Niektóre wyk∏adniki stresu
oksydacyjnego w cià˝y powik∏anej
nadciÊnieniem t´tniczym i cholestazà
Markers of oxidative stress in pregnancies complicated
by pregnancy induced hypertension and intrahepatic cholestasis
Biesiada Lidia
1, Pietrzak Zbigniew
1, Brocka Urszula
1, Oszukowski Przemys∏aw
2, Krasomski Grzegorz
11Klinika Patologii Cià˝y i Ginekologii Instytutu Centrum Zdrowia Matki Polki w ¸odzi
2Klinika Perinatologii i Ginekologii Instytutu Centrum Zdrowia Matki Polki w ¸odzi
Streszczenie
Cel pracy: Celem pracy by∏a ocena st´˝eƒ dysmutazy ponadtlenkowej (CuZnSOD-1), katalazy (CAT), peroksydazy glutationowej (GPx) i dialdehydu malonowego (MDA) u kobiet z cià˝à powik∏anà nadciÊnieniem indukowanym cià˝à (PIH), nadciÊnieniem t´tniczym (HA) lub cholestazà cià˝owà.
Materia∏ i metody: Badaniem obj´to 34 ci´˝arne z PIH, 6 z HA i 12 z cholestazà. Grupa porównawcza to 33 pac- jentki z cià˝à niepowik∏anà. We krwi oznaczano st´˝enia enzymów oraz przedstawiono wyniki po∏o˝nicze.
Wyniki: WartoÊci SOD i GPx u kobiet w cià˝y powik∏anej PIH, HA lub cholestazà nie ró˝ni∏y si´ w stosunku do kobi- et z cià˝à niepowik∏anà. Zaznacza∏a si´ tendencja do niskich wartoÊci CAT w grupie pacjentek z PIH i wy˝szych MDA u kobiet z HA. WartoÊci CAT by∏y ni˝sze u pacjentek z PIH i HA rozwiàzywanych w trybie pilnym z powodu zagra˝ajàcej rzucawki. U kobiet z cholestazà wartoÊci badanych enzymów by∏y podobne jak u kobiet zdrowych.
Ci´˝arne z PIH i HA cz´Êciej rozwiàzywane by∏y cieciem cesarskim, ale stan noworodków by∏ dobry.
Wnioski: Nie ma przekonujàcych danych, ˝e aktywnoÊç enzymów oksydacyjnych we krwi obwodowej jest miernikiem nasilenia stresu oksydacyjnego u kobiet z PIH, HA lub cholestazà. Chocia˝ wartoÊci CAT sà ni˝sze u pac- jentek z PIH i HA rozwiàzanych z powodu zagra˝ajàcej rzucawki, nie korelujà one ze stanem klinicznym pacjentek ani ze stanem urodzeniowym noworodków.
S∏owa kluczowe:stres oksydacyjny/nadciÊnienie indukowane cià˝à/ /wolne rodniki tlenowe/
Adres do korespondencji:
Klinika Patologii Cià˝y i Ginekologii Instytutu Centrum Zdrowia Matki Polki w ¸odzi 93-338 ¸ód˝, ul. Rzgowska 281/289
Lidia Biesiada mail bieslidia@O2.pl
Otrzymano: 30.06.2007
Zaakceptowano do druku: 15.10.2007
Wst´p
Stres oksydacyjny jest rozumiany jako zaburzenie równowagi pomi´dzy produkcjà reaktywnych form tlenu a wydolnoÊcià systemu antyoksydantów, chroniàcych komórki przed destrukcyjnym dzia∏aniem wolnych rodników tlenowych. Wydaje si´ on odgrywaç istotnà rol´ zarówno w niektórych stanach fizjologicznych (wysi∏ek fizyczny, cià˝a, starzenie si´), jak i braç udzia∏ w patogenezie wielu chorób.
D∏ugotrwa∏e nara˝enie na dzia∏anie rodników i ich reakty- wnych pochodnych wywo∏uje uszkodzenia bia∏ek enzymów komórkowych koordynujàcych jej funkcjonowanie, b∏on komórkowych oraz materia∏u genetycznego, a w efekcie g∏´bokie zaburzenia funkcji komórki [1].
