în voltamograme cu și fără adăugarea probelor de ser (0,1 ml). Reacția model este procesul de electroreducție a oxigenului (O2 ER), dizolvat într-un electrolit de susținere într-un interval potențial de la 0 la –1,0 V. Acest proces este identic cu reducerea oxigenului din celulele vii și țesuturile corpului.

În metoda VA am utilizat coeficientul de activitate antioxidantă (în olmol/l × min) al substanțelor, care reflectă cantitatea de radicali de oxigen activ care au reacționat cu antioxidanții într-o anumită perioadă de timp, conform formulei:

Metoda amperometrică (AM)

Abordarea amperometrică a evaluării AOA se bazează pe măsurarea curentului electric care rezultă la oxidarea substanței investigate pe suprafața unui electrod de lucru la un anumit potențial.

analize statistice

Au fost calculate mediile și erorile standard ale mediei. Analiza statistică a fost efectuată utilizând software-ul Statistica 6.0. Testul t al studentului a fost utilizat pentru analiza statistică a datelor. Modificările medii ale coeficienților de activitate antioxidantă a serului uman au fost calculate pentru pacienții cu alcoolism și donatorii sănătoși (grupul de control). Datele sunt prezentate ca medie ± SD.

Rezultate

Investigația activității antioxidante totale a serului de sânge prin metoda voltammetrică a relevat o scădere a curentului catodului de oxigen și deplasarea potențialului de undă ER O2 către valori pozitive după adăugarea probelor de sânge în soluția de fundal. Acest lucru a indicat activitatea antioxidantă a probei și ne-a permis să calculăm coeficientul total de AOA. Rezultatele testului de ser sanguin prin metoda amperometrică sunt prezentate în Figura 1. Această amperogramă are o formă necaracteristică cu două cocoașe, în timp ce pentru substanțele fenolice individuale a fost întotdeauna observată forma cu o cocoașă. Acest lucru se datorează probabil faptului că oxidarea componentelor moleculare scăzute ale serului sanguin asociate cu proteinele oferă un al doilea vârf datorită separării parțiale a soluției în diferite fracțiuni la trecerea prin capilare și celula amperometrică.

activității

Amperogramă a probelor de ser de pretratare cu două curbe de formă a curbelor de curent (prin analiză de injecție de flux cu detecție amperometrică)

O scădere semnificativă a activității antioxidante serice a alcoolicilor în comparație cu donatorii sănătoși a fost observată conform metodei CL. Figura 2 prezintă dinamica luminiscenței pentru diferite volume de probă (v, µl) ale donatorului (A) și ale alcoolicilor (B) adăugați în celula de chemiluminescență. Metoda CL a relevat cea mai mare diferență în TAA a serului între alcoolici și donatorii sănătoși (comparativ cu alte metode). Dependența dintre perioada latentă relativă (t/t 0) a emisiei CL și volumul eșantionului de intrare către celulă (v, µl) este bine notată ca o pantă a liniilor. Reflectă TAA a eșantionului.

Intensitatea emisiilor de CL (I) vs. timpul procesului (t). Dinamica emisiilor de CL pentru diferite volume de ser (1) - 0 μl; (2) - 2 μl; (3) - 3 μl; (4) - 5 μl) de donatori sănătoșiA) și alcoolici (B)

Concentrația scăzută de antioxidanți în sângele alcoolicilor duce la o scurtă perioadă latentă de chemiluminescență (Figura 2 B). Serile de donatori sănătoși au o capacitate antioxidantă mai mare, care se manifestă ca o perioadă latentă lungă și panta treptată a intensității chemiluminescenței (Figura 2 A).

Valorile medii ale activității antioxidante serice obținute prin toate metodele utilizate sunt prezentate în Figura 3 .

Valorile medii (medii ± SD) ale activității antioxidante totale și conținutul total al compușilor tiolici în serul sanguin al donatorilor sănătoși și al pacienților cu diagnostic de alcoolism conform metodelor VA, CL și AM (p Figura 3. Ambii parametri sunt mai mici în cazul alcoolismului. A fost raportată și corelația directă între capacitatea antioxidantă totală (exprimată ca FRAP) și concentrațiile grupului de -SH în serul pacienților [11]. Studiul nostru a relevat că concentrația medie a tiolilor a fost de 0,94 ± 0,34 mmol/l (p Figura 3). Analiza [13] a raportat modificări similare ale sângelui alcoolicilor, inclusiv niveluri scăzute de vitamine antioxidante dietetice, cum ar fi vitamina C și vitamina E, și antioxidanți endogeni, cum ar fi glutationul din sânge. Reducerea concentrației de tioli duce la un sistem antioxidant sanguin insuficient la alcoolici. Probabil, o astfel de afecțiune ar putea fi corectată prin suplimentarea specială cu antioxidanți, după cum sa raportat anterior [14]. Suplimentele antioxidante pot fi luate în considerare d ca componentă esențială pentru tratamentul complex al alcoolismului.

În concluzie, rezultatele studiilor experimentale arată că metodele propuse pot fi utilizate în scopuri de diagnostic. Prin toate metodele s-a evidențiat epuizarea semnificativă a activității antioxidante serice în alcoolism. Acesta poate fi un semn al stresului oxidativ indus de alcool. Indicatorii activității antioxidante totale a serului sanguin depind în mare măsură de starea inițială de sănătate a pacientului. Cu toate acestea, pentru o evaluare obiectivă a activității antioxidante a obiectelor biologice, se recomandă utilizarea mai multor metode analitice bazate pe sisteme de model diferite.

Mulțumiri

Studiul a fost susținut de Fondul rus pentru cercetare de bază, proiect de cercetare nr. 15-04-0111.

Conflict de interese

Autorii nu declară niciun conflict de interese.