ДЕЯКІ ОСОБЛИВОСТІ КЛІТИННОГО ЕНЕРГЕТИЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ОРГАНІЗМУ У ПЕРЕДЧАСНО НАРОДЖЕНИХ ДІТЕЙ ПРИ ВАЖКИХ ФОРМАХ ПЕРИНАТАЛЬНОЇ ПАТОЛОГІЇ
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-4260.XIV.1.51.2024.3Ключові слова:
новонароджені; передчасно народжені діти; гіпоксія; мітохондріальна недостатність; енергетичний обмін.Анотація
Характер постнатальної адаптації новонароджених, їх подальший ріст, розвиток, стан здоров’я і якість життя багато в чому залежать від благополуччя внутрішньоутробного розвитку та зрілості при народженні. Передчасне народження за умов гіпоксії є причиною суттєвих метаболічних порушень в організмі, супроводжується високим ризиком розвитку важкої органної дисфункції, що потребує проведення поглиблених досліджень для уточнення особливостей внутрішньоклітинного обміну речовин з метою подальшого удосконалення методів діагностики та лікування новонароджених з різними формами перинатальної патології.
Мета дослідження. Вивчити тенденції змін показників енергетичного обміну у передчасно народжених дітей при важких формах перинатальної патології для дослідження можливостей їх використання у якості додаткових критеріїв гіпоксичного ураження організму за умов морфо- функціональної незрілості.
Матеріали і методи дослідження. Проведено клініко- лабораторне обстеження 68 новонароджених гестаційним віком від 32 до 34 тижнів з важкими формами перинатальної патології; групу порівняння склали 27 умовно здорових новонароджених дітей гестаційним віком від 34 до 37 тижнів. Критерії включення до основної дослідної групи: термін гестації при народженні від 32 до 34 тижнів, клінічні ознаки перинатальної патології важкого ступеня. Критерії виключення: термін гестації при народженні < 32 та ≥ 37 тижнів, діагностовано вроджені вади розвитку та септичні стани. Перелік захворювань визначено згідно Міжнародній класифікації хвороб Х перегляду. Досліджено наступні лабораторні показники сироватки крові: рівень лактату, гліцерол-3-фосфатдегідрогенази (ГФДГ) (КФ 1.1.99.5), сукцинатдегідрогенази (СДГ), НАДН-дегідрогенази (НАДНД) (КФ 1.6.5.3); розраховано коефіцієнт електронно- транспортного ланцюга (ЕТЛ). Лабораторні дослідження здійснювалися з використанням мікрометодик.
Наукові дослідження виконані з дотриманням положень GCP (1996 рік), Конвенції Ради Європи про права людини та
біомедицину (від 4 квітня 1997 р.), Гельсінської декларації Всесвітньої медичної асоціації про етичні принципи проведення наукових досліджень за участю людини (1964-2008 рр.), наказу МОЗ України № 690 від 23.09.2009 р. (із змінами, внесеними згідно з Наказом Міністерства охорони здоров’я України № 523 від 12.07.2012 р.). Протокол наукового дослідження Комісії з питань біомедичної етики БДМУ від 12.09.2015 року. Інформована письмова згода від батьків пацієнтів була отримана перед початком дослідження з роз’ясненням мети, завдань та методів лабораторного дослідження. Статистична обробка результатів здійснювалася з використанням програмного забезпечення «STATISTICA» (StatSoft Inc., USA, Version 10). Порівняння кількісних показників з нормальним розподілом проведено за допомогою t-критерію Стьюдента, вірогідність відмінностей вважали статистично значущою при р<0,05.
Комплекс досліджень проведено у межах виконання запланованих тем науково- дослідних робіт кафедри педіатрії, неонатології та перинатальної медицини Буковинського державного медичного університету: «Удосконалення напрямків прогнозування, діагностики і лікування перинатальної патології у новонароджених та дітей раннього віку, оптимізація схем катамнестичного спостереження та реабілітації» (Державний реєстраційний номер 0115U002768, термін виконання 01.2015 р. – 12.2019 р.) та «Хронобіологічні й адаптаційні аспекти та особливості вегетативної регуляції при патологічних станах у дітей різних вікових груп» (Державний реєстраційний номер 0122U002245, термін виконання 01.2020 р. – 12.2024 р.)