Nawet prawid∏owo przebiegajàca cià˝a jest zwiàzana z nasileniem stresu oksydacyjnego, a nadmierna produkcja wol- nych rodników lub niewystarczajàca ich eliminacja mo˝e byç powodem patologii dajàcych objawy kliniczne. Zaburzenia te mogà mieç du˝e znaczenie w patogenezie nadciÊnienia indukowanego cià˝à, gdzie wtórnie prowadzà one do uszkodzenia Êródb∏onków naczyƒ ci´˝arnej, wzrostu obwodowego oporu naczyniowego i w konsekwencji do wzrostu ciÊnienia t´tniczego [2,3].
Równie˝ cholestaza cià˝owa z przejÊciowym upoÊledze- niem funkcji komórki wàtrobowej mo˝e usposabiaç do nasile- nia stresu oksydacyjnego.
WÊród licznych systemów ochronnych przed reaktywnymi formami tlenu, enzymy o aktywnoÊci przeciwutleniajàcej zas∏ugujà na szczególnà uwag´.
Zarówno dysmutaza ponadtlenkowa, (majàca zdolnoÊç do eliminowania anionorodników ponadtlenkowych z tworze- niem nadtlenku wodoru), jak katalaza i peroksydaza gluta- tionowa (rozk∏adajàce powsta∏y nadtlenek wodoru do tlenu i wody), odgrywajà donios∏à rol´ w ochronie komórki, a ich niedobór mo˝e wskazywaç na nasilony stres oksydacyjny [1].
Wolne rodniki tlenowe zapoczàtkowujà w komórce pro- cesy peroksydacji lipidów, a dialdehyd malonowy ( MDA) jest jednym z koƒcowych produktów tego procesu. Dlatego wyda- je si´, ˝e podwy˝szone jego st´˝enie mo˝e byç markerem nasilenia stresu oksydacyjnego.
Cel pracy
Celem by∏o zbadanie st´˝eƒ dysmutazy ponadtlenkowej zawierajàcej miedê i cynk (CuZnSOD-1), katalazy( CAT), peroksydazy glutationowej (GPx) oraz dialdehydu mal- onowego (MDA) we krwi u kobiet z cià˝à:
– przebiegajàcà w sposób niepowik∏any,
– powik∏anà nadciÊnieniem indukowanym cià˝à (PIH), – powik∏anà nadciÊnieniem t´tniczym sprzed okresu
cià˝y (HA),
– powik∏anà cholestazà cià˝owà.
Porównano równie˝ przebieg porodu, sposób rozwiàzania i wyniki po∏o˝nicze u tych kobiet.
Materia∏ i metody
Badaniem obj´to 34 kobiety z cià˝à powik∏anà PIH (kryteria- mi rozpoznawania PIH by∏o stwierdzenie RR skurczowego
>140mmHg i rozkurczowego >90mmHg u kobiet powy˝ej 20 tygodnia cià˝y oraz ewentualny bia∏komocz), 6 ci´˝arnych z HA sprzed cià˝y (stwierdzane wg ogólnych kryteriów rozpoz- nawania nadciÊnienia t´tniczego) i 12 z cholestazà cià˝owà (kryteriami rozpoznania by∏o stwierdzenie podwy˝szonych wartoÊci kwasów ˝ó∏ciowych i enzymów wàtrobowych we krwi oraz Êwiàd skóry). Grup´ porównawczà stanowi∏y 33 pacjentki z cià˝à niepowik∏anà.
Krew do badaƒ enzymatycznych pobierano w okresie oko∏oporodowym. Badania wykonano z osocza stosujàc nast´pujàce testy:
– Catalase Assay Kit firmy Cayman, metoda ELISA, czytnik ELISA METERTECH 960, d∏ugoÊç fali 540nm,
Abstract
Objective: The aim of the study was to investigate levels of superoxide dismutase (CuZnSOD-1), catalase (CAT), glu- tathione peroxidase (GPx) and malonodialdehyde (MDA) in groups of pregnant women with pregnancy induced hypertension (PIH), hypertension recognized before pregnancy (HA) or intrahepatic cholestasis.
