Метаболические маркеры и окислительный стресс в патогенезе ожирения у детей
https://doi.org/10.21508/1027-4065-2020-65-1-22-29
Аннотация
В обзоре представлен современный взгляд на ожирение как хронический воспалительный процесс в жировой ткани. Ожирение сопровождается изменениями в липидном, белковом, углеводном, минеральном обмене и нарушением гормональной функции жировой ткани как эндо- и паракринного органа. В настоящее время продолжается поиск биохимических маркеров метаболических нарушений при ожирении. Сопряженные с ожирением факторы (гипергликемия, повышенный уровень липидов, инсулинорезистентность, хроническое воспаление, гиперлептинемия, дисфункция эндотелия, нарушение дыхательной функции митохондрий, дефицит минералов и микроэлементов) формируют и усиливают окислительный стресс, что делает его неотъемлемой составляющей патогенеза ожирения и возможных осложнений. С учетом важной роли коэнзима Q10 в антиоксидантной защите тканей обсуждается вопрос взаимосвязи ожирения, а также метаболических нарушений с эндогенным уровнем коэнзима Q10 и возможность использования этого соединения для фармакологической коррекции.
Об авторах
О. В. Поварова
ФГБОУ «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
Поварова Оксана Викторовна – к.м.н., ст. науч. сотр. кафедры фармакологии факультета фундаментальной медицины
Москва, Ломоносовский проспект, д. 27, корп. 1
Е. А. Городецкая
ФГБОУ «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
Городецкая Евгения Ароновна – к.б.н., доц. кафедры фармакологии факультета фундаментальной медицины
Москва, Ломоносовский проспект, д. 27, корп. 1
Е. И. Каленикова
ФГБОУ «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
Каленикова Елена Игоревна – проф., д.фарм.н., зав. кафедрой фармацевтической химии, фармакогнозии и организации фармацевтического дела факультета фундаментальной медицины
Москва, Ломоносовский проспект, д. 27, корп. 1
О. С. Медведев
ФГБОУ «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»
Россия
Россия
Медведев Олег Стефанович – д.м.н., проф., зав. кафедрой фармакологии факультета фундаментальной медицины
Москва, Ломоносовский проспект, д. 27, корп. 1
Список литературы
1. Engin A. The Definition and Prevalence of Obesity and Metabolic Syndrome. Adv Exp Med Biol 2017; 960: 1–17. DOI: 10.1007/978-3-319-48382-5_1
2. Qasim A., Turcotte M., de Souza R.J., Samaan M.C., Champredon D., Dushoff J. et al. On the origin of obesity: identifying the biological, environmental and cultural drivers of genetic risk among human populations. Obes Rev 2018; 19(2): 121– 149. DOI: 10.1111/obr.12625
3. Cercato C., Fonseca F.A. Cardiovascular risk and obesity. Diabetol Metab Syndr 2019; 11(74): 1–15. DOI: 10.1186/ s13098-019-0468-0
4. Sepulveda A.R., Blanco M., Nova E., Marcos A., Martinez S.G., Carrobles J.A. et al. Identifying the relationship between biological, psychosocial and family markers associated with childhood obesity: Case-control «ANOBAS» study. Psychoneuroendocrinol 2019; 110: 104428. DOI: 10.1016/j. psyneuen.2019.104428
5. Iyengar N.M., Gucalp A., Dannenberg A.J., Hudis C.A. Obesity and Cancer Mechanisms: Tumor Microenvironment and Inflammation. J Clin Oncol 2016; 34(35): 4270–4276. DOI: 10.1200/JCO.2016.67.4283
