Wpływ melatoniny na procesy peroksydacji lipidów, aktywność

PRACE ORYGINALNE
Katarzyna VAN MARKE DE LUMEN1
Kornelia KÊDZIORA-KORNATOWSKA2
Jolanta CZUCZEJKO1
Karolina SZEWCZYK-GOLEC1
Hanna PAWLUK1
Jadwiga MOTYL2
Tomasz KORNATOWSKI3
Józef KÊDZIORA1
Wp³yw melatoniny na procesy peroksydacji
lipidów, aktywnoœæ dysmutazy ponadtlenkowej
oraz stê¿enie melatoniny u osób w podesz³ym
wieku z pierwotnym nadciœnieniem têtniczym
w zale¿noœci od czasu suplementacji
Time dependent effect of melatonin administration on
lipid peroxidation, superoxide dismutase activity and
melatonin concentration in the elderly patients with
essential arterial hypertension
Uniwersytet Miko³aja Kopernika w Toruniu,
Collegium Medicum
im. L. Rydygiera w Bydgoszczy:
1
Katedra i Zak³ad Biochemii
2
Katedra i Klinika Geriatrii
3
Katedra i Zak³ad Farmakologii i Terapii
Kierownik Katedry i Zak³adu Biochemii:
Prof. dr hab. n. med. Józef Kêdziora
Dodatkowe s³owa kluczowe:
melatonina
pierwotne nadciœnienie têtnicze
starzenie siê
peroksydacja lipidów
dysmutaza ponadtlenkowa
Additional key words:
melatonin
essential hypertension
aging
lipid peroxidation
superoxide dismutase
Adres do korespondencji:
Katarzyna van Marke de Lumen
Katedra i Zak³ad Biochemii,
85-092 Bydgoszcz, ul. Kar³owicza 24
Tel.: (052) 5853755, Fax: (052) 5853753
e-mail: [email protected]
Przegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 6
Stres oksydacyjny oraz melatonina
(hormon szyszynki) s¹ zwi¹zane z patogenez¹ starzenia siê i chorób wieku
podesz³ego, w tym pierwotnego nadciœnienia têtniczego. Celem badañ by³o
oznaczenie wp³ywu melatoniny na stê¿enie dialdehydu malonowego (MDA),
aktywnoœæ Cu,Zn-dysmutazy ponadtlenkowej (SOD-1) oraz stê¿enie melatoniny u osób w podesz³ym wieku z
pierwotnym nadciœnieniem têtniczym
w zale¿noœci od czasu suplementacji.
Badaniami objêto 11 pacjentów z pierwotnym nadciœnieniem têtniczym (grupa NT, œr. wieku 76,7 ± 10 lat) leczonych diuretykiem. Grupê odniesienia
(K) stanowi³o 13 osób bez chorób przewlek³ych (œr. wieku 76,9 ± 8 lat). Uczestnicy badania, zarówno grupa NT jak i
K, przyjmowali melatoninê (Melatonina 5 mg firmy LEKAM) na godzinê
przed snem. Oznaczenia stê¿enia MDA
i aktywnoœci SOD-1 wykonano przed
rozpoczêciem oraz po 15 i po 30 dniach
suplementacji, zaœ stê¿enia melatoniny przed rozpoczêciem i po 30 dniach
suplementacji. Materia³ do badañ stanowi³a krew ¿ylna pobierana od badanych o godzinie 8.00. W surowicy oznaczano stê¿enie melatoniny, a w erytrocytach stê¿enie MDA oraz aktywnoœæ
SOD-1. U osób z grupy NT w porównaniu z grup¹ K stwierdzono nieznamiennie statystycznie wy¿sze stê¿enie MDA
(0,293 ± 0,03 i 0,286 ± 0,03 µmol /g Hb,
odpowiednio), ni¿sz¹ aktywnoœæ SOD1 (2591 ± 304,1 i 2630 ± 301 U/g Hb,
odpowiednio) oraz ni¿sze stê¿enie
melatoniny (7,65 ± 4,6 i 8,36 ± 4,7 pg/
ml, odpowiednio). Po 15 dniach suplementacji zaobserwowano obni¿enie
stê¿enia MDA i wzrost aktywnoœæ SOD1: w grupie NT (0,250 ± 0,03, p<0,01 i
2757 ± 299, NS, odpowiednio) i w grupie K (0,264 ± 0,03, NS i 3065 ± 529,
p<0,02, odpowiednio). Po 30 dniach
suplementacji w grupie NT nie zaobserwowano znamiennego obni¿enia
Oxidative stress and melatonin (the
