Ещё Мечников, изучая фагоцитоз, утверждал, что фагоцитарное действие лейкоцитов осуществляется за счёт перекисных процессов.
Перекисное окисление – это третий путь утилизации вдыхаемого кислорода (от 2 до 5%).Кислород сам по себе является парамагнитным элементом (это было установлено методом молекулярных орбиталей), так как имеет на внешнем слое два неподелённых электрона.
_
О2; О2 + е -------- О2, то есть в реакциях переменного окисления
происходит одноэлектронное восстановление кислорода.
_
О2 - супероксидный ион – радикал, более активная форма кислорода.
_
О2 стимулирует образование большого количества радикалов по цепному механизму:
_ _
О2 + Н ------ НО2 - гидропероксидный радикал.
_ _
НО2 + Н + О2 -------- Н2О2 + О2
_
Н2О2 + Fe ------ Fe + ОН + ОН* (пероксидный радикал)
_
О2 + Fe ---------- О2 + Fe
В процессе взаимодействия этих радикалов с веществом поражаются наиболее уязвимые места клеток: ненасыщенные жирные кислоты фосфолипидов мембраны, они «выжигаются» в результате чего мембрана делается более ригидной и следовательно изменяется ответная реакция клетки.
В нормальных условиях перекисное окисление регулирует агрегатные состояния мембран, что лежит в основе тканевой адаптации. При всех видах патологии активность перекисных процессов возрастает и является инструментом повреждения мембраны. В ней образуются ионные каналы, через которые входят ионы натрия, калия. Содержимое клетки как бы вываливается и она гибнет. ОН* радикал взаимодействует с РНК и ДНК, вызывая генные мутации, провоцируя канцерогенез. Перекисные процессы инициируются в структуре нуклеиновых кислот.
Антиоксидантная защита.
Клетки имеют мощную антиоксидантную защиту, состоящую из двух уровней:
1) ферментативная (происходит восстановление продуктов перекисного окисления и их ликвидация с помощью ферментов):
а) супероксиддисмутаза – сложный фермент, встречаются Mg, Zn, Fe, Cu – содержащие формы в разных тканях. Его активность повышается при любых формах активации перекисных процессов. Этот фермент за рубежом выделяется в чистом виде и эффективно используется в лучевой терапии. Действие СОД направлено на супероксид ион:
СОД
О2* + О2* + 2Н ----------- Н2О2 + О2
б) каталаза (её субстратом является Н2О2) особенно активна в эритроцитах, которые специализируются на переносе кислорода:
2Н2О2 --------- 2Н2О + О2
в) пероксидаза – наиболее активна глутатион – пероксидаза
г) глутатион – редуктаза – является непосредственным защитником эритроцитов, в частности предохраняют от образования МеHb, который не способен к транспорту кислорода, что ведёт к гипоксии. МеHb образуется при приёме избытка нитратов, аспирина, сульфаниламидов.
К ферментативной антиоксидантной защите относятся ферменты, генерирующие восстановительную форму НАД * Н2 и НАДФ * Н2 (такую систему имеют все клетки, но особенно мозг и миокард), а также ферменты, поддерживающие восстановительную форму металлов.
2) неферментативная: сюда относится ряд легко окисляющихся веществ, обладающих меньшей активностью, чем естественные метаболиты:
- хинон
- убихинон (Ко – Q)
- витамины Е и А (являются компонентами мембран и блокируют перекисные процессы)
- витамин С
Между этими тремя витаминами существует взаимосвязь: витамин С обеспечивает восстановительную форму витамина Е, а для поддержания восстановительной формы витамина С нужен витамин А. В настоящее время существует мощный препарат антиоксидантной защиты, представляющий собой комплекс трёх витаминов (Vit C = 2 г, Vit E = 500000 E, Vit A + 140000 – 170000 Е). Витамин А довольно токсичен, поэтому в качестве замены используется В – каротин.
Также к антиоксидантам относятся Vit F, кортикостероиды, гистидин, аргинин, билирубин и растительные пигменты.
