Вестник Роcсийской академии медицинских наук, 2015, том 70, № 6

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ АКУШЕРСТВА И ГИНЕКОЛОГИИ

Обоснование

В процессе жизнедеятельности клеток в большом 
количестве могут накапливаться аминокислоты, не 
задействованные в синтезе белков и других производных, что нарушает метаболизм клеток и в результате 

избыточного накопления аминогруппы (NH2-группа) 
вызывает деструктивные процессы [1–3]. Это можно 
наблюдать в случае нарушения процесса трансаминирования — реакции переноса α-аминогруппы с аминокислоты на α-кетокислоту, в результате чего образуются новая кетокислота и новая аминокислота. Эти 

DOI: 10.15690/vramn561
М.Т. Луценко, И.А. Андриевская

Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания, Благовещенск, Российская Федерация
Трансаминирование в синцитиотрофобласте 
ворсинок плаценты рожениц, перенесших 
обострение цитомегаловирусной инфекции
в третьем триместре беременности

Цель исследования: установить закономерности нарушений трансаминирования в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты после 
перенесенного обострения цитомегаловирусной инфекции (ЦМВИ) в третьем триместре беременности. Методы: обследовано 30 
рожениц с обострением ЦМВИ на сроке 25–28 нед беременности. Гамма-глутамилтрансферазу в периферической крови определяли 
спектрофотометрическим методом, белок Hsp70 и каспаза-3 в гомогенате плаценты — серологическими методами, активность 
глутаматдегидрогеназы и пиридоксаль-5-фосфатдегидрогеназы на срезах плаценты — гистохимическим методом по З. Лойда, апоптотические изменения ядер синцитиотрофобласта — по ISEL-методу. Результаты: в периферической крови ЦМВ-серопозитивных 
рожениц выявлено снижение в 1,30 раза гамма-глутамилтрансферазы; гистохимически на срезах плаценты установлено снижение 
содержания продуктов реакции на пиридоксаль-5-фосфатдегидрогеназу в 2,14 раза, на глутаматдегидрогеназу — в 1,57; в гомогенате плаценты отмечалось увеличение содержания каспазы-3 в 2,8 и снижение белка Hsp70 в 2,6 раза; количество апоптотически 
измененных ядер в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты увеличилось в 4 раза. Заключение: обострение ЦМВИ на сроке 25–28 нед 
беременности приводит к нарушению обмена аминокислот в плаценте, что вызывает структурно-функциональные и метаболические 
перестройки и является одной из причин замедления роста и недостаточности развития плода.
Ключевые слова: цитомегаловирусная инфекция, трансаминирование, синцитиотрофобласт.
(Для цитирования: Луценко М.Т., Андриевская И.А. Трансаминирование в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты рожениц, 
перенесших обострение цитомегаловирусной инфекции в третьем триместре беременности. Вестник РАМН. 2015; 70 (6): 621–626. 
Doi: 10.15690/vramn561)

M.T. Lutsenko, I.A. Andriyevskaya

Far-Eastern Scientifi c Center of Physiology and Pathology of Respiration, Blagoveshchensk, Russian Federation
Transamination In Syncytiotrophoblast of Placenta Villi
in Parturient Women Suffered the Acute Form of CMV Infection
at the Third Trimester of Gestation

Aim: to study the process of proteins transamination in syncytiotrophoblast of placenta villi of women who suffered the acute form of cytomegalovirus (CMV) infection during pregnancy. Methods: 30 pregnant women with CMV infection recurrence at the 25–28th week of pregnancy 
were examined. The activity of γ-glutamyltransferase in the peripheral blood of pregnant women was determined by spectrophotometry at the 
device «Stat-Fax-2100» (The USA). Hsp-70 and caspase-3 in placenta homogenate were found out with serological methods. The activity of 
glutamatdehydrogenase and pyridoxal-5-phosphatase was studied with histochemical method of Z. Loyd at the placenta slice of parturient 
women. The apoptotic changes in syncytiotrophoblast nuclei were defined by ISEL-method. Results. The peripheral blood of CMV-seropositive 
parturient women showed a reduction of γ-glutamyltransferase in 1.30 times. Histochemically we identified the reduction of reaction products' 
concentration in response to pyridoxal-5-phosphate by 2.14 times, to glutamatdehydrogenase by 1,57 times. At the same time there was an 
increase of caspase-3 in 2,8 times and reduction of Hsp70 in 2.6 times in placenta homogenate. The number of apoptotic changes in syncytiotrophoblast nuclei increased by 4 times. Conclusion. Worsening of CMV infection in the period 25–28 weeks of pregnancy leads to disruption of 
amino acid metabolism in the placenta, causing structural and functional and metabolic adjustment, and is one of the reasons for slow growth 
and lack of development of the fetus.  

Key words: cytomegalovirus infection, transamination, syncytiotrophoblast.
(For citation: Lutsenko M.T., Andriyevskaya I.A. Transamination In Syncytiotrophoblast of Placenta Villi in Parturient Women Suffered 
the Acute Form of CMV Infection at the Third Trimester of Gestation. Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh Nauk = Annals of the 
Russian Academy of Medical Sciences. 2015; 70 (6): 621–626. Doi: 10.15690/vramn561)

ВЕСТНИК РАМН /2015/ 70 (6)

реакции катализируются трансаминазами. Коферментом трансаминаз является пиридоксаль-5-фосфат — 
промежуточный переносчик аминогрупп от аминокислоты на кетокислоту [4–6]. Аминокислота с помощью 
трансаминазы присоединяется к пиридоксальфосфату 
аминной группой с тем, чтобы на втором этапе этого 
процесса передать ее на α-кетокислоту, в результате 
чего будет сформирована новая аминокислота. Наиболее часто в большом количестве находят глутаминовую 
α-аминокислоту [7].
В результате работы аминотрансфераз аминный азот 
аминокислот переходит в состав глутамата, поэтому в 
цитоплазме может накапливаться большое количество 
глутаминовой кислоты, что приводит к дестабилизации 
многих метаболических процессов в клетках. Однако 
значительная часть глутамата с помощью транслоказ 
попадает в митохондрии, где подвергается дезаминированию с помощью глутаматдегидрогеназы [8–10]. Вся эта 
цепь может нарушиться, если токсически действующие 
факторы будут подавлять активность трансаминаз и таких 
ферментов, как глутаматдегидрогеназа. 
Цель исследования: установить закономерности нарушений трансаминирования в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты после перенесенного обострения итомегаловирусной инфекции в третьем триместре беременности. 

