Role of lipid peroxidation and antioxidant defense destabilization in the pathogenesis of hypoxia in premature infants

Cover Page

Abstract


The presented literature review describes current views on the problem of preventive diagnosis of hypoxic states in premature infants. To date it is one of the most actual directions in neonatology as according to World Health Organization data, the number of premature births in the world grows annually, and children born earlier than 37 weeks of gestation are at the highest risk for perinatal losses and disability. Special role among disturbing factors is given to conditions related to oxygenation violation in different tissues and organs of a premature infant. Thus, the article deals with lipid peroxidation and antioxidant defense destabilization and degree of their influence on the course of hypoxia. Special attention is paid to cytokine regulation of metabolic processes in a pregnant woman and an infant’s organism. Their role in the course of hypoxic states is emphasized, characteristic changes of some cytokine concentration in this pathology is described and also current views on the possibility of recombinant cytokines use as correction factors are presented. Literature analysis showed that despite significant success in the field of research of cytokine control of hemostasis of the human organism, the issue of pro- and anti-inflammatory interleukins’ role in oxidative stress in premature infants is still open. The authors consider that joint study of lipid peroxidation and cytokine profile may form extended viewpoint on hypoxia pathogenesis that will allow to prognose its severe and complicated course and to develop relevant correction methods.


E V Loskutova

Author for correspondence.
loskutovakate@mail.ru
Kazan State Medical University Kazan, Russia

