Антиоксидантная система эритроцитов. Основная функция эритроцитов транспорт кислорода от лгких к тканям и СО2 в обратном направлении.
Благодаря высоким концентрациям кислорода и постоянно протекающим процессам оксигенации деоксигенации гемоглобина, в этих клетках с высокой скоростью идут процессы образования свободных радикалов Н2О2, ОН Кроме того, в эритроцитах в результате аутокаталитических реакций образуются перекиси и гидроперекиси липидов.
Основное количество О2- в эритроцитах образуется при аутоокислении гемоглобина в метгемоглобин. Это пример генерации супероксидного радикала, связанной с неферментативным окислением субстрата Hb O2 HbO2 MetHb O2- Большую роль в защите клетки от свободных радикалов играют ферментативные антиоксиданты. Эритроциты содержат высокоактивную супероксиддисмутазу, которая осуществляет дисмутацию двух O2- с образованием перекиси водорода O2- O2- H2O2 O2 Образовавшаяся перекись водорода, являющаяся сильнейшим окислителем, частично нейтрализуется неферментативным путм при непосредственном участии аскорбата или других антиоксидантов -токоферол, глутатион восстановленный.
Основное количество Н2О2 расщепляется в реакциях, катализируемых каталазой и глутатионпероксидазой Н2О2 Н2О2 2Н2О О2 Н2О2 RH2 2Н2О R Важную роль в антиоксидантной системе эритроцитов играют легкоокисляющиеся пептиды, содержащие аминокислоты с SH-группой метионин, цистеин. Особое место занимает глутатион трипептид, образованный цистеином, глутаматом, глицином.
В организме он присутствует в окисленной и восстановленной форме GSH. Основной антиоксидантный эффект глутатион оказывает, участвуя в работе ферментативных антиоксидантов. Глутатион является ингибитором активированных кислородных радикалов и стабилизатором мембран. Это связано с тем, что