Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease
Показано, що в еритроцитах хворих на ішемічну хворобу серця зростає вміст магнію і малоного диальдегіду. Разом iз цим, в еритроцитах підвищується активність антиоксидантних ферментів: каталази та глутатіонредуктази. Отримані дані свідчать про можливість розвитку компенсаторних процесів, спрямованих...
Saved in:
| Published in: | Таврический медико-биологический вестник |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/25532 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease / I. Chachoua, S.V. Konoshenko, V.V. Kazakova // Таврический медико-биологический вестник. — 2010. — Т. 13, № 3 (51). — С. 247-249. — Бібліогр.: 17 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860263980459622400 |
|---|---|
| author | Chachoua, I. Konoshenko, S.V. Kazakova, V.V. |
| author_facet | Chachoua, I. Konoshenko, S.V. Kazakova, V.V. |
| citation_txt | Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease / I. Chachoua, S.V. Konoshenko, V.V. Kazakova // Таврический медико-биологический вестник. — 2010. — Т. 13, № 3 (51). — С. 247-249. — Бібліогр.: 17 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Таврический медико-биологический вестник |
| description | Показано, що в еритроцитах хворих на ішемічну хворобу серця зростає вміст магнію і малоного диальдегіду. Разом iз цим, в еритроцитах підвищується активність антиоксидантних ферментів: каталази та глутатіонредуктази. Отримані дані свідчать про можливість розвитку компенсаторних процесів, спрямованих на підтримання в еритроцитах хворих прооксидантно-антиоксидантної рівноваги.
Показано, что в эритроцитах больных ищемической болезнью сердца возрастает содержание магния и малонового диальдегида . Вместе с этим, в эритроцитах повышается активность антиоксидантных ферментов : каталазы и глутатионредуктазы . Полученные данные свидетельствуют о возможности развития компенсаторных процессов , направленных на поддержание в эритроцитах больных проокидантно-антиоксидантного равновесия.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:58:23Z |
| format | Article |
| fulltext |
247
Б И О Л О Г И Ч Е С К И Е Н А У К И
УДК 517.121: 936
© I. Chachoua, S. V. Konoshenko, V. V. Kazakova, 2010.
LEVELS OF MALONDIALDEHYDE AND MAGNESIUM AND THE
ACTIVITY OF CATALASE AND GLUTATHIONE REDUCTASE AS
MARKERS OF OXIDATIVE STRESS IN THE ERYTHROCYTES OF
PATIENTS WITH ISCHEMIC HEART DISEASE
I. Chachoua, S. V. Konoshenko, V. V. Kazakova
Department of biochemistry (head- professor.S.V.konoshenko) Taurida national V.I Vernadsky university, Simferopol
СОДЕРЖАНИЕ МАГНИЯ И МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГИДА И АКТИВНОСТЬ КАТАЛАЗЫ И
ГЛУТАТИОНРЕДУКТАЗЫ В ЭРИТРОЦИТАХ БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА
И. Шашуа, С. В. Коношенко, В. В. Казакова
РЕЗЮМЕ
Показано, что в эритроцитах больных ищемической болезнью сердца возрастает содержание
магния и малонового диальдегида . Вместе с этим, в эритроцитах повышается активность
антиоксидантных ферментов : каталазы и глутатионредуктазы . Полученные данные свидетельствуют
о возможности развития компенсаторных процессов , направленных на поддержание в эритроцитах
больных проокидантно-антиоксидантного равновесия.
ВМІСТ МАГНІЮ І МАЛОНОВОГО ДИАЛЬДЕГІДУ ТА АКТИВНІСТЬ КАТАЛАЗИ I
ГЛУТАТІОНРЕДУКТАЗИ В ЕРИТРОЦИТАХ ХВОРИХ НА ІШЕМІЧНУ ХВОРОБУ СЕРЦЯ
І. Шашуа , С. В. Коношенко , В. В. Казакова
РЕЗЮМЕ
Показано, що в еритроцитах хворих на ішемічну хворобу серця зростає вміст магнію і малоного
диальдегіду. Разом iз цим, в еритроцитах підвищується активність антиоксидантних ферментів:
каталази та глутатіонредуктази. Отримані дані свідчать про можливість розвитку компенсаторних
процесів, спрямованих на підтримання в еритроцитах хворих прооксидантно-антиоксидантної
рівноваги.
Keywords: erythrocytes, catalase, glutathione reductase, lipid peroxidation, oxidative stress, ischemic
heart disease.