Material and methods: 33 women with PIH, 6 with HA and 12 with cholestasis were compared with 33 healthy pregnant women. Levels of enzymes were assessed in blood samples. Methods of delivery and obstetric results were presented.
Results: SOD and GPx levels did not differ significantly in any of the investigated groups. A tendency for lower mean levels of CAT in the group of PIH women, and a higher level of MDA in the group of women with HA has been noted. The mean CAT level was significantly lower in PIH and HA patients delivered instantaneously due to the risk of eclampsia. All mean levels of enzymes in the group of women with cholestasis were similar to the ones in the group of healthy women. Patients with PIH and HA gave birth more often by cesarean section, but the overall con- dition of the newborns was satisfactory.
Conclusions: There is no substantial evidence that the level of oxidative enzymes in a blood sample can be an indi- cator of oxidative stress in pregnant women with PIH, HA or cholestasis. Although CAT levels were lower in PIH and HA women who had cesarean section due to the risk of eclampsia, there was no correlation between these enzyme levels and the clinical outcome of patients or the condition of the newborns.
Key words:oxidative stress/pregnancy induced hypertension/oxygen free radicals/
– Superoxide Dismutase Assay Kit firmy Cayman, meto- da ELISA, czytnik ELISA Pointe Scientific, d∏ugoÊç fali 450nm,
– Dialdehyd malonowy BIOXYTECH MDA-586 firmy Oxis Research, metoda spektrofotometryczna, spek- trofotometr DU-640 firmyBeckman, d∏ugoÊç fali 586nm
– Peroksydaza Glutationu pl-GPx Enzyme Immunoas- say firmy Oxis Research, metoda ELISA, czytnik ELISA NETERTECH 960, d∏ugoÊç fali 405nm.
Uzyskane wyniki badaƒ laboratoryjnych oraz wyniki po∏o˝nicze porównano stosujàc testy t-Studenta lub Cochrana-Coxa, gdy ró˝nica mi´dzy wariancjami by∏a istotna statystycznie, oraz test Chi-kwadrat.
Wyniki
Ârednia wieku w badanych grupach by∏a zbli˝ona i nie ró˝ni∏a si´ statystycznie ( PIH – 29,8 lat, HA – 27,3, cholestaza 29,8, ci´˝arne z cià˝à niepowik∏anà – 29,4 lat). Równie˝
odsetek pierwiastek i wieloródek by∏ podobny. Badane pac- jentki ró˝ni∏y si´ masà cia∏a wyliczonà poprzez obliczenie BMI (masa cia∏a w kg/kwadrat wzrostu w metrach) dla ka˝dej z nich. W grupie kobiet z HA i PIH wi´cej by∏o pacjentek oty∏ych i Êrednie BMI w tych grupach by∏o wy˝sze w stosunku do kobiet z prawid∏owà cià˝à i z cholestazà. (Tabela I).
WÊród badanych pacjentek stwierdzono dwie cià˝e obu- mar∏e w grupie kobiet z PIH, oraz 4 cià˝e bliêniacze (po dwa przypadki w grupie z PIH i cholestazà).
Ârednie wartoÊci dysmutazy ponadtlenkowej i peroksy- dazy glutationowej by∏y zbli˝one i nie ró˝ni∏y si´ w ˝adnej z badanych grup.
Tabela I. Ârednie wartoÊci enzymów oraz BMI u z badanych grup.
Ârednie wartoÊci katalazy by∏y wyraênie ni˝sze w grupie pacjentek PIH i HA, ale ró˝nica nie by∏a istotna statystycznie w porównaniu z kobietami z prawid∏owym przebiegiem cià˝y.
Ârednie wartoÊci dialdehydu malonowego by∏y najwy˝sze u pa- cjentek z HA, ale równie˝ ró˝nica nie by∏a istotna statystycznie.
