WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаМедицина → Загальний механізм патології - Реферат

Загальний механізм патології - Реферат

Початкові стадії процесу ВРО контролюються супероксиддисмутазою [18], яка дезактивує супероксидний радикал і, відповідно, зменшує загальний токсичний ефект активних форм кисню. Пероксид водню, що утворюється при дисмутації супероксидного аніона, розкладається каталазою. Гідропероксиди ліпідів відновлюються селензалежною глутатіонпероксидазою і глутатіонтрансферазою. Жирнокислотні радикали й радикали кисню можуть інактивовуватися антиоксидантами.

Зрив антиоксидантного захисту внаслідок будь-якого зовнішнього впливу (багато негативних факторів виробничого й навколишнього середовища) викликає посилення ВРО [3, 19, 20]. Це супроводжується зміною конформації ліпідів, що призводить до порушення структурних і функціональних властивостей біомембран, підвищенню їхньої лабільності й проникності, розбалансуванню ферментних систем мембран, порушенню електротранспортних ланцюгів мітохондрій. Крім того, продукти ВРО ушкоджують білки, тіолові сполуки, нуклеотидфосфати, змінюють ступінь гліколізу білків, ушкоджують ядерну ДНК із утворенням її одноланцюгових розривів.

За оцінкою активності процесів ПОЛ і ВРО та ступеня зсуву рівноваги між прооксидантами й антиоксидантами можна розглядати об'єктивні й дуже чутливі показники загального стану організму, активності й функціонування систем підтримки гомеостазу [5, 17]. Ці дані можуть містити інформацію про ступінь і глибину виразності дії диструктивного фактора на організм.

ВРО на всіх етапах протікання утворює численні продукти, які є результатом взаємодії ВР між собою й біологічними макромолекулами. Всі продукти ВРО прийнято підрозділяти на дві групи: нестабільні й стабільні [12]. До першої групи відносять всі продукти радикальної природи. До другої групи прийнято відносити продукти нерадикальної природи, серед яких виділяють наступні: первинні продукти ВРО – це вільні окисні радикали: супероксид, гідропероксид і гідроксил, гідроперекиси, ліпідні перекиси, епоксиди, дієнові кон'югати; до вторинних продуктів ВРО відносять альдегіди, зокрема малоновий діальдегід, газоподібні продукти окисної деградації жирних кислот (етан, пентан), що утворюються при розриві подвійних зв'язків у вуглецевому ланцюзі; кінцевими продуктами ВРО є флуоресціюючі продукти окисної сополімеризації ліпідів і білків – шифові основи [16], газоподібні продукти (пентан, гептан і інші), нітрати й нітрити.

До числа продуктів ВРО можуть бути віднесені також кванти електромагнітного випромінювання в ближній ультрафіолетовій і видимій областях спектра, які генеруються біологічними системами (клітинами, рідинами) при рекомбінації, диспропорціонуванні пероксидних радикалів [19, 21].

За рівнем даних продуктів можна судити про інтенсивність ВРО в різних біологічних системах і тканинах організму, тобто про ступінь їхнього ушкодження під дією несприятливих факторів середовища [19, 12, 22]. При оцінці активності ВРО необхідно мати на увазі, що клітина, організм мають у своєму розпорядженні безліч захисних механізмів, що більш-менш ефективно протидіють ВРО. Тому показником ступеня посинення ВРО може служити не тільки збільшення кількості продуктів ВРО, але й швидкість витрати, ступінь втрати антиоксидантних ресурсів.

Так, у реакціях ВРО беруть участь: ліпіди (ненасичені жирні кислоти) біомембран і біологічних рідин та молекулярний кисень; продукти, що утворюються в процесі ВРО (первинні, вторинні, кінцеві) ; каталізатори (стимулятори) ВРО – активні форми кисню (вільні радикали, пероксиди); вільні іони металів зі змінною валентністю; різноманітні антиоксидантні механізми, що забезпечують структурово-просторові й біохімічні ускладнення на шляху протікання перекисного окиснювання ліпідів і обрив ланцюгів ВРО [16, 19]. Визначення кожного з компонентів даної системи, його кількісної динаміки подає певну інформацію про процес ВРО. Однак перший компонент (ліпіди) присутні в системі в надлишку, його визначення не дуже ефективне. Вільний кисень також, як правило, не є лімітуючим чинником (він витрачається не тільки в процесі ВРО, але, насамперед, у процесі нормальних ферментативних реакцій мітохондріального й мікросомального окиснювання). Іони металів також не витрачаються в процесі ВРО, тому їхнє визначення не має великого значення в плані оцінки ступеня активації ВРО.

