Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная защита
Процессы свободно-радикального окисления липидов в развитии и течении острых нарушений мозгового кровообращения
Антиоксидантная система: контроль за процессами перекисного окисления липидов при ишемии мозга
Модели ишемии головного мозга
Метод определения концентрации малонового диальдегида в
Исследование динамики ТБК-активных продуктов при моделировании ишемии головного мозга
Навигация
Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная защита
Свободно-радикальные процессы при экспериментальной ишемии головного мозга
71890
знаков
5
таблиц
4
изображения
1.2. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная защита
при патологии головного мозга
Свободнорадикальное окисление (СРО) – важный и многогранный
биохимический процесс превращений кислорода, липидов, нуклеиновых
кислот, белков и других соединений под действием свободных радикалов (СР), а перекисное окисление липидов (ПОЛ) – одно из его последствий [16].
1.2.1. Свободнорадикальное окисление: общие сведения
Свободные радикалы представляют собой соединения, имеющие неспаренный электрон на наружной орбитали и обладающие высокой реакционной способностью. К числу первичных свободных радикалов относятся супероксидный анион-радикал, окись азота, а вторичными свободными радикалами являются гидроксильный радикал, синклетный кислород, перекись водорода, пероксинитрит. Образование свободных радикалов тесно связано, с одной стороны, с появлением свободных электронов при нарушениях процессов окисления в дыхательной цепи, превращении ксантина, синтезе лейкотриенов и простагландинов. Эти реакции зависят от активности ксантиноксидазы, дегидротатдегидрогеназы, альдегидоксидазы‚ холестериноксидазы, ферментов цитохрома Р-450. Синтез супероксид-аниона инициируется ангиотензином II, который образуется из ангиотензина I под действием ангиотензинпревращающего фермента [16].
Супероксид-анион может восстанавливать Fe3+ в Fe2+, при взаимодействии которого с перекисью водорода, перекисями липидов и гипохлоритом образуются высокотоксичные вторичные радикалы. Из всех свободных радикалов наибольшей активностью обладают гидроксильный радикал и пероксинитрит.
Активность свободных радикалов ограничивается антиоксидантами, которые разрывают цепи молекул при реакциях СРО, разрушают молекулы перекисей.
К числу ферментных антиоксидантов относятся супероксиддисмутаза (СОД), глютатионпероксидаза, каталаза, находящиеся в клеточных структурах. Неферментные антиоксиданты – витамины Е, К, С, убихиноны, триптофан, фенилаланин, церулоплазмин, трансферрин, гаптоглобин, глюкоза, каротиноиды – блокируют активность свободных радикалов в крови. Изменения структуры и функции субстратов, на которые действуют свободные радикалы, зависит, в конечном счете, от соотношения активности СР и антиоксидантов.
Свободнорадикальное окисление необходимо для нормального функционирования организма. Об этом свидетельствует, в частности, потребление более 5 % кислорода на образование супероксидного анион-радикала. СРО способствует уничтожению отживших клеток, элиминации ксенобиотиков, предупреждает злокачественную трансформацию клеток, моделирует энергетические процессы за счет активности дыхательной цепи в митохондриях, пролиферацию и дифференциацию клеток, транспорт ионов, участвует в регуляции проницаемости клеточных мембран, в разрушении поврежденных хромосом, в обеспечении действия инсулина. СРО генерирует внутриклеточные бактерицидные и вирусоцидные факторы, особенно в клеточном ядре [1, 22, 49].
Снижение поступления в нейроны молекулярного кислорода и повышение уровня восстановленности компонентов дыхательной цепи стимулируют восстановление кислорода по одноэлектронному пути с образованием свободных радикалов (супероксид-аниона, пероксильного и гидроксильного радикалов), а также оксидантов нерадикальной природы (пероксида водорода и аниона гипохлорита), поскольку (О2)-легко реагирует с промежуточными компонентами дыхательной цепи в восстановленном состоянии. Высокореакционноспособные радикалы кислорода вызывают окисление биомакромолекул, а также инициируют цепные процессы перекисного окисления мембранных липидах (ПОЛ), прямое окислительное повреждение нуклеиновых кислот (НК) и белков.
Образующееся в процессе ПОЛ гидроперекиси неустойчивы, их распад приводит к появлению разнообразных вторичных и конечных продуктов ПОЛ, представляющих собой высокотоксичные соединения (диеновые коньюгаты, шиффовы основания и др.), которые оказывают повреждающее действие на мембраны и клеточные структуры. Как следствие образуются сшивки биополимеров, определяются набуханием митохондрий и разобщение окислительного фосфорилирования, инактивация тиоловых ферментов, участвующих в дыхании и гликолизе, дальнейшее разрушение липидной основы мембран [21].
