Age-related changes in the glucose level, its metabolites, and aminotransferases activity in women and men of mature and elderly age

封面

如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: Adaptation to living conditions in the North in humans is determined by the person’s energy status — in particular glucose homeostasis, and the activity of several enzymes — aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT).

AIM: To conduct a comparative analysis of the levels of glucose, lactate, pyruvate, the activity of AST, ALT, and the ratio of different age groups in men and women residing in the subarctic region of the Arkhangelsk Region.

MATERIAL AND METHODS: This article is an observational cross-sectional uncontrolled study that accounts for the differences in the content of carbohydrate metabolism parameters and transferase activity between groups of women and men of different age periods. 437 women and 194 men aged 21–74 years, born and permanent residents of the Arkhangelsk region, were examined. The glucose content of the blood serum was determined by the enzymatic method, the lactate level was measured by the Trinder Reaction, the pyruvate level — by the Umbright Method, the activity of AST and ALT — by the unified kinetic method, and the values of the AST/ALT ratio (De Ritis ratio) were obtained. The study participants were divided into 4 age groups: women 21–35, 36–45, 46–55, 56–74 years, and men 22–35, 36–45, 46–60, and 61–74 years.

RESULTS: Non-parametric comparison showed an age-related increase in blood glucose in women aged 46–55 years accompanied by an increase in the activity of AST and ALT, while in men aged 61–74 years, there was a decrease in ALT. This indicates the presence of different mechanisms that accounts for its increase; an increase in the number of people with a critical glucose level (prediabetes — 5.6–6.1 mmol/l and above is normal) in older age groups can serve as a confirmation of the onset of hyperglycemia and could be the cause and/or consequence of the insulin resistance. An individual analysis of the De Ritis ratio showed individuals with different metabolic flows in glucose homeostasis in all gender and age groups. With age in 57.5; 66.7; 59.5 and 52.4% of women and in 72.6; 63.2; 74.1 and 28.6% of men, there were predominated anabolic processes, which, with an increase in glucose, increased the risk of insulin resistance.

CONCLUSIONS: The observed features of the state of carbohydrate metabolism and aminotransferases in men and women, taking into account their ages, can contribute to diagnostic and preventive measures aimed at preserving the health of the people living in the Arctic.

作者简介

Fatima Bichkaeva

N. Laverov Federal center for integrated Arctic research

Email: fatima@fciarctic.ru
ORCID iD: 0000-0003-0727-3071
SPIN 代码: 3562-3921

Dr. Sci. (Biol.)

俄罗斯联邦, Arkhangelsk

Olga Vlasova

N. Laverov Federal center for integrated Arctic research

Email: olgawlassova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6956-6905
SPIN 代码: 3457-9822

Cand. Sci. (Biol.)

俄罗斯联邦, Arkhangelsk

Boris Shengof

N. Laverov Federal center for integrated Arctic research

Email: b-shengof@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3776-1474
SPIN 代码: 2259-0799
俄罗斯联邦, Arkhangelsk

Artem Bichkaev

N. Laverov Federal center for integrated Arctic research

Email: baa29my15@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6307-9399
SPIN 代码: 7674-2520
俄罗斯联邦, Arkhangelsk

Ekaterina Nesterova

N. Laverov Federal center for integrated Arctic research

Email: ekaterina29reg@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8467-2514
SPIN 代码: 7445-8730
俄罗斯联邦, Arkhangelsk

Natal'ya Volkova

N. Laverov Federal center for integrated Arctic research

编辑信件的主要联系方式.
Email: natalja200958@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1958-028X
SPIN 代码: 7571-6607

Cand. Sci. (Biol.)

