Wpływ zmian ciśnienia otoczenia na aktywność peroksydazy glutationowej (GPX) i atalazy (CAT) we krwi nurków : badania wstępne

• Autorzy: Włodarski A. , Woźniak A. , Mila-Kierzenkowska C. , Sutkowy P.

Warianty tytułu

EN

The effect of ambient pressure changes on the activity of glutathione peroxidase (GPX) and catalase (CAT) in the blood divers : preliminary results

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Zmiana warunków otoczenia jest stresem dla organizmu, który może prowadzić do wzmożonej generacji reaktywnych form tlenu i licznych uszkodzeń w obrębie komórek. Istotną rolę w przeciwdziałaniu tym uszkodzeniom pełnią enzymy antyoksydacyjne. Celem niniejszej pracy było określenie wpływu zmian ciśnienia otoczenia w warunkach nurkowania na aktywność peroksydazy glutationowej oraz katalazy. W badaniu wzięło udział 11 płetwonurków w wieku od 18 do 41 lat. Badani spędzili 40 min w jeziorze, w wodzie o temperaturze 13° C, schodząc maksymalnie na głębokość około 9 m. Podczas zanurzenia wszyscy oddychali powietrzem. Krew do badań pobrano z żyły odłokciowej dwukrotnie: przed zanurzeniem w wodzie (kontrola) oraz bezpośrednio po wynurzeniu. W pracy wykazano tendencję do wzrostu aktywności katalazy oraz tendencję do obniżania się aktywności peroksydazy glutationowej, ale zmiany te nie były istotne statystycznie. Ciśnienie otoczenia wywierane przez wodę podczas nurkowania nie ma istotnego wpływu na aktywność peroksydazy glutationowej oraz katalazy w erytrocytach. Może to sugerować, że nie doszło do zwiększonej generacji nadtlenku wodoru będącego substratem reakcji katalizowanych przez oba enzymy. Brak istotnych statystycznie zmian aktywności badanych enzymów antyoksydacyjnych może być efektem zmian przystosowawczych w organizmie osób nurkujących.

EN

The changes in ambient conditions are usually stress factor for the organism, which may lead to increased generation of reactive oxygen species and numerous damages within the cells. The important role in counteracting of free radical damages to cells is played by antioxidant enzymes. The aim of this study was to determine the impact of changes in ambient pressure during diving on activity of selected antioxidant enzymes: glutathione peroxidase and catalase . The study involved eleven divers, aged from 18 to 41 years. Subjects spent 40 minutes in the lake, in water at 13° C, going down to a depth of about 9 m. All divers breathe with the air. Blood samples were taken from basilica vein twice: before immersion in water (control) and immediately after surfacing. The study showed an increasing trend in catalase activity and trend to decrease in glutathione peroxidase activity, but the changes were not statistically significant. Ambient pressure exerted by the water during diving has no significant effect on the activity of glutathione peroxidase and catalase in erythrocytes. This may suggest, that there was no increased generation of hydrogen peroxide which is a substrate of the reaction catalyzed by two enzymes. No statistically significant differences in the activity of antioxidant enzymes could be due to adaptive changes in the body of divers.

Słowa kluczowe

PL

ciśnienie; nurkowanie; peroksydaza glutationowa; katalaza

EN

pressure; diving; glutathione peroxidase; catalase

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Medycyny i Techniki Hiperbarycznej
• Czasopismo: Polish Hyperbaric Research
• Rocznik: 2013
• Tom: nr 1(42)
• Strony: 7--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys.

Twórcy

autor

Włodarski A.

autor

Woźniak A.

• Katedra Biologii Medycznej, Collegium Medicum w Bydgoszczy, UMK w Toruniu 85-092 Bydgoszcz, ul. Karłowicza 24 Tel. [phone], fax. [phone]

autor

Mila-Kierzenkowska C.

• Katedra Biologii Medycznej, Collegium Medicum w Bydgoszczy, UMK w Toruniu 85-092 Bydgoszcz, ul. Karłowicza 24 Tel. [phone], fax. [phone]

autor

Sutkowy P.