Методы

Дизайн исследования
В ретроспективное исследование были включены 55 
рожениц на сроке беременности 37–38 нед и их новорожденные.

Критерии соответствия
Критерии включения в основную группу рожениц: 
лабораторно подтвержденное молекулярно-биологическими и серологическими методами исследования обострение цитомегаловирусной инфекции (ЦМВИ) на сроке 25–28 нед беременности, наличие в периферической 
крови рожениц на момент исследования титра антител 
IgG к ЦМВ 1:1600, стойкая клиническая ремиссия герпесвирусной инфекции.
К критериям исключения относили первичную 
ЦМВИ, обострение других воспалительных заболеваний 
экстрагенитальной патологии и инфекций, передающихся половым путем.

Условия проведения
Исследование выполнено в лаборатории механизмов 
этиопатогенеза и восстановительных процессов дыхательной системы при неспецифических заболеваниях 
легких и акушерском отделении патологии беременности 
при ДНЦ ФПД, а также в гинекологическом отделении 
ГАУЗ АО «Благовещенская городская клиническая больница» (г. Благовещенск). Обследованы 55 рожениц и 
их 55 новорожденных, из них 30 ЦМВ-серопозитивных 
рожениц на сроке 37–38 нед беременности с обострением 
ЦМВИ на сроке 25–28 нед и титром иммуноглобулинов 
(Ig) класса G к ЦМВ на момент исследования 1:1600 (основная группа) и 25 ЦМВ-серонегативных рожениц на 
тех же сроках беременности (контрольная группа). Новорожденные от матерей основной и контрольной групп 
прошли соответствующую рандомизацию. 

Продолжительность исследования
Работу проводили в период 2012–2014 гг.

Исходы исследования
Основной исход исследования: в качестве основного 
оцениваемого результата рассматривали процесс трансаминирования в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты от женщин с обострением ЦМВИ на сроке 25–28 нед 
беременности и титром антител IgG к ЦМВ на момент 
исследования 1:1600. 
Дополнительный исход исследования: дана клиническая 
характеристика новорожденных от матерей с обострением ЦМВИ на сроке 25–28 нед беременности. 

Методы регистрации исходов
У обследованных рожениц взятие крови проводили 
из локтевой вены в стандартные вакуумные пробирки с коагулянтом в количестве 5 мл для выполнения 
реакции с целью получения мононуклеарных клеток. 
Для серологических и спектрофотометрических методов исследования использовали кровь, не содержащую 
антикоагулянтов. Выделение мононуклеарных клеток 
крови для полимеразной цепной реакции (ПЦР) проводилось с использованием раствора фиколл-урографина 
плотностью 1,077 г/мл (коммерческие наборы НПО 
«ДНК-технология», Россия). Серологические исследования проводили в парных сыворотках с интервалом 
10–14 сут.
Активность гамма-глутамилтрансферазы в сыворотке крови определяли спектрофотометрическим методом 
(коммерческие наборы «Диакон-ДС», Россия). 
Определение типоспецифических антител классов 
IgG и IgM к ЦМВ, титра антител IgG к ЦМВ и индекса 
авидности антител IgG к ЦМВ проводили иммуноферментным методом (коммерческие наборы «Вектор-Бест», 
Россия); ДНК ЦМВ — методом ПЦР в режиме реального 
времени на амплификаторе ДТ-96 (коммерческие наборы 
НПО «ДНК-технология», Россия).
Гомогенат плаценты для серологических исследований готовили по общепринятой методике [11].
Активность каспазы-3 и белок Hsp70 в гомогенате плаценты определяли иммуноферментным методом 
(коммерческие наборы Bender Med System, Австрия). 
Гистохимические исследования в плаценте выполняли на срезах плаценты, приготовленных на замораживающем микротоме. Активность пиридоксаль5-фосфатдегидрогеназы 
и 
глутаматдегидрогеназы 
определяли по методу З. Лойда [12]. Содержание NH2групп в синцитиотрофобласте выявляли на парафиновых срезах плаценты гистохимически по методу Ясума 
и Итчикава [13]. Препараты исследовали с помощью 
цифрового микроскопа MEIJI (Япония), связанного с 
компьютером по программе Scion (США). При определении плотности продуктов реакции постоянно сохранялся 
одинаковой величины зонд (0,1×0,1). Единица измерения — условная единица. 
Морфологическую детекцию апоптоза проводили на 
парафиновых срезах плаценты по метке концевых фрагментов ДНК при помощи ISEL-метода. 

Этическая экспертиза
Обследование проводили с учетом требований Хельсинской декларации Всемирной медицинской ассоциации (World Medical Association Declaration of Helsinki, 
2008) и Правил клинической практики в Российской 
Федерации, утвержденных приказом Минздрава РФ от 
19.06.2003 № 266. Работа одобрена комитетом по биомедицинской этике при ДНЦ ФПД (решение № 103 от 
03.06.2015) в соответствии с принципами конвенции о 
биомедицине и правах человека, а также общепризнан

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ АКУШЕРСТВА И ГИНЕКОЛОГИИ

ными нормами международного права. Все женщины 
подписали письменное информированное согласие.

