Фиг. 1 е схематично представяне на типична мембрана показва тези нейните елементи, вреда, която може да възникне в патологията и в основата на развитието на различни болести, като болестта на Алцхаймер, както и играе важна роля в процеса на стареене.
Най-тежки последици от причинява увреждане на липидния слой (или двуслойни мембрани). Липидният слой на клетъчната мембрана и вътреклетъчен изпълнява две основни функции - бариерата и матрица (структурна).
увреждане бариерен води до нарушена регулация на вътреклетъчните процеси и тежки заболявания на клетъчни функции. От друга страна, липиден слой на клетъчните мембрани и по-специално форми течна фаза.
На повърхността на водната и липидна фаза интерфейс и в липидната фаза "поплавък" множество ензими, субстрати, много биохимични реакции, протеинови клетъчни рецептори, гликолипиди и glikolipoproteidy образуващи гликокаликса. В много клетки до 80% от протеини вградени в мембраната или свързани с повърхността му.
Информацията и функция на мембрани
Липидна двуслойна извършва, така че ролята на рамка или матрица за всички тези протеини, липопротеинови, гликопротеин и гликолипид мембранни компоненти.
Голям принос в изучаването на липиди, причините и последствията от увреждане на клетките, направени изследвания от д-р Скот Фелер от Wabash колеж Химически факултет, както и лаборатория Дерек Марш (Дерек Marsh) от университета в Гьотинген, Германия.
По-специално, те показаха, че свойствата на липидната фаза на мембрани, такива като вискозитет, повърхностен заряд, полярност, зависими работа мембранни ензими и рецептори.
Наличието на гликокаликса е характеристика на външната клетъчна мембрана. Извършва редица функции, по-специално, зависят от него свойства на клетъчната повърхност, способността на клетките да фагоцитоза и сцепление с други клетки.
еритроцитите гликокаликса ги предпазва от аглутинация.
Повреда на гликокаликса води до сериозни последствия, в допълнение към
други неща също, защото това води до промяна на имунните свойства
клетъчна повърхност. Действието на много токсични съединения
отнася до протеинови компоненти на клетъчната мембрана. Например,
цианид блокиран цитохром оксидаза - ензимът е част от вътрешната митохондриална мембрана. Йони на тежки метали (живак, сребро, олово), свързани SH-групи на протеини, включително мембрани ензими и йонни канали, което води до тяхното инактивиране.
В протеини на плазмените мембрани или Цитоскелет елементи
насочени от много бактериални токсини. промени в
Дейността на мембранни ензими, канал и рецепторни протеини,
причинени от неблагоприятни фактори също да доведе до нарушаване на
клетъчната функция и развитието на болестта.
липидната пероксидация
Основни радикали, генерирани в клетките - това кислородни радикали (супероксид и хидроксил радикал), окис радикали азотни ненаситени радикали на мастни киселини, образувани в редокс реакции (например убиквинол). Радикалите също са оформени чрез действието на ултравиолетови лъчи в метаболизма на някои чужди съединения (ксенобиотици), включително някои форми, по едно време използвани като медикаменти.
Реактивни кислородни видове
По-голямата част на молекулен кислород консумират директно редуцирано до вода нашия организъм клетки оксидиращи органични субстрати във веригите на електронен транспорт. Една малка част от кислорода се консумира в частична оксидация на органични съединения. Накрая, значителна част от кислород в тялото ни клетки е намалена до супероксид радикал. Тъй като клетки - фагоцити (кръвни моноцити и макрофаги и гранулоцити тъкан), супероксид, изолирано в реакция, катализирана от ензим комплекс - NADPH оксидаза:
NADPH + 2O2 -> НАДФ + + 2О • - (супероксид)
Биологичните ефекти на липидната пероксидация
Повишената образуването на свободни радикали в процесите на тялото и отнасящ амплификация на липидната пероксидация (понякога се нарича "оксидативен стрес"), придружено от редица нарушения на свойствата на биологични мембрани и функциониране на клетките. Таблица 2 (щракнете върху мишката, за да увеличите) са най-важните промени в мембранни структури, когато липидната пероксидация.
система антирадикал защита Cell
При нормални условия на процеса на липидната пероксидация е строго контролирана ензимни и неензимни клетъчни системи при които скоростта е ниска.
Обикновено разделени химикали и физични въздействия, засягащи скоростта на липидната пероксидация в prooxidant (увеличение на пероксидация процеси) и антиоксиданти (инхибиране на липидната пероксидация).
От про-оксиданти в жива клетка включват висока концентрация на кислород (например по време на продължителна хипербарна кислород на пациента), ензимни системи, които генерират супероксидни радикали (например, ксантин оксидазни ензими на плазмената мембрана и други фагоцитите.), Черни йони.
Въпреки пероксидация на процеса разработване под формата на верижна реакция в липидната фаза на мембрани и липопротеини, първоначално (и евентуално междинни) етап на сложни реакции система възникне във водна фаза.
Част от защитни клетки системи също е локализиран в липидната фаза и част - във водната фаза. В зависимост от това, може да се говори за водоразтворими и хидрофобни антиоксиданти. Таблица 3 (щракнете върху мишката, за да увеличите) са най-известните антиоксиданти.
