TherapyTherapyТерапия2412-40362713-1823Bionika Media70768210.18565/therapy.2026.3.7-15ORIGINAL STUDIESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleOxidative stress indexes as potential biomarkers of chronic obstructive pulmonary disease activityПоказатели оксидативного стресса как возможные биомаркеры активности хронической обструктивной болезни легкихhttps://orcid.org/0000-0002-1171-274665065075397381-0612BudnevskyAndrey V.БудневскийАндрей Валериевич
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor, Honoured Inventor of the Russian Federation, vice-rector for research and innovation, head of the Department of faculty therapy

д. м. н., профессор, заслуженный изобретатель РФ, проректор по научно-инновационной деятельности, заведующий кафедрой факультетской терапии

avbudnevski@vrngmu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5999-215070032928381645-5524AvdeevSergey N.АвдеевСергей Николаевич
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor, academician of RAS, director of the Pulmonology and Respiratory Medicine Clinic, head of the Department of pulmonology, head of the Clinical Department, Research Institute of Pulmonology of FMBA of Russia; chief pulmonologist of the Ministry of Healthcare of Russia

д. м. н., профессор, академик РАН, директор клиники пульмонологии и респираторной медицины, ), заведующий кафедрой пульмонологии, руководитель клинического отдела ФГБУ НИИ пульмонологии ФМБА России, главный внештатный пульмонолог Минздрава России

serg_avdeev@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8545-6255571890117287999-0433OvsyannikovEvgeny S.ОвсянниковЕвгений Сергеевич
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor of the Department of faculty therapy

д. м. н., профессор кафедры факультетской терапии

ovses@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0297-1735566843585008452-1318KravchenkoAndrey Ya.КравченкоАндрей Яковлевич
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Medicine), professor of the Department of faculty therapy

д. м. н., профессор кафедры факультетской терапии

drkay@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2103-53289777-0358VostrikovaKarina V.ВостриковаКарина Валерьевна
Russian Federation

MD, assistant at the Department of faculty therapy

ассистент кафедры факультетской терапии

prudnikova.2012@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8984-1831580968962001432-9076PertsevAlexander V.ПерцевАлександр Владимирович
Russian Federation

MD, PhD (Medicine), associate professor of the Department of faculty therapy

к. м. н., доцент кафедры факультетской терапии

pertsev.vrn@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4128-6044589960579001645-1203FeigelmanSofya N.ФейгельманСофья Николаевна
Russian Federation

MD, PhD (Medicine), assistant at the Department of faculty therapy

к. м. н., ассистент, кафедры факультетской терапии

s.feygelman@gmail.comN.N. Burdenko Voronezh State Medical UniversityФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава РоссииI.M. Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)210520261237152105202621052026Copyright ©; 2026, “Bionika Media” LLCCopyright ©; 2026, ООО «Бионика Медиа»2026“Bionika Media” LLCООО «Бионика Медиа»https://journals.eco-vector.com/2412-4036/article/view/707682

A key innovation of the Global Initiative for Chronic Obstructive Pulmonary Disease (GOLD) in 2026 became the concept of “COPD activity”. Increasing of disease activity leads to disease progression, and assessing this parameter requires searching for specific biomarkers.

The aim: to evaluate the value of 8-isoprostane and melatonin as biomarkers of COPD activity.

Material and methods. One hundred patients in the acute phase of COPD (69 males and 31 female, clinical group E, mean age 60.5 [52.5; 68.5] years) were examined. Changes in salivary melatonin and serum 8-isoprostane levels were assessed. A correlation analysis was made between these biomarkers and the clinical and functional parameters of patients, including the frequency of hospitalizations after one year.

Results. A direct correlation was established between salivary melatonin levels and forced vital capacity (FVC), forced expiratory volume in 1 second (FEV1), and peak expiratory flow rate (PEF), and an inverse correlation was found with the modified mMRC score. Serum 8-isoprostane levels were inversely correlated with the six-minute walk test results and spirometry parameters – FVC, FEV1, and peak expiratory flow rate 25, 50, and 75% (MOC25, MOC50, and MOC75). A direct correlation was found between 8-isoprostane concentrations and CAT and mMRC scores. By day 10, a decrease in 8-isoprostane levels and an increase in melatonin levels were observed. These results indicate the oxidant properties of 8-isoprostane and the antioxidant activity of melatonin. After one year of follow-up, statistically significant associations were found between the levels of these biomarkers and the frequency of hospitalizations.

Conclusion. The obtained data confirm that 8-isoprostane and melatonin may serve as promising biomarkers for monitoring COPD activity.

Ключевым нововведением Глобальной инициативы по хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) (GOLD) в 2026 г. стала концепция «активность ХОБЛ». Повышение активности заболевания приводит к его прогрессированию, и для оценки этого параметра требуется поиск специфических биомаркеров.