pineal hormone) are involved in the
pathogenesis of aging and aging-related diseases, including essential arterial hypertension. The aim of study
was determination of time dependent
effect of melatonin administration on
malondialdehyde (MDA) concentration, Cu,Zn-superoxide dismutase
(SOD-1) activity and melatonin concentration in the elderly patients with essential arterial hypertension. The study
was carried out on 11 patients with
essential arterial hypertension (NT
group, average 76.7 ± 10 years), who
were treated with thiazide diuretic. The
reference group (K) was constituted 13
people without the chronic diseases
(average 76.9 ± 8 years). In the groups
NT and K melatonin (Melatonin 5mg,
LEKAM) one hour before sleep was
administrated. MDA concentration and
SOD-1 activity was performed before
beginning of experiment and after 15
and after 30 days of the melatonin administration. Melatonin concentration
was determined before beginning of
experiment and after 30 days of the
melatonin administration. Venous
blood was taken from the cubital vein
at 08.00 am. Melatonin concentration
was determined in serum, and MDA
content and SOD-1 acitivity were determined in erythrocytes. In NT group
in comparison to K group non-significant higher MDA concentration (0.293
± 0.03 and 0.286 ± 0.03 µmol /g Hb, respectively), lower SOD-1 activity (2591
± 304.1 and 2630 ± 301 U/g Hb, respectively) and lower melatonin concentration (7.65 ± 4.6 and 8.36 ± 4.7 pg/ml,
respectively) were observed. After 15
days of melatonin administration lower
MDA concentration and higher SOD-1
activity: in NT group (0.250 ± 0.03,
p<0.01 and 2757 ± 299, NS, respectively) and in K group (0.264 ± 0.03, NS
and 3065 ± 529, p<0.02, respectively)
273
stê¿enia MDA (0,247 ± 0,03), natomiast w grupie K stê¿enie MDA obni¿y³o siê do 0,240 ± 0,03 (p<0,002). W przypadku aktywnoœci SOD-1 po 30 dniach suplementacji nie zaobserwowano znamiennych zmian, w porównaniu do wyników po 15 dniach suplementacji, zarówno w grupie NT
(2680 ± 332), jak i w grupie K (3012 ± 417). Stê¿enie melatoniny po 30 dniach suplementacji wzros³o znamiennie w
grupie NT (19,57 ± 11,7, p<0,01) i w grupie K (19,33 ± 17,8,
p<0,05). Wyniki badañ wskazuj¹ na wystêpowanie nasilonego stresu oksydacyjnego u osób w podesz³ym wieku z pierwotnym nadciœnieniem têtniczym oraz na korzystny antyoksydacyjny efekt melatonin¹ ju¿ po 15 dniach suplementacji jej preparatem, co mo¿e mieæ implikacje terapeutyczne.
Wstêp
W ci¹gu ostatniego pó³wiecza obserwuje
siê w skali globalnej dynamiczny wzrost liczby osób w podesz³ym wieku. W 1950 roku
osoby te stanowi³y mniej ni¿ 5% œwiatowej
populacji, obecnie ich liczba wzros³a do ok.
10% i przewiduje siê, ¿e za 50 lat bêdzie
stanowi³a oko³o 20%. Tym samym wzrasta
liczba chorób zwi¹zanych z wiekiem podesz³ym oraz zainteresowanie rozwojem nowych kierunków terapeutycznych oraz popraw¹ jakoœci ¿ycia w okresie staroœci [15].
Najczêstszymi schorzeniami i g³ównymi
przyczynami œmiertelnoœci w tym okresie ¿ycia s¹ choroby uk³adu sercowo-naczyniowego [19]. Wystêpowanie nadciœnienie
têtniczego stwierdza siê u oko³o 65% osób
w podesz³ym wieku [12].