Статистический анализ
Статистический анализ и обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ 
Statistica v.6.0 (StatSoft Inc., США). Для определения 
достоверности различий использовали непарный параметрический критерий Стьюдента. Для определения 
достоверности различий в случае негауссовых распределений — непараметрические критерии Колмогорова–
Смирнова и Манна–Уитни. Критический уровень значимости был принят за 5% (р =0,05). Данные представлены 
как среднее арифметическое (М) ± стандартная ошибка 
среднего арифметического (m).

Результаты

Участники исследования
В основную группу вошли 30 ЦМВ-серопозитивных 
рожениц на сроке 37–38 нед беременности с обострением 
ЦМВИ на сроке 25–28 нед и титром антител IgG к ЦМВ 
на момент исследования 1:1600. Контрольную группу 
составили 25 ЦМВ-серонегативных рожениц. Новорожденные от матерей-участниц исследования отнесены к 
соответствующим группам.
Средний возраст рожениц основной группы составил 
24,6 ± 0,4 года и значимо не отличался от контрольной 
группы — 23,7 ± 0,3 года (р >0,05).

Основные результаты исследования
В ходе исследования установлено, что в группе серопозитивных рожениц с обострением ЦМВИ на сроке 
25–28 нед беременности и титром антител IgG на момент 
исследования 1:1600 активность гамма-глутамилтрансферазы в сыворотке крови достоверно снижалась до 
23,2 ± 0,38 Е/л (р <0,01) по сравнению с контрольной 
группой (30,0 ± 0,25 Е/л). 
При морфологическом исследовании плаценты от 
женщин основной группы выявлено нарушение состояния процессов трансаминирования и окислительного дезаминирования L-глутаминовой кислоты, 
выраженное подавлением активности пиридоксаль-5фосфатдегидрогеназы до 32,4 ± 2,1 усл. ед. (контрольная 
группа — 55,35 ± 3,00 усл. ед., р <0,001; рис. 1 а, б) и глутаматдегидрогеназы до 39,70 ± 1,90 усл. ед. (контрольная 
группа — 62,5 ± 2,3 усл. ед., р <0,001; рис. 1 в, г). Параллельно на тех же срезах плаценты в цитоплазме синцитиотрофобласта ворсинок определялась высокоактивная 

реакция на NH2-группы по сравнению с контрольной 
группой (рис. 2 а, б).
При анализе содержания каспазы-3 и белка Hps70 в 
гомогенате плаценты от женщин основной группы выявлено изменение их показателей до 103,7 ± 3,9 (контрольная группа — 26,7 ± 1,5 нг/мл; p <0,01) и 22,30 ± 0,90 нг/
мл (контрольная группа — 56,10 ± 0,60 нг/мл; p <0,01), 
соответственно. 
При исследовании морфофункционального состояния плаценты в основной группе в большинстве ворсинок 
выявлялись признаки деструкции синцитиотрофобласта, 
которые выражались повышением количества апоптотически измененных ядер до 5,0 ± 0,03% (контрольная 
группа — 1,5 ± 0,06%, p <0,01; рис. 3) и появлением 
многочисленных крупных вакуолей в цитоплазме (рис. 4).
Следовательно, 
нарушение 
процессов 
трансаминирования и окислительного дезаминирования 
L-глутаминовой кислоты при обострении ЦМВИ на сроке 25–28 нед беременности приводит к изменению обмена аминокислот как в организме матери, так и в тканях 
плаценты. Вследствие этого нарушаются морфоструктура 
и функциональное состояние фетоплацентарного барьера, тормозятся рост и развитие плода.

Дополнительные результаты исследования
В основной группе 25 (82,9%) детей родились в удовлетворительном состоянии с оценкой по шкале Apgar 
7–10 баллов, в состоянии асфиксии средней степени 

А
Б
В
Г

Рис. 1. Зрелая плацента, беременность 37 нед. Гистохимическая реакция по Лойда. ×400

Примечание. А — высокая активность пиридоксаль-5-фосфатдегидрогеназы в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты (контрольная 
группа); Б — активность пиридоксаль-5-фосфатдегидрогеназы в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты снижена (ЦМВИ, обострение на сроке 26–27 нед беременности); В — высокая активность глутаматдегидрогеназы в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты 
(контрольная группа); Г — активность глутаматдегидрогеназы в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты снижена (ЦМВИ, обострение на сроке 26 нед беременности). 

А
Б

Рис. 2. Зрелая плацента, беременность 37 нед. Гистохимическая 
реакция по Ясума и Итчикава. ×1000
Примечание. А — в синцитиотрофобласте ворсинок слабая реакция на NH2-группы (контрольная группа); Б — в синцитиотрофобласте ворсинок содержится большое количество NH2-групп 
(ЦМВИ, обострение на сроке 26–27 нед беременности).

ВЕСТНИК РАМН /2015/ 70 (6)

