Рязанский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова, г. Рязань, Российская Федерация _____________________________________________________________________________ Цель. Данное исследование посвящено изучению показателей окислительного стресса и функции митохондрий мононуклеарных лейкоцитов крови у больных с хроническим бронхитом и с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) с различной степенью тяжести бронхиальной обструкции. Материалы и методы. В исследование было включено 50 пациентов в возрасте от 40 до 75 лет (медиана-67 [61; 70] лет), которые были разделены на 3 группы. Первая группа включала 13 пациентов с хроническим бронхитом. В соответствии со спирометрической классификацией степени выраженности обструкции GOLD вторая и третья группы включали пациентов с ХОБЛ с умеренной бронхообструкцией (по 50%≤ОФВ1<80%) (n=17) и тяжелой бронхообструкцией (30%≤ОФВ1<50%) (n=20). В мононуклеарных лейкоцитах, полученных из крови больных, исследовали уровень окислительной модификации белков, показатели антиоксидантной защиты (активность супероксиддисмутазы) и биоэнергетической функции митохондрий (концентрация сукцината и активность сукцинатдегидрогеназы). Результаты. В сравнении с показателями больных хроническим бронхитом у больных с ХОБЛ в мононуклеарных лейкоцитах определяется достоверная и значительно меньшая активность супероксиддисмутазы и достоверно больший уровень спонтанной окислительной модификации белков. Больные с ХОБЛ с тяжелой степенью бронхообструкции имеют достоверно меньший резервно-адаптационный потенциал окислительной модификации белков по сравнению с больными со средней степенью бронхообструкции. Установлено, что у больных с ХОБЛ в мононуклеарных лейкоцитах крови наблюдаются статистически значимо более низкие показатели активности сукцинатдегидрогеназы и концентрации сукцината по сравнению с показателями пациентов с хроническим бронхитом. Выводы. У больных ХОБЛ создаются предпосылки для развития митохондриальной дисфункции лимфоцитов и моноцитов, вызванной развитием окислительного стресса, что отражается в статистически значимом снижении активности супероксиддисмутазы и увеличении степени окислительной модификации белков по сравнению с показателями больных с хроническим бронхитом. У пациентов с хронической обструктивной болезнью легких с тяжелой степенью бронхообструкции выявлено статистически значимое уменьшение резервно-адаптационного потенциала окислительной модификации белков относительно больных с ХОБЛ с умеренно выраженной бронхообструкцией. Хроническая обструктивная болезнь легких сопровождается развитием митохондриальной дисфункции лимфоцитов и моноцитов крови, что выражается снижением активности сукцинатдегидрогеназы и уменьшением концентрации сукцината в сравнении с показателями пациентов с хроническим бронхитом. Ключевые слова: митохондриальная дисфункция, окислительная модификация белков, ХОБЛ, мононуклеарные лейкоциты.

Hyperhomocysteinemia is a risk factor for many human diseases, including pulmonary pathologies. In this context much interest attracts secondary mitochondrial dysfunction, which is an important link in pathogenesis of diseases associated with hyperhomocysteinemia. The study was conducted using male Wistar rats. It was found that under conditions of severe hyperhomocysteinemia caused by administration of methionine, homocysteine was accumulated in lung mitochondria thus suggesting a direct toxic effect on these organelles. However, we have not observed any significant changes in the activity of mitochondrial enzymes involved in tissue respiration (succinate dehydrogenase) and oxidative phosphorylation (H+-ATPase) and of cytoplasmic lactate dehydrogenase. Also there was no accumulation of lactic acid in the cytoplasm. Animals with severe hyperhomocysteinemia had higher levels of lung mitochondrial protein carbonylation, decreased reserve-adaptive capacity, and increased superoxide dismutase activity. These results indicate that severe hyperhomocysteinemia causes development of oxidative stress in lung mitochondria, which is compensated by activation of antioxidant protection. These changes were accompanied by a decrease in the concentration of mitochondrial nitric oxide metabolites. Introduction to animals a nonselective NO-synthase inhibitor L-NAME caused similar enhancement of mitochondrial protein carbonylation. It demonstrates importance of reducing bioavailability of nitric oxide, which is an antioxidant in physiological concentrations, in the development of oxidative stress in lung mitochondria during hyperhomocysteinemia. Key words: hyperhomocysteinemia, nitric oxide, lung, oxidative stress, mitochondria.

Aim. To study the concentration of succinate and the activity of succinate dehydrogenase (SDH) of mononuclear blood leukocytes as markers of rapid adaptation of mitochondria to hypoxia in patients with exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Materials and Methods. The study involved 58 patients with COPD and 13 conventionally healthy volunteers of 40-75 years of age. In accordance with GOLD 2018 principles of complex assessment, the patients were divided to groups B (n=18), C (n=20), D (n=20) comparable in age, FEV1 and in pack-of-cigarettes/year index. Patients of D group were characterized by more pronounced hypoxemia. Activity of SDH and concentration of succinate were determined in mononuclear leukocytes isolated from blood. Results. Patients with exacerbation of COPD divided to groups on the basis of the frequency of exacerbations and evidence of symptoms, were characterized by different severity of disorders of mitochondrial functions of mononuclear leukocytes. Patients of C group had the highest succinate concentration (428 [357;545] nmol/106 cells in I ml of suspension) and SDH activity (64[56;73] nmol of succinate/min * 106 cells of 1 ml of suspension) in mononuclear leukocytes as compared to groups B (1.43-times reduction of succinate, p0.002; 1.88-times reduction of SDH, p=0.0015) and D (2.06-times reduction of succinate, p0.0001; 4.26-times reduction of SDH, p0.0001). Patients of D group demonstrated the most pronounced reduction of markers of adaptation to hypoxia. Conclusions. A small amount of symptoms in exacerbation of COPD is associated with the highest parameters of the mechanism of rapid adaptation of mitochondria of mononuclear leukocytes to hypoxia. Existence of evident symptoms and frequent exacerbations in patents is associated with a severe frustration of mechanisms of adaptation of mitochondria to hypoxia.

No abstract

No abstract