W trybie pilnym rozwiàzano 8 pacjentek z grup z PIH i HA z powodu objawów zagra˝ajàcej rzucawki. Ârednia war- toÊç katalazy u tych kobiet wynosi∏a 58,2 w porównaniu do 114,8 w grupie z cià˝à prawid∏owà (ró˝nica istotna statystycz- nie), dialdehydu malonowego 6,12 do 3,54 (brak istotnoÊci statystycznej), wartoÊci pozosta∏ych enzymów by∏y zbli˝one.
Pacjentki z PIH i HA by∏y znamiennie cz´Êciej rozwiàzy- wane ci´ciem cesarskim, ale Êrednia masa urodzeniowa i stan p∏odów by∏y podobne jak w grupie kobiet z cià˝à niepowik∏anà. Natomiast u pacjentek z cholestazà sposób porodu by∏ podobny jak w grupie porównawczej, ale poród wyst´powa∏ lub by∏ indukowany wczeÊniej i Êrednia masa urodzeniowa noworodków by∏a ni˝sza.
Dyskusja
W cià˝y niepowik∏anej iloÊç tlenu dostarczana do tkanek wzrasta, roÊnie równie˝ wytwarzanie wolnych rodników tleno- wych. W poczàtkowych tygodniach p∏ód funkcjonuje w wa- runkach znacznej hipoksji, dopiero pod koniec I trymestru in- wazja trofoblastu w naczynia pozwala na otwieranie si´ ma- cicznych t´tnic spiralnych i zwi´kszenie poda˝y tlenu [4, 5, 6].
W zwiàzku z tym nasila si´ peroksydacja lipidów i roÊnie stres oksydacyjny [7, 4]. Towarzyszà temu zjawisku zmiany w systemie obrony przeciw reaktywnym formom tlenu i cho- cia˝ w miar´ wzrostu cià˝y obrona ta jest preferowana, to jed- nak jest ona cz´sto niewystarczajàca. RoÊnie st´˝enie nisko- czàsteczkowych antyoksydantów: itamina E, C, ceruloplazmi- na, grupy tiolowe zwiàzane z erytrocytami [7]. JednoczeÊnie stwierdzano zmniejszenie aktywnoÊci enzymów antyoksyda- cyjnych, SOD i GPx we krwi, choç aktywnoÊç CAT i SOD w ∏o˝ysku roÊnie i jest wystarczajàca do kontrolowania stop- nia peroksydacji lipidów produkowanych w ∏o˝ysku [7].
Tabela II. Sposób rozwiàzania i wyniki po∏o˝nicze.
We wczesnej cià˝y stwierdzano spadek ca∏kowitej pojem- noÊci oksydacyjnej, która stopniowo ros∏a w miar´ up∏ywu czasu a˝ do okresu po∏ogowego [8]. Jednak niektórzy autorzy nie stwierdzali ró˝nic w aktywnoÊci GPx w poszczególnych trymestrach cià˝y niepowik∏anej, a inni opisywali wzrost po- jemnoÊci oksydacyjnej i aktywnoÊci SOD [9, 10].
Równie˝ dane z piÊmiennictwa dotyczàce stresu oksyda- cyjnego w cià˝y powik∏anej PIH sà rozbie˝ne. Niektórzy ob- serwowali, ˝e ca∏kowita pojemnoÊç oksydacyjna nie zmienia si´, inni ˝e jest ni˝sza, ale nie koreluje to z nast´pstwami kli- nicznymi [11, 12].
Wydaje si´ jednak, ˝e stres oksydacyjny ma negatywny wp∏yw na przep∏yw krwi w naczyniach macicznych w przebie- gu nadciÊnienia indukowanego cià˝à [3].
NiejasnoÊci dotyczà równie˝ st´˝eƒ i aktywnoÊci poszczegól- nych enzymów. Many i wsp. stwierdzali brak espresji SOD w kosmkach trofoblastu i mniejszà ekspresj´ na cytotrofobla- Êcie w cià˝ach kobiet z PIH, przy jednoczeÊnie prawid∏owej ekspresji CAT w tych samych tkankach [5]. Llurba opisywa∏
zwi´kszenie aktywnoÊci SOD i GPx w erytrocytach, podobne st´˝enie glutationu i brak podwy˝szenia st´˝enia MDA, nato- miast inni obni˝enie aktywnoÊci SOD i obni˝enie st´˝enia MDA [11, 13, 14, 15].