Oxidative stress is a term denoting imbalance
between the production of oxidants and the related
defence systems of an organism [9,13,15]. Oxidative
stress appears to play an important role in the
development of several diseases from their Ischemic
Heart Disease (IHD). Oxygen free radicals, such as
superoxide anion radical, singlet oxygen, hydroxyl
radical, and perhydroxyl radical are together referred to
as reactive oxygen species (ROS) and play an important
role in the pathogenesis of several diseases [7,14].
It has been suggested that free radical damage
compromises composition integrity of cell membranes,
which decreases membrane fluidity [6]. Exposure to
reactive oxygen species from a variety of sources has
led organisms to develop a series of defence mechanism
[17] that functions interactively and synergistically to
neutralize free radicals. Thus, antioxidants are capable
of stabilizing or deactivating, free radicals before they
attack cells. Antioxidants are absolutely critical for
maintaining optimal cellular and systemic health and
well-being [9]. In previous studies was shown that,
erythrocytes are involved in the pathological process
of some diseases [2,3]. Therefore, the purpose of this
work was to study some markers of the prooxidant-
antioxidant system in erythrocytes of patients with IHD.
MATERIALAND METHODS
The present study was performed on erythrocytes
of seven healthy donors, and seven patients with IHD.
Blood samples were collected by venous puncture
in heparinized tubes and the plasma was separated by
centrifugation at 3000 g for 15 min.
Haemolysed erythrocytes obtained by the method
of Drabkin [11]. Erythrocyte magnesium (Mg2+) was
determined spectrophotometrically using Xylidyl blue
[8]. Lipid peroxidation was estimated by measurement
of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) in
248
ТАВРИЧЕСКИЙ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК2010, том 13, № 3 (51)
hemolysate by the method described by Michishen et
al [5]. After the reaction of MDA with thiobarbituric acid
the reaction product was followed spectrophotometrically
at 532 nm.
Catalase (EC.1.11.1.6) activity was measured
spectrophotometricaly according to Caraliok et al [4].
The glutathione reductase (EC. 1.6.4.2) activity was
measured according to Agabeli [1]; using oxidized form of
glutathione and NADPH. Glutathione reductase catalyzes
the NADPH-dependent reduction of glutathione disulfide
(GSSG) to glutathione (GSH).
RESULTS AND DISCUSSION
Magnesium levels were 120% higher in
erythrocytes of patients with IHD when compared to
the controls (P<0.001) (Table.1). Magnesium is a bivalent
metal which can play an important role in the formation
of free radicals by participating in Fenton reaction:
M
e
n+ + H
2
O
2
M
e
(n+1)+ + •OH+ OH
ROS can attack polyunsaturated fatty acids and
induce formation of lipid peroxidation products. MDA
which is the final product of lipid peroxidation (LPO)
was used as a marker to determine the oxidative stress.
MDA levels in the erythrocytes of patients with
IHD were 20% higher by comparison with the control
group (P<0.001) (Table.1).
Table 1
Levels of magnesium and MDA in erythrocytes of patients with IHD
Group Magnesium
(mmol/l)
MDA
(opt.den.)
Control 3.31 ± 0.24 0.127 ± 0.0005
IHD 7.27 ± 0.28* 0.154 ± 0.005*
Opt.den: optical density.
* Significant differences by comparison with the control (P<0.001).
Increased MDA levels in coronary artery disease
were demonstrated in several clinical studies. Pucheu
et al. reported an increase in level of MDA in the serum
of patients with acute myocardial infarction [16]. In the
present study MDA levels showed significant
relationship with IHD. The antioxidant activity of catalase
was 51% higher in the erythrocytes of patients with
IHD by comparison with healthy group (Table 2).
Table 2
Activity of catalase and glutathione reductase in erythrocytes of patients with IHD
Group Catalase (mmol/l.min) Glutathione reductase
(mmol/l.min)
Control 0.24 ± 0.04 0.105 ± 0.01
IHD 0.363 ± 0.03* 0.208 ± 0.01*
* Significant differences by comparison with the control (P<0.05).
The glutathione reductase activity was 98% higher
in the patients with IHD when compared to controls
(Table 2). Catalase catalyses the decomposition of
hydrogen peroxide to give water and molecular oxygen
[10]. Glutathione reductase is the key enzyme of
glutathione metabolism and is widespread in all tissues
and blood cells.
