Ang antioxidant system ng katawan

Ang antioxidant system ng katawan ay isang set ng mga mekanismo na pumipigil sa autooxidation sa cell.

Ang non-enzymatic autooxidation, kung hindi limitado sa isang lokal na pagsiklab, ay isang mapanirang proseso. Dahil ang hitsura ng oxygen sa atmospera, ang mga prokaryote ay nangangailangan ng patuloy na proteksyon mula sa mga kusang reaksyon ng oxidative decomposition ng kanilang mga organikong sangkap.

Kasama sa antioxidant system ang mga antioxidant na pumipigil sa autooxidation sa paunang yugto ng lipid peroxidation (tocopherol, polyphenols) o aktibong oxygen species (superoxide dismutase - SOD) sa mga lamad. Sa kasong ito, ang mga particle na may hindi paired na electron, tocopherol o polyphenol radical na nabuo sa panahon ng pagbawas ay muling nabuo ng ascorbic acid na nilalaman sa hydrophilic layer ng lamad. Ang mga oxidized na anyo ng ascorbate ay binabawasan naman ng glutathione (o ergothioneine), na tumatanggap ng mga atomo ng hydrogen mula sa NADP o NAD. Kaya, ang radical inhibition ay isinasagawa ng glutathione (ergothioneine) ascorbate-tocopherol (polyphenol) chain, na nagdadala ng mga electron (bilang bahagi ng hydrogen atoms) mula sa pyridine nucleotides (NAD at NADP) hanggang SR. Tinitiyak nito ang isang nakatigil, napakababang antas ng mga libreng radikal na estado ng mga lipid at biopolymer sa cell.

Kasama ng AO chain, ang free radical inhibition system sa isang buhay na cell ay nagsasangkot ng mga enzyme na nagpapagana ng oxidation-reduction conversion ng glutathione at ascorbate - glutathione-dependent reductase at dehydrogenase, gayundin ang mga nagbubuwag ng peroxide - catalase at peroxidases.

Dapat pansinin na ang paggana ng dalawang mekanismo ng pagtatanggol - ang kadena ng bioantioxidants at ang pangkat ng mga antiperoxide enzymes - ay nakasalalay sa pondo ng mga atomo ng hydrogen (NADP at NADH). Ang pondong ito ay replenished sa mga proseso ng biological enzymatic oxidation-dehydrogenation ng mga substrate ng enerhiya. Kaya, ang isang sapat na antas ng enzymatic catabolism - isang mahusay na aktibong estado ng katawan ay isang kinakailangang kondisyon para sa pagiging epektibo ng antioxidant system. Hindi tulad ng iba pang mga sistema ng physiological (halimbawa, coagulation ng dugo o hormonal), kahit na ang isang panandaliang kakulangan ng antioxidant system ay hindi pumasa nang walang bakas - ang mga lamad at biopolymer ay nasira.

Ang pagkasira ng proteksyon ng antioxidant ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagbuo ng libreng radikal na pinsala sa iba't ibang bahagi ng cell at mga tisyu na bumubuo sa SR. Ang polyvalence ng mga pagpapakita ng free-radical na patolohiya sa iba't ibang mga organo at tisyu, ang iba't ibang sensitivity ng mga istruktura ng cell sa mga epekto ng mga produkto ng SR ay nagpapahiwatig ng hindi pantay na pagkakaloob ng mga organo at tisyu na may bioantioxidants, sa madaling salita, tila, ang kanilang antioxidant system ay may makabuluhang pagkakaiba. Nasa ibaba ang mga resulta ng pagtukoy ng nilalaman ng mga pangunahing bahagi ng antioxidant system sa iba't ibang mga organo at tisyu, na nagpapahintulot sa amin na gumuhit ng konklusyon tungkol sa kanilang pagtitiyak.

Kaya, ang kakaibang uri ng erythrocytes ay ang malaking papel ng antiperoxide enzymes - catalase, glutathione peroxidase, SOD, sa congenital enzymopathies ng erythrocytes, hemolytic anemia ay madalas na sinusunod. Ang plasma ng dugo ay naglalaman ng ceruloplasmin, na mayroong aktibidad ng SOD, na wala sa ibang mga tisyu. Ang ipinakita na mga resulta ay nagpapahintulot sa amin na isipin ang AS ng mga erythrocytes at plasma: kabilang dito ang parehong isang antiradical na link at isang enzymatic defense mechanism. Ang ganitong istraktura ng sistema ng antioxidant ay nagpapahintulot sa amin na epektibong pigilan ang FRO ng mga lipid at biopolymer dahil sa mataas na antas ng saturation ng mga erythrocytes na may oxygen. Ang isang makabuluhang papel sa paglilimita sa FRO ay nilalaro ng mga lipoprotein - ang pangunahing carrier ng tocopherol, mula sa kanila ang tocopherol ay pumasa sa mga erythrocytes kapag nakikipag-ugnay sa mga lamad. Kasabay nito, ang mga lipoprotein ay pinaka-madaling kapitan sa autooxidation.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Pagtitiyak ng mga sistema ng antioxidant ng iba't ibang mga organo at tisyu

