(Chromolab) Гуанозины: маркеры оксидативного повреждения нуклеиновых кислот в моче, ВЭЖХ-МС/МС (Guanosines: markers of oxidative damage to nucleic acids, urine, HPLC-MS/MS)

Синонимы: Маркер 8-oxo-dGsn; 8-OH-2'-дезоксигуанозин.

8-Hydroxydeoxyguanosine, 8-OHdG, 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine.

Краткое описание исследования «Гуанозины: маркеры оксидативного повреждения нуклеиновых кислот в моче, ВЭЖХ-МС/МС»

Исследование не включено в Клинические рекомендации и протоколы Министерства здравоохранения РФ. Рекомендуется применять в качестве вспомогательного/дополнительного метода диагностики.

Ядерная ДНК и другие молекулы в живых системах постоянно подвергаются воздействию образующихся внутри организма кислородных метаболитов (активных форм кислорода, АФК), таких как супероксиданион-радикал (O2–), перекись водорода (H2O2) и высокореактивный гидроксил-радикал (OH·). Химические и внешние физические агенты (ионизирующее излучение, ультрафиолетовый компонент солнечного света) также могут окислять как основания в ДНК, так и 2’-дезоксирибозу. На сегодняшний день выделены и охарактеризованы разнообразные окисленные производные всех четырех нуклеозидов, входящих в состав ДНК. Из природных азотистых оснований гуанин обладает самым низким потенциалом ионизации, поэтому наиболее подвержен окислительному повреждению. В результате реакции 2’-дезоксигуанозина (dG) с гидроксил-радикалами образуется 8-оксо-2’-дезоксигуанозин (8-OHdG).

Накопление активных форм кислорода повреждает молекулы ДНК и РНК, нарушая основы процессов воспроизводства клеток и синтеза белков в организме, что важно для развития плода в период беременности. Анализ на определение уровней 8-гидроксидезоксигуанозин (8-OHdG), 8-гидроксигуанозин (8-OHG) и 8-гидроксигуанин (8-OHGua) используется для диагностики нарушений, вызванных накоплением активных форм кислорода и разрешения ДНК клеток.

Оксидативный стресс возникает в результате дисбаланса между образованием активных форм кислорода (АФК), включая свободные радикалы, и способностью организма к их нейтрализации с помощью антиоксидантных систем. Свободные радикалы могут образовываться в результате различных процессов, включая нормальные метаболические процессы в организме, воздействие ультрафиолетового излучения, загрязнение окружающей среды, курение и употребление алкоголя. Они повреждают клетки и ткани организма, что может способствовать развитию различных заболеваний и патологических состояний.

8-гидроксидезоксигуанозин обладает канцерогенными и мутагенными свойствами. Его выделение в большом количестве характерно для:

• атеросклероза;
• болезни Альцгеймера;
• поражения костных сочленений;
• сахарного диабета;
• опухолевидных образований;
• сердечно-сосудистых патологий.

8-OH-дезоксигуанозин (8-OHdG) считается клинико-лабораторным маркером оксидативного стресса и канцерогенеза (развития опухоли). Используется для диагностики, прогноза и контроля лечения онкологических и инфекционно-воспалительных заболеваний.

8-гидроксигуанозин — основной продукт окисления РНК. Максимальное его возрастание отмечается при болезни Альцгеймера.

8-гидроксигуанин — продукт окисления ДНК, провоцирующий мутации ее состава, ускорение старения клеток и формирование злокачественных новообразований.

Гиперпродукция активных форм кислорода, их накопление и повреждающие клетку последствия отмечаются при вирусных инфекциях. Более того, уровень окислительного стресса коррелирует с тяжестью протекания инфекционного процесса. Содержание модифицированных нуклеозидов в моче отражает степень повреждения ДНК при вирусных инфекциях, хронизацию инфекции при инфекции вирусом гепатита С, повреждения ЦНС при клещевом энцефалите. Появление модифицированных нуклеозидов в моче наблюдается уже в течение первых суток после индуцированного оксидативного стресса, детекция экскретируемого в моче 8-OHdG возможна уже после 8 часов после воздействия и нарастает к 48 часам. При заражении респираторными вирусными инфекциями (респираторный синцитиальный вирус и т. п.) характерное воспаление в дыхательных путях и легких основано на гиперпродукции перекисных соединений, повреждающих эпителиальные клетки млекопитающих.

С какой целью выполняют исследование

Содержание модифицированных нуклеозидов в моче отражает степень повреждения ДНК при вирусных инфекциях, хронизацию инфекции при инфекции вирусом гепатита С, повреждения ЦНС при клещевом энцефалите. Применяют для оценки прогноза динамики развития системных заболеваний: метаболических расстройств, болезней органов дыхания и кровообращения.

Что может повлиять на результат исследования

Курение, избыточное солнечное облучение и высокое потребление животных жиров связаны с повышенным уровнем 8-OHdG.

Концентрация 8-OHdG зависит от уровня соединений, обладающих антиоксидантной активностью (глутатион, ретинол, альфа-токоферол, аскорбиновая кислота и некоторые другие микроэлементы).

