Автореферат и диссертация по медицине (14.03.03) на тему: Окислительный стресс как патогенетическое звено женской инфертильности
Автореферат диссертации по медицине на тему Окислительный стресс как патогенетическое звено женской инфертильности
На правах рукописи
ГРЕБЕНКИНА Людмила Анатольевна
ОКИСЛИТЕЛЬНЫМ СТРЕСС КАК ПАТОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ЗВЕНО ЖЕНСКОЙ ИНФЕРТИЛЬНОСТИ
14.03.03 - патологическая физиология
диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук
доктор медицинских наук, член-корреспондент РАМН, профессор доктор медицинских наук
Официальные оппоненты: Корытов Леонид Иннокентьевич доктор медицинских наук, профессор (Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, профессор кафедры нормальной физиологии)
Константинов Юрий Михайлович доктор биологических наук, профессор (Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Сибирский институт физиологии и биохимии растений» Сибирского отделения Российской академии наук, заведующий лабораторией генетической инженерии растений) Саловароеа Валентина Петровна доктор биологических наук, профессор (Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Иркутский государственный университет», заведующая кафедрой физико-химической биологии биолого-почвенного факультета).
Ведущая организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова Министерства здравоохранения Российской Федерации
Защита состоится «26» декабря 2013 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 001.038.02 при Федеральном государственном бюджетном учреждении «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного бюджетного учреждения «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» Сибирского отделения Российской академии медицинских наук.
Автореферат разослан «25» ноября 2013 г.
Колесникова Любовь Ильинична Лабыгина Альбина Владимировна
Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор
Шолохов Леонид Федорович
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
В патогенезе нейроэндокринных заболеваний органов репродуктивной системы существенное значение имеют неспецифические биохимические процессы, протекающие на клеточном уровне и во внутренней среде организма, определяющие его реактивность и способность к адаптивной перестройке (Барабой В.А. и др., 1992; Сутурина Л.В., Колесникова Л.И., 2001; Ниаури Д.А. и др., 2005; Изюмов Д.С. и др., 2010; Lehninger А., Nelson D.L., Сох М.М., 2008; Radak Z., 2008; Paul S., 2008; Niki E„ 2009).
В обмене веществ реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной защиты (АОЗ), представляющие собой единую систему, обеспечивают клеточный гомеостаз на оптимальном для организма уровне (Владимиров Ю.А., Арчаков В.И., 1972; Крыжановский Г.Н., 2002; Зенков Н.К. и др., 2003; Владимиров Ю.А., 2004; Зоров Д.Б. и др., 2005; Панасенко О.М., Сергиенко В.И., 2010; Kaynara Н. et al., 2004; Kowaltows-ki A.J. et al., 2009; Toim L.G., Brand M.D., 2010), тем не менее изучение этих процессов пока не нашло широкого применения как в диагностике, так и в терапии (Agarwal А., 2012).
При дизрегуляционных состояниях в результате активации перекисного окисления липидов в организме происходит нарушение прооксидантно-антиоксидантного баланса, что свидетельствует о развитии окислительного стресса (ОС) (Зенков Н.К. и др., 1999, 2001; Протопопова Н.В. и др., 2000; Дубинина Е.Е., 2001; Сутурина Л.В., 2002; Балаболкин М.И. и др., 2005; Колесникова Л.И. и др., 2008; Колесников С.И. и др. 2008; Меныцикова Е.Б. и др., 2008; Владимиров Ю.А и др., 2009; Дубинина Е.Е., Дадали В.А., 2010; МадаеваИ.М., 2010; Sies Н., 1991; BetteridgeD.J., 2000; Agarwal A. et al., 2005, 2006; Cadet J. et al., 2010).
Оценивая функции ПОЛ и его интермедиатов (тромбоксаны, простаци-клин, лейкотриены и др.), нужно подчеркнуть физиологическую сущность этого процесса, который, как и любое явление, переходит в свою противоположность при изменении количественных характеристик (Holthe M.R., 2004; Jiang Z., 2011). Действительно, как один из важнейших типов свободноради-кального окисления, ПОЛ является неотъемлемой частью многих жизненно важных процессов (Dorge W., 2002; Agarwal А., 2004; Circi M.L., 2010; Dickinson B.C., 2011; Gomez-Cabrera M.-C., 2008; Finkel Т., 2012), таких как перенос электрона флавиновыми элементами, обновление состава липидов биомембран, окислительное фосфорилирование в митохондриях, митогенез, проведение нервного импульса, холодовой адаптации (Куликов В.Ю., Семе-нюк A.B., Колесникова Л.И., 1988; Колосова Н.Г., Колпаков А.Д., Панин Л.Е.,
1995), гипобарической тренировке, обладающей мембраностабилизирующим эффектом в обычном и адаптационном режиме (Ланкин В.З. и др., 2001; Киселев С.О. и др., 2002; Меньшикова Е.Б. и др., 2008; Tang L. et al., 2000; Atkinson J., 2008; Radak Z. et al., 2008; Burhans W.C., Heintz N.H., 2009).
Эти и некоторые другие данные по анализу проблемы адаптации в общебиологическом аспекте позволили сформулировать принцип, согласно которому в развитии приспособительных реакций целостного организма на метаболическом уровне важнейшую роль играет периодическая инициация свободнорадикального окисления (Сазонтова Т.Г., Архипенко Ю.В., 2005, 2007; Feinendegen L.E., 2000).
С целью диагностики различных нарушений репродуктивной системы помимо клинико-анамнестических характеристик широко используются исследования гормонов и их метаболитов в различных биологических жидкостях, тесты функциональной диагностики, фармакологические пробы (Йен С.К., Джаффе Р.Б., 1998; Коколина В.Ф, 2001 ; Вихляева Е.М., 2006; Кулаков В.И., Лопатина Т.В., 2006; Agarwal А., 2012). До сих пор недостаточно четко определено, в каких функциональных взаимоотношениях находятся процессы липопероксидации и нейроэндокринная регуляция репродуктивных нарушений, в частности, у женщин с инфертильностью гормонального генеза (Montuschi Р., Barnes P.J., Roberts L.J., 2004; Agarwal A., Gupta S., Sharm R.K., 2005; Kemp M., Go Y-M., Jones D.P., 2008; Lambrinoudaki I.V. et al., 2009; Koppenol W.H. et al., 2010; Mier-Cabrera M. et al., 2010).
