 |
По принципу антиокислительного действия выделяют
|
|
|
|
По принципу антиокислительного действия выделяют
· антиоксиданты прямого (направленного)
· непрямого (опосредованного) действия.
В естественных условиях антиоксиданты (супероксиддисмутаза, каталаза, таурин и др. )
· защищают фагоциты от аутодеструкции собственными радикалами (супероксидом, гипохлоритом, гидроксильным радикалом),
· координируют генерацию воспалительных медиаторов нейтрофилами и макрофагами (простагландинов, IL-6, TNF-α и др. ).
Основные стадии цепного окисления
протекает в несколько стадий:
· инициирование,
· продолжение,
· разветвление
· обрыв цепи
Повреждающее действие пероксидации липидов
Повреждаются либо белковые структуры, либо липидный бислой в целом.
· Результат пероксидации липидов - повреждение этих молекул со всеми вытекающими последствиями.
· Наиболее чувствительны к ПОЛ сульфгидрильные, или тиоловые, группы (SH) мембранных белков: ферментов, ионных каналов и насосов.
В ходе окисления тиоловых групп образуются радикалы (S ), которые затем либо взаимодействуют друг с другом с образованием дисульфидов (SS), либо связываются с кислородом с образованием сульфитов и сульфатов (SO3 и SO4).
Большую роль в патологии клетки играет также повреждение ионтранспортирующих ферментов (например, Ca2+, Мg2+-АТФазы), в активный центр которых входят тиоловые группы
· Инактивация Са2+-АТФазы приводит к замедлению откачивания из клетки ионов кальция и ускорению их «протечки» в клетку (где их концентрация меньше).
· Это вызывает рост уровня ионов кальция в цитоплазме и повреждение клеточных структур.
· Окисление тиоловых групп приводит к появлению дефектов в мембранах клеток и митохондрий.
|
|
|
· Под действием электрического поля через такие дефекты в клетки входят ионы натрия, а в митохондрии - ионы калия.
· В результате происходит увеличение осмотического давления внутри клеток и митохондрий и их набухание. Это приводит к еще большему повреждению мембранных структур.
Мишенью повреждающего действия ПОЛ служит сам липидный бислой.
· продукты ПОЛ делают липидную фазу мембран проницаемой для ионов водорода и кальция.
· В митохондриях окисление и фосфорилирование разобщаются, и клетка оказывается в условиях энергетического голода.
· Одновременно из митохондрий в цитоплазму выходят ионы кальция, которые повреждают клеточные структуры.
Наиболее важный результат пероксидации - это уменьшение электрической стабильности липидного слоя, которое приводит к электрическому пробою мембраны собственным мембранным потенциалом. Электрический пробой вызывает полную потерю мембраной ее барьерных функций.
· При определенной критической разности потенциалов ток резко увеличивается, что может стать причиной разрушения мембраны. Это явление называется электрическим пробоем.
В основе электрического пробоя мембраны лежит спонтанное зарождение пор, через которые могут проходить водорастворимые молекулы и ионы.
при увеличении разности потенциалов на мембране количество энергии, необходимое для образования и увеличения размеров поры, уменьшается, что способствует ее дальнейшему росту, который после преодоления некоторого энергетического барьера становится самопроизвольным и приводит к полному разрушению мембраны
Электрический пробой
Величина барьера снижается при увеличении поляризации мембраны.
· Потенциал, при котором начинается электрический пробой, называется потенциалом пробоя
|
|
|
· Величина потенциала пробоя различна для мембран с разным составом белков и липидов и может служить количественной мерой электрической стабильности мембраны.
· Чем стабильнее мембрана, тем выше ее потенциал пробоя
В живых клетках потенциал пробоя выше мембранного потенциала
Основными причинами нарушения барьерных свойств мембран при патологии
· механическое (осмотическое) растяжение,
· активация ПОЛ,
· гидролиз фосфолипидов и
· адсорбция полиэлектролитов на поверхности.
· все они снижают силы поверхностного натяжения на границе раздела фаз «липидный слой мембраны - окружающий водный раствор», а следовательно, величину потенциала пробоя.
Таким образом, электрический пробой - универсальный механизм нарушения барьерной функции мембран при патологии.
|
|
|
