Preview

Acta Biomedica Scientifica

Расширенный поиск

Свободнорадикальное окисление при нарушениях сна в андро- и менопаузе (обзор литературы)

https://doi.org/10.29413/ABS.2020-5.1.4

Полный текст:

Аннотация

В данном обзоре представлены данные об изменениях физиологии сна при репродуктивном старении. Отмечено, что основными нарушениями сна являются инсомнические расстройства и синдром обструктивного апноэ сна (СОАС). Представлены результаты зарубежных и отечественных исследований в области свободнорадикального окисления при депривации сна на животных моделях, свидетельствующие о зависимости процессов от длительности депривации сна. Наибольшее количество исследований свободнорадикальных процессов на человеке с сомнологической патологией проведено при изучении СОАС. Биоматериалом для определения параметров свободнорадикального окисления могут быть кровь, моча, слюна, конденсат выдыхаемого воздуха. Показано, что интенсивность окислительного стресса зависит от степени тяжести СОАС, о чём свидетельствуют положительные корреляции уровня активных продуктов тиобарбитуровой кислоты, продуктов окисления белков и карбонильных групп с индексом апноэ/ гипопноэ, определяя развитие не только окислительного, но и карбонильного стресса у пациентов с тяжёлой степенью СОАС. Такие биомаркеры, как тиоредоксин, малоновый диальдегид, супероксиддисмутаза и восстановленное железо показали более устойчивую связь между повышенным окислительным стрессом и СОАС. Несмотря на полученные результаты, вопрос об ассоциации окислительного стресса и гипоксии при СОАС остаётся дискутабельным, что связано с полученными противоположными результатами некоторых исследований. Инсомния, встречающаяся в основном у лиц женского пола, сопровождается высоким содержанием уровня конечных продуктов перекисного окисления липидов со снижением активности таких антиоксидантов, как параоксоназа, ферментативное звено глутатионовой системы. Наравне с этим у менопаузальных женщин отмечается низкий уровень мочевой кислоты, коррелирующий с высокими баллами Питтсбургского опросника индекса качества сна. Последними исследованиями выявлена ассоциация активности системы «липопероксидация – антиоксиданты» и полиморфизма 3111Т/С гена Clock у менопаузальных женщин европеоидной расы, свидетельствующая о защитной роли минорного аллеля.

Об авторах

Н. В. Семёнова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Семёнова Наталья Викторовна – доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории патофизиологии


И. М. Мадаева
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Мадаева Ирина Михайловна – доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник лаборатории патофизиологии, руководитель Сомнологического центра


Л. И. Колесникова
ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека»
Россия
Колесникова Любовь Ильинична – академик РАН, доктор медицинских наук, профессор, научный руководитель ФГБНУ «Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека», e-mail:


Список литературы

1. Сомнология и медицина сна: нац. рук. памяти А.М. Вейна и Я.И. Левина. Под ред. М.Г. Полуэктова. М.: Изд-во Медфорум; 2016.

2. Mander BA, Winer JR, Walker MP. Sleep and human aging. Neuron. 2017; 94(1): 19-36. doi: 10.1016/j.neuron.2017.02.004

3. Левин Я.И., Ковров Г.В., Полуэктов М.Г., Корабельникова Е.А., Стрыгин К.Н., Тарасов Б.А. и др. Инсомния, современные диагностические и лечебные подходы. Под ред. Я.И. Левина. М.: Медпрактика-М; 2005.

4. Joffe H, Massler A, Sharkey KM. Evaluation and management of sleep disturbance during the menopause transition. Semin Reprod Med. 2010; 28(5): 404-421. doi: 10.1055/s-0030-1262900

5. Manber R, Artimage R. Sex, steroids, and sleep: a review. Sleep. 1999; 22(5): 540-555.

6. Prinz PN, Bailey SL, Woods DL. Sleep impairments in healthy seniors: roles of stress, cortisol, and interleukin-1 beta. Chronobiol Int. 2000; 17(3): 391-404. doi: 10.1081/cbi-100101053

7. Wu L, Sun D, Tan Y. A systematic review and dose-response meta-analysis of sleep duration and the occurrence of cognitive disorders. Sleep Breath. 2018; 22(3): 805-814. doi: 10.1007/s11325-017-1527-0