6. Garwood P., Chaib F., Brogan C. Tenfold increase in childhood and adolescent obesity in four decades: new study by Imperial College London and WHO. http://www.whogis.com/mediacentre/news/releases/2017/increase-childhood-obesity/en/ Ссылка активна на 23.10.2019
7. Подростковое ожирение и связанное с ним поведение: тенденции и социальные неравенства в Европейском регионе ВОЗ, 2002–2014 гг. Доклад Европейского офиса ВОЗ по профилактике неинфекционных заболеваний и борьбе с ними при поддержке Минздрава России. https://www.rosminzdrav.ru/news/2017/06/06/5573 [Adolescent obesity and related behavior: trends and social inequalities in the WHO European Region, 2002–2014. Report of the WHO European Office for the Prevention and Control of Noncommunicable Diseases with the support of the Russian Ministry of Health. (in Russ.)] Ссылка активна на 23.10.2019
8. Goossens G.H. The Metabolic Phenotype in Obesity: Fat Mass, Body Fat Distribution, and Adipose Tissue Function. Obes Facts 2017; 10(3): 207–215. DOI: 10.1159/000471488
9. Cali A.M., Caprio S. Ectopic fat deposition and the metabolic syndrome in obese children and adolescents. Horm Res 2009; 71(1): 2–7. DOI: 10.1159/000178028 10. Taksali S.E., Caprio S., Dziura J., Dufour S., Calh A.M., Goodman T.R. et al. High visceral and low abdominal subcutaneous fat stores in the obese adolescent: a determinant of an adverse metabolic phenotype. Diabetes 2008; 57(2): 367–371. DOI: 10.2337/db07-0932
10. Manna P., Jain S.K. Obesity, oxidative stress, adipose tissue dysfunction and the associated health risks: causes and therapeutic strategies. Metab Syndr Relat Disord 2015; 10(13): 423–444. DOI: 10.1089/met.2015.0095
11. Di Domenico M., Pinto F., Quagliuolo L., Contaldo M., Settembre G., Romano A. et al. The Role of Oxidative Stress and Hormones in Controlling Obesity. Front Endocrinol (Lausanne) 2019; 10: 540. DOI: 10.3389/fendo.2019.00540
12. Carmona M.C., Lefebvre P., Lefebvre B., Galinier A., Benani A., Jeanson Y. Coadministration of coenzyme Q prevents rosiglitazone-induced adipogenesis in ob/ob mice. Int J Obes 2009; 33(2): 204. DOI: 10.1038/ijo.2008.265
13. Lee S.K., Lee J.O., Kim J.H., Kim N. You G.Y., Moon J.W. et al. Coenzyme Q10 increases the fatty acid oxidation through AMPK mediated PPARa induction in 3T3-L1 preadipocytes. Cell Signal 2012; 24(12): 2329–2336. DOI: 10.1016/j.cellsig.2012.07.022
14. Chen K., Chen X., Xue H., Zhang P., Fang W., Chen X. et al. Coenzyme Q10 attenuates high-fat diet-induced non-alcoholic fatty liver disease through activation of the AMPK pathway. Food Funct 2019; 10(2): 814–823. DOI: 10.1039/ c8fo01236a
15. Smith M.M., Minson C.T. Obesity and adipokines: effects on sympathetic overactivity. J Physiol 2012; 590(8): 1787–1801. DOI: 10.1113/jphysiol.2011.221036
16. Abdali D., Samson S.E., Grover A.K. How Effective Are Antioxidant Supplements in Obesity and Diabetes? Med Princ Pract 2015; 24(3): 201–215. DOI:10.1159/000375305
17. Vona R., Gambardella L., Cittadini C., Straface E., Pietraforte D. Biomarkers of Oxidative Stress in Metabolic Syndrome and Associated Diseases. Oxid Med Cell Longev 2019; 2019: 8267234. DOI: 10.1155/2019/8267234
18. Furukawa S., Fujita T., Shimabukuro M., Iwaki M., Yamada Y., Nakajima Y. et al. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome. J Clin Invest 2004; 114: 1752–1761. DOI:10.1172/JCI21625
