За несколько десятков лет, прошедших с момента появления концепции перекисного окисления липидов (ПОЛ), она так и не подтверждена практикой, являющейся критерием истинности науки. Возникает ряд вопросов, требующих ответа. Если этот феномен так важен, например для развития атеросклероза (как утверждают авторы), то почему антиоксиданты не предупреждают, не останавливают патологический процесс, а в то же время меры по снижению уровня холестерина в крови являются эффективными? В каких исследованиях in vivo подтверждены «лавинообразные», «цепные» разрушения клеточных мембран в процессе ПОЛ? Как могут существовать нормальные показатели продуктов ПОЛ в крови при хаотическом процессе? Возможны ли такие разрушительные не подконтрольные ДНК процессы в клетке, организме вообще? Почему распространенные представления о ПОЛ не соответствуют современным биохимическим требованиям для заключения о подлинности существования изучаемого метаболического процесса в организме? Нужно ли витамины Е, С, А (бета-каротин) именовать антиоксидантными? Ведь они имеют большое количество других не менее важных биологических функций, а их дефицит приводит к нарушениям различных видов обмена в организме. Эти факты, а также, что самое важное, - отсутствие эффекта от применения антиоксидантов при различных заболеваниях (например при атеросклерозе) и не редко возникновение антиэффекта, требуют переосмысления теории ПОЛ . Многие положения теории ПОЛ вступают в противоречие с фундаментальными законами биохимии. Возникает, в частности, вопрос, как выражена степень реакций ПОЛ в детском возрасте, когда преобладают анаболические процессы, или в среднем возрасте, в условиях практического равновесия анаболической и катаболической фаз метаболизма. Ответ на эти вопросы в литературе отсутствует. Для суждения о степени изменений ПОЛ клиницисты часто определяют в крови диеновые конъюгаты и малоновый диальдегид. При этом дают нормативы этих показателей, что противоречит самой концепции, поскольку существование нормальных параметров процесса свидетельствует о его генетической обусловленности, а не стихийности.

Реакции окисления происходят в клетке в соответствующих структурах: митохондриях, эндоплазматическом ретикулуме (микросомальное окисление). В митохондриях в цепи переноса электронов возможно неполное восстановление кислорода и образование перекиси водорода, супероксидного радикала . Образование активных форм кислорода (АФК) в митохондриях, по мнению А. Ленинджера, является нормальным физиологическим явлением, что, однако, требует объяснения предназначения и биологической целесообразности этого процесса. (В фагоцитах «дыхательный взрыв» играет важную роль в обезвреживании бактерий и разрушении неинфекционного материала). Уменьшение движения потока электронов по окислительно-восстановительной цепи митохондрий приводит к уменьшению образования АФК. АФК постоянно производятся при взаимодействии кислорода с коферментами флавиновых ферментов. Они образуются в эндоплазматическом ретикулуме в коротких цепях переноса электронов. В цикле реакций микросомального окисления с участием цитохрома Р450 в качестве промежуточных продуктов возникают супероксидные радикалы и перекись водорода. Супероксид образуется и в других электронно-транспортных клеточных системах. Образование АФК происходит под действием ионизирующего и ультрафиолетового излучения, гипербарической оксигенации, токсических веществ . В пероксисомах продуцируется перекись водорода, которая эффективно обезвреживается. Перекись водорода может восстановиться супероксидом с образованием гидроксильного радикала. Гидроксильный радикал, взаимодействуя с супероксидом, может образовать синглетный кислород, хотя течение этой реакции in vivo не доказано . Считают , что синглетный кислород в обычных биологических условиях организма не играет существенной роли. Благодаря тому, что ферменты, образующие перекись водорода, и каталаза локализованы внутри пероксисом, остальное содержимое клетки защищено от разрушающего воздействия перекиси. Все АФК нестабильны и короткоживущие.

В соответствии с концепцией, образующиеся свободные радикалы инициируют так называемое ПОЛ - свободнорадикальное окисление ненасыщенных жирных кислот (НЖК) в биомембранах, приводящее к образованию гидроперекисей липидов. Следствием предполагаемых цепных реакций является возрастание продуктов ПОЛ, способных вызывать нарушение структуры различных биосубстратов и тем самым повреждать белки и липиды биомембран, инактивировать ферменты, изменять строение макромолекул, целостность клетки и внутриклеточных органелл. Таким образом, постулируется некая глобальная система окисления, возможная во всех клеточных образованиях, содержащих в своем составе НЖК, хаотический процесс, в основе которого лежат «цепные, лавинообразные» реакции. И в то же время приводятся нормы промежуточных продуктов ПОЛ - например малонового диальдегида, диеновых конъюгатов, других продуктов. Возникает первое противоречие: внутриклеточный хаос, разрушительный процесс генетически запрограммирован, что противоречит биологическим законам. В качестве второго противоречия можно отметить, что ПОЛ как системное явление не соответствует требованиям, предъявляемым к изучению метаболических процессов (таблица).

Таблица. Стратегия изучения метаболического процесса или метаболического пути

↓	Вывод о существовании биохимического процесса или метаболического пути, сделанный на основании наблюдений над целым организмом
↓	in vivo
↓	Анализ нарушений процесса, вызванных специфическими болезнями (врожденные ошибки метаболизма, рак и т.д.)
↓	Локализация процесса в одном или нескольких органах
↓	Локализация процесса в одной или нескольких клеточных органеллах или субклеточных фракциях
↓	Рассмотрение процесса в виде отдельных реакций
↓	Очистка его индивидуальных субстратов, продуктов, ферментов, кофакторов и других компонентов
↓	Анализ механизмов, контролирующих процесс in vitro
↓	Изучение механизмов отдельных реакций
↓	Реконструкция процесса
↓	Изучение процесса на генетическом уровне методом рекомбинантных ДНК

Применение такого подхода позволяет обычно выяснить детали биохимических процессов или метаболических путей. В общем виде эта схема использовалась для изучения главных метаболических путей в организме. Организация метаболических процессов в организме контролируется генетической программой на всем протяжении жизни. Поэтому утверждение «хаоса» ПОЛ противоречит вышеназванному постулату.

Схема. Образование эйкозаноидов (по: Марри Р. и соавт., 2004)

Третье противоречие заключается в том, что в организме существует ферментная система, подконтрольная геному, осуществляющая синтез эйкозаноидов (простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов), играющих важнейшую роль в функционировании организма. В этом процессе промежуточными продуктами являются малоновый диальдегид, гидроперекиси липидов (схема). И здесь действительно речь может идти о нормативах этих и других показателей. Образование эйкозаноидов является элементом проявления общего неспецифического адаптационного синдрома. Поэтому увеличение количества различных продуктов ПОЛ (в том числе малонового диальдегида и диеновых конъюгатов) выявляют при большинстве заболеваний . Их уровень зависит от нейроэндокринных сдвигов как следствия развития неспецифического адаптационного синд­рома. В стрессовой катаболической (адренергически-кортикоидной) фазе одновременно с распадом органических молекул протекают синтетические процессы - образуются эйкозаноиды, позволяющие преодолевать стресс. Перекиси липидов, образующиеся в процессе синтеза эйкозаноидов, полностью метаболизируются, нейтрализуются (а не накапливаются, как считают сторонники теории ПОЛ).

Из третьего противоречия вытекает четвертое: если интенсивный самопроизвольный процесс окисления НЖК (ПОЛ) происходит, то как определить, какая часть перекисных продуктов образуется в процессе ПОЛ, инициируемом АФК, а какая - в процессе синтеза эйкозаноидов? В настоящее время определяемые перекисные продукты сторонниками концепции приписываются ПОЛ при отсутствии каких-либо доказательных исследований.

