Состояние процессов перекисного окисления липидов при остром панкреатите
Дипломная работа - Биология
Другие дипломы по предмету Биология
?ие реакций обрыва цепи, однажды возникший свободно-радикальный центр потенциально способен окислить весь имеющийся субстрат. ПОЛ может быть инициировано атакой и других радикалов и синглетным кислородом, который образует гидроперекиси и эндоперекиси прямым внедрением О2' в ненасыщенный углеродный скелет ЖК (22).
Цепь обрывается в результате взаимодействия СР R или ROO друг с другом или АО.
Продукты, образующиеся в реакциях ПОЛ, условно можно разделить на несколько групп:
.Промежуточные продукты ПОЛ. Имеют радикальную природу и наиболее нестабильны. Алкоксильные и перекисные радикалы представляют собой чрезвычайно гетерогенный класс соединений. Биологический эффект ROO и RО реализуется как непосредственно через их повреждающее действие на белки, ферменты, нуклеиновые кислоты (НК), так и через продукты ПОЛ - органические перекиси, альдегиды, кетоны, эпоксиды, некоторые из которых высокотоксичны для клеток, являются очень активными и способны изменить стационарность процессов ПОЛ.
.Первичные продукты ПОЛ. На стадии разветвления цепей являются гидроперекиси липидов (ГПЛ). ГПЛ достаточно лабильные вещества, способные к самопроизвольному распаду на СР. Гидроперекись образуется в результате разрыва двойной связи, т.е. отрыва атома водорода от углерода, находящегося в ?-положении по отношению к двойной связи. Олеиновая, линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты содержат соответственно 2, 3, 4 и 5 таких ?-углеродных атомов. Этим и объясняется увеличение реакционной способности (в отношении ПО) ЖК с увеличением двойных связей. К первичным продуктам относятся и диеновые конъюганты - молекулы с сопряженными двойными связями.
.Вторичные продукты ПОЛ. Образуются при окислительной деструкции ГПЛ, включают триеновые конъюгаты и большое количество (более 18) карбонильных соединений. Самыми характерными продуктами ПОЛ являются альдегиды. Высокая химическая активность альдегидной группы определяет ее участие в дальнейших окислительных процессах, протекающих через образование промежуточных свободно-радикальных форм. Одним из таких интермедиатов является малоновый диальдегид (МДА):
О=СН-СН2-СН=О.
4.Конечные продукты ПОЛ. Между карбонильными производными, образовавшимися при окислении ПНЖК (в первую очередь МДА, а также другими альдегидами и кетонами), и аминосодержащими компонентами (АК и их эфиры, белки, НК, фосфатэдиламин (ФЭА), фосфатидилфенилаланин (ФФА)) формируются ковалентные межмолекулярные сшивки. При этом синтезируются ненасыщенные вещества, содержащие 1-амино-3-имино-группировку, общего строения типа R-N=CH-CH=CH-NH-R, так называемые основания Шиффа (ОШ), которые можно раiенивать как конечные продукты ПОЛ. Кроме того, к конечным продуктам ПОЛ относится ряд газообразных соединений - этан, этилен, пентан (22).
Появление в углеводородных цепочках ненасыщенных ЖК, входящих в ФЛ биомембран, таких полярных группировок, как перекисная, может привести к нарушению и ослаблению гидрофобных связей в мембранах. Жирнокислотные цепочки с возникшими в них гидрофильными кислородсодержащими группировками будут выталкиваться из гидрофобного окружения и приближаться или входить в контакт с внешней водной фазой. При этом разрыхляется гидрофобная область липидного бислоя, и в нем образуются дефекты, гидрофильные "поры", вследствие чего белковые компоненты мембраны оказываются легко доступными для протеолитических ферментов (22, 33).
ПОЛ поддерживается в клетке на стационарном уровне, благодаря взаимодействию систем ингибиторов и промоторов СРО (рис. 4). Ингибиторами ПОЛ являются витамины A, E, C, B5, биофлавоноиды, некоторые стероидные гормоны, серосодержащие АК. Важным неспецифическим фактором регуляции ПОЛ, действующим практически на всех стадиях процесса, является так называемый структурный АО-эффект, под которым понимают комплекс свойств мембранного бислоя, ограничивающих доступность кислорода и его активных интермедиатов, а также катализаторов ПОЛ, к полиеновым жирнокислотным остаткам ФЛ (22).
Рисунок 4. Радикалы в организме человека.
1.5 Характеристика антиоксидантной системы организма
АОС включает в себя:
.Энзиматические перехватчики, такие как супероксиддисмутазу (СОД), дисмутирующую О2- до Н2О2, каталазу и глутатионпероксидазу (ГПО), которые конвертируют Н2О2 до воды. ГПО и глутатион-S-трансфераза (ГSТ) участвуют в детоксикации гидропероксидов ЖК.
.Гидрофильные сэквенджеры радикалов - восстановленный глутатион (ГSН), аскорбат, урат, тиолы (цистеин, эрготионеин).
.Липофильные перехватчики радикалов - токоферолы, флавоноиды, каротиноиды, убихиноны, билирубин.
.Ферменты, осуществляющие восстановление окисленных низкомолекулярных био-АО (глутатионредуктаза (ГР)) или участвующие в поддержании в функционально активном состоянии белковых тиолов (тиоредоксинредуктаза).
.Ферменты, участвующие в поддержании внутриклеточного стационарного уровня восстановительных эквивалентов (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа (Г6ФДГ), катализирующая образование восттановленного никотинамид-динуклеотид фосфата (НАДФН) в пентозофосфатном пути окисления глюкозы).
.АО-белки (церулоплазмин (ЦП), альбумин, ферритин, трансферрин (ТФ), лактоферрин (ЛФ) и др.), участвующие в хранении, транспорте или обезвреживании ионов металлов переменной валентности.
Клеточная АОС представлена семейством СОД, ГПО и ГSТ, а также глутатионредуктазой, найденных в цитоплазме, митохондриях и ядре. Каталаз