Grad der Entstehung freier Radikale

Die freie Oxidation erfolgt unter Beteiligung freier radikalischer Sauerstoffformen, die bei der Ein-Elektronen-Reduktion von Sauerstoff entstehen und vor allem Superoxidanion Sauerstoff.

Typischerweise finden diese radikalischen Oxidationsreaktionen im aktiven Zentrum der entsprechenden Enzyme statt, und Zwischenprodukte treten nicht in der äußeren Umgebung auf. Wenn sich die Betriebsbedingungen der Atmungskette ändern (zum Beispiel bei Hypoxie), ist auch darin eine Ein-Elektronen-Reduktion von Sauerstoff möglich, da seine Affinität zu Ubichinon höher ist als zur Cytochromoxidase. Diese Prozesse führen zur Bildung von Superoxidanionen des Sauerstoffs. Dieses Radikal kann auch unter dem Einfluss ultravioletter Strahlen sowie durch die Wechselwirkung von Sauerstoff mit Metallionen variabler Wertigkeit (am häufigsten mit Eisen) oder bei der spontanen Oxidation bestimmter Verbindungen wie Dopamin gebildet werden. Schließlich kann es in Zellen durch Enzyme wie Xanthinoxidase oder NADPH-Oxidase produziert werden.

Die Bildung von Superoxidanionen des Sauerstoffs hat eine wichtige biologische Bedeutung. Es handelt sich um eine hochreaktive Verbindung, die aufgrund ihrer hohen Hydrophilie die Zelle nicht verlassen kann und sich im Zytoplasma anreichert. Seine Umwandlungen führen zur Bildung einer Reihe aktiver Oxidationsmittel (Abb. 9.10). Es ist in der Lage, die NO-Synthase zu aktivieren, die im Gewebe ein NO-Radikal bildet, das die Eigenschaften eines zweiten Botenstoffs hat (aktiviert lösliche Guanylatcyclase, deren Produkt, cGMP, gefäßerweiternde Eigenschaften aufweist). Andererseits ist das Superoxidanion in der Lage, den Gehalt an NO-Radikalen zu reduzieren und es in Peroxynitrit ONOOH umzuwandeln (siehe Abb. 9.10).

Lebende Zellen verfügen über Abwehrsysteme gegen die erhöhte Produktion freier Radikale. Enzym Hyperventilieren wandelt das Superoxidanion von Sauerstoff in das weniger reaktive und hydrophobere Wasserstoffperoxid H um₂UM₂. Wasserstoffperoxid ist ein Substrat für Katalase und Glutathion-abhängige Peroxidasen, die seine Umwandlung in ein Wassermolekül katalysieren. Allerdings kann Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Eisen (II) ein Hydroxylradikal erzeugen oder durch das Enzym Myeloperoxidase in das Hypochlorit-Anion OCl umgewandelt werden.

Reis. 9.10. Umwandlungen freier Radikale und ihre Hauptfunktionen im Gewebe [Boldyrev A.A., 1996].

Sowohl das Hypochloritanion als auch das Hydroxylradikal sind starke Oxidationsmittel. Sie sind in der Lage, Proteine ​​und Nukleinsäuren zu modifizieren, eine Lipidperoxidation zu induzieren (unter der mehrfach ungesättigte Membranlipide am meisten „leiden“) und durch Kettenreaktionen zu mehrfachen Membranschäden und Zelltod führen. Eine wichtige Ergänzung zu diesen Reaktionen ist die Fähigkeit des NO-Radikals, bei Wechselwirkung mit dem Superoxidanion Peroxynitrit zu bilden, das die sogenannte Apoptose (programmierter Zelltod) auslösen und sich bei seiner spontanen Zersetzung in ein Hydroxylradikal umwandeln kann. Letzteres kann auch aus Hypochlorit-Anionen in Gegenwart von Eisenionen gebildet werden.

Die Prozesse, die vor der Bildung von Hypochlorit-Anionen oder Hydroxylradikalen ablaufen, sind im Zytoplasma lokalisiert und werden durch zytoplasmatische Enzyme oder natürliche wasserlösliche Antioxidantien gesteuert. Zum Beispiel, Taurin ist in der Lage, Hypochlorit-Anionen in Form eines Chloramin-Komplexes, eines Dipeptids, zu binden Carnosin und seine Derivate neutralisieren das Hydroxylradikal und Verbindungen wie Protein Ferritin, Eisen binden. Die Lipidperoxidation, die im hydrophoben Raum der Zellmembranen initiiert wird, ist in der Lage, die Wirkung des bekannten hydrophoben Antioxidans zu unterbrechen α-Tocopherol (Vitamin E). Seine hohe Konzentration in biologischen Membranen verhindert, dass diese durch freie Radikale beschädigt werden.

Eine vollständige Unterdrückung von Peroxidprozessen im Gewebe ist offenbar unpraktisch; freie Radikale haben vorteilhafte Eigenschaften. Sie induzieren Apoptose und sind an der Bildung der zellulären Immunität beteiligt. Die Bildung von Hydroperoxiden der Fettsäureketten mehrfach ungesättigter Phospholipide schädigt die Doppelschicht und fördert durch die Stimulierung der Arbeit von Phospholipasen die Freisetzung von Fettsäuren aus Membranlipiden. Mehrfach ungesättigte Arachidonsäure ist ein häufiges Ziel für Angriffe durch freie Radikale. Dieser Prozess kann seine enzymatischen Umwandlungen auf zwei Arten stimulieren: Lipoxygenase oder Cyclooxygenase. Dadurch werden in der Zelle wichtige biologische Regulatoren gebildet: Prostaglandine, Leukotriene, Thromboxane. Lysophospholipide, die bei der Spaltung einer modifizierten Fettsäure entstehen, können mit einer anderen Fettsäure (in Form von Acyl-CoA) in ihren ursprünglichen Zustand zurückversetzt werden. Auf diese Weise kann die Fettsäurezusammensetzung von Lipidmolekülen in der Zellmembran reguliert werden.

