Раздел 2. Тема 9. Обмен липидов
Перекисное окисление липидов
Кислород, необходимый организму для функционирования ЦПЭ и многих других реакций, является одновременно и токсическим веществом, если из него образуются так называемые активные формы кислорода:
а) синглетный кислород (1О2)
б) супероксидный радикал (О2-)
в) гидроксильный радикал (ОН-)•
г) пероксид водорода (Н2О2).
Супероксидный радикал (супероксидный ион) генерируют лейкоциты (особенно интенсивно при фагоцитозе), митохондрии в процессе окислительных реакций, разные ткани при метаболической трансформации катехоламинов, синтезе простагландинов и других соединений.
Пероксид водорода образуется при взаимодействии (дисмутации) радикалов О2- в цитозоле клеток и матриксе митохондрий. Этот процесс катализирует супероксиддисмутаза (СОД):
О2- и Н2О2 оказывают повреждающее действие и сами по себе, но под влиянием ионов железа, присутствующих как в цитоплазме, так и в биологических жидкостях, они могут трансформироваться под влиянием каталазы в агрессивный и обладающий высоким патогенным эффектом гидроксильный радикал ОН-:
Гидроксильные радикалы активно вступают в реакции с органическими соединениями, главным образом, липидами, а также нуклеиновыми кислотами и белками. В результате образуются другие активные радикалы и перекиси. При этом реакция может приобрести цепной лавинообразный характер.
Таким образом, в клетках свободнорадикальное окисление приводит к разрушению органических молекул, в первую очередь, липидов, и, соответственно, мембранных структур клеток, что часто заканчивается гибелью клетки. Поэтому в организме функционирует эффективная система ингибирования перекисного окисления липидов (ПОЛ).
ПОЛ - цепные реакции, обеспечивающие расширенное воспроизводство свободных радикалов, частиц, имеющих неспаренный электрон, которые инициируют дальнейшее распространение перекисного окисления. Интенсивность ПОЛ регулируется соотношением факторов, активирующих (прооксидантов) и подавляющих (антиоксидантов) этот процесс. К числу наиболее активных прооксидантов относятся легко окисляющиеся соединения, индуцирующие появление свободных радикалов: нафтохиноны (витамин К), витамин D, восстановители — НАДФН2, НАДН2, липоевая кислота, продукты метаболизма простагландинов и катехоламинов.
Стадии перекисного окисления липидов
1) Инициация: образование свободного радикала (L•)
Инициирует реакцию, чаще всего, гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН2-групп полиеновой кислоты (имеющий много двойных связей), что приводит к образованию липидного радикала (L·).
2) Развитие цепи:
L· + О2 → LOO·
LOO· + LH → LOOM + LR•
Развитие цепи происходит при присоединении О2, в результате чего образуется липопероксирадикал LOO· или пероксид липида LOOH.
ПОЛ представляет собой свободнорадикальные цепные реакции, т.е. каждый образовавшийся радикал инициирует образование нескольких других (LR·).