Spoœród wielu czynników w patogenezie nadciœnienia têtniczego bierze siê pod
uwagê zaburzenie funkcji œródb³onka naczyniowego, odpowiedzialnego za utrzymywanie odpowiedniego napiêcia têtnic. Do dysfunkcji œródb³onka naczyniowego dochodzi
miedzy innymi na skutek zwiêkszonego
unieczynniania tlenku azotu (NO). Obni¿enie stê¿enia NO mo¿e byæ spowodowane
jego zmniejszon¹ syntez¹, a tak¿e inaktywacj¹ w wyniku reakcji z reaktywnymi formami tlenu (RFT), g³ównie z anionorodnikiem ponadtlenkowym (O2•-), ale tak¿e z rodnikiem wodorotlenowym (OH•) i rodnikiem lipidowym (LOO•) [7,8]. Ponadto stwierdzono,
¿e RFT, poprzez reakcjê bezpoœredni¹, inicjuj¹ peroksydacjê lipidów, a tym samym
zwiêkszaj¹ przepuszczalnoœæ œródb³onka dla
zwi¹zków os³abiaj¹cych jego funkcje [34].
Stwierdzono, ¿e w warunkach zaburzenia homeostazy pro- i antyoksydacyjnej organizmu istnieje zale¿noœæ miêdzy wzrostem ciœnienia têtniczego krwi a stê¿eniem
RFT [14]. Nasilenie stresu oksydacyjnego
prowadzi do nagromadzenia w organizmie
produktów reakcji RFT z wszystkim sk³adnikami komórek, takich jak dialdehyd malonowy (MDA), który jest markerem wolnorodnikowych uszkodzeñ lipidów i b³on komórkowych. Do obrony przed skutkami dzia³ania RFT organizm wyposa¿ony jest w uk³ad
antyoksydacyjny, do którego zaliczamy enzymy antyoksydacyjne tj. dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) (E.C.1.15.1.1), peroksydaza glutationowa (GPx) (E.C.1.11.1.9), katalaza (CAT) (E.C.1.11.1.6), a tak¿e antyoksydanty niskocz¹steczkowe tj. zredukowany glutation (GSH), witamina C, A i E czy
te¿ hormon szyszynki – melatonina [28].
274
were measured. After 30 days of supplementation MDA concentration further decreased in NT group (0.247 ± 0.03, NS)
and in K group (0.240 ± 0.03, p<0.002). However, after 30
days of melatonin administration in comparison to the results of 15 days the statistically non-significant differences
of SOD-1 activity, either in NT group (2680 ± 332 U/g Hb)
and in K group (3012 ± 417 U/g Hb) were observed. After 30
days of supplementation melatonin concentration increased
in NT group (19.57 ± 11.7 pg/ml, p<0.01) and in K group
(19.33 ± 17.8 pg/ml, p<0.05). The results may indicate on
the intensification of oxidative stress in elderly patients with
essential arterial hypertension and on the beneficial antioxidant effect of melatonin, already after 15 days of supplementation. This results may have indicates on the therapeutic implications.
Melatonina to bardzo efektywny niskocz¹steczkowy antyoksydant, którego stê¿enie w organizmie osób zdrowych zmniejsza
siê wraz z wiekiem, a dodatkowo ulega obni¿eniu, gdy starzeniu towarzysz¹ choroby
m.in. uk³adu sercowo-naczyniowego, Alzheimera, Parkinsona, nowotwory, bezsennoœæ.
Sugeruje siê, ¿e hormon ten mo¿e odgrywaæ rolê w patogenezie starzenia siê i chorób zwi¹zanych z wiekiem podesz³ym, a
suplementacja jego preparatem mo¿e byæ
pomocna w ich leczeniu [15].
W zwi¹zku z powy¿szym celem badañ
by³a ocena stê¿enie melatoniny oraz wp³ywu suplementacji preparatem tego hormonu na procesy peroksydacji lipidów – stê¿enie MDA, aktywnoœæ Zn,Cu-dysmutazy ponadtlenkowej (SOD-1) u osób w podesz³ym
wieku z pierwotnym nadciœnieniem têtniczym w zale¿nosci od czasu suplementacji.
