Мочевая кислота как про-/антиоксидант у пациентов с подагрой

В статье рассматриваются вопросы оценки перекисного окисления липидов и антиоксидантной активности у пациентов с подагрой. Важность изучения данной проблемы связана с двойственным эффектом мочевой кислоты на систему свободнорадикального окисления. Мочевая кислота является сильнейшим антиоксидантом, и в то же время в ходе ее образования происходит генерация супероксид-аниона, тем самым вызывая активацию перекисного окисления липидов. В статье приведены литературные и собственные данные.

Uric acid as a pro-/antioxidant in patients with gout

In this paper, evaluation of lipid peroxidation and antioxidant activity in patients with gout are considered. The importance of studying this problem is related to the dual effect of uric acid in the system of free radical oxidation. Uric acid is a powerful antioxidant, and at the same time, during its formation is the generation of superoxide anion, thereby causing the activation of lipid peroxidation. The article presents the literature and own data.

Свободнорадикальное окисление (СРО) необходимо для нормального функционирования организма: уничтожения отживших, злокачественных клеток, элиминация ксенобиотиков, транспорта ионов и т.д. В тоже время увеличение интенсивности перекисного окисления липидов (ПОЛ) является универсальной составляющей патогенеза внутренних заболеваний [1, 2]. Особое значение при изучении выраженности ПОЛ и антиоксидантной системы является оценка вклада мочевой кислоты в свободнорадикальное окисление. Мочевая кислота обладает двойным эффектом, представляя собой одновременно и активатор перекисного окисления липидов и, в тоже время, сильный антиоксидант. Основным ферментом метаболизма пуринов является ксантиноксидаза, в ходе ксантиноксидазной реакции возможна генерация супероксид — аниона — активатора перекисного окисления липидов. Мочевая кислота может быть медиатором свободнорадикальных реакций с пероксидом, а также способна катализировать окисление адреналина. В то же время сама мочевая кислота (МК) близка к енольным антиоксидантам, активным хелаторам металлов и синергистом α-токоферола и, таким образом, является антиоксидантом [1, 3].

Существуют многочисленные работы посвященные изучению эффекта мочевой кислоты и в том числе при гиперурикемии, как в качестве антиоксиданта, так и активатора ПОЛ. W. Waring и соавторы в своих работах продемонстрировали антиоксидантный эффект мочевой кислоты у здоровых людей. Было показано увеличение антиоксидантной емкости сыворотки, коррелирующее с уровнем МК крови в ответ на индуцированный упражнениями оксидантный стресс, а также при экзогенном введении мочевой кислоты здоровым людям [4, 5, 6, 7]. Рядом авторов были получены данные о влиянии мочевой кислоты, как антиоксиданта, при ишемическом инсульте, сахарном диабете 1-го типа, сердечной недостаточности [8, 9, 10]. Прооксидантный эффект мочевой кислоты получен при исследовании эффекта мочевой кислоты на окисление липидов и, в частности липопротеидов низкой плотности (ЛПНП), при оценке оксидантного стресса у пациентов с острым инфарктом миокарда и острой сердечной недостаточностью [11, 12]. Таким образом, вопрос об эффекте мочевой кислоты и состояния гиперурикемии на состояние СРО остается открытым. С учетов всего выше сказанного, особый интерес представляет оценка состояния перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы у пациентов с подагрой, если учесть практически отсутствие исследований по данной проблеме.

Цель исследования. Оценить интенсивность свободнорадикального окисления липидов и антиоксидантную активность у пациентов с подагрой.

Материалы и методы. Обследовано 49 больных с достоверным диагнозом подагра (по критериям Американской коллегии ревматологов) в возрасте от 23 до 66 лет (средний возраст 51,8±9,8 года), 46 мужчин и 3 женщины. Контрольную группу составили 17 практически здоровых — 5 женщин и 12 мужчин в возрасте от 25 до 72 лет (средний возраст 43,4± 14,8), у которых отсутствовали клинико-лабораторные и анамнестические данные о наличии острых и тяжелых хронических заболеваний.

Критерии исключения для больных подагрой: ФК 3-4 сердечной недостаточности, ОНМК или черепно-мозговая травма в предшествующие 12 месяцев; заболевания щитовидной железы, требующие гормональной коррекции; злокачественные новообразования, злоупотребление алкоголем, некомпенсированный сахарный диабет, наличие хронической болезни почек, отсутствие заболеваний легочной системы, гастроэнтерологического тракта.

Обследование пациентов с подагрой включало: клинико-лабораторное обследование, определение уровня мочевой кислоты крови, мочи с подсчетом ее клиренса; краткая клиническая характеристика пациентов представлена в табл. 1.