В свете сказанного становится понятным отсутствие даже упоминания о ПОЛ в известном учебнике Д.М. Фаллера и Д. Шилдса «Молекулярная биология клетки» , монографии известных биохимиков Я. Кольмана и К.Г. Рема . В то же время детально представлены сведения об эйкозаноидах, их роли в функции клетки. Сама теория ПОЛ изначально базируется на результатах исследований in vitro . Возможность существования подобных разрушительных процессов in vivo вызывает большие сомнения, исходя из того, что период полужизни белков, интенсивность клеточного деления, апоптоз запрограммированы ДНК. Как показал с помощью изотопов Шёнхаймер, обмен липидов в организме протекает поразительно быстро. Очень быстрым процессом является обновление жирных кислот. Период биологической полужизни жирных кислот в различных органах животных составляет от 1,5 до 8 сут. На наш взгляд, ошибочным является утверждение, что перекиси липидов накапливаются в организме и оказывают токсическое действие. Известно, что образующиеся в процессе окисления НЖК гидроперекиси и циклические перекиси не могут накапливаться в организме: они разлагаются до жирных альдегидов, например: капронового, малонового, полуальдегида капроновой кислоты . Линолевая кислота образует 1 молекулу малонового диальдегида, линоленовая - 2, арахидоновая - 3, клупанодоновая - 4. Продукты расщепления линолевой кислоты подвергаются дальнейшему окислению с образованием капроновой, азелаиновой и малоновой кислот, которые в конечном итоге подвергаются окислению до СО 2 и Н 2 О 2 в цикле Кребса. Подобному превращению подвергаются промежуточные продукты линоленовой, арахидоновой и клупанодоновой кислот.

По заключению известного биохимика А. Ленинджера , в клетках человека в обычных условиях самоокисление НЖК полностью заторможено благодаря наличию витамина Е, различных ферментов и аскорбиновой кислоты. Исследования доказательного характера, которые бы опровергли эту точку зрения, до сих пор отсутствуют. А. Ленинджер допускает, что при некоторых заболеваниях самоокисление может иметь место, вызывая образование в ряде тканей аномальных липидных включений. Тот факт, что ПОЛ, инициируемое в гидрофобном пространстве клеточных мембран, способно прерываться витамином Е, подтверждают другие биохимики. Высокая концентрация витамина Е в биологических мембранах препятствует их повреждению свободными радикалами . Дефицит же витамина Е у человека отмечается чрезвычайно редко . Следует думать, что многочисленные публикации клинического характера, авторы которых определяли диеновые конъюгаты, малоновый диальдегид, гидроперекиси и другие метаболиты при самых различных заболеваниях и состояниях, отражают не ПОЛ, а другой конкретный ферментативный, генетически обусловленный процесс - синтез эйкозаноидов. В процессах синтеза эйкозаноидов участвует целый ряд ферментов (фосфолипаза А 2 , циклооксигеназы, липооксигеназы и др.). Из свободных полиненасыщенных жирных кислот и, прежде всего, арахидоновой (линолевой, линоленовой после их превращения в арахидоновую кислоту) образуются простагландины . Перечисленные полиненасыщенные жирные кислоты входят в состав фосфолипидов, в молекуле которых эфирной связью связаны с С-2-концом глицерола. Из фосфолипидов они высвобождаются под действием фосфолипазы А 2 и становятся субстратом биосинтеза простагландинов. Продукты окисления выводятся с мочой. В мембранах клеток различных тканей имеются рецепторы, на которые действуют простагландины. Иными словами, образование перекисей липидов в различных тканях является нормальным процессом и осуществляется под контролем ферментов. Все полиеновые кислоты (линолевая, линоленовая, арахидоновая) при участии липооксигеназы окисляются до гидроперекисей, гидроксипроизводных жирных кислот, из которых в результате последовательных реакций образуются лейкотриены . При участии простагландин-синтазы (циклооксигеназа + пероксидаза) арахидоновая кислота превращается в ее метаболиты - простагландины, простациклины, тромбоксаны, лейкотриены, то есть локальные гормоны, обладающие различной физиологической активностью . Поскольку образование эйкозаноидов является элементом общего неспецифического адаптационного синдрома, рост количества различных продуктов ПОЛ определяется при самых различных заболеваниях . Уровень продуктов ПОЛ зависит от нейроэндокринных сдвигов как следствия развития стресса.

Выводы

Имеющиеся на сегодняшний день представления о ПОЛ, в основном базирующиеся на исследованиях in vitro , не соответствуют требованиям, предъявляемым для признания существования изучаемого метаболического процесса или метаболического пути. Нет критериев, методологических подходов, позволяющих судить о параметрах выраженности ПОЛ in vivo . Оценивать выраженность ПОЛ (инициируемом АФК) в организме по содержанию в крови продуктов ПОЛ не представляется адекватным, поскольку эти метаболиты образуются в процессе биосинтеза эйкозаноидов - ферментативного, генетически детерминированного процесса. Тот факт, что в крови определяется физиологический (фоновый) уровень малонового диальдегида, диеновых конъю­гатов, других продуктов ПОЛ, свидетельствует о существовании строгого контроля за окислением липидов со стороны иерархической системы регуляции, и в конечном итоге ДНК. (ДНК осуществляет контроль метаболизма посредством синтеза ферментов и клеточных белков.) Поэтому утверждение о существовании в клетках неконтролируемых свободнорадикальных реакций в больших масштабах является необоснованным. По мнению А. Ленинджера, «…в клетках в обычных условиях самоокисление ненасыщенных жиров полностью заторможено благодаря наличию витамина Е, различных ферментов, а также, по-видимому, аскорбиновой кислоты. Однако при некоторых заболеваниях оно может иметь место, вызывая в ряде тканей образование аномальных липидных включений (Т. 1, с. 331)». Существенные повреждения свободными радикалами липидов клеточных мембран, нуклеиновых кислот происходят при лучевой болезни, влиянии канцерогенных, токсических факторов.

Список использованной литературы

• 1. Грацианский Н.А. (2002) Очередное (окончательное) подтверждение неэффективности антиоксидантных витаминов в профилактике коронарной болезни сердца и ее осложнений. Кардиология, 42(2): 85–86.
• 2. Грацианский Н.А. (2001) Статины как противовоспалительные средства. Кардиология, 12: 14–26.
• 3. Ленинджер А. (1985) Основы биохимии: В 3 т. Мир, Москва, Т. 1.
• 4. Хорст А. (1982) Молекулярные основы патогенеза болезней.: Пер. с польск. Медицина, Морсква, 456 с.
• 5. Stadtman E.R., Oliver C.N. (1991) Metal-catalyzed oxidation of proteins: physiological consequences. J. Biol. Chem., 266: 2005–2008.
• 6. Уайт А., Хендлер Ф., Смит Э. и др. (1981) Основы биохимии: В 3 т. Мир, Москва. Т. 2, 617 с.
• 7. Марри Р., Греннер Д., Мейес П. и др. (2004) Биохимия человека. Пер. с англ.: В 2 т. Мир, Москва. Т. 2, 414 с.
• 8. Казимирко В.К., Мальцев В.И., Бутылин В.Ю. и др. (2004) Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная терапия. МОРИОН, Киев, 160 с.
• 9. Фаллер Д.М., Шилдс Д. (2006) Молекулярная биология клетки. Руководство для врачей. Пер. с англ. Издательство БИНОМ, Москва, 256 с.
• 10. Кольман Я., Рем К.Г. (2000) Наглядная биохимия: Пер. с нем. Мир, Москва, 469 с.
• 11. Савицкий И.В. (1981) Биологическая химия. Вища школа, Київ, 488 с.
• 12. Березов Т.Т., Коровкин Б.Ф. (1990) Биологическая химия: Учеб. под ред. С.С. Дебова, Медицина, Москва, 528 с.
• 13. Ерин А.Н., Скрыпин В.И., Прилипко Л.Л. (1988) Витамин Е. Молекулярные механизмы действия в биологических мембранах. Кислородные радикалы в химии, биологии и медицине. Рига. С. 180–208.
• 14. Владимиров Ю.А. (1989) Роль нарушений липидного слоя мембран в развитии патологических процессов. Патолог. физиол. и эксперим. терапия. 4: 7–17.
• 15. Halliwell B., Gutteridge J.M.C. (1989) Free radicals in biology and medicine. 2 nd ed. Clarendoln Press, Oxford.
• 16. Halliwell B., Gross C.E. Gutteridge J.M.C. (1992) Free radicals, antioxidants and human disease: where are we now? Lab. Clin. Med., 119: 598–620.