Materia³ i metody
W badaniach wziê³o udzia³ 11 pacjentów z pierwotnym nadciœnieniem têtniczym (grupa NT, œrednia wieku
76,7 ± 10 lat). Pacjenci ci zgodnie z klasyfikacj¹ JNC 7
(2003), PTNT (2003) i ESH/ESC (2003) mieli 1-szy lub
2-gi stopieñ nadciœnienia têtniczego [1,33,37]. Grupê odniesienia (grupa K) stanowi³o 13 osób w podesz³ym wieku bez chorób o poznanej etiologii wolnorodnikowej, z
prawid³owym ciœnieniem têtniczym (œr. wieku 76,9 ± 8
lat). Chorzy z nadciœnieniem têtniczym leczeni byli indapamidem w dawce 1,5 mg/dobê (TertensifSR, firmy Servier). Kwalifikacja osób do badañ odbywa³a siê na podstawie: badania podmiotowego i przedmiotowego, okreœlenia wskaŸnika masy cia³a (BMI) oraz wykonania badañ laboratoryjnych, w celu wykrycia nierozpoznanych
wczeœniej chorób, mog¹cych wp³ywaæ na stan pro- i antyoksydacyjny organizmu. Z badañ wy³¹czono osoby
pal¹ce tytoñ, nadu¿ywaj¹ce alkohol, z nadwag¹ i oty³oœci¹, a tak¿e przyjmuj¹ce leki o poznanych w³aœciwoœciach antyoksydacyjnych, osoby z innymi chorobami
uk³adu sercowo-naczyniowego, z cukrzyc¹, hipercholesterolemi¹, chorobami nowotworowymi. Na przeprowadzenie badañ uzyskano zgodê Komisji Bioetycznej UMK
w Toruniu przy CM im. L. Rydygiera w Bydgoszczy
(KB.158/03).
Zarówno chorzy z nadciœnieniem têtniczym jak i
osoby stanowi¹ce grupê odniesienia przyjmowali przez
30 dni preparat melatoniny (Melatonina 5 mg firmy LEKAM) na godzinê przed snem. Oznaczenia stê¿enia MDA
i aktywnoœci SOD-1 wykonano w warunkach podstawowych przed rozpoczêciem oraz po 15 i po 30 dniach suplementacji. W przypadku stê¿enia melatoniny oznaczenia wykonywano przed rozpoczêciem i po 30 dniach
suplementacji jej preparatem. Materia³ do badañ stanowi³a krew ¿ylna pobierana z ¿y³y od³okciowej o godzinie
8.00, do probówek z heparyn¹ oraz do probówek pozbawionych antyokoagulanta, w celu uzyskania surowicy, w której oznaczano stê¿enie melatoniny metod¹ ELISA. Z krwi pobieranej do probówek z heparyn¹ uzyskiPrzegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 6
wano hemolizat, w którym oznaczano stê¿enie zwi¹zków reaguj¹cych z kwasem tiobarbiturowym – TBARS
(g³ównie dialdehydu malonowego – MDA) metod¹ wed³ug Placera i wsp. [27] oraz aktywnoœæ wewn¹trzkomórkowej cynkowo-miedziowej dysmutazy ponadtlenkowej
(SOD-1), z u¿yciem adrenaliny jako substratu, metod¹
wed³ug Misra i Fridovicha [22].
Wyniki przedstawiono jako œredni¹ ± odchylenie
standardowe. Obliczeñ statystycznych dokonano z u¿yciem testu t-Studenta. Za ró¿nice istotne statystycznie
przyjêto prawdopodobieñstwo p<0,05.
Wyniki
Wyniki badañ przedstawiono w tabeli I.
Jak wynika z wczeœniejszych badañ w³asnych u osób w wieku podesz³ym zarówno
zdrowych jak i z samoistnym nadciœnieniem
têtniczym stwierdza siê wystêpowanie nasilonego stresu oksydacyjnego [16]. Przed
rozpoczêciem suplementacji u pacjentów z
nadciœnieniem têtniczym w porównaniu z
grup¹ odniesienia stwierdzono niezamiennie statystycznie wy¿sze stê¿enie MDA, ni¿sz¹ aktywnoœæ SOD-1 oraz ni¿sze stê¿enie
melatoniny. Po 15 dniach suplementacji w
obu grupach zaobserwowano w stosunku do
wartoœci wyjœciowych obni¿enie stê¿enia
MDA, w grupie osób z nadciœnieniem znamiennie statystycznie (p<0,01) oraz zwiêkszenie aktywnoœci SOD-1, istotne statystycznie w grupie odniesienia (p<0,02). Po
30 dniach suplementacji u osób z nadciœnieniem nie zaobserwowano znamiennego obni¿enia stê¿enia MDA, zaœ w grupie odniesienia stê¿enie MDA obni¿y³o siê istotnie
statystycznie (p<0,002). W przypadku aktywnoœci SOD-1 nie zaobserwowano znamiennych statystycznie zmian, w porównaniu do wyników po 15 dniach suplementacji, zarówno w grupie osób z nadciœnieniem,
jak i w grupie odniesienia. Stê¿enie melatoniny po 30 dniach suplementacji wzros³o
znamiennie statystycznie w grupie z nadciœnieniem (p<0,01) jak i w grupie odniesienia (p<0,05).