Цель – оценить значимость 8-изопростана и мелатонина в качестве биомаркеров активности ХОБЛ.

Материал и методы. Обследованы 100 пациентов в фазе обострения ХОБЛ (69 мужчин и 31 женщина, клиническая группа Е, средний возраст 60,5 [52,5; 68,5] года). Оценивалась динамика изменения уровня мелатонина в слюне и 8-изопростана в сыворотке крови. Проводился корреляционный анализ между указанными биомаркерами и клинико-функциональными параметрами больных, частотой госпитализаций через год.

Результаты. Установлена прямая корреляционная связь уровня мелатонина в слюне с форсированной жизненной емкостью легких (ФЖЕЛ), объемом форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1), пиковой объемной скоростью выдоха (ПОС) и обратная – с количеством баллов по модифицированному опроснику mMRC. Уровень 8-изопростана в сыворотке крови имел обратную связь с результатами теста шестиминутной ходьбы и показателями спирометрии – ФЖЕЛ, ОФВ1, максимальной объемной скоростью при выдохе 25, 50, 75% (МОС25, MOC50, MOC75). Прямая связь концентрации 8-изопростана была выявлена с количеством баллов по данным опросников CAT и mMRC. К 10-му дню отмечалось снижение уровня 8-изопростана и повышение содержания мелатонина. Полученные результаты указывают на оксидантные свойства 8-изопростана и антиоксидантную активность мелатонина. Через год наблюдения были выявлены статистически значимые связи между уровнями указанных биомаркеров и частотой госпитализаций.

Заключение. Полученные данные подтверждают, что 8-изопростан и мелатонин могут служить перспективными биомаркерами для мониторинга активности ХОБЛ.