ПЕРЕКИСНЕ ОКИСнЕННЯ ЛІПІДІВ: ПРОТИРІЧЧЯ ПРОБЛЕМИ

В.К. Казимирко, Л.М. Іваніцька, В.В. Кутовий, А.Г. Дубкова, Т.С. Сілантьєва

Резюме. Уявлення про перекисне окиснення ліпідів (ПОЛ), що в основному базуються на дослідженнях in vitro, не відповідають вимогам, які ставляться для визнання існування метаболічного процесу чи метаболічного шляху. Відсутні критерії, методологічні підходи, які дозволяють визначити параметри вираженості ПОЛ in vivo. Наявність у крові фізіологічного (фонового) рівня малонового діальдегіду, дієнових кон’югатів, інших продуктів ПОЛ свідчить про існування чіткого контролю за окисненням ліпідів з боку ієрархічної системи регуляції та на завершення - ДНК. Тому твердження про існування у клітинах неконтрольованих вільнорадикальних реакцій у великих масштабах є необґрунтованим. При деяких захворюваннях самоокиснення може мати місце, викликаючи утворення в ряді тканин аномальних ліпідних включень.

Ключові слова: перекисне окиснення ліпідів, вільні радикали, ДНК, дієнові кон’югати, малоновий діальдегід, ейкозаноїди.

LIPID PEROXIDATION: CONTROVERSERY PROBLEM

V.K. Kazimirko, L.N. Ivanitska, V.V. Kutovyi, A.G. Dubkova, T.S. Silantieva

Summary. The concept of lipid peroxidation, mainly based on studies in vitro, does not meet the requirements for recognition of the studied process existence or metabolic pathway. There are no criteria, methodological approaches to judge the severity of lipid peroxidation parameters in vivo. Determined in blood physiological (background) level of malondialdehyde, conjugated diens and other lipid peroxidation products, indicates the existence of lipid oxidation strict control by the hierarchical system of regulation and eventually - DNA. Therefore, the assertion of the existence of cells uncontrolled free radical reactions on a large scale is unreasonable. In some diseases, auto-oxidation may occur, causing the formation of abnormal lipid inclusions in a number of tissues.

Key words: lipid peroxidation, free radicals, DNA, conjugated diens, malondialdehyde, eicosanoids.

Адрес для переписки:
Казимирко Виталий Казимирович
04112, Киев, ул. Дорогожицкая, 9
Национальная медицинская академия
последипломного образования
имени П.Л. Шупика

Активные формы кислорода (свободные радикалы)

В организме в результате окислительно- восстановительных реакций постоянно происходитгенерация активных форм кислорода (АФК) при одноэлектронном восстановлении кислорода (молекула имеет неспаренный электрон на молекулярной или внешней атомной орбите).

Источники АФК:

1) цепь тканевого дыхания (утечка электронов с восстановленного убихинона KoQH 2 на кислород);

2) реакции, катализируемые оксидазами, гемопротеинами, цитохромом Р 450 ;

3) реакции окисления в лейкоцитах, макрофагах и пероксисомах;

4) радиолиз воды;

5) под воздействием ксенобиотиков, пестицидов;

6) реакции самопроизвольного (неферментативного) окисления ряда веществ.

Супероксид-анион – является одним из наиболее широко распространенных в организме свободных радикалов:

Он образуется в клетках болезнетворных бактерий и является повреждающим фактором для мембран клеток паренхиматозных органов человеческого организма. Для лейкоцитов и макрофагов супероксид-анион является фактором бактерицидности, с помощью которого клетки инактивируют патогенные микроорганизмы.

Другой путь образования свободных радикалов – взаимодействие кислорода с металлами переменной валентности. При этом образуется пероксидныйрадикал:

Fe 2+ + O 2 + H + → Fe 3+ + HO 2

O 2 - + Н + → HO 2

Взаимодействие супероксиданиона с пероксидным радикалом (1) или одноэлектронное восстановление супероксид-аниона (2) в водной среде приводят к образованию пероксида водорода

O 2 - + НО 2 + Н + → Н 2 О 2 + О 2 (1)

О 2 - + е - + 2Н + → Н 2 О 2 (2)

Гидроксильный радикал ОН образуется при взаимодействии пероксида водорода с супероксид-анионом (1) либо с металлами (2):

Н 2 О 2 + О 2 - → ОН + ОН - + О 2 (1)

Н 2 О 2 + Fe 2+ → ОН + ОН - + Fe 3+ (2)

Кислородные радикалы обладают высокой реакционной способностью и легко вступают в химические реакции с органическими молекулами для приобретения недостающего электрона. Кислородные радикалы оказывают воздействие на различные структурные компоненты клеток: ДНК (повреждение азотистых оснований); белки (окисление аминокислотных остатков, образование ковалентных «сшивок»); липиды; мембранные структуры.

Активные формы кислорода могут отщеплять электроны от многих соединений, превращая их в новые свободные радикалы, и инициируют тем самым цепные окислительные реакции. Если в реакцию с АФК вступают ненасыщенные жирные кислоты плазматических мембран, говорят о перекисном окислении липидов.

Реакции ПОЛ являются свободнорадикальными и постоянно протекают в организме, также как и реакции образования АФК. В норме они поддерживаются на определенном уровне и выполняют ряд функций:

· индуцируют апоптоз (запрограммированную гибель клеток);

· регулируют структуру клеточных мембран и тем самым обеспечивают функционирование ионных каналов, рецепторов, ферментных систем;

· обеспечивают освобождение из мембраны арахидоновой кислоты, из которой синтезируются биорегуляторы (простагландины, тромбоксаны, лейкотриены);

· ПОЛ может выступать в качестве вторичного мессенджера, участвуя в трансформации сигналов из внешней и внутренней среды организма, обеспечивая их внутриклеточную передачу;

· АФК участвуют в клеточном иммунитете и фагоцитозе.

Механизм ПОЛ :

1) Инициация.

Инициирует реакцию чаще всего гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН 2 - групп ненасыщенной жирной кислоты L, что приводит к образованию липидного радикала L·:

L + OН → L·

2) Развитие цепи.

Развитие цепи происходит при присоединении кислорода, в результате чего образуется пероксидный радикал LOO· или пероксид липида LOOH (гидроперекиси липидов)

L· + O 2 → LOO·

LOО· + LH → LOOH + LR∙·

3) Обрыв цепи.

Развитие цепи может останавливаться при взаимодействии свободных радикалов между собой или при взаимодействии с различными антиоксидантами (витамином Е), которые являются донорами электронов:

LOO·∙ + L· → LOOH + LH

L∙·+ вит Е → LH + вит Е·∙

ВИТ Е· + L· → LH + ВИТ Е окисл

В результате ПОЛ происходит преобразование обычных липидов в первичные продукты ПОЛ (гидроперекиси липидов). Это приводит к появлению в мембранах участков («дыр»), через которые наружу выходит содержимое как самих клеток, так и их органелл.

Первичные продукты ПОЛ разрушаются с образованием вторичных продуктов ПОЛ : альдегидов, кетонов, малонового диальдегида, диеновых коньюгатов. Накоплением в крови малонового диальдегида (МДА) объясняется синдром интоксикации, сопровождающий многие заболевания внутренних органов. Реагируя с SH- и СН 3 -группами белков, МДА подавляет активность цитохром-оксидаз (угнетая тем самым тканевое дыхание) и гидроксилаз. МДА обуславливает также ускоренное развитие атеросклероза.

При взаимодействии МДА с аминогруппами фосфолипидов образуются конечные продукты ПОЛ – Шиффовы основания. Примером этих соединений является пигмент липофусцин, появляющийся на оболочке глаза, на коже с возрастом. Липофусцин представляет собой смесь липидов и белков, связанных между собой поперечными ковалентными связями и денатурированными в результате взаимодействия с химически активными группами продуктов ПОЛ. Этот пигмент фагоцитируется, но не гидролизуется ферментами лизосом, накапливается в клетках, нарушая их функцию.

Негативные последствия активации ПОЛ :

· Повреждение липидного бислоя мембран, в результате чего в клетки проникает вода, ионы натрия, кальция, что приводит к набуханию клеток, органелл и их разрушению.

· Преждевременное старение клеток и организма в целом.

· Взаимодействие высокореактивных продуктов ПОЛ с аминогруппами белков с образованием Шиффовых оснований.

· Изменение текучести (вязкости) мембран, в результате чего нарушается транспортная функция мембран (функционирование ионных каналов).