Ang pagsisimula ng kahalagahan ng non-enzymatic na autooxidation ng mga lipid at biopolymer ay nagpapahintulot sa amin na magtalaga ng isang nagpapalitaw na papel sa simula ng SP sa kakulangan ng antioxidant defense system ng katawan. Ang functional na aktibidad ng antioxidant system ng iba't ibang mga organo at tisyu ay nakasalalay sa isang bilang ng mga kadahilanan. Kabilang dito ang:

1. ang antas ng enzymatic catabolism (dehydrogenation) - produksyon ng NAD-H + NADP-H fund;
2. ang antas ng pagkonsumo ng NAD-H at NADPH na pondo sa mga proseso ng biosynthetic;
3. ang antas ng mga reaksyon ng enzymatic mitochondrial oxidation ng NADH;
4. ang supply ng mga mahahalagang bahagi ng antioxidant system - tocopherol, ascorbate, bioflavonoids, sulfur-containing amino acids, ergothioneine, selenium, atbp.

Sa kabilang banda, ang aktibidad ng antioxidant system ay nakasalalay sa kalubhaan ng mga epekto ng mga lipid na nag-uudyok ng libreng radikal na oksihenasyon; kapag sila ay labis na aktibo, ang pagsugpo ay naaabala at ang produksyon ng mga libreng radical at peroxide ay tumataas.

Sa iba't ibang mga organo, ayon sa pagtitiyak ng tissue ng metabolismo, ang ilang mga bahagi ng antioxidant system ay nananaig. Sa mga extracellular na istruktura na walang pondo ng NAD-H at NADPH, ang pag-agos ng mga pinababang anyo ng AO-glutathione, ascorbate, polyphenols, at tocopherol na dinadala ng dugo ay napakahalaga. Ang mga tagapagpahiwatig ng antas ng pagkakaloob ng katawan na may AO, ang aktibidad ng antioxidant enzymes, at ang nilalaman ng mga produkto ng STO ay integral na nagpapakilala sa aktibidad ng antioxidant system ng katawan sa kabuuan. Gayunpaman, ang mga tagapagpahiwatig na ito ay hindi sumasalamin sa estado ng AS sa mga indibidwal na organo at tisyu, na maaaring mag-iba nang malaki. Ang nasa itaas ay nagpapahintulot sa amin na ipalagay na ang lokalisasyon at likas na katangian ng libreng radikal na patolohiya ay pangunahing natukoy sa pamamagitan ng:

• genotypic features ng antioxidant system sa iba't ibang tissue at organ;
• ang likas na katangian ng exogenous SR inducer na kumikilos sa buong ontogenesis.

Sa pamamagitan ng pagsusuri sa nilalaman ng mga pangunahing bahagi ng antioxidant system sa iba't ibang mga tisyu (epithelial, nervous, connective), posible na makilala ang iba't ibang mga variant ng tissue (organ) system ng pagsugpo sa FRO, na sa pangkalahatan ay nag-tutugma sa kanilang metabolic na aktibidad.

Erythrocytes, glandular epithelium

Sa mga tissue na ito, nangingibabaw ang aktibong pentose phosphate cycle at anaerobic catabolism; ang pangunahing pinagmumulan ng hydrogen para sa antiradical chain ng antioxidant system at peroxidases ay NADPH. Ang mga erythrocytes bilang mga carrier ng oxygen ay sensitibo sa mga inducer ng FRO.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Muscle at nervous tissue

Ang pentose phosphate cycle sa mga tissue na ito ay hindi aktibo; Ang NADH, na nabuo sa aerobic at anaerobic cycle ng fat at carbohydrate catabolism, ay nangingibabaw bilang pinagmumulan ng hydrogen para sa antiradical inhibitors at antioxidant enzymes. Ang saturation ng mga cell na may mitochondria ay nagdudulot ng mas mataas na panganib ng O2 "leakage" at ang posibilidad ng pinsala sa mga biopolymer.

Hepatocytes, leukocytes, fibroblasts

Ang balanseng pentose phosphate cycle at ana- at aerobic catabolic pathway ay sinusunod.