Таблица 1.

Клиническая характеристика пациентов

Состояние перекисного окисления липидов (ПОЛ) оценивали по уровню гидроперекисей липидов (ГП) и содержанию малонового диальдегида (МДА) в реакции в сыворотке крови. Уровень содержания гидроперекисей (ГП) определяли по методу В.Б. Гаврилова и М.И. Мишкорудной, МДА — по В.Б. Гаврилова и др. [14, 15]. Активность ферментов антиоксидантной защиты — супероксиддисмутазы определяли в крови на СФ-103, при 540 нм [16]. Содержание церулоплазмина (ЦП) в сыворотке крови определяли по методу Э.В. Тен [17]. Общая антиоксидантная активность (АОА) сыворотки оценивалась в реакции Фентона желточных липопротеидах по методу Ю.Г. Азнабаевой и др. [18].

Статистическая обработка данных проводилась с помощью стандартного пакета Statistica for Windows, версия 6.0, использовались непараметрические методы: критерий Манна — Уитни применяемый для сравнения двух независимых групп, корреляционный метод Спирмена.

Результаты. В группе пациентов с подагрой выявлен повышенный уровень МК крови у пациентов — 538 [460; 623] мкмоль/л (в здоровой группе — 299 [260; 361]), сниженный ее клиренс — 4 [2,5; 5,3] мл/мин по сравнению со здоровыми добровольцами, 8,1 [7; 10,3] мл/мин (p<0,01). Достоверных различий уровня МК в суточной моче при подагре в сравнении с группой контроля не отмечалось.

У пациентов с подагрой были найдены изменения перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы: повышение уровня гидроперекисей (ГП) 10,8 [8,4; 15,7] отн. ед/ мл, (в здоровой группе — 7,6 [6;2 9,7] ), p<0,01, (см. рис. 1), церулоплазмина (ЦП) -44,1 [40,1; 48,8] мкмоль/л, (в группе здоровых — 39,7 [37,4; 44,6]) p<0,05, снижение активности АОА 74 [67,8; 80,2] % (в группе здоровых — 82,4 [80,2;84,2]), p<0,01 и увеличение уровня СОД 0,8 [0,7; 0,9] мкмоль/л, (в группе здоровых — 0,65 [0,4; 0,76]) p<0,01, (рис. 2). Достоверных различий в уровне МДА между группами не найдено.

Корреляционный анализ клинических проявлений подагры и показателей свободнорадикального окисления липидов выявил обратные корреляции между ЦП и наличием тофусов, количеством пораженных суставов на момент осмотра и функциональной недостаточность артрита у пациентов с подагрой (R= — 0,3, р=0,03; R= — 0,3, р=0,027; R= — 0,35, р=0,016 соответственно). Отмечена корреляционная зависимость уровня СОД от клиренса МК (R=0,4, р<0,05), (см. рис. 3).

Рисунок 3. Прямая корреляция между уровнем СОД в сыворотке и клиренсом МК

Для более точной оценки эффекта мочевой кислоты в качестве либо прооксиданта, либо антиоксиданта на систему свободнорадикального окисления липидов при подагре, пациенты были условно разделены на 3 группы в зависимости от уровня мочевой кислоты.

В первую группу включены 11 пациентов: мужчины с уровнем мочевой кислоты менее 420 мкмоль/л и женщины с уровнем МК менее 380 мкмоль/л. При сравнении их с контрольной группой был отмечен более высокий уровень СОД, р<0,05 (табл. 2). Другие показатели антиоксидантной защиты и продукты ПОЛ не имели достоверных различий. В тоже время, у пациентов с нормальным уровнем МК был достоверно более низкий ИТ подагры, по сравнению со 2-й и 3-й группами, р=0,008. Выявлена обратная корреляционная связь между наличием тофусов и ЦП R= — 0,7 p=0,029, что схоже с общей группой пациентов с подагрой.

Вторую группу составили 20 пациентов с уровнем МК 420-599 мкмоль/л. Помимо схожих изменений в системе антиоксидантной защиты в виде увеличения уровня СОД (р= 0,04), в данной группе отмечается прирост ГП — р=0,007 (табл. 2). Выявлены те же корреляционные связи уровня ЦП с наличием тофусов R=-0,55 (p=0,01) и корреляция ЦП с количеством пораженных суставов на момент осмотра R=-0,5 (p=0,02), что согласуется с данными по всей группе пациентов с подагрой. Особый интерес привлекают прямая зависимость между МК крови и АОА (R=0,54, p=0,026) и ЭФ мочевой кислоты с ГП и МДА (R=0,57 p=0,04 и R=0,55 p=0,04 соответственно), что свидетельствует об антиоксидантном эффекте мочевой кислоты.