· Нарушение активности мембраносвязанных ферментов, рецепторов.

Активация ПОЛ характерна для многих заболеваний и патологических состояний:

· атеросклероз и другие сердечнососудистого заболевания;

· поражения ЦНС (болезнь Паркинсона, Альцгеймера);

· воспалительные процессы любого генеза;

· дистрофия мышц (болезнь Дюшенна);

· онкологические заболевания;

· радиационные поражения;

· бронхолегочные патологии.

В последние годы рядом отечественных и зарубежных авторов уделяется особое внимание изучению процессов перекисного окис­ления липидов (З.П.Чеботарева, 1968; Ю. А.Владимиров и соавт., 1972; Н.Г.Зрапова, 1981; Е.А.Чернуха и соавт., 1986; В.В.Абрам- ченко, 1988; М.В.Биланко, 1989; Л.М.Рзакулиева и соавт.,

1991; Л.Й.Малоштан, 1994; Hicks й соавт., 1979; Yoshloka и соавт., 1979, 1982), которые являются необходимым метаболи­ческим звеном в нормальной жизнедеятельности организма.

Они участвуют в реакциях окислительного фосфорилирования, в биосин­тезе простагландинов и нуклеиновых кислот, в регулировании ляполитяческой активности, в регуляции физико-жимических свойств мембран и функций клеток в целом (Д.Р.Ракита и соавт., 1983;

В.П.Петренко, 1986; Hogberg и соавт., 19*йЗ; Ohel и соавт., 1985).

Добыв нарушения в липидном обмене, как правило, приводят к накоплению недокясленных продуктов, оказывающих повреждающее действие на биологические мембраны (Ю.П. Коз лов, 1975; А.А.Ана- ненко и соавт., 1977; В.П.Петренко, 1986; ffiarkose , 1976).

Процесс свободнорадикального окисления является универсаль­ным, проявляясь на уровне всех тканей и органов, в том числе и в эритроцитах. Вовлечение липидов клеточных мембран в процесс перекисного окисления представляет собой первый этап мембрано- деструкцяя. В результате этих изменений в организме накаплива­ются биоактивные радикалы - перекиси липидов, которые воздей­ствуют на мембрану вторично, приводя ее к дестабилизации за счет инактивированяя мембранных ферментов, образования в

структуре мембраны каналов. Перекиси липидов не являются "кле­точными шлаками", а сами участвуют как активные интермедиаторы в клеточном метаболизме. Комплекс этих изменений в конечном итоге приводит к гибели клетки в целом (Тарреї , 1973).

Появление свободных радикалов в клетках живого организма происходит непрерывно (В.А.Барабой и соавт., 1983; witting , 1980; Gulyaeva , 1989; Clemens , 1989). Начавшееся свобод­норадикальное окисление протекает по типу сам ©ускоряющихся цеп­ных реакций автоокисленая и приводит к образованию большого чис­ла перекисных радикалов. Однако в норме перекисное окисление поддерживается на определенном уровне благодаря действию специ­фических ингибиторов - антиокислителей (И.И.Рюмина, 1985;

М.В.Биленко, 1989). Поддержание процессов образования перекисей имеет важное биологическое значение. Оно необходимо для нормаль­ного функционирования клеток, активности ферментных систем, об­разования липидных комплексов (М.А.Асаков, 1978).

Физиологическое течение беременности сопровождается выра­женными эндокринно-метаболическими перестройками в организме, ведущими к изменениям ПОЛ (А.Р.Бабаянц, 1987). При этом в 7-12 недель содержание гидроперекисей липидов снижалось по сравнению с контролем (здоровые небеременные женщины), затем происходило увеличение и к 28-32 неделям уровень их достигал уровня у небе­ременных женщин (В.М.Садаускас и соавт., 1972). Возрастание ин­тенсивности ПОЛ параллельно увеличению срока нормальной беремен­ности отмечали и другие исследователи (В.К.Ашмис, 1985;

Selvaraj И соавт., 1982).

Seivaraj а соавт. (Х9ТО) сообщают о снижении интенсив­ности ПОЛ в течение 1-й недели послеродового периода.

Данные А.Р.Бабаянц (1987) свидетельствуют о достоверном возрастании

всех показателей ПОЛ уже через 5-Ю часов после родов. В норме сложная система антирацикальной, антяперекясной защиты в орга­низме ограничивает ПОЛ мембран. При развитии патологического процесса отмечается ускорение свободнорадикальных реакций ПОЛ, которые разобщают окислительное фосфорилирование, нарушают проницаемость клеточных мембран и ведут к гибели клетки (Р.Р.Фархутдинов и с оавт., 19 83).

Показано, что интенсификация перекисного окисления липидов является неспецифическям ответом клетки на любое экстремальное воздействие (Й.Г.Храдова и соавт., 1981; С.А.Сторожок, 1988; И.И.$омяна и соавт., 1985).

Повреждающий эффект перекисей связан с процессом окисления фосфолипидов мембран, входящих в их состав ненасыщенных жирных кислот. Фосфолипиды составляют значительную часть липидов кле­точных мембран, которые принимают непосредственное участив в транспорте веществ, рецепция гормонов, биосинтезе ряда фермен­тов и т.д. (Т.С.Саатов, 1979; ЕЛ.Крепс, 1981).

Обычно изменение показателей ПОЛ связано с нарушением обменных процессов и, как правило, обусловлено гипоксическим состоянием организма. Так в исследованиях М.З.Исраиловой и соавт. (1990) накопление в крови продуктов ПОЛ сопровождалось увеличением уровня недоокисленных продуктов обмена (лактата, пирувата), что свидетельствует о нарастании анаэробных процес­сов в ответ на гипоксию.

По современным представлениям поддерживание процессов перекисного окисления липидов на определенном стационарном уровне осуществляется антиоксидантной системой организма, со­стоящей из двух систем? ферментативной и неферментативной (Й.Г.Храпова, 1981; Chavapil и соавт., 1982).

Активными ферментами, оказывающими антикислородный эффект, являются супероксиддисмутаза, глутатионпероксидаза, глутатион- редуктаза. Антиоксидантную роль в организме выполняют различ­ные биологически активные вещества! токоферол, убихиноны, ви­тамины группы К, стероидные гормоны (Г.В.Донченко и соавт., 1982; Cornwell и соавт., 1979; Prank я соавт., 1980). При­родные антиоксиданты могут непосредственно взаимодействовать с перекисными радикалами, уменьшая их концентрацию, т.е. обла­дают определенной антирадикальной активностью (Э.К.Айламазян, 1991). В липидах эти вещества существуют в двух формах: окис­ленной (хинонной) и восстановленной (фенольной). Однако только восстановленные формы, имеющие свободные гидроксильные группы, активно взаимодействуют с перекисными радикалами.

Вещества, способные восстанавливать хинонные формы при­родных антиоксидантов, регенерируя их антирадикальную актив­ность будут увеличивать общую антиокиолительную активность липидов, являясь синергистами природных антиоксидантов. Как правило, роль синергистов выполняют вещества, имеющие невысо­кий окислительно-восстановительный потенциал и легко переходя­щие из одной формы в другую, например, аскорбиновая кислота, некоторые меркаптосоединения (М.Х.Агеева и соавт., 1981; В.Б.Опиричев и соавт., 1981; В.Б.Бурлакова и соавт., 1985).

Повышение концентрации липидных радикалов в мембранах приводит к увеличению общей скорости окисления, которая прямо пропорциональна квадрату их концентрации. Уничтожить избыток продуктов перекисного окисления могут только природные анти­оксиданты, причем эффективность их влияния на общую скорость окисления значительно превышает эффективность воздействия дру­гих систем. Это определяет особую роль природных антиокеидан-

тов в регуляций скорости процессов перекисного окисления липи­дов (Н.Г.Храпова и соавт., 1981). В отличие от других регули­рующих систем, антиоксидантная находится в жесткой зависимости от поступлений ее экзогенных компонентов (токоферол, аскорби­новая кислота, селен, эрготионеин, бяофлавонояды). Лишение ор­ганизма антиоксидантов приводит к срыву системы ингибирования перекисного окисления мембранных липидов и развитию синдрома липидной пероксидации: повреждение мембран, деструкция фермен­тов, снижение митозов, накопление инертных полимеров.

