Таблица 5–2. Звенья антиоксидантной системы и её некоторые факторы
-
Звенья | Факторы | Механизмы действия | Антикислород- ное | Ретинол, каротиноиды, рибофлавин | Уменьшение содержания O2 в клетке, например путём его повышенной утилизации, повышения сопряжения процессов окисления и фосфорилирования | Антирадикаль- ное | СОД, токоферолы, маннитол | Перевод активных радикалов в «нерадикальные» соединения; «гашение» свободных радикалов органическими соединениями | Антиперекис- ное | Глутатион=пер-оксидазы, каталаза, серотонин | Инактивация гидроперекисей липидов, например, при их восстановлении |
Рис. 5–7. Уровни действия антиоксидантных факторов клетки.
Чрезмерная активация свободнорадикальных и перекисных реакций – это один из главных факторов необратимого повреждения мембран и ферментов клеток. Решающее значение при этом имеют изменения физико‑химических свойств липидов и появление структурных дефектов мембран. Нарушение характеристик липидов мембран ведут к изменениям конформации липопротеиновых и белковых комплексов и в связи с этим — ингибированию активности ферментных систем. Образование структурных дефектов в мембранах — так называемых простейших каналов (кластеров) – обусловливает существенное повышение их проницаемости, приводящее к неконтролироемому транспорту через них в клетки и из клеток в интерстиций органических и неорганических веществ. Указанные процессы, в свою очередь, вызывают нарушения важных для жизнедеятельности клеток процессов — рецепции и передачи гуморальных воздействий, трансмембранного переноса ионов и молекул, возбудимости, генерации и проведения нервных импульсов, обмена веществ, межклеточных взаимодействий и др. Накопление в мембране липидных гидроперекисей соровождается их объединением в мицеллы, создающие трансмембранные каналы проницаемости. По этим каналам возможен неконтролируемый ток катионов и других молекул как в клетку так и из неё, что, как правило, фатально для клетки. Увеличение образования продуктов СПОЛ и параллельно с этим – кластеров сопровождается фрагментацией мембран (этот процесс получил название детергентного действия продуктов СПОЛ) и к гибели клетки. Активация гидролаз. Cостав и состояние мембран могут модифицировать не только свободнорадикальные и липопероксидные процессы, но также и мембраносвязанные, свободные (солюбилизированные) и лизосомальные липазы, фосфолипазы и протеазы. Под влиянием патогенных факторов активность этих ферментов и/или их содержание в клетке могут значительно повыситься (например, при развитии ацидоза, способствующего выходу ферментов из лизосом и их последующей активации). В результате гидролизу подвергаются фосфолипиды и белки мембран, а также ферменты. Это сопровождается значительным повышением проницаемости мембран и снижением кинетических свойств ферментов. Детергентные эффекты амфифилов. В результате активации липопероксидных реакций и гидролаз (главным образом липаз и фосфолипаз) в клетке накапливаются гидроперекиси липидов, свободные жирные кислоты, фосфолипиды (например, глицерофосфолипиды, фосфатидилхолины, фосфатидилэтаноламины, фосфатидилсерины. Эти соединения получили название амфифильных в связи с их способностью проникать и фиксироваться как в гидрофобной, так и в гидрофильной зоне мембран.Накопление в клетке амфифилов в большом количестве сопровождается массированным внедрением их в мембраны, что ведёт к формированию обширных кластеров и микроразрывов в них. Расстройства процесса репарации мембран. При воздействии повреждающих факторов репаративный ресинтез альтерированных или утраченных липидных, белковых, липопротеидных, гликопротеидных и других молекул мембран, а также их синтез de novo существенно подавляются. Эффективность восстановления мембран становится недостаточной. Это потенцирует степень и масштаб повреждения мембранного аппарата клеток. Изменения конформации (пространственной структуры) макромолекул белка, ЛП, гликопротеинов и других соединений. Это приводят к значительным изменениям физико‑химического состояния клеточных мембран и их рецепторов. Причинами этого являются расстройства энергообеспечения клеток; отклонения физико‑химических параметров клетки от нормы (например, развитие ацидоза, гипер‑ или гипоосмии). В результате изменяется третичная и четвертичная структуры макромолекул, что нарушает их конформацию и функцию, в том числе – снижает активность БАВ (ферментов, гормонов, цитокинов и др.). Перерастяжение и разрыв мембран набухших клеток в связи с их гипергидратацией: важный механизм повреждения и гибели как органелл, так и клетки в целом. Гипергидратация является следствием значительного увеличения осмотического и онкотического давления в клетках. Это, в свою очередь, обусловлено избытком в них гидрофильных молекул органических соединений (молочной и пировиноградной кислот, альбуминов, глюкозы и др.), а также ионов, накопившихся в связи с расстройствами метаболизма.
Достарыңызбен бөлісу: |