Литература

1. Gohbara M. et al. Clinical impact of admission urinary 8-hydroxydeoxyguanosine level for predicting cardiovascular mortality in patients with acute coronary syndrome //Heart and Vessels. – 2021. – Т. 36. – С. 38-47.
2. Goriuc A. et al. Using 8-hydroxy-2′-Deoxiguanosine (8-OHdG) as a reliable biomarker for assessing periodontal disease associated with diabetes //International journal of molecular sciences. – 2024. – Т. 25. – №. 3. – С. 1425.
3. Graille M. et al. Urinary 8-OHdG as a biomarker for oxidative stress: a systematic literature review and meta-analysis //International journal of molecular sciences. – 2020. – Т. 21. – №. 11. – С. 3743.
4. Gunes A. E. et al. High serum 8-hydroxy-2′-deoxyguanosine levels predict DNA damage and aging in professional divers //Revista da Associação Médica Brasileira. – 2021. – Т. 67. – №. 11. – С. 1701-1705.
5. Guo C. et al. 8-Hydroxyguanosine as a possible RNA oxidative modification marker in urine from colorectal cancer patients: Evaluation by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry //Journal of Chromatography B. – 2020. – Т. 1136. – С. 121931.
6. Nanri H. et al. The Association between oxidative balance score and urinary levels of 8-Hydroxydeoxyguanosine among Japanese adults //Nutrients. – 2023. – Т. 15. – №. 21. – С. 4533.

Правила подготовки к исследованию

За 24 часа до сбора мочи исключить:

• физические и эмоциональные перегрузки, а также температурные воздействия (посещение бань, саун, либо переохлаждение);
• употребление алкоголя;
• инструментальные методы исследования (УЗИ, рентген и др.) и процедуры физиотерапии, включая массаж.

Женщинам не рекомендуется сдавать мочу на исследование во время менструации.

При подготовке к сбору мочи на фоне медикаментозной терапии прием или отмену лекарственных препаратов следует согласовывать с лечащим врачом.

Сбор биоматериала

Сбор мочи осуществляется после пробуждения и тщательной гигиенической обработки наружных половых органов и области заднего прохода.

В специальный контейнер собирается средняя порция утренней мочи: при первом мочеиспускании небольшое количество мочи (первые 1-2 секунды мочеиспускания) выпустить в унитаз, затем, не прерывая мочеиспускания, подставить контейнер для сбора мочи.

Собрать около 30-40 мл (1/2-2/3 от общего объема контейнера).

Хранение и транспортировка

При температуре –17˚…–23˚С – максимальное время хранения 7 суток. Мочу сразу заморозить, время замораживания не менее 4 часов. Рекомендуемое – 24 часа. Размораживание и повторное замораживание недопустимо. Для исследования необходима отдельная аликвота!

В каких случаях проводят анализ «Гуанозины: маркеры оксидативного повреждения нуклеиновых кислот в моче, ВЭЖХ-МС/МС»:

• оценка степени оксидативного повреждения нуклеиновых кислот: ДНК, РНК и ГТФ-мононуклеотидов;
• оценка прогноза динамики развития системных заболеваний: метаболических расстройств, болезней органов дыхания и кровообращения;
• оценка активности свободно-радикальных процессов;
• оценка тяжести эндогенной интоксикации;
• мониторинг за пациентами с онкологическими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, легких, молочных желез, раком простаты и мочевого пузыря, а также инфекционно-воспалительными болезнями.

Интерпретация результатов исследований содержит информацию для лечащего врача и не является диагнозом. Информацию из этого раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. Точный диагноз ставит врач, используя как результаты данного обследования, так и нужную информацию из других источников: анамнеза, результатов других обследований и т.д.

Единицы измерения: нмоль/ммоль креатинина.

Референсные значения:

8-гидроксидезоксигуанозин (8-OHdG): 0,85 - 3,60 нмоль/ммоль креатинина.

8-гидроксигуанозин (8-OHG): 0,23 - 9,80 нмоль/ммоль креатинина.

8-гидроксигуанин (8-OHGua): 0,34 - 63,60 нмоль/ммоль креатинина.

Трактовка результатов исследования «Гуанозины: маркеры оксидативного повреждения нуклеиновых кислот в моче, ВЭЖХ-МС/МС»

Гуанозины и их производные, такие как 8-гидроксидезоксигуанозин (8-OHdG), 8-гидроксигуанозин (8-OHG) и 8-гидроксигуанин (8-OHGua), являются маркерами оксидативного стресса и повреждения нуклеиновых кислот. Именно эти метаболиты выбраны как маркеры, так как из природных азотистых оснований гуанин обладает самым низким потенциалом ионизации, поэтому наиболее подвержен окислительному повреждению.

8-Гидроксидезоксигуанозин (8-OHdG) – это один из наиболее распространенных маркеров оксидативного повреждения ДНК.

8-Гидроксигуанозин (8-OHG) образуется в результате окислительного повреждения гуанозинового нуклеотида в РНК.

8-Гидроксигуанин (8-OHGua) образуется в результате дальнейшего окисления 8-OHdG или 8-OHG, может вызвать дополнительные повреждения ДНК, РНК.

Также содержание модифицированных нуклеозидов в моче отражает степень повреждения ДНК при вирусных инфекциях. Сами по себе гуанозины не вызывают симптомов; они являются маркерами, которые врачи используют для оценки состояния здоровья.

Повышение значений:

1. Патология нервной системы (например, болезнь Альцгеймера).
2. Сердечно-сосудистые заболевания (например, атеросклероз).
3. Сахарный диабет.
4. Злокачественные новообразования.
5. Заболевания дыхательной системы.
6. Инфекционно-воспалительные заболевания.
7. Поражение суставов.