Изразено изглед на няколко нива на защита на микроорганизмите, които мак-клетки от реактивни кислородни видове, които могат да бъдат представени, както следва:
1 - система за защита на клетките, дължащи се на значително намаляване на O2 напрежение в тъканите в сравнение с атмосферния въздух;
2 - е предвидена в процеса на четири-електрон на възстановяване на по-голямата част на вътреклетъчния O2 без участието на освобождаване на цитохром на свободни радикали;
3 - ензимно отстраняване на образувания супероксиден анион радикал и Н2О2;
4 - наличие капан свободни радикали (антиоксиданти);
5 - хидропероксиди ензимна възстановяване на полиненаситени мастни киселини.
ефекторен компонент на антиоксидантни системи се наричат антиоксиданти. Броят на ендогенни съединения, които се дължат на антиоксиданти, непрекъснато се увеличава. Няма един универсален класификация на антиоксиданти.
Група 1. Макромолекулни съединения - антиоксидантни ензими и белтъци, способни да свързват йони Fe и Cu, е schiesya-катализатори свободни радикали процеси. Антиоксидантни ензими (СОД, церулоплазмин, каталаза, глутатион ензими) предоставят цялостна защита антирадикалов биополимерите. За ензимни антиоксиданти характеризират с висока специфичност, строго определени органи и клетъчната локализация и използването на метални катализатори, като Cu, Fe, Mn, Zn, Se.
Сред протеините, които имат способността да се свързват метали с променлива валентност и съответно притежават антиоксидантни свойства включват албумин, трансферин, феритин, лактоферин. Много от тях са високо ефективни при инхибиране на свободни процеси радикал-ционни но слабо проникване бариери мембраната и тъкан.
Група 2. антиоксиданти ниско молекулно тегло: някои аминокиселини, полиамини, урея, пикочна киселина, глутатион, аскорбинова киселина, билирубин, токоферол, витамин А, К, P.
В този случай можем да говорим за уникалните антиоксидантни електрон транспортни вериги, които се определят от ефективността на работата на всички компоненти.
антагонистични ефекти, установени в действието на смес от природни токоферол хинони (убихинон филохинон). За разлика от фосфолипиди повишават активността на антиоксиданти, независимо от техния характер.
По този начин, като се има предвид система обикновено анти-оксидант, трябва да се има предвид, че тялото има ензимни системи, инхибиране на липидната пероксидация в етапа на откриване. По този начин, СОД инактивира superoksidanionradikal, субстрати действие на глутатион пероксидаза и каталаза са водороден пероксид и липидни хидропероксиди.
Действие ензимни антиоксиданти допълнени в целия организъм в естествени антиоксиданти, особено витамини Е, стероидни хормони, сяра-съдържащи аминокиселини, аскорбинова киселина, витамин А, К и Р, убихинон, пептиди, производни gammaaminomaslyanoy киселини, фосфолипиди, продукти ейкозаноид метаболизъм, както и тиоли, особено ergothioneine съдържащи се в червените кръвни клетки на черния дроб, мозъка.
Важна роля в антиоксидантната защита играе карнозин и неговите производни. Както е известно, е естествен дипептид карнозин способен метаболизира при хора и животни, има стабилизиращ ефект върху рН на средата, както и способността да взаимодействат с ОН, и superoksidanionradikalom gipohloridanionom с последващо инактивиране. Карнозин регулира благодарение на антиоксидантните свойства на поведенчески реакции.
Докосването на функционирането на ензима на мениджърите на антиоксидантните системи следва да се отбележи, че реакцията на дисмутация и разлагането на H2O2 superoksidanionradikala екзотермична и катализира реакцията на СОД и каталаза не изискват кофактори, което прави тяхната дейност не зависи от функционирането на други клетъчни структури. SOD спонтанна реакция ускорява 200 пъти.
Смята се, че нивото на активност на вътреклетъчни ензимни антиоксидантни системи генетично определена, където прекомерното натрупване на клетки в супероксид радикал анион и водороден прекис придружен от депресия части от генома отговорен за ензимната активност на вътреклетъчни антиоксидантни системи.
