Ethnic aspects of obesity in adolescents: endogenous intoxication, activity of antioxidant enzymes, proteins’ and DNA oxidative damage

• Marina A. Darenskaya
• Natalya A. Yuzvak
• Lyubov V. Rychkova
• Sergey I. Kolesnikov
• Natalya V. Semenova
• Zhanna V. Prokhorova
• Lyubov I. Kolesnikova

Abstract

Overweight and obesity in children and adolescents create serious risks of metabolic disorders in adulthood. Exogenous-constitutional form of obesity (ECO) is associated often with chronic inflammation, accompanied by endogenous intoxication and oxidative stress. Identification of ethnic differences of metabolic reactions in adolescents with ECO will contribute to the development of personalized approaches to the treatment and prevention of this pathology.

The aim of the study was to identify ethnic characteristics of the manifestation of ECO in adolescents.

Material and methods. The objects of the study were 203 adolescents aged 11–17 years, residents of the cities of Irkutsk and Ulan-Ude. The main group consisted of 86 children with ECO: 52 Caucasians (28 boys, 24 girls), 34 Mongoloids (18 boys, 16 girls). The control group included 117 adolescents without ECO: 62 Caucasians (29 boys, 33 girls), 55 Mongoloids (19 boys, 36 girls). The study employed spectrophotometric, enzyme immunoassay, and statistical research methods.

Results. In Caucasian girls with ECO, an increase in the level of endogenous intoxication markers – medium molecular weight peptides (MMP) 280 (p=0.002), MMP 238 (p<0.001), as well as in the DNA oxidation index [8-Hydroxyguanosine (8-OHdG) level] (p=0.001) compared to the control has been noted. In Mongoloid girls there was an increase in MMP 280 (p=0.002) values compared to the control. Ethnic differences included lower values of MMP 238 (p<0.0001), MMP 254 (p<0.001), MMP 280 (p=0.013), glutathione-S-transferase (G-S-T) level (p=0.025), elevated levels of 8-OHdG (p<0.0001) and glutathione peroxidase (GPO) (p<0.0001) in Mongoloid girls with ECO relative to Caucasians. Caucasian boys with ECO had higher 8-OHdG level (p=0.025), advanced oxidation protein parameter (AOPP) (p=0.006), and lower GPO level (p=0.044) compared to the control. In Mongoloid young men with ECO, there were reduced values of AOPP (p=0.023) and higher GPO level (p=0.041) compared to the control. Ethnic differences among young men with ECO were represented by higher 8-OHdG level (p<0.0001) and reduced values of G-S-T (p<0.001), MMP 238 (p=0.002) and MMP 254 (p<0.001) in Mongoloid compared to Caucasians.

Conclusion. The study revealed higher values of endogenous intoxication indicators, imbalance in the glutathione enzyme system, and an increase in the level of DNA damage marker in adolescents with ECO regardless of gender and ethnicity. Ethnic differences in adolescents with ECO consisted of lower parameters of endogenous intoxication, increased values of DNA destruction indicator and activity of thiol-disulfide system enzymes in Mongoloid adolescents compared to Caucasians. The data obtained will allow us to expand our understanding of the etiopathogenesis of obesity and develop approaches to personalized correction of this condition in adolescence, taking into account the patient’s ethnicity.

Keywords: obesity; adolescents; endogenous intoxication; oxidative stress; antioxidant enzymes; ethnos; Mongoloid; Caucasians

Стремительный рост распространенности ожирения среди населения разных возрастов представляет серьезную угрозу, становясь одной из ключевых проблем общественного здравоохранения [1-3]. По данным Росстата, в 2022 г. диагноз впервые был зарегистрирован у 108 тыс. детей в возрасте до 14 лет, что значительно больше статистических данных 2010 г. (69 тыс.), и у более 40 тыс. подростков 15-18 лет, что почти вдвое превышает показатель 2010 г. (21 тыс.) [4]. Избыточная масса тела и ожирение у детей и подростков создают серьезные риски развития дислипидемии, артериальной гипертензии, сахарного диабета, неалкогольной жировой болезни печени, обструктивного апноэ во сне, психосоциальных расстройств, значительно снижая качество жизни [5].

Считается, что процесс урбанизации благоприятствует становлению основных поведенческих и экологических условий жизни, способствующих увеличению доли пациентов с ожирением [3, 6, 7]. Известно, что экзогенно-конституциональное ожирение (ЭКОЖ), обусловленное несбалансированным питанием (преобладание потребления энергии над ее расходом), малоподвижным образом жизни, ассоциируется с хроническим воспалением и окислительным стрессом (ОС) [8-10].

