A szabad gyökök képződésének szintje

A szabad oxidáció az oxigén szabad gyökös formáinak részvételével megy végbe, amelyek az oxigén egyelektronos redukciója során keletkeznek, és mindenekelőtt szuperoxid anion oxigén.

Ezek a gyökös oxidációs reakciók jellemzően a megfelelő enzimek aktív centrumában mennek végbe, a köztes termékek pedig nem jelennek meg a külső környezetben. Amikor a légzési lánc működési körülményei megváltoznak (például hipoxia során), az oxigén egyelektronos redukciója is lehetséges benne, mivel affinitása az ubikinonhoz nagyobb, mint a citokróm-oxidázhoz. Ezek a folyamatok az oxigén szuperoxid anionjának kialakulásához vezetnek. Ez a gyök képződhet ultraibolya sugárzás hatására, valamint oxigén és változó vegyértékű fémionok (leggyakrabban vas) kölcsönhatása során, vagy bizonyos vegyületek, például a dopamin spontán oxidációja során. Végül a sejtekben olyan enzimek által termelhető, mint a xantin-oxidáz vagy a NADPH-oxidáz.

Az oxigén szuperoxid anionjának képződése fontos biológiai jelentőséggel bír. Erősen reaktív vegyület, amely nagy hidrofilitása miatt nem tud távozni a sejtből, és a citoplazmában halmozódik fel. Átalakulásai számos aktív oxidálószer képződéséhez vezetnek (9.10. ábra). Képes aktiválni a NO-szintázt, amely NO-gyököt képez a szövetekben, amely másodlagos hírvivő tulajdonságokkal rendelkezik (aktiválja az oldható guanilát-ciklázt, amelynek terméke, a cGMP értágító tulajdonságokkal rendelkezik). Másrészt a szuperoxid anion képes csökkenteni a NO gyök tartalmát, és azt peroxinitrit ONOOH-dá alakítja (lásd 9.10. ábra).

Az élő sejtek védekező rendszerrel rendelkeznek a szabad gyökök fokozott termelésével szemben. Enzim szuperoxid-diszmutáz az oxigén szuperoxid-anionját a kevésbé reakcióképes és hidrofób H hidrogén-peroxiddá alakítja₂RÓL RŐL₂. A hidrogén-peroxid a kataláz és a glutation-függő peroxidázok szubsztrátja, amelyek katalizálják annak vízmolekulává történő átalakulását. A hidrogén-peroxid azonban hidroxilgyököt hoz létre vas(II) jelenlétében, vagy a mieloperoxidáz enzim hatására OCl hipoklorit anionná alakulhat.

Rizs. 9.10. A szabad gyökök interkonverziói és fő funkcióik a szövetekben [Boldyrev A.A., 1996].

Mind a hipoklorit-anion, mind a hidroxilgyök erős oxidálószer. Képesek módosítani a fehérjéket, nukleinsavakat, indukálni a lipidperoxidációt (amitől a többszörösen telítetlen membránlipidek „szenvednek” leginkább), és láncreakciók következtében többszörös membránkárosodáshoz, sejthalálhoz vezetnek. Fontos adalék ezekhez a reakciókhoz, hogy az NO-gyök szuperoxid-anionnal kölcsönhatásba lépve peroxinitrit képződik, amely úgynevezett apoptózist (programozott sejthalált) indukálhat, majd spontán bomlása során hidroxilgyökké alakul. Ez utóbbi vasionok jelenlétében hipoklorit anionból is képződhet.

A hipoklorit anion vagy hidroxilgyök képződése előtt lezajló folyamatok a citoplazmában lokalizálódnak, és citoplazmatikus enzimek vagy természetes vízoldható antioxidánsok szabályozzák. Például, taurin képes megkötni a hipoklorit aniont klóramin komplex, dipeptid formájában karnozin és származékai semlegesítik a hidroxilgyököt és az olyan vegyületeket, mint a fehérje ferritin, vasat köt. A sejtmembránok hidrofób terében meginduló lipidperoxidáció képes megszakítani a jól ismert hidrofób antioxidánst. α-tokoferol (E-vitamin). Magas koncentrációja a biológiai membránokban megakadályozza, hogy a szabad gyökök károsítsák azokat.

A szövetekben a peroxidos folyamatok teljes elnyomása látszólag nem praktikus, a szabad gyökök jótékony tulajdonságokkal rendelkeznek. Apoptózist indukálnak, és részt vesznek a celluláris immunitás kialakításában. A többszörösen telítetlen foszfolipidek zsírsavláncainak hidroperoxidjai károsítják a kettős réteget, és a foszfolipázok munkájának serkentésével elősegítik a zsírsavak felszabadulását a membránlipidekből. A többszörösen telítetlen arachidonsav gyakori célpontja a szabad gyökök támadásának. Ez a folyamat kétféle módon stimulálhatja az enzimatikus átalakulásokat: lipoxigenáz vagy ciklooxigenáz. Ennek eredményeként a sejtben fontos biológiai szabályozók képződnek: prosztaglandinok, leukotriének, tromboxánok. A módosított zsírsav hasítása során keletkező lizofoszfolipidek egy másik zsírsav segítségével (acil-CoA formájában) visszaállíthatók eredeti állapotukba. Ily módon szabályozható a sejtmembrán lipidmolekuláinak zsírsavösszetétele.