Ang intercellular substance ng connective tissue ay plasma ng dugo, fibers at ang ground substance ng vascular wall at bone tissue. Ang pagsugpo sa SR sa intercellular substance ay pangunahing ibinibigay ng mga antiradical inhibitors (tocopherol, bioflavonoids, ascorbate), na nagiging sanhi ng mataas na sensitivity ng vascular wall sa kanilang kakulangan. Bilang karagdagan sa kanila, ang plasma ng dugo ay naglalaman ng ceruloplasmin, na may kakayahang alisin ang superoxide anion radical. Sa lens, kung saan posible ang mga reaksyon ng photochemical, bilang karagdagan sa mga antiradical inhibitors, ang aktibidad ng glutathione reductase, glutathione peroxidase at SOD ay mataas.

Ang ipinakita na mga tampok ng organ at tissue ng mga lokal na sistema ng antioxidant ay nagpapaliwanag ng mga pagkakaiba sa mga unang pagpapakita ng SP na may iba't ibang uri ng mga epekto na nag-uudyok sa FRO.

Ang iba't ibang functional na kahalagahan ng bioantioxidants para sa iba't ibang mga tisyu ay paunang tinutukoy ang mga pagkakaiba sa mga lokal na pagpapakita ng kanilang kakulangan. Tanging ang kakulangan ng tocopherol, isang unibersal na lipid antioxidant ng lahat ng uri ng cellular at noncellular na istruktura, ay nagpapakita ng sarili sa pamamagitan ng maagang pinsala sa iba't ibang organo. Ang mga paunang pagpapakita ng SP na dulot ng mga kemikal na prooxidant ay nakasalalay din sa likas na katangian ng ahente. Ang data ay nagpapahintulot sa amin na maniwala na kasama ang likas na katangian ng exogenous factor, ang papel ng genotype-specific species at tissue-specific na tampok ng antioxidant system ay makabuluhan sa pagbuo ng free radical pathology. Sa mga tisyu na may mababang rate ng biological enzymatic oxidation, tulad ng vascular wall, ang papel ng antiradical chain ergothioneine - ascorbate (bioflavonoids) - tocopherol, na kinakatawan ng bioantioxidants na hindi synthesize sa katawan, ay mataas; naaayon, ang talamak na polyantioxidant deficiency ay pangunahing nagdudulot ng pinsala sa vascular wall. Sa iba pang mga tisyu, ang papel na ginagampanan ng mga enzymatic na bahagi ng antioxidant system ay nananaig - SOD, peroxidases, atbp Kaya, ang pagbaba sa antas ng catalase sa katawan ay nailalarawan sa pamamagitan ng progresibong periodontal na patolohiya.

Ang estado ng antioxidant system sa iba't ibang mga organo at tisyu ay tinutukoy hindi lamang ng genotype, kundi pati na rin sa panahon ng oncogenesis ng phenotypically heterochronic na pagbaba sa aktibidad ng iba't ibang bahagi ng antioxidant system, na sanhi ng likas na katangian ng inducer ng antioxidant system. Kaya, sa totoong mga kondisyon sa isang indibidwal, ang iba't ibang mga kumbinasyon ng mga exogenous at endogenous na mga kadahilanan ng pagkasira ng antioxidant system ay tumutukoy sa parehong pangkalahatang mga mekanismo ng free-radical ng pagtanda at ang mga partikular na pag-trigger ng free-radical na patolohiya, na ipinakita sa ilang mga organo.

Ang ipinakita na mga resulta ng pagtatasa ng aktibidad ng mga pangunahing link ng AS sa iba't ibang mga organo at tisyu ay ang batayan para sa paghahanap ng mga bagong gamot-inhibitors ng lipid FRO ng naka-target na pagkilos para sa pag-iwas sa libreng radikal na patolohiya ng isang tiyak na lokalisasyon. Dahil sa pagiging tiyak ng antioxidant system ng iba't ibang mga tisyu, ang mga gamot na AO ay dapat gumanap ng mga nawawalang link nang naiiba para sa isang partikular na organ o tissue.

Ang iba't ibang mga sistema ng antioxidant ay ipinahayag sa mga lymphocytes at erythrocytes. Gonzalez-Hernandez et al. (1994) pinag-aralan ang antioxidant system sa mga lymphocytes at erythrocytes sa 23 malulusog na paksa. Ipinakita na sa mga lymphocytes at erythrocytes ang aktibidad ng glutathione reductase ay 160 at 4.1 U/h, glutathione peroxidase - 346 at 21 U/h, glucose-6-phosphate dehydrogenase - 146 at 2.6 sd/h, catalase - 164 at 60 oxide di/h, catalase - 164 at 600 μg/s, ayon sa pagkakabanggit.