Маркеры оксидативного повреждения нуклеиновых кислот

Анализ мочи на маркеры оксидативного стресса

Анализ мочи на оксидативный стресс - это лабораторное исследование, позволяющее определить уровень повреждения нуклеиновых кислот, проводится для диагностирования в организме инфекционно-воспалительных процессов и онкологии.

Маркеры оксидативного повреждения нуклеиновых кислот (гуанозины) представляют собой продуты модификации азотистого основания гуанина, которые образуются в молекулах дезоксирибонуклеиновой кислоты вследствие воздействия активных форм кислорода (супероксида и перекиси) и обладают выраженными мутагенными свойствами (способностью вызывать изменения в наследственном материале).

Неотъемлемой частью нормальных обменных процессов в клетках являются активные формы хлора, азота и кислорода, к тому же они выполняют в человеческом организме ряд защитных функций. Однако их деятельность имеет и побочные эффекты, один из них – взаимодействие с молекулами жиров, протеинов и нуклеиновых кислот, в результате которого развивается окислительный (или оксидативный) стресс (дисбаланс между антиоксидантами и свободными радикалами). Наиболее чувствительными к этому патологическому состоянию считаются компоненты ДНК – воздействие повреждающих факторов приводит к активации канцеро- и мутагенных эффектов, биохимическим изменениям молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты, в результате которых нарушаются ее структуры и образуются 8-гидроксидезоксигуанозин (8-OHdG), 8-гидроксигуанозин (8-OHG) и 8-гидроксигуанин (8-OHGua).

Повышение их количества наблюдается при:

• опухолевых процессах, протекающих в пищеварительном тракте, грудных железах, легких, мочевом пузыре и предстательной железе;
• острых и хронических соматических патологиях – атеросклерозе, сахарном диабете, гипертонической болезни и пр.;
• чрезмерной инсоляции;
• табако-курении;
• излишнем потреблении животных жиров.

Модифицированные окислительные формы гуанина способны легко проникать в кровяное русло, именно поэтому их считают биологическими маркерами оксидативного стресса и процесса развития опухолевидного образования.

Показания для проведения анализа

Исследование состояния антиоксидантной защиты организма требуется для:

• оценивания активности процессов свободно-радикального окисления;
• определения степени тяжести синдрома эндотоксемии – патофизиологического состояния, при котором наблюдается избыточное накопление в тканях и жидкостях человеческого организма различных метаболических соединений;
• диагностирования и наблюдения за пациентами с онкологическими патологиями и инфекционно-воспалительными заболеваниями;
• контроле эффективности проводимых терапевтических мероприятий патологических процессов, ассоциированных с окислительным стрессом;
• индивидуального подбора фармакологических средств, которые блокируют образование свободных радикалов и нейтрализуют их воздействие – это необходимо для профилактики преждевременного старения организма.

Правила подготовки к анализу

Биологическим материалом для исследования является разовая порция мочи, предпочтительно – утренней. При отсутствии возможности собрать образец после ночной задержки, процедуру осуществляют не раньше, чем спустя 4 часа после последнего опорожнения мочевого пузыря.

Для получения достоверных результатов, пациент накануне анализа должен придерживаться несложных правил:

1. Отменить прием лекарственных препаратов.
2. Исключить из рациона питания острые и соленые блюда, а также продукты, способные изменить оттенок мочи – свеклу, чернику, морковь, шпинат, тыкву.
3. Воздержаться от употребления сладких газированных, алкогольных и кофеин-содержащих напитков.
4. Ограничить курение и физическую активность.
5. Избегать психоэмоционального перенапряжения.

Собирать образец мочи следует до проведения других медицинских манипуляций (цистоскопии, ультрасонографии, контрастной рентгенографии).

Метод исследования

Для определения концентрации гуанозинов используют методику жидкостной хроматографии высокого давления с масс-спектрометрией. В ходе его выполнения пробу биологической жидкости возможно разделить на компоненты, измерить количество каждого из них и определить физико-химические свойства. В его основе лежит использование насосов, которые позволяют пропустить жидкий растворитель под давлением заполненной смесью и через колонку с твердым адсорбирующим слоем. Содержащиеся в образце биоматериала компоненты по-разному взаимодействуют с адсорбентами, способными вызывать различную скорость потока – это явление приводит к разделению компонентов при их выходе из колонки.

Расшифровка анализа

В норме уровень содержания в моче 8-OHdG, 8-OHG и 8-OHGua колеблется в диапазоне от 0,09 до 2,99 нг/мл. Увеличение показателей наблюдается при:

• злокачественном новообразовании молочной железы, состоящем из железистых клеток;
• карциноме легкого;
• раке мочевого пузыря;
• сахарном диабете;
• онкологических патологиях органов желудочно-кишечного тракта;
• аденокарциноме простаты;
• атеросклерозе.

Снижение количества биомаркеров оксидативного повреждения нуклеиновых кислот свидетельствует об активации антиоксидантной системы организма и успешной тактике лечения перечисленных выше заболеваний. Их концентрация зависит от количества антиокислителей – соединений, обладающих антиоксидантной активностью.

Интерпретация результатов анализа и оценивание оксидативного стресса в каждом конкретном случае проводится с учетом дополнительных исследований, которые позволяют оценить уровень других биологических маркеров – малонового диальдегида, ретинола, глутатиона, альфа-токоферола, некоторых микроэлементов и аскорбиновой кислоты.

Диагностическая ценность исследования мочи на гуанозины

Химическую структуру данных веществ составляют соединения, принимающие участие в различных окислительно-восстановительных реакциях и синтезе нуклеиновых кислот – ДНК и РНК. В процессе метаболических превращений на них могут оказывать повреждающие воздействие различные факторы, которые активируются при недостаточно эффективной деятельности антиоксидантной системы человеческого организма. 

Результат этого явления – появление в урине измененных нуклеозидов:

• 8-гидроксидезоксигуанозина, обладающего канцерогенными и мутагенными свойствами, выделение его наибольшего количества характерно для атеросклероза, болезни Альцгеймера, поражения костных сочленений, сахарного диабета, опухолевидных образований и сердечно-сосудистых патологий;
• 8-гидроксигуанозина – основного продукта окисления РНК, максимальное его возрастание отмечается при болезни Альцгеймера;
• 8-гидроксигуанина – продукта окисления ДНК, провоцирующего мутации ее состава, ускорение старения клеток и формирование злокачественных новообразований.

Учитывая перечисленные свойства, гуанины считаются маркерами, точно отражающими степень повреждения нуклеиновых кислот, вызванного влиянием активных форм кислорода – супероксида и перекиси.

Лабораторные тесты, позволяющие выделить из образца биоматериала искомые вещества и определить их концентрацию, практикующие клиницисты используют для оценивания наличия дисбаланса между антиоксидантами и свободными радикалами, в результате которого в организме возникает окислительный стресс, а также для диагностирования, прогнозирования течения и контроля успешности проводимых лечебных мероприятий многих заболеваний дыхательной, сосудистой, нервной и сердечной систем, метаболических расстройств, поражения костной ткани, инфекционно-воспалительных процессов, онкологических патологий.

Что может оказать влияние на итоговые данные исследования?

Получение некорректных результатов может быть обусловлено:

• избыточным употреблением животных жиров;
• табако-курением;
• длительной инсоляцией;
• приемом аскорбиновой кислоты (витамина С), ретинола (витамина А), L-глутатиона, альфа-токоферола (витамина Е) – эти соединения обладают антиоксидантной активностью.

Результат анализа нельзя интерпретировать как окончательный диагноз – его постановкой занимается только лечащий врач основании данных полного обследования пациента.