родилось 5 (17,1%). У всех детей, родившихся в асфиксии средней степени, на 5-й мин оценка по шкале Apgar 
была выше по сравнению с оценкой на 1-й мин. Средняя 
оценка новорожденных основной группы по шкале Apgar 
на 1-й мин составила 7,29 ± 0,11 баллов, в контрольной — 
7,52 ± 0,10 (р <0,05). Через 5 мин оценка новорожденных 
по шкале Apgar составила 8,05 ± 0,15 и 8,41 ± 0,14 баллов 
в группах, соответственно (р <0,05).
Средний показатель массы тела новорожденных основной группы составил 3233,0 ± 17,8 г, что достоверно 
не отличалось от контрольной группы — 3355,0 ± 18,2 г 
(р >0,05). В основной группе родились двое недоношенных детей с массой тела до 2000 г и 3 недоношенных весом 2000–2499 г. Пятеро (16,4%) детей основной группы 
имели массу тела 2500–2999 г, низкую массу тела при 
рождении — 3 (8,6%); гипотрофия новорожденного I сте
пени диагностирована у 3 (9,2%) (p <0,01). В контрольной 
группе только 1 (3,0%) ребенок имел низкую массу тела 
(р <0,01).
В раннем неонатальном периоде частота заболеваний 
новорожденных в основной группе составила 90,1%. В 
структуре преобладали инфекционные болезни, специфичные для перинатального периода, в том числе везикулез (у 4), конъюнктивит (у 3), пиодермия новорожденного 
(у 2). Не выявлено ни одного случая врожденной ЦМВИ у 
детей. Нарушения церебрального статуса новорожденного в основной группе проявились перивентрикулярными 
кистами (у 10), ишемией мозга (у 8), расширением боковых желудочков (у 7). Дыхательные расстройства новорожденного диагностированы у 5 недоношенных детей, 
а также у 4, родившихся в умеренной асфиксии, и у 2 с 
аспирационным синдромом при многоводии у матери. 
Замедленный рост и недостаточность питания плода отмечались только у новорожденных основной группы.

Обсуждение

Реакция трансаминирования играет большую роль 
в обмене аминокислот. Ферменты аминотрансферазы 
функционируют как в процессах катаболизма, так и 
биосинтеза аминокислот. Трансаминирование — заключительный этап синтеза заменимых аминокислот из соответствующих α-кетокислот, если они в данный момент 
необходимы клеткам.
Первая стадия этого процесса завершается присоединением аминогруппы от первого субстрата аминокислоты. На второй стадии пиридоксаминофосфат соединяется 
с кетокислотой и передает аминогруппу на кетокислоту, 
образуя новую аминокислоту, если она необходима клетке в данный момент. В реакции трансаминирования образуется глутаминовая кислота, которая затем подвергается 
непосредственному окислительному дезаминированию 
под действием глутаматдегидрогеназы [14].
В случае снижения активности глутаматдегидрогеназы в тканях накапливается значительное количество 
L-глутаминовых аминокислот, в том числе глутамата, 
которые токсически действуют на метаболизм органа. В 
настоящее время в зарубежной литературе накопилось 
достаточно убедительных сведений, что при нарушении 
активности гамма-глутамилтрансферазы и глутаматдегидрогеназы развиваются кардиоваскулярные [15–17] и печеночные расстройства [18–20]. Большой интерес вызывает характер процессов трансаминирования в плаценте в 
период гестации, поскольку нарушение дезаминирования 
будет затрагивать не только метаболические процессы в 
синцитиотрофобласте, но и оказывать влияние на развитие плода. Работ, освещающих данные вопросы, в настоящее время в литературе не найдено. Наше внимание 
привлекли случаи обострения ЦМВИ в период гестации, 
поскольку цитомегаловирус, проникая через фетоплацентарный барьер, подавляя процессы трансаминирования, 
может обусловливать серьезные нарушения в метаболизме тканей развивающегося плода.
Наши исследования показали, что обострение 
ЦМВИ на сроке гестации 25–28 нед приводит к нарушению трансаминирования и окислительного дезаминирования L-глутаминовой кислоты в плаценте беременной 
женщины. Это может быть связано с цитотоксическим 
действием белков тегумента ЦМВ на белоксинтетическую функцию плаценты, в том числе и на активность 
пиридоксаль-5-фосфатдегидрогеназы и глутаматдегидрогеназы. 

Рис. 3. Зрелая плацента, беременность 37 нед (ЦМВИ, обострение на сроке 26–27 нед беременности)
Примечание. В синцитиотрофобласте ворсинок большое количество апоптотически измененных ядер. Иммуногистохимическая 
реакция по ISEL-методу. ×1000.

Рис. 4. Зрелая плацента, беременность 37 нед (ЦМВИ, обострение на сроке 26–27 нед беременности)
Примечание. В цитоплазме синцитиотрофобласта ворсинок 
большое количество крупных вакуолей, формируемых на фоне 
низкого содержания белка Hps70. Электронная микроскопия. 
×12 000.

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ АКУШЕРСТВА И ГИНЕКОЛОГИИ

Формируемое при обострении ЦМВИ снижение активности пиридоксаль-5-фосфатдегидрогеназы в цитоплазме синцитиотрофобласта нарушает процесс переноса 
NH2-групп на α-кетокислоты, что изменяет образование 
новых L-аминокислот. Кроме того, на нарушение метаболизма аминокислот в плаценте указывает уменьшение 
активности глутаматдегидрогеназы, обеспечивающей дезаминирование глутамата как в цитоплазме, так и в митохондриях синцитиотрофобласта. 
Следовательно, обострение ЦМВИ на сроке 25–28 
нед беременности является фактором, провоцирующим 
накопление в цитоплазме синцитиотрофобласта большого количества L-глутаминовых аминокислот, в том числе 
глутамата, что нарушает метаболизм и вызывает дезорганизацию структур фетоплацентарного барьера.
Дополнительным маркером дезорганизации цитоплазмы синцитиотрофобласта при обострении ЦМВИ 
может стать белок Hsp70. Снижение его содержания в 
плаценте вызывает нарушение конформации и нативных свойств белков цитоплазмы синцитиотрофобласта, 
что проявляется усилением его вакуолизации. Следует 
указать и на то, что при обострении ЦМВИ в плаценте 
повышается проапоптическая активность каспазы-3, индуцирующая апоптотические изменения ядер.
Таким образом, в результате исследования установлена роль ЦМВИ в нарушении обмена аминокислот, что 
вызывает структурно-функциональные и метаболические 
изменения в плаценте. Следствием этого является замедление роста и недостаточности развития плода, отмечаемые у новорожденных от матерей с обострением ЦМВИ. 

