Livello di generazione dei radicali liberi

L'ossidazione libera avviene con la partecipazione di forme radicali libere di ossigeno, che si formano nel processo di riduzione dell'ossigeno con un elettrone e, soprattutto, anione superossido ossigeno.

Tipicamente, queste reazioni di ossidazione radicalica si verificano nel centro attivo degli enzimi corrispondenti e i prodotti intermedi non compaiono nell'ambiente esterno. Quando le condizioni operative della catena respiratoria cambiano (ad esempio durante l'ipossia), è possibile anche la riduzione dell'ossigeno di un elettrone, poiché la sua affinità per l'ubichinone è maggiore che per la citocromo ossidasi. Questi processi portano alla formazione dell'anione superossido dell'ossigeno. Questo radicale può formarsi anche sotto l'influenza dei raggi ultravioletti, nonché attraverso l'interazione dell'ossigeno con ioni metallici di valenza variabile (il più delle volte con il ferro) o durante l'ossidazione spontanea di alcuni composti, come la dopamina. Infine, può essere prodotto nelle cellule da enzimi come la xantina ossidasi o la NADPH ossidasi.

La formazione dell'anione superossido dell'ossigeno ha un importante significato biologico. È un composto altamente reattivo che, a causa della sua elevata idrofilia, non può lasciare la cellula e si accumula nel citoplasma. Le sue trasformazioni portano alla formazione di numerosi agenti ossidanti attivi (Fig. 9.10). È in grado di attivare la NO sintasi, che forma nei tessuti un radicale NO, che ha le proprietà di un secondo messaggero (attiva la guanilato ciclasi solubile, il cui prodotto, cGMP, presenta proprietà vasodilatatrici). D'altra parte, l'anione superossido è in grado di ridurre il contenuto del radicale NO, convertendolo in perossinitrito ONOOH (vedi Fig. 9.10).

Le cellule viventi hanno sistemi di difesa contro l'aumento della produzione di radicali liberi. Enzima superossido dismutasi converte l'anione superossido dell'ossigeno nel perossido di idrogeno H, meno reattivo e più idrofobico₂DI₂. Il perossido di idrogeno è un substrato per la catalasi e le perossidasi glutatione-dipendenti, che catalizzano la sua conversione in una molecola d'acqua. Tuttavia, il perossido di idrogeno può generare un radicale idrossile in presenza di ferro ferroso o essere convertito nell'anione ipoclorito OCl dall'enzima mieloperossidasi.

Riso. 9.10. Interconversioni dei radicali liberi e loro principali funzioni nei tessuti [Boldyrev A.A., 1996].

Sia l'anione ipoclorito che il radicale ossidrile sono forti agenti ossidanti. Sono in grado di modificare le proteine, gli acidi nucleici, indurre la perossidazione lipidica (di cui “soffrono” maggiormente i lipidi polinsaturi di membrana) e, a seguito di reazioni a catena, portare a danni multipli di membrana e morte cellulare. Un'importante aggiunta a queste reazioni è la capacità del radicale NO, quando interagisce con l'anione superossido, di formare perossinitrito, che può indurre la cosiddetta apoptosi (morte cellulare programmata) e durante la sua decomposizione spontanea trasformarsi in un radicale ossidrile. Quest'ultimo può anche essere formato da anione ipoclorito in presenza di ioni ferro.

I processi che si verificano prima della formazione dell'anione ipoclorito o del radicale idrossile sono localizzati nel citoplasma e controllati da enzimi citoplasmatici o antiossidanti naturali idrosolubili. Per esempio, taurina capace di legare l'anione ipoclorito sotto forma di un complesso cloramina, un dipeptide carnosina e i suoi derivati ​​neutralizzano il radicale ossidrile e composti come le proteine ferritina, legare il ferro. La perossidazione lipidica, avviata nello spazio idrofobico delle membrane cellulari, è in grado di interrompere la ben nota azione antiossidante idrofobica α-tocoferolo (vitamina E). La sua alta concentrazione nelle membrane biologiche impedisce loro di essere danneggiate dai radicali liberi.

La soppressione completa dei processi di perossido nei tessuti è apparentemente impraticabile; i radicali liberi hanno proprietà benefiche. Inducono l'apoptosi e partecipano alla formazione dell'immunità cellulare. La formazione di idroperossidi delle catene di acidi grassi dei fosfolipidi polinsaturi danneggia il doppio strato e, stimolando il lavoro delle fosfolipasi, favorisce il rilascio degli acidi grassi dai lipidi di membrana. L’acido arachidonico polinsaturo è un bersaglio comune per l’attacco dei radicali liberi. Questo processo può stimolare le sue trasformazioni enzimatiche in due modi: lipossigenasi O ciclossigenasi. Di conseguenza, nella cellula si formano importanti regolatori biologici: prostaglandine, leucotrieni, trombossani. I lisofosfolipidi formati durante la scissione di un acido grasso modificato possono essere riportati al loro stato originale utilizzando un altro acido grasso (sotto forma di acil-CoA). In questo modo è possibile regolare la composizione in acidi grassi delle molecole lipidiche nella membrana cellulare.