Перекиси липидов оказывают свое разрушительное действие не только на узловые ферменты (цитохром С, моноаминоксидаза, сукцинатдегидрогеназа, трипсин, папаян, РНК-аза, уреаза, холин- дегидрогеназа и т.д.) гликолиза и трякарбонового цикла дыха­тельной цепи, но также на основное макроэргическое вещество организма АТФ. Даже кратковременный период недостаточности антиоксидантной системы организма вызывает необратимое повреж­дение мембран клеток, тогда как временная недостаточность дру­гих физиологических систем (эндокринной, гемокоагуляцяи) про­ходит бесследно (Ю.П.Козлов и соавт., 1975; О.Н.Воскресенский, 1981; С.Ю.Русанов и соавт., 1985).

Активация процессов свободнорадикального окисления липидов отмечена при ряде патологических состояний: воспалительные, нейроэндокринные, сердечно-сосудистые заболевания, стресс (Л.0.Лукьянова и соавт., 1988; А.0.Олейник, 1988).

Экспериментальными исследованиями было установлено, что содержание животных на рационе, лишенном экзогенных антиокси­дантов, приводит к развитию у последних ояндрома пероксидации я гиперлипидемии (В.Н.Бобырев и соавт., 1982).

По мнению Е.И.Кузьминой, Н.А.Добротиной, Н.П.Недуговой

(1983) интенсивность процессов перекисного окисления липидов находится в прямой зависимости от количества липидов, соотно­шения ненасыщенных и насыпанных жирных кислот, входящих в со­став липидов, от содержания в организме антиоксидантов.

М.Э.Саава и соавт. (1981) в своих работах подчеркивают сезонную зависимость гиперлипидемии от алиментарных факторов (избыток животных и рафинированных продуктов, дефицит расти­тельных масел, дисбаланс аминокислот, недостаточность витаминов)

Нарушение процессов перекисного окисления липидов, в частности под воздействием факторов питания, может привести к развитию синдрома липидной пероксидации, в основе которого лежит высокая реакционная способность и токсичность перекисных радикалов и продуктов их превращения (В.Б.Спяричев и соавт., 1981).

В результате проведенных исследований и наблюдений В.И.Хаснулян и соавт. (1978) высказали предположение, что синдром липидной гипероксидаций является результатом дисбалан­са в системе антиокислители - перекисное окисление липидов и может играть важную патогенетическую роль в возникновении целого ряда патологических расстройств, возникающих в процессе адапта­ций организма. їйвестно, что процессы адаптации в организме женщины во время беременности имеют большое значение для нор­мального физиологического течения последней (Ю.И.Савченко,

1982; В.В.Щербакова, 1985; Selvara и соавт., Х982). В сыво­ротке крови у беременных женщин содержание конечных продуктов перекисного окисления в 1,4 раза выше по сравнению с аналогич­ными показателями у не бе реме иных женщин (В.А.Бурлзв и соавт., 1987). Это, по мнению авторов, говорит об усилении процессов ПОЛ, акцентируя внимание на зависимости проницаемости клеточ-

них мембран от определенного уровня продуктов пероксидации. Авторы считают, что усиление процессов ПОЛ является необходи­мым условием для адекватной проницаемости маточно-плацентар­ного барьера.

Особого обсуждения требует аамо понятие "усиление процес­сов ПОЛ”, так как известно, что регистрация степени выраженнос­ти этих процессов в основном проводится путем оценки аккумуля­ций в мембранных структурах или гомогенате органа продуктов ПОЛ, содержание которых, как практически всех других продуктов жизнедеятельности клетки, является интегральной величиной и зависит от двух разнонаправленных процессов: скорости образова­ния и скорости удаления (метабодизирования, потребления, вымы­вания) из органа.

Увеличение содержания продуктов ПОЛ в органе свидетель­ствует об ускорении их образования, т.е. истинном, абсолютном ускорении процессов ПОЛ лишь в том случае, если ему соответ­ствует сохранение стационарной скорости метабодизирования и вы­ведения этих продуктов. Однако при многих патологических со­стояниях, в том числе и при невынашивании беременности, ско­рость метаболизирования и потребления продуктов ПОЛ снижается, а выведение продуктов ПОЛ из органа либо замедляется, либо

> прекращается. Увеличение содержания продуктов ПОЛ в этих усло­

виях может происходить либо за счет истинного усиления скорос­ти, либо за счет аккумуляции продуктов ПОЛ. В любом случав они свидетельствуют о нарушении баланса между образованием и выве­дением продуктов ПОЛ и превалировании скорости генерации липид­ных метаболитов над скоростью их потребления. Лишь в таком ус­ловном аспекте сждует рассматривать термин "увеличение содер­жания продуктов ПОЛ" (М. В.Биленко, 1989). Различают промажуточ-

ныв продукты радикальной природы, первичные, вторичные и конеч­ные. Наиболее устойчивыми продуктами ПОД являются диеновые конъюгаты (ДК) - первичные продукты ПОЛ и малоновый дяальде- гид (МДА), относящийся к вторичным продуктам ПОЛ. Поэтому, для изучения процессов свободнорадикального окисления липидов наи­более информативным является определение этих продуктов в ис­следуемом материале (й.И.Рюмяна и соавт., 1986).

В литературе имеются многочисленные и нередко противоречи­вые данные о динамике процессов ПОЛ при осложненной беремен­ности. Рад авторов отмечают увеличение МДА и гидроперекисей при гестоэе, гипотрофии плода, экстрагенитальной патологии, иммунологическом конфликте (И.С.Смиян и соавт., 1986; С.А.ІЬнь, 1988).

Накопление продуктов ПОЛ приводит к гипоксии материнского организма, которая в свою очередь влечет за собой усиление реакций свободнорадикального окисления, клинически проявляясь различными осложнении беременности, родов, состояния фето- плацентарного комплекса. Накапливающиеся в фетоплацентарной системе продукты ПОЛ, по мнению В.Н.Серова (1989), являются високотоксичними веществами, повреждающими клеточные мембраны. При этом создаются условия для оксягенного пути утилизации кислорода, что приводит к накоплению агрессивных форм гидрокси­ла (Ой) .супероксида (0 2) и перекиси (HgOg), активирующих в свою очередь реакции свободнорадикального окисления (Ohsnoe и соавт., 1979; sarrowciiffe и соавт., Х987). Кроме того, в результате этого процесса в биосястемах снижается содержание многих витаминов и особенно витамина *Е", обладающих антиокси­дантной активностью (ind© , 1978). Параллельно с дефицитом витамина *Е" в организме, процессы пероксидации ведут к раз-

рушению мембран эритроцитов, вызывая их гемолиз (Yoshioka и соавт., 1979).

В результате этих изменений могут возникать деструктивные процессы в эндотелии сосудов плаценты (G.В.Камышников и соавт., 1988), что приводит к дес с аминированному сосудистому свертыва­нию, а следовательно, к ухудшению функции плаценты о вытекающи­ми отсюда последствиями как для матери, так и для внутриутроб­ного плода.

Доказано, что уровень ПОЛ может оказывать существенное влияние на функцию иммунокомпетентных клеток. О одной стороны, с активацией реакции свободнорадикального окисления связан фаго­цитоз (Т.Ш.Шарманов, 1986; Prili P k ° , 1983; Ка1га д СО авт., 1988), а с другой - при избыточном свободнорадикальном окисле­нии нарушается структура и функции рецепторов, мембранных кана-

Т лов. ингибируется активность АТФ-аза, разрывается лизосомальная

мембрана Mackenzie д соавт., 1980), активируется изанилат- циклазная система (В,А.Ткачук, 1983), что ведет к повреждению иммунокомпетентных клеток и снижению их функциональной актив­ности. Поэтому регламентация уровня ПОЛ рассматривается как не­обходимое условие для обеспечения адекватного функционирования клеток иммунной системы (Т.Ш.Шарманов, 1986).

Свободнорадикальные процессы в организме человека происхо­дят непрерывно, в них вовлечены все органические молекулы, но в большей степени и с наибольшей активностью липиды, особенно фосфолипиды клеточных мембран. Липиды - низкомолекулярные веще­ства с гидрофобными свойствами. В среднем липиды составляют 40-50^ сухой массы мембран, из них 80-90^ приходится на холе­стерин и фосфолипиды (П.Г.Богач и соавт., X98I). Мембраны, вы­полняющие функцию барьеров, содержат более высокий процент

липидов - 60-80%.

