Antioxidáns rendszer, sejt védelmi tényezők - a reaktív oxigéngyökök és
Kifejezve nézet több szintű védelmet a mikroorganizmusok, amelyek mák-sejteket a reaktív oxigén speciesek, amelyek az alábbi képlettel ábrázolható:
1 - A védelmi rendszer sejtek miatt jelentős csökkenését O2 feszültség a szövetekben képest légköri levegővel;
2 - van ellátva a négy-elektronos folyamat a hasznosítás az ömlesztett az intracelluláris O2 részvétele nélkül citokróm szabad gyökök felszabadulása;
3 - enzimes eltávolítását a képződött szuperoxid-anion-csoport, és H2O2;
4 - jelenlétében csapda szabad gyökök (antioxidánsok);
5 - hidroperoxidok enzimatikus hasznosítás a többszörösen telítetlen zsírsavak.
A effektor komponense az antioxidáns rendszerek nevezzük antioxidánsok. A számát endogén vegyületek, amelyek tulajdonítható antioxidánsok, folyamatosan növekszik. Nincs egyetlen univerzális besorolása antioxidánsok.
1. csoport. Makromolekuláris vegyületek - antioxidáns enzimek és fehérjék, amelyek képesek kötődni a Fe ionok és a Cu, a schiesya-katalizátorok szabadgyökös folyamatokat. Antioxidáns enzimek (SOD, cöruloplazmin, kataláz, glutation enzimek) nyújtanak átfogó védelmet gyökellenes biopolimerek. Az enzimatikus antioxidánsok jellemző a magas specifitással, szigorúan meghatározott szerv és celluláris lokalizációját, és a fém-katalizátorok, mint Cu, Fe, Mn, Zn, Se.
Fehérjék között, amelyek képesek kötődni fémek változó vegyértékű és rendre rendelkező antioxidáns tulajdonságok közé tartozik az albumin, transzferrin, ferritin, laktoferrin. Sokan közülük igen hatásosan gátolják a szabad gyökök-CIÓ folyamatait, de rosszul behatolnak a membrán és a szöveti határokat.
2. csoport. Az alacsony molekulatömegű antioxidánsok: Egyes aminosavak, poliaminok, karbamid, húgysav, glutation, aszkorbinsav, bilirubin, tokoferol, A-vitamin, K, P.
Ebben az esetben beszélhetünk az egyedülálló antioxidáns elektron transzport lánc, amely meghatározza a munka hatékonyságát az összes komponens.
antagonista hatást állítsa be a működés során a keverék természetes tokoferol kinonok (ubikinon fillokinon). Ezzel szemben, a foszfolipidek aktivitását fokozzák antioxidánsok, függetlenül azok jellegétől.
Így, figyelembe véve az általánosan anti-oxidáns rendszer, meg kell venni, hogy a test enzimatikus rendszerek, a lipid peroxidáció gátlására a kezdeményezés szakaszában. Így a SOD inaktiválja superoksidanionradikal, szubsztrátok hatására a glutation-peroxidáz és a kataláz a hidrogén-peroxid és a lipid-hidroperoxidok.
Action enzimatikus antioxidánsok kiegészített az egész szervezetben a természetes antioxidánsok, különösen E-vitamin, a szteroid hormonok, a kéntartalmú aminosavak, aszkorbinsav, vitaminok A, K és P, ubikinon, peptidek, származékok gammaaminomaslyanoy savak, foszfolipidek, termékek eikozanoid metabolizmus, valamint a tiolok, különösen ergothioneine szereplő vörösvértestek a máj, az agy.
Fontos szerepet játszik az antioxidáns védelmi játszott karnozin és származékai. Mint ismeretes, egy természetes dipeptid karnozin képes metabolizált vegyület az emberekben és állatokban, van egy stabilizáló hatása a közeg pH-ja, valamint a képességét, hogy kölcsönhatásba lépnek a OH, és superoksidanionradikalom gipohloridanionom ezt követő inaktiválását. A karnozin szabályozza miatt az antioxidáns tulajdonságait viselkedési válaszokat.
Megható működésének az enzim az antioxidáns rendszer vezetők kell jegyezni, hogy diszmutálására reakció és bomlása H2O2 superoksidanionradikala exoterm és katalizálja az SOD és kataláz nem igényel kofaktorokat, ami tevékenységük nem függ a működése más celluláris struktúrákat. SOD spontán reakció felgyorsul 200-szor.
Úgy tartják, hogy az aktivitás szintje az intracelluláris enzimatikus antioxidáns rendszerek genetikailag meghatározott, ahol a túlzott felhalmozódása a sejtek a szuperoxid-gyök-anion és a hidrogén-peroxid kíséri depresszió részeit a genom felelős enzimatikus aktivitásának intracelluláris antioxidáns rendszerek.