Заключение

Обострение ЦМВИ на сроке 25–28 нед гестации 
оказывает повреждающее действие на структуру и ферментативные свойства синцитиотрофобласта ворсинок плаценты. Снижение активности пиридоксаль-5
фосфатдегидрогеназы и глутаматдегидрогеназы вызывает 
нарушение формирования новых аминокислот и накопление в цитоплазме и митохондриях глутамата, что усиливает токсическое действие антигенов ЦМВ на ферментативные системы синцитиотрофобласта. Наблюдаемое 
при этом уменьшение содержания белка Hsp70 в плаценте 
вызывает изменение конформационных процессов при 
формировании белков цитоплазмы, способствуя ее деструкции. При этом инициация каспазы-3 приводит к изменению структуры ДНК ядер синцитиотрофобласта, что 
в свою очередь нарушает белоксинтетическую функцию 
плаценты. 
Таким образом, структурно-функциональные и ферментативные нарушения процессов трансаминирования 
и окислительного дезаминирования в синцитиотрофобласте ворсинок плаценты, формируемые под влиянием 
ЦМВИ, вызывают замедление роста и недостаточность 
развития плода, что в антенатальном периоде проявляется снижением адаптивных возможностей у новорожденного.

Источник финансирования

Исследование выполнено в рамках НИР 059: «Механизмы повреждающего действия цитомегаловирусной 
инфекции на ключевые этапы органогенеза плода и морфофункциональное состояние фетоплацентарного комплекса на различных этапах гестации», финансирование 
за счет средств Федерального агентства научных организаций.

Конфликт интересов

Авторы рукописи декларируют отсутствие явных и 
потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

ЛИТЕРАТУРА

1. Kelly A, Stanley C. Disordes of glutamate metabolism. Men 
Retard Dev Disabl Res Rev. 2011;7:287–295. doi: 10.1002/
mrdd.1040
2. Комов ВП, Шведова ВН. Биохимия. М.: Дрофа. 2004. 640 с.
3. Whitfield J. Gamma glutamyltransferase. Crit Rev Clin Lab Sci. 
2001;38:263–355. doi: 10.1080/20014091084227
4. Браунштейн АЕ, Шемякин ММ. Теория процессов аминокислотного обмена, катализируемых пиридоксалевыми 
энзимами. М., 1953. 393 с.
5. Filipowicz A, Wolowiec S. Bioconjugates of PAMAM dendrimers with trans retinal pyridoxal and pyridoxal phosphate. Int 
J Nanomedicine. 2012;7:4819–4828. doi:  10.2147/IJN.S34175
6. Nichols TW, Gaiteri C. Mortons foot and pyridoxal–5 phosphate deficiency: denetically linked traits. Med Hypotheses. 
2014;83(6):644–648. doi: 10.1016/j.mehy.2014.09.003
7. 
Stumvoll M, Perriell G, Meyer C. Role of glutamine in human 
carbohydrate metabolism in kidney and other tissue. Kidney Int. 
1999;55:778–792. doi: 10.1046/j.1523-1755.1999.055003778.x
8. Sookolan S, Pirola C. Alanine and aspartate aminotransferase 
and glutamine cycling pathway: Their roles in pathogenesis of 
metabolic syndrome. World J Gastroenterol. 2012;78(29):3779–
3781. doi: 1 0.3748/wjg.v18.i29.3775
9. Strasak A, Kelleher C, Klenk J. Longitudinalchange in serum 
gamma glutamyltransferase and cardiovascular disease mortality: 
a prospective population based study in 76,113 Austrian adults. 

Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2008;28:1857–1865. doi: 10.1161/
ATVBAHA.108.170597
10. Trebery J, Banh S, Weihrach D. Intertissue differences for the 
role the of glutamate-gehydrogenas in metabolism. Neurochem 
Res. 2014;3(3):516–526. doi: 10.1007/s11064-013-0998-z
11. Луценко МТ, Андриевская ИА, Дорофиенко НН. Оценка 
роли белка Hps70 в синцитиотрофобласте плаценты при 
обострении герпес-вирусной инфекции в период гестации. 
Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2011;39:13–16.
12. Лойда З, Гроссрау Р, Шиблер Т. Гистохимия ферментов. 
Лабораторные методы. М. 1962. 270 с.
13. Пирс Э. Гистохимия. М.: Изд-во иностранной литературы. 
1962. 944 с.
14. Ananieva EA, Patel C, Drake C, Powell JD. Cytosolic branched 
chain aminotransferase regulates mTorc1 signaling and glycolytic 
metabolism in CD4+T-cell. J Biol Chem. 2014;289(27):18793–
18804. doi: 10.1074/jbc.M114.554113
15. Emdin M, Passoino C, Michelassi C, Donato L. Association between gamma-glutamyltransferase in coronary 
artery disease. Int J Cardiol. 2009;136:80–85. doi: 10.1016/j.
ijcard.2008.04.030
16. Lee DH, Silventoinen K, Hu G. Serum gamma glutamyltransferase predicts non-fatal myocardial infarction and fatal coronary 
heart disease among 28,838 middle aged men and women. Eur 
Heart J. 2006;27:2170–2176. doi: 10.1093/eurheartj/ehl086

ВЕСТНИК РАМН /2015/ 70 (6)

17. Ruttman E, Brant LJ, Concin H, Diem G, Rapp K, Ulmer H. 
Gamma glutamyltransferase as a risk factor for cardiovascular 
disease mortality: an epidemiological investigation in a cohort 
of 163,944 Austrian adults. Circulation. 2005;112:2130–2137. doi: 
10.1161/CIRCULATIONAHA.105.552547
18. Fraser A, Harris R, Sattar N, Ebrahim S, Smith G. Gamma glutamyltransferase is associated with incident vascular events independently of alcohol intake: analysis of the British women’s Heart 

and Health Stady and Meta-Analysis. Arterioscler Thromb Vasc 
Biol. 2007;27:2729–2735. doi: 10.1161/ATVBAHA.107.152298
19. Brosnan M, Brosnan J. Hepatic glutamate metabolism: a tale 
2 hepatocytes. Amer Clin Nutr. 2009;90:857–861. doi: 10.3945/
ajcn.2009.27462Z
20. Hermanussen M, Tresguerres J. Does the thrifty phenotype 
result from chronic glutamate intoxication. J Perinal Med. 
2003;31:311–326.

КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Луценко Михаил Тимофеевич, доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории 
механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов при неспецифических заболеваниях легких 
ДНЦ ФПД
Адрес: 675000, Благовещенск, ул. Калинина, д. 22, тел.: +7 (4162) 77-28-15, e-mail: lucenkomt@mail.ru

Андриевская Ирина Анатольевна, доктор биологических наук, главный научный сотрудник 
лаборатории механизмов этиопатогенеза и восстановительных процессов при неспецифических 
заболеваниях легких ДНЦ ФПД
Адрес: 675000, Благовещенск, ул. Калинина, д. 22, тел.: +7 (4162) 77-28-16,
e-mail: irina-andrievskaja@rambler.ru 

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОХИМИИ

DOI: 10.15690/vramn572
В.И. Сергиенко1, М.Ш. Хубутия2, А.К. Евсеев3, А.В. Пинчук2, 
М.С. Новрузбеков2, К.Н. Луцык2, М.М. Гольдин2

1 Научно-исследовательский институт физико-химической медицины ФМБА, Москва, Российская Федерация
2 Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского
Департамента здравоохранения города Москвы, Москва, Российская Федерация
3 Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Российская Федерация
Диагностические и прогностические 
возможности электрохимических измерений 
редокс-потенциала плазмы крови

Цель исследования: определение операционных характеристик теста на основе мониторинга величин редокс-потенциала плазмы крови 
пациентов с различными патологическими состояниями, сопровождающимися нарушениями кислородного обмена в процессе лечения; 
расширение спектра параметров разработанного нами метода исследования редокс-потенциала плазмы крови. Методы: обследованы 
группы практически здоровых добровольцев (n =63) и пациентов со следующими патологиями: с трансплантацией почки (n =59), печени 
(n =64) и легкого (n =7). Измерения редокс-потенциала проводили на платиновом микроэлектроде относительно насыщенного хлорсеребряного электрода сравнения. Потенциостат IPC-Pro L (НПФ «Вольта») был использован для записи зависимостей потенциала от 
времени. Время регистрации составляло 15 мин. Результаты: обнаружены статистически достоверные различия в диапазонах величин 
редокс-потенциала для практически здоровых людей и пациентов с трансплантированными почкой и печенью. Доля измеренных величин 
редокс-потенциалов, совпадающих с величинами, находящимися в пределах доверительного интервала редокс-потенциалов практически здоровых людей, составила 12% для пациентов с трансплантированной почкой и 10% для пациентов с трансплантированной 
печенью. Обнаружено существенное различие в характере изменений величин редокс-потенциала плазмы крови при мониторинге подгрупп пациентов с наличием и отсутствием осложнений после трансплантации печени. Найдено, что чувствительность электрохимического метода определения величин редокс-потенциала плазмы крови составила 85,7%, специфичность — 69,8%, точность — 85,2%. 
Заключение: обнаружены диапазоны величин редокс-потенциала плазмы крови, характерные для различных патологических состояний; 
установлена связь эффекта проводимого лечения с количественными изменениями величин редокс-потенциала плазмы крови пациента; 
предложен критерий для раннего прогнозирования осложнений у пациентов с трансплантированной печенью на основе мониторинга 
редокс-потенциала в послеоперационном периоде.
Ключевые слова: редокс-потенциал, плазма крови, диагностика, трансплантация, орган.
(Для цитирования: Сергиенко В.И., Хубутия М.Ш., Евсеев А.К., Пинчук А.В., Новрузбеков М.С., Луцык К.Н., Гольдин М.М. 
Диагностические и прогностические возможности электрохимических измерений редокс-потенциала плазмы крови. Вестник 
РАМН. 2015; 70 (6): 627–632. Doi: 10.15690/vramn572)

V.I. Sergienko1, M.Sh. Khubutiya2, A.K. Evseev3, A.V. Pinchuk2,
M.S. Novruzbekov2, K.N. Lutsyk2, M.M. Goldin2

1 Scientifi c Research Institute of Physical-Chemical Medicine, Moscow, Russian Federation
2 N.V. Sklifosovsky Research Institute for Emergency Medicine, Moscow, Russian Federation
3 D. Mendeleyev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russian Federation
Diagnostic and Prognostic Possibilities of the Redox-Potential 
Electrochemical Measurements in Blood Plasma

Aims: Determination of operating characteristics of the test based on blood plasma redox potential monitoring in patients with different pathological conditions associated with impaired oxygen metabolism during treatment in postoperative period and expanding the range of parameters 
of the developed method of investigation of blood plasma redox potential. Methods: It were examined healthy volunteers group as following 
group (n =63), groups of patients with transplanted liver (n =64), kidney (n =59), and lungs (n =7). Redox potential measurements were done 
by platinum electrode, reference electrode was silver-chlorine one. Potentiostate IPC-ProL was used to registrate and record a dependence 
redox potential via time. Time of measurement was 15 min. Results: statistically significant differencees of redox potentials ranges was found 
in healthy volunteers and patients with transplanted kidney and liver. Ratio of measured redox potentials coincident with the values  within the 
confidence interval in healthy volunteers was 12% in patients with transplanted kidney and 10% in patients with transplanted liver. We observed 
significant differences in the nature of changes of blood plasma's redox potential values in course of monitoring of subgroups of patients with 
and without complications after liver transplantation. It was found that sensitivity of electrochemical method was 85%, selectivity — 69,8%, 
precision — 85,2%. Conclusion: we discovered value ranges of blood plasma redox potential typical for different pathological states; we detected 
an interaction between the effect of treatment and quantitative changes in the values of the blood plasma redox potentials; criterion for early 
predicition of complications in patients with transplanted liver was proposed basing on redox potential monitoring during postoperative period.