Для полного представления о характере перекисных процессов при репродуктивных нарушениях и при выборе тактики рациональной коррекции их возможных повреждающих эффектов необходимо комплексное обследование, включающее оценку как начальных, так и конечных продуктов ПОЛ, а также уровня факторов, обеспечивающих защиту от возможных повреждений регуляторного аппарата клетки интермедиатами пероксидации липидов (Колесникова Л.И., 1993).
Целью исследования явилось установление закономерностей развития дизрегуляции процессов перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты и системы нейроэндокринной регуляции у женщин с инфертильностью эндокринного генеза для выявления наиболее информативных метаболических показателей, способствующих патогенетическому обоснованию персонифицированного подхода к лечению бесплодия.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
1. Определить особенности состояния системы «ПОЛ - АОЗ» и нейроэндокринной регуляции у женщин с ановуляцией, индуцированной приемом комбинированных оральных контрацептивов (КОК). 4
2. Оценить характер окислительного стресса в группе инфертильных женщин с гиперпролактинемией (ГПРЛ), стертой формой врожденной дисфункции коры надпочечников (ВДКН).
3. Выявить особенности функционирования системы «ПОЛ - АОЗ» в группах инфертильных женщин с гипоталамическим синдромом (ГС), диз-гормональными заболеваниями молочных желез (ДЗМЖ) в зависимости от наличия гиперпролактинемии.
4. Установить взаимосвязи между процессами ПОЛ-АОЗ и состоянием системы нейроэндокринной регуляции у женщин репродуктивного возраста при эндокринном бесплодии.
5. Определить наиболее информативные гормонально-метаболические показатели у инфертильных женщин с бесплодием эндокринного генеза.
6. Обосновать методологические подходы к персонализированному воздействию на редокс-систему крови при окислительном стрессе у инфертильных женщин с различными формами эндокринного бесплодия.
Положения, выносимые на защиту
1. Характер окислительного стресса и особенности нейроэндокринной регуляции отражают различные дизадаптационные процессы организма у женщин с разными формами эндокринного бесплодия.
2. У бесплодных женщин с гипоталамическим синдромом окислительный стресс выражается в активации процессов ПОЛ на всех этапах пероксидации на фоне снижения содержания показателей АОЗ - активности ферментативного звена, а-токоферола при увеличении уровня общих липидов, и сочетается со снижением уровня тиреоидных гормонов (ТЗ, ТТГ).
3. Окислительный стресс у бесплодных женщин с дизгормональными заболеваниями молочных желез и гиперпролактинемией характеризуется интенсификацией процессов липопероксидации на уровне образования первичных и вторичных продуктов без избыточного накопления ТБК-АП при снижении концентраций низкомолекулярных антиоксидантов, при этом отмечается увеличение концентраций гормонов стресса (ТЗ, кортизол).
4. У бесплодных пациенток с врожденной дисфункцией коры надпочечников характер окислительного стресса, способствующий процессу ди-задаптации организма, проявляется в снижении содержания общих липидов, активности процессов ПОЛ, уровней всех исследованных параметров АОЗ (ферментативного звена и низкомолекулярных антиоксидантов) на фоне увеличения глюкокортикоидной активности в системе нейроэндокринной регуляции.
Впервые установлено, что у фертильных женщин с ановуляцией, индуцированной приемом КОК, по сравнению с фертильными женщинами, не принимающими КОК, отмечается повышение содержания субстратов окисления на фоне снижения первичных и вторичных продуктов ПОЛ при стабильном уровне ТБК-АП. Показатели АОЗ отражают разнонаправленные изменения концентрации низкомолекулярных компонентов (а-токоферол, ретинол) и незначительное снижение активности СОД, общей АОА на фоне неизменного уровня глутатионовой системы. Такое сочетание параметров в системах ПОЛ и АОЗ свидетельствует об отсутствии выраженного ОС.
Приоритетными данными в группе инфертильных пациенток с высоким уровнем пролактина является значимое снижение уровня ТБК-АП, по сравнению с группой контроля. Система АОЗ у этих пациенток характеризуется снижением концентраций ретинола и восстановленного глутатиона на фоне стабильного уровня общей АОА и других компонентов антиокислительной системы. Формирование ОС в данном случае связано с низкой буферной емкостью компонентов АОЗ.
Установлено, что у инфертильных пациенток с ГС развитие ОС обусловлено значимым повышением всех интермедиатов ПОЛ, которое ассоциируется с нарушением компартментализации редокс-процессов в плазменном и клеточном отсеках крови (снижение концентрации а-токоферола и дисбаланс клеточных факторов - уменьшение активности СОД и увеличение концентрации GSH).
Изучение редокс-системы у бесплодных пациенток с ДЗМЖ, в отличие от женщин контрольной группы, выявило повышение субстратов окисления, первичных и вторичных интермедиатов ПОЛ, которые сочетались со снижением концентраций низкомолекулярных плазменных антиоксидантов при повышении уровня окисленной формы глутатиона, что позволяет определить этот феномен как классический окислительный стресс.
Показано, что в группе бесплодных пациенток с ВДКН, по сравнению с группой контроля, дисбаланс системы «ПОЛ-АОЗ» характеризуется незначительным повышением пероксидного компонента и существенным снижением всех компонентов АОЗ, что позволяет расценивать такое соотношение подсистем как окислительный стресс.
Установлено, что формирование специфических особенностей окислительного стресса при всех исследованных синдромах и нозологических формах бесплодия эндокринного генеза ассоциировано с концентрацией ПРЛ.