В данном случае активация реакций ОС осуществляется несколькими биохимическими путями, включая выработку супероксида НАДФН-оксидазами, окислительное фосфорилирование, активацию протеинкиназы C, а также полиолового и гексозаминового путей [11]. Такие факторы, как гиперлептинемия, снижение активности антиоксидантной защиты (АОЗ) и хроническое воспаление, могут усиливать интенсивность данного рода реакций при ожирении [12]. Избыток жировой ткани приводит к увеличению выработки активных форм кислорода, что вызывает окислительное повреждение ДНК и белков, а также нарушение функционирования антиоксидантной системы, в частности изменения в глутатионовом статусе [13]. На фоне роста выработки активных форм кислорода имеет место эндогенная интоксикация организма, повреждающими агентами в данном случае становятся несбалансированно действующие биологически активные вещества, циркулирующие в крови и приобретающие свойства эндогенных токсинов.

Общепризнано, что при постановке диагноза, разработке индивидуальных программ лечения и оздоровления необходимо учитывать этническую принадлежность пациента [2, 14]. Исследователи проявляют особый интерес к коренным этносам Сибири, так как их генофонд формировался на протяжении длительного времени в условиях сурового континентального климата [15]. Одним из самых многочисленных коренных народов на территории Восточной Сибири являются представители монголоидов (бурятский этнос), адаптивные возможности которых сравнивают с пришлым населением - европеоидами (русский этнос) [16].

В наших предыдущих исследованиях было показано, что к факторам риска избыточной массы тела и ожирения у подростков коренного этноса Бурятии относятся социальные аспекты, связанные с семейной ситуацией, в частности жизнь в неполных семьях или в семьях, где матери не имеют постоянной работы [17]. Была обоснована необходимость активного просвещения в вопросах пагубного влияния избыточной массы тела на здоровье подростков-монголоидов, поскольку в азиатских популяциях кардиометаболические осложнения при ожирении развиваются при меньшем избытке массы тела, чем в европейских [18]. Определение этнических различий в ответе на эндогенную интоксикацию и понимание особенностей метаболических реакций, направленных на борьбу с ОС, способны углубить знания о патогенезе ЭКОЖ у подростков.

Таким образом, целью данного исследования было выявление этнических особенностей проявления ЭКОЖ у подростков.

Материал и методы

Объектом исследования были 203 подростка 11-17 лет, проживающие в Иркутске и Улан-Удэ. Основную группу составили 86 детей с ЭКОЖ: европеоидов - 52 (28 мальчиков и 24 девочки), монголоидов - 34 (18 мальчиков и 16 девочек). В группу сравнения включены 117 подростков без ЭКОЖ: из них европеоидов - 62 (29 юношей и 33 девушки), монголоидов - 55 (19 юношей и 36 девушек).

Критерии включения в группы с ЭКОЖ:

- возраст от 11 по 17 лет;

- принадлежность к европеоидам (на примере русских подростков) или к монголоидам (на примере подростков-бурят);

- наличие ожирения I-II степени;

- постоянное с рождения проживание на территории поселения;

- отсутствие острых или обострений хронических заболеваний на момент включения в исследование и как минимум за месяц до него.

Критерии невключения в группу с ЭКОЖ:

- наличие других форм ожирения (симптоматическое, генетическое, нейроэндокринное);

- прием препаратов, влияющих на массу тела и оцениваемые метаболические показатели;

- задержка физического развития [SDS роста ниже -2 для соответствующего возраста и пола по стандартам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ)].

Критерии включения в группу сравнения:

- возраст 11-17 лет;

- принадлежность к европеоидам (на примере русских подростков) или к монголоидам (на примере подростков-бурят);

- нормальные массо-ростовые показатели;

- принадлежность к I группе здоровья;

- отсутствие хронических заболеваний и не болевшие в течение 3 мес, предшествующих исследованию.

Группы сравнения были сформированы в ходе планового ежегодного осмотра.

Верификация диагнозов и разделение на группы проведены согласно Клиническим рекомендациям "Ожирение у детей" [19].

Для диагностики ЭКОЖ определяли показатель SDS (standard deviation score - стандартное отклонение) индекса массы тела (ИМТ) с помощью программы ВОЗ AnthroPlus, 2009. Избыточную массу тела устанавливали при SDS ИМТ от +1,0 до +2,0 (85-95-й перцентили), ожирение - более +2,0 (выше 95-го перцентиля) (I степень: SDS ИМТ 2,0-2,5; II степень: SDS ИМТ 2,6-3,0) [19].

Для оценки связанного со здоровьем качества жизни были использованы самоотчеты подростков, которые заполняли общий опросник качества жизни (Pediatric Quality of Life Inventory, PedsQL™ 4.0, Generic Core Scale, PedsQL™ 4.0, Лион, Франция) для детей в возрасте 11-17 лет, российская версия которого обладает хорошими показателями надежности и валидности.

У всех подростков проводили анализ истории развития, их осматривали, измеряли длину и массу тела, уровень артериального давления (АД) [систолическое артериальное давление (САД, мм рт.ст.), диастолическое артериальное давление (ДАД, мм рт.ст.)], гликемию натощак. Уровень АД измеряли по методу Н.С. Короткова при помощи тонометра "Omron M6" (Япония) в положении пациента сидя, на правой руке, с использованием манжеты, соответствующей диаметру плеча обследуемого, троекратно с интервалом между измерениями 2-3 мин (за окончательный результат принимали среднее из 2 последних измерений). Концентрацию глюкозы в сыворотке крови натощак определяли глюкозооксидазным методом. При постановке диагноза проводили анкетирование на наследственную отягощенность, оценку пищевого статуса и физической активности, для исключения вторичных форм ожирения - исследование гормонального статуса, осмотр эндокринолога, невролога.