chronic obstructive pulmonary diseasechronic obstructive pulmonary disease activitybiomarkersmelatonin8-isoprostaneoxidative stressхроническая обструктивная болезнь легкихактивность хронической обструктивной болезни легкихбиомаркерымелатонин8-изопростаноксидативный стрессGlobal Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for the diagnosis, management, and prevention of COPD. URL: https://goldcopd.org/wp-content/uploads/2026/01/GOLD-REPORT-2026-v.1.3 8Dec2025_WMV2.pdf (date of access – 01.03.2026).World Health Organization. Evidence-informed policy-making. 2016. URL: https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/chronic-obstructive-pulmonary-disease-(copd) (date of access – 01.03.2026).Клинические рекомендации: Хроническая обструктивная болезнь легких. Ассоциация врачей и специалистов медицины труда, Общероссийская общественная организация «Российское научное медицинское общество терапевтов», Российское респираторное общество. Рубрикатор клинических рекомендаций Минздрава России. 2024. ID: 603_3. Доступ: https://cr.minzdrav.gov.ru/view-cr/603_3 (дата обращения – 01.03.2026). [Clinical guidelines. Chronic obstructive pulmonary disease. Association of Doctors and Specialists in Occupational Medicine, Russian Scientific Medical Society of Internal Medicine, Russian Respiratory Society. Rubricator of clinical guidelines of the Ministry of Healthcare of Russia. 2024. ID: 603_3. URL: https://cr.minzdrav.gov.ru/view-cr/603_3 (data of access – 01.03.2026 (In Russ.)].Oh YM, Lee KS, Hong Y, Hwang SC, Kim JY, Kim DK et al. Blood eosinophil count as a prognostic biomarker in COPD. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2018;13:3589–96.PMID: 30464441. PMCID: PMC6219410. https://doi.org/10.2147/COPD.S179734Yun JH, Chase R, Parker MM, Saferali A, Castaldi PJ, Silverman EK, Hersh CP. Peripheral blood gene expression signatures of eosinophilic chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Cell Mol Biol. 2019;61(3):398–401.PMID: 31469299.PMCID: PMC6839929. https://doi.org/10.1165/rcmb.2019-0112LEHalliwell B. Free radicals and antioxidants: A personal view. Nutr Rev. 1994;52 (8):253–65.PMID: 7970288. https://doi.org/10.1111/j.1753-4887.1994.tb01453.xKadiiska MB, Gladen BC, Baird DD, Germoletec D, Graham LB, Parker CE et al. Biomarkers of oxidative stress study II: Are oxidation products of lipids, proteins, and DNA markers of CCl4 poisoning? Free Radic Biol Med. 2005;38(6):698–710.PMID: 15721980. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2004.09.017Sanchez A, Calpena AC, Clares B. Evaluating the oxidative stress in inflammation: Role of melatonin. International journal of molecular sciences. 2015;16(8):16981–7004.PMID: 26225957. PMCID: PMC4581180. https://doi.org/10.3390/ijms160816981Milne GL, Musiek ES, Morrow JD. F2-isoprostanes as markers of oxidative stress in vivo: An overview. Biomarkers. 2005;10(1):10–23.PMID: 16298907. https://doi.org/10.1080/13547500500216546Shoman Y, Wild P, Hemmendinger M, Graille M, Sauvain JJ, Hopf NB. Reference ranges of 8-isoprostane concentrations in exhaled breath condensate (EBC): A systematic review and meta-analysis. Int J Mol Sci. 2020;21(11):3822.PMID: 32481492. PMCID: PMC7311981. https://doi.org/10.3390/ijms21113822Montuschi P, Collins JV, Ciabattoni G, Lazzeri N, Corradi M, Kharitonov SA, Barnes PJ. Exhaled 8-isoprostane as an in vivo biomarker of lung oxidative stress in patients with COPD and healthy smokers. Am J Respir Crit Care Med. 2000;162(1):1175–77.PMID: 10988150. https://doi.org/10.1164/ajrccm.162.3.2001063Mauriz JL, Collado PS, Veneroso C, Reiter RJ, González-Gallego J. A review of the molecular aspects of melatonin’s anti‐inflammatory actions: Recent insights and new perspectives. J Pineal Res. 2013;54(1):1–14.PMID: 22725668. https://doi.org/10.1111/j.1600-079X.2012.01014.xHardeland R. Melatonin and inflammation – story of a double‐edged blade. J Pineal Res. 2018;65(4):e12525.PMID: 30242884. https://doi.org/10.1111/jpi.12525Hacijevki A, Baba B. An overview of melatonin as an antioxidant molecule: A biochemical approach. IntechOpen. 2018; 210 pp.ISBN: 978-1-78984-505-1. https://doi.org/10.5772/intechopen.79421Hardeland R. Melatonin, its metabolites and their interference with reactive nitrogen compounds. Molecules. 2021;26(13):4105.PMID: 34279445. PMCID: PMC8271479. https://doi.org/10.3390/molecules26134105Makris D, Paraskakis E, Korakas P, Karagiannakis E, Sourvinos G, Siafakas NM, Tzanakis N. Exhaled breath condensate 8-isoprostane, clinical parameters, radiological in-dices and airway inflammation in COPD. Respiration. 2008;75(2):138–44.PMID: 17641539. https://doi.org/10.1159/000106377Shin IS, Shin NR, Park JW, Jeon MC, Hong MJ, Kwon OK et al. Melatonin attenuates neutrophil inflammation and mucus secretion in cigarette smoke-induced chronic ob-structive pulmonary diseases via the suppression of Erk-Sp1 signaling. J Pineal Res. 2015;58(1):50–60.PMID: 25388990. https://doi.org/10.1111/jpi.12192Li L, Gang X, Wang J, Gong X. Role of melatonin in respiratory diseases (Review). Exp Ther Med. 2022;23(4):271.PMID: 35251337. PMCID: PMC8892605. https://doi.org/10.3892/etm.2022.11197Будневский А.В., Цветикова Л.Н., Овсянников Е.С., Гончаренко О.В. Мелатонин: роль в развитии хронической обструктивной болезни легких. Пульмонология. 2016;26(3):372–378 [Budnevsky AV, Tsvetikova LN, Ovsyannikov ES, Goncharenko OV. Melatonin: Role in the development of chronic obstructive pulmonary disease. Pul`monologiya = Pulmonology. 2016;26(3):372–378 (In Russ.)].EDN: WTIIMP. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2016-26-3-372-378He B, Zhang W, Qiao J, Peng Z, Chai X. Melatonin protects against COPD by attenuating apoptosis and endoplasmic reticulum stress via upregulating SIRT1 expression in rats. Can J Physiol Pharmacol. 2019;97(5):386–91.PMID: 30673309. https://doi.org/10.1139/cjpp-2018-0529Wang Yu, Su NX, Pan SG, Ge XP, Dai XP. Fengbaisan suppresses endoplasmic reticulum stress by up-regulating SIRT1 expression to protect rats with chronic obstructive pulmonary diseases. Pharm Biol. 2020;58(1):878–85.PMID: 32897804 PMCID: PMC8641669. https://doi.org/10.1080/13880209.2020.1806335De Matos Cavalcante AG, de Bruin PF, de Bruin VM, Nunes DM, Pereira ED, Cavalcante MM, Andrade GM. Melatonin reduces lung oxidative stress in patients with chronic obstructive pulmonary disease: A randomized, double-blind, placebo-controlled study. J Pineal Res. 2012;53(3):238–44. PMID: 22507631. https://doi.org/10.1111/j.1600-079X.2012.00992.x