Równie˝ podwy˝szone st´˝enie glutationu i aktywnoÊci GPx w doczesnej i ∏o˝ysku by∏o przez niektórych opisywane, natomiast wed∏ug innych danych aktywnoÊç selenozale˝nej GPx w erytrocytach by∏a ni˝sza u pacjentek z PIH w porów- naniu z cià˝à prawid∏owà [14, 16]. JednoczeÊnie aktywnoÊç Se- GPx i CAT w krwi p´powinowej by∏a ni˝sza ni˝ we krwi mat- czynej u kobiet z PIH, co mo˝e Êwiadczyç o nasileniu stresu oksydacyjnego u p∏odów matek z PIH [17].
W dost´pnym piÊmiennictwie nie znaleziono danych doty- czàcych stresu oksydacyjnego u ci´˝arnych z cholestazà. Jedy- nie u noworodków z niskà masà urodzeniowà i ˝ó∏taczkà ak- tywnoÊç GPx by∏a obni˝ona [18].
Wyniki przeprowadzonych przez nas badaƒ nie sà jedno- znaczne, podobnie jak dane z piÊmiennictwa. U ci´˝arnych z PIH, HA i cholestazà nie ma ró˝nic w aktywnoÊci SOD i GPx w stosunku do kobiet z prawid∏owà cià˝à. Zwraca uwa- g´, ˝e nawet wieloletnie nadciÊnienie t´tnicze u kobiet nie wy- wo∏ywa∏o zmian stresu oksydacyjnego, gdy te pacjentki by∏y w cià˝y. Zaznacza si´ jednak tendencja do obni˝onej aktywno- Êci CAT i podwy˝szonego MDA u kobiet z PIH. Jest to szcze- gólnie widoczne u pacjentek z pe∏noobjawowà zagra˝ajàcà rzucawkà, zarówno na pod∏o˝u PIH jak i HA, gdzie mimo, ˝e wartoÊci CAT by∏y istotnie ni˝sze, to wartoÊci MDA by∏y pod- wy˝szone. Mo˝e to sugerowaç, ˝e znaczny i trudny do opano- wania wzrost ciÊnienia t´tniczego generuje stres oksydacyjny i wtórnie nasila procesy usuwania reaktywnych form tlenu po- wodujàc wzrost st´˝enia MDA jako skutek wzmo˝enia oksy- dacji lipidów, a katalaza jest tylko jednym z wielu sk∏adników uk∏adu przeciwutleniaczy.
Jednak u pacjentki z najci´˝szà postacià PIH – pe∏noobja- wowym zespo∏em HELLP, aktywnoÊç badanych enzymów nie wykazywa∏a drastycznych ró˝nic w porównaniu do kobiet zdrowych. Równie˝ nie znaleziono istotnych ró˝nic u dwóch pacjentek z PIH i z cià˝à obumar∏à. Byç mo˝e na wyniki wp∏yw mia∏y inne czynniki badanej grupy, np. oty∏oÊç znacz- nie cz´Êciej wyst´pujàca u kobiet z PIH i HA.
Âredni stan urodzeniowy noworodków nie ró˝ni∏ si´ w badanych grupach. Odsetek ci´ç cesarskich u pacjentek z PIH i HA by∏ znacznie wy˝szy, a wskazaniem najcz´Êciej by∏a zagra˝ajàca zamartwica wewnàtrzmaciczna p∏odu lub trudny do opanowania wzrost ciÊnienia t´tniczego u matki.
Wnioski
1. Nie ma przekonujàcych danych na to, aby aktywnoÊç enzymów oksydacyjnych we krwi obwodowej by∏a miernikiem nasilenia stresu oksydacyjnego w cià˝y powik∏anej nadciÊnieniem t´tniczym lub cholestazà.