Hochreaktive freie Sauerstoffradikale, die sich durch ein hohes Oxidationspotential und die Fähigkeit zu schnellen Umwandlungen auszeichnen, können Kettenreaktionen auslösen. Derzeit wird die wichtige Rolle freier Radikalprozesse bei der Entwicklung altersbedingter und pathologischer Zustände im Gewebe anerkannt [Vladimirov Yu.A. et al., 1983]. Die Umwandlung freier Radikale ist an Mechanismen beteiligt, die das Zellüberleben unter ungünstigen Bedingungen erhöhen, und eine Verringerung der Bildung freier Radikale im Körper trägt zur Schwächung der zellulären Immunität bei. Eine erhöhte Bildung freier Radikale geht jedoch mit pathologischen Zuständen (Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit) und dem biologischen Alterungsprozess selbst einher.

Grad der Erzeugung freier Radikale in Ejakulatproben von Patienten mit Unfruchtbarkeit

Der Grad der Bildung freier Radikale in Ejakulatproben unfruchtbarer Patienten wurde mithilfe der Chemilumineszenzmethode ermittelt. Es hat sich gezeigt, dass in Proben, die Antispermien-Antikörper enthalten, die Wahrscheinlichkeit einer Schädigung der Plasmamembran von Spermien aufgrund der übermäßigen Bildung freier Radikale erhöht ist. Der Untersuchung der Rolle von Antispermien-Antikörpern (ASAT) im Fortpflanzungsprozess wird große Aufmerksamkeit gewidmet. Allerdings bleibt die Frage nach der Wirkung von ACAT auf die Befruchtung noch unklar. Die Arbeiten einiger Autoren zeigen einen Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von Antikörpern und einer Abnahme der Wahrscheinlichkeit einer Schwangerschaft, während in anderen Studien der Einfluss von ACAT auf die Abnahme dieses Indikators bei Patienten mit Antikörpern in Frage gestellt wird. Der Zweck dieser Arbeit bestand darin, den Grad der SR-Erzeugung in ACAT-positiven und ACAT-negativen Ejakulatproben zu beurteilen.

Veröffentlichung: Bulletin of Experimental Biology and Medicine
Erscheinungsjahr: 2001
Lautstärke: 3s.
Zusätzliche Informationen: 2001.-N 6.-P.658-660
Aufrufe: 171

Reaktive Sauerstoffspezies (ROS) – Verbindungen, in denen Sauerstoff ein ungepaartes Elektron besitzt.

ROS entstehen, wenn sich die Betriebsbedingungen der Atmungskette ändern (z. B. bei Hypoxie), unter dem Einfluss von UV-Strahlen, bei der Wechselwirkung von Sauerstoff mit Metallionen variabler Wertigkeit (Eisen), bei der spontanen Oxidation bestimmter Stoffe, unter Beteiligung der Enzyme Xanthinoxidase oder NADPH-Oxidase. Unter diesen Bedingungen entsteht es Superoxidanion Sauerstoff O₂ .− , Dann Wasserstoffperoxid H₂UM₂ Und Hydroxidradikal HO. . Sie verursachen reaktive Sauerstoffspezies Lipidperoxidation - ein Prozess, der zu schweren Membranschäden führt und Proteine ​​und DNA schädigt.

Die Inaktivierung reaktiver Sauerstoffspezies in Zellen erfolgt unter der Wirkung des Antioxidationssystems. Es enthält mehrere antioxidative Enzyme und Antioxidantien mit niedrigem Molekulargewicht (Vitamin C, Glutathion, Vitamin E usw.).

Hyperventilieren(SOD) wandelt das Superoxidanion von Sauerstoff in Wasserstoffperoxid H um₂UM₂:

Katalase - Häminenzym, das Fe 3+ enthält, katalysiert die Zersetzungsreaktion von Wasserstoffperoxid. Dabei entstehen Wasser und Sauerstoff:

Die höchste Aktivität der Katalase im Körper ist charakteristisch für die Leber. In Erythrozyten ist viel Katalase enthalten. Dort schützt es Hämoglobin vor Oxidation.

Peroxidase- Häm-Enzym, reduziert Wasserstoffperoxid zu Wasser; Gleichzeitig wird ein weiterer Stoff oxidiert:

Peroxidase ist in der Lage, andere Peroxide zu zersetzen und in Alkohole umzuwandeln. Peroxidaseaktivität findet sich in Leber, Nieren und neutrophilen Leukozyten.

Antioxidantien - biologisch aktive Substanzen, die mit freien Radikalen interagieren und die Prozesse der Oxidation organischer Substanzen durch freie Radikale im Körper verhindern.

Vitamine,mit antioxidativen Eigenschaften – S, E, A, R. Tripeptid weist antioxidative Eigenschaften auf Glutathion, Taurin (2-Aminoethansulfonsäure), Dipeptid Carnosin

Eine vollständige Unterdrückung von Peroxidprozessen im Gewebe ist offenbar nicht praktikabel. Freie Radikale induzieren Apoptose, nehmen Sie an der Bildung teil zelluläre Immunität, stimulieren die Arbeit von Phospholipasen und sind so an der Synthese von Eicosanoiden beteiligt.

Eine erhöhte Bildung freier Radikale geht jedoch mit pathologischen Zuständen (Parkinson-Krankheit, Alzheimer-Krankheit) und dem biologischen Alterungsprozess selbst einher.

Datum hinzugefügt: 19.03.2015; Aufrufe: 759; BESTELLEN SIE EINE ARBEIT SCHREIBEN