19. Sohet F.M., Neyrinck A.M., Pachikian B.D., de Backer F.C., Bindels L.B., Niklowitz P. et al. Coenzyme Q10 supplementation lowers hepatic oxidative stress and inflammation associated with diet-induced obesity in mice. Biochem Pharmacol 2009; 78(11): 1391–1400. DOI: 10.1016/j.bcp.2009.07.008
20. Andersen L.F., Jacobs D.R., Gross M.D., Schreiner P.J., Williams O.D., Lee D.-H. Longitudinal associations between body mass index and serum carotenoids: The CARDIA study. Br J Nutr 2006; 95: 358–365. DOI: 10.1079/bjn20051638
21. Cox A.J., West N.P., Cripps A.W. Obesity, inflammation, and the gut microbiota. Diabetes Endocrinol 2015; 3(3): 207– 215. DOI: 10.1016/S2213-8587(14)70134-2
22. Wasim M., Awan F.R., Najam S.S., Khan A.R., Khan H.N. Role of Leptin Deficiency, Inefficiency, and Leptin Receptors in Obesity. Biochem Genet 2016; 54(5): 565–572. DOI: 10.1007/s10528-016-9751-z
23. Ghanemi A., Melouane A., Yoshioka M., St-Amand J. Secreted protein acidic and rich in cysteine and bioenergetics: Extracellular matrix, adipocytes remodeling and skeletal muscle metabolism. Int J Biochem Cell Biol 2019; 117: 105627. DOI: 10.1016/j.biocel.2019.105627.
24. Buie J.J., Watson L.S., Smith C.J., Sims-Robinson C. Obesity-related cognitive impairment: The role of endothelial dysfunction. Neurobiol Dis 2019; 132: 104580. DOI: 10.1016/j. nbd.2019.104580
25. Бекезин В.В. Окислительный стресс на фоне ожирения – ранний маркер метаболического синдрома у детей и подростков (обзорная статья). Смоленский медицинский альманах 2016; 3: 6–13. [Bekezin V.V. Oxidative stress against obesity is an early marker of metabolic syndrome in children and adolescents (review article). Smolenskii meditsinskii al’manakh 2016; 3: 6–13. (in Russ.)]
26. Casagrande D., Waib P.H., Jordгo A.A. Mechanisms of action and effects of the administration of Coenzyme Q10 on metabolic syndrome. J Nutr Intermed Metab 2018; 13: 26–32. DOI: 10.1016/j.jnim.2018.08.002
27. Lee J.H., Park A., Oh K.J., Lee S.C., Kim W.K., Bae K.H. The Role of Adipose Tissue Mitochondria: Regulation of Mitochondrial Function for the Treatment of Metabolic Diseases. Mol Sci 2019; 20(19). DOI: 10.3390/ijms20194924
28. Grenier-Larouche T., Galinier A., Casteilla L., Carpentier A.C., Tchernof A. Omental adipocyte hypertrophy relates to coenzyme Q10 redox state and lipid peroxidation in obese women. J Lipid Res 2015; 56(10): 1985–1992. DOI: 10.1194/jlr. P058578
29. Gvozdjakova A., Kucharska J., Tkacov M., Singh R.B., Hlavata A. Ratio of lipid parameters to coenzyme Q10 could be used as biomarker of the development of early complications of obesity in children. Bratisl Lek Listy 2012; 113(1): 21–25. DOI: 10.4149/bll_2012_005
30. Muhtagorlu S., Kocak S.O., Cetin I., Keti D.B. Investigation of ischemia modified albumin and coenzyme Q10 levels in obese children with metabolic syndrome. TJB 2016; 41(6): 443–449. DOI: 10.1515/tjb-2016-0147
31. Menke T., Niklowitz P., de Sousa G., Reinehr T., Andler W. Comparison of coenzyme Q10 plasma levels in obese and normal weight children. Clin Chim Acta 2004; 349: 121–127. DOI:10.1016/j.cccn.2004.06.015
32. Pacifico L., Nobili V., Anania C., Verdecchia P., Chiesa C. Pediatric nonalcoholic fatty liver disease, metabolic syndrome and cardiovascular risk. World J Gastroenterol 2011; 17(26): 3082–3091. DOI: 10.3748/wjg.v17.i26.3082 34. D’Adamo E., Castorani V., Nobili V. The Liver in Children With Metabolic Syndrome. Front Endocrinol (Lausanne) 2019; 2(10): 514. DOI: 10.3389/fendo.2019.00514