1.2.2. Продукты перекисного окисления липидов
К первичным продуктам ПОЛ относятся циклические эндоперекиси и алифатические моно- и гидроперекиси, так называемые липопероксиды и диеновые конъюгаты [30].
Диеновые конъюгаты (ДК) являются первичными продуктами ПОЛ. При свободнорадикальном окислении арахидоновой кислоты происходит отрыв водорода в α-положении по отношению к двойной связи, что приводит к перемещению этой двойной связи с образованием ДК [64]. Диеновые конъюгаты, являющиеся первичными продуктами ПОЛ, относятся к токсическим метаболитам, которые оказывают повреждающее действие на липопротеиды, белки, ферменты и нуклеиновые кислоты [54].
Липопероксиды являются весьма нестойкими и подвергаются дальнейшей окислительной дегенерации. При этом накапливаются вторичные продукты окисления, наиболее важными из которых являются ненасыщенные альдегиды (малоновый диальдегид). Продуктами взаимодействия малонового диальдегида с аминосодержащими соединениями являются шиффовы основания [30].
Шиффовы основания, органические соединения общей формулы RR¢C=NR¢¢ где R и R¢ - водород, алкил или арил, R¢¢ - алкил или арил (в последнем случае Ш. о. называют также анилами). Шиффовы основания – кристаллические или маслообразные вещества, нерастворимые в воде, растворимые в органических растворителях. Слабые основания, в безводной среде образуют соли с кислотами, в водных растворах кислот гидролизуются до амина и альдегида, в щелочных растворах большинство Ш. о. устойчиво. Гидрируются до вторичных аминов (RR¢CH - NHR¢¢), присоединяют многие соединения, содержащие подвижный водород, например b-дикарбонильные соединения, кетоны, имины. Образуются шиффовы основания в результате обратимой реакции между карбонильной группой альдегида или кетона со свободной аминогруппой [67]. Непрерывное накопление оснований Шиффа дестабилизирует мембраны и способствует деструкции клеток [54].
ТБК-реактанты (МДА) – вторичные продукты ПОЛ. Как известно, малоновый диальдегид (МДА) образуется только из жирных кислот с тремя и более двойными связями. МДА принадлежит важная роль в синтезе простагландинов, прогестерона и других стероидов [54]. Отрицательная роль малонового диальдегида заключается в том, что он сшивает молекулы липидов и понижает текучесть мембраны. Вследствие этого мембрана становится более хрупкой. Нарушаются процессы связанные с изменением поверхности мембраны: фагоцитоз, пиноцитоз, клеточная миграция и др. [54].
Гидроперекиси, ненасыщенные альдегиды, являются мутагенами и обладают выраженной цитотоксичностью. Они подавляют активность гликолиза и окислительного фосфорилирования, ингибируют синтез белка и нуклеиновых кислот, нарушают секрецию триглицеридов гепатоцитами, ингибируют различные мембранносвязанные ферменты [30].
Накопление в организме продуктов ПОЛ (диеновых коньюгатов, ТБК-реактантов, шиффовых оснований) [6] и развитие эндотоксикоза приводит к стимуляции монооксигеназной системы, изменениям реакции липидного, гормонального, иммунного, микроэлементного, нейромедиаторного статусов, числа мест связывания и сродства рецепторов к лигандам, истощению антиоксидантной системы [71].
Похожие работы
... кальциевых каналов. Нимодипин Нимодипин - блокатор кальциевых каналов, производное дигидропиридина. Избирательно взаимодействует с кальциевыми каналами типа L и блокирует трансмембранное поступление ионов кальция. Фармакологическое действие: Особенностью препарата является преимущественное влияние на кровоснабжение мозга. Препарат оказывает дилатирующее действие на сосуды головного мозга ...
... 036.При инфаркте в бассейне передней артерии сосудистого сплетения (передняя ворсинчатая) не бывает #а)гемиплегии #б)гемианестезии *#в)афазии #г)вазомоторных нарушений в области парализованных конечностей #д)гемианопсии 037.Препараты наперстянки и строфанта при декомпенсации дисциркуляторной энцефалопатии назначают #а)для нормализации сердечного ритма ...
... микоплазм представляют собой группу повышенного риска по развитию у них неопластического процесса, однако эти вопросы требуют дальнейшего изучения. Хламидийная инфекция в акушерстве и гинекологии В. Н. Прилепская, И. Ю. Абуд Инфекции, вызываемые микроорганизмом Chlamydia Trachomatis (СТ), в настоящее время признаны одними из наиболее распространенных заболеваний, передаваемых половым путем ...
... Классическим является спектр манипулятивных методик: от советов Карнеги до нейролингвистического программирования и разнообразных тренингов (женского обаяния, личностного роста, сексуальный тренинг и пр.). В клинической психологии психокоррекция используется при выявляемых у клиента психологических проблемах, возникающих в связи с характерологическими девиациями и личностными аномалиями, а также ...
0 комментариев