A nagy reakcióképességű oxigén szabad gyökök, amelyeket nagy oxidációs potenciál és gyors átalakulási képesség jellemez, láncreakciókat válthatnak ki. Jelenleg a szabad gyökös folyamatok fontos szerepe a szövetekben az életkorral összefüggő és kóros állapotok kialakulásában elismert [Vladimirov Yu.A. et al., 1983]. A szabad gyökök átalakulása olyan mechanizmusokban vesz részt, amelyek kedvezőtlen körülmények között növelik a sejtek túlélését, a szervezetben a szabad gyökök képződésének csökkenése pedig hozzájárul a sejtes immunitás gyengüléséhez. A szabad gyökök fokozott képződése azonban kóros állapotokat (Parkinson-kór, Alzheimer-kór) és magát a biológiai öregedés folyamatát kíséri.

A SZABADGYÖK KIFEJEZÉS SZINTJE A MEDDŐS BETEGEK EJAKULATUM-MINTÁBAN

A meddő betegek ejakulátummintáiban a szabad gyökök képződésének szintjét kemilumineszcencia módszerrel határoztuk meg. Kimutatták, hogy az antisperma antitesteket tartalmazó mintákban a szabad gyökök túlzott képződése miatt megnő a spermium plazmamembránjának károsodásának valószínűsége. Nagy figyelmet fordítanak az antisperm antitestek (ASAT) szaporodási folyamatban betöltött szerepének vizsgálatára. Az ACAT trágyázásra gyakorolt ​​hatásának kérdése azonban továbbra is tisztázatlan. Egyes szerzők munkái összefüggést tárnak fel az antitestek jelenléte és a terhesség valószínűségének csökkenése között, míg más tanulmányok megkérdőjelezik az ACAT hatását ennek a mutatónak a csökkenésére az antitestekkel rendelkező betegeknél. E munka célja az volt, hogy felmérjük az SR-generáció szintjét ACAT-pozitív és ACAT-negatív ejakulátummintákban.

Kiadvány: Bulletin of Experimental Biology and Medicine
Kiadás éve: 2001
Hangerő: 3 mp.
További információ: 2001.-N 6.-P.658-660
Megtekintve: 171

Reaktív oxigénfajták (ROS) – olyan vegyületek, amelyekben az oxigénnek páratlan elektronja van.

A ROS akkor keletkezik, amikor a légzőlánc működési körülményei megváltoznak (például hipoxia során), UV-sugárzás hatására, oxigén és változó vegyértékű fémionok (vas) kölcsönhatása során, bizonyos anyagok spontán oxidációja során, a xantin-oxidáz vagy NADPH-oxidáz enzimek részvételével. Ilyen körülmények között képződik szuperoxid anion oxigén O₂ .− , akkor hidrogén-peroxid H₂RÓL RŐL₂ És hidroxid gyök HO. . Reaktív oxigénfajtákat okoznak lipidperoxidáció - súlyos membránkárosodáshoz vezető folyamat, amely károsítja a fehérjéket és a DNS-t.

A sejtekben a reaktív oxigénfajták inaktiválása az antioxidáns rendszer hatására megy végbe. Számos antioxidáns enzimet és alacsony molekulatömegű antioxidánst (C-vitamin, glutation, E-vitamin stb.) tartalmaz.

Szuperoxid-diszmutáz(SOD) az oxigén szuperoxid-anionját H hidrogén-peroxiddá alakítja₂RÓL RŐL₂:

Kataláz - Fe 3+ tartalmú hemin enzim katalizálja a hidrogén-peroxid bomlási reakcióját. Ez vizet és oxigént termel:

A szervezetben a kataláz legmagasabb aktivitása a májra jellemző. Az eritrocitákban sok kataláz található. Ott megvédi a hemoglobin hemet az oxidációtól.

peroxidáz- hem enzim, a hidrogén-peroxidot vízzé redukálja; Ugyanakkor egy másik anyag oxidálódik:

A peroxidáz képes más peroxidokat lebontani, és alkoholokká alakítani. A peroxidáz aktivitás a májban, a vesében és a neutrofil leukocitákban található.

Antioxidánsok - biológiailag aktív anyagok, amelyek kölcsönhatásba lépnek a szabad gyökökkel és megakadályozzák a szervezetben a szerves anyagok szabad gyökös oxidációját.

vitaminok,antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik - S, E, A, R. A tripeptid antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik glutation, taurin (2-amino-etánszulfonsav), dipeptid karnozin

A szövetekben a peroxidos folyamatok teljes elnyomása nyilvánvalóan nem praktikus. A szabad gyökök indukálják apoptózis, részt venni a formációban sejtes immunitás, serkentik a foszfolipázok munkáját, ezáltal részt vesznek az eikozanoidok szintézisében.

A szabad gyökök fokozott képződése azonban kóros állapotokat (Parkinson-kór, Alzheimer-kór) és magát a biológiai öregedés folyamatát kíséri.

Hozzáadás dátuma: 2015-03-19; nézettség: 759; MUNKAÍRÁS MEGRENDELÉSE