Показатели митохондриального функционирования у девочек-подростков с синдромом поликистозных яичников с учетом наличия метаболических нарушений и избыточного веса
Цель исследования. Изучить особенности митохондриального функционирования и системного воспаления у девочек пубертатного возраста с разными метаболическими фенотипами синдрома поликистозных яичников (СПКЯ) в сравнении со здоровыми девочками. Материал и методы. В исследование были включены 95 девочек с СПКЯ согласно Роттердамским критериям от 15 до 17 лет включительно. Группу контроля составили 30 здоровых девочек с регулярным менструальным циклом аналогичного возраста. Всем участницам было проведено полное клиническое и инструментальное обследование, оценка уровня С-реактивного белка (СРБ), малонового диальдегида (МДА), мембранного потенциала митохондрий мононуклеарных клеток (МНК) периферической крови и фракции МНК с высокополяризованными митохондриями. Определяли уровень глутатиона (GSH) и соотношение его окисленной формы к восстановленной (GSSG)/GSH, ферментативную активность каталазы, глутатионредуктазы и глутатионпероксидазы. Результаты. Пациентки с СПКЯ с нормальным весом в отсутствии метаболических нарушений (СПКЯ-МН/НВ) характеризовались в сравнении со здоровыми девочками более низкой концентрацией МДА, пониженной активностью глутатионредуктазы, более высоким уровнем восстановленной формы GSH и более высоким процентом МНК с высокополяризованными митохондриями (р<0,05 для всех параметров). Пациентки СПКЯ-МН/НВ в сравнении с группой с избыточным весом в отсутствии метаболических нарушений (СПКЯ-МН/ИВ) характеризовались более низким уровнем СРБ и МДА (p<0,05). Девочки с избыточным весом и метаболическими нарушениями СПКЯ+МН/ИВ в сравнении с СПКЯ-МН/НВ характеризовались более высоким уровнем СРБ, активности глутатионредуктазы и МДА (р<0,05). При сравнении девочек СПКЯ+МН/ИВ с группой СПКЯ+МН/НВ выявлено значимое повышение уровня СРБ и МДА, активности глутатионредуктазы (р<0,05). Девочки СПКЯ-МН/ИВ в сравнении с СПКЯ+МН/НВ характеризовались более высоким уровнем МДА (р<0,05). В группе СПКЯ+МН/НВ по сравнению со здоровыми девочками наблюдали снижение уровня МДА, повышение содержания восстановленной формы GSH и понижение активности глутатионредуктазы (р<0,05). Выявленные особенности подтверждены корреляционным анализом и результатами двухфакторного дисперсионного анализа. Заключение. У подростков с СПКЯ и нормальным весом реализуется адаптивный механизм снижения проявлений оксидативного стресса и системного воспаления при высоком сопряжении митохондриального дыхания и уровня антиоксидантной защиты. У подростков с СПКЯ и повышенным весом выражены проявления оксидативного стресса, опосредованные разобщением митохондрий вследствие нарушения метаболизма холестерола и глюкозы, что усиливается при присоединении нарушений углеводного обмена. У подростков с СПКЯ и повышенным весом на фоне инсулинорезистентности митохондриальная дисфункция сопряжена с активацией системного воспалительного ответа.Хащенко Е.П., Суханова Ю.А., Пятаева С.В., Володина М.А., Тарасова Н.В., Цвиркун Д.В., Уварова Е.В., Высоких М.Ю.
Ключевые слова
синдром поликистозных яичников
инсулинорезистентность
системное воспаление
митохондриальная дисфункция
глутатион
глутатионредуктаза
глутатионпероксидаза
Список литературы
1. El Hayek S., Bitar L., Hamdar L.H., Mirza F.G., Daoud G. Poly cystic ovarian syndrome: an updated overview. Front. Physiol. 2016; 7: 124. Published online 2016; Apr 5. doi: 10.3389/fphys.2016.00124.
2. Rojas J., Chávez M., Olivar L., Rojas M., Morillo J., Mejías J. et al. Polycystic ovary syndrome, insulin resistance, and obesity: navigating the pathophysiologic labyrinth. Int. J. Reprod. Med. 2014; 2014: 719050. doi: 10.1155/2014/719050.
3. Sousa S.M., Norman R.J. Metabolic syndrome, diet and exercise. Best Pract. Res. Clin. Obstet. Gynaecol. 2016; 37: 140-51. doi: 10.1016/j.bpobgyn.2016.01.006.