• Katedra Biologii Medycznej, Collegium Medicum w Bydgoszczy, UMK w Toruniu 85-092 Bydgoszcz, ul. Karłowicza 24 Tel. [phone], fax. [phone]

Bibliografia

• 1. Alcaraz-García M.J., Albaladejo M.D., Acevedo C. et al.; Effects of hyperoxia on biomarkers of oxidative stress in closed-circuit oxygen military divers; J Physiol Biochem 2008; 64(2): 135-141. DOI: 10.1007/BF03168241,
• 2. Ball S.; Antyoksydanty w medycynie i zdrowiu człowieka, Medyk, Warszawa 2001: 13,
• 3. Beatty S., Koh H., H., Henson D., Boulton M.; The Role of Oxidative Stress in the Pathogenesis of Age-Related Macular Degeneration; Surv Ophthalmo 2000; 45(2): 115–134. DOI: 10.1016/S0039-6257(00)00140-5,
• 4. Beers R. T., Seizer J. W.; A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase; J Biol Chem 1952, 195(1): 133-140,
• 5. Benedetti S., Lamorgese A., Piersantelli M. et al.; Oxidative stress and antioxidant status in patients undergoing prolonged exposure to hyperbaric oxygen; Clin Biochem 2004; 37(4): 312-317. DOI:10.1016/j.clinbiochem.2003.12.001,
• 6. Buczyński A., Pacholski K., Dziedziczak - Buczyńska i inni; Zmiany generacji wolnych rodników w krwinkach płytkowych eksponowanych na promieniowanie elektromagnetyczne emitowane przez monitory ekranowe; Polish Hyperbaric Research 2010; 1 (30): 35 – 42,
• 7. Cejkowa J., Stipek S., Crkovska J. et al.; UV Rays, the Prooxidant/Antioxidant Imbalance in the Cornea and Oxidative Eye Damage; Physiol Res 2004; 53: 1-10
• 8. Czajka A.; Wolne rodniki tlenowe a mechanizmy obronne organizmu; Now Lek 2006; 75 (6): 582–586,
• 9. Czarna M., Jarmuszkiewicz W.; Rola mitochondriów w wytwarzaniu i usuwaniu reaktywnych form tlenu, związek z przesyłaniem sygnałów i programowaną śmiercią komórki; Post Bioch 2006; 52(2) 145,
• 10. Davies K., J., A.; Oxidative stress, antioxidant defenses, and damage removal, repair, and replacement systems; IUBMB Life 2000; 50(4-5): 279-289. DOI:10.1080/713803728 ,
• 11. Eken A., Aydin A., Sayal A. et al.; The effects of hyperbaric oxygen treatment on oxidative stress and SCE frequencies in humans; Clin Biochem 2005; 38(12): 1133-1137. DOI:10.1016/j.clinbiochem.2005.09.001,
• 12. Ferrer M. D., Sureda A., Batle J. M. et al.; Scuba diving enhances endogenous antioxidant defenses in lymphocytes and neutrophils; Free Radic Res 2007; 41 (3): 274-281. DOI:10.1080/10715760601080371,
• 13. Gałecka E., Jacewicz R., Mrowicka M. i inni; Enzymy antyoksydacyjne – budowa, właściwości, funkcje; Pol Merk Lek 2008, XXV, 147, 266- 268,
• 14. Gałecka E., Mrowicka M., Malinowska K., Gałecki P.; Wybrane substancje nieenzymatyczne uczestniczące w procesie obrony przed nadmiernym wytwarzaniem wolnych rodników; Pol Merk Lek 2008; 25 (147): 269 – 272,
• 15. Grosicka-Maciąg E.; Biologiczne skutki stresu oksydacyjnego wywołanego działaniem pestycydów; Postepy Hig Med Dosw 2011; 65: 357-366 ,
• 16. Harabin A. L. , Braisted J. C. , Flynn E. T.; Response of antioxidant enzymes to intermittent and continuous hyperbaric oxygen; J Appl Physiol 1990 ; 69(1): 328-335,
• 17. Joulia F., Steinberg J.G., Wolff F. et al.; Reduced oxidative stress and blood lactic acidosis in trained breath-hold human divers; Respir Physiol Neurobiol 2002;133(1-2): 121-30. DOI: 10.1016/S1569-9048(02)00133-7,
• 18. Kalisz O., Wolski T., Gerkowicz M., Smorawski M.: Reaktywne formy tlenu (RTF) oraz ich rola w patogenezie niektórych chorób; Ann UMCS 2007; 62 (1): 88 – 99,
