Carbonil stress parameters and DNA oxidative modification in Russian and Buryat women with age-related menopause

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Menopause is a risk factor for oxidative stress. Previous study results indicate the lipid peroxidation ethnospecificity, suggesting differences in the metabolism of different ethnic groups of women, associated with the oxidation of not only lipids but proteins and DNA.

AIM: To determine advanced oxidation protein products (AOPP), advanced glycation end products (AGEs), and DNA oxidative modification levels in the blood of Russian and Buryat peri- and postmenopausal women.

MATERIAL AND METHODS: The study involved 86 women of two ethnic groups — Russians (n=52) and Buryats (n=34) — aged 45 to 60 years with peri- and postmenopausal status, which participated as volunteers. The basis for the exclusion in this study was the use of hormone replacement therapy, antioxidant drugs, diseases of endocrine origin, exacerbation of chronic diseases, premature early menopause, and surgical menopause. The concentration of 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (ng/ml) and AGEs (ng/ml) was determined in blood serum by enzyme immunoassay. The content of AOPP (nmol/l) was determined in blood plasma using the photometric method.

RESULTS: An increase of AOPP levels in postmenopause as compared to perimenopause was found in women of both ethnic groups (36.90 [27.09; 42.72] and 19.80 [17.03; 23.78] in the Russian ethnic group (p <0.001) and 31.16 [29.45; 33.99] and 26.30 [23.44; 30.91] in the Buryat ethnic group (p=0.020). Regardless of the menopausal phase, the AGEs levels in Buryat women were higher than the Russian ethnic group: (5015.0 [4584.49; 5486.96] and 3685.87 [3376.11; 4318.0] in perimenopause (p=0.002) and 4970 [4710; 5660] and 4274.59 [3440.67; 4813.05] in postmenopause (p=0.040)) and 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (1.58 [0.66; 4.36] and 0.82 [0.42; 1.09] in perimenopause (p=0.032) and 1.52 [1.06; 4.21] and 0.85 [0.49; 1.34] in postmenopause (p=0.018)). Differences in the AOPP level were revealed only in the perimenopause toward a higher level in Buryat women.

CONCLUSION: Protein oxidation depends on the menopausal phase and is more pronounced in postmenopausal women. The carbonyl stress parameters and DNA destruction levels are higher in Buryat women than Russian ethnic group.

About the authors

Natalya V. Semenova

Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems

Author for correspondence.
Email: natkor_84@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6512-1335
SPIN-code: 6606-0160

Dr. Sci. (Biol.), leader research associate

Russian Federation, Irkutsk

Anastasia S. Brichagina

Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems

Email: tasi121212@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1055-4608
SPIN-code: 4374-3460

PhD student, junior research associate

Russian Federation, Irkutsk

Olga A. Nikitina

Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems

Email: olga_tolpygina@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1926-9694
SPIN-code: 1799-4973

Cand. Sci. (Biol.), research associate

Russian Federation, Irkutsk

Irina M. Madaeva

Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems

Email: nightchild@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3423-7260
SPIN-code: 9869-7793

Dr. Sci. (Med.), chief research associate

Russian Federation, Irkutsk

Sergey I. Kolesnikov

Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems

Email: sikolesnikov2012@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2124-6328
SPIN-code: 1752-6695

academician of the Russian academy of sciences, Dr. Sci. (Med.), chief research associate

Russian Federation, Irkutsk

Lyubov I. Kolesnikova

Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems

Email: kolesnikova20121@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3354-2992
SPIN-code: 1584-0281

academician of the Russian academy of sciences, Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Irkutsk