В отношении основных показателей: возраста, роста, уровня АД, концентрации глюкозы в крови натощак - статистически значимых различий в группах с ЭКОЖ обоих этносов и полов по отношению к соответствующим группам сравнения не выявлено (p>0,05) (табл. 1). При этом в группах детей с ЭКОЖ отмечалось значимое увеличение массы тела, ИМТ и SDS ИМТ (см. табл. 1). Этнических различий по основным клинико-анамнестическим показателям также не выявлено (p>0,05).

В качестве материала для лабораторных исследований использовали сыворотку и плазму крови. Кровь из локтевой вены брали натощак, с 8 до 9 ч утра (у девушек - на 3-9-й день менструального цикла).

Уровень среднемолекулярных пептидов (СМП) является одним из основных показателей эндогенной интоксикации в клинической практике. Оценивали значения СМП (СМП 238, СМП 254, СМП 280) в плазме крови с помощью спектрофотометрии [20] с использованием спектрофотометра СФ-2000 (Россия) при длинах волн 238, 254 и 280 нм.

Содержание ферментов глутатионового статуса [глутатионпероксидазы (ГПО) и глутатион-S-трансферазы (Г-S-Т)] в сыворотке крови определяли с помощью набора реагентов (Cloud-Clone Corp., США). Интенсивность процессов окислительного повреждения ДНК регистрировали по уровню 8-гидрокси-2’-дезоксигуанозина (8-OHdG). 8-OHdG определяли в сыворотке крови с использованием коммерческих тест-систем (Cloud-Clone Corp., США) при λ=450 нм. Конечные продукты окисления белков (КПОБ) определяли в плазме крови с помощью коммерческих тест-систем (Immundiagnostik, ФРГ) при λ=340 нм. Измерения проводили на иммуноферментном анализаторе MultiSkan ELX808 (Biotek, США).

Получение информированного согласия на участие в проводимом исследовании являлось обязательной процедурой. Все участники исследования старше 15 лет подписывали добровольное информированное согласие, за детей, не достигших этого возраста, согласие подписывали родители/законные представители. Исследование одобрено Комитетом по биомедицинской этике ФГБНУ НЦ ПЗСРЧ (выписка из протокола № 9 от 08.10.2014).

Анализировали результаты исследования с помощью интегрированной системы для комплексной статистической обработки данных в программе Statistica 10.0 (StatSoft Inc., США). Для проверки соответствия количественных признаков нормальному распределению использовали визуально-графический метод, а также критерий согласия Колмогорова-Смирнова с поправкой Лиллиефорса и Шапиро-Уилка. Поскольку распределение данных отличалось от нормального, для оценки различий применяли критерий Манна-Уитни (U-test). Статистически значимыми считали различия при уровне значимости p<0,05.

Результаты

В табл. 2 представлены данные, полученные при оценке показателей эндогенной интоксикации у подростков 2 этнических групп.

У девушек-европеоидов с ЭКОЖ отмечали более высокие значения СМП 238 (p<0,001) и СМП 280 (p=0,002) по сравнению с показателем девушек-европеоидов из группы сравнения [9], в то время как у девушек-монголоидов с ЭКОЖ показатели эндогенной интоксикации характеризовались более высокими значениями СМП, измеряемыми только при длине волны 280 нм (p=0,002), по отношению к показателю группы сравнения (см. табл. 2). У юношей-европеоидов и монголоидов с ЭКОЖ статистически значимых различий с показателями соответствующих групп сравнения не наблюдалось (p>0,05). Этнические различия в исследуемых показателях у лиц с ЭКОЖ заключались в более низких значениях СМП 238 (p<0,0001), СМП 254 (p<0,001) и СМП 280 (p=0,013) у девушек-монголоидов в сравнении с девушками-европеоидами и сниженных значениях СМП 238 (p=0,002) и СМП 254 (p<0,001) у юношей-монголоидов в сравнении с европеоидами.

На следующем этапе проводили анализ содержания в крови компонентов окислительного повреждения ДНК, белков и ферментов глутатионового статуса (табл. 3).

Уровень показателя деструкции ДНК - 8-OHdG - был значительно повышен в группах с ЭКОЖ девушек-европеоидов (p=0,001) и юношей-европеоидов (p=0,025) по отношению к показателям соответствующих групп сравнения. При этом среди монголоидов при ЭКОЖ отмечались более высокие значения 8-OHdG как у девушек, так и юношей (p<0,0001) по сравнению с показателями, соответственно, девушек и юношей-европеоидов. Уровень маркера окисления белков (КПОБ) был статистически значимо выше у юношей-европеоидов с ЭКОЖ в сравнении с показателем у лиц мужского пола без ожирения (p=0,006). Примечательно, что у юношей-монголоидов с ЭКОЖ было отмечено значимое снижение показателя КПОБ (p=0,023) по отношению к показателю обследованных из соответствующей группы сравнения. Концентрация ферментов тиол-дисульфидной системы у подростков-пациентов с ЭКОЖ статистически значимо изменялась относительно показателей соответствующих групп сравнения. Так, отмечались сниженные уровни ГПО у юношей как европеоидов, так и монголоидов с ЭКОЖ в сравнении с показателем у лиц без ожирения (p=0,044 и 0,041).

