СИСТЕМА «ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ-АНТИОКСИДАНТОВ» В ОРГАНИЗМЕ-ОПУХОЛЕНОСИТЕЛЕ В КЛИНИКЕ И ЭКСПЕРИМЕНТЕ




Супероксиддисмутаза

Одним из главных механизмов неспецифической защиты органов и тканей от неблагоприятных факторов является активность антиоксидантных систем, защищающих живые клетки от свободнорадикального повреждения. Установлено, что механизмы антиоксидантной защиты универсальны для всех живых

клеток, независимо от структурно-тканевой организации. По мере развития современных представлений становится все более понятной роль оксидативного стресса, представляющего собой дисбаланс между прооксидантами и антиоксидантными защитными механизмами организма как центрального звена патогенеза ряда острых и хронических состояний и заболеваний, таких как рак, атеросклероз, диабет, нейродегенеративные повреждения, ишемия, травма, обструктивные заболевания легких и др. Прооксидантные элементы включают все факторы, которые играют активную роль в повышенном образовании свободных радикалов или других активных форм кислорода (АФК). В этом случае могут участвовать как клеточные механизмы (дефекты в митохондриальном дыхании, специфические ферменты), так и экзогенные. Одним из важнейших последствий образования АФК является избыточная и неконтролируемая активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Избыточная активация ПОЛ может возникать вследствие резких изменений кислородного режима клетки. При том, что гипероксия является причиной временного усиления процессов ПОЛ, стойкая гипоксия приводит к лавинообразному накоплению токсичных продуктов перекисного окисления. Продукция АФК, и, соответственно, интенсивность процессов ПОЛ в клетках, резко возрастают при действии на организм различных стрессорных факторов химической, физической и биологической природы.В конечном итоге все эти воздействия могут приводить к напряжению и последующей декомпенсации механизмов антиоксидантной защиты организма и развитию оксидативного стресса, проявляющегося на клеточном, тканевом и органном уровнях. Для большинства заболеваний оксидативный стресс является следствием основной патологии; неконтролируемое распространение токсичных радикалов вызывает больше клеточных повреждений, чем основное заболевание. Оксидативный стресс участвует в возникновении генерализованных изменений проницаемости капилляров и тканевой диффузии, что характерно для полиорганной недостаточности. АФК и продукты ПОЛ оказывают прямое деструктивное действие на внутренние органы и приводят к развитию полиорганной недостаточности после тяжелых травм и обширных ожогов. Многочисленные публикации обзорного и экспериментального характера, а также клинические исследования свидетельствуют о фундаментальном значении АФК и ПОЛ в патогенезе различных заболеваний. Фармакологическое действие антиоксидантов обусловлено их способностью связывать свободные радикалы, разрушающие генетический аппарат клетки и структуру их мембран, и уменьшать интенсивность окислительных процессов в организме. Основными положительными свойствами антиоксидантов являются следующие: — замедление процессов старения клеточных мембран, структур самих клеток и, следовательно, всего организма в целом; — повышение устойчивости к воздействию ионизирующего излучения и других вредных факторов внешней среды; — усиление иммунитета; — нормализация функции сердечно-сосудистой и нервной систем; — антиканцерогенное действие. Главным механизмом антиоксидантной защиты в естественных условиях является фермент супероксиддисмутаза (СОД), оксидность которой позволяет инактивировать свободные радикалы в месте образования, не допуская их диффузии.

Антиоксидантный фермент СОД был открыт в 1968 г. в США, что превратило «теорию свободных радикалов и токсичности кислорода» в «супероксидную теорию токсичности кислорода». J.M. McCord и I. Fridovich сумели охарактеризовать фермент СОД, выделив его из бычьих эритроцитов [16–18]. Авторы впервые доказали, что СОД содержат металлы, необходимые для их каталитической функции, — медь и цинк. Существует также марганецсодержащий фермент СОД, обнаруженный в печени крыс и человека. В бактериальных клетках обнаружен железосодержащий фермент СОД [19].

.

 

Литература; CuZn
СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА, ВКЛЮЧЕННАЯ В ГИДРОГЕЛЬ ИЗ КАРБОКСИМЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ, ОБЛАДАЕТ ВЫСОКОЙ СТАБИЛЬНОСТЬЮ И СПОСОБСТВУЕТ ЗАЖИВЛЕНИЮ РАН © 2006 г. А. Шументо1, С. Лампони1, Р. Барбучи1*, А. Доминик2, Ю. Перез2, Р. Виллалонга2*БИОХИМИЯ, 2006, том 71, вып. 12, с. 1627

 

 

Н. В. Безручко, Г. К. Рубцов, Н. Б. Ганяева, Г. А. Козлова, Д. Г. Садовникова КАТАЛАЗА БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ КЛИНИКО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ В ОЦЕНКЕ ЭНДОТОКСИКОЗА.