References

  1. Lumsden MA, Sassarini J. The evolution of the human menopause. Climacteric. 2019;22(2):111–116. doi: 10.1080/13697137.2018.1547701
  2. Cervellati C, Bergamini CM. Oxidative damage and the pathogenesis of menopause related disturbances and diseases. Clin Chem Lab Med. 2016;54(5):739–753. doi: 10.1515/cclm-2015-0807
  3. Taleb-Belkadi O, Chaib H, Zemour L, et al. Lipid profile, inflammation, and oxidative status in peri- and postmenopausal women. Gynecol Endocrinol. 2016;32(12):982–985. doi: 10.1080/09513590.2016.1214257
  4. Hauck AK, Huang Y, Hertzel AV, Bernlohr DA. Adipose oxidative stress and protein carbonylation. J Biol Chem. 2019;294(4):1083–1088. doi: 10.1074/jbc.R118.003214
  5. Semchyshyn H. Is carbonyl/AGE/RAGE stress a hallmark of the brain aging? Pflugers Arch. 2021;473(5):723–734. doi: 10.1007/s00424-021-02529-y
  6. Kolesnikova LI, Darenskaya MA, Dolgikh VV, et al. Specific features of the processes of lipid peroxidation — antioxidant protection in various ethnic groups of East Sibirea. Ekologiya cheloveka (Human ecology). 2010;(2):26–29.
  7. Lammertyn L, Mels CM, Pieters M, et al. Ethnic-specific relationships between haemostatic and oxidative stress markers in black and white South Africans: the SABPA study. Clin Exp Hypertens. 2015;37(6):511–517. doi: 10.3109/10641963.2015.1013123
  8. Darenskaya MA, Kolesnikova LI, Kolesnikov SI. Etnicheskie aspekty metabolicheskih reakcij zhenshchin pri dizregulyacionnoj patologii. Moscow: Izdatel'stvo RAN; 2020. 186 p.
  9. Mokhaneli MC, Fourie CM, Botha S, Mels CM. The association of oxidative stress with arterial compliance and vascular resistance in a bi-ethnic population: the SABPA study. Free Radic Res. 2016;50(8):920–928. doi: 10.1080/10715762.2016.1201816
  10. Morris AA, Zhao L, Patel RS, et al. Differences in systemic oxidative stress based on race and the metabolic syndrome: the Morehouse and emory team up to eliminate health disparities (META-health) study. Metab Syndr Relat Disord. 2012;10(4):252–259. doi: 10.1089/met.2011.0117
  11. Semenova NV, Madaeva IM, Darenskaya MA, Kolesnikova LI. Lipid peroxidation and antioxidant defense system in menopausal women of different ethnic groups. Ekologiya cheloveka (Human ecology). 2019;26(6):30–38. doi: 10.33396/1728-0869-2019-6-30-38
  12. Semenova NV, Madaeva IM, Darenskaya MA, et al. Lipid profile in menopausal women of two ethnic groups. Acta Biomedica Scientifica. 2018;3(3):93–98. doi: 10.29413/ABS.2018-3.3.14
  13. Suhih GT, Smetnik VP, Yureneva SV, et al. Menopause and menopause in women. Clinical guidelines. Moscow: Nacional'nyj medicinskij issledovatel'skij centr akusherstva, ginekologii i perinatologii im. akad. V.I. Kulakova; 2016. 38 p.
  14. Panasenko OM, Sokolov AV. Active forms of halogens, halogenating stress, its biomarkers. Role in the development of human diseases. Bioradicals and antioxidants. 2018;5(3):53–56.
  15. Gryszczyńska B, Formanowicz D, Budzyń M, et al. Advanced oxidation protein products and carbonylated proteins as biomarkers of oxidative stress in selected atherosclerosis-mediated diseases. Biomed Res Int. 2017;2017:4975264. doi: 10.1155/2017/4975264
  16. Cakir T, Goktas B, Mutlu MF, et al. Advanced oxidation protein products and malondialdehyde — the new biological markers of oxidative stress — are elevated in postmenopausal women. Ginekol Pol. 2016;87(5):321–325. doi: 10.5603/GP.2016.0001
  17. Montoya-Estrada A, Velázquez-Yescas KG, Veruete-Bedolla DB, et al. Parameters of oxidative stress in reproductive and postmenopausal mexican women. Int J Environ Res Public Health. 2020;17(5):1492. doi: 10.3390/ijerph17051492
  18. Luo J, Mills K, le Cessie S, Noordam R, van Heemst D. Ageing, age-related diseases and oxidative stress: what to do next? Ageing Res Rev. 2020;57:100982. doi: 10.1016/j.arr.2019.100982
  19. Urbaniak SK, Boguszewska K, Szewczuk M, Kaźmierczak-Barańska J, Karwowski BT. 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine (8-oxodG) and 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) as a potential biomarker for gestational diabetes mellitus (GDM) development. Molecules. 2020;25(1):202. doi: 10.3390/molecules25010202
  20. Perrone A, Giovino A, Benny J, Martinelli F. Advanced glycation end products (AGEs): biochemistry, signaling, analytical methods, and epigenetic effects. Oxid Med Cell Longev. 2020;2020:3818196. doi: 10.1155/2020/3818196
  21. Kolesnikova LI, Bairova TA, Pervushina OA. Genes of antioxidant enzymes. Annals of the russian academy of medical sciences. 2013;68(12):83–88.
  22. Bairova TA, Kolesnikov SI, Kolesnikova LI., et al. Lipid peroxidation and mitochondrial superoxide dismutase-2 gene in adolescents with essential hypertension. Bulletin of experimental biology and medicine. 2014; 158(2):181–184.
  23. Ershova OA, Bairova TA, Kolesnikov SI, et al. Oxidative stress and catalase gene. Bulletin of experimental biology and medicine. 2016;161(3):400–403.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. The protein oxidation products levels in Russian and Buryat peri- and postmenopausal women.1 — Russian ethnic group, perimenopause; 2 — Russian ethnic group, postmenopause; 3 — Buryat ethnic group, perimenopause; 4 — Buryat ethnic group, postmenopause.

Download (117KB)
3. Fig. 2. The advanced glycation end products levels in Russian and Buryat peri- and postmenopausal women. See designations in Fig. 1.

Download (122KB)
4. Fig. 3. The 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine levels in Russian and Buryat peri- and postmenopausal women. See designations in Fig. 1.

Download (100KB)

Copyright (c) 2022 Semenova N.V., Brichagina A.S., Nikitina O.A., Madaeva I.M., Kolesnikov S.I., Kolesnikova L.I.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».