Теоретическая и практическая значимость
Теоретическая значимость настоящей работы заключается в том, что изученные синдромы и нозологические формы женской инфертилыюсти эндокринного генеза отличаются спецификой состояния ПОЛ-АОЗ и видом окислительного стресса, которые отражают и определяют нарушение метаболического и нейроэндокринного статуса у этих пациенток.
Полученные в работе данные по исследованию редокс-статуса подтверждают клинические наблюдения о возможности длительного безопасного применения КОК у практически здоровых фертильных женщин.
Рекомендуется детальное изучение и использование показателей системы глутатиона, и в особенности его окисленной формы, для проведения комплекса лечебно-профилактических мероприятий, направленных на нормализацию баланса ПОЛ - АОЗ при женском бесплодии эндокринного генеза.
В связи с нетипичным изменением концентрации ретинола при окислительном стрессе у некоторых изученных групп пациенток с эндокринным бесплодием, его роль как антиоксиданта должна оцениваться с учетом про-гормональных эффектов этого ретиноида.
Исследование показателей состояния системы «ПОЛ-АОЗ» может быть использовано для оптимизации длительного применения лекарственных препаратов в персонализированной терапии больных с женской инфертиль-ностью эндокринного генеза.
Дифференцированная оценка показателей ПОЛ и АОЗ при каждой форме эндокринного бесплодия у женщин может быть рекомендована для назначения в комплексную терапию антиоксидантов в составе дополнительных препаратов или специально составленной диеты.
При обследовании пациенток с эндокринным бесплодием целесообразно определение концентрации ДГЭА-С, обладающего свойствами активного антиоксиданта прямого действия.
Материалы диссертации представлены и обсуждены на 10th Congress of European Society of Contraception (Prague, April 30 - May 3,2008), 13th World Congress of Gynecological Endocrinology (Florence, February 28 - March 2,
2008), Всероссийской научно-практической конференции «Здоровая семья - здоровый ребенок - 2009» (Иркутск, 1-2 июня, 2009), Всероссийской научно-практической конференции «Амбулаторно-поликлиническая профилактика - платформа женского здоровья» (Москва, 30 марта - 3 апреля,
2009), XVI Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 6-10 апреля, 2009), Шестой международной крымской конфе-
ренции «Окислительный стресс и свободнорадикальные патологии», (Судак, Украина, 20-29 сентября, 2010), Gene-environment interaction in health and disease 6th International Congress of Pathophysiology, Ecogenom-ic models of Cardiometabolic Diseases 14th International SHR Symposium (Montreal, Canada, September 22 to 25, 2010), XI Всероссийском научном форуме «Мать и дитя», (Москва, 28 сентября - 1 октября, 2010), 14th World Congress of Ginecological Endocrinology II Congresso ISGE (Italia, 2010), Всероссийской научно-практической конференции «Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири» (Красноярск, 2011), V Региональном научном форуме «Мать и Дитя» (Геленджик, 28-30 июня, 2011), XII Всероссийском научном форуме «Мать и дитя» (Москва, 27-30 сентября, 2011), V Всероссийской научно-практической конференции «Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессов» (Новосибирск, 12-14 апреля, 2011), XIX Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 23-27 апреля, 2012), 15 World Congress of gynecological endocrinology, III Congresso ISGE (Firenze, Italia, 7-10 marzo, 2012), Восьмой международной крымской конференции «Окислительный стресс и свободно-радикальные патологии» (Судак, Украина, 22-28 сентября, 2012), XIII Всероссийском научном форуме «Мать и дитя» (Москва, 2012), XXVI международном конгрессе «Новые технологии в диагностике и лечении гинекологических заболеваний» (Москва, 10-13 июня 2013), Девятой международной крымской конференции «Окислительный стресс и свободно-радикальные патологии» (Судак, Украина, 16-25 сентября, 2013).
По материалам диссертации опубликовано 53 научные работы, в том числе 31 - журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК Минобразования и науки РФ, а также 1 монография и 1 патент.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 240 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, заключения, выводов и списка литературы. Текст диссертации иллюстрирован 45 таблицами и 28 рисунками. Список литературы включает 485 наименований, из них - 229 на русском и 256 - на иностранных языках.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Работа выполнена в период с 2007 по 2012 гг. на базе подразделений ФГБУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека» СО 8
РАМН (директор - член-корр. РАМН, д.м.н., профессор Л.И. Колесникова): лаборатории патофизиологии репродукции (зав. лаборатории - член-корр. РАМН, д.м.н., профессор Л.И. Колесникова), лаборатории гинекологической эндокринологии (зав. лаборатории - д.м.н. A.B. Лабыгина), лаборатории физиологии и патологии эндокринной системы — д.м.н., профессор Л.Ф. Шолохов), входящих в состав отдела охраны репродуктивного здоровья (руководитель - д.м.н., профессор Л.В. Сутурина) и на клинической базе Центра инновационной медицины клиники ФГБУ «НЦ ПЗСРЧ» СО РАМН (главный врач - д.м.н., профессор В.В. Долгих).
Комплексное медицинское обследование женщин с бесплодием проводилось, согласно стандартам обследования бесплодных супружеских пар (Кулаков В.И., 2006). Всем пациенткам проводилось анкетирование с учетом анамнестических данных, а также общеклиническое, гинекологическое и лабораторное обследование.
В проведенном ранее сотрудниками отдела репродуктивного здоровья «НЦ ПЗСРЧ» СО РАМН углубленном обследовании бесплодных супружеских пар принимали участие 1031 женщина репродуктивного возраста, из которых 890 женщинам было диагностировано эндокринное бесплодие.
Среди гормональных нарушений, приводящих к нарушению овуляции, были установлены ведущие факторы, которыми оказались: гиперпролакти-немический гипогонадизм (код МКБ-10, N 97.0; п = 349; 39,2 %), СПКЯ (код МКБ-10, N 97.0; Е 28,2; п = 322; 36,2 %), нормогонадотропная дисфункция яичников (код МКБ-10, N 97.0; Е 28; п = 140; 15,7 %); реже выявлялись женщины с врожденной дисфункцией коры надпочечников и надпочечниковой гиперандрогенией (N 97.0; Е 25; п = 40; 4,5 %).