• 19. Kanter M.; Free radicals, exercise and antioxidant supplementation; Proc Nutr Soc 1998; 57 (1): 9-13,
• 20. Kozakiewicz M., Kędziora J., Kędziora - Kornatowska K. i inni; Wpływ hiperbarii na wybrane parametry stresu oksydacyjnego we krwi nurków; Polish Hyperbaric Research 2005; 3(12): 7-12,
• 21. Kozakiewicz M., Olszański R., Siermontowski P. i inni; Procesy proi antyoksydacyjne we krwi nurków; Polish Hyperbaric Research 2011; 1(34):21-26,
• 22. Krzyżak J.; Medycyna nurkowa, Poznań, 2006 wyd. I,
• 23. Kulbacka J., Saczko J., Chwiłkowska A.; Stres oksydacyjny w procesach uszkodzenia komórek; Pol Merk Lek 2009; XXVII, 157, 44,
• 24. Kumar S.; Free Radicals and Antioxidants: Human and Food System; Adv Appl Sci Res 2011; 2 (1): 129-135,
• 25. Li C., Jackson R.M.; Reactive species mechanisms of cellular hypoxiareoxygenation injury; Am J Physiol Cell Physiol 2002; 282(2): 227-241. DOI: 10. 1152/ajpcell.00112.2001,
• 26. Łatka U., Kuliński W., Knefel G., Sieroń A.; Aktualny stan medycyny hiperbarycznej w Polsce; Baln Pol 2009; 51 (1): 7-17,
• 27. Łuszczewski A., Matyska-Piekarska E., Trefler J, Wawer I, Łącki J, Śliwińska-Stańczyk P.: Reaktywne formy tlenu – znaczenie w fizjologii i stanach patologii organizmu, Reumatologia 2007; 45 (5): 284–289,
• 28. Paglia D. E., Valentine W. N.; Studies on the quantitative and qualitative characterization of erythrocyte glutatione peroxidase; J Lab Clin Med 1967, (70) 1: 158-169,
• 29. Radwańska-Wala B., Buszman E., Drużba D.: Udział reaktywnych form tlenu w patogenezie chorób ośrodkowego układu nerwowego; Wiad Lek 2008; 61: 69-72,
• 30. Roszkowski K.; Mechanizmy naprawy oksydacyjnych uszkodzeń DNA; Współcz Onkol 2002; 6 (6): 360–365,
• 31. Rutkowski M., Matuszewski M., Kędziora J i inni.; Witaminy E, A i C jako antyoksydanty; Pol Merk Lek 2010; 29 (174): 377,
• 32. Siems W., G., Brenke R., Sommerburg O., Grune T.; Improved antioxidative protection in winter swimmers; QJM; 1999; 92 (4): 193-198. DOI:10.1093/qjmed/92.4.193,
• 33. Sureda A., Batle J.M., Tauler P. et al.; Vitamin C supplementation influences the antioxidant response and nitric oxide handling of erythrocytes and lymphocytes to diving apnea; Eur J Clin Nutr 2006; 60(7): 838-846. DOI:10.1038/sj.ejcn.1602388,
• 34. Sureda A., Ferrer M. D., Batle J. M. et al.; Scuba diving increases erythrocyte and plasma antioxidant defenses and spares NO without oxidative damage; Med Sci Sports Exerc 2009; 41 (6): 1271-1276. DOI: 10.1249/MSS.0b013e3181951069,
• 35. Staniszewska M.; The effect of hyperbaric air exposure on concentrations of malondialdehyde and some parameters of the antioxidant system in rat blood;Ann Acad Med Stetin 2004; 50(2): 105-114 ,
• 36. Takebe G., Yarimizu J., Saito Y. et al.; A comparative study on the hydroperoxide and thiol specificity of the glutathione peroxidase family and selenoprotein P; J Biol Chem 2002; 277(43): 41254-41258. DOI 10.1074/jbc.M202773200,
• 37. Woźniak A., Drewa G., Chesy G. i inni; Effect of altitude training on the peroxidation and antioxidant enzymes in sportsmen; Med Sci Sports Exerc 2001; 33(7): 1109-1113,
• 38. Yildirim I., Kilinc M., Okur E. et al.; The effects of noise on hearing and oxidative stress in textile workers, Ind Health 2007; 45(6): 743-749. DOI:10.2486/indhealth.45.743.