Mn-SOD е локализиран в митохондриите на еукариотна черния дроб и миокарда, близо канали анион. За микроорганизми характеристика на черни и манган-съдържащи изоензими. Mn-SOD се състои от 4 субединици на MW 20,000 всеки ензим механизъм на действие е вероятно подобен на действието на Си-, Zn-СОД ензим, металът е в активния център последователно променя валентност: MN3 +, Mn2 +. Супероксид дисмутаза активност може да бъде комплекси на мед с аминокиселини и пептиди и много мед-съдържащи протеини.
SOD значително ускорява дисмутация superoksidanionradikala. Все пак, въпреки високата специфичност на ензима, може да взаимодейства с H2O2 и действа като prooxidant, при определени условия, Cu-СОД.
През последните години състави са синтезирани модифициран SOD и каталаза, свързани с имуноглобулини, серумен албумин, полиоли, по-специално полиетилен гликоли, които осигуряват стабилността на ензимите и продължителността на циркулация в кръвта. Такова свързано форма на ензима се използват в експеримента при endointoxication, инфаркт на миокарда, регионална исхемия, изгаряния на кожата, както и стрес и увреждане възпалителна тъкан.
Церулоплазмин или синьо ferrooksidaza - серумен гликопротеин произвежда в черния дроб, катализира реакцията:
4Fe2 + + 4Н + O2 -> 4Fe3 + + H2O
Той стимулира окислението на полиамини, полифеноли, аскорбинова киселина, евентуално участва в транспортирането на мед. Директен антиоксидант функция се определя от супероксид дисмутаза активност и ferrioksidaznoy и непреки антиоксидантни свойства, свързани с окисляването на Fe2 + и аскорбат, потенциални източници на супероксиден анион радикал. Това е основният реактив остра фаза на възпаление.
Както бе споменато, в процеса на дисмутация на супероксид радикал анион, образуван H2O2, H2O прибрано по същество каталаза и глутатион пероксидаза.
Каталаза - hromoproteidov на MW около 240 000 D, се състои от 4 субединици, смазан с един хем група, локализирана главно в пероксизомите частично - в микрозоми и в по-малка степен - в цитозола. Смята се, че каталаза не разполага с голям афинитет към H2O2 и не може ефективно да неутрализира това съединение при ниски концентрации, присъстващи в цитозола. Пероксизомите, където концентрацията на Н2О2 висока активност каталаза го унищожи.
Разлагането на H2O2 от каталаза се извършва на два етапа:
От Fe3 + -katalaza + 2 H2O2 -> окислява каталаза + H2O2 -> Fe3 + -katalaza + H2O2 + O2.
В окислено състояние, каталаза работи като пероксидаза. Пероксидаза субстрати в реакцията, могат да етанол, метанол, формиат, формалдехид и други донори на водород.
Трябва да се отбележи, че около 0,5% О2, Н2О2 генерирани като се появява в резултат на разлагане в възбудено състояние на синглет и по този начин в процеса на разлагане на водороден пероксид се генерира нова активна форма на О2.
SOD и каталаза активност корелира, което може да се дължи на електронен поток от преминаване от една транспортна верига на друг. При тези условия, SOD и каталаза действат като връзки на един O2 система за използване, поставени в различни части на клетката.
Максималната концентрация на каталаза се в червените кръвни клетки.
Най-важното свободни радикали инактивиране системата са редуциран глутатион и набор от ензими - глутатион пероксидаза, глутатион пероксидаза и глутатион редуктаза.
Глутатион се синтезира в черния дроб, където транспортирани до различни органи и тъкани, осигурява възстановяване на дисулфидни групи протеини, дихидроаскорбинова киселина, с глутатион трансфераза в черния дроб конюгати с електрофилни съединения и тяхното последващо екскреция в урината.
Инактивиране на Н2О2 в клетки също е осигурена чрез глутатион пероксидаза (GPO), последният е Се-съдържащ ензим, приблизително 70% от него е локализиран в цитоплазмата, а 30% - в митохондриите на клетки на бозайници. Глутатион пероксидаза - протеин с MW 84000-88000, се състои от четири идентични субединици, всяка от които съдържа един атом на Se.
Глутатион пероксидаза катализира реакцията на редукция на хидропероксид с помощта на глутатион, има широка субстратна специфичност по отношение на хидропероксид, но е абсолютно специфичен за глутатион. Афинитетът на глутатион пероксидаза и H2O2 е по-висока от тази на каталаза, така че първата е по-ефективен при ниски концентрации на субстрат, в същото време, за да предпазват клетките от оксидативен стрес, причинен от високи концентрации на Н2О2, ключова роля играе каталаза. Това е особено ясно изразена в ендотелни клетки.