Среди гормонозависимых заболеваний у женщин с бесплодием выявлена высокая частота эндометриоза - 37 %, синдрома предменструального напряжения (ПМС)- 15,7 %, фиброзно-кистозной мастопатии - 13 %, миомы матки -11%. Нарушения менструального цикла определены у 56 % женщин с эндокринным бесплодием, достаточно часто выявлялись высокая частота ожирения, гипоталамической дисфункции, патологии щитовидной железы, а также микроаденомы гипофиза.
Таким образом, по результатам комплексного обследования супружеских пар было выявлено, что группа женщин с эндокринным бесплодием отличалась большой полиморфностью патологических состояний, наличием сочетаний различных факторов и сопутствующей эндокринной патологией. В последующем, женщины с наличием эндокринных и гормонозависимых нарушений, таких как, гиперпролактинемический гипогонадизм, гипотала-мическая дисфункция, стертая форма врожденной дисфункции коры надпо-
Мечников, дйзгормональные заболевания молочных желез, стали объектами нашего исследования.
При отнесении женщин в ту или иную категорию (фертильных или бесплодных) использовалась классификация фертильности ВОЗ; женщины с неизвестной фертильностью в исследование не были включены.
Для оценки системы перекисного окисления липидов - антиоксидант-ной защиты в исследование были отобраны 358 женщин репродуктивного возраста, проживающих в Иркутске и Иркутской области. На основании клинико-анамнестических и лабораторных данных с учетом принятых критериев было сформировано две группы - контрольная и основная (рис. 1).
Рис. 1. Дизайн исследования
Контрольную группу составили 61 практически здоровая фертилъная женщина (средний возраст - 22 ± 2,3 года). Из этой группы была сформирована также подгруппа женщин (п = 32, возраст - 25 ± 2,6 года), которые с целью предохранения от нежелательной беременности в течение 3-х месяцев принимали КОК (логест или фемоден). 10
Основную группу из 297 пациенток (возраст - 26 ± 5,6 года) составляли бесплодные женщины со следующими нозологическими формами и синдромами:
- гипоталамический синдром (п = 108);
- гиперпролактинемия (п = 60);
- врожденная дисфункция коры надпочечников (п
- дизгормональные заболевания молочных желез (п = 97).
Женщины всех подгрупп были сопоставимы по возрасту, репродуктивному анамнезу и длительности бесплодия.
В работе с женщинами, включенными в исследование, соблюдались этические принципы, предъявляемые Хельсинкской Декларацией Всемирной медицинской ассоциации (World Médical Association Déclaration of Helsinki (1964, 2000 ред.).
Лабораторные методы исследования
В качестве материала для биохимических исследований использовали сыворотку, плазму крови и цитолизат, приготовленный из эритроцитов. Забор крови для гормональных и биохимических исследований осуществляли из локтевой вены, натощак, с учетом фаз менструального цикла (3-9-й день цикла) или на фоне аменореи с 8 до 9 часов утра в соответствии с общепринятыми требованиями.
Интенсивность процессов и содержание субстратов липопероксидации в плазме оценивали по уровню общих липидов (OJI, г/л) с помощью наборов PLIVA-Lachema (Чешская Республика); степень ненасыщенности плазмы -по содержанию изолированных двойных связей (Дв.св., усл. ед.), диеновых конъюгатов (ДК, мкмоль/л), концентрацию кетодиенов и сопряженных триенов (КД-СТ, усл. ед.) - по методу И. А. Волчегорского (1989); ТБК-АП (мкмоль/л) -по В.Б. Гаврилову с соавт. (1987). Параллельно в плазме определяли общую антиокислительную активность плазмы (АОА, усл. ед.) по Г.И. Клебанову с соавт., ( 1989), концентрацию ретинола и а-токоферола (мкмоль/л)- по Р.Ч. Чер-няускене с соавт. (1984). В эритроцитарном цитолизате в усл. ед. определяли активность СОД (Misra Н.Р., Fridovich I., 1972), концентрацию в ммоль/л восстановленного (GSH), окисленного (GSSG) глутагионов и их соотношение (Hissin P.Y., HilfR., 1976).
Для оценки состояния липопероксидации был использован коэффициент степени окисленности липидов (СОЛ), который рассчитывается как соотношение уровня продукта к содержанию предыдущего интермедиата (Матвеев С.Б. и др., 2005; Натяганова Л.В., 2010; Колесникова Л.И. и др.,
2012; KolesnikovaL.I. et al., 2013). Так, по M.B. Биленко (1989), СОЛ1 равен отношению экстинкции липидного экстракта при 232 и 220 нм.
Определение концентраций гормонов ПРЛ, ЛГ, ФСГ, ТТГ, Т4 проводили радиоиммунологическим методом с использованием набора «Диас» (Россия) и анализатора «Иммунотест» (Россия); уровни содержания ТЗ, кортизола, тестостерона, ДГЭА-С оценивали иммуноферментным методом с использованием тест-систем «АЛКОР-БИО» (Россия), «ХЕМА» (Россия) и анализатора EL 808 (США), 17-ОН-прогестерона - наборами «DRG ELISAS» с использованием анализатора «COBOS» (США). Концентрацию гормонов ПРЛ, ЛГ, ФСГ, ТТГ, выражали в мЕД/мл; ТЗ, Т4, тестостерона, кортизола, ДГЭА-С — в мкмоль/л, 17-ОН-прогестерона — в нмоль/л.