Key words: redox-potential, blood plasma, diagnosis, transplantation, organ.
(For citation: Sergienko V.I., Khubutiya M.Sh., Evseev A.K., Pinchuk A.V., Novruzbekov M.S., Lutsyk K.N., Goldin M.M. Diagnostic and 
Prognostic Possibilities of the Redox-Potential Electrochemical Measurements in Blood Plasma. Vestnik Rossiiskoi Akademii Meditsinskikh 
Nauk = Annals of the Russian Academy of Medical Sciences. 2015; 70 (6): 627–632. Doi: 10.15690/vramn572)

ВЕСТНИК РАМН /2015/ 70 (6)

Обоснование

Причиной нарастающего интереса к измерениям 
редокс-потенциалов (РП) биологических сред является 
стремление получить количественную информацию об 
окислительно-восстановительных процессах, протекающих в организме. В настоящее время величины РП в 
биологических средах, как правило, измеряют электрохимическими методами [1–3], в качестве электродных 
материалов используют платину [1, 2] и золото [3].
С электрохимических позиций корректнее называть 
РП биологической среды потенциалом при разомкнутой цепи индифферентного электрода (платинового или 
золотого), погруженного в исследуемую среду. Термин 
«редокс-потенциал» использован в настоящей работе, 
поскольку он прочно укоренился в медицинской и биологической литературе. Однако следует иметь в виду, 
что определение «редокс-потенциал» применимо лишь к 
обратимым окислительно-восстановительным системам. 
Согласно уравнению Нернста (1), величина РП в растворах электролитов отражает соотношение концентраций 
окисленной и восстановленной формы вещества в растворе и не зависит от природы материала электрода:

 
 
(1).

Биологические среды нельзя отнести к окислительно-восстановительным системам. Они, согласно терминологии Michaelis [4], являются «слабыми» окислительно-восстановительными системами, потенциал 
при разомкнутой цепи в них зависит от природы измеряющего электрода. Необходимо подчеркнуть, что 
из-за сложности состава биологических систем период 
установления практически постоянного значения потенциала может быть довольно длительным, что, как 
показано в работе L.T. Rael и соавт. [5], сказывается на 
времени измерений потенциала.
Важно также учитывать взаимодействие платины с 
растворенным в биологических средах кислородом, поскольку давно известно, что на платине в результате ее 
контакта с кислородом образуются оксидные слои и 
пленки [6], что служит причиной смещения потенциала 
платинового электрода. Однако проведение измерений 
РП в деоксигенированных растворах является принципиально непригодным для измерений в биологических 
средах [4], поскольку именно кислород обусловливает 
протекание окислительных процессов в организме. Таким образом, удаление кислорода из тестируемой биологической системы должно приводить к искажению измеряемых величин, соответствующих физиологическому 
статусу биологического объекта.
Несмотря на ряд трудностей в реализации надежных 
измерений РП, использование этой величины в качестве 
маркера патологических состояний организма представляется весьма перспективным, особенно учитывая, что 
многие процессы гомеостаза являются электрохимическими [7], а также если иметь в виду окислительно-восстановительную гомеостатическую систему. 
Важным этапом в развитии измерений РП в плазме 
или сыворотке крови стало создание унифицированного 
электрохимического метода предварительной обработки 
поверхности платинового электрода, способного стандартизовать состояние поверхности электрода, и таким образом получать воспроизводимые результаты измерений 
в водных и биологических средах [2]. 
Величина РП плазмы крови — интегральный показатель процессов, протекающих в организме [8]. Уста
новлено, что смещение величины РП в положительную область свидетельствует о накоплении в организме 
кислорода и прооксидантов [9], тогда как смещение 
величины РП в отрицательную область — об увеличении 
уровня антиоксидантов [10]. Таким образом, имеется 
возможность интерпретировать изменения в состоянии 
пациентов в зависимости от направления сдвигов величин РП и прогнозировать наступление патологического 
состояния у пациента, например состояния окислительного стресса [11].
Анализ диапазонов величин РП плазмы крови, характерных для различных патологических состояний, 
требует установления области РП практически здоровых 
людей. Однако несовершенные методы измерения РП, с 
помощью которых проведены эти расчеты, не позволяют 
использовать указанную величину и требуют проведения 
рандомизированных исследований диапазона величин 
РП практически здоровых людей современным стандартизованным методом [2].
Ранее нами был получен обширный массив данных 
при исследовании групп пациентов с трансплантированными органами с помощью метода измерений величин 
РП в раннем послеоперационном периоде [12]. Однако 
вне поля зрения указанной работы остались важные 
вопросы, связанные со статистической оценкой эффективности метода измерения РП и выявлением особенностей использования предложенного прогностического 
критерия ранней диагностики осложнений у пациентов с 
трансплантированной печенью.
Целью настоящей работы было определение операционных характеристик теста на основе мониторинга 
величин РП плазмы крови пациентов с различными 
патологическими состояниями, сопровождающимися нарушениями кислородного обмена в процессе лечения, 
и расширение спектра параметров разработанного нами 
метода исследования РП плазмы крови.

Методы

Дизайн исследования
Исследование случай-контроль.