3-я группа — 18 пациентов с уровнем МК крови более 600 мкмоль/л. У этих пациентов нет повышения ферментов антиоксидантной защиты, сохраняется высокий уровень ГП (р=0,002) и отмечено снижение уровня АОА (р=0,0008) (табл. 2). Выявлены корреляции МК крови и СОД (R= — 0,76 p=0,017).

Ни в одной из трех групп не был отмечен прирост МДА по сравнению с группой контроля.

Таблица 2.

Сравнение некоторых показателей свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты в группах в зависимости от уровня мочевой кислоты

*— р< 0,05; **— р< 0,01

При сравнении показателей СРО и антиоксидантной защиты между всеми тремя группами достоверных различий не отмечается. При анализе особенностей клинических показателей между группами определяется увеличение ИТ подагры в зависимости от роста уровня МК в крови.

С учетом частого сочетания подагры с заболеваниями сердечно — сосудистой системы было проанализировано влияния наличия сопутствующих заболеваний, таких как артериальная гипертензия и ишемическая болезнь сердца, на показатели СРО. При сравнении пациентов с наличием и отсутствием данных заболеваний достоверных различий между показателями продуктов перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты не выявлено.

Обсуждение. В ходе проведенного исследования были получены следующие результаты особенностей перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты: в общей группе пациентов с подагрой отмечено повышение гидроперекисей, первичных продуктов свободнорадикального окисления липидов, в тоже время уровень МДА не отличался от здоровой группы. Данные изменения могут свидетельствовать о незавершенности перекисного окисления липидов за счет сохранной антиоксидантной защиты организма. Наши результаты частично согласуются и данными других авторов [1, 6], основные разночтения связаны с отсутствием в нашей работе достоверного повышения МДА, как конечного продукта свободнорадикального окисления липидов, что возможно объяснить различным составов выборок пациентов, в других исследованиях изучались особенности СРО у пациентов с гиперурикемией, а не с подагрой.

Полученные данные, возможно, трактовать как сохранение компенсаторных механизмов у пациентов с подагрой, которые могут достигаться за счет непосредственного антиоксидантного влияния мочевой кислоты и за счет активации других механизмов антиоксидантной защиты (ферментов супероксиддесмутазы и церулолазмина), повышение концентрации, которых наблюдалась у пациентов с подагрой.

В ходе анализа особенностей перекисного окисления липидов в зависимости от уровня мочевой кислоты обращает внимание, что у пациентов с нормальным уровнем МК в крови, несмотря на присутствие обострения артрита, отсутствует повышение продуктов свободнорадикального окисления, что возможно связано с сохранной антиоксидантной защитой организма. Можно предположить, что у данной группы пациентов МК выступает преимущественно, как антиоксидант.

У пациентов с «умеренной» гиперурикемией мочевая кислота рассматривается в качестве антиоксиданта, это видно из полученных корреляций (МК крови с АОА и ЭФ МК с гидроперекисями и МДА), которые свидетельствуют об усилении перекисного окисления липидов при увеличении выделения мочевой кислоты почками. В тоже время, у пациентов второй группы отмечаются признаки повышение активности системы ПОЛ в виде прироста уровня гидроперекисей.

В группе пациентов с выраженной гиперурикемией более 600 мкмоль/л отмечается преобладание эффекта мочевой кислоты в виде активатора перекисного окисления липидов. Но, с учетом отсутствия МДА, как конечного продукта перекисного окисления липидов, возможно предположить некоторую сохранность антиоксидантного эффекта мочевой кислоты.

Была получена обратная связь клинических показателей, таких как наличие тофусов, количество пораженных суставов на момент обследования и функциональная недостаточность артрита с церулоплазмином, что можно объяснить тем, что при более тяжелом течении артрита идет истощение ферментов антиоксидантной защиты и, в частности, церулоплазмина. В то же время отсутствие корреляций клинических показателей с уровнем продуктов ПОЛ может свидетельствовать о комплексном эффекте различных причин активации СРО без явного преобладания какой-либо одной.

Вопрос об эффекте мочевой кислоты на систему свободнорадикального окисления у пациентов с гиперурикемий, и особенно страдающих подагрой, остается дискутабельным и требует дальнейшего исследования.

Выводы:

1. Влияние мочевой кислоты на систему перекисного окисления липидов при подагре зависит от ее концентрации в крови: при нормальных значениях и умеренной гиперурикемии преобладает ее антиоксидантный эффект, при более высоком уровне (более 600 мкмоль/л), увеличиваются прооксидантные свойства.