俄罗斯联邦, Arkhangelsk

参考

  1. Panin LE. Homeostasis and problems of circumpolar health (methodological aspects of adaptation). Sibirskij nauchnyj medicinskij zhurnal. 2010:30(3):6–11. (In Russ).
  2. Roslyy IM. Biochemical parameters in medicine and biology. Moscow: Medical Information Agency; 2015. (In Russ).
  3. Vozarova B, Stefan N, Lindsay RS, et al. High alanine aminotransferase is associated with decreased hepatic insulin sensitivity and predicts the development of type 2 diabetes. Diabetes. 2002;51(6):1889–1895. doi: 10.2337/diabetes.51.6.1889
  4. Kosobyan EP, Smirnova OM. Current concepts of the pathogenesis of non-alcoholic fatty liver disease. Diabetes mellitus. 2010;13(1):55–64. (In Russ). doi: 10.14341/2072-0351-6018
  5. Lorenzo C, Hanley AJ, Rewers MJ, Haffner SM. Discriminatory value of alanine aminotransferase for diabetes prediction: the Insulin resistance atherosclerosis study. Diabet Med. 2016;33(3):348–355. doi: 10.1111/dme.12835
  6. Tramunt B, Smati S, Grandgeorge N, et al. Sex differences in metabolic regulation and diabetes susceptibility. Diabetologia. 2020;63(3):453–461. doi: 10.1007/s00125-019-05040-3
  7. Williams JW, Zimmet PZ, Shaw JE, et al. Gender differences in the prevalence of impaired fasting glycaemia and impaired glucose tolerance in Mauritius. Does sex matter? Diabet Med. 2003;20(11):915–920. doi: 10.1046/j.1464-5491.2003.01059.x
  8. Boytsov SA, Vylegzhanin SV, Gambaryan MG, et al. Organization of medical examination and preventive medical examinations of the adult population: methodical recommendations: approved by the Ministry of Health of the Russian Federation of February 1, 2013 N14-1/10/2-568. [Internet]. Moscow: State Research Center for Preventive Medicine; 2013 [cited March 12 2021] Available from: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/70229844/
  9. Meshcheryakova OV, Churova MV, Nemova NN. Mitochondrial lactate oxidation complex and its role for cell enerdy homeostasis. In: Modern problems of physiology and biochemistry of aquatic organisms: digest of scientific articles. Petrozavodsk: Karelian Scientific Center of RAS. 2010. P:163–171.
  10. Khrisanfova EN, Carriers IV. Anthropology. Moscow: Izd-vo Moskovskogo universiteta, Nauka. 2005. (In Russ).
  11. Tkachev AV, Boyko ER, Gubkina ZD, et al. Endocrine system and metabolism in humans in the North. Syktyvkar: Komi nauchnyi tsentr Ural'skogo otdeleniya Rossiiskoi akademii nauk; 1992. (In Russ).
  12. American Diabetes Association. 2. Classification and diagnosis of diabetes. Diabetes Care. 2017;40(Suppl. 1):S11–S24. doi: 10.2337/dc17-S005
  13. Gruzdeva OV, Palicheva EI, Maksimov SA, et al. Gender and age characteristics of glucose concentration in the blood and total cholesterol, a risk factor for cardiovascular diseases of results dispensary observation. Laboratornaya sluzhba. 2016;5(2):15–21. (In Russ). doi: 10.17116/labs20165215-21
  14. Tukin VN. Age-dependent changes in biochemical indices of blood and their relationship with the stiffness of membranes of hemocytes in the blood of healthy men and women. Nauchnye vedomosti Belgorodskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya estestvennye nauki. 2012;3(122):155–160. (In Russ).
  15. Boiko ER. Physiological and biochemical foundations of human life in the North. Yekaterinburg: Ural Branch of RAS; 2005. (In Russ).
  16. Miller BF, Fattor JA, Jacobs KA, et al. Metabolic and cardiorespiratory responses to "the lactate clamp”. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002;283(5):E889–E898. doi: 10.1152/ajpendo.00266.2002
  17. Krivoshapkina ZN, Mironova GE, Semenova EI, Olesova LD. Biochemical spectrum of blood serum as indicator of Yakutia residents adaptedness to northern conditions. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2015;22(11):19–24. (In Russ).
  18. Jacobs RA, Meinild AK, Nordsborg NB, Lundby C. Lactate oxidation in human skeletal muscle mitochondria. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2013;304(7):E686–E694. doi: 10.1152/ajpendo.00476.2012
  19. Schurr A. Chapter 2. Lactate, not pyruvate, is the end product of glucose metabolism via glycolysis. In: Caliskan M., editor. Carbohudrate. IntechOpen, 2017. P. 21–35. doi: 10.5772/66699
  20. Chen YD, Varasteh BB, Reaven GM. Plasma lactate concentration in obesity and type 2 diabetes. Diabete Metab. 1993;19(4): 348–354.
  21. Thorburn AW, Gumbiner B, Bulacan F, et al. Intracellular glucose oxidation and glycogen synthase activity are reduced in non-insulin-dependent (type II) diabetes independent of impaired glucose uptake. J Clin Invest. 1990;85(2):522–529. doi: 10.1172/JCI114468
  22. Kochan TI. Regularities of exchange of carbohydrate metabolism in human depending on natural factors of the North. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2006;10:3–7. (In Russ).
  23. Kolesnikova LI, Vlasov BYa, Kolesnikov SI, et al. The values of lactate, pyruvate and their ratio in patients with diabetes mellitus type I. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2016;61(7):405–407. (In Russ). doi: 10.18821/0869-2084-2016-7-405-407
  24. Poteryaeva ON, Osipova LP, Russkikh GS, et al. Analysis of serum insulin, cortisol, and glucose levels in the settlement inhabitants of the Yamalo-Nenets autonomous okrug. Fiziologiya сheloveka. 2017;43(6):103–108. (In Russ). doi: 10.7868/S013116461706008X
  25. Korchina TYa, Sukhareva AS, Korchin VI, Lapenko VV. Serum concentrations of vitamin D in women living in the Tyumen North. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2019;26(5):31–36. (In Russ). doi: 10.33396/1728-0869-2019-5-31-36
  26. Higuchi I, Kimura Y, Kobayashi M, et al. Relationships between plasma lactate, plasma alanine, genetic variations in lactate transporters and type 2 diabetes in the Japanese population. Drug Metab Pharmacokinet. 2020;35(1):131–138. doi: 10.1016/j.dmpk.2019.10.001
  27. Khasnulin VI, Khasnulin PV. Modern concepts of the mechanisms forming northern stress in humans in high latitudes. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2012;(19)1:3–11. (In Russ).
  28. Bichkaeva FA, Volkova NI, Bichkaev AA, et al. Correlations of the parameters of carbohydrate metabolism and saturated fatty acids in the blood serum of elderly people. Adv Gerontol. 2018;8(4):347–354. doi: 10.1134/S2079057018040033
  29. Bichkaeva FA, Tipisova EV, Volkova NI. The ratio of insulin, sex hormones, sex hormone-binding β-globulin, parameters of lipid metabolism and glucose in the male population of the Arctic. Problemy reproduktsii. 2016;22(2):99–110. (In Russ). doi: 10.17116/repro201622299-110