This enzyme catalyses reduction of oxidized
glutathione (GSSG) to glutathione (GSH) in the presence
of NADPH and maintains a high intracellular GSH/GSSG
ratio of about 500 in red blood cells [12]. In the present
study the increase of the activity of catalase and
glutathione reductase maybe as response on increasing
concentrations of hydrogen peroxide.
The obtained results confirm that in patients with
IHD it happens a change in the prooxidant- antioxidant
state of erythrocytes, in the erythrocytes increases the
process of peroxidation. Therefore, the activity of
antioxidant system increases, that may have
compensatory effect.
CONCLUSION
1. In the erythrocytes of patients with Ischemic Heart
Disease the concentration of Mg2+ was increased, that
can lead to the formation of Reactive Oxygen Species.
2. In the erythrocytes of patients with Ischemic Heart
Disease the reaction of lipid peroxidation were increased,
as evidenced the increase of MDA levels.
3. Strengthening of peroxidation processes in
erythrocytes of patients with IHD was accompanied with
249
Б И О Л О Г И Ч Е С К И Е Н А У К И
the increase of the activity of antioxidant enzymes
(catalase and glutathione reductase).
REFERENCES
1.Агабели Р. А. Антиоксиданты и
антиоксидантные ферменты. Баку.-1989.-120 c.
2. Ёлкина Н.М., Казакова В.В. Метаболические
изменения в эритроцитах больных цирозом печени /
/ Ученые записки Таврического национального
университета им. В.И. Вернадского. – Симферополь.-
2006.- т.19 (58) , N1.- C. 40-42.
3. Коношенко С.В. , Йолкіна Н. М. Характеристики
деяких показників еритроцитального метаболізму в нормі
та за жовчнокам’яної хвороби // Експерементальна та
клінічна фізіологія і біохімія .-2004- N1.-C.65-68.
4. Королюк М.А , Иванова И.Г, Токорев В.Е. Mетод
определения каталазы // Лаб. Дело.-1988.-N1.-C.16-19.
5. Мещишен И.Ф, Пишак В.П. Польовий В.П.
Метод определения общей антиоксидантной
активности плазмы (сыворотки) крови // Буковинский
медицнский вестник .-2007.- т.11 .- N3.- C.165-167.
6. Farr A. et al. The antioxidants a-lipoic acid and N-
acetylcysteine reverse memory impairment and brain
oxidative stress in aged SAMP8 mice // J. of
Neurochemistry.- 2003.- V. 84.-P.1173–1183.
7. Kasperska-Zajac A. et al. Antioxidant Enzyme
Activity and Malondialdehyde Concentration in the Plasma
and Erythrocytes of Patients With Urticaria Induced by
Nonsteroidal Anti-infl ammatory Drugs // J. Investig
Allergol Clin Immunol.- 2008.- V 18(5).- P. 372-375.
8. Burbis C.A, Ashwood E.R. The method for studing
of Mg2+ in erythrocytes.-Textbook of clinical chemistry.-
1999.-1010p.
9. Cerne D. Lucac –Bajalo J. Oxidative stress assays for
disease risk stratification //Acta Pharm.-2006.- V.56.-P.1–17.
10. Qujeq D. et al. Catalase (antioxidant enzyme)
activity in streptozotocin-induced diabetic rats // J.
Diabetes & Metabolism.-2007.- V.15.-P. 22-24.
11. Drabkin D.A. In simplified technique for large
crystallization of hemoglobin in the enistalline // Arch
biochem.-1949.-V.121.-N11.-P. 404-407.
12. Erat M. Effects of some antibiotics on glutathione
reductase from bovine erythrocytes // Vet. Med.- 2003.-
V. 11.- P. 305–312.
13. Heather M. Oxidative Stress and Pulmonary
Function in the General Population // American Journal
of Epidemiology.- 2005.- V.162.- P. 1137–1145.
14. Bhakuni P et al. Levels of free radical scavengers
and antioxidants in post-reperfused patients of myocardial
infarction // Current science.- 2005.- V. 89.- N. 1.- P. 10-13.
15. Thom R. et al. Release of glutathione from
erythrocytes and other markers of oxidative stress in
carbon monoxide poisoning // Journal of Applied
Physiology.- 1997.- V. 97.- P. 1424-1432.
16. Soydinc S. et al. The relationship between
oxidative stress, nitric oxide, and coronary artery disease
// Eur J Gen Med.- 2007.- V. 4(2).- P. 62-66.
17. Iwata Y. et al.Autoantibody against peroxiredoxin
I, an antioxidant enzyme in patients with systemic
sclerosis: possible association with oxidative stress //
Rheumatology.- 2007.- V. 46.- P. 790–795.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-25532 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2070-8092 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T18:58:23Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Chachoua, I. Konoshenko, S.V. Kazakova, V.V. 2011-08-16T21:01:06Z 2011-08-16T21:01:06Z 2010 Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease / I. Chachoua, S.V. Konoshenko, V.V. Kazakova // Таврический медико-биологический вестник. — 2010. — Т. 13, № 3 (51). — С. 247-249. — Бібліогр.: 17 назв. — англ. 2070-8092 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/25532 517.121: 936 Показано, що в еритроцитах хворих на ішемічну хворобу серця зростає вміст магнію і малоного диальдегіду. Разом iз цим, в еритроцитах підвищується активність антиоксидантних ферментів: каталази та глутатіонредуктази. Отримані дані свідчать про можливість розвитку компенсаторних процесів, спрямованих на підтримання в еритроцитах хворих прооксидантно-антиоксидантної рівноваги. Показано, что в эритроцитах больных ищемической болезнью сердца возрастает содержание магния и малонового диальдегида . Вместе с этим, в эритроцитах повышается активность антиоксидантных ферментов : каталазы и глутатионредуктазы . Полученные данные свидетельствуют о возможности развития компенсаторных процессов , направленных на поддержание в эритроцитах больных проокидантно-антиоксидантного равновесия. en Кримський науковий центр НАН України і МОН України Таврический медико-биологический вестник Биологические науки Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease Вміст магнію і малонового диальдегіду та активність каталази i глутатіонредуктази в еритроцитах хворих на ішемічну хворобу серця Содержание магния и малонового диальдегида и активность каталазы и глутатионредуктазы в эритроцитах больных иШемической болезнью сердца Article published earlier |
| spellingShingle | Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease Chachoua, I. Konoshenko, S.V. Kazakova, V.V. Биологические науки |
| title | Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease |
| title_alt | Вміст магнію і малонового диальдегіду та активність каталази i глутатіонредуктази в еритроцитах хворих на ішемічну хворобу серця Содержание магния и малонового диальдегида и активность каталазы и глутатионредуктазы в эритроцитах больных иШемической болезнью сердца |
| title_full | Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease |
| title_fullStr | Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease |
| title_full_unstemmed | Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease |
| title_short | Levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with Ischemic Heart Disease |
| title_sort | levels of malondialdehyde and magnesium and the activity of catalase and glutathione reductase as markers of oxidative stress in the erythrocytes of patients with ischemic heart disease |
| topic | Биологические науки |
| topic_facet | Биологические науки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/25532 |
| work_keys_str_mv | AT chachouai levelsofmalondialdehydeandmagnesiumandtheactivityofcatalaseandglutathionereductaseasmarkersofoxidativestressintheerythrocytesofpatientswithischemicheartdisease AT konoshenkosv levelsofmalondialdehydeandmagnesiumandtheactivityofcatalaseandglutathionereductaseasmarkersofoxidativestressintheerythrocytesofpatientswithischemicheartdisease AT kazakovavv levelsofmalondialdehydeandmagnesiumandtheactivityofcatalaseandglutathionereductaseasmarkersofoxidativestressintheerythrocytesofpatientswithischemicheartdisease AT chachouai vmístmagníûímalonovogodialʹdegídutaaktivnístʹkatalaziiglutatíonreduktaziveritrocitahhvorihnaíšemíčnuhvorobusercâ AT konoshenkosv vmístmagníûímalonovogodialʹdegídutaaktivnístʹkatalaziiglutatíonreduktaziveritrocitahhvorihnaíšemíčnuhvorobusercâ AT kazakovavv vmístmagníûímalonovogodialʹdegídutaaktivnístʹkatalaziiglutatíonreduktaziveritrocitahhvorihnaíšemíčnuhvorobusercâ AT chachouai soderžaniemagniâimalonovogodialʹdegidaiaktivnostʹkatalazyiglutationreduktazyvéritrocitahbolʹnyhišemičeskoiboleznʹûserdca AT konoshenkosv soderžaniemagniâimalonovogodialʹdegidaiaktivnostʹkatalazyiglutationreduktazyvéritrocitahbolʹnyhišemičeskoiboleznʹûserdca AT kazakovavv soderžaniemagniâimalonovogodialʹdegidaiaktivnostʹkatalazyiglutationreduktazyvéritrocitahbolʹnyhišemičeskoiboleznʹûserdca |