Niveau af frie radikaler

Fri oxidation sker med deltagelse af frie radikaler former for oxygen, som dannes i processen med en-elektron reduktion af oxygen og frem for alt superoxidanion oxygen.

Typisk forekommer disse radikale oxidationsreaktioner i det aktive center af de tilsvarende enzymer, og mellemprodukter optræder ikke i det ydre miljø. Når driftsbetingelserne for åndedrætskæden ændres (for eksempel under hypoxi), er en-elektron reduktion af oxygen også mulig i den, på grund af det faktum, at dens affinitet for ubiquinon er højere end for cytochromoxidase. Disse processer fører til dannelsen af ​​superoxidanion af oxygen. Denne radikal kan også dannes under påvirkning af ultraviolette stråler, såvel som gennem interaktionen af ​​oxygen med metalioner af variabel valens (oftest med jern) eller under spontan oxidation af visse forbindelser, såsom dopamin. Endelig kan det produceres i celler af enzymer såsom xanthinoxidase eller NADPH-oxidase.

Dannelsen af ​​superoxidanion af oxygen har vigtig biologisk betydning. Det er en meget reaktiv forbindelse, som på grund af sin høje hydrofilicitet ikke kan forlade cellen og akkumuleres i cytoplasmaet. Dens omdannelser fører til dannelsen af ​​en række aktive oxidationsmidler (fig. 9.10). Det er i stand til at aktivere NO-syntase, som danner en NO-radikal i væv, som har egenskaberne som en anden budbringer (aktiverer opløselig guanylatcyclase, hvis produkt, cGMP, udviser vasodilaterende egenskaber). På den anden side er superoxidanion i stand til at reducere indholdet af NO-radikal og omdanne det til peroxynitrit ONOOH (se fig. 9.10).

Levende celler har forsvarssystemer mod øget produktion af frie radikaler. Enzym superoxiddismutase omdanner superoxidanionen af ​​oxygen til det mindre reaktive og mere hydrofobe hydrogenperoxid H₂OM₂. Hydrogenperoxid er et substrat for katalase og glutathionafhængige peroxidaser, som katalyserer dets omdannelse til et vandmolekyle. Imidlertid kan hydrogenperoxid generere et hydroxylradikal i nærvær af jernholdigt jern eller blive omdannet til hypochlorit-anionen OCl af enzymet myeloperoxidase.

Ris. 9.10. Interkonverteringer af frie radikaler og deres hovedfunktioner i væv [Boldyrev A.A., 1996].

Både hypochlorit-anionen og hydroxylgruppen er stærke oxidationsmidler. De er i stand til at modificere proteiner, nukleinsyrer, inducere lipidperoxidation (hvoraf flerumættede membranlipider "lider" mest) og som et resultat af kædereaktioner føre til flere membranskader og celledød. En vigtig tilføjelse til disse reaktioner er NO-radikalets evne til, når det interagerer med superoxidanion, at danne peroxynitrit, som kan inducere såkaldt apoptose (programmeret celledød), og under dets spontane nedbrydning blive til et hydroxylradikal. Sidstnævnte kan også dannes af hypochloritanion i nærvær af jernioner.

De processer, der sker før dannelsen af ​​hypochlorit-anion eller hydroxylradikal, er lokaliseret i cytoplasmaet og kontrolleres af cytoplasmatiske enzymer eller naturlige vandopløselige antioxidanter. For eksempel, taurin i stand til at binde hypochlorit-anion i form af et chloraminkompleks, et dipeptid carnosin og dets derivater neutraliserer hydroxylgruppen og forbindelser såsom protein ferritin, binde jern. Lipidperoxidation, initieret i det hydrofobe rum af cellemembraner, er i stand til at afbryde den velkendte hydrofobe antioxidant a-tocopherol (E-vitamin). Dens høje koncentration i biologiske membraner forhindrer dem i at blive beskadiget af frie radikaler.

Fuldstændig undertrykkelse af peroxidprocesser i væv er tilsyneladende upraktisk; frie radikaler har gavnlige egenskaber. De inducerer apoptose og deltager i dannelsen af ​​cellulær immunitet. Dannelsen af ​​hydroperoxider af fedtsyrekæderne af flerumættede fosfolipider beskadiger dobbeltlaget og fremmer ved at stimulere fosfolipasernes arbejde frigivelsen af ​​fedtsyrer fra membranlipider. Flerumættet arachidonsyre er et almindeligt mål for frie radikaler. Denne proces kan stimulere dens enzymatiske transformationer på en af ​​to måder - lipoxygenase eller cyclooxygenase. Som et resultat dannes vigtige biologiske regulatorer i cellen: prostaglandiner, leukotriener, thromboxaner. Lysophospholipider dannet under spaltningen af ​​en modificeret fedtsyre kan genoprettes til deres oprindelige tilstand ved hjælp af en anden fedtsyre (i form af acyl-CoA). På den måde kan fedtsyresammensætningen af ​​lipidmolekyler i cellemembranen reguleres.

