Востановление биоустойчивости при сепсисе - Шифрин Г.А.
ISBN 966-8607-03-1
Скачать (прямая ссылка): Скачать (прямая ссылка):
332
взаимодействия в клетке развиваются деструктивные процессы, сопровождающиеся повреждением биологических мембран, молекул ДНК и белков, ответственных за нарушения биоустойчивости. Если активные свободные радикалы способствуют росту энтропии в биологических тканях, что ведет к развитию патологических состояний, ускоренному старению организма и его смерти, то стабильные радикалы тормозят развитие деструктивных процессов, замедляют старение и гибель клеток. Появление активных кислородосодержащих радикалов связано с процессами окислительного метаболизма. Поскольку интенсивность их протекания в биологических тканях неоднородна, то и зоны локального появления свободных радикалов очень гетерогенны. На уровне клетки до 60% всех выявленных радикалов образуются в митохондриях. Это связано с тем, что данные органеллы являются главными энергоп-реобразующими системами клетки. Именно через них проходят основные потоки матаболизируемого кислорода. До 20% генерируемых в клетке радикалов образуются в микросомах, где осуществляется химическая переработка многих чужеродных для организма продуктов, включая лекарственные препараты. Оставшиеся 20% радикалов приходятся на остальные структуры клетки.
В настоящее время известна достаточно большая группа активных радикалов, появляющихся в биологических тканях. К ним относятся супероксидный ион-радикал (02*), гидрок-сильный радикал (НО"), пероксильный радикал (R02*). Специальными исследованиями удалось подтвердить факт появления алкильных радикалов (R-). Однако последние быстро связывают тканевой кислород и превращаются в более стабильные перок-сильные радикалы. Доказано образование алкоксильных (RO') и хлороксильных (ClO") радикалов.
Супероксидные ион-радикалы являются, как правило, первичными продуктами окислительно-восстановительных превращений. Современные методы исследования позволяют не
333
^ 5. Энергоресуститация при сепсисе
334
5 только зафиксировать наличие в биологических объектах ион-радикалов 02*, но даже определить их концентрацию. В нормально метабилизирующих тканях концентрация таких молекул крайне низка и не превышает 1012 — 1011 М. Присутствие лишь следовых количеств Ch" не должно смущать, поскольку такие частицы нестабильны и способны самопроизвольно диспропор-ционировать по реакции:
Oi+ 02 +2H+ Н2О2 + О2.
В результате такой реакции образуется перекись водорода и регенерируется кислород, часть которого появляется в реакционной синглетной форме. Большая часть О2' диспропорциониру-ет с участием специального фермента — супероксиддисмугазы (СОД).
Количество фиксируемой в тканях перекиси водорода достигает 109—107 М, что на 3—4 порядка выше, чем Oi. Это свидетельствует в первую очередь об относительной стабильности Н2О2 по сравнению с Ог\ Однако, в случае появления свободных ионов железа или меди, наблюдается быстрое разложение молекул Н2О2 по реакции Габера-Вейса с образованием высокореакционных радикалов НО":
Н2О2 +Fe(2) НО +НО + Fe(3); Fe(3) + Ol Fe(2) + O2.
Спектр возможных мишеней для гидроксильного радикала практически неограничен, но особенно любимым субстратом для гидроксильного радикала являются фосфолипиды, в состав которых входят полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК). При этом, как правило, атом водорода отрывается от углерода, расположенного по соседству с двойной углерод-углеродной связью. Если молекулу фосфолипида условно представить в ви-
де LH, то реакция гідроксильного радикала с фосфолипидом будет происходить по схеме:
LH+ HO L +H2O.
Следует отметить, что если радикалы Ch', НО' и синглетный кислород имеют малую молекулярную массу и могут участвовать в реакциях радикальной модификации по всей клетке, то алкильные и оксильные радикалы L' и L02' могут функционировать только в липидной фазе. Именно там протекают последовательно проходящие реакции, приводящие к накоплению гидроперекисей липидов в мембранах:
L +а zo>* ;
LO2' +LH LOOH + L .
Количество гидроперекисей липидов (LOOH) может достигать 5 Ю-9 М/мг белка мембраны. Процесс ПОЛ чаще всего прекращается в результате взаимодействия пероксильного радикала с ингибитором свободно-радикальных реакций (LnH): LQ2 +LnH LOOH + Ln .
В результате этой реакции обрывается каскад реакций окисления ПНЖК, а образующийся малоактивный радикал Ln' быстро рекомбинирует.
В последние годы особое внимание уделяется продуктам взаимодействия малоактивного радикала азота (N'O), образующегося во многих тканях организма, с супероксидным ион-радикалом. Продуктом реакции является пероксинитрит: a+NO + H+ HOONO.
Последний представляет собой высокореакционноспобное соединение, инициирующее процессы ПОЛ в биомембранах и окисляющее белки и антиоксиданты.
335
5. Энергоресуститация при сепсисе
336
5 В другом ферментативном пути генерации супероксидного
радикала участвует ксантиноксидаза. Этот фермент катализирует реакции окисления гипоксантина в ксантин, а ксантина — в мочевую кислоту с образованием О2": гипоксантин + 2Oz + Н2О ксантин + 2Oz + 2НҐ; ксантин + 2Q2 + Н2О мочевая кислота + 20г' + 2ІҐ.