Статистические методы исследования
Статистический анализ полученных данных проводили с помощью пакета статистических и прикладных программ STATISTIC А 6.1 Stat-Soft Inc, США. В зависимости от вида распределения данных применяли различные алгоритмы статистического анализа. Для представления количественных данных приводили описательные статистики: среднее, стандартное отклонение, медиана, 25-й и 75-й процентиль в случае ненормального распределения величин. Для проверки статистической гипотезы о равенстве средних двух независимых выборок использовали параметрический критерий Стьюдента (í-тест, /-критерий). В качестве непараметрических альтернатив /-критерия Стьюдента для независимых выборок использовали критерии Манна -Уитни, Вальда - Вольфовица и Колмогорова - Смирнова (Mann-Whitney U-test, W-Wtest, K-Stest). Для анализа внутригрупповой взаимосвязи количественных признаков применяли корреляционный анализ Спирмана. Применение многофакторного дискриминантного анализа (с вычислением квадратов расстояний Махалонобиса) позволило выявить значимость и степень влияния наиболее информативных показателей гормональной, перекисной и антиоксидантной систем в формировании окислительного стресса при эндокринном бесплодии (Лапач С.М., Чубенко A.B., Бабич П.М., 2000; Юнкеров В.И., Григорьев С.Г., 2002; Халафян A.A., 2008; Ланг Т.А., Сесик М., 2011).
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Показатели системы «ПОЛ-АОЗ»у практически здоровых фертиль-ных женщин и у женщин с ановуляцией, индуцированной приемом КОК
В результате проведенного исследования установлено значимое повышение содержания в плазме крови ОЛ на 18 %, и показателя Дв. св. на 12 % в группе женщин, принимающих КОК, в сравнении с соответствующими
показателями женщин контрольной группы (рис. 2). В группе женщин на фоне приема КОК концентрация первичных и вторичных продуктов ПОЛ - ДК и КД-СТ при р < 0,05 снижена соответственно в 1,76 и 1,31 раза, а концентрация ТБК-АП не имела значимых различий в сравнении с аналогичной величиной группы контроля.
30 20 10 0 -10 -20 -30 -40 -50
Рис. 2. Содержание показателей ПОЛ и коэффициенты степени окисленности липидов у практически здоровых фертильных женщин и у женщин с ановуляцией, индуцированной приемом КОК (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * - р < 0,05).
Как показывают величины СОЛ, рассчитанные у женщин, принимающих КОК, по отношению к показателям группы контроля, интенсивность окисления липидов на первом этапе у обследованных пациентов возрастает, затем снижается, а на этапе образования ТБК-АП не изменяется, что в целом подтверждают зарегистрированные абсолютные данные.
В системе АОЗ в группе женщин на фоне приема КОК (рис. 3) отмечено снижение интегрального показателя антиокислительной активности крови
- общей АОА на 17 % (р < 0,05), значимое снижение активности ферментативного звена - СОД на 5 % и концентрации а-токоферола на 22 % при существенном увеличении на 20 % (р < 0,05) уровня ретинола в сравнении с соответствующими показателями женщин контрольной группы. Достоверных различий в содержании показателей неферментативного звена АОЗ
- системе глутатиона, в данных группах не было выявлено.
Анализ антиоксидантного звена системы «ПОЛ - АОЗ» свидетельствует о разнонаправленном изменении концентрации низкомолекулярных компонентов (а-токоферол - снижается; ретинол - повышается) и
незначительном снижении активности СОД на фоне небольшого падения такого интегрального показателя как общая АОА и факторов самой мощной клеточной защиты, какими являются ОБН и вЗБС. Полученные данные позволяют полагать, что система «ПОЛ - АОЗ» у здоровых женщин с ано-вуляцией, индуцированной приемом КОК, даже с учетом незначительного повышения концентрации пролактина с его начальными метаболическими последствиями, остается в состоянии стабильности, а соотношения ее компонентов могут рассматриваться только в аспекте незначительно выраженного окислительного стресса.
Рис. 3. Содержание показателей АОЗ и гормонов, имеющих статистически значимые отличия, у практически здоровых фертильных женщин и у женщин с ановуляцией, индуцированной приемом КОК (О - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * - р < 0,05).
Низкий уровень окислительного стресса, наблюдаемый нами при индуцированной КОК ановуляции, вероятно, не оказывает значительного негативного влияние на эффект контрацепции и здоровье женщины, тем более, что эстрогены нейтрализуют слабый прооксидантный эффект гестодена, поскольку для них характерны сильные антиоксидантные свойства (Sack M.N. et al, 1994; Chaing К. et al., 2004; Santanan N. et al., 1998). Снижение концентрации ДГЭА-С, обладающего сильными антиоксидантными свойствами, также указывает на активную антиоксидантную защиту у группы женщин при использовании КОК, поскольку уменьшение концентрации этого гормона свидетельствует о его потреблении для поддержания редокс-состояния (Титов В.Н., 2009; Bastianett S. et al., 1999).
Корреляционные взаимосвязи между гормонально-метаболическими показателями (р < 0,05) контрольной группы (1-я группа) и группы женщин, принимающих КОК (2-я группа)
1-я группа 2-я группа
Показатели г* г- Показатели г+ г-
Дв. св.-ДК 0,71 ДК-КД-СТ 0,83
Дв. св. - КД-СТ 0,59 ДК - а-токоферол 0,51
ДК - КД-СТ 0,61 КД-СТ - а-токоферол 0,43
ТБК-АП - СОД 0,55 КД-СТ - ттг 0,61
ТБК-АП - ретинол 0,53 ТБК-АП - АОА 0,42
СОД - ретинол 0,74 СОД - а-токоферол 0,45
а-токоферол -17-ОН-прогестерон 0,50 ретинол - вБН 0,45
ЛГ-ФСГ 0,92 СОД-ОБвО 0,52
Тестостерон - ТТГ 0,43 СОД - ФСГ 0,56
Тестостерон - Т4 0,41 ПРЛ- ЛГ 0,48
Проведенный корреляционный анализ показал наличие в группе контроля 10 статистически значимых корреляционных связей (4 отрицательные и 6 положительные) (табл. 1). Иначе выглядят функциональные взаимосвязи в группе женщин, принимающих в течение 3 месяцев КОК, количество корреляционных связей возрастает до 15, из них 9 положительные, 6 отрицательные. Из корреляционных связей, отмеченных в группе контроля, сохраняются две: логичные связи ДК - КД-СТ (г = +0,83) и ЛГ - ФСГ (,г = +0,49), что подтверждает полученные данные о снижении концентраций указанных показателей в крови обследованных женщин.