Результати. У новонароджених основної групи, порівняно з контролем, виявлено вірогідне зниження показників ГФДГ
та СДГ, що свідчить про значні порушення активності ферментів дихального ланцюга та пояснює недостатність засвоєння кисню в організмі на клітинному та тканинному рівні, зумовлючи важкість стану новонароджених. Визначення рівня ГФДГ та СДГ в динаміці спостереження у дітей засвідчило деяке покращення даних показників. При важкому стані новонароджених виявлено значне підвищення показника НАДНД, при подальшому вірогідному зростанні його рівня у динаміці спостереження.
Розрахунки коефіцієнту ЕТЛ у пуповинній крові показали суттєве зниження даного показниками порівняно з контрольною групою. Виявлені порушення внутрішньоклітинного енергетичного обміну за умов гіпоксії свідчать за доцільність проведення комплексних наукових досліджень з метою вивчення можливостей проведення відповідної фармакологічної корекції для підвищення ефективності лікування при важких формах перинатальної патології у передчасно народжених дітей.
Висновки: 1. Результатами досліджень виявлено суттєве зниження показників ГФДГ та СДГ при підвищеному рівні НАДНД та коефіцієнту ЕТЛ, що підтверджує наявність суттєвих порушень внутрішньоклітинного енергетичного обміну та процесів мітохондріального окиснення. 2. Своєчасне виявлення метаболічних порушень з визначенням показників мітохондріального окиснення, зокрема енергетичного обміну, є актуальним напрямком удосконалення діагностичних заходів при важких формах перинатальної патології у передчасно народжених дітей, у патогенезі яких гіпоксичне ураження організму.
Посилання
Lembo C, Buonocore G, Perrone S. Oxidative Stress in Preterm Newborns. Antioxidants (Basel). 2021; 10(11):1672. doi: 10.3390/antiox10111672
Piešová M, Mach M. Impact of perinatal hypoxia on the developing brain. Physiol Res. 2020;69(2):199-213. doi: 10.33549/physiolres.934198
Millar LJ, Shi L, Hoerder-Suabedissen A, Molnár Z. Neonatal Hypoxia Ischaemia: Mechanisms, Models, and Therapeutic Challenges. Front Cell Neurosci. 2017[cited 2022; Jan 17];11:78. doi: 10.3389/fncel.2017.00078
Greco P, Nencini G, Piva I, Scioscia M, Volta CA, Spadaro S, et al. Pathophysiology of hypoxic–ischemic encephalopathy: a review of the past and a view on the future. Acta Neurol Belg. 2020;120(2):277-88. doi: 10.1007/s13760-020-01308-3
Bale G, Mitra S, de Roever I, Sokolska M, Price D, Bainbridge A, et al. Oxygen dependency of mitochondrial metabolism indicates outcome of newborn brain injury. J Cereb Blood Flow Metab. 2019;39(10):2035-47. doi: https://doi.org/10.1177/0271678X18777928
Perez M, Robbins ME, Revhaug C, Saugstad OD. Oxygen radical disease in the newborn, revisited: Oxidative stress and disease in the newborn period. Free Radic Biol Med. 2019;142:61-72. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2019.03.035
Wu, Shiqi, et al. "A ferroptosis defense mechanism mediated by glycerol-3-phosphate dehydrogenase 2 in mitochondria." Proceedings of the National Academy of Sciences 119.26 (2022): e2121987119. doi https://doi.org/10.1073/pnas.2121987119