Каталаза – фермент класса оксидоредуктаз, входящий в состав антиоксидантной системы клетки и выполняющий функцию антиперекисной защиты. В клинической биохимии преимущественно определяют активность каталазы фотометрическим методом в следующих биологических средах: цельная кровь, плазма, эритроциты. Активность каталазы крови – один из прогностических тестов выраженности эндотоксикоза организма человека. Анализ активности каталазы находит применение в экологии человека в качестве биомаркера нарушений метаболических процессов в организме, как в крови, так и в других биологических средах (например слюне). Для оценки качества окружающей среды в экологии человека используется фотометрическое измерение концентраций каталазы в воздухе рабочей зоны.

Эндогенная интоксикация представляет собой патологический процесс, сопровождающийся образованием и накоплением в организме веществ, обладающих токсическими свойствами. Эндогенная интоксикация сопровождается комплексом нарушений метаболизма, среди которых одним из маркерных служит дисбаланс активности антиоксидантной системы и уровня свободно-радикального окисления. Реакции свободнорадикального окисления инициируются активными формами кислорода, приводящими к химической модификации и разрушению биомолекул. Благодаря наличию в организме сложных ферментных комплексов со специфическими электронтранспортными простетическими и коферментными группировками процесс восстановления кислорода протекает по многоступенчатому механизму, что сводит к минимуму возможность образования высокореакционных промежуточных соединений кислорода. В условиях оксидантного стресса или усиленного образования активных форм кислорода может происходить нарушение функционирования ферментов антиоксидантной системы. Одним из ключевых ферментов антиоксидантной системы является каталаза. Биохимическая характеристика каталазы как одного из ферментов антиоксидантной системы организма человека Антиоксиданты – это вещества, обладающие способностью вступать во взаимодействие с различными реактогенными окислителями – активными формами кислорода и другими свободными радикалами – и вызывать их частичную или полную инактивацию. Активация процессов свободнорадикального окисления, в том числе липопероксидации, является типовым процессом дезорганизации структур и функций органов и систем при различных видах патологии.Факторами инициации свободно-радикального окисления при патологии могут быть подавление активности ферментного звена антиоксидантной системы, избыточный расход антиоксидантов вследствие активации перекисного окисления липидов, потеря антиоксидантных ферментов при нарушении целостности мембран клеток. Особую биологическую функцию выполняет мембрана эритроцита как универсальная модель, отражающая состояние мембран целостного организма. Эритроциты представлены в качестве сложной полифункциональной клеточной системы, которая действует на внутрисосудистом уровне, тканевом и организменном уровнях. В свете данных о том, что первой мишенью при действии на организм вредных факторов внутренней и внешней среды являются клеточные мембраны, их изменение может служить ранним сигналом гомеостатического неблагополучия и развития патологического процесса. Каталаза метаболизирует пероксид водорода, предотвращая его накопление в клетке, с образованием воды и кислорода. Это высокоактивный фермент, не требующий энергии для активации. Снижение активности каталазы возникает при избытке метионина, цистина, меди, цинка. Каталаза – хромопротеид с молекулярной массой около 240 000 Д, состоит из 4 субъединиц, имеющих по одной группе гема. Она, как один из ферментативных антиоксидантов, относится к первому звену внутриклеточной защиты от активных форм кислорода ]. Ферментативные антиоксиданты характеризуются высокой специфичностью действия, а также клеточной и органной локализацией, использованием в качестве катализаторов некоторых металлов (медь, цинк, марганец, железо). Каталаза – фермент, относящийся к классу оксидоредуктаз, который катализирует гетеролитическое расщепление О-О-связи в перекиси водорода. Каталаза всегда присутствует в системах, где осуществляется транспорт электронов с участием цитохромов, т. е. там, где образуется токсичный для клетки пероксид водорода. Она локализована преимущественно в пероксисомах клетки и цитоплазме. У человека высокое содержание каталазы обнаружено в эритроцитах, а также в печени и почках.

 

Каталазу относят к группе ферментов антиоксидантной системы организма, участвующих в его защите от ксенобиотиков. Примером ксенобиотиков может служить пятиокись ванадия, которая при попадании в организм способна нарушать состояние его антиоксидантной защиты. Установлено, что при введении в организм лабораторных животных пятиокиси ванадия нарушение системы антиоксидантной системы организма проявляется изменением резистентности эритроцитов и их разрушением, а также выраженной тенденцией к снижению активности каталазы.