33. Пальгова Л.К., Барановский А.Ю., Ушакова Т.И., Юркина А.С., Блинов Д.В. Эпидемиологические особенности неалкогольной жировой болезни печени в северо-западном регионе России (результаты открытого многоцентрового проспективного исследования DIREG2). Вестник СПбГУ. Медицина 2017; 12(2): 118–135. [Palgova L.K., Baranovsky A.Yu., Ushakova T.I., Yurkina A.S., Blinov D.V. Epidemiological features of non-alcoholic fatty liver disease in the north west region of Russia (results of an open multicenter prospective study DIREG-2). Vestnik SPbSU. Meditsina 2017; 12 (2): 118–135. (in Russ.)] DOI: 10.21638/11701/spbu11.2017.201
34. Sookoian S., Pirola C.J. Alanine and aspartate aminotransferase and glutamine-cycling pathway: Their roles in pathogenesis of metabolic syndrome. World J Gastroenterol 2012; 18(29): 3775–3781. DOI: 10.3748/wjg.v18.i29.3775
35. Lee Y., Han K-D., Jung J.J., Lee K.H., Cho K.H., Kim Y.H. Upper normal alanine aminotransferase range and insulin resistance in Korean adolescents: Korean national health and nutrition examination survey, 2009–2010. Dig Dis Sci 2016; 61: 1700–1706. DOI: 10.1007/s10620-015-4009-x
36. Villanueva-Ortega E., Garces-Hernadez M.J., Herrera-Rosas A., Lopez-Alvarenga J.C., Laresgoiti-Servitje E., Escobedo G. et al. Gender-specific differences in clinical and metabolic variables associated with NAFLD in a Mexican pediatric population. Ann Hepatol 2019; 18(5): 693–700. DOI: 10.1016/j.aohep.2019.04.012
37. Kawamoto R., Kohara K., Kusunoki T., Tabara Y., Abe M., Miki T. Alanine ratio is the best surrogatemarker for insulin resistance in nonobese Japanese adults. Cardiovasc Diabetol 2012; 11: 117. DOI:10.1186/1475-2840-11-117
38. Zhao L., Cheng J., Chen Y., Li Q., Han B., Chen Y. et al. Serum alanine aminotransferase/aspartate aminotransferase ratio is one of the best markers of insulin resistance in the Chinese population. Nutr Metab (Lond) 2017; 14: 64. DOI: 10.1186/ s12986-017-0219-x
39. Farhangi M.A., Alipour B., Jafarvand E., Khoshbaten M. Oral coenzyme Q10 supplementation in patients with nonalcoholic fatty liver disease: effects on serum vaspin, chemerin, pentraxin 3, insulin resistance and oxidative stress. Archiv Med Res 2014; 45(7): 589–595. DOI: 10.1016/j.arcmed.2014.11.001
40. Ouchi N., Parker J.L., Lugus J.J., Walsh K. Adipokines in inflammation and metabolic disease. Nat Rev Immunol 2011; 11: 85–97. DOI: 10.1038/nri2921
41. Nakamura K., Fuster J.J., Walsh K. Adipokines: a link between obesity and cardiovascular disease. J Cardiol 2014; 63(4): 250–259. DOI: 10.1016/j.jjcc.2013.11.006
42. Jung U.J., Choi M.S. Obesity and its metabolic complications: the role of adipokines and the relationship between obesity, inflammation, insulin resistance, dyslipidemia and nonalcoholic fatty liver disease. Int J Mol Sci 2014; 15(4): 6184–6223. DOI: 10.3390/ijms15046184
43. Леженко Г.А., Гладун Е.В. Гормональные маркеры формирования артериальной гипертензии у подростков с ожирением. Практическая медицина 2012; 9(65): 129– 132. [Lezhenko G.A., Gladun E.V. Hormonal markers of arterial hypertension formation in obese adolescents. Prakticheskaya meditsina 2012; 9 (65): 129–132. (in Russ.)]
