Усиление перекисного окисления липидов

Перекисное окисление липидов протекает в клетках и в норме. Оно является необходимым звеном таких жизненно важных процессов, как транспорт электронов в цепи дыхательных ферментов, синтез простагландинов и лейкотрионов, пролиферация и дифференцировка клеток, фагоцитоз, метаболизм катехоламинов и др. [Владимиров Ю. А., Арчаков А. И., 1972; Коган А. X. и др., 1976; Carpenter М., 1981; Hochstein P., Jain S., 1981].

ПОЛ участвует в процессах регуляции липидного состава биомембран и как следствие активности мембраносвязанных ферментов. Интенсивность ПОЛ регулируется соотношением факторов активирующих (прооксиданты) и подавляющих этот процесс (антиоксиданты — АО).

К числу наиболее активных прооксидантов относятся легко самоокисляющиеся соединения, индуцирующие образование свободных радикалов (нафтохиноны, витамины A, D); восстановители (НАДФН, НАДН, липоевая кислота, низкие концентрации аскорбиновой кислоты); соединения, образующиеся в процессе обмена веществ — свободнорадикальные продукты различного происхождения (эндоперекиси простагландинов, продукты метаболизма лейкотрионов, адреналина).

Выраженный АО-эффект оказывают вещества токоферольного ряда (α-токоферол, тироксин, стероидные гормоны); убихиноны; селен и его соединения (главным образом глутатионпероксидазы); супероксидмутаза; вещества, содержащие тиоловую группу; анионы, связывающие железо; каталазы. Защитное, антиоксидантное действие оказывает белковое «прикрытие» липидного бислоя мембраны (белок как «структурный» антиоксидант) [Владимиров Ю. А., Арчаков А. И., 1972].

В реакции пероксидации могут вовлекаться соединения различного биохимического состава. Однако ведущее значение среди них имеет перекисное окисление липидов. Это определяется тем, что они в большой мере обеспечивают структурную и функциональную основу жизнедеятельности клеток, а также легко вступают в оксидазные реакции.

Процесс ПОЛ можно условно разделить на три этапа:

  1. кислородной инициации — «кислородный» этап;
  2. образования свободных радикалов липидов — «свободнорадикальный» этап;
  3. продукции перекисей липидов — «перекисный» этап.

Схема

Этапы перекисного свободнорадикального окисления липидов

Этапы перекисного свободнорадикального окисления липидов.


Изменение состава и вязкости липидов мембраны в результате протекания ПОЛ существенно влияет на активность мембраносвязанных ферментов, регулирующих процессы энергообеспечения клеток, транспорт катионов (Na+, К-АТФаза, Са2+, Мg2+-АТФаза), синтез нуклеиновых кислот (ДНК-полимераза), чувствительность к нейроэффекторным и гуморальным управляющим влияниям (аденилатциклаза, холинэстеразы, моноаминооксидазы).

Таким образом, в норме изменение интенсивности ПОЛ и активности антиоксидантных систем в значительной мере модифицирует состав и структуру липидной фазы мембран, их липопротеидных комплексов, а также мембраносвязанных ферментов. В соответствии с этим меняется в конечном счете и характер ответа клеток на различные воздействия.

«Коронарная и миокардиальная недостаточность»,
Л.И.Ольбинская, П.Ф.Литвицкий

Угнетение активности антиоксидантных ферментных систем

Как показали исследования, выполненные нами совместно со старшим научным сотрудником Института кардиологии им. А. Л. Мясникова ВКНЦ АМН СССР В. 3. Ланкиным, в условиях ишемии миокарда значительно угнетается активность антиоксидантных ферментных систем, что существенно влияет на интенсивность протекания ПОЛ. В этом исследовании активность супероксиддисмутазы (СОД) определяли по ингибированию восстановления синего нитротетразолия в ксантин — ксантин-оксидазной…

Свободнорадикальные перекисные реакции

Инициальным звеном свободнорадикальных перекисных реакций при развитии патологических процессов является, как правило, образование в процессе оксигеназных реакций активных форм кислорода: супероксидного радикала О2, гидроксильного радикала ОН, перекиси водорода, которые взаимодействуют с компонентами структур клеток, прежде всего с липидами. В результате этого взаимодействия образуются активные радикалы липидов и их перекиси (смотрите схему Этапы перекисного свободнорадикального окисления…

Прооксидантное действие агентов

Ведущими агентами, оказывающими прооксидантное действие в ишемизированном миокарде, являются кислород, адреналин, восстановленные формы коферментов (в частности, НАДН, НАДФН, ФАДН и др.), продукты гидролиза АТФ, ионы кальция. Динамика содержания адреналина в сердце (нмоль/г сырой ткани) и надпочечниках (мкмоль/г сырой ткани) при локальной ишемии и последующей реперфузии миокарда (M ± m) Зона сердца Фон Длительность ИшМ и…

Увеличение содержания адреналина в сердце

Ишемия миокарда сопровождается значительным увеличением содержания адреналина в сердце. В зоне ИшМ его (концентрация повышается более чем в 1,5 — 2 раза по сравнению с фоновыми данными; в отдаленных от нее участках сердца — в 1,4 — 1,6 раза. Одновременно с этим наблюдается прогрессирующее снижение содержания адреналина в надпочечниках, которое на 10-й и 20-й минуте…

Накопление восстановленных форм коферментов

ИшМ сопровождается накоплением большого количества восстановленных форм различных соединений, в том числе коферментов — НАДН, НАДФН, ФАДН и других, оказывающих прооксидантное действие. В таблице Динамика содержания (% от фоновой величины) окисленных форм пиридиннуклеотидов (суммарно НАД и НАДФ) в сердце при его локальной ишемии и последующей реперфузии (M ± m) и на рисунке Динамика содержания окисленных…