В группах подростков с ЭКОЖ этнические различия содержания антиоксидантных ферментов выражались в сниженном уровне Г-S-Т у девушек-монголоидов (p=0,025) и у юношей-монголоидов (p<0,001) и повышенном содержании ГПО (p<0,0001) только у девушек-монголоидов в сравнении с европеоидами с ЭКОЖ.

Далее был проведен анализ корреляционных взаимосвязей между исследуемыми параметрами у подростков обоих этносов с ЭКОЖ. Была обнаружена умеренная корреляционная взаимосвязь между СМП 238 и уровнем ГПО (r=0,62; p=0,043), а также между СМП 280 и содержанием ГПО (r=0,78; p=0,005) в группе юношей-монголоидов с ЭКОЖ. Умеренная корреляционная связь (r=0,60; p=0,014) установлена между СМП 254 и концентрацией Г-S-Т у девушек-монголоидов с ЭКОЖ.

У подростков-европеоидов с ЭКОЖ статистически значимых корреляций между изучаемыми показателями не обнаружено.

Обсуждение

Считается, что при ожирении избыточное поступление пищевых веществ приводит к их усиленному катаболизму, что увеличивает риск накопления токсинов в организме [21]. Это способствует эндотоксикозу, который проявляется увеличением в крови уровня СМП. У девушек-европеоидов с ЭКОЖ наблюдалось повышение уровня СМП 238 и СМП 280. Помимо этого, у девушек-монголоидов с ЭКОЖ зарегистрированы повышенные уровни СМП 280. Известно, что фракция СМП 280 содержит ароматические аминокислоты [20, 21]. Утверждается, что СМП обладают нейротоксичностью, подавляют синтез белка, нарушают связь между окислительными процессами и фосфорилированием, а также влияют на функции и клеточный метаболизм путем блокировки рецепторов клеток [22]. В результате эндотоксикоза накопленные токсины могут усугублять течение патологических процессов. В исследованиях встречаются данные о повышении СМП при различных патологических состояниях [9, 22-24]. Так, развитие и прогрессирование эндогенной интоксикации, вызванной метаболическими нарушениями, было изучено в условиях экспериментального алиментарного ожирения [25]. Показано, что увеличенная концентрация энтеротоксинов создает условия для развития эндогенной интоксикации, в формировании которой ожирение играет значительную роль [25]. Анализ этнических различий у девушек и юношей с ЭКОЖ показал более низкие уровни показателей эндогенной интоксикации (СМП 238, СМП 254) у подростков-монголоидов по сравнению с европеоидами. Были найдены более низкие уровни СМП 280 у девушек-монголоидов по сравнению с девушками-европеоидами. Повышение концентрации СМП отражает сбои в процессе их выведения из организма и увеличение их производства в тканях организма, а также сочетание этих факторов [22]. Можно предположить, что у подростков-монголоидов процессы эндогенной интоксикации менее выражены, чем у подростков-европеоидов, у которых отмечается склонность к развитию реакций воспаления при ожирении.

Считается, что эндогенная интоксикация усугубляет свободнорадикальные процессы в организме, доводя их до повреждения в клетках на генетическом уровне [26]. Наиболее окисляющимся нуклеиновым основанием в структуре ДНК в результате данных реакций является гуанозин [27]. Степень повреждения генетического аппарата клеток при ОС оценивается по накоплению продуктов его окисления, к числу которых относится 8-OHdG [28]. Установлено, что ожирение может вызывать повреждение ДНК и нарушения в репарации ДНК, которые приводят к накоплению поврежденных нуклеиновых кислот в клетках, вызывая воспаление и изменения в экспрессии генов, а также нарушения клеточного метаболизма [29]. Известно также, что потеря массы тела приводит к снижению уровня повреждения ДНК [27]. В нашем исследовании были отмечены повышенные концентрации 8-OHdG в группах подростков-европеоидов обоих полов с ЭКОЖ. Подобные изменения были зафиксированы в ряде исследований у детей и подростков с ожирением [30]. У пациентов с ожирением отмечается рост значений данного параметра по сравнению с лицами с нормальной массой тела [31]. Также отмечаются корреляции между ИМТ и показателем окисления ДНК [30]. В исследованиях M. Usman и соавт. сообщается о связях между повреждением ДНК и нестабильностью генома при ожирении, о положительной корреляции между статусом ожирения в детском возрасте и уровнем 8-OHdG в сыворотке крови [32]. У людей, страдающих ожирением, жировая ткань служит источником активных форм кислорода, поступающих в периферическую кровь. Выяснено, что повреждение ДНК способно провоцировать воспалительные процессы в висцеральной жировой ткани, что ведет к нарушению липидного обмена и системной инсулинорезистентности, усугубляя течение ожирения [31]. В группах подростков с ЭКОЖ более высокие уровни 8-OHdG отмечались как у девушек-монголоидов, так и у юношей-монголоидов в сравнении с европеоидами. Имеются данные, свидетельствующие о том, что 8-OHdG способен влиять на стабильность хромосом, изменяя поддержание длины теломер, так как повреждения 8-OHdG чаще встречаются в теломерной ДНК, чем в других участках генома или микросателлитных областях. Было обнаружено, что у детей с ожирением длина теломер на 23% меньше, чем у здоровых сверстников, и укорочение теломер связано с увеличением числа ядерных аномалий, таких как образование ядерных зачатков и мостиков. Эти данные указывают на важность учета уровней 8-OHdG для прогнозирования хромосомной нестабильности у детей и подростков с ожирением [32]. Полученные в нашем исследовании данные могут свидетельствовать о возможном влиянии этнической принадлежности на специфику обмена веществ и степень повреждения ДНК.