Rai M, Carter SM, Shefali SA, Mahmoudzadeh NH, Pepin R, Tennessen JM. The Drosophila melanogaster enzyme glycerol-3-phosphate dehydrogenase 1 is required for oogenesis, embryonic development, and amino acid homeostasis. G3 (Bethesda). 2022; Jul 29;12(8):jkac115. doi: 10.1093/g3journal/jkac115
Hillman NH, Kallapur SG, Jobe AH. Physiology of transition from intrauterine to extrauterine life. Clin Perinatol. 2012;39(4):769-83. doi: 10.1016/j.clp.2012.09.009
Rousset CI, Baburamani AA, Thornton C, Hagberg H. Mitochondria and perinatal brain injury. J Matern Fetal Neonatal Med. 2012; 25(Suppl 1):35-8. doi: 10.3109/14767058.2012.666398
Shah PS, Barrett J, Claveau M, Cieslak Z, Makary H, Monterrosa L, Sherlock R, Yang J, McDonald SD; Canadian Neonatal Network; Canadian Preterm Birth Network Investigators. Association of umbilical cord blood gas values with mortality and severe neurologic injury in preterm neonates <29 weeks' gestation: a national cohort study. Am J Obstet Gynecol. 2022; Jul;227(1):85.e1-85.e10. doi: 10.1016/j.ajog.2022.01.001
Yilmaz A, Cebi MN, Yilmaz G, Karacaoglu G, Aydin SN, Perk Y, Vural M. Long-term neurodevelopmental effects of exclusively high cord lactate levels in term newborn. J Matern Fetal Neonatal Med. 2023; Dec;36(2):2284115.
doi: 10.1080/14767058.2023.2284115
Herrmann JM, Riemer J. Apoptosis inducing factor and mitochondrial NADH dehydrogenases: redox-controlled gear boxes to switch between mitochondrial biogenesis and cell death. Biol Chem. 2020; Aug 25;402(3):289-297. doi: 10.1515/hsz-2020-0254
Kalpage HA, Wan J, Morse PT, Zurek MP, Turner AA, Khobeir A, Yazdi N, Hakim L, Liu J, Vaishnav A, Sanderson TH, Recanati MA, Grossman LI, Lee I, Edwards BFP, Hüttemann M. Cytochrome c phosphorylation: Control of mitochondrial electron transport chain flux and apoptosis. Int J Biochem Cell Biol. 2020; Apr;121:105704.
doi: 10.1016/j.biocel.2020.105704
Baburamani AA, Ek CJ, Walker DW, Castillo-Melendez M. Vulnerability of the developing brain to hypoxic-ischemic damage: contribution of the cerebral vasculature to injury and repair? Front Physiol. 2012; Nov 9;3:424. doi: 10.3389/fphys.2012.00424
Saugstad OD. Oxygenation of the newborn. The impact of one molecule on newborn lives. J Perinat Med. 2022 Jul 13;51(1):20-26. doi: 10.1515/jpm-2022-0259
Cannavò L, Perrone S, Viola V, Marseglia L, Di Rosa G, Gitto E. Oxidative Stress and Respiratory Diseases in Preterm Newborns. Int J Mol Sci. 2021; Nov 19;22(22):12504. doi: 10.3390/ijms222212504
Dantas GN, Santarosa BP, Santos VH, Hooper HB, Micai RA, Sinzato YK, Damasceno DC, da Silva AA, Benesi FJ, Gonçalves RC. Oxidative stress biomarkers in newborn calves: Comparison among artificial insemination, in vitro fertilization and cloning. Anim Reprod Sci. 2020; Aug;219:106538. doi: 10.1016/j.anireprosci.2020.106538
Moore, T. A., Ahmad, I. M., & Zimmerman, M. C. Oxidative stress and preterm birth: an integrative review. Biological research for nursing. 2018 20(5), 497-512.
