Thiol/Disulphide Homeostasis, Ischemia Modified Albumin, and Ferroxidase as Oxidative Stress Markers in Women with Obesity with Insulin Resistance

J Med Biochem. 2019 Mar 26;38(4):445-451. doi: 10.2478/jomb-2019-0015. eCollection 2019 Oct.

Abstract

Background: The purpose of the study was to determine oxidative stress-related plasma thiol/disulphide, ischemia-modified albumin (IMA) levels and ferroxidase activity among women with obesity in insulin-resistant and non-insulin-resistant groups in comparison with an overweight group.

Methods: We compared plasma thiol/disulphide, IMA levels, and ferroxidase activity between the study groups. We analyzed plasma thiol/disulphide homeostasis with a newly developed automated measurement method; IMA with Albumin Cobalt Binding Test and ferroxidase (ceruloplasmin) levels with an automated, colourimetric method.

Results: There were no significant differences between insulin-resistant and non-insulin-resistant women with obesity in terms of plasma native thiol, total thiol, disulphide, disulphide/native thiol ratio, disulphide/total thiol or native thiol/total thiol values. Ferroxidase activity was higher in insulin-resistant than in non-insulin-resistant women with obesity and higher in the total women with obesity group than in the overweight subjects (p<0.001, and p=0.014, respectively). IMA was lower in the insulin-resistant group than in the non-insulin-resistant group and overweight groups (p=0.011, and p=0.042, respectively).

Conclusions: The significantly greater increase in ferroxidase activity in insulin-resistant subjects with obesity may reflect its role as a positive acute phase protein. These findings may be related to the pathogenesis of the disease. Changes in oxidative status occur in women with obesity, and partially in overweight subjects. The ferroxidase activity of ceruloplasmin plays a crucial role in iron homeostasis and lowers oxidative stress by reducing the detrimental effects of iron.

Uvod: Svrha ove studije bila je da se odredi nivo oksidativnog stresa vezan za plazma tiol/disulfid, nivo ishemijski modifikovanog albumina (IMA) i aktivnost fer oksidaze kod gojaznih žena iz insulinski rezistentne i nerezistentne grupe u poređenju sa grupom žena sa prekomernom težinom.

Metode: Uporedili smo plazma tiol/disulfid, nivoe IMA i aktivnost feroksidaze među ispitivanim grupama. Analizirali smo plazma tiol/disulfidnu homeostazu pomoću novorazvijene automatizovane metode merenja, IMA testom vezivanja albumin kobalta, a feroksidazu (ceruloplazmin) automatizovanom kolorimetrijskom metodom.

Rezultati: Nije bilo značajnih razlika između insulinski rezistentnih i nerezistentnih žena i gojaznih žena u smislu vrednosti koje se odnose na prirodni tiol, ukupni tiol, disulfid, odnos disulfid/prirodni tiol, disulfid/ukupni tiol ili prirodni tiol/ukupni tiol. Aktivnost feroksidaze bila je viša kod žena rezistentnih na insulin nego kod gojaznih žena koje nisu insulinski rezistentne, a veća je u ukupnom broju gojaznih nego kod ispitanica sa prekomernom težinom (p < 0,001 i p = 0,014, po ispitivanju). IMA je bio niži u grupi koja je rezistentna na insulin nego u grupama koje nisu rezistentne na insulin i grupi sa prekomernom težinom (p = 0,011 i p = 0,042).

Zaključak: Značajno veće povećanje aktivnosti feroksidaze kod gojaznih subjekata otpornih na insulin može odražavati njegovu ulogu kao pozitivnog proteina akutne faze. Ovi nalazi mogu biti povezani sa patogenezom bolesti. Promene u oksidativnom statusu javljaju se kod gojaznih žena i delimično kod ispitanica sa prekomernom težinom. Feroksidazna aktivnost ceruloplazmina igra ključnu ulogu u homeostazi gvožđa i smanjuje oksidativni stres smanjenjem štetnih efekata gvožđa.

Keywords: biomarkers; ceruloplasmin; insulin resistance; obesity; oxidative stress; thiols.