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Percentage distribution of individuals by blood glucose level in age subgroups of women and men. Glu — glucose; W — women: 1 — age group 21–35 years (a); 2 — 36–45 years (b); 4 — 56–74 years; M — men: 1 — age group 22–35 years (a); 2 — 36–45 years (b); 4 — 61–74 years. Differences in glucose concentration between age groups are statistically significant: 1, if р <0.05; 2, if р <0.01.

下载 (139KB)
3. Fig. 2. Percentage distribution of individuals by the level of lactate and pyruvate in the blood in the age groups of women and men. Lac — lactate; Pir — pyruvate; W — women: 1 — age group 21–35 years (a); 2 — 36–45 years (b); 3 — 46–55 years (c); 4 — 56–74 years; M — men: 1 — age group 22–35 years (a); 2 — 36–45 years (b); 3 — 46–60 years (c); 4 — 61–74 years. Differences in glucose concentration between age groups are statistically significant: 1, if р <0.05; 2, if р <0.01.

下载 (139KB)
4. Fig. 3. Percentage distribution of individuals by the activity of aspartate aminotransferase (AST) and alanine aminotransferase (ALT) in the blood and by the value of its correlations in the age groups of women and men. W — women: 1 — age group 21–35 years (a); 2 — 36–45 years; 3 — 46–55 years; 4 — 56–74 years; M — men: 1 — age group 22–35 years (a); 2 — 36–45 years (b); 3 — 46–60 years; 4 — 61–74 years. Differences in between age groups are statistically significant: 1, if р <0.05; 2, if р <0.01.

下载 (133KB)

版权所有 © Bichkaeva F.A., Vlasova O.S., Shengof B.A., Bichkaev A.A., Nesterova E.V., Volkova N.I., 2022

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


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».