Показатели системы «ПОЛ - ЛОЗ» у женщин с бесплодием эндокринного генеза
Результаты исследования состояния основных гормонально-метаболических систем у пациенток с эндокринными факторами бесплодия по сравнению с практически здоровыми женщинами представлены на рис. 4-5.
В группе женщин с эндокринным бесплодием, по сравнению с контрольной группой, было установлено значимое увеличение концентраций ОЛ на 8 % и Дв. св. — на 13 %. Активация процесса ПОЛ у бесплодных женщин, приводящая к накоплению токсичных продуктов, выражалась в статистически значимом увеличении содержания первичных, вторичных и конечных продуктов окисления липидов: концентрации ДК, КД-СТ и ТБК-АП (соответственно на 20 %, 29 % и 11 %,р<0,05).
Как можно видеть из данных рис. 4, изменения в показателях ПОЛ у женщин с бесплодием согласуются с изменениями в СОЛ1 по сравнению с аналогичным показателем у женщин контрольной группы (р < 0,05).
Результаты анализа параметров системы АОЗ в крови у пациенток выявили значимое снижение концентрации молекулярных антиоксидантов а-токоферола и ретинола (на 22 и 15 % соответственно), а активности ферментативного звена - СОД ниже на 6 % (р < 0,05), по сравнению с группой контроля (рис. 5). В системе глутатиона, который является самым мощным редокс-буфером, у инфертильных пациенток практически не отмечено изменений по сравнению с аналогичными параметрами контрольной группы, кроме некоторого увеличения уровня вЗБв (р < 0,05), которое усугубляет состояние оксидативного стресса.
Рис. 4. Содержание показателей ПОЛ и коэффициенты степени окисленности липидов у практически здоровых фертильных женщин и женщин с бесплодием эндокринного генеза (О - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; *-р < 0,05).
Содержание исследованных гормонов у женщин с эндокринным бесплодием, кроме двукратного увеличения концентрации пролактина, если и
имеет статистически значимые различия с группой контроля, то находится в диапазоне референтных значений (рис. 5).
-5 V -10 -15 -20 -25
120 100 80 60 40 20
Рис. 5. Содержание показателей АОЗ и гормонов, имеющих статистически значимые отличия, у практически здоровых фертильных женщин и женщин с бесплодием эндокринного генеза (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * -р < 0,05).
Таким образом, о наличии окислительного стресса в общей группе инфертильных женщин с различными формами эндокринного бесплодия свидетельствует повышение уровней субстратов окисления (ОЛ, Дв. св.) и всех интермедиатов процесса ПОЛ (ДК, КД-СТ и ТБК-АП на фоне снижения значений параметров АОЗ: а-токоферола, ретинола и активности СОД.
Показатели системы «ПОЛ-АОЗ» у инфертильных пациенток
с гипоталамическим синдромом
У инфертильных женщин с наличием гипоталамического синдрома (рис. 6) отмечалось повышение содержания в сыворотке крови ОЛ на 13 % (р < 0,05) при неизменном уровне субстратов с сопряженными Дв. св., достоверно значимое повышение концентраций ДК на 19 % (р < 0,05), КД-СТ на 35 % (р < 0,05), значительное повышение концентрации ТБК-АП на 53 % (р < 0,05), по сравнению с контрольной группой. Как показывают полученные расчеты, в отличие от группы контроля, коэффициент СОЛ1 у инфертильных женщин с ГС увеличивается на 20 % (р < 0,05), то есть интенсивность окисления Дв. св. до ДК у обследованных пациентов замедляется одновременно с повышением активности пероксидации первичного звена ПОЛ, фиксируемого при повышенном уровне общих липидов. Следовательно, на первой стадии липопероксидации интенсивности процессов ПОЛ не доста-
точно, накапливаются недоокисленные продукты, в то же время это может быть компенсаторной реакцией, поддерживающей процессы ПОЛ - АОЗ в условиях патологического состояния.
Степень окисленнности липидов на второй стадии процесса липоперок-сидации, превышает контрольные показатели у инфертильных женщин с ГС на 23 % (р < 0,05). Замедление процессов ПОЛ на промежуточной стадии так же свидетельствует о накоплении у них недоокисленных продуктов пероксидации.
Рис. 6. Содержание показателей ПОЛ и коэффициенты степени окисленности липидов у практически здоровых фертильных женщин и у инфертильных пациенток с гипоталамическим синдромом (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * - р < 0,05).
Состояние системы АОЗ у инфертильных женщин с ГС характеризовалось статистически значимым снижением концентрации а-токоферола на 34 %, а в клеточном компартменте выявлено сочетание снижения активности СОД на 9 % и повышения концентрации вБИ на 16 % (р < 0,05). За счет повышенной концентрации ОБН отмечалось и увеличенное соотношение СЯН/ вЗБО на 16%, по сравнению с аналогичным параметром в группе контроля.
В сыворотке крови инфертильных женщин с ГС, в сравнении с контрольной группой (рис. 7), регистрировались статистически значимые повышенные концентрации пролактина в 1,64 раза (р < 0,05) и более высокие значения соотношения ЛГ/ФСГ (на 26 % (р < 0,05) при достоверно значимом снижении уровня ФСГ на 13 %.
Высокое содержание пролактина у бесплодных женщин с ГС, в сравнении с группой контроля, ассоциируется со статистически значимым снижением активности СОД на 12 % и падением на 23 % соотношения С5Н /
ОББв по отношению к группе бесплодных женщин с нормальным значением ПРЛ, т.е. истощением клеточного компонента антиоксидантной защиты.