 

Уровень окислительной нагрузки и некоторые показатели антиоксидантного статуса, ответственные за детоксикацию перекиси и супероксидного аниона, являются взаимообусловленными. Установлено, что загрязнение окружающей среды металлами переменной валентности приводит к несогласованному изменению активности ферментов супероксиддисмутазы и каталазы, обусловленному действием окислительной нагрузки. Несогласованное изменение активности ферментов может приводить к накоплению активных форм кислорода, в том числе пероксида водорода. Мониторинг активности супероксиддисмутазы и каталазы позволяет определить степень влияния экологической обстановки, в том числе воздействия химических факторов среды обитания, на здоровье населения. При исследовании слюны у рабочих текстильного производства обнаружено, что уровень конечного продукта перекисного окисления липидов – содержание малонового диальдегида – в 3.7 раза выше по сравнению с данными здоровых людей, а активность каталазы ниже на 43.9 %. У рабочих текстильного производства существенно изменен биохимический состав ротовой жидкости в сравнении с нормальными показателями. Определение активности каталазы нашло применение в экологии человека для оценки качества окружающей среды. Разработаны методические указания по фотометрическому измерению концентраций каталазы в воздухе рабочей зоны для обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочно безопасным уровням воздействия (ОБУВ) – обязательным санитарно-гигиеническим нормативам. Метод основан на реакции взаимодействия остаточных количеств пероксида водорода (после взаимодействия фермента) с молибдатом аммония и последующим фотометрическим измерением окрашенного продукта реакции при длине волны 415 нм. Отбор проб при применении данного метода проводят с концентрированием на фильтр.

Литература: Н. В. Безручко, Г. К. Рубцов, Н. Б. Ганяева, Г. А. Козлова, Д. Г. Садовникова КАТАЛАЗА БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ КЛИНИКО-БИОХИМИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ В ОЦЕНКЕ ЭНДОТОКСИКОЗА «ВЕСТНИК ТПГУ» с.94-95

 

СИСТЕМА «ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ-АНТИОКСИДАНТОВ» В ОРГАНИЗМЕ-ОПУХОЛЕНОСИТЕЛЕ В КЛИНИКЕ И ЭКСПЕРИМЕНТЕ

Активность ферментативного звена антиоксидантной системы была разнонаправленной и позволяет предполагать переход системы «перекисное окисление липидов-антиоксиданты» в организме-опухоленосителе на более высокий уровень функционирования, что возможно является результатом мембранотоксической активности опухолевых клеток. Активированные кислородные метаболиты (АКМ) являются обязательными компонентами нормального функционирования клеток. Они играют важную роль в регуляции активности ферментов, поддержании стабильности мембран, траскрипции некоторых генов, являются необходимыми элементами функционирования ряда медиаторных систем и выступают в качестве посредников в формировании клеточного ответа. Антиоксидантная система (АО) в клетке является иерархической и представлена не менее, чем тремя уровнями (ступенями) защиты. Первый и наиболее эффективный – антикислородный, реализован в виде митохондриального дыхания. Второй ступенью АО системы в клетке является антирадикальная ступень, предназначенная для ингибирования свободнорадикальных процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Определенная категория естественных соединений выполняет функцию инактивации различных АКМ и тем самым обрывает цепные пероксигеназные реакции. Третья ступень защиты – антиперекисная, на которой образовавшиеся перекиси разрушаются соответствующими ферментами или в результате их взаимодействия с определенными соединениями. Наиболее известными АО ферментами, действующими на этих уровнях, являются супероксиддисмутаза (СОД), каталаза и пероксидаза. В случае дефектности первой линии защиты возникает очевидная гипероксия вследствие слабой утилизации О2 в отсутствии ограничений его поступления в клетку. Недостаточность митохондриального дыхания объективно становится ключевым фактором в создании пероксигеназного стресса. Это ведет к развитию в клетке дестабилизирующих процессов и приводит к неэффективности второй и третьей ступени защиты, которые в этом случае не справляются с большим потоком свободных радикалов и перекисей. Как результат недостаточного митохондриального дыхания, приводящего к повышению содержания в неопластических клетках АКМ, рассматривают повышение в них и малоновый диальдегид (МДА), и высокую экспрессию ферментов СОД и каталазы в опухолевой ткани по сравнению с окружающей неопухолевой.