I radicali liberi dell'ossigeno altamente reattivi, caratterizzati da un elevato potenziale di ossidazione e dalla capacità di subire rapide trasformazioni, possono indurre reazioni a catena. Attualmente è riconosciuto l'importante ruolo dei processi dei radicali liberi nello sviluppo di condizioni patologiche e legate all'età nei tessuti [Vladimirov Yu.A. et al., 1983]. Le trasformazioni dei radicali liberi sono coinvolte in meccanismi che aumentano la sopravvivenza cellulare in condizioni sfavorevoli e una diminuzione della generazione di radicali liberi nel corpo contribuisce all'indebolimento dell'immunità cellulare. Tuttavia, una maggiore generazione di radicali liberi accompagna condizioni patologiche (morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer) e lo stesso processo di invecchiamento biologico.

LIVELLO DI GENERAZIONE DI RADICALI LIBERI NEI CAMPIONI DI EIACOLATO DI PAZIENTI CON INFERTILITÀ

Il livello di generazione di radicali liberi nei campioni di eiaculato di pazienti infertili è stato valutato utilizzando il metodo della chemiluminescenza. È stato dimostrato che nei campioni contenenti anticorpi antisperma, la probabilità di danno alla membrana plasmatica degli spermatozoi aumenta a causa dell'eccessiva generazione di radicali liberi. Molta attenzione è riservata allo studio del ruolo degli anticorpi antisperma (ASAT) nel processo riproduttivo. Tuttavia, la questione dell’effetto dell’ACAT sulla fecondazione rimane ancora poco chiara. I lavori di alcuni autori rivelano una relazione tra la presenza di anticorpi e una diminuzione della probabilità di gravidanza, mentre in altri studi viene messa in dubbio l'influenza dell'ACAT sulla diminuzione di questo indicatore nelle pazienti con anticorpi. Lo scopo di questo lavoro era valutare il livello di generazione di SR nei campioni di eiaculato ACAT-positivi e ACAT-negativi.

Pubblicazione: Bollettino di Biologia e Medicina Sperimentale
Anno di pubblicazione: 2001
Volume: 3 secondi.
Ulteriori informazioni: 2001.-N 6.-P.658-660
Visualizzazioni: 171

Specie reattive dell'ossigeno (ROS) – composti in cui l’ossigeno ha un elettrone spaiato.

I ROS si formano quando cambiano le condizioni operative della catena respiratoria (ad esempio durante l'ipossia), sotto l'influenza dei raggi UV, durante l'interazione dell'ossigeno con ioni metallici di valenza variabile (ferro), durante l'ossidazione spontanea di alcune sostanze, con la partecipazione degli enzimi xantina ossidasi o NADPH ossidasi. In queste condizioni si forma anione superossido ossigeno O₂ .− , Poi perossido di idrogeno H₂DI₂ E radicale idrossido HO. . Causano specie reattive dell'ossigeno perossidazione lipidica - un processo che porta a gravi danni alla membrana, danneggiando proteine ​​e DNA.

L'inattivazione delle specie reattive dell'ossigeno nelle cellule avviene sotto l'azione del sistema antiossidante. Comprende diversi enzimi antiossidanti e antiossidanti a basso peso molecolare (vitamina C, glutatione, vitamina E, ecc.).

Superossido dismutasi(SOD) converte l'anione superossido dell'ossigeno in perossido di idrogeno H₂DI₂:

Catalasi - L'enzima emina contenente Fe 3+ catalizza la reazione di decomposizione del perossido di idrogeno. Questo produce acqua e ossigeno:

La più alta attività della catalasi nel corpo è caratteristica del fegato. C'è molta catalasi negli eritrociti. Lì protegge l'emoglobina eme dall'ossidazione.

Perossidasi- enzima eme, riduce il perossido di idrogeno in acqua; Allo stesso tempo, un'altra sostanza viene ossidata:

La perossidasi è in grado di decomporre altri perossidi, convertendoli in alcoli. L'attività della perossidasi si trova nel fegato, nei reni e nei leucociti neutrofili.

Antiossidanti - sostanze biologicamente attive che interagiscono con i radicali liberi e prevengono i processi di ossidazione dei radicali liberi delle sostanze organiche nel corpo.

Vitamine,che mostrano proprietà antiossidanti - S, E, A, R. Il tripeptide presenta proprietà antiossidanti glutatione, taurina (acido 2-amminoetansolfonico), dipeptide carnosina

La soppressione completa dei processi di perossido nei tessuti è apparentemente impraticabile. I radicali liberi inducono apoptosi, partecipare alla formazione immunità cellulare, stimolare il lavoro delle fosfolipasi, partecipando così alla sintesi degli eicosanoidi.

Tuttavia, una maggiore generazione di radicali liberi accompagna condizioni patologiche (morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer) e lo stesso processo di invecchiamento biologico.

Data aggiunta: 2015-03-19; visualizzazioni: 759; ORDINA UN'OPERA SCRITTURA