Головні показники інтенсивності й динаміки ВРО в живих системах – це продукти ВРО, що виступають як каталізатори даного процесу; друге джерело інформації – стан антиоксидантних систем – кількість антиоксидантів різних типів, активність антиоксидантних ферментних систем.

На сьогоднішній день застосовується багато методів дослідження стану системи вільнорадикального окиснювання. Всі вони мають нерівнозначну цінність і можуть дати інформацію про різні етапи протікання вільнорадикального окиснювання.

Для прямого виявлення вільнорадикальных реакцій і безпосереднього вивчення зміни концентрації ВР у ході досліджуваного процесу застосовують прямі методи: метод хемілюмінесценції й метод електронного парамагнітного резонансу.

Для оцінки інтенсивності ВРО використовують метод хемілюмінесценції (ХЛ) [23], який позитивно відрізняється своєю чутливістю.

Принцип методу: виконується вимірювання інтенсивності надслабкого світіння біологічного матеріалу в області спектра 400-600 нм, що виникає внаслідок хемілюмінесцентних реакцій. У біологічних системах квант світла випромінюється при реакції рекомбінації пероксидних радикалів.

Надслабке світіння може бути зафіксоване в живій системі без використання будь-яких домішок – спонтанна ХЛ, або за допомогою флюорохромів – хімічних добавок, що підсилюють слабке спонтанне світіння. Найбільш часто з даною метою використаються люмінол (люмінолзалежна ХЛ), люцигенін, іони двовалентного заліза [15, 24, 25]. Посилення світіння біологічних систем може бути досягнуте за допомогою перманганату калію й перекису водню [26].

Для вивчення ферментативної антиоксидантної системи захисту організму використовують хемілюмінесцентні методи визначення вмісту супероксиддисмутази й каталази [23, 27, 28] у мембранах еритроцитів. Систему неферментативного антиоксидантного захисту організму оцінюють за вмістом у крові ендогенних (гістидину, метіоніну, цистеїну, сечової кислоти) і екзогенних (вітамінів С і Е) антиоксидантів.

Хемілюмінесцентний метод має чутливість приблизно в 100 разів вище чутливості електронного парамагнітного резонансу (ЕПР) [19, 22, 23]. Саме тому в більшості досліджень первинні продукти ПОЛ й ВРО визначають за допомогою хемілюмінесцентного аналізу різноманітних біологічних середовищ: сироватки (плазми) крові, гомогенатів паренхіматозних органів (печінки, селезінки, нирок і т.п.), сечі, слини, конденсату альвеолярної вологи [24, 25, 29].

Метод ЕПР використовується для ідентифікації первинних продуктів ВРО [23, 30, 31], вільних радикалів. За допомогою методу ЕПР зручно вивчати NO-комплекси гемоглобіну (відносять до нестабільних продуктів ВРО), оскільки вони мають характерні сигнали [14]. Принцип ЕПР полягає в резонансному поглинанні енергії електромагнітного поля парамагнітною речовиною, що перебуває в постійному магнітному полі. Інтенсивність сигналу ЕПР пропорційна загальній кількості неспарених електронів і відображає кількісну сторону метаболічної активності досліджуваних об'єктів [23]. Однак прямий метод кількісного визначення радикалів за допомогою ЕПР технічно складний і при його використанні ідентифікують радикали не тільки активних форм кисню, але й ліпідів, амінокислот білків, нуклеїнових кислот тощо.

Успішно застосовується також метод спінових пасток. Cпінові пастки – це молекули, які при взаємодії з нестабільними радикалами утворюють стабільні нітроксильні радикали, так звані спінові адукти, сигнали ЕПР яких потім вимірюють з метою якісного й кількісного аналізу відповідних радикалів [15, 22].

Недоліками прямих методів є те, що вони не завжди можуть дати кількісну оцінку вільнорадикальних процесів.

Гідропероксиди й дієнові кон'югати відрізняються інтенсивним поглинанням в УФ області спектра (232 і 233 нм), звичайно використовують спектрофотометричні методи їхнього визначення [16, 23], засновані на тому, що в процесі ПОЛ ненасичених жирних кислот утворюються радикали, що мають локалізовану між п'ятьма вуглецевими атомами п'ятиелектронну систему. Гідропероксиди, що утворюються, мають інтенсивне поглинання світла в ультрафіолетовому діапазоні внаслідок π*- π*- переходів [16].

Loading...

 
 

Цікаве