de Almeida VO, Pereira RA, Amantéa SL, Rhoden CR, Colvero MO. Neonatal diseases and oxidative stress in premature infants: an integrative review. J Pediatr (Rio J). 2022; Sep-Oct;98(5):455-462. doi: 10.1016/j.jped.2021.11.008
Falsaperla R, Lombardo F, Filosco F, Romano C, Saporito MAN, Puglisi F, Piro E, Ruggieri M, Pavone P. Oxidative Stress in Preterm Infants: Overview of Current Evidence and Future Prospects. Pharmaceuticals (Basel). 2020 Jul 7;13(7):145. doi: 10.3390/ph13070145
Simon-Szabo Z, Fogarasi E, Nemes-Nagy E, Denes L, Croitoru M, Szabo B. Oxidative stress and peripartum outcomes (Review). Exp Ther Med. 2021; Jul;22(1):771.
doi: 10.3892/etm.2021.10203
Perrone S, Laschi E, Buonocore G. Oxidative stress biomarkers in the perinatal period: Diagnostic and prognostic value. Semin Fetal Neonatal Med. 2020; Apr;25(2):101087.
doi: 10.1016/j.siny.2020.101087
Graziosi A, Perrotta M, Russo D, Gasparroni G, D'Egidio C, Marinelli B, Di Marzio G, Falconio G, Mastropasqua L, Li Volti G, Mangifesta R, Gazzolo D. Oxidative Stress Markers and the Retinopathy of Prematurity. J Clin Med. 2020; Aug 21;9(9):2711. doi: 10.3390/jcm9092711
Gonzaléz-Candia A, Arias PV, Aguilar SA, Figueroa EG, Reyes RV, Ebensperger G, Llanos AJ, Herrera EA. Melatonin Reduces Oxidative Stress in the Right Ventricle of Newborn Sheep Gestated under Chronic Hypoxia. Antioxidants (Basel). 2021; Oct 22;10(11):1658. doi: 10.3390/antiox10111658
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Критерії авторського права, форми участі та авторства
Кожен автор повинен був взяти участь в роботі, щоб взяти на себе відповідальність за відповідні частини змісту статті. Один або кілька авторів повинні нести відповідальність в цілому за поданий для публікації матеріал - від моменту подачі до публікації статті. Авторитарний кредит повинен грунтуватися на наступному:
- істотність частини вклада в концепцію і дизайн, отри-мання даних або в аналіз і інтерпретацію результатів дослідження;
- написання статті або критичний розгляд важливості її інтелектуального змісту;
- остаточне твердження версії статті для публікації.
Автори також повинні підтвердити, що рукопис є дійсним викладенням матеріалів роботи і що ні цей рукопис, ні інші, які мають по суті аналогічний контент під їх авторством, не були опубліковані та не розглядаються для публікації в інших виданнях.
Автори рукописів, що повідомляють вихідні дані або систематичні огляди, повинні надавати доступ до заяви даних щонайменше від одного автора, частіше основного. Якщо потрібно, автори повинні бути готові надати дані і повинні бути готові в повній мірі співпрацювати в отриманні та наданні даних, на підставі яких проводиться оцінка та рецензування рукописи редактором / членами редколегії журналу.
Роль відповідального учасника.
Основний автор (або призначений відповідальний автор) буде виступати від імені всіх співавторів статті в якості основного кореспондента при листуванні з редакцією під час процесу її подання та розгляду. Якщо рукопис буде прийнята, відповідальний автор перегляне відредагований машинописний текст і зауваження рецензентів, прийме остаточне рішення щодо корекції і можливості публікації представленої рукописи в засобах масової інформації, федеральних агентствах і базах даних. Він також буде ідентифікований як відповідальний автор в опублікованій статті. Відповідальний автор несе відповідальність за подтверждленіе остаточного варіанта рукопису. Відповідальний автор несе також відповідальність за те, щоб інформація про конфлікти інтересів, була точною, актуальною і відповідала даним, наданим кожним співавтором.Відповідальний автор повинен підписати форму авторства, що підтверджує, що всі особи, які внесли істотний внесок, ідентифіковані як автори і що отримано письмовий дозвіл від кожного учасника щодо публікації представленої рукописи.
