Прооксиданты

Экзогенными прооксидантами ялюятся различные факторы окружающей среды, вызывающими избыточное образование АФК косвенным (различные ксенобиотки) или прямым (ионизирующее излучение) путем.

Собственно клеточная основная прооксидантная система – это ЭТЦ митохондрий (где генерация АФК – побочный процесс)+ ряд специализированных ферментов, которые целенаправленно продуцируют АФК.

Nad(p)h-оксидазы

NAD(P)H-оксидазы семейства NOX (МКФ 1.6.3-) - пожалуй единст¬венная группа ферментов, для которых продукция АФК - главная функция. Это мембраносвязанные ферменты, которые переносят электроны от NAD(P)H на молекулярный кислород с образованием супероксида. Наиболее хорошо изучена NAD(P)H-оксидаза фагоцитов (NOX2), ответственная за так называемый «дыхательный взрыв» [60]. Атомная структура ни для одного представителя семейства NOX в настоящее время неизвестна. Секвенирование, анализ профиля гидро- фобности и иммунологический анализ свидетельствуют о том, что все NAD(P)H-оксидазы семейства NOX имеют сходную структуру. Это интегральные белки мембран, содержащие 6 трансмембранных спи¬ралей и 5 петель, локализованных в водной фазе (три петли с одной сто¬роны мембраны и две - с другой стороны) [60]. В С-концевом участке находятся NAD(P)H- и FAD-связывающие центры. Трансмембранные спирали связывают молекулы гема b. Внутримолекулярный перенос двух электронов протекает в следующей последовательности: NAD(P)H ^ FAD ^ гем b ^ гем b ^ молекула О2. В результате происходит трансмембранный перенос электронов, и образуются две молекулы супероксид-радикала. Следует отметить, что супероксид- радикал - истинный, а не побочный (как в случае множества других оксидоредуктаз) продукт реакции, катализируемой NOX.

При истощении резервов АТP или окислительном стрессе ксантиноксидаза цитозоля способна продуцировать О2". Так, доказано, что в процессе биосинтеза лейкотриенов и простаноидов липоксигеназа и циклооксигеназа способны генерировать синглетный кислород и О2". При биотрансформации лекарственных веществ имеет место активация микросомальных цитохром-Р-450 систем, что часто сопряжено с образованием активных метаболитов, в том числе с формированием АФК.

Карбонильные интермедиаты (глиоксаль, метилглиоксаль, 3- деоксиглюкозон) окисления белков обеспечивают окислительное гликирование белков, формируя конечные продукты неферментативного гликозилирования, которые связываясь с рецепторами на клеточной мембране, также могут вызывать прооксидантное состояние в клетках эндотелия, характеризующееся активацией пострецепторного сигнала, генерацией внутриклеточных суперок- сидных радикалов и активацией экспрессии генов.

Антиоксиданты

Ответом на чрезмерное образование АФК является активизация Антиоксидантная система (АОС) организма. Для нейтрализации избыточного количества АФК в клетках имеется многофункциональная система антиоксидантной защиты в виде разнообразных перехватчиков АФК, а также ферментных систем нейтрализации радикалов. Происходит активизации различных защитных и адаптационных клеточных механизмов для преодоления повреждающих последствий окислительного стресса и систем репарации повреждений ДНК.

Антиоксиданты имеют подвижный атом водорода и поэтому реагируют со СР и с инициаторами свободнорадикального окисления. Подвижность атома водорода обусловлена нестойкой связью с атомами углерода (С-Н) или серы (S-Н). В результате взаимодействия возникают малоактивные радикалы самого антиоксиданта, гидроперекиси разлагаются без диссоциации на активные радикалы, образуются комплексоны с металлами переменной валентности. Ряд антиоксидантов не обрывает, а замедляет продолжение цепи, т.е. обладает пролонги¬рующим действием.