Помимо нуклеиновых кислот свободные радикалы атакуют белковые молекулы. Показателем интенсивного повреждения белков под действием ОС служит накопление КПОБ. Они включают битирозиновые сшивки между отдельными молекулами белков, галогенированные аминогруппы, соединения, образующиеся в результате нитрования (например, нитротирозин), карбонильные группы белков, а также другие производные, которые продуцируются в результате окислительных изменений. Многочисленные научные исследования указывают на то, что у пациентов с ожирением концентрация КПОБ существенно выше, чем у тех, кто имеет нормальную массу тела, а концентрация КПОБ положительно коррелирует с выраженностью ожирения [33]. Помимо этого, существуют данные, что детское и подростковое ожирение сопровождается увеличением уровня КПОБ в сравнении с показателями сверстников с нормальной массой тела [34]. Наши результаты подтверждают эти данные в отношении подростков-европеоидов: уровень маркера окисления белков был повышен у юношей с ЭКОЖ при сопоставлении с показателем в группе сравнения. Различия в концентрации маркеров окисления белков, обусловленные этнической принадлежностью, выражались в виде сниженных уровней КПОБ у юношей-монголоидов в сравнении с европеоидами. Низкие значения КПОБ могут быть обусловлены особенностями адаптационных и компенсаторных механизмов у юношей-монголоидов, таких как адаптация организма к хроническому ОС.

Предполагается также, что повышение уровня 8-OHdG и КПОБ может быть связано с изменениями в работе системы АОЗ у лиц с ЭКОЖ. Ранее нашими исследованиями было установлено, что у подростков с ожирением наблюдаются нарушения в работе тиол-дисульфидной системы, а именно снижение уровня восстановленного глутатиона на фоне повышения концентрации его окисленной формы. Недостаток глутатиона и рост уровня окисленных соединений способны оказывать накопительный эффект. Это может быть связано как с дефицитом глутатиона, так и с повышением его роли в качестве кофактора глутатион-зависимых ферментов. Тиол-дисульфидная система обеспечивает поддержание гомеостаза благодаря сбалансированному взаимодействию глутатиона и связанных с ним ферментов, таких как Г-S-Т и ГПО. ГПО представляет собой один из ключевых антиоксидантных ферментов, функция которого заключается в регуляции концентрации перекиси водорода и гидроперекисей липидов и преобразовании их в спирты и в воду, которые впоследствии детоксицируются или в случае воды используются в других метаболических процессах [35]. ГПО использует глутатион в качестве субстрата для катализа перекиси водорода, перекисей липидов и пероксинитрита, тем самым ингибируя внутриклеточный ОС, и защищает клеточные белки и мембраны от окислительного повреждения [36].

В нашей работе были отмечены изменения, связанные со снижением уровня ГПО у юношей обеих этнических групп, страдающих ЭКОЖ, что может свидетельствовать о снижении функциональной активности АОЗ. Понижение активности этого селеносодержащего фермента увеличивает восприимчивость клеток организма к разрушительному действию ОС. Многочисленные исследования выявили снижение активности ГПО у пациентов с ожирением, а также положительную связь между уровнем ГПО и ИМТ [37].

Этнические различия концентрации ферментов глутатионового статуса выражались в более низких значениях ГПО у девушек и юношей-европеоидов с ЭКОЖ в сравнении с подростками-монголоидами. Повышенное содержание ГПО в группе монголоидов может свидетельствовать о наличии определенных резервов АОЗ у лиц данной группы. Также считается, что у подростков при ожирении формируются компенсаторные изменения, направленные на усиление и стабилизацию антиоксидантной активности, что связано с ростом активности ГПО [38]. Значительное увеличение уровней ГПО также может оказывать и негативное влияние, так как приводит к уменьшению концентрации ключевых окислителей и последующему развитию восстановительного стресса [39].