8. Xu Q, Lang CP. Examining the relationship between subjective sleep disturbance and menopause: a systematic review and meta-analysis. Menopause. 2014; 21(12): 1301-1318. https://doi: 10.1097/GME.0000000000000240

9. Pedraza S, Al Snih S, Ottenbacher KJ, Markides KS, Raji MA. Sleep quality and sleep problems in Mexican Americans aged 75 and older. Aging Clin Exp Res. 2012; 24(4): 391-397. doi:10.3275/8106

10. Phillips B, Mannino D. Correlates of sleep complaints in adults: The ARIC Study. J Clin Sleep Med. 2005; 1(3): 277-283. doi: 10.5664/jcsm.26344

11. Lampio L, Polo-Kantola P, Polo O, Kauko T, Aittokallio J, Saaresranta T. Sleep in midlife women: effects of menopause, vasomotor symptoms, and depressive symptoms. Menopause. 2014; 21(11): 1217-1224. doi: 10.1097/GME.0000000000000239

12. Madaeva I, Semenova N, Ukhinov E, Kolesnikova L. Sleep apnea in Caucasian and Asian climacteric women. International Journal of Biomedicine. 2018; 8(4): 296-300. doi: 10.21103/Article8(4)_OA5

13. Vousoura E, Spyropoulou AC, Koundi KL, Tzavara C, Verdeli H, Paparrigopoulos T, et al. Vasomotor and depression symptoms may be associated with different sleep disturbance patterns in postmenopausal women. Menopause. 2015; 22(10): 1053-1057. doi: 10.1097/GME.0000000000000442

14. Polo-Kantola P, Laine A, Aromaa M, Rautava P, Markkula J, Vahlberg T,et al. A population-based survey of sleep disturbances in middle-aged women: association with health, health related quality of life and health behavior. Maturitas. 2014; 77(3): 255-262. doi: 10.1016/j.maturitas.2013.11.008

15. Zang H, He L, Chen Y, Ge J, Yao Y. The association of depression status with menopause symptoms among rural midlife women in China. Afr Health Sci. 2016; 16(1): 97-104. doi: 10.4314/ahs.v16i1.13

16. Krolick KN, Zhu Q, Shi H. Effects of estrogens on central nervous system neurotransmission: implications for sex differences in mental disorders. Prog Mol Biol Transl Sci. 2018; 160: 105-171. doi: 10.1016/bs.pmbts.2018.07.008

17. Woods NF, Mitchell ES. Sleep symptoms during the menopausal transition and early postmenopause: observations from the Seattle Midlife Women’s Health Study. Sleep. 2010; 33(4): 539-549. doi: 10.1093/sleep/33.4.539

18. Young T, Palta M, Dempsey J, Skatrud J, Weber S, Badr S. The occurrence of sleep-disordered breathing among middle-aged adults. New England Journal of Medicine. 1993; 328(17): 1230-1235. doi: 10.1056/NEJM199304293281704

19. Kapsimalis F, Kryger M. Sleep breathing disorders in the U.S. female population. J Womens Health (Larchmt). 2009; 18(8): 1211-1219. doi: 10.1089/jwh.2008.1054

20. Correa KM, Bittencourt LRA, Tufik S, Hachul H. Frequency of sleep disturbances in overweight/obese postmenopausal women. Rev Bras Ginecol Obstet. 2014; 36(2): 90-96.

21. Gao CC, Kapoor E, Lipford MC, Miller VM, Schroeder DR, Mara KC, et al. Association of vasomotor symptoms and sleep apnea risk in midlife women. Menopause. 2018; 25(4): 391-398. doi: 10.1097/GME.0000000000001020

22. Eikermann M, Jordan AS, Chamberlin NL, Gautam S, Wellman A, Lo Y-L, et al. The influence of aging on pharyngeal collapsibility during sleep. Chest. 2007; 131(6): 1702-1709. doi: 10.1378/chest.06-2653

23. Колесникова Л.И., Даренская М.А., Колесников С.И. Свободнорадикальное окисление: взгляд патофизиолога. Бюллетень сибирской медицины. 2017; 16(4): 16-29. doi: 10.20538/1682-0363-2017-4-16-29