Исследованиями Т.А.Готца (1984) показано, что перестройка структуры мембраны, особенно липидной фракция, влечет за собой изменение функциональных свойств клетки в целом.

В нормально функционирующей клетке ПОЛ выступает в каче­стве одного из способов модификации фосфолипидного биослоя мембран, в том числе и мембраны эритроцитов, участвует в раз­борке мембранных структур и обновлении мембранных фосфолипидов (В.П.Верболович и соавт., 19895 Kitagawa и соавт., 1988; Ciuffi и соавт., 1988; Vanella и соавт., 1989).

Вовлечение липидов клеточных мембран в процессы перекис­ного окисления представляет собой I этап мембранодеструкции. В настоящее время установлены закономерности, которым подчиняет­ся развитие процесса ПОЛ, они сводятся к тому, что перекисное окисление липидов проходит 4 условных стадии; инициирования окисления, его продолжение, разветвление процесса и отрывы его (Ю.В.Владимиров и соавт., 1972; Zimmeiraan и соавт., 1982). Появление свободных радикалов в клетках живого организма и его молекулярных структур происходит, как сказано выше, непрерывно (В.А.Барабой и соавт., 1983).

В.В.Абрамченко и соавт. (1988) проведено изучение роли антиоксидантной недостаточности в патогенезе позднего токсикоза беременных. Результаты проведанных исследований свидетельствуют о снижении буферной емкости антиокислительной системы организма беременной на фоне многократного усиления реакций свободноради­кального окисления при всех клинических формах позднего токси­коза.

Однако еще нельзя оценивать реальные масштабы перекисного окисления из-за несовершенства имеющихся методов и трудности

интерпретации полученных результатов с помощью этих методов. Следует также учитывать чрезвычайную сложность взаимодействия процессов ПОЛ и эндогенных антиокислительных систем (ВД.Ми­щенко, 1981). Так, например, известно, что антиоксидантным дей­ствием обладают некоторые гормоны: гормон щитовидной железы - тироксин - является не менее эффективным антиоксидантом, чем витамин "Б" (В.В.Лвмещко и соавт., 1982).

Достаточно изучены мембранотропные и антиоксидантные свой­ства эстрогенов, сильно ингибирующих ПОЛ и действующих подобно токоферолу и другим фенольным антярадикальнш соединениям. В группу эстрогенных препаратов нестероидного строения входит сигетин, способный улучшать плацентарное кровообращение, в связи с чем успешно используется для лечения фетоплацентарной недоста­точности.

Старение живого организма можно рассматривать как повреж­дение в сиотеме ПОЛ - антиоксидантная защита. При этом снижает­ся эффективность защиты, т.е. уменьшается содержание эндогенных антиоксидантов (ЮД.Козлов, 1975f Н.М.Мануэль, 1984). Этот продаос, вероятно, имеет немаловажное значение в проблеме старе­ния плаценты, возникновения плацентарной недостаточности.

Во время беременности происходит разбалансировка этой си­стемы, а от степени дисбаланса зависит и формирование адаптаци­онно-приспособительных и защитно-компенсаторных реакций. Во вто­ром триместре беременности происходит интенсификация процессов ПОЛ, обусловленная образованием плаценты. Это связано, во-первых с повышением в организме беременной уровня и активности плацен­тарных гормонов и, во-вторых, выступая в качестве своеобразного "системообразующего фактора", плацента играет роль "ловушки" антиоксидантов, изменяя тем самым взаимоотношения в реакции

"перекисное окисление липидов - антиоксидантная защита". Акку­мулируя антиоксиданты, плацента становится очень чувствитель­ной к их недостатку (О.Б.Саялян и соавт., 1988).

В работе В. А.Чернухи и соавт. (1986) получены новые данные о показателях липидной пероксидации амниотической жидкости, от­ражающие компенсаторно-приспособительные реакции в системе мать- плаце нта-плод, как при нормальном течении гестационного процесса, так и при патологических отклонениях.

По мнению В.П.Казначеева и соавт. (1979) развитие синдро­ма липидной гиперпероксидации приводит к срыву адаптационных возможностей организма и возникновению осложнений беременности (самопроизвольные выкидыши, преждевременные роды).

Во время беременности повышается усвоение организмом жи­ров, что сопровождается увеличением их содержания в крови жен­щины. Несмотря на повышенное содержание липидов и холестерина в плазме крови у здоровых беременных женщин, без наличия мета­болических нарушений в анамнезе, патологического проявления этого состояния не наблюдается. Эти соединения хорошо усваивают­ся тканями матки и плода, обеспечивая необходимый уровень энергетических и пластических процессов (В.Т.Михайленко и соавт., 1980; Punnonen , 1977; Skryten и соавт., 1980; Ordovas и соавт., 1984).

В сыворотке крови беременных женщин, страдающих привычным недонашиванием, обнаружено значительное снижение содержания фосфолипидов (З.П.Чеботарева, 1968), а также снижение и неравно­мерное их распределение в синцитиальной ткани (Л.Г.Вишневская и соавт., 1966).

Невынашивание беременности характеризуется значительной активацией ПОЛ, связанной со снижением уровня антиокиояительной

активности сыворотки крови (Л.М.Шипилова, 1985; Т.Ю.Пестрикова, 1986; В.А.Бурлев, 1987; А.Ю.Щербаков, 1997).

В исследованиях Т.Ю.Пестряковой (1986) показано, что у беременных группы риска по невынашиванию первоначально снижают­ся показатели антиокислительной активности (АОА) крови при не­изменном уровне ПОЛ, причем снижение АОА крови отмечается за 5-6 недель до появления клинических признаков угрозы прерыва­ния. При угрозе прерывания беременности уровень ПОЛ значительно повышен, что, по-видимому, тесно взаимосвязано с изменением уровня эстрогенов, обладающих антиоксидантным действием. Усиле­ние ПОЛ, вызывая изменение липидного спектра крови, приводит к снижению энергообеспеченности метаболических процессов в раз­личных органах и тканях, в том числе и в плаценте (Б.Б.Бурла­кова, 1985; М.З.Корнилова, Х990).

Исследования ВД.Отт и соавт. (1981) указывают на снижен­ный уровень антиокислительной ферментативной активности в эрит­роцитах крови женщин, страдающих привычным невынашиванием бере­менности.

Помимо снижения антиокислительной ферментативной активнос­ти при невынашивании беременности, отмечено нарушение синтеза половых гормонов, являющихся активными антиоксидантами. В этой связи, значительный интерес представляют данные, свидетельствую­щие о значений эстриола для нормального развития беременности. Установлено, что, если явления угрозы нормального развития беременности протекали на фоне нормального содержания эстриола беременность прогрессировала, тогда как при снижении уровня этого гормона ниже нормы беременность заканчивалась абортом (Г.М.Пзрасимович и соавт., 1984).

Эстриол в такой же степени, как эстрадиол бензоат, ингяби-

рует процесс перекисного окисления липидов мембран и митохонд­рий (П.В.Сергеев и соавт., 1974; А.Р.Бабаянц, Х987).

Следовательно, у женщин, страдающих невынашиванием беремен­ности, наблюдается дисбаланс в соотношениях между продуктами свободнорадикального окисления и антиоксидантной системой в сторону усиления процессов ПОЛ, т.к. антиоксидантная система не справляется со своей функцией. Срыв системы антиоксидантной защиты и развитие синдрома пероксидации ведут к нарушению го­меостаза в биологической системе мать-пколоплодная среда-плод, нормальное состояние которого очень важно для поддержания вы­сокого уровня пролиферативных процессов, характерных для физио­логического развития беременности (Г.А.Паляади и соавт.,1980).

