Влияние перекисных условий на показатели функциональной активности нейтрофилов перифирической крови человека
Дипломная работа - Медицина, физкультура, здравоохранение
Другие дипломы по предмету Медицина, физкультура, здравоохранение
я супероксидного анион-радикала и перекиси водорода в тканях при гипоксии является одноэлектронное восстановление O2 на убихиноне под влиянием электронов, не достигающих цитохромоксидазы.
Рисунок 10 - Образование АФК в организме
Кроме этого в процессе фагоцитоза супероксид-радикалы подвергаются действию супероксиддисмутазы, вследствие чего образуется перекись водорода. В норме фагоциты используют перекись водорода для синтеза гипохлорита под влиянием миелопероксидазы. Гипохлорит разрушает стенку бактериальной клетки и тем самым убивает бактерии. Перекись водорода диффундирует в клетки, но там разрушается в результате активности ферментов каталазы и глутатионпероксидазы . [24, 29]
В присутствии ионов двухвалентного железа перекись водорода разлагается с образованием гидроксильного радикала. Радикал гидроксила чрезвычайно активен химически и разрушает почти любую встретившуюся ему молекулу. Действуя на SH-группы, гистидиновые и другие аминокислотные остатки белков, он вызывает денатурацию последних и инактивирует ферменты. В нуклеиновых кислотах гидроксил радикал разрушает углеводные мостики между нуклеотидами и, таким образом, разрывает цепи ДНК и РНК, в результате чего происходят мутации и гибель клеток. Внедряясь в липидный слой клеточных мембран, радикал гидроксила запускает (инициирует) реакции цепного окисления липидов, что приводит к повреждению мембран, нарушению их функций и гибели клеток. [24, 31]
Перекись водорода образуется в реакциях с участием флавожелезопротеидов, медьсодержащих оксидаз, ферментов, содержащих молибден (ксантиндегидрогеназа, ксантиноксидаза, альдегидоксидаза). К дегидрогеназам, которые с помощью флавопротеидов переносят водород на молекулярный кислород с образованием H2O2, относятся моноамино-, диамино, глицин-, гликольоксидазы. Действие ферментов группы монооксигеназ (гидроксилаз), в частности флавопротеидных, включает последовательные стадии, в которых восстановитель переводит флавин в дигидроформу, восстанавливающую O2 до H2O2, затем фермент-флавин-пероксидный комплекс гидроксилирует субстрат. Образование H2O2 происходит при самопроизвольном окислении гемоглобина, ферредоксинов, восстановленных цитохромом b5 гидрохинонов, тетрагидроптеридинов, адреналина.
Ферменты, участвующие в метаболизме H2O2, в значительном количестве содержатся в таких клеточных органеллах, как пероксисомы.
В них H2O2 образует простые самоокисляющиеся флавопротеиды - ферменты уратоксидаза, оксидаза D-аминокислот, оксидаза a-оксикислот, а каталаза разрушает ее. Каталаза использует H2O2, образованную другими ферментами в пероксисоме, для окисления множества субстратов - например, фенолов, мурвьиной кислоты, формальдегида и спирта - с помощью окислительной реакции:
O2 + R.H2 --> R.+ 2H2O
.2.2 "ияние АФК на мембраны
В настоящее время полагают, что перекись водорода в физиологических (микромолярных) концентрациях оказывает на клетки стимулирующее действие. "ияние перекиси проявляется в обновлении состава и обеспечении функциональных свойств биомембран, участии в энергетических процессах, клеточном делении, синтезе биологически активных веществ.
Свободные радикалы, в том числе и перекись водорода могут инициировать перекисное окисление полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК), играющее существенную роль во многих реакциях обмена, формировании структуры клетки и, в частности, мембран. Возникающие перекиси липидов лучше растворяются в воде, чем ПНЖК, из которых они образуются, и поэтому легче вымываются из мембран, способствуя самообновлению мембранных структур. Это создает благоприятные условия для функционирования ферментных систем в мембранах. Перекиси липидов необходимы для биосинтеза эйкозаноидов (простагландинов, простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов), прогестерона. Они участвуют в гидроксилировании холестерина (в частности, при образовании кортикостероидов). [33, 37,38]
Однако перекись водорода в избыточном количестве может оказывать негативное воздействие. Одной из важных мишеней повреждающего действия Н2О2 на микробную клетку является ее плазматическая мембрана. Происходит избыточная активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) (рисунок 11).
Рисунок 11 - Перекисное окисление липидов
Наиболее чувствительны к действию этих форм кислорода полиеновые жирные кислоты, которые в основном локализованы в фосфолипидах мембран. Легче всего свободные радикалы О2 отрывают электрон от СН2-группы, находящейся между двумя двойными связями. Образуются свободные радикалы жирной кислоты. Затем в результате развития цепной реакции образуются перекиси липидов. Конечным продуктом деградации жирных кислот при ПОЛ является малоновый диальдегид. Это химически очень активное вещество, которое своими альдегидными группами способно взаимодействовать с аминогруппами белков, вызывая их необратимую денатурацию.
Перекисное окисление липидов сопровождается окислением тиоловых (сульфгидрильных) групп мембранных белков. Это может приводить в результате к неферментативной реакции SH-групп со свободными радикалами липидов. При этом образуются сульфгидрильные радикалы, которые затем взаимодействуют с образованием дисульфидов либо окисляются кислородом с образованием производных сульфоновой кислоты.
Второй результат перекисного окисления липидов связан с тем, что продукты пероксидации обладают способностью непосредственно увеличивать ионную