2. Для пациентов с подагрой при гиперурикемии более 600 мкмоль/л характерно более тяжелое течение подагры и более выраженные нарушения свободнорадикального окисления.

Т.Н. Халфина, И.Х. Валеева, И.Г. Салихов

Казанский государственный медицинский университет

Халфина Тамила Ниловна — аспирант кафедры госпитальной терапии

Литература:

1.    Зайцев А.И. Распространенность гиперурикемии и анализ ее связи с основными компонентами метаболического синдрома и перекисным окислением липидов у жителей Чувашии: автореф. … дис. канд. мед. наук. — Чебоксары. 1999. — 22 с.

2.    Абакумова Ю.В., Ардаматский Н.А. Свободнорадикальное окисление при атеросклерозе как патогенный фактор // Вестник новых медицинских технологий. — 2000. — Т. 7. — № 3 — С. 66-71.

3.    Галунска Б., Паскалев Д., Янкова Т., Чанкова П. Двуликий янус биохимии: мочевая кислота-оксидант или антиоксидант? // Нефрология. — 2004. — № 4. — Т. 8. — С. 25-31.

4.    Waring W.S., Convery A., Mishra V. and all. Uric acid reduces exercise-induced oxidative stress in healthy adults // The Biochemical Society. Clinical Science. 2003; 105 (4); 425-430.

5.    Waring W.S., Webb D.J., Maxwells S.R.J. Sistemic uric acid administration increaseas serum antioxidant capacity in healthy volunteers // J. Cardiovasc Pharmacol. 2001; 38 (3): 365-371.

6.    Waring W.S., Adwani S.H., Breukels O. and all. Hyperuricaemia does not impair cardiovascular function in healthy adults // Heart, 2004; 90: 155-159.

7.    Hink H.U., Santanam N., Dikalov S. and all. Tohru Fukai Peroxidase Properties of Extracellular Superoxide Dismutase. Role of Uric Acid in Modulating In Vivo Activity Arterioscler // Thromb Vasc Biol, 2002; 22: 1402-1408.

8.    Chamorro A., Obach V., Cervera A. Prognostic Significance of Uric Acid Serum Concentration in Patients With Acute Ischemic Stroke // Stroke 2002; 33: 1048-1052.

9.     Waring W.S., McKnight J.A., Webb D.J. and all. Uric Acid Restores Endothelial Function in Patients With Type 1 Diabetes and Regular Smokers // Diabetes, 2006. — Vol. 55: 3127-3132.

10.    Alcainoa H., Greigd D., Chionga M. and all. Serum uric acid correlates with extracellular superoxide dismutase activity in patients with chronic heart failure // European Journal of Heart Failure, 2008. N 10: 646-651.

11.     Santos C.X.C., Anjos E.I., Augusto O. Uric Acid Oxidation by Peroxynitrite: Multiple reactions, free radical formation, and amplification of lipid oxidation // Arch. of Biochemistry and Biophysics, 1999/ — Vol. 372: 285-294/

12.    Domanski L., Pietrzak-Nowacka M., Szmatłoch E. and all. Malonyldialdehyde, uric acid and white cell count as markers of oxidative stress in acute myocardial infarction and acute coronary insufficiency // Pol Merkur Lekarski, 2001; 11 (62) Abstr.

1. Якунина И.А. Индекс тяжести подагры: автореф. … дис. канд. мед. наук. — Москва, 2006. — 24 с.

14.    Гаврилов В.Б., Мишкорудная М.И. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови // Лаб. дело. — 1983.— № 3. — С. 33-35.

15.    Гаврилов В.Б., Гаврилова А.Р., Мажуль Л.М. Анализ методов определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови по тесту с тиобарбитуровой кислотой // Вопросы мед.химии. — 1987. — № 1. — С. 118-122.

16.     Дубинина Е.Е., Ефимова В.Ф., Сафронова Л.Н., Геранимус А.Л. Сравнительный анализ активности супероксиддисмутазы и каталазы эритроцитов и цельной крови у новорожденных детей при хронической гипоксии // Лаб. дело, 1993. — № 8. — С. 16-19.

17.    Тен Э.В. Экспресс-метод определения содержания церулоплазмина в сыворотке крови // Лаб. дело. — 1981. — № 6. — С. 334-335.

18.    Азнабаева Ю.Г., Каспранский Р.Р., Фархутдинов Р.Р. Антиоксидантные свойства чайных напитков фирмы «Травы Башкирии» // Эфферентная терапия. — 2001. — Т. 7. — № 2. — С. 52-56.