Митохондриальное окисление

                                                  _                                     

                                                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.