Литература: СИСТЕМА «ПЕРЕКИСНОЕ ОКИСЛЕНИЕ ЛИПИДОВ-АНТИОКСИДАНТОВ» В ОРГАНИЗМЕ-ОПУХОЛЕНОСИТЕЛЕ В КЛИНИКЕ И ЭКСПЕРИМЕНТЕ Абакумова Т.В., Генинг Т.П., Антонеева И.И., Арсланова Д.Р., Генинг С.О., Емелькин Н.В. ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», Ульяновск, e-mail: Naum-53@yandex.ru.Журнал «Медицинские науки». с.13

 

Супероксиддисмутазы И каталазы КРОВИ: АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТОВ В условиях оксидативного стресса © К. Л. Шамелашвили, И. В. Леус, Т. И. Сергиенко, М. В. Горела, Н. И. Штеменко. Активность каталазы и супероксиддисмутазы зависит не только от используемых соединений рения, а также от их размерной структуры и формы применения. Установлено, что цис- и транс-изомеры сложных соединений рения оказывают противодействующее действие на активность супероксиддисмутазы и каталазы. Цис-изомеры дикарбоксилатов рения согласуются с повышенной активностью супероксиддисмутазы и каталазы. В то время как под действием транс-изомеров, где повышенная активность супероксиддисмутазы, активность каталазы снижалась. Ключевые слова: каталаза, супероксидезимутаза, окислительный стресс, канцерогенез. Соединения рения, липосомы, нанолипосомы, наночастицы

1. Введение Как известно, каталаза (КФ 1.11.1.6) это гемопротеины, который катализирует реакцию разложения перекиси водорода на воду и молекулярный кислород: Н2О2 + Н2О2 = О2 + 2Н2О. Биологическая роль этого фермента заключается в деградации перекиси водорода, образующейся в клетках в результате дисмутации супероксида и обеспечении эффективной защиты клеточных структур от разрушения под действием перекиси водорода. Каталаза является высокоэффективным ферментом, не требует энергии для активации. Молекула каталазы состоит из 4-х субъединиц каждая из которых содержит гем, что входит в состав активного центра. К активному центру идет узкий канал, который предотвращает проникновение более крупных молекул чем Н2О2. Каталаза преимущественно локализована в пероксисомах, внеклеточно она существует в незначительных концентрациях. У человека наибольшее количество каталазы находится в печени, в эритроцитах и ​​легких. Супероксиддисмутаза (СОД) относится к группе антиоксидантных ферментов. Вместе с каталазы и другими антиоксидантными ферментами она защищает живые организмы от высокотоксичных кислородных радикалов, которые постоянно образуются. Супероксиддисмутаза катализирует процесс дисмутации супероксида в кислород и перекись водорода. Этот фермент играет важную роль в антиоксидантной защите почти всех клеток, находящихся в контакте с кислородом. 2. Постановка проблемы В наших работах было показано, что, активность супероксиддисмутазы (СОД) уменьшается при развитии карциномы Герена, в то время как интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) растет. Впервые установлена ​​зависимость между структурой дикарбоксилат дирению и их способностью к активации эритроцитарной супероксиддисмутазы в модели опухолевого роста. В частности, введение цис-дикарбоксилат увеличивало активность супероксиддисмутазы с увеличением длины алкильной радикала. Закономерно, возникла потребность в изучении активности других ферментов антиоксидатной защиты в условиях канцерогенеза и его лечение соединениями рения и цис-платина.

2. Целью работы было обобщить результаты наших исследований по активности каталазы и супероксиддисмутазы в модели опухолевого роста и определить влияние соединений рения цис и транс конфигурации на активность энзима.

3. При различных патологиях происходит нарушение окислительно-восстановительного гомеостаза. Увеличивается количество свободных радикалов и перекиси водорода. Перекись водорода влияет на такие клеточные мишени, как липиды, бил биологических наук Биологические науки, нуклеиновые кислоты, вызывает их деградацию и инициирует развитие окислительного стресса. Фермент каталаза, как основное звено защиты организма от перекиси водорода при различных патологиях, по-разному проявляет свою активность. При некоторых случаях активность каталазы увеличивается. В других случаях (развитие новообразований) активность фермента снижается в 2 раза по сравнению с контролем.

4. Изменения активности каталазы и супероксиддисмутазы в условиях канцерогенеза и его коррекции В работе исследовались кластерные соединения дирению (III) с органическими лигандами

Литература: СУПЕРОКСИДДИСМУТАЗА ТА КАТАЛАЗА КРОВІ: АКТИВНІСТЬ ФЕРМЕНТІВ В УМОВАХ ОКСИДАТИВНОГО СТРЕСУ © К. Л. Шамелашвілі, І. В. Леус, Т. І. Сергієнко, М. В. Горіла, Н. І. Штеменко. Журнал «Биологические науки» с.11-13



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-22 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: