efectul stresului oxidativ asupra organismului uman, metode de evaluare, editia on-line - Noutăți

Stresul oxidativ: impactul asupra organismului uman, metode de evaluare

Articolul oferă informații cu privire la importanța stresului oxidativ în organism viu, caracteristicile sale în diverse procese patologice, metode de evaluare, dintre care cea mai importantă este de a determina nivelurile de malondialdehide și glutation redus în plasma sanguină. Identificarea stresului oxidativ în organism este importantă în primele etape, uneori preclinice de diverse boli, în evaluarea severității procesului patologic, pentru a monitoriza eficacitatea de prevenire și tratament și reabilitare.

Stresul oxidativ, rata, patologie, metode de evaluare.

Aproximativ 95% din oxigenul care intră în organism în timpul fosforilării oxidative in mitocondrii este redus la apă. Restul de 5%, ca rezultat al diferitelor reacții (de obicei, enzimice) convertit la forma sa activă, care sunt extrem de toxice pentru celulele [22, 23].

specii reactive de oxigen (ROS) - radicali liberi prooxidantă - reprezintă specii moleculare având un electron nepereche în orbita exterior și având reactivitate ridicată, care este deteriorarea proteinelor, acizilor nucleici și lipidelor membranelor biologice celulare [1, 3, 14, 15 , 19]. In mod normal, într-un organism sănătos Formarea ROS are loc în mod continuu. Informații despre principalele forme active ale oxigenului și a altor pro-oxidanți prezenți în organismele vii sunt prezentate în tabelul. 1.

S-au dovedit că celelalte prooxidantă ROS sunt implicate în mecanismele bactericide în sinteza de substanțe biologic active, metabolismul colagenului, reglarea permeabilității membranei și colab. [1]. Formarea de radicali liberi - un mecanism important de protecție care stă la baza imunității înnăscute: fagocitoza conduce la o creștere a galeriei în conținutul radicalilor liberi în celulele fagocitare cu o creștere simultană a consumului de oxigen de 20 sau mai multe ori (așa-numitele „burst respiratorie“) [4]. Cu toate acestea, AFC este baza patogenezei multor procese patologice, au proprietăți antigenice, declanșează procese autoimune leziuni tisulare cauza bronhoconstricție, etc. [1, 4].

Trebuie remarcat faptul că existența omului în condițiile civilizației industriale moderne, timp de secole o încălcare a dezvolta între oameni și relații de natură va duce în mod inevitabil la apariția de stres permanent, ele se acumuleaza si in cele din urma la dezvoltarea modificărilor patologice în diferite organe și sisteme. [26] Influența negativă a factorilor de mediu (fumul de tutun, emisiile vehiculelor de poluare a aerului și întreprinderile industriale, radiații și radiații ultraviolete, xenobioticelor, inclusiv medicamente, anestezice, pesticide, solvenți industriali, etc.), exercitarea excesivă, stresul, oboseala însoțită de o creștere a formării radicalii liberi.

agenți de deteriorare activi acumulare metabolică și energie (radicali liberi, pro-oxidanti, AFC) care inițiază deteriorarea celulelor și care conduc la dezvoltarea diferitelor stări patologice, a fost numit stres oxidativ [3, 4, 23, 26]. Baza lui este oxidarea radicalilor liberi de acizi grași, sau peroxidarea lipidelor așa-numitul (LPO).

În țările occidentale, interesul stresului oxidativ crescut semnificativ în legătură cu rezultatele E. Braunwald (1982) de „hibernare» miocardic (hibernatio - hibernare). Acest termen a fost derivat din Zoology și utilizat pentru a reflecta starea disfuncției și hipoperfuzia miocardică, potențial capabilă de reducere la îmbunătățirea perfuziei [1, 27, 28]. Este dovedit faptul că reducerea temperaturii corpului pacientului cu doar 1 ° C a redus intensitatea schimbului ea fiind de 5-6%. Rezultă că prin scăderea temperaturii corpului pacientului la 20 ° C, este posibil să scadă schimbul 100 (!) Times [29]. De atunci, un număr tot mai mare de studii asupra proceselor de stare energoprodutsiruyuschih într-un organism viu.

În prezent, sa dovedit că procesul de reacție peroxidarea începe cu circuitul de inițiere, care se formează datorită radicalilor superoxid și hidroxil [2, 3, 13, 26]. Dacă un astfel de radical este formată în apropierea membranei celulare, aceasta tinde să reacționeze cu acizi grași polinesaturați (PUFA), catene laterale pentru a forma un carbon lipidic radical liber în membrană. Acestea din urmă reacționează cu oxigenul molecular pentru a forma un radical peroxil (LOO *).

In absenta peroxidului de lipide antioxidant adecvat „extracte“ hidrogen din cele mai apropiate alte PUFAs la hidroperoxid (LOOH) și radicalii carbon noi formează. Această reacție începe o nouă etapă de proces liber lanț radical, atunci când hidroperoxidul descompus prin inițierea de noi lanțuri. Nu toți radicalii continuă lanț interacționează lor unele cu altele, produsele inactive sunt formate, având ca rezultat întreruperea lanțului. În plus față de terminare a lanțului spontan întrerup, eventual, prin reacția cu Fe 2+. precum și interacțiunea cu antioxidanți [1, 3, 14, 15, 19].

Ca rezultat, autoaccelerată reacție liberă oxidare radical formează o multitudine de produse POL, care includ:
- lipid hidroperoxid (produse primare LPO) - substanțe instabile care sunt supuse cu ușurință transformări suplimentare pentru a forma o serie de mai stabile produse secundare de oxidare: aldehide, cetone, un număr de acizi cu greutate moleculară mică (formic, acetic, butiric). Acești compuși sunt toxici pentru celule, ceea ce duce la perturbarea funcțiilor membranelor și metabolism în ansamblu;
- diene conjugate de - format prin captarea hidrogenului din molecule PUFA adesea arahidonic (peroxizi lipidici cu legături duble conjugate);
- radicali peroxil - * H, * OH, HO 2 *;
- malondialdehidă - formate în timpul degradării oxidative a lipidelor incluse în compoziția produselor peroxidării lipidelor secundare;
- baze Schiff - compuși conjugați formați din polinesaturati, dialdehide și alte produse secundare ale peroxidării lipidelor [1, 3, 14, 15, 19].

Pentru a evalua intensitatea POL cel mai frecvent utilizate determinarea cantitativă a malondialdehida (MDA) [1, 3, 5-10, 17]. Ei este o metodă de îmbunătățire detectarea precoce a tulburărilor metabolice în organism, chiar în stadiul preclinic al bolii [11, 17, 18, 20].

Spre deosebire de procesele radicalilor liberi din organism există sistem antioxidant (AOS), care este o combinație de mecanisme protectoare de celule, țesuturi, organe și sisteme în scopul conservării și menținerii homeostaziei în organism [1, 3, 4, 21]. Echilibrul dintre aceste două componente opuse în condiții optime fiziologică deține peroxidarea la un anumit nivel scăzut, împiedicând dezvoltarea procesului de lanț oxidativ și descrie starea antioxidant al organismului [1, 3]. Fără a exista universale sisteme de apărare endogene normale organismele sale în biosfera Pământului într-o atmosferă poluată, radiația de fond naturale și a radiațiilor ultraviolete nu ar fi posibilă [1].

Distinge între enzimatice și neenzimatice componente ale AOS. Unitatea de Enzymatic reprezentată de glutation peroxidaza, superoxid dismutaza si catalaza. Ei au anumite specializare în ceea ce privește anumite tipuri de peroxizi și radicali [1, 3, 5, 11, 13]. Conform datelor [17], activitatea glutation peroxidazei în stadiile incipiente ale patologiei vasculare cerebrale este redusă aproape la jumătate comparativ cu sănătoși și tinde să scadă în continuare pe măsură ce boala progresează.

AOC link neenzimatică constă din compuși cu greutate moleculară mică și natura proteinelor (Tabelul. 2).

Vitamina E (tocoferol), printre protectori membrana antioxidant liposolubile joaca un rol crucial, fiind capabil de a ridica nivelul de antioxidanti naturali lipidelor. Acesta reacționează cu radicalii hidroxil (* OH), care asigură un efect „răscumpărabile“ pe oxigenul singlet, radicalii superoxid și inactivează inhibă radicalii lipidelor, protejează de acțiunea toxică a ozonului generate de reacțiile radicalice blocarea acestora [1, 3-5, 15, 16, 18 ].

Singurul antioxidant solubil în lipide, care este sintetizat în celule și este regenerat în mod constant din forma oxidată, este ubiquinone. Rolul său ca purtător de electroni major în lanțul respirator determină ameliorarea prognosticului în diverse patologii:
- cardiovasculare (boala arterelor coronare, ateroscleroza și complicațiile sale, hipertensiune) [2, 3, 12-14, 18, 21];
- cu anemie (stimulează procesul de hematopoeza) [1, 3, 11, 20];
- la stări gipoimmunnyh, crescând activitatea fagocitară a macrofagelor, numărul de granulocite din măduva osoasă și plasma sanguină, cantitățile crescute de imunoglobuline, sprijinirea funcției timusului [1, 3, 4];
- prevenirea și tratamentul sindromului astenice si sindromul oboselii cronice [1, 4, 6];
- intoxicație cronică (afișează liber corp radicali și radionuclizii) [1, 11];
- utilizat în tratamente complexe aplicații stări hipoxice de orice origine [1, 4, 11, 12, 18].

Funcția antioxidant al vitaminei A - orice protecție a membranelor biologice de la daune de specii reactive de oxigen [1, 3, 4, 12, 21].

Acid ascorbic (vitamina C) este cel mai important fluid intercelular antioxidant nu este sintetizat și nu are nici un depozit în corpul uman; leagă și inactivează ROS (O 2 *, OH *) și peroxizii organici; protejează lipoproteine ​​cu densitate joasă și alte lipide de daune oxidativ, captând radicalii liberi inainte de a ajunge la membrana; restabilește formă de vitamina E oxidată; Acesta joacă un rol principal în creier de apărare antioxidante [1, 3, 4, 12, 21].

Glutationul acționează ca un donor de hidrogen și un cofactor al mai multor sisteme enzimatice antioxidante. Scăderea conținutului intracelular redus de glutation, datorită unui deficit genetic al enzimelor de sinteză sau administrarea acestuia a unui antagonist reduce semnificativ rezistența celulelor și la deteriorarea radiații sau toxicitate. Glutationul este conținut în celule. Pe glutation reprezintă 90-95% din toți compușii tiol neproteic. Cel mai bogat țesut hepatic de glutation și creier. funcțiile glutationului în organism sunt diverse: protecție împotriva speciilor de oxigen reactive, restabilirea legăturilor disulfurice, efectul asupra activității numeroaselor enzime, menținerea stării optime a biomembranele, funcțiile de implementare coenzima implicate în metabolizarea eicosanoids, care funcționează ca o rezervă de cisteină implicat în biosinteza acizilor nucleici implicați în metabolismul xenobioticelor, crește rezistența celulară la Toxice și alte efecte nocive, stimularea proliferării [1, 3-5, 11, 12, 14-16, 21].

De remarcat este un alt grup de antioxidanti - bioflavonoide. Ele scad tensiunea arterială, activitatea propulsivă intestinală a mușchilor, elimina bronhospasm, au un efect de întărire asupra capilarelor. Unul dintre cei mai cunoscuți reprezentanți ai acestui grup este vitamina P (rutin) [1, 3, 4].

Protecția antioxidantă a fluidelor corpului joacă un rol important ca sulf care conține taurină aminoacizi, uree, acid uric, bilirubinei, poliamine. Ureea conținute în fluidele organismului, prevenind formarea de methemoglobină. protejează în mod eficient sistemul nervos central, plămânii și sângele de stres oxidativ.

Acidul uric de asemenea inhibă peroxidarea lipidelor și restaurează methemoglobinei pentru a forma un radical urați mai puțin activ. Protejează celulele sanguine, parțial legate de proteine ​​si este eliberat in situatii de stres [1, 3, 4].

Ceruloplasmina - proteină ser coppercontaining multifuncțională (fracțiunea α2-globulin), este o glicoproteină. Este sintetizat în hepatocite și, ca principalul antioxidant sanguin extracelular pentru a inhiba peroxidarea lipidelor la 50% din cauza interceptarea și inactivarea radicalilor superoxid (O 2 *). Acționând ca un antioxidant, are efect anti-inflamator puternic. Se efectuează transportul de cupru, livrarea l la țesutul pentru sinteza citocromului C oxidaza și alte enzime implicate în reglarea aminelor biogene și reglarea funcțiilor lor, este un stimulator al funcțiilor hematopoieză și regulator de sânge [1, 3, 4].

De o importanță deosebită sunt modificările în statutul antioxidant al copiilor. Acest lucru se datorează imaturității sistemelor fiziologice și metabolice ale corpului copilului și tulburări, astfel, cu ușurință apar influențate de diverși factori de mediu [1, 3, 4, 6-8, 11].

Bolile legate de clasa patologiei radicalilor liberi, pe scară largă, inclusiv la copii, deoarece perioada neonatală (displazia bronhopulmonară, retinopatie de prematuritate, enterocolita necrotizantă și altele.) [1, 7, 8, 19]. Slăbirea apărare antioxidante și amplificarea necontrolată a peroxidării lipidelor este una dintre cele mai importante legături ale patogeneza disautonomie, dermatita atopica, afectiuni dentare, diabet, artropatii, boli ale tractului gastro-intestinal, ale tractului urinar și colab. [1, 6, 9, 10] . Astfel, în sânge și țesuturi ajunge la concentrații ridicate de produse peroxidare lipidică, în membranele celulare destabilizator special malonaldehidbis [1, 3, 4].

Pana in prezent, a acumulat o cantitate mare de date care demonstrează participarea proceselor de radicali liberi în patogeneza unor boli infecțioase [1].

Probată LPO amplificare în miocardul ischemic, ateroscleroza, hipertensiunea, hipoperfuzie cerebrală și colab. [1, 4, 5, 7, 17, 21].

Este cunoscut faptul că intensitatea proceselor de peroxidare lipidică depinde de severitatea procesului inflamator [13], prin urmare, eficiența tratamentului este în mare parte datorită gradului de protecție a membranelor celulare. De aceea, practic orice patologie a justifica includerea în terapia complexă a medicamentelor antioxidante. Cu toate acestea, nu trebuie să uităm că anumite alimente sunt surse de antioxidanți naturali și, prin urmare, posedă efectele de mai sus [1, 3, 4]. Principalele surse de antioxidanti naturali sunt enumerate în tabelul. 3.

număr mare disponibil in prezent de medicamente care au proprietăți antioxidante, dintre care unele sunt prezentate în tabel. 4. Includerea lor în tratamentul complex ajută la creșterea eficienței tratamentului și a programelor de reabilitare și de prevenire în toate etapele de îngrijire pentru copii (clinici, spitale, sanatorii, centre de reabilitare).

Astfel, studiul indicatorilor de stres oxidativ, care se dezvoltă ca urmare a unui dezechilibru între oxidant și sistemele antioxidante, contribuie la identificarea patogeneza multor procese patologice, evalua riscul apariției acestora, în special pentru a prezice evoluția bolii. Eliminarea stresului oxidativ contribuie la eficacitatea de prevenire și tratament și reabilitare.

Aceste materiale ne convinge de necesitatea utilizării mai mare de antioxidanți în tratamentul bolilor acute și cronice la copii, împreună cu alte metode de tratament patogenice. Alegerea lor ar trebui să fie determinată de natura procesului patologic și gradul activității sale.