В клетки на бозайници, с изключение на S-зависим GAP, GAP открити без S ММ 39000-46000, катализира редукцията на хидропероксиди, органични съединения, включително полиненаситени мастни киселини, но ефикасността срещу Н2О2 изключително ниска.
Стресът чрез адренергични рецептори стимулира сАМР и протеин киназа активност на MPO.
Besselenovaya глутатион е локализиран в митохондриалните мембрани, черен дроб, бъбреци, сърце, докато селен - в еритроцитите.
MPO играе активна роля в защитата на лизозомни мембрани от пероксидация.
Важната роля на свободните радикали в инактивирането на вътреклетъчните и извънклетъчните изтеглени капани, осигуряване на отворена верига свободен радикал окисление.
Ефективните "прехващащи" радикали включват фенолни антиоксиданти, по-специално, прости феноли, нафтоли oxyderivatives и други ароматни съединения. Понастоящем разпределени на няколко хиляди фенолни съединения, сред които притежават изразено антиоксидантно действие на витамин Е, витамин К, убихиноните, триптофан и фенилаланин, както и повечето растителни и животински пигменти, по-специално каротеноиди, флавоноиди, fenokarboksilnye киселина. Голям биологично значение за хората има антиоксидантно - токоферол. Това е мастноразтворим, основната локализация - хидрофобния слой на биологични мембрани; Тя инактивира предимно мастни киселини радикали.
Фенолни антиоксиданти (ликопен, каротин, билирубин) са инхибитори на супероксидни аниони радикали, синглет кислород, хидроксилен радикал.
Витамин Е е най-често заедно с витамин С аскорбиновата киселина може да действа като донор и акцептор на водородни йони, поради наличието в структурата на две фенолни групи, неговите антиоксидантни свойства имат широк спектър на действие върху различни инактивиращи свободни радикали. Аскорбиновата киселина е по-високо с други антиоксиданти в кръвната плазма в защитна липиди от пероксидация.
Интересно е, че в присъствието на Fe или Cu йон, аскорбинова киселина се превръща в мощен про-окислител. Антиоксидантните свойства на аскорбинова киселина, свързани с него окси-редуктаза преходи. Загубата водороден атом, аскорбинова киселина се превръща в радикал - monodegidroaskorbinovuyu киселина, проявява prooxidant ефект, загуба на дори един атом H + води до образуването на дехидроаскорбинова киселина. Когато участва този ензим, съдържащ мед - аскорбат. Известно е, че аскорбиновата киселина намалява окисляването на продукта токоферол - tokoferoksid в токоферол. Витамини С и Р и възстановява. Аскорбиновата киселина е по-стабилна в присъствие метилметионът на осигуряване не само възстановяване дехидроаскорбинова киселина, но полезност единична операция антиоксидант глутатион на.
Важна роля в антиоксидант защитата на организма се дава съединения SH-съдържащ, които включват, в допълнение към описаната по-горе трипептид - глутатион, цистеин, цистин и метионин.
SH-съединения играят водеща роля в защитата на радикални клетки ОН. Благодарение на радиуса на кратък полуживот и дифузия ОН. в биологичните системи, споменатото съединение не се подлага на ензимно инактивиране и в същото време може да осигури силно цитотоксични и мутагенен ефект, последният определя значението на SH-съдържащи съединения - активни прехващачи ОН. - радикали. В различни стресови влияния, повлияни от въздействието на токсични и ензимните фактори на патогенност на различни инфекциозни агенти, като чума, анаеробни инфекции газ streptostafilokokkovoy групи бактерии наблюдавани обратимо окислително модифициране на SH-групи, води до увеличаване на дисулфидни групи, който е типичен неспецифичен отговор на тялото на действието на крайната стимул.
Въпреки това, промяна на съотношението на редуцирани и окислени тио към преобладаването на последната променя състоянието на пропускливостта на клетъчните мембрани, техните адхезивни свойства, причинява рязко потискане функция сяра съдържащ ензими или коензими (липоева киселина, коензим А, глутатион), смущения на металопротеини на тиол (цитохром Р-450) и редица хормонни рецептори и транскрипционни фактори.
Свързани статии