Корреляционные положительные связи, обнаруженные в группе юношей-монголоидов с ЭКОЖ между показателями эндогенной интоксикации (СМП 238 и СМП 280) и уровнем ГПО, могут свидетельствовать о наличии адаптационных механизмов, направленных на нейтрализацию токсичных метаболитов за счет увеличения активности антиоксидантной системы.

При этом концентрация другого известного фермента Г-S-Т, наоборот, была снижена при ЭКОЖ как у девушек, так и у юношей-монголоидов относительно показателя у европеоидов. Г-S-Т катализируют процесс соединения глутатиона с различными субстратами экзогенного и эндогенного происхождения, в результате которого образуются гидрофильные нетоксичные и легкорастворимые соединения, которые могут быть метаболизированы и удалены из клетки. Наблюдаемые изменения говорят о сдвигах в негативную сторону в отношении данного показателя у подростков-монголоидов с ЭКОЖ, поскольку его снижение ослабляет защиту клеток от ксенобиотиков и продуктов перекисного окисления липидов [40]. Снижение уровня Г-S-Т может быть связано со значительными затратами глутатиона в ответ на развитие ОС, которое было индуцировано патологическими механизмами, сопровождающими ожирение. Имеются данные, что генетическая вариабельность Г-S-Т ассоциирована с риском развития предрасположенности к ожирению и метаболическим нарушениям. Снижение активности Г-S-Т, обусловленное генетическими вариациями, может играть значительную роль в формировании ОС при ожирении [41].

В нашей работе у девушек-монголоидов с ЭКОЖ была обнаружена положительная корреляционная связь между показателем эндогенной интоксикации СМП 254 и уровнем Г-S-Т. Считается, что измеряемые показатели СМП включают в себя продукты катаболизма и распада клеток и тканей, а Г-S-Т играют главную роль в метаболизме и их детоксикации. Повышение эндогенной интоксикации может стимулировать рост уровня Г-S-Т в организме.

Заключение

В ходе исследования были выявлены более высокие значения показателей эндогенной интоксикации, нарушение баланса в системе ферментов глутатионового статуса, а также увеличение уровня маркера повреждения ДНК у подростков с ЭКОЖ независимо от пола и этнической принадлежности. Этнические различия у подростков с ЭКОЖ заключались в более низких параметрах эндогенной интоксикации, повышенных значениях показателя деструкции ДНК и активности ферментов тиол-дисульфидной системы у подростков-монголоидов в сравнении с европеоидами. Полученные данные позволят расширить представления об этиопатогенезе ожирения и разработать подходы к персонализированной коррекции данного состояния в подростковом возрасте с учетом этнической принадлежности пациента.

References

1. Martinchik A.N., Laykam K.E., Kozyreva N.A., Mikhaylov N.A., Keshabyants E.E., Baturin A.K., Smirnova E.A. Prevalence of overweight and obesity in children. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2022; 91 (3): 64–72. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2022-91-3-64-72 (in Russian)

2. Tarmaeva I.Yu., Soshina M.S., Bogdanova O.G., Baturin A.K. Obesity and key predictors of its risk. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2024; 93 (6): 6–15. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2024-93-6-6-15 (in Russian)

3. Bondareva E.A., Troshina E.A. Obesity. Reasons, features and prospects. Ozhirenie i metabolism [Obesity and Metabolism]. 2024; 21 (2): 174–87. DOI: https://doi.org/10.14341/omet13055 (in Russian)

4. Healthcare in Russia. 2023: statistical compendium. In: Rosstat, Moscow, 2023: 179 p. (in Russian)

5. Zhang X., Liu J., Ni Y., Yi C., Fang Y., Ning Q., et al. Global prevalence of overweight and obesity in children and adolescents: a systematic review and meta-analysis. JAMA Pediatr. 2024; 178 (8): 800–13. DOI: https://doi.org/10.1001/jamapediatrics.2024.1576

6. Dzhumagaziev A.A., Shilina N.M., Bezrukova D.A., Otto N.Yu., Sosinovskaya E.V., Filipchuk A.V. External factors contributing to the development of constitutional exogenous obesity in children. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2025; 94 (1): 37–49. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2025-94-1-37-49 (in Russian)

7. Tutelyan V.A., Nikityuk D.B. International and Russian mechanisms for integrating innovations and experience to optimize the nutrition of the population. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2023; 92 (3): 5–14. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92-3-5-14 (in Russian)

8. Migacheva N.B., Skvortsova O.V., Lyamin A.V., Alekseev D.V., Kayumov K.A., Antipov V.A. Assessment of species diversity of anaerobic intestinal microbiota in children and adolescents with exogenous constitutional obesity. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2024; 93 (3): 14–22. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2024-93-3-14-22 (in Russian)

9. Darenskaya M.A., Yuzvak N.A., Rychkova L.V., Semenova N.V., Nikitina O.A., Lesnaya A.S., et al. Endogenous intoxication parameters in adolescents with exogenic obesity. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya [Modern Problems of Science and Education]. 2024; (4): 38. DOI: https://doi.org/10.17513/spno.33604 (in Russian)

10. Tutelyan V.A. Optimal nutrition as a factor of health saving of the Russian population. Edited by V.A. Tutelyan, D.B. Nikityuk. Epidemiology of nutrition: Russia 2018–2023. Moscow: DeLi, 2024: 269 p. ISBN: 978-5-6051148-4-0. (in Russian)

11. Shaito A., Aramouni K., Assaf R., Parenti A., Orekhov A., Yazbi A.E., et al. Oxidative stress-induced endothelial dysfunction in cardiovascular diseases. Front Biosci (Landmark Ed). 2022; 27 (3): 105. DOI: https://doi.org/10.31083/j.fbl2703105

12. Lobov G.I. Contractive function of mesenteric lymph nodes in obese rats. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2024; 93 (4): 39–48. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2024-93-4-39-48 (in Russian)

13. Kolesnikova L.I., Rychkova L.V., Darenskaya M.A., Gavrilova O.A., Аyurova Zh.G., Grebenkina L.A., et al. Peculiarities of pro- and antioxidant status in adolescents, representatives of two ethnic groups with exogenous-constitutional 1st-degree obesity. Pediatriya. Zhurnal imeni G.N. Speranskogo [Pediatrics Journal named after G.N. Speransky]. 2020; 99 (5): 201–6. DOI: https://doi.org/10.24110/0031-403X-2020-99-5-201-206 (in Russian)

14. Tutelyan V.A. Key problems of nutritionology and dietetics. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2023; 92 [S5(549)]: 24. DOI: https://doi.org/10.33029/0042-8833-2023-92 (in Russian)

15. Darenskaya M.A., Rychkova L.V., Kolesnikov S.I., Semenova N.V., Kolesnikova L.I. Integral assessment of non-specific lipid peroxidation reactions blood in adolescent girls of the Siberian ethnos. Ekologiya cheloveka [Human Ecology]. 2023; 30 (1): 29–39. DOI: https://doi.org/10.17816/humeco105586 (in Russian)

16. Darenskaya M.A. Peculiarities of metabolic reactions in indigenous and migrant populations of the North and Siberia. Acta Biomedica Scientifica. 2014; 2 (96): 97–103. (in Russian)

17. Rychkova L.V., Ayurova Zh.G., Pogodina А.V., Kosovtseva A.S. Risk factors for obesity in adolescents of ethnic groups in rural areas of the Republic of Buryatia: a cross-sectional study. Voprosy sovremennoy pediatrii [Problems of Modern Pediatrics]. 2017; 16 (6): 509–15. DOI: https://doi.org/10.15690/vsp.v16i6.1824 (in Russian)

18. Rychkova L.V., Pogodina A.V., Ayurova Zh.G., Klimkina J.N. Obesity and health-related quality of life in adolescents from ethnic groups of rural areas of Buryatia, Russia. Byulleten’ sibirskoy meditsiny [Bulletin of Siberian Medicine]. 2018; 17 (3): 105–14. DOI: https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-3-105-114 (in Russian)

19. Vasyukova O.V., Okorokov P.L., Malievsky O.A., Neymark A.E., Zorin E.A., Yashkov Yu.I., et al. Clinical guidelines «Obesity in children». Ozhirenie i metabolism [Obesity and Metabolism]. 2024; 21 (4): 439–53. DOI: https://doi.org/10.14341/omet13194 (in Russian)

20. Gavrilov V.B., Bidula M.M., Furmanchuk D.A., Konev S.V., Aleynikova O.V. Assessment of body intoxication by imbalance between accumulation and binding of toxins in plasma. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika [Clinical Laboratory Diagnostics]. 1999; (2): 13–27. (in Russian)

21. Karyakina E.V., Belova S.V. Molecules of average weight as an integral indicator of metabolic disorders (review). Klinicheskaya laboratornaya diagnostika [Clinical Laboratory Diagnostics]. 2004; (3): 3–8. (in Russian)

22. Pashina E.V., Zolotavina M.L. Complex of biochemical indices in estimating the formation of stages of endogenous intoxication in the cell. Sovremennye problemy nauki i obrazovanija [Modern Problems of Science and Education] 2019; (6): 200. (in Russian)

23. Chayka N.A., Vol’khina I.V. Evaluation of induced lipid peroxidation processes and markers of myocardial and erythrocyte damage in experimental peritonitis. Medline.ru. Rossiyskiy biomeditsinskiy zhurnal [Medline.ru. Russian Biomedical Journal]. 2022; 23 (10): 164–74. (in Russian)

24. Vitkina T.I. Medium molecules in assessing the level of endogenous intoxication in chronic non-obstructive bronchitis. Zdorov’e. Meditsinskaya ekologiya. Nauka [Health. Medical Ecology. Science]. 2014; 56 (2): 70–2. (in Russian)

25. Salekhov S.A., Gulov M.K., Abdulloev S.M., Salekhova M.P., Maksimyuk N.N., Pathogenesis of portal endogenous intoxication with experimental obesity. International Journal of Medicine and Psychology. 2021; 4 (1): 131–6. (in Russian)

26. Dobrovol’skaya M.M., Zubrikhina G.N., Blindar’ V.N., Sytov A.V. Оxidative stress and endogenous intoxication in cancer patients. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika [Clinical Laboratory Diagnostics]. 2021; 66 (7): 401–6. DOI: http://doi.org/10.51520/0869-2084-2021-66-7-401-406 (in Russian)

27. Shchelchkova N.A., Kopytova T.V., Khimkina L.N., Panteleeva G.A. The 8-OH-2-desoxiguanosin marker of oxidizing modification of DNA in patients with diffused dermatitis. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika [Clinical Laboratory Diagnostics]. 2013; (1): 34–6. (in Russian)

28. Bykov Yu.V., Baturin V.A., Vorob’eva A.P., Vartanyan A.A. Assessment of the oxidative status in children with type 1 diabetes mellitus. Medicina [Medicine]. 2022; 10 (4): 31–41. DOI: https://doi.org/10.29234/2308-9113-2022-10-4-31-41 (in Russian)

29. Włodarczyk M., Nowicka G. Obesity, DNA damage, and development of obesity-related diseases. Int J Mol Sci. 2019; 20 (5): 1146. DOI: https://doi.org/10.3390/ijms20051146

30. Donmez-Altuntas H., Sahin F., Bayram F., Bitgen N., Mert M., Guclu K., et al. Evaluation of chromosomal damage, cytostasis, cytotoxicity, oxidative DNA damage and their association with body-mass index in obese subjects. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2014; 771: 30–6. DOI: https://doi.org/10.1016/j.mrgentox.2014.06.006

31. Mohieldein A.H. Serum levels of 8-hydroxy 2-deoxyguuanosine as a marker of DNA damage in healthy obese individuals. Rom J Diabetes Nutr Metab Dis. 2020; 27: 366–71. DOI: https://doi.org/10.46389/rjd-2020-1053

32. Usman M., Woloshynowych M., Britto J.C., Bilkevic I., Glassar B., Chapman S., et al. Obesity, oxidative DNA damage and vitamin D as predictors of genomic instability in children and adolescents. Int J Obes. 2021; 45 (9): 2095–107. DOI: https://doi.org/10.1038/s41366-021-00879-2

33. Lesnaya A.S., Darenskaya M.A., Semenova N.V., Kolesnikova L.I. A new aspect of metabolic disorders in obesity: carbonyl stress. Sibirskiy nauchniy meditsinskiy zhurnal [Siberian Scientific Medical Journal]. 2023; 43 (6): 24–33. DOI: https://doi.org/10.18699/SSMJ20230603 (in Russian)

34. Corica D., Aversa T., Ruggeri R.M., Cristani M., Alibrandi A., Pepe G., et al. Could AGE/RAGE-related oxidative homeostasis dysregulation enhance susceptibility to pathogenesis of cardio-metabolic complications in childhood obesity? Front Endocrinol (Lausanne). 2019; 10: 426. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2019.00426

35. Santos P.Q., Rocha R., Daltro C.H., Andrade S.C.S., Cotrim H.P. Serum glutathione peroxidase is associated with nonalcoholic fatty liver disease in children and adolescents. Nutr Hosp. 2024; 41 (6): 1165–71. DOI: https://doi.org/10.20960/nh.05105

36. Kolesnikova L.I., Rychkova L.V., Kolesnikov S.I., Darenskaya M.A., Gavrilova O.A., Kravtsova O.V., et al. The evaluation of the lipid peroxidation system and antioxidant defense in adolescent boys with exogenously constitutive obesity with using the coefficient of oxidative stress. Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2018; 87 (1): 28–34. DOI: https://doi.org/10.24411/0042-8833-2018-10003 (in Russian)

37. Povarova O.V., Gorodetskaya E.A., Kalenikova E.I., Medvedev O.S. Metabolic markers and oxidative stress in children’s obesity pathogenesis. Rossiyskiy vestnik perinatologii i pediatrii [Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics]. 2020; 65 (1): 22–9. DOI: https://doi.org/10.21508/1027-4065-2020-65-1-22-29 (in Russian)

38. Kuleshova D.K., Davydov V.V. Some peculiarities in the manifestation of oxidative stress and current status of antioxidant system in adolescents of different age groups with obesity, complicated by insulin resistance and without it. Biomeditsinskaya khimiya [Biomedical Chemistry]. 2014; 60 (2): 264–74. DOI: https://doi.org/10.18097/PBMC20146002264 (in Russian)

39. Alkazemi D., Rahman A., Habra B. Alterations in glutathione redox homeostasis among adolescents with obesity and anemia. Sci Rep. 2021; 11 (1): 3034. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-82579-5

40. Kolesnikova L.I., Darenskaya M.A., Rychkova L.V., Grebenkina L.A., Semenova N.V., Kolesnikov S.I. Lipids methabolism and antioxidant status in exogenous constitutional obesity in girls of Buryatia. Rossiyskiy vestnik perinatologii i pediatrii [Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics]. 2021; 66 (1): 80–6. DOI: https://doi.org/10.21508/1027-4065-2021-66-1-80-86 (in Russian)

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.