Omówienie
Uzyskane w aktualnych jak i wczeœniejszych [16] badaniach w³asnych wy¿sze stê¿enie MDA oraz ni¿sza aktywnoœæ SOD-1
u osób z nadciœnieniem w porównaniu do
osób normotensyjnych wskazuj¹ na wystêpowanie nasilonego stresu oksydacyjnego
o osób z nadciœnieniem têtniczym. Podobne wyniki uzyskali miêdzy innymi Donmez i
wsp. [8], Krouft i wsp. [18], Hermandez-Hermandez i wsp. [13].
Katarzyna van Marke de Lumen i wsp.
Tabela I
Wp³yw melatoniny na stê¿enie MDA, aktywnoœæ SOD-1 oraz stê¿enie melatoniny u osób w podesz³ym wieku
z pierwotnym nadciœnieniem têtniczym w porównaniu z grup¹ odniesienia w zale¿noœci od czasu
suplementacji.
Time dependent effect of melatonin administration on MDA concentration, SOD-1 activity and melatonin concentration
in the elderly patients with essential arterial hypertension in comparison to the reference group.
M DA
[µm ol/g Hb]
SOD-1
[U/g Hb]
M elatonina
[pg/m l]
Grupa odniesienia (K) n=13
Pacjenci z nadciœnieniem
têtniczy m (NT) n =11
Przed rozpoczêciem
suplem entacji m elatonin¹
0,286 ± 0,03
0,293 ± 0,03
Po 15 dniach suplem entacji
m elatonin¹
0,264 ± 0,03
0,250 ± 0,03b
Po 30 dniach suplem entacji
m elatonin¹
0,240 ± 0,03a
0,247 ± 0,03
Przed rozpoczêciem
suplem entacji m elatonin¹
2630 ± 301
2591 ± 304
Po 15 dniach suplem entacji
m elatonin¹
3065 ± 529c
2757 ± 299
Po 30 dniach suplem entacji
m elatonin¹
3012 ± 417
2680 ± 332
Przed rozpoczêciem
suplem entacji m elatonin¹
8,36 ± 4,7
7,65 ± 4,6
Po 30 dniach suplem entacji
m elatonin¹
19,33 ± 17,8d
19,57 ± 11,7b
a
p<0,002, bp<0,01, c p<0,02, dp<0,05 ró¿nice statystyczne w obrêbie grupy w porównaniu do wyników przed
suplementacj¹
Badania prowadzone w ci¹gu ostatnich
15 lat wykaza³y, ¿e melatonina jest inhibitorem peroksydacji lipidów oraz zapobiega
wolnorodnikowym uszkodzeniom DNA i bia³ek. Dziêki posiadanym w³aœciwoœciom zarówno hydrofilowym jak i hydrofobowym
mo¿e ona pe³niæ rolê antyoksydanta wewn¹trz i zewn¹trz komórek. Jako antyoksydant melatonina dzia³a w dwojaki sposób.
Bezpoœrednio bêd¹c donorem elektronów
efektywnie „wygasza” wolne rodniki i inaktywuje RFT. Zaœ poœrednio wspó³dzia³a synergistycznie z innymi antyutleniaczami,
zwiêksza iloœæ komórkowego mRNA koduj¹cego syntezê enzymów antyoksydacyjnych oraz stymuluje aktywnoœæ tych enzymów [29].
W naczyniach krwionoœnych i sercu
znaleziono receptory MT1 i MT2 wi¹¿¹ce
melatoninê [9]. Zaobserwowano, ¿e nocnemu wzrostowi jej wydzielenia towarzyszy
spadek ciœnienia têtniczego krwi [32]. Cagnacci i wsp. [6], oraz Arangino i wsp. [3] i
Kitajima i wsp. [17] wykazali, ¿e suplementacja preparatem tego hormonu obni¿a ciœnienie têtnicze krwi. Badania prowadzone
przez Bruggera i wsp [5], Sakotnik i wsp.
[31], Girotti i wsp. [11], a tak¿e Yapraka i
wsp. [35] wykaza³y, ¿e u osób z chorob¹
wieñcow¹ wytwarzanie melatoniny jest znamiennie ni¿sze w porównaniu z osobami
zdrowymi. Wyniki badañ w³asnych wskazuj¹, ¿e pierwotnemu nadciœnieniu têtniczemu towarzyszy obni¿one stê¿enie hormonu szyszynki w porównaniu do osób normotensyjnych. Obserwacje te s¹ zgodne z
wynikami uzyskanymi przez Ostrowsk¹ i
wsp. [25]. Melatoninê charakteryzuje krótki
okres pó³trwania, który we krwi wynosi ok.