Højreaktive iltfrie radikaler, karakteriseret ved højt oxidationspotentiale og evnen til at gennemgå hurtige transformationer, kan fremkalde kædereaktioner. I øjeblikket anerkendes den vigtige rolle af frie radikaler i udviklingen af ​​aldersrelaterede og patologiske tilstande i væv [Vladimirov Yu.A. et al., 1983]. Frie radikaler er involveret i mekanismer, der øger celleoverlevelse under ugunstige forhold, og et fald i dannelsen af ​​frie radikaler i kroppen bidrager til svækkelsen af ​​cellulær immunitet. Øget generering af frie radikaler ledsager dog patologiske tilstande (Parkinsons sygdom, Alzheimers sygdom) og selve processen med biologisk aldring.

NIVEAU AF FRI RADIKALGENERERING I EJAKULATPRØVER PÅ INFERTILITETSPATIENTER

Niveauet af generering af frie radikaler i ejakulatprøver fra infertile patienter blev vurderet ved hjælp af kemiluminescensmetoden. Det er blevet vist, at i prøver, der indeholder antisperm-antistoffer, er sandsynligheden for beskadigelse af sædcellers plasmamembran øget på grund af overdreven dannelse af frie radikaler. Der lægges stor vægt på studiet af antisperm-antistoffers (ASAT) rolle i reproduktionsprocessen. Spørgsmålet om virkningen af ​​ACAT på befrugtning er dog stadig uklart. Nogle forfatteres værker afslører en sammenhæng mellem tilstedeværelsen af ​​antistoffer og et fald i sandsynligheden for graviditet, mens der i andre undersøgelser stilles spørgsmålstegn ved ACATs indflydelse på faldet i denne indikator hos patienter med antistoffer. Formålet med dette arbejde var at vurdere niveauet af SR-generering i ACAT-positive og ACAT-negative ejakulatprøver.

Publikation: Bulletin of Experimental Biology and Medicine
Udgivelsesår: 2001
Volumen: 3 sek.
Yderligere oplysninger: 2001.-N 6.-P.658-660
Visninger: 171

Reaktive oxygenarter (ROS) – forbindelser, hvor oxygen har en uparret elektron.

ROS dannes, når driftsbetingelserne for åndedrætskæden ændres (for eksempel under hypoxi), under påvirkning af UV-stråler, under interaktionen af ​​ilt med metalioner med variabel valens (jern), under spontan oxidation af visse stoffer, med deltagelse af enzymerne xanthinoxidase eller NADPH-oxidase. Under disse forhold dannes det superoxidanion oxygen O₂ .− , derefter hydrogenperoxid H₂OM₂ Og hydroxidradikal HO. . De forårsager reaktive oxygenarter lipidperoxidation - en proces, der fører til alvorlige membranskader, skadelige proteiner og DNA.

Inaktivering af reaktive oxygenarter i celler sker under påvirkning af antioxidantsystemet. Det omfatter adskillige antioxidantenzymer og antioxidanter med lav molekylvægt (C-vitamin, glutathion, E-vitamin osv.).

Superoxiddismutase(SOD) omdanner superoxidanionen af ​​oxygen til hydrogenperoxid H₂OM₂:

Catalase - hemin enzym indeholdende Fe 3+ katalyserer nedbrydningsreaktionen af ​​hydrogenperoxid. Dette producerer vand og ilt:

Den højeste aktivitet af katalase i kroppen er karakteristisk for leveren. Der er meget katalase i erytrocytter. Der beskytter det hæmoglobinhæm mod oxidation.

Peroxidase- hæm enzym, reducerer hydrogenperoxid til vand; Samtidig oxideres et andet stof:

Peroxidase er i stand til at nedbryde andre peroxider og omdanne dem til alkoholer. Peroxidaseaktivitet findes i leveren, nyrerne og neutrofile leukocytter.

Antioxidanter - biologisk aktive stoffer, der interagerer med frie radikaler og forhindrer processerne med frie radikalers oxidation af organiske stoffer i kroppen.

Vitaminer,udviser antioxidante egenskaber - S, E, A, R. Tripeptid udviser antioxidante egenskaber glutathion, taurin (2-aminoethansulfonsyre), dipeptid carnosin

Fuldstændig undertrykkelse af peroxidprocesser i væv er tilsyneladende upraktisk. Frie radikaler fremkalder apoptose, deltage i dannelsen cellulær immunitet, stimulere fosfolipasernes arbejde og derved deltage i syntesen af ​​eicosanoider.

Øget generering af frie radikaler ledsager dog patologiske tilstande (Parkinsons sygdom, Alzheimers sygdom) og selve processen med biologisk aldring.

Tilføjet dato: 2015-03-19; visninger: 759; BESTIL EN ARBEJDSSKRIVNING