Различные заболевания (Ю.П.Козлов, 1975), нерациональное питание, эмоционально-физические нагрузки и другие факторы (Л.Е.Панин, 1978; А.В.Семенюк и ооавт, Х983; Рг У°г й соавт., 1982; Tribble й соавт., 1987) приводят, в конечном итоге, к нарушению баланса в системе антиокислители-перекиснов окисление липидов, что выражается в нарушении гомеостаза в организме, а при развитии беременности в биологической системе мать-около- плодная среда-плод и развитию ряда патологических состояний плода, способных вызвать спонтанное преждевременное прерывание беременности,

Необходимо отметить, что при выборе рациональной терапии нельзя забывать о том, что максимальная активность процессов свободнорадикального окисления приходится на утренние часы (О.В.Черноглазова и соавт., 1988).

Коррекция наметившихся отклонений в процессах ПОЛ включает три главных направления: использование фармакологических препа­ратов, специальных программ физических упражнений и диетотерапии

О.К.Айламаяян,І99І>.

Таким образом, проеденные литературные данные указывают на общность процессов перекисного окисления липидов в патогене­зе ряда патологических состояний, способных, в свою очередь, послужить причиной невынашивания беременности. Поэтому для разработки наиболее рациональной профилактики невынашивания бе­ременности важно как можно раньше диагностировать угрозу преры­вания с выявлением ведущей причины, которая должна учитываться при выборе комплексной терапии,

Ййвнно поэтому возникает необходимость в изучении показа­телей перекисного окисления липидов и антиоксидантной системы защиты у женщин при невынашивании с учетом многофакторности этой патологии.

Имеющиеся литературные данные о состоянии процессов ПОЛ при невынашивании беременности малочисленны, недостаточно осве­щен вопрос и об активности антиокислительной системы при этой патологии, необходим поиск новых антиоксидантов, способствую­щих нормализации процессов ПОЛ-АОСЗ.

Болит все тело, мало кто задумывается о таких понятиях, как перекисное окисление липидов и окислительный стресс. Это слова из области физиологии, а мы не хотим изучать физиологию, мы хотим худеть, приводить в тонус или наращивать мышцы и поменьше сталкиваться с негативными последствиями. Тем не менее, если понять, какие процессы происходят в организме, становится ясно, какие меры принимать, чтобы не было мучительно больно.

Механизмы окислительного стресса: почему так больно после тренировок?

Когда мы выполняем физическую работу, клеткам нужно больше энергии. Основной метод её получения для клеток – окисление глюкозы в присутствии кислорода. Под нагрузкой потребность в живительном газе возрастает, но тот объем, который может быть разнесен по телу, ограничен: количеством вдыхаемого воздуха, мощностью , её способностью перегнать определенное количество крови, состоянием кровеносных , которые могут быть повреждены или забиты (атеросклероз).

Во время интенсивной тренировки организм переживает состояние гипоксии – недостатка кислорода. Ферменты, участвующие в дыхательной цепи клетки, при понижении концентрации кислорода переводят его в так называемые активные формы (АФК) с неспаренным электроном, которые в широких массах известны как свободные радикалы в организме.

Эти атомы способны взаимодействовать с жирами (фосфолипидами) клеточной оболочки, как бы ударяя их тем самым электроном и, в свою, очередь, превращая в переокиси – еще один вид свободных радикалов. Те делятся электроном с соседями, и изменение структуры затрагивает все больше и больше молекул мембраны, перекидываясь и на соседние клетки. Это и есть перекисное окисление липидов и окислительный стресс – цепная реакция, нарушающая структуру клеточных оболочек.

Почему перекисное окисление липидов несет негативные последствия?

Самое неприятное с точки зрения физиологии спорта последствие перекисного окисления липидов – упомянутое нарушение мембран. Они становятся более проницаемыми, а это порождает:

1. Отток питательных веществ из клеток, а значит, поврежденные мышечные волокна лишатся стройматериала для своего ремонта. В местах концентрации возникают воспалительные реакции, сопровождающиеся концентрацией жидкости, а следовательно, сдавливанием нервных окончаний и болью. Кроме того, в целом замедляется после тренировки.
2. Затруднение передачи нервных импульсов (большую роль в этом играет кальций, а его концентрации в клетке и вне её нарушаются), а с ними – сократимость мышцы. Нарушается нейромышечная связь, способность развивать максимальное усилие, что снижает спортивные результаты.
3. Повреждение мембран не только клеток, но и их внутренних органелл, в том числе, митохондрий – энергетических субстанций клетки. Они могут усвоить меньше кислорода, что ведет к усугублению гипоксии и нарастанию процессов ПОЛ.

Как победить свободные радикалы в организме?

Чтобы предотвратить избыточное перекисное окисление липидов (в норме оно дает материал для синтеза простагландинов и тромбоксанов), необходимо:

• нейтрализовать образующиеся свободные радикалы в организме,
• увеличивать максимально возможный перенос кислорода, чтобы избежать гипоксии.

С первой задачей справляются антиоксиданты, например, один из самых мощных – . Вторая – комплексная, но для достижения каждой из тех целей, что она подразумевает, существуют натуральные средства:

• для укрепления сердечной мышцы и перекачки наибольшего количества крови – ;
• для увеличения количества гемоглобина в крови и переноса наибольшего количества кислорода – ;
• для защиты мелких кровеносных сосудов от повреждений – ;
• для прочищения сосудов от холестерина, очищения крови – , .

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Перекисное окисление липидов

Введение

Реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ) являются свободнорадикальными и постоянно происходят в организме. Свободнорадикальное окисление нарушает структуру многих молекул. В белках окисляются некоторые аминокислоты. В результате разрушается структура белков, между ними образуются ковалентные "сшивки", всё это активирует протеолитические ферменты в клетке, гидролизующие повреждённые белки. Активные формы кислорода легко нарушают и структуру ДНК. Неспецифическое связывание Fe 2+ молекулой ДНК облегчает образование гидроксильных радикалов, которые разрушают структуру азотистых оснований. Но наиболее подвержены действию активных форм кислорода жирные кислоты, содержащие двойные связи, расположенные через СН 2 -группу. Именно от этой СН 2 -группы свободный радикал (инициатор окисления) легко отнимает электрон, превращая липид, содержащий эту кислоту, в свободный радикал.

ПОЛ - цепные реакции, обеспечивающие расширенное воспроизводство свободных радикалов, частиц, имеющих неспаренный электрон, которые инициируют дальнейшее распространение перекисного окисления.

Стадии перекисного окисления липидов

1) Инициация: образование свободного радикала (L*)

Инициирует реакцию чаще всего гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН 2 -групп полиеновой кислоты, что приводит к образованию липидного радикала.

2) Развитие цепи

L * + О 2 > LOO *

LOO* + LH > LOOM + LR*

Развитие цепи происходит при присоединении О 2 , 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.

3) Разрушение структуры липидов

Конечные продукты перекисного окисления полиеновых кислот - малоновый диальдегид и гидропероксид кислоты.

4) Обрыв цепи - взаимодействие радикалов между собой:

LOO* + L* > LOOH + LH

L* + vit E > LH + vit E*

vit E* + L* > LH + vit Е окисл.

Развитие цепи может останавливаться при взаимодействии свободных радикалов между собой или при взаимодействии с различными антиоксидантами, например, витамином Е, который отдаёт электроны, превращаясь при этом в стабильную окисленную форму.

Повреждение клеток в результате перекрестное окислении липидов

Активные формы кислорода повреждают структуру ДНК, белков и различные мембранные структуры клеток. В результате появления в гидрофобном слое мембран гидрофильных зон за счёт образования гидропероксидов жирных кислот в клетки могут проникать вода, ионы натрия, кальция, что приводит к набуханию клеток, органелл и их разрушению. Активация перекисного окисления характерна для многих заболеваний: дистрофии мышц (болезнь Дюшенна), болезни Паркинсона, при которых ПОЛ разрушает нервные клетки в стволовой части мозга, при атеросклерозе, развитии опухолей. Перекисное окисление активируется также в тканях, подвергшихся сначала ишемии, а затем реоксигенации, что происходит, например, при спазме коронарных артерий и последующем их расширении.