2. Chocia˝ wartoÊci CAT sà ni˝sze u pacjentek z PIH i HA rozwiàzywanych w trybie pilnym z powodu zagra˝ajàcej rzucawki, nie zawsze korelujà one ze stanem klinicznym rozwiàzywanych pacjentek i ze stanem urodzeniowym noworodków.
PiÊmiennictwo
1. Âcibor D, Czeczot H. Katalaza - budowa, w∏aÊciwoÊci, funkcje. Post´py Hig Med DoÊw.
2006, 60, 170-180.
2. Kornacki J, Skrzypczak J. Rola hyperlipidemii oraz stresu oksydacyjnego w etiopato- genezie nadciÊnienia indukowanego cià˝à. Ginekol Pol. 2003, 74, 168-176 3. Kornacki J, Koêlik J, Dubiel M, [i wsp.]. Ocena stresu oksydacyjnego i jego korelacji z
przep∏ywami krwi w t´tnicach macicznych u kobiet ze stanem przedrzucawkowym.
Ginekol Pol. 2004, 75, 681-691.
4. Myatt L, Cui X. Oxidative stress in the placenta. Histochem Cell Biol. 2004, 122, 369- 382.
5. Many A, Hubel C, Fisher S, [et al.]. Invasive cytotrophoblasts manifest evidence of oxida- tive stress in preeclampsia. Am J Patol. 2000, 156, 321-331.
6. Hung T, Skepper J, Burton G. In vitro ischemia-reperfusion injury in term human pla- centa as a model for oxidative stress in pathological pergnancies.Am J Patol. 2001, 159, 1031-1036.
7. Gitto E, Reiter R, Karbownik M, [et al.] Causes of oxidative stress in the pre-and peri- natal period. Biol Neonate. 2002, 81, 146-157.
8. Toescu V, Nuttall S, Martin U, et al.] Oxidative stress and normal pregnancy. Clin Endocrinol. 2002, 57, 609-613.
9. Funai E, Mac Kenzie A, Kadner S, [et al.].Glutathione peroxidase levels throughout nor- mal pregnancy and in pre-eclampsia. J Matern Fetal Neonatal Med. 2002,12, 322-326.
10. Djordjevic A, Spasic S, Jovanovic-Galovic A, [et al.]. Oxidative stress in diabetic preg- nancy: SOD, CAT and GSH-Px activity and lipid peroxidation products.J Matern Fetal Neonatal Med. 2004,16, 367-372.
11. Llurba E, Gratacos E, Martin-Gallan P, [et al.]. A comprehensive study of oxidative stress and antioxidative status in preeclampsia and normal pregnancy. Free Radic Biol Med.
2004, 37, 557-570.
12. Stepan H, Heihoff-Klose A, Faber R. Reduced antioxidant capacity in second-trimester pregnancies with pathological uterine perfusion.Ultrasound Obstet Gynecol. 2004, 23, 579-583.
13. Kumar C, Das U. Oxidant stress in pre-eclamsia and essential hypertension. J Assoc Physicians India. 2002, 50, 1372-1375.
14. Madazli R, Benian A, Aydin S, [et al.]. The plasma and placental levels of malondialde- hyde, glutathione and superoxide dismutase in pre-eclampsia. J Obstet Gynaecol.
2002,22, 477-480.
15. Ilhan N, Ilhan N, Simsek M. The changes of trace elements, malonodialdehyde levels and suproxide dismutase activities in pregnancy or and without preeclampsia.Clin Biochem. 2002, 35, 393-397.
16. Knapen M, Peters W, Mulder T. Glutathione and glutathione-related enzymes in decid- ua and placenta of controls and women with pre-eclampsia. Placenta. 1999, 20, 541- 546.
17. Orhan H, Onderoglu L, Yucel A. Circulating biomarkers of oxidative stress in compli- cated pregnancies. Arch Gynecol Obstet. 2003, 267, 189-195.
18. Aydin A, Sayal A, Isimer A. Plasma glutathione peroxidase activity and selenium levels of newborns with jaundice. Biol Trace Elem Res. 1997, 58, 85-90.