30-50 min [24]. Zaobserwowany, wiêc w
badaniach w³asnych wzrost stê¿enia melatoniny po suplementacji wskazuje, ¿e hormon pochodzenia egzogennego stymuluje
jego syntezê w organizmie u osób w podesz³ym wieku.
Przegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 6
Produkty peroksydacji lipidów, czyli wolnorodnikowego procesu utlenienia nienasyconych kwasów t³uszczowych i innych lipidów, zmieniaj¹ w³aœciwoœci fizyczne b³on
komórkowych, poprzez obni¿anie ich hydrofobowoœci i zwiêkszenie przepuszczalnoœci
dla zwi¹zków polarnych, a to mo¿e doprowadziæ do rozprzêgania fosforylacji oksydacyjnej w mitochondriach [36]. W badaniach
w³asnych zaobserwowano, pod wp³ywem
suplementacji melatonin¹, obni¿enie siê stê¿enia jednego z koñcowych produktów peroksydacji – MDA, zarówno w grupie osób z
nadciœnieniem têtniczym jak i normotensyjnej. U osób z nadciœnieniem têtniczym znamienne statystycznie obni¿enie stê¿enia
produktów peroksydacji lipidów stwierdzono ju¿ po 15 dniach stosowania tego hormonu. Obserwacje te s¹ zgodne z wczeœniejszymi doniesieniami, ¿e melatonina jest
inhibitorem peroksydacji lipidów, a tym samym zapobiega uszkodzeniom b³on komórkowych. Baydas i wsp. [4] Sahna i wsp. [30]
oraz Mizrak i wsp. [23] badaj¹c szczury wykazali, ¿e wyciêcie szyszynki powoduje
wzrost stê¿enia MDA u tych zwierz¹t. Kiedy
zaœ podawano im nastêpnie melatoninê stê¿enie MDA ulega³o obni¿eniu.
W warunkach fizjologicznych, jeden z
kluczowych komórkowych enzymów antyoksydacyjnych, dysmutaza ponadtlenkowa
wystêpuje w erytrocytach w wysokim stê¿eniu w porównaniu z innymi tkankami [36].
Enzym ten katalizuje reakcjê dysmutacji
anionorodnika ponadtlenkowego. Reakcja ta
odgrywa szczególnie wa¿n¹ rolê w naczyniach krwionoœnych. W przypadku obni¿onej aktywnoœci SOD-1 nasila siê reakcja
anionorodnika ponadtlenkowego z tlenkiem
azotu, upoœledzaj¹c tym samym funkcjê NO
jako czynnika rozszerzaj¹cego naczynia
krwionoœne. Ponadto produktem tej reakcji
jest bardzo reaktywny nadtlenoazotyn (NOO-),
powoduj¹cy dalsze uszkodzenia komórek
sródb³onka w kolejnych reakcjach wolnorod-
nikowych [10]. Anatolin i wsp. [2] oraz Mayo
i wsp. [21] zaobserwowali, ¿e melatonina w
stê¿eniach fizjologicznych zwiêksza iloœæ
mRNA koduj¹cego SOD-1. Liu i Ng [20], a
tak¿e Ozturk i wsp.[26] stwierdzili pod wp³ywem suplementacji melatonin¹ wzrost aktywnoœci SOD w tkankach szczura. Zaobserwowany w badaniach w³asnych wzrost
aktywnoœci SOD-1 pod wp³ywem ju¿ 15dniowej suplementacji melatonin¹ potwierdzaj¹ korzystny efekt tego hormonu na aktywnoœæ badanego enzymu.
Bior¹c pod uwagê nasilenie procesów
prooksydacyjnych zarówno w procesie starzenia oraz w patogenezie samoistnego
nadciœnienia têtniczego wydaje siê, ¿e terapia wspomagaj¹ca melatonin¹ mo¿e
wzmacniaæ obronê antyoksydacyjn¹ organizmu, zw³aszcza w przypadku wspó³istnienia samoistnego nadciœnienia têtniczego.