I A Vorontsova

loskutovakate@mail.ru
Kazan State Medical University Kazan, Russia

Kh M Vakhitov

loskutovakate@mail.ru
Kazan State Medical University Kazan, Russia

T R Safiullin

loskutovakate@mail.ru
Kazan State Medical University Kazan, Russia

  • Голосная Г.С. Нейрохирургические аспекты патогенеза гипоксических поражений мозга у новорождённых. М.: Медпрактика-М. 2009; 128 с.
  • Методическое письмо РФ №15-4/10/2-3204 от 21.04.2010. Первичная реанимационная помощь новорождённым детям.
  • Семинский И.Ж., Серебренникова С.Н., Грузовская Е.В. и др. Роль цитокинов в патогенезе заболеваний. Сибирский мед. ж. (Иркутск). 2014; 131 (8): 30-33.
  • Дударева М.В., Сизякина Л.П., Дударев И.В. Роль медиаторов воспаления у доношенных новорождённых с дыхательными расстройствами, находящихся на искусственной вентиляции лёгких. Цитокины и воспаление. 2012; 11 (1): 123-127.
  • Мороз В.В., Перепелица С.А., Голубев А.М. и др. Цитокины - маркёры иммунореактивности у недоношенных новорождённых. Общая реаниматол. 2011; 7 (5): 36-41. doi: 10.15360/1813-9779-2011-5-36.
  • Соколов Д.И., Сельков С.А. Децидуальные макрофаги: роль в иммунологическом диалоге матери и плода. Иммунология. 2014; 35 (2): 113-117.
  • Ремизова И.И., Чистякова Г.Н., Ляпунова В.А. Особенности фенотипического состава и функциональной активности иммунокомпетентных клеток пуповинной крови в зависимости от гестационного возраста. Мед. иммунол. 2016; 18 (3): 291-298. doi: 10.15789/1563-0625-2016-3-291-298.
  • Чистякова Г.Н., Ремизова И.И., Газиева И.А. Про- и противовоспалительные медиаторы у новорождённых с перинатальной патологией. Рос. вестн. перинатол. и педиатрии. 2014; 59 (2): 66-70. .
  • Rosell A., Ortega-Aznar A., Alvarez-Sabin J. et al. Increased brain expression of matrix metalloproteinase-9 after ischemic and hemorrhagic human stroke. Stroke. 2006; 37: 1399-1406. doi: 10.1161/01.STR.0000223001.06264.af.
  • Рогалева Т.Е., Белокриницкая Т.Е., Гаймоленко И.Н. Значение системной воспалительной реакции в формировании перинатальных поражений ЦНС у новорождённых от матерей с гестозами. Дальневосточный мед. ж. 2008; 2: 67-69.
  • Скареднова Е.Ю., Чистякова Г.Н., Ковалёв В.В. и др. Иммунологические критерии нарушения ранней постнатальной адаптации у новорождённых, перенёсших гипоксическое воздействие. Уральский мед. ж. 2009; (7): 18-24.
  • Александрова Ю.Н. Роль системы цитокинов в патологии перинатального периода. Педиатрия. Ж. им. Г.Н. Сперанского. 2007; 86 (1): 116-118.
  • Bednarek N., Svedin P., Garnotel R. et al. Increased MMP-9 and TIMP-1 in mouse neonatal brain and plasma and human neonatal plasma after hypoxia-ischemia: a potential marker of neonatal encephalopathy. Pediatr. Res. 2012; 71 (1): 63-70. doi: 10.1038/pr.2011.3.
  • Suenaga N., Ichiyama T., Kubota M. et al. Roles of matrix metalloproteinase-9 and tissue inhibitor of metalloproteinases-1 in acute encephalopathy following prolonged febrile seizures. Neurol. Sci. 2008; 266: 126-130. doi: 10.1016/j.jns.2007.09.011.
  • Sunagawa S., Ichiyama T., Honda R. et al. Matrix metalloproteinase-9 and tissue inhibitor of metalloproteinases-1 in perinatal asphyxia. Brain & Development. 2009; 31: 588-593. doi: 10.1016/j.braindev.2008.09.001.
  • Кореновский Ю.В., Шабалина Ю.В., Фильчакова О.Н. и др. Ассоциация матриксных металлопротеиназ и тканевого ингибитора матриксных металлопротеиназ с перинатальной гипоксией. Сибирский мед. ж. (Иркутск). 2013; 116 (1): 38-40. .
  • Ремнева О.В., Фадеева Н.И., Кореновский Ю.В. и др. Прогнозирование и ранняя диагностика тяжёлых церебральных расстройств у недоношенных новорождённых. Педиатрия. Ж. им. Г.Н. Сперанского. 2015; 94 (1): 13-18.
  • Rohnert P., Schmidt W., Emmerlich P. et al. Dipeptidyl peptidase IV, aminopeptidase N and DPIV/APN-like proteases in cerebral ischemia. J. Neuroinflammation. 2012; 9: 44. doi: 10.1186/1742-2094-9-44.
  • Михеева И.Г., Соколов О.Ю., Яковлева А.А. и др. Клиническое значение активности дипептидилпептидазы-4 в сыворотке крови новорождённых детей с церебральной ишемией. Педиатрия. Ж. им. Г.Н. Сперанского. 2015; 94 (1): 19-23.
  • Голосная Г.С., Яковлева А.В., Заплатников А.В. и др. Динамика содержания нейротрофических и проаптотических цитокинов в сыворотке крови у новорождённых с острой асфиксией. Педиатрия. Ж. им. Г.Н. Сперанского. 2016; 95 (1): 27-34.
  • Симбирцев А.С. Достижения и перспективы использования рекомбинантных цитокинов в клинической практике. Мед. академич. ж. 2013; 13 (1): 7-22.
  • Protti A., Singer M. Oxidative stress and critical illness. Minerva Anestesiol. 2007; 73 (5): 255-257. PMID: 17529918.
  • Горячкина Н.М., Чжоу Сян Ду, Ли Ци и др. Клиническое значение определения показателей оксидативного стресса в конденсате выдыхаемого воздуха у больных бронхиальной астмой. Бюлл. физиол. и патол. дыхания. 2011; (42): 8-12.
  • Гурьянова В.А., Тарасова Н.Б. Перекисное окисление липидов при поражении печени ионизирующей радиацией. Учёные записки Казанской гос. мед. академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. 2013; 213: 76-80.
  • Сливинская-Курчак Х.Б., Коржынский Ю.С., Микитин Я.М., Фицала О.М. Состояние перекисного окисления липидов и системы антиоксидантной защиты у новорождённых, нуждающихся в проведении искусственной вентиляции лёгких. Здоровье ребёнка. 2013; (7): 178-182.
  • Iin H., Xu L., Porter N.A. Free radical lipid peroxidation: mechanisms and analysis. Chem. Rev. 2011; 111 (10): 5944-5972. doi: 10.1021/cr200084z.
  • Луцкий М.А., Куксова Т.В., Смелянец М.А., Лушникова Ю.П. Свободнорадикальное окисление липидов и белков - универсальный процесс жизнедеятельности организма. Успехи соврем. естествознания. 2014; 12 (часть 1): 24-28.
  • Чеснокова Н.П., Моррисон В.В., Понукалина Е.В. О роли активации свободнорадикального окисления в структурной функциональной дезорганизации биосистем в условиях патологии. Современные проблемы науки и образования. 2009; (5): 122-130.
  • Бакуев М.М., Магомедов К.К., Шахбанов Р.К. Состояние антиоксидантных систем при различных патологических состояниях организма. Известия Дагестанского государственного педагогического ун-та. Естественные и точные науки. 2012; (3): 62-67.
  • Маракушин Д.И., Наконечная О.А., Максимова И.Г., Гопкалов В.Г. Влияние оксиэтилированных алкилфенолов на состояние антиоксидантной системы в подостром эксперименте. Медицина сьогодні і завтра. 2013; 1: 29-34.
  • Абатуров О.Э., Волосовец О.П. Активированные кислородсодержащие метаболиты организма человека при заболеваниях органов дыхания. Генераторы и генерация (часть 1). Здоровье ребёнка. 2015; (1): 173-180.
  • Евсюкова И.И., Арутюнян А.В., Ковалевская О.В. Интенсивность свободнорадикального окисления и состояние антиоксидантной системы у новорождённых детей, развившихся в условиях хронической плацентарной недостаточности. Ж. акушерства и жен. болезней. 2007; 56 (3): 50-54.
  • Воробьёва Е.А., Долотова Н.В., Кочерова О.Ю. Особенности перекисного окисления липидов и антиоксидантной активности у детей раннего возраста с задержкой нервно-психического развития и перинатальными поражениями ЦНС в анамнезе. Вестн. новых мед. технологий. 2011; 18 (1): 49-51.
  • Афонин А.А., Дуккер Н.А., Баткалова К.Э. и др. Способ прогнозирования степени тяжести гипоксического поражения ЦНС у новорождённых. Патент на изобретение №2463603. Бюлл. №28 от 10.10.2012. .
  • Мещанинов В.Н., Щербаков Д.Л. Влияние нейромедиаторов на перекисное окисление липидов при иммобилизационном стресс-воздействии у крыс разного возраста. Казанский мед. ж. 2015; 96 (5): 843-849. doi: 10.17750/KMJ2015-843.
  • Осиков М.В., Симонян Е.В., Саедгалина О.Т. Влияние эритропоэтина на содержание продуктов перекисного окисления липидов в лимфоцитах при экспериментальной термической травме. Казанский мед. ж. 2015; 96 (5): 849-853. doi: 10.17750/KMJ2015-849.

Views

Abstract - 11

PDF (Russian) - 11


© 2017 Loskutova E.V., Vorontsova I.A., Vakhitov K.M., Safiullin T.R.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.