44. Ismail S.M., Elgendy N.A., Sayed Z.H., Hameed A.A., Ahmad I.H., Althoqapy A.A. Chemerin and vaspin as noninvasive biomarkers in the pathogenesis and diagnosis of non-alcoholic fatty liver disease. Am J Med Med Scie 2019; 9(1): 7–13. DOI: 10.5923/j.ajmms.20190901.02
45. Mantovani R.M., Rocha N.P., Magalhгes D.M., Barbosa I.G., Teiheira A.L., Simoes E.S. Early changes in adipokines from overweight to obesity in children and adolescents. J Pediatr (Rio J) 2016; 92(6): 624–630. DOI: 10.1016/j. jped.2016.02.015
46. Farsi F., Mohammadshahi M., Alavinejad P., Rezazadeh A., Zarei M., Engali K.A. Functions of Coenzyme Q10 Supplementation on Liver Enzymes, Markers of Systemic Inflammation, and Adipokines in Patients Affected by Nonalcoholic Fatty Liver Disease: A Double-Blind, Placebo-Controlled, Randomized Clinical Trial. J Am Coll Nutr 2016; 35(4): 346– 353. DOI: 10.1080/07315724.2015.1021057
47. Saleh A.A.S., Shahin M.I., Kelada N.A. Hepatoprotective effect of taurine and coenzyme Q10 and their combination against acrylamide-induced oxidative stress in rats. Trop J Pharm Res 2017; 16(8): 1849–1855. DOI: 10.4314/tjpr. v16i8.14
48. Ashkani-Esfahani S., Bagheri F., Emami Y., Esmaeilzadeh E. Protective effects of coenzyme Q10 on thioacetamide-induced acute liver damage and its correlation with behavioral, biochemical, and pathological factors. Iran Red Crescent Med J 2016; 18(8): e29166. DOI: 10.5812/ircmj.29166
49. Xu Z., Huo J., Ding X., Yang M., Li L., Dai J. et al. Coenzyme Q10 improves lipid metabolism and ameliorates obesity by regulating CaMKII-mediated PDE4 inhibition. Sci Rep 2017; 7: 8253. DOI:10.1038/s41598-017-08899-7
50. Zhai J., Bo Y., Lu Y., Liu C., Zhang L. Effects of Coenzyme Q10 on Markers of Inflammation: A Systematic Review and Meta-Analysis. PLoS One 2017; 12(1): e0170172. DOI: 10.1371/journal.pone.0170172
51. Cruz S.J., de Treviсo A.C., de la Garza A.L. An Evidence-Based Review of Dietary Supplements on Inflammatory Biomarkers in Obesity 2018; 6(2): 284–293. DOI: 10.12944/ CRNFSJ.6.2.04
52. Huang H., Chi H., Liao D., Zou Y. Effects of coenzyme Q10 on cardiovascular and metabolic biomarkers in overweight and obese patients with type 2 diabetes mellitus: a pooled analysis. Diab, Metab Syndr Obes 2018; 11: 875–886. DOI: 10.2147/DMSO.S184301
53. Saboori S., Rad E.Y., Mardani M., Khosroshahi M.Z., Nouri Y., Falahi E. Effect of Q10 supplementation on body weight and body mass index: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled clinical trials. Diabetes & Metabolic Syndrome: Clin Res Rev 2019; 13(2): 1179–1185. DOI: 10.1016/j.dsx.2019.01.047
Рецензия
Для цитирования:
Поварова О.В., Городецкая Е.А., Каленикова Е.И., Медведев О.С. Метаболические маркеры и окислительный стресс в патогенезе ожирения у детей. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2020;65(1):22-29. https://doi.org/10.21508/1027-4065-2020-65-1-22-29
For citation:
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):22-29. (In Russ.) https://doi.org/10.21508/1027-4065-2020-65-1-22-29
Просмотров:
1777
Послать статью по эл. почте 