Условия проведения
Цельную кровь получали у практически здоровых 
добровольцев (n =63) и пациентов различного профиля (n =130) венопункцией с использованием вакуумной 
системы пробоотбора в пробирки LH (Beckman Coulter, 
США) для получения плазмы. Плазму крови получали 
центрифугированием цельной крови в течение 15 мин 
при 1500 g на центрифуге 3,12 CR (Jouan, Франция). Объем образцов для исследования составлял 2 мл.
В группах пациентов с трансплантированными органами исследовали находящихся в раннем послеоперационном периоде (20–35 дней). Для проведения операций 
трансплантации использовали стандартные методики 
[13–15]. Кровь указанных групп пациентов для мониторинга величин РП забирали ежедневно.

Продолжительность исследования
Работа проводилась в течение 2010–2014 гг. на базе 
ГБУЗ «НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского 
ДЗМ».

Исходы исследования
В ходе исследования оценивали величину РП у различных групп пациентом с целью обнаружить корре

АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ БИОХИМИИ

ляцию указанной величины с этиологией заболевания. 
На основании сопоставления измеренных величин 
РП с клинико-лабораторными показателями предложены диагностические и прогностические критерии 
выявления осложнений в раннем постоперационном 
периоде.

Методы регистрации исходов
Измерения потенциалов в биологических жидкостях 
проводили на платиновом микроэлектроде относительно 
насыщенного хлорсеребряного электрода сравнения. Потенциостат IPC-Pro L (НПФ «Вольта») был использован 
для записи зависимостей потенциала от времени. Время 
регистрации составляло 15 мин. Перед каждым измерением электрод подвергался предварительной электрохимической обработке, описанной М.Ш. Хубутия [2].
Состояние трансплантата в раннем послеоперационном периоде оценивали на основании клинических 
наблюдений с использованием широкого спектра лабораторных данных, а также ультразвуковой диагностики и 
пункционной биопсии трансплантата.

Статистический анализ
Для контрольной (практически здоровые люди) и 
каждой из групп пациентов был рассчитаны среднее 
значение (x) и стандартное отклонение (s). Данные представлены в виде x ± s. 
Данные о чувствительности (Se), специфичности (Sp), 
точности (Ac), а также прогностической ценности положительного (+PV) и отрицательного (-PV) результата 
теста были получены с помощью обработки четырехпольной таблицы [16]:

 
 
 
(2);

 
 
 
(3); 

 
 
(4); 

  
 
(5); 

 
 
 
(6).

Тест
Болезнь

Присутствует
Отсутствует

Положительный
a
b

Отрицательный
c
d

Рис. 1. Распределение величины редокс-потенциалов (РП) платинового электрода в сыворотке крови практически здоровых людей (n =63)

Рис. 2. Зависимость средней величины редокс-потенциалов (РП) 
сыворотки крови от патологии
Примечание. 1 — практически здоровые люди (n =63), 2 — пациенты с трансплантированными легкими (n =7), 3 — пациенты с 
трансплантированной печенью (n =64), 4 — пациенты с трансплантированной почкой (n =59).

ВЕСТНИК РАМН /2015/ 70 (6)

Результаты

Участники исследования
Поскольку настоящая работа является продолжением исследований, представленных M.M. Goldin 
и соавт. [12], была использована та же база данных: 
практически здоровые добровольцы в возрасте 19–40 
лет (n =63; 46 мужчин, 17 женщин) и пациенты различного профиля (n =130), которые были разбиты на 
группы по следующим патологиям: с трансплантацией 
почки (n =59, число исследований 967), с трансплантацией печени (n =64; 615), с трансплантацией легкого 
(n =7; 143).

Основные результаты исследования
Распределение величины РП платинового электрода 
в сыворотке крови практически здоровых людей (n =63) 
представлено на рис. 1. Зависимость средней величины 
РП платинового электрода в сыворотке крови практически здоровых людей и пациентов с трансплантированными органами (почка, печень, легкие) — на рис. 2. 
Доверительные интервалы величин РП для практически 
здоровых людей и групп пациентов с трансплантированной печенью и почкой представлены на рис. 3. Зависимость динамики изменения средних значений РП 
при отсутствии (n =30) и наличии (n =34) осложнений в 
раннем послеоперационном периоде у пациентов после 
трансплантации печени проиллюстрирована на рис. 4.

Обсуждение

Данные, представленные на рис. 1, свидетельствуют, 
что 75% практически здоровых обследованных добровольцев входят в предложенный ранее для этой группы 
диапазон величин РП (от -20 до -60 мВ). Полученные 
результаты позволили предположить, что добровольцы 
с диапазонами величин РП отрицательнее (см рис. 1, 
левее) или положительнее (см рис. 1, правее) указанной 
статистически достоверной группы практически здоровых людей, вероятно, не являются абсолютно здоровыми. Возможно, что эти группы добровольцев составляют 
люди с невыявленными заболеваниями.
Представленные на рис. 2 данные свидетельствуют 
о корреляции между окислительно-восстановительной 
системой гомеостаза и различными состояниями организма. Например, состояние пациентов с трансплантированными легкими сопровождается недостаточностью 
функции усвоения кислорода, что приводит к снижению окислительных функций организма. Величины РП 
у исследованных нами групп пациентов смещены в положительную область относительно группы здоровых (см. 
рис. 2). Найденные величины смещения величин РП в 
положительную область потенциалов свидетельствуют о 
торможении антиоксидантной активности у этих групп 

Рис. 3. Доверительные интервалы для групп практически здоровых людей (1) и пациентов с трансплантированной почкой (2) и 
печенью (3)
Примечание. РП — редокс-потенциал.

Рис. 4. Зависимость динамики изменения средних значений редокс-потенциалов (РП) при отсутствии (n =30, кривая 1) и наличии 
(n =34, кривая 2) осложнений в раннем послеоперационном периоде у пациентов после трансплантации (Т) печени