-5 -10 -15 -20 -25 -30 -35
70 60 50 40 30 20 10
Рис. 7. Содержание показателей АОЗ и гормонов, имеющих статистически значимые отличия, у практически здоровых фертильных женщин и у инфертильных пациенток с гипоталамическим синдромом (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * - р < 0,05).
Корреляционные взаимосвязи между гормонально-метаболическими показателями (р < 0,05) у инфертильных женщин с ГС при отсутствии (1-я группа) и наличии (2-я группа) гиперпролактинемии
1-я группа 2-я группа
Показатели г* Г- Показатели г+ г-
Дв. св. -ДК 0,89 ол - СОД 0,51
ЛГ-ФСГ 0,43 Дв. св. - ДК 0,78
Дв. св. - КД-СТ 0,56
ДК - ретинол 0,43
ДК - тестостерон 0,49
КД-СТ - ретинол 0,41
а-токоферол - ввБв 0,42
ЛГ - тестостерон 0,43
Сопоставление особенностей состояния подсистем ПОЛ и АОЗ свидетельствует о формировании оксидативного стресса в результате активации ПОЛ и снижения буферной емкости АОЗ. Таким образом, ОС при высоком уровне пролактина будет более выраженным за счет снижения активности клеточного компонента антиоксидантной защиты.
Данный вывод о характере оксидативного стресса, который наблюдается при бесплодии, ассоциированном с высоким содержанием пролактина, подтверждает корреляционный анализ. По результатам таблицы 2 видно, что при бесплодии с ГС и высоком ПРЛ количество корреляций составляет 12, а при нормальном содержании данного гормона их всего две. Можно предположить, что выявленные взаимосвязи являются отражением адаптационных механизмов, направленных на восстановление репродуктивного потенциала, так как длительная гиперпролактинемия является фактором риска развития инфертильности.
Показатели системы «ПОЛ-АОЗ»у инфертильных пациенток
В группе инфертильных женщин с гиперпролактинемией, по сравнению с контрольной группой (рис. 8), отмечено повышение содержания Дв. св. и ДК (соответственно на 22 и 38 % (р < 0,05), что наблюдается на фоне статистически значимого снижения показателя ТБК-АП на 15 %, и подтверждается расчетом коэффициентов степени окисленности липидов (рис. 8). Так СОЛ 1 значимо повышается на 10 %, а СОЛЗ - снижается на 32 % у инфертильных женщин с гиперпролактинемией, по сравнению с группой контроля.
Рис. 8. Содержание показателей ПОЛ и коэффициенты степени окисленности липидов у практически здоровых фертильных женщин и у инфертильных пациенток с гиперпролактинемией (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100%; *-р< 0,05).
Антиоксидантный статус в группе пациенток с бесплодием и гиперпро-лактинемией (рис. 9), по сравнению с контрольной группой, характеризовался статистически значимым снижением концентраций ретинола, ОБН и соотношения С8Н/С880 (соответственно на 28 %, 18 % и 26 %) на фоне повышения содержания вЗБв (р < 0,05), что может указывать на истощение системы «ПОЛ - АОЗ».
Содержание показателей АОЗ и гормонов, имеющих статистически значимые отличия, у практически здоровых фертильных женщин и у ин-фертильных пациенток с гиперпролактинемией (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * - р < 0,05).
Гормональный статус в данной группе пациенток в сравнении с показателями женщин контрольной группы характеризовался статистически значимым повышением концентрации пролактина в 3,2 раза; из остальных гормонов можно отметить существенное повышение содержания кортизола на 35 % (р < 0,05).
Корреляционный анализ внутри- и межсистемных взаимоотношений в группе инфертильных женщин с гиперпролактинемией (табл. 3), по отношению к контрольной группе, выявил сохранение одной сильной взаимосвязи Дв. св. - ДК (г = +0,84), подтверждающейся достоверно значимым увеличением уровня Дв. св. и первичных продуктов ПОЛ в крови этих пациенток. В гормональной системе выявлена одна новая корреляция между ПРЛ и тестостероном (г = +0,43).
Установленное нами соотношение показателей ПОЛ и АОЗ, при котором оба компонента системы ведут себя в определенной степени равнозначно, трудно отнести к состоянию классического окислительного стресса, так
как и оксидативный стресс часто имеет определенную продуктивную направленность, что было описано некоторыми исследователями как «торможение» окислительного стресса при длительной гиперпролактинемии (М^ол Ь.Ай а1., 2012) и может указывать на дизадаптационный механизм в регуляции редокс-статуса организма. Поскольку при исследовании данной клинической группы все же изменения в системе «ПОЛ-АОЗ» нами зарегистрированы, но затрагивают разные структуры организма, мы обозначили данный вид окислительного стресса как «компартментный».
Корреляционные взаимосвязи между гормонально-метаболическими показателями (р < 0,05) контрольной группы (1-я группа) и группы инфертильных женщин с гиперпролактинемией (2-я группа)
1-я группа 2-я группа
Показатели г- Показатели г+ г-
Дв.св. - ДК 0,71 Дв.св. - ДК 0,84
Дв.св. - КД-СТ 0,59 ТБК-АП - АОА 0,43
КД-СТ-ДК 0,61 АОА - ОЭН 0,47
ТБК-АП - СОД 0,55 ПРЛ - тестостерон 0,43
ТБК-АП - ретинол 0,53
СОД - ретинол 0,74
а-токоферол -17-ОН-прогестерон 0,50
Тестостерон - Т4 0,41
Тестостерон - ТТГ 0,43
Показатели системы «ПОЛ - ЛОЗ» у инфертильных пациенток с дизгормоналышми заболеваниями молочных желез
Как показывают результаты исследования показателей ПОЛ у инфертильных женщин с ДЗМЖ (рис. 10), в отличие от женщин контрольной группы, у них в плазме крови отмечается статистически значимое повышение концентраций ОЛ, Дв. св., ДК, КД-СТ (соответственно на 10 %, 23 %, 16 % и 32 %) при неизменном содержании величины ТБК-АП (р > 0,05). Такое состояние системы ПОЛ и ее субстратов окисления, при котором практически все ее компоненты повышены, подтверждается в расчетных величинах СОЛ (рис. 10).