24. Reimund E. The free radical flux theory of sleep. Med Hypotheses. 1994; 43(4): 231-233. doi: 10.1016/0306-9877(94)90071-X

25. Suer C, Dolu N, Artis AS, Sahin L, Yilmaz A, Cetin A. The effects of long-term sleep deprivationon on the long-term potentiation in the dentate gyrus and brain oxidation status in rats. Neurosci Res. 2011; 70(1): 71-77. doi: 10.1016/j.neures.2011.01.008

26. Ramanathanl L, Hu S, Frautschy SA, Siegel JM. Short-term total sleep deprivation in the rat increases antioxidant responses in multiple brain regions without impairing spontaneous alternation behavior. Behav Brain Res. 2010; 207(2): 305-309. doi: 10.1016/j.bbr.2009.10.014

27. Thamaraiselvi K, Mathangi DC, Subhashini AS. Effect of increase in duration of REM sleep deprivation on lipid peroxidation. Int J Biol Med Res. 2012; 3(2): 1754-1759.

28. Ramanathan L, Gulyani CS, Nienhuis R, Siegel JM. Sleep deprivation decreases superoxide dismutase activity in rat hippocampus and brainstem. Neuroreport. 2002; 13(11): 1387-1390. doi: 10.1097/00001756-200208070-00007

29. Gopalakrishnan A, Ji LL, Cirelli C. Sleep deprivation and cellular responses to oxidative stress. Sleep. 2004; 27(1): 27-35. doi: 10.1093/sleep/27.1.27

30. Celec P, Jurkovičová I, Buchta R, Bartík I, Gardlík R, Pálffy R, et al. Antioxidant vitamins prevent oxidative and carbonyl stress in an animal model of obstructive sleep apnea. Sleep Breath. 2013; 17(2): 867-871. doi: 10.1007/s11325-012-0728-9

31. Nalivaeva NN, Turner AJ. Role of ageing and oxidative stress in regulation of amyloid-degrading enzymes and development of neurodegeneration. Curr Aging Sci. 2017; 10(1): 32-40. doi: 10.2174/1874609809666161111101111

32. Wang Z, Yang D, Zhang X, Li T, Li J, Tang Y, et al. Hypoxiainduced down-regulation of neprilysin by histone modification in mouse primary cortical and hippocampal neurons. PLoS One. 2011; 6(4): e19229. doi: 10.1371/journal.pone.0019229

33. Lim MM, Gerstner JR, Holtzman DM. The sleep-wake cycle and Alzheimer’s disease: What do we know? Neurodegener Dis Manag. 2014; 4(5): 351-362. doi: 10.2217/nmt.14.33

34. Benveniste H, Liu X, Koundal S, Sanggaard S, Lee H, Wardlaw J. The glymphatic system and waste clearance with brain aging: a review. Gerontology. 2019; 65(2): 106-119. doi: 10.1159/000490349

35. Cirelli C, Tononi G. Sleep and synaptic homeostasis. Sleep. 2015; 38(1): 161-162. doi: 10.5665/sleep.4348

36. Lavie L. Oxidative stress in obstructive sleep apnea and intermittent hypoxia – revisited – the bad ugly and good: implications to the heart and brain. Sleep Med Rev. 2015; 20: 27-45. doi: 10.1016/j.smrv.2014.07.003

37. Мадаева И.М., Петрова В.А., Колесникова Л.И., Шевырталова О.Н. Синдром обструктивного апноэ/гипопноэ сна и перекисное окисление липидов. Пульмонология. 2009; (2): 65-69.

38. Dyugovskaya L, Lavie L, Lavie P. Increased adhesion molecules expression and production of reactive oxygen species in leukocytes of sleep apnea patients. Am J Respir Crit Care Med. 2002; 165(7): 934-939. doi: 10.1164/ajrccm.165.7.2104126

39. Baysal E, Taysi S, Aksoy N, Uyar M, Çelenk F, Karatas ZA, et al. Serum paraoxonase, arylesteraseactivity and oxidative status in patients with obstructive sleep apnea syndrome (OSAS). Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2012; 16(6): 770-774.