4. Чернуха Г.Е., Блинова И.В., Купрашвили М.И. Эндокринно-метаболические характеристики больных с различными фенотипами синдрома поликистозных яичников. Акушерство и гинекология. 2011; 2: 70-6.
5. Goodman N.F., Cobin R.H., Futterweit W., Glueck J.S., Legro R.S., Carmina E. American association of clinical endocrinologists, american college of endocrinology, and androgen excess and pcos society disease state clinical review: guide to the best practices in the evaluation and treatment of polycystic ovary syndrome- part 1. Endocr. Pract. 2015; 21(11): 1291-300. doi: 10.4158/EP15748.DSC.
6. Turan V., Sezer E.D., Zeybek B., Sendag F. Infertility and the presence of insulin resistance are associated with increased oxidative stress in young, non-obese Turkish women with polycystic ovary syndrome. J. Pediatr. Adolesc. Gynecol. 2015; 28(2): 119-23. doi: 10.1016/j.jpag.2014.05.003.
7. Murri M., Luque-Ramírez M., Insenser M., Ojeda-Ojeda M., Escobar-Morreale H.F. irculating markers of oxidative stress and polycystic ovary syndrome (PCOS): a systemic review and meta-analysis. Hum. Reprod. Update. 2013; 19(3): 268-88. doi: 10.1093/humupd/dms059.
8. Zuo T., Zhu M., Xu W. Roles of oxidative stress in polycystic ovary syndrome and cancers. Oxid. Med. Cell. Longev. 2016; 2016: 8589318. doi: 10.1155/2016/8589318.
9. Tao T., Li S., Zhao A., Zhang Y., Liu W. Expression of the CD11c gene in subcutaneous adipose tissue is associated with cytokine level and insulin resistance in women with polycystic ovary syndrome. Eur. J. Endocrinol. 2012; 167(5): 705-13. doi: 10.1530/EJE-12-0340.
10. Repaci A., Gambineri A., Pasquali R. The role of low-grade inflammation in the polycystic ovary syndrome. Mol. Cell. Endocrinol. 2011; 335(1): 30-41. doi: 10.1016/j.mce.2010.08.002.
11. Sathyapalan T., Atkin S.L. Mediators of inflammation in polycystic ovary syndrome in relation to adiposity. Mediators Inflamm. 2010; 2010: 758656. doi: 10.1155/2010/758656.
12. Zorov D.B., Juhaszova M., Sollott S.J. Mitochondrial reactive oxygen species (ROS) and ROS-induced ROS release. Physiol. Rev. 2014; 94(3): 909-50. doi: 10.1152/physrev.00026.2013.
13. Amato M.C., Guarnotta V., Forti D., Donatelli M., Dolcimascolo S., Giordano C. Metabolically healthy polycystic ovary syndrome (MH-PCOS) and metabolically unhealthy polycystic ovary syndrome (MU-PCOS): a comparative analysis of four simple methods useful for metabolic assessment. Hum. Reprod. 2013; 28(7): 1919-28. doi: 10.1093/humrep/det105.
14. Jentzsch A.M., Bachmann H., Fürst P., Biesalski H.K. Improved analysis of malondialdehyde in human body fluids. Free Radic. Biol. Med. 1996;20(2): 251-6.
15. Giustarini G., Dalle-Donne I., Milzani A., Fanti P., Rossi R. Analysis of GSH and GSSG after derivatization with N-ethylmaleimide. Nat. Protoc. 2013; 8(9): 1660-9. doi: 10.1038/nprot.2013.095.
16. Escobar-Morreale H.F., Luque-Ramírez M., González F. Circulating inflammatory markers in polycystic ovary syndrome: a systematic review and meta-analysis. Fertil Steril. 2011; 95(3): 1048-58. doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.11.036.
17. Lee H., Oh J.Y., Sung Y.A. Adipokines, insulin-like growth factor binding protein-3 levels, and insulin sensitivity in women with polycystic ovary syndrome. Korean J. Intern. Med. 2013; 28(4): 456-63. doi: 10.3904/kjim.2013.28.4.456.
18. Мадянов И.В., Мадянова Т.С. Синдром поликистозных яичников у девочек-подростков: клинико-метаболические особенности и перспективы применения метформина. Практическая медицина. 2010; 43(4): 86-9.