Wnioski
1. Zaobserwowany wzrost stê¿enia
jednego z g³ównych produktów peroksydacji lipidów oraz zmniejszenie aktywnoœci jednego z kluczowych enzymów antyoksydacyjnych w po³¹czeniu ze zmniejszon¹ syntez¹ hormonu szyszynki u osób w podesz³ym wieku z pierwotnym nadciœnieniem
têtniczym w porównaniu do osób normotensyjnych wskazuj¹, ¿e stres oksydacyjny i
melatonina mog¹ byæ zwi¹zane z patogenez¹ tego schorzenia.
2. Korzystne zmiany w zakresie stê¿enia MDA i aktywnoœci SOD-1 pod wp³ywem
ju¿ 15-dniowej suplementacji melatonin¹, w
po³¹czeniu ze wzrostem stê¿enia tego hormonu potwierdzaj¹ wczeœniejsze doniesienia na temat w³aœciwoœci antyoksydacyjnych
tego hormon oraz wskazuj¹, ¿e suplementacja jego preparatem mo¿e byæ wykorzystana jako terapia wspomagaj¹ca w ³agodzeniu skutków starzenia i leczenie nadciœnienia têtniczego.
Piœmiennictwo
1. 2003 European Society of Hypertension-European
Society of Cardiology guidelines for the management
of arterial hypertension. Guidelines Committee. J.
Hypertens. 2003, 21, 1011.
2. Anatolin I., Rodriguez C., Sainz R.M., Mayo J.C.
et al.: Neurohormone melatonin prevents cell damage: effect on gene expression for antioxidant enzymes. FASEB J. 1996, 108, 882.
3. Arangino S., Cagancci A., Angiolucci M. et al.:
Effects of melatonin on vascular reactivity, catecholamine levels, and blood pressure in healthy men.
Am. J. Cardiol. 1999, 83, 1417.
4. Baydas G., Gursu M.F., Yilmaz S., Canpolat S.:
Daily rhythm of glutathione peroxidase activity, lipid
peroxidation and glutathione levels in tissues of
pinealectomized rats. Neurosci Lett. 2002 May 3,
323, 195.
5. Brugger P., Marktl W., Herold M.: Impaired nocturnal secretion of melatonin in coronary heart disease.
Lancet 1995, 345, 1408.
6. Cagnacci A., Arangino S., Angiolucci M., Maschio
E., Melis G.B.: Influences of melatonin administration on the circulation of women. Am. J. Physiol. 1998,
274, RE335.
7. Cai H., Harrison D. G.: Endothelial dysfunction in
cardiovascular disease: The role of oxidant stress.
Circ. Res. 2000, 87, 840.
8. Donmez G., Derici U., Erbas D. et al.: The effects
of losartan and enalapril therapies on levels of nitric
oxide, malondialdehyde, and glutathione in patients
with essential hypertension. Jpn. J. Physol. 2002,
52, 435.
9. Ekmekcioglu C., Thalhammer T., Humpeler S. et
al.: The melatonin receptor subtype MT2 is present
275
in the human cardiovascular system. J. Pineal Res.
2003, 35, 40.
10. Fukai T., Folz R.J., Landmesser U., Harrison D.G.:
Extracelluar superoxide dismutase and cardiovascular disease. Cardiovas. Res. 2002, 55, 239.
11. Girotti L., Lago M., Ianovsky O. et al.: Low urinary
6-sulphatoxymelatonin in patients with coronary artery disease. J. Pineal Res. 2000, 29, 138.
12. Hajjar I., Kotchen T.A.: Trends in prevalence, awareness, treatment, and control of hypertension in the
United States, 1988-2000. JAMA 2003, 290, 199.
13. Hernanadez-Hernanadez R., Armas-Padilla M.C.,
Cammarata R. et al.: Nitric oxide and malondialdehyde levels in healthy normotensive subjects
and hypertensive patients. AHJ 2004, 17, 71A.
14. Johnson P.: Antioxidant enzyme expression in health
and disease: effects of exercise and hypertension.
Comp. Biochem. Physiol. C. 2002, 133, 493.
15. Karasek M.: Melatonin, human aging, and age-related diseases. Exp. Gerontol. 2004, 39, 1723.
16. Kêdziora-Kornatowska K., Czuczejko J., Pawluk
H. et al.: The markers of oxidative stress and activity
of the antioxidant system in the blood of elderly patients with essential arterial hypertension. Cell Mol
Biol Lett. 2004, 9, 635.