40. Wysocka E, Cofta S, Cymerys M, Gozdzik J, Torlinski L, Batura-Gabryel H. The impact of the sleep apnea syndrome on oxidant-antioxidant balance in the blood of overweight and obese patients. J Physiol Pharmacol. 2008; 59(Suppl 6): 761-769.

41. Tóthová Ľ, Celec P, Mucska I, Hodosy J. Short-term effects of continuous positive airway pressure on oxidative stress in severe sleep apnea. Sleep Breath. 2019; 23(3): 857-863. doi: 10.1007/s11325-018-01777-0

42. Yamauchi M, Nakano H, Maekawa J, Okamoto Y, Ohnishi Y, Suzuki T, et al. Oxidative stress in obstructive sleep apnea. Chest. 2005; 127(5): 1674-1679. doi: 10.1378/chest.127.5.1674

43. Hopps E, Canino B, Calandrino V, Montana M, Presti RL, Caimi G. Lipid peroxidation and protein oxidation are related to the severity of OSAS. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2014; 18(24): 3773-3778.

44. Celec P, Hodosy J, Behuliak M, Pálffy R, Gardlík R, Halčák L, et al. Oxidative and carbonyl stress in patients with obstructive sleep apnea treated with continuous positive airway pressure. Sleep Breath. 2012; 16(2): 393-398. doi: 10.1007/s11325-011-0510-4

45. Papandreou C. Levels of TBARS are inversely associated with lowest oxygen saturation in obese patients with OSAS. Sleep Breath. 2013; 17(4): 1319-1322. doi: 10.1007/s11325-013-0819-2

46. Yang XH, Liu X, Shang J, Liu HG, Xu YJ. Correlation between the serum level of advanced oxidation protein products and the cognitive function in patients with obstructive sleep apnea hypopnea syndrome. Zhonghua Jie He He Hu Xi Za Zhi. 2013; 36: 274-279. doi: 10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2013.04.011

47. Vatansever E, Surmen-Gur E, Ursavas A, Karadag M. Obstructive sleep apnea causes oxidative damage to plasma lipids and proteins and decreases adiponectin levels. Sleep Breath. 2011; 15(3): 275-282. doi: 10.1007/s11325-010-0378-8

48. Passali D, Corallo G, Yaremchuk S, Longini M, Proietti F, Passali GC, et al. Oxidative stress in patients with obstructive sleep apnoea syndrome. Acta Otorhinolyaryngol Ital. 2015; 35(6): 420-425. doi: 10.14639/0392-100X-895

49. Karamanli H, Ozol D, Ugur KS, Yildirim Z, Armutçu F, Bozkurt B, et al. Influence of CPAP treatment on airway and systemic inflammation in OSAS patients. Sleep Breath. 2014; 18(2): 251-256. doi: 10.1007/s11325-012-0761-8

50. Lira AB, de Sousa Rodrigues CF. Evaluation of oxidative stress markers in obstructive sleep apnea syndrome and additional antioxidant therapy: a review article. Sleep Breath. 2016; 20(4): 1155-1160. doi: 10.1007/s11325-016-1367-3

51. Serra A, Maiolino L, Cocuzza S, Di Luca M, Campione G, Licciardello L, et al. Assessment of oxidative stress markers and hearing thresholds in patients with obstructive sleep apneahypopnoea treated with cysteine and superoxide dismutase therapy. Acta Biomed. 2016; 87(3): 253-258.

52. Madaeva I, Semenova N, Ukhinov E, Kurashova N, Sholohov L, Kolesnikov SI, et al. Plasma amiloid β42 in patients with obstructive sleep apnea before and after CPAP-therapy: pilot study. International Journal of Biomedicine. 2019; 9(3): 205-209. doi: 10.21103/Article9(3)_OA3

53. Ntalapascha M, Makris D, Kyparos A, Tsilioni I, Kostikas K, Gourgoulianis K, et al. Oxidative stress in patients with obstructive sleep apnea syndrome. Sleep Breath. 2013; 17(2): 549-555. doi: 10.1007/s11325-012-0718-y