Mn-SOD a mitokondriumokban lokalizálódnak eukarióta máj és szívizom, közel a anion csatornák. A mikroorganizmusok jellemző vas és mangán-tartalmú izozimek. Mn-SOD áll 4 alegységeinek móltömeg 20000 egyes, enzimet hatásmechanizmusa valószínűleg hasonló a hatása a Cu-, Zn-SOD enzim, a fém az aktív központban váltakozva változó vegyértéke: Mn3 +, Mn2 +. A szuperoxid-diszmutáz aktivitással lehet rézkomplexeket aminosavakkal és peptidek és sok réz-tartalmú fehérjéket.
SOD jelentősen meggyorsítja diszmutációval superoksidanionradikala. Azonban annak ellenére, hogy magas specificitását az enzim, kölcsönhatásba léphet a H2O2 és hatnak prooxidációs, bizonyos feltételek mellett, Cu-SOD.
Az utóbbi években készítményeket állítottak elő módosított SOD és kataláz társított immunglobulinok, szérum-albumin, poliolok, különösen a polietilén-glikolok, amely biztosította a stabilitást a enzimek és időtartama tekintetében forgalomban a vérben. Az ilyen társított formában az enzimet használtunk a kísérletben a endointoxication, miokardiális infarktus, a regionális iszkémia, égés a bőr, valamint a stressz és a gyulladásos szöveti károsodás.
Cöruloplazmin vagy kék ferrooksidaza - szérum glikoprotein a májban termelődik, katalizálja a reakciót:
4Fe2 + + 4H + O2 -> 4Fe3 + + H2O
Ez elősegíti az oxidációt a poliaminok, polifenolok, aszkorbinsav, esetleg részt vesz a közlekedési réz. Közvetlen antioxidáns funkciót határozza meg szuperoxid dizmutáz aktivitással és ferrioksidaznoy és indirekt antioxidáns tulajdonságokkal kapcsolatos oxidációja Fe2 + és aszkorbát, potenciális szuperoxid-anion gyök. Ez a fő reaktáns akut fázisú gyulladás.
Mint említettük, a folyamat diszmutációjaként a szuperoxid-gyök-anion képződött H2O2, H2O visszahúzott lényegében a kataláz és a glutation-peroxidáz.
Kataláz - hromoproteidov a MW körülbelül 240.000 D, áll 4 alegységek, prosztata, amelynek egy hem-csoportból, lokalizált főként peroxiszómák részben - a mikroszómákkal és kisebb mértékben - a citoszolban. Úgy tartják, hogy a kataláz nem rendelkezik nagy az affinitása a H2O2, és nem tudja hatékonyan semlegesíteni ez a vegyület alacsony koncentrációban van jelen a citoszolban. A peroxiszómák, ahol a koncentráció a H2O2 a magas kataláz aktivitást elpusztítja azt.
A bomlás H2O2 kataláz végzik két szakaszból áll:
Fe3 + -katalaza + 2 H2O2 -> oxidált kataláz + H2O2 -> Fe3 + -katalaza + H2O2 + O2.
Oxidált állapotban kataláz működik, mint egy peroxidáz. A peroxidáz szubsztrátok a reakció lehet etanol, metanol, formiát, formaldehid és más hidrogén donorok.
Meg kell jegyezni, hogy a mintegy 0,5% O2, H2O2 generált eredményeként bomlás a gerjesztett szingulett állapotba, és így a folyamat a hidrogén-peroxid bomlását keletkezik újonnan aktív formája O2.
SOD és kataláz aktivitás korrelál, ami miatt lehet, hogy elektronok áramlását a váltás az egyik szállítási lánc egy másik. Ilyen körülmények között a SOD és kataláz járnak, mint linkek egy O2 hasznosítás rendszerben elhelyezett különböző részein a cellában.
A maximális koncentráció a kataláz megtalálható vörös vérsejtek.
A legfontosabb szabadgyökök inaktivációs rendszer redukált glutationt és egy sor enzimet - glutation peroxidáz, glutation-peroxidáz és a glutation-reduktáz.
Glutation szintetizálódik a májban, ahol a szállított különböző szervekben és szövetekben, biztosítja helyreállítása diszulfid-csoportok a fehérjék, dihydroascorbic sav, glutation-transzferáz a májban konjugátumok elektrofil vegyületek és azok későbbi a vizeletben.
Inaktiválása H2O2 sejtekben is biztosított a glutation-peroxidáz (GPO), az utóbbi egy Se-tartalmú enzim, körülbelül 70% -a lokalizálódik a citoplazmában és 30% - a mitokondriumban az emlős sejtek. A glutation-peroxidáz - fehérje MW 84.000-88.000, ez áll a négy azonos alegység, amelyek mindegyike tartalmaz 1 atom Se.
A glutation-peroxidáz katalizálja a redukciós reakciót a hidroperoxid segítségével glutation, van egy széles szubsztrát-specifitású tekintetében a hidroperoxid, de ez teljesen specifikus glutation. A affinitása a glutation-peroxidáz és a H2O2 magasabb, mint a kataláz, így az első hatékonyabb alacsony koncentrációban szubsztrát, ugyanakkor védi a sejteket az oxidatív stressz elleni által okozott nagy koncentrációban H2O2, kulcsfontosságú szerepet játszanak a kataláz. Ez különösen egyértelműen bizonyított az endoteliális sejtekben.
Emlős sejtekben, kivéve az S-függő GAP, GAP észlelt anélkül S MM 39.000-46.000, katalizálja a csökkentés hidroperoxidok, szerves vegyületek, beleértve a többszörösen telítetlen zsírsavak, de ennek hatékonysága ellen H2O2 rendkívül alacsony.
Stressz keresztül adrenerg receptorok stimulációja stimulálja a cAMP és a protein-kináz aktivitását MPO.
Besselenovaya glutation lokalizálódik mitokondriális membránokon, máj, vese, szív, míg a szelén - eritrocitákban.
MPO aktív szerepet játszik védelmében lizoszomális membránok a peroxidáció.
A fontos szerepet a szabad gyökök inaktiválásában az intracelluláris és extracelluláris visszavont csapdák, biztosítva egy nyitott áramkör szabad gyökös oxidáció.
Hatékony „elfogó” csoportok közé tartoznak fenolos antioxidánsok, különösen egyszerű fenolok, naftolok oxyderivatives és más aromás vegyületek. Jelenleg kiosztott több ezer fenolos vegyületek, amelyek között rendelkeznek kifejezett antioxidáns hatása az E-vitamin, K-vitamin, ubikvinonok, triptofán és a fenil-alanin, valamint a legtöbb növényi és állati pigmentek, különösen a karotinoidok, flavonoidok, fenokarboksilnye savat. Nagy biológiai jelentősége az emberre antioxidáns - tokoferol. Ez zsírban oldódó, elsődleges lokalizáció - a hidrofób réteg a biológiai membránok; Ez inaktiválja elsősorban zsírsav-gyökök.
Fenolos antioxidánsok (likopin, karotin, bilirubin) inhibitorai szuperoxid anion gyökök, atomos oxigén, hidroxilgyök.
Az E-vitamin leggyakrabban együtt C-vitamin A aszkorbinsav működhet donor és akceptor hidrogén ionok jelenléte miatt a szerkezet a két fenolos csoportok, az antioxidáns tulajdonságait van egy széles hatásspektruma különböző inaktiváló szabad gyökök. Az aszkorbinsav felülmúlja a többi antioxidánsok vérplazma védelmében lipidek peroxidációját.
Figyelemre méltó az a tény, hogy a jelenlétében Fe vagy Cu-ion, aszkorbinsav válik egy erős pro-oxidáns. Az antioxidáns tulajdonságai aszkorbinsav összefüggő oxi-reduktáz átmenetek. Hidrogénatom leadására, aszkorbinsav alakítjuk a radikális - monodegidroaskorbinovuyu sav, megnyilvánuló prooxidáns hatása, elvesztése még egy atom H + képződését eredményezi a dehidro-aszkorbinsav. Ha ez az enzim részt vesz, amely tartalmaz rezet - aszkorbát. Ismeretes, hogy az aszkorbinsav csökkenti az oxidációs terméket a tokoferol - tokoferoksid a tokoferol. C-vitamin és a P is kinyerünk. Az aszkorbinsav sokkal stabilabb jelenlétében metilmetionin, hogy nem csak a dehidro-aszkorbinsav hasznosítás, de a hasznosságát kezelőegység antioxidáns glutation.
Fontos szerepet játszik az antioxidáns védelem a szervezet adott SH-tartalmazó vegyületek, így amellett, hogy a fent ismertetett tripeptid - glutation, cisztein, cisztin és metionin.
SH-vegyületek vezető szerepet a védelem az OH gyök sejtek. A rövid felezési idejű és diffúziós sugara OH. a biológiai rendszerekben, az említett vegyület nincs kitéve enzimes inaktiválás és egyidejűleg nyújthat egy erős citotoxikus és mutagén hatás, ez utóbbi határozza meg jelentőségét SH-tartalmú vegyületek - aktív elfogó OH. - csoport. Különböző stressz hatások, befolyásolja a hatások a mérgező és enzimatikus faktorok patogenitási különböző fertőző ágensek, mint például a pestis, anaerob gáz fertőzés streptostafilokokkovoy csoportok baktériumok megfigyelt reverzibilis oxidatív módosítását SH-csoportok, növekedéséhez vezet a diszulfid-csoportok, amely egy tipikus, nem-specifikus válasz a test az akció a szélsőséges inger.
Azonban, arányának változtatásával redukált és oxidált tio felé túlsúlya az utóbbi megváltoztatja állapotát permeabilitása a sejtmembránokat, ezek tapadó tulajdonságait, okoz egy éles elnyomása funkciót kéntartalmú enzimek és koenzimek (liponsav, koenzim-A, glutation), zavar a tiol metalloproteinek (citokróm P-450) és számos hormon receptorok és a transzkripciós faktorok.