17. Kitajima T., Kanbayashi T., Saitoh Y. et al.: The
effect of oral melatonin on the autonomic function in
healthy subjects. Psychiatry Clin. Neurosci. 2001, 55,
299.
18. Krouft D., Bouchenak M., Mahammedi B. et al.:
Changes in serum lipids and antioxidant status in
west Algerian patients with essential hypertension
treated with acebutolol compared to healthy subjects.
Med. Sci. Monit. 2003, 9, 109.
276
19. Lewington S., Clarke R., Qizilbash N. et al.: Prospective Studies Collaboration: Age-specific relevance of usual blood pressure to vascular mortality: a meta-analysis of individual data for one million
adults in 61 prospective studies. Lancet. 2002, 360,
1903.
20. Liu F., Ng T.B.: Effect of pineal indoles on activities
of the antioxidant defense enzymes superoxide
dismutase, catalase, and glutathione reductase, and
levels of reduced and oxidized glutathione in rat tissues. Biochem. Cell Biol. 2000, 78, 447.
21. Mayo J.C., Sainz R.M., Anatolin I. et al: Melatonin
regulation of antioxidant enzyme gene expression.
Cell Mol Life Sci. 2002, 59, 1706.
22. Misra H.P., Fridovich J.: The role of superoxide
anion in the autooxidation of epinephrine and simple assay for superoxide dismutase. J. Biol. Chem.
1972, 247, 3170.
23. Mizrak B., Parlakpinar H., Acet A., Turkoz Y.: Effect of pinealectomy and exogenous melatonin on
rat hearts. Acta Histochem. 2004, 106, 29.
24. Olde - Rikkert M.G.M., Rigaud A.S.P.: Melatonin in
elderly patients with insomia. Z. Gerontol. Geriatr.
2001, 34, 491.
25. Ostrowska Z., Kos-Kudla B., Marek B., Kajdaniuk
D. et al.: Circadian rhythm of melatonin in patients
with hypertension. Pol. Merkuriusz Lek. 2004, 17, 50.
26. Ozturk G., Coskun S., Erbas D., Hasanoglu E.:
The effect of melatonin on liver superoxide dismutase
activity, serum nitrate and thyroid hormone levels.
Jpn. J. Physiol. 2000, 50,149.
27. Placer Z., Cushman L., Johnson B.: Estimation of
product of lipid peroxidation malondialdehyde in biochemical systems. Anals. Biochem. 1966, 16, 359.
Przegl¹d Lekarski 2008 / 65 / 6
28. Reiter R.J., Tan D.X., Mayo J.C. et al.: Melatonin
as an antioxidant: biochemical mechanisms and
pathophysiological implications in humans. Acta
Biochem. Pol. 2003, 50, 1129.
29. Reiter R.J., Tan D-X, Burkhardt S.: Reactive oxygen and nitrogen species and cellular and organismal
decline: amelioration with melatonin. Mech. Ageing
Dev. 2002, 123, 1007.
30. Sahna E., Parlakpinar H., Vardi N., Cigremis Y.:
Efficacy of melatonin as protectant against oxidative
stress and structural changes in liver tissue in
pinealectomized rats. Acta Histochem. 2004, 106,
331.
31. Sakotnik A., Liebmann P.M., Stoschitzky K. et al:
Decreased melatonin synthesis in patients with coronary artery diseases. Eur. Heart J. 1999, 20,1314.
32. Sewerynek E.: Melatonin and the cardiovascular
system. Neuroendocrinol. Lett. 2002, 23, (Suppl 1),
79.
33. The Seventh Report of the Joint National Committee
on Prevention, Detection, Evalutation and Treatment
of High Blood Pressure. The JNC 7 Report. JAMA
2993, 289, 2560.
34. Touyz R. M.: Oxidative stress and vascular damage
in hypertension. Curr. Hypertens. Rep. 2000, 2, 98.
35. Yaprak M., Altun A., Vardar A. et al.: Decreased
nocturnal synthesis in patients with coronary artery
disease. Int. J. Cardiol. 2003, 89, 103.
36. Yu B.P.: Cellular defenses against damage from reactive oxygen species. Phisiol. Rev. 1994, 74, 139.
37. Zasady postêpowania w nadciœnieniu têtniczym.
Stanowisko Polskiego Towarzystwa Nadciœnienia
Têtniczego. Nadciœnienie Têtnicze 2003, 7, (Supl. A),
A1.
Katarzyna van Marke de Lumen i wsp.