Результаты оценки значений коэффициентов СОЛ1, СОЛ2 и СОЛЗ группы инфертильных женщин с ДЗМЖ, по сравнению с показателями 22
контрольной группы, показали, что замедление интенсивности окисления происходит на первой и третьей стадиях процессов липопероксидации, что согласуется с измерением абсолютных величин показателей продуктов липопероксидации.
35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 -15
15 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25
Рис. 10. Содержание показателей ПОЛ и коэффициенты степени окисленности липидов у практически здоровых фертильных женщин и у инфертильных пациенток с ДЗМЖ (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * -р < 0,05).
Антиоксидантный статус группы инфергильных женщин с ДЗМЖ, по сравнению с контрольной группой, характеризуется снижением концентрации а-токоферола, ретинола, и активности СОД (соответственно на 22 %, 26 % и 4 %) при увеличении на 10 % концентрации ОББО (р > 0,05), что сопровождается значимым снижением соотношения восстановленной и окисленной форм глутатиона на 12 % (рис. 11).
Оценивая систему «ПОЛ - АОЗ» у инфертильных пациенток с ДЗМЖ в целом, можно сделать заключение о том, что заболевание развивается на фоне классического оксидативного стресса, обусловленного повышением свободнорадикальных механизмов (ПОЛ) на фоне снижения антиоксидант-ных (АОЗ).
При разделении общей группы инфертильных женщин с ДЗМЖ на две подгруппы по содержанию пролактина, следует отметить, что у пациенток с ДЗМЖ и высоким уровнем ПРЛ отмечается достоверно значимо более низкий уровень величины вторичных продуктов ПОЛ (КД-СТ) по сравнению с аналогичным показателем у таких же пациенток с концентрацией
гормона, который входит в референтный диапазон. Однако если сравнивать этот показатель с соответствующим показателем, характерным для группы контроля, то можно сделать вывод о том, что состояние гиперпролакти-немии нормализует липопероксидацию липидов на уровне кетодиенов и сопряженных триенов.
100 80 60 40 20 0
Рис. 11. Содержание показателей АОЗ и гормонов, имеющих статистически значимые отличия, у практически здоровых фертильных женщин и у инферти льных пациенток с ДЗМЖ (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * - р < 0,05).
Такая же тенденция отмечается у бесплодных пациенток с ДЗМЖ и высокими значениями ПРЛ в отношение а-токоферола: концентрация этого важнейшего антиоксиданта выше у больных с более высоким содержанием гормона, приближаясь к величине соответствующего показателя женщин контрольной группы.
Корреляционный анализ внутри- и межсистемных взаимоотношений в группе инфертильных женщин с ДЗМЖ (табл. 4) выявил сохранение всех положительных логичных связей, преимущественно, свойственных системе ПОЛ: - Дв. св. - ДК (г = +0,87), Дв. св. - КД-СТ (г = +0,42), КД-СТ - ДК (г = +0,50), что свидетельствует о стадийности окисления продуктов первичного и вторичного звена ПОЛ, уровень которых значимо превышал контрольные показатели.
В то же время, отмеченное значимое снижение концентрации ретинола, приводящее к уменьшению содержания ТБК-АП, подтверждает антиокси-дантную активность этого жирорастворимого витамина (г = +0,41).
Таким образом, разделение пациенток с ДЗМЖ по концентрации пролактина не выявило значительных изменений в состоянии системы «ПОЛ - АОЗ», что дает возможность заключить, что пролактин как им-муномодулятор (СеЗкоуа Р. е1 а1., 2009) в высокой концентрации определенным образом стабилизирует изучаемую метаболическую систему. Не исключено, что такой эффект пролактина ассоциирован с длительным течением аутоиммунных пролиферативных процессов в молочной железе при дизгормональном заболевании молочных желез, а, возможно, является специфическим проявлением адаптивной реакции на снижение содержания гормона ДГЭА-С, обладающего антиоксидантными свойствами, которое было отмечено у пациенток с ДЗМЖ и высоким содержанием ПРЛ (на 16 % и 17 % по сравнению с контрольной группой и с группой бесплодия с ДЗМЖ и нормальным значением ПРЛ, соответственно).
Корреляционные взаимосвязи между гормонально-метаболическими показателями (р < 0,05) контрольной группы и инфертильпых женщин с ДЗМЖ
1-я группа 2-я группа
Показатели г> г- Показатели Г+ г-
Дв. св. - ДК 0,71 Дв. св. - ДК 0,87
Дв. св. - КД-СТ 0,59 Дв. св. - КД-СТ 0,42
кд-ст-дк 0,61 кд-ст-дк 0,50
ТБК-АП - СОД 0,55 ТБК-АП - ретинол 0,41
ТБК-АП - ретинол 0,53 ЛГ-ФСГ 0,56
СОД - ретинол 0,74
а-токоферол -17-ОН-прогестерон 0,50
Тестостерон - Т4 0,41
Тестостерон - ТТГ 0,43
Показатели системы «ПОЛ - АОЗ» у инфертильпых женщин с врожденной дисфункцией коры надпочечников
Для состояния ПОЛ в группе инфертильных женщин с ВДКН, по сравнению с контрольной группой (рис. 12), характерно значимое понижение ОЛ на 9 %, повышение показателей Дв. св. на 13 % на фоне снижения на 18 % величины ТБК-АП (р < 0,05).
30 20 10 0 -10 -20 -30
Рис. 12. Содержание показателей ПОЛ и коэффициенты степени окисленности липидов у практически здоровых фертильных женщин и у инфертильных женщин с ВДКН (0 - уровень показателей контрольной группы, принятый за 100 %; * - р < 0,05).
При расчете коэффициентов степени окисленности липидов в группе инфертильных женщин с ВДКН значимых изменений СОЛ1 и СОЛ2, по сравнению с группой контроля, не было получено, но величина СОЛЗ была ниже у пациенток на 32 %