Такая же ситуация возникает при образовании тромба в сосуде, питающем миокард. Формирование тромба приводит к окклюзии просвета сосуда и развитию ишемии в соответствующем участке миокарда (гипоксия ткани). Если принять быстрые лечебные меры по разрушению тромба, то в ткани восстанавливается снабжение кислородом (реоксигенация). Показано, что в момент реоксигенации резко возрастает образование активных форм кислорода, которые могут повреждать клетку. Таким образом, даже несмотря на быстрое восстановление кровообращения, в соответствующем участке миокарда происходит повреждение клеток за счёт активации перекисного окисления. перекисное окисление липид антиоксидантный

Изменение структуры тканей в результате ПОЛ можно наблюдать на коже: с возрастом увеличивается количество пигментных пятен на коже, особенно на дорсальной поверхности ладоней. Этот пигмент называют липофусцин, представляющий собой смесь липидов и белков, связанных между собой поперечными ковалентными связями и денатурированными в результате взаимодействия с химически активными группами продуктов ПОЛ. Этот пигмент фагоцитируется, но не гидролизуется ферментами лизосом, и поэтому накапливается в клетках, нарушая их функции.

ПОЛ происходит не только в живых организмах, но и в продуктах питания, особенно при неправильном приготовлении и хранении пищи. Прогоркание жиров, образование более тёмного слоя на поверхности сливочного масла, появление специфического запаха у молочных продуктов - всё это признаки ПОЛ. В продукты питания, содержащие ненасыщенные липиды, обычно добавляют антиоксиданты - вещества, ингибирующие ПОЛ и сохраняющие структуру компонентов пищи.

Системы защиты клеток от активных форм кислорода

Ферменты антиоксидантного действия . К ферментам, защищающим клетки от действия активных форм кислорода, относят супероксиддисмутазу, каталазу и глутатионпероксидазу. Наиболее активны эти ферменты в печени, надпочечниках и почках, где содержание митохондрий, цитохрома Р 4 50 и пероксисом особенно велико. Супероксиддисмутаза (СОД) превращает супероксидные анионы в пероксид водорода:

2 + 2H + > H 2 O 2 + O 2 .

Изоферменты СОД находятся и в цитозоле и в митохондриях и являются как бы первой линией защиты, потому что супероксидный анион образуется обычно первым из активных форм кислорода при утечке электронов из дыхательной цепи.

СОД - индуцируемый фермент, т.е. синтез его увеличивается, если в клетках активируется перекисное окисление.

Пероксид водорода, который может инициировать образование самой активной формы ОН*, разрушается ферментом каталазой:

2Н 2 О 2 > 2 Н 2 О + О 2 .

Каталаза находится в основном в пероксисомах, где образуется наибольшее количество пероксида водорода, а также в лейкоцитах, где она защищает клетки от последствий "респираторного взрыва".

Глутатионпероксидаза - важнейший фермент, обеспечивающий инактивацию активных форм кислорода, так как он разрушает и пероксид водорода и гидропероксиды липидов. Он катализирует восстановление пероксидов с помощью трипептида глутатиона (г-глутамилцистеинилглицин). Сульфгидрильная группа глутатиона (GSH) служит донором электронов и, окисляясь, образует дисульфидную форму глутатиона, в которой 2 молекулы глутатиона связаны через дисульфидную группу.

Н 2 О 2 + 2 GSH > 2 Н 2 О + G-S-S-G.

Окисленный глутатион восстанавливается глутатионредуктазой:

GS-SG + NADPH + Н + > 2 GSH + NADP + .

Глутатионпероксидаза, которая восстанавливает гидропероксиды липидов в составе мембран, в качестве кофермента использует селен (необходимый микроэлемент пищи). При его недостатке активность антиоксидантной защиты снижается.

Витамины, обладающие антиоксидантным действием

Витамин Е (б-токоферол) - наиболее распространённый антиоксидант в природе - является липофильной молекулой, способной инактивировать свободные радикалы непосредственно в гидрофобном слое мембран и таким образом предотвращать развитие цепи перекисного окисления. Различают 8 типов токоферолов, но б-токоферол наиболее активен.

Витамин Е отдаёт атом водорода свободному радикалу пероксида липида (ROO*), восстанавливая его до гидропероксида (ROOH) и таким образом останавливает развитие ПОЛ (рис. 1).

Свободный радикал витамина Е, образовавшийся в результате реакции, стабилен и не способен участвовать в развитии цепи. Наоборот, радикал витамина Е непосредственно взаимодействует с радикалами липидных перекисей, восстанавливая их, а сам превращается в стабильную окисленную форму - токоферолхинон.

Витамин С (аскорбиновая кислота) также является антиоксидантом и участвует с помощью двух различных механизмов в ингибировании ПОЛ. Во-первых, витамин С восстанавливает окисленную форму витамина Е и таким образом поддерживает необходимую концентрацию этого антиоксиданта непосредственно в мембранах клеток. Во-вторых, витамин С, будучи водорастворимым витамином и сильным восстановителем, взаимодействует с водорастворимыми активными формами кислорода - , Н 2 О 2 , ОН* и инактивирует их.

в-Каротин, предшественник витамина А, также обладает антиоксидантаьш действием и ингибирует ПОЛ.

Витамин Е (а-токоферол) ингибирует свободнорадикальное окисление путём отдачи электрона, что приводит к инактивации радикала липида, а витамин Е превращается в стабильный, полностью окисленный токоферолхинон.

Рис. 1. Механизм антиоксидантного действия витамина Е

Диета, обогащённая витаминами Е, С, кароти-ноидами, существенно уменьшает риск развития атеросклероза и заболеваний ССС, подавляет развитие катаракты - помутнения хрусталика глаза, обладает антиканцерогенным действием. Имеется много доказательств в пользу того, что положительное действие этих компонентов пищи связано с ингибированием ПОЛ и других молекул и, следовательно, с поддержанием нормальной структуры компонентов клеток.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Анализ перекисного окисления в плазме крови и гомогенате почек у контрольной группы животных и у тех, кто подвергся воздействию тетрахлорметана. Уровень антиоксидантных ферментов в плазме и почках после введения витамина Е до и после его воздействия.

дипломная работа , добавлен 11.05.2014


Активные формы, функции и механизмы возникновения кислорода. Типы окислительных реакций. Антиоксидантная система организма, факторы клеточной защиты. Антиоксидантные ферменты крови. Виды свободных радикалов. Процессы перекисного окисления липидов.

курсовая работа , добавлен 29.09.2015


Окисление органических соединений и органический синтез. Превращение, протекающее с увеличением степени окисления атома. Соединения переходных металлов. Реакции окисления алкенов с сохранением углеродного скелета. Окисление циклических соединений.

лекция , добавлен 01.06.2012


Кинетический анализ схемы перекисного окисления нефтяных сульфидов. Влияние способа приготовления катализатора на кинетику перекисного окисления нефтяных сульфидов. Автокатализ в реакции окисления нефтяных сульфидов в присутствии оксида молибдена.

курсовая работа , добавлен 13.01.2015


Понятие об оксидазном типе окисления. Оксигеназный тип окисления. Роль микросомального окисления. Специфические превращения аминокислот в организме. Обезвреживание чужеродных веществ. Связывание в активном центре цитохрома. Восстановление железа в геме.

презентация , добавлен 10.03.2015


Роль окисление органических соединений в промышленном органическом и нефтехимическом синтезе. Классификация процессов окисления по разным признакам. Синтез винилацетата, димеризация меркаптанов, эпоксидирование олефинов, демеркаптанизации природного газа.

реферат , добавлен 28.01.2009


Высшие жирные кислоты. Биосинтез карбоновых кислот. Сложные эфиры высших одноатомных спиртов и высших жирных кислот. Простые липиды триацилглицерины. Реакции окисления липидов с участием двойных связей. Окисление с расщеплением углеводородного скелета.

реферат , добавлен 19.08.2013


Использование 3,3",5,5"-тетраметилбензидина в аналитической химии. Методика эксперимента и необходимые исходные вещества, посуда, оборудование. Расчет скорости реакций окисления ТМБ методом тангенсов на начальном участке кривых после периода индукции.

курсовая работа , добавлен 04.12.2011


Сущность и виды окисления - химических реакций присоединения кислорода или отнятия водорода. Ознакомление с методами восстановления металлов в водных и соляных растворах. Изучение основных положений теории окислительно-восстановительных реакций.

реферат , добавлен 03.10.2011


Понятие степени окисления элементов в неорганической химии. Получение пленок SiO2 методом термического окисления. Анализ влияния технологических параметров на процесс окисления кремния. Факторы, влияющие на скорость получения и качество пленок SiO2.