54. Kang IG, Jung JH, Kim ST. The effect of obstructive sleep apnea on DNA damage and oxidative stress. Clin Exp Otorhinolaryngol. 2013; 6(2): 68-72. doi: 10.3342/ceo.2013.6.2.68

55. Simiakakis M, Kapsimalis F, Chaligiannis E, Loukides S, Sitaras N, Alchanatis M. Lack of effect of sleep apnea on oxidative stress in obstructive sleep apnea syndrome (OSAS) patients. PLoS ONE. 2012; 7(6): e39172. doi: 10.1371/journal.pone.0039172

56. Chua EC-P, Shui G, Cazenave-Gassiot A, Wenk MR, Gooley JJ. Changes in plasma lipids during exposure to total sleep deprivation. Sleep. 2015; 38(11): 1683-1691. doi: 10.5665/sleep.5142

57. Weljie AM, Meerlo P, Goel N, Sengupta A, Kayser MS, Abel T, et al. Oxalic acid and diacylglycerol 36:3 are cross-species markers of sleep debt. Proc Nat Acad Sci USA. 2015; 112(8): 2569- 2574. doi: 10.1073/pnas.1417432112

58. Mendoza-Nunez VM, Beristain-Perez A, Perez-Vera SP, Altamirano-LozanoMA. Age-related sex differences in glutathione peroxidase and oxidative DNA damage in a healthy Mexican population. J Womens Health (Larchmt). 2010; 19(5): 919-926. doi: 10.1089/jwh.2009.1684

59. Liang B, Li Y-H, Kong H. Serum paraoxonase, arylesterase activities and oxidative status in patients with insomnia. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2013; 17(18): 2517-2522.

60. Gulec M, Ozkol H, Selvi Y, Tuluce Y, Aydin A, Besiroglu L, et al. Oxidative stress in patients with primary insomnia. Prog Neuropsychopharmacol Biol Rsychiatry. 2012; 37(2): 247-251. doi: 10.1016/j.pnpbp.2012.02.011

61. Hachul de Campos H, Brandao LC, D’Almeida V, Grego BH, Bittencourt LR, Tufik S, et al. Sleep disturbances, oxidative stress and cardiovascular risk parameters in postmenopausal women complaining of insomnia. Climacteric. 2006; 9(4): 312-319. doi: 10.1080/13697130600871947

62. Zhao K, Luan X, Liu Z, Zhu Z, Chen H, Shen H, et al. Low serum uric acid levels in chronic insomnia patients: A casecontrol study. Neurosci Lett. 2017; 657: 102-105. doi: 10.1016/j.neulet.2017.08.015

63. Колесникова Л.И., Семенова Н.В., Солодова Е.И., Мадаева И.М. Окислительный стресс у женщин с инсомнией в разных фазах климактерического периода. Терапевтический архив. 2017; 89(8): 50-56. doi: 10.17116/terarkh201789850-56

64. Колесникова Л.И., Семенова Н.В., Жамбалова Р.М., Мадаева И.М. Процессы липопероксидации и система антиоксидантной защиты у женщин с нарушениями сна в перименопаузе: этнический аспект. Клиническая лабораторная диагностика. 2017; 62(2): 77-82. doi: 10.18821/0869-2084-2017-62-2-77-82

65. Semenova NV, Madaeva IM, Bairova TA, Kolesnikov SI, Kolesnikova LI. Lipid peroxidation depends on the Clock 3111T/C gene polymorphism in menopausal women with insomnia. Chronobiol Int. 2019; 36(10): 1399-1408. doi: 10.1080/07420528.2019.1647436

66. Semenova NV, Madaeva IM, Bairova TA, Zhambalova RM, Sholokhov LF, Kolesnikova LI. Association of the melatonin circadian rhythms with clock 3111T/C gene polymorphism in Caucasian and Asian menopausal women with insomnia. Chronobiol Int. 2018. 35(8): 1066-1076. doi: 10.1080/07420528.2018.1456447

67. García JJ, López-Pingarrón L, Almeida-Souza P, Tres A, Escudero P, García-Gil FA, et al. Protective effects of melatonin in reducing oxidative stress and in preserving the fluidity of biological membranes: a review. J Pineal Res. 2014. 56(3): 225-237. doi: 10.1111/jpi.12128