Показатели и диагностика PAUL
Един от неблагоприятните ефекти на липидната пероксидация се счита малондиалдехид формация причинени от руптура радикали полиенови киселини.
Малоналдехид един от крайните продукти на липидната пероксидация (LPO). От друга страна, този алдехид образува Шифова база с амино групи на протеините, което води до образуване на неразтворими липид-протеинови комплекси, които понякога се наричат "пигменти носят" (липофусцин).
Според скоростта на образуване на малондиалдехид може да се види на пода на активиране. активиране LPO се наблюдава в различни заболявания: исхемия на органите и тъканите, диабет, атеросклероза, както и много други.
Превенция и настоящото изследване
антиоксиданти, вещества, които специфично реагират с някои свободни радикали (капани или куки) могат да се използват за превенция и посочва терапия, свързани с прекомерна активация на LPO, специфични вещества, които са комплексни съединения с метали с променлива валентност, както и различни начини за активиране на ендогенни системи антирадикал защита на организма (например, постепенно адаптиране към хипоксия или други фактори).
Поради важната роля на липидната пероксидация в патогенезата на различни заболявания определяне на продуктите на този процес (главно на конюгирани диени, малондиалдехида), спонтанна и индуцирана хемилуминесценция в биологичен материал (кръв серум и плазма, еритроцити, урина, издишан въздух кондензат, и т.н.) Той се увеличава диагностична и прогностична стойност.
Интересни резултати се получиха в лаборатория Рошел Buffenstein. Ключов принцип на теорията окислително на стареене е предположението, че нивото на щети, причинени от свободните радикали, се увеличава с възрастта.
За да се проучи този факт, учените измерено ниво на LPO на целия организъм (ниво izoprostanglandinov в урината) и нивото на POL черния дроб (на нивото на малондиалдехид) при плъхове, голи мол плъхове, със средна продължителност на живота на повече от 28 години и хибридни CB6F1 мишки щам, който средните живи около 3,5 години. е избран третият фактор диагностичен вътреклетъчен bezgemovoe желязо (Fe), което ниво в черния дроб служи като индикатор на липидни процеси пероксидация в процеса на стареене.
Предполага се, че е налице дълголетен активни плъхове антиоксидант защита на системата. Изненадващо се оказа, че вече в ранна възраст при плъхове голи мол плъхове концентрация на двете LPO показатели и желязо е два пъти по-висока от тази на краткотрайни мишки. В допълнение, нивата на липидите пероксидация при мишки остават непроменени през целия си живот, докато при по-възрастните дълголетни плъхове ниво LPO е два пъти по-висока, така отхвърляйки версията, че причината за дълготрайността на плъхове е най-добрият анти- oksidantnaja защита.
Данните от тези проучвания също са довели до заключението, че нивата на различните показатели на липидната пероксидация и желязо са различни за различните видове.
Цели и задачи за по-нататъшни изследвания: общи
А клетка за живот се нуждае от енергия. Тя го получава от
окислителни процеси. Това е сложна верига на ензимната
предварително въртене, в резултат на атмосферен кислород, която претърпява възстановяване Че tyrehelektronnoe и се образува вода. Но понякога RESET-среда на кислород не преминава напълно и след това клетките се отделят токсични реактивни съединения - радикали. Един от тях - в името на кал-ОН • (точка представлява свободен електрон) е толкова опасен, че дори може да унищожи всяка молекула в нашите клетки, включително ДНК и двойния липиден слой, който е необходим за целостта на нормално функционираща клетки.
Научни изследвания в борбата срещу стареенето, като
начин, главно насочени към разработването на различни антиоксиданти и методи за тяхното използване.
Например, корейските учени са разработили хранителна добавка, Saengshik. състояща се от 30 различни компоненти растения.
Според резултатите от проучванията си, беше установено, че сместа ефективно свързва и неутрализира свободните радикали в мишки и увеличава антиоксидант реактивност. Получените в мишки резултати са потвърдени при хора.
Цели и задачи за по-нататъшни изследвания: по-специално,
След задълбочени изследвания на тема, която напоследък стана много популярен, това е ролята на митохондриите в стареене, като елемент от дихателната верига и производство на големи количества свободни радикали.
вещества проучването, което постепенно забавят образуването на
свободните радикали, като митохондриите без натискане на формирането на ATP -
много важна и интересна област на научни изследвания. Броят на работните места в този
площ ще се увеличи бързо през следващите няколко години.
В България, един от най-успешните институти за изучаване на ролята на митохондриите в процеса на стареене, е лаборатория на VP Skulachev, декан на Факултета по биоинженерство и биоинформатика, Московския държавен университет.
Литература по темата
- Възрастови промени пероксидация ..
- Хранителни добавки имат антиоксидант.
- Преглед До момента по проблемите на пероксид ..
- Aeriony и aerionoterapiya
- Причини за възникване на липидната пероксидация в ..
- Различни теории процес и Diag връхна точка ..
- Slestviya пероксидация в lipidoa р ..