19. Fujii J., Iuchi Y., Okada F. Fundamental roles of reactive oxygen species and protective mechanisms in the female reproductive system. Reprod. Biol. Endocrinol. 2005; 3: 43.
20. Prasad S., Tiwari M., Pandey A.N., Shrivastav T.G., Chaube S.K. Impact of stress on oocyte quality and reproductive outcome. J. Biomed. Sci. 2016; 23: 36. doi: 10.1186/s12929-016-0253-4.
21. Gupta S., Ghulmiyyah J., Sharma R., Halabi J., Agarwal A. Power of proteomics in linking oxidative stress and female infertility. Biomed. Res. Int. 2014; 2014: 916212. doi: 10.1155/2014/916212.
22. Martínez-Reyes I., Diebold L.P., Kong H., Schieber M., Huang H., Hensley C.T. et al. TCA cycle and mitochondrial membrane potential are necessary for diverse biological functions. Mol. Cell. 2016; 61(2): 199-209. doi: 10.1016/j.molcel.2015.12.002.
23. Kim J., Wei Y., Sowers J.R. Role of mitochondrial dysfunction in insulin resistance. Circ. Res. 2008; 102(4): 401-14. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.107.165472.
24. Wenceslau C.F., McCarthy C.G., Szasz T., Spitler K., Goulopoulou S., Webb R.C.; Working Group on DAMPs in Cardiovascular Disease. Mitochondrial damage-associated molecular patterns and vascular function. Eur. Heart J. 2014; 35(18): 1172-7. doi: 10.1093/eurheartj/ehu047.
25. González F. Nutrient-induced inflammation in polycystic ovary syndrome: role in the development of metabolic aberration and ovarian dysfunction. Semin. Reprod. Med. 2015; 33(4): 276-86. doi: 10.1055/s-0035-1554918.
26. Boden G. Obesity, insulin resistance and free fatty acids. Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 2011; 18(2): 139-43.
Поступила 16.12.2017
Принята в печать 23.12.2017
Об авторах / Для корреспонденции
Хащенко Елена Петровна, врач 2-го гинекологического отделения (гинекологии детского и юношеского возраста) ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России. Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-85-42. Е-mail: khashchenko_elena@mail.ruСуханова Юлия Алексеевна, м.н.с. лаборатории митохондриальной медицины ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-76-33, доб. 1472. E-mail: suhanova_julia@hotmail.com
Пятаева Софья Владимировна, к.б.н., н.с. лаборатории митохондриальной медицины ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-76-33, доб. 1472. E-mail: biosonya@gmail.com
Володина Мария Александровна, к.б.н., н.с. лаборатории митохондриальной медицины ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-76-33, доб. 1472. E-mail: m_volodina@oparina4.ru
Тарасова Надежда Валерьевна, к.б.н., н.с. лаборатории митохондриальной медицины ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-76-33, доб. 1472. E-mail: n_tarasova@oparina4.ru
Цвиркун Дарья Викторовна, к.б.н., ст.н.с. лаборатории митохондриальной медицины ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-76-33, доб. 1472. E-mail: darunyat@gmail.com
Уварова Елена Витальевна, д.м.н., профессор, заведующая 2-м гинекологическим отделением (гинекологии детского и юношеского возраста)
ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-85-42. Е-mail: elena-uvarova@yandex.ru
Высоких Михаил Юрьевич, к.б.н., зав. лабораторией митохондриальной медицины ФГБУ НЦАГиП им. академика В.И. Кулакова Минздрава России,
зав. лабораторией молекулярных механизмов старения НИИФХБ им. А.Н. Белозерского МГУ.
Адрес: 117997, Россия, Москва, ул. Академика Опарина, д. 4. Телефон: 8 (495) 438-76-33, доб. 1472. E-mail: m_vysokikh@oparina4.ru
Для цитирования: Хащенко Е.П., Суханова Ю.А., Пятаева С.В., Володина М.А.,
Тарасова Н.В., Цвиркун Д.В., Уварова Е.В., Высоких М.Ю. Показатели митохондриального функционирования у девочек-подростков с синдромом поликистозных яичников с учетом наличия
метаболических нарушений и избыточного веса.
Акушерство и гинекология. 2017; 7: 104-13.
http://dx.doi.org/10.18565/aig.2017.7.104-13
Также по теме