68. Martins IJ. Increased risk for obesity and diabetes with neurodegeneration in developing countries. J Mol Genet Med. 2013; S1: 001. doi: 10.4172/1747-0862.S1-001

69. Scott EM, Carter AM, Grant PJ. Association between polymorphisms in the Clock gene, obesity and the metabolic syndrome in man. Int J Obes (Lond). 2008; 32(4): 658-662. doi: 10.1038/sj.ijo.0803778

70. Cordero MD, de Miguel M, Carmona-Lopez I, Bonal P, Campa F, Moreno-Fernandez AM. Oxidative stress and mitochondrial dysfunction in fibromyalgia. Neuro Endocrinol Lett. 2010; 31(2): 169-173.

71. Yilbrim T, Alp R. The role of oxidative stress in the relation between fibromyalgia and obstructive sleep apnea syndrome. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2017; 21(1): 20-29.

72. Tuzcu A, Baykara RA, Alışık M, Omma A, Acet GK, Dogan E, et al. Alteration of thiol-disulfide homeostasis in fibromyalgia syndrome. Acta Medica (Hradec Kralove). 2019; 62(1): 12-18. doi: 10.14712/18059694.2019.40

73. Akbas A, Inanir A, Benli I, Onder Y, Aydogan L. Evaluation of some antioxidant enzyme activities (SOD and GPX) and their polymorphisms (MnSOD2 Ala9Val, GPX1 Pro198Leu) in fibromyalgia. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2014; 18(8): 1199-1203.

74. Caruso D, Masci I, Cipollone G, Palagini L. Insomnia and depressive symptoms during the menopausal transition: theoretical and therapeutic implications of a self-reinforcing feedback loop. Maturitas. 2019; 123: 78-81. doi: 10.1016/j.maturitas.2019.02.007

75. Cai G-H, Theorell-Haglöw J, Janson C, Svartengren M, Elmståhl S, Lind L, et al. Insomnia symptoms and sleep duration and their combined effects in relation to associations with obesity and central obesity. Sleep Med. 2018; 46: 81-87. doi: 10.1016/j.sleep.2018.03.009

76. Литвин А.Ю., Михайлова О.О., Елфимова Е.М., Чазова И.Е. Синдром обструктивного апноэ сна и сердечно-сосудистые события. Consilium Medicum. 2016; 18(1): 83-87.

77. Rouleau CR, Toivonen K, Aggarwal S, Arena R, Campbell TS. The association between insomnia symptoms and cardiovascular risk factors in patients who complete outpatient cardiac rehabilitation. Sleep Med. 2017; 32: 201-207. doi: 10.1016/j.sleep.2017.01.005

78. Reutrakul S, Mokhlesi B. Obstructive sleep apnea and diabetes: a state of the art review. Chest. 2017; 152(5): 1070-1086 doi: 10.1016/j.chest.2017.05.009

79. Sen A, Opdahl S, Strand LB, Vatten LJ, Laugsand LE, Janszky I. Insomnia and the risk of breast cancer: The HUNT study. Psychosom Med. 2017; 79(4): 461-468. https://doi: 10.1097/PSY.0000000000000417

80. Andrade A, Bubu OM, Varga AW, Osorio RS. The relationship between obstructive sleep apnea and Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis. 2018; 64(Suppl 1): S255-S270. doi: 10.3233/JAD-179936


Для цитирования:


Семёнова Н.В., Мадаева И.М., Колесникова Л.И. Свободнорадикальное окисление при нарушениях сна в андро- и менопаузе (обзор литературы). Acta Biomedica Scientifica. 2020;5(1):31-41. https://doi.org/10.29413/ABS.2020-5.1.4

For citation:


Semenova N.V., Madaeva I.M., Kolesnikova L.I. Free Radical Oxidation and Sleep Disorders in Andro- and Menopause (Literature Review). Acta Biomedica Scientifica. 2020;5(1):31-41. (In Russ.) https://doi.org/10.29413/ABS.2020-5.1.4

Просмотров: 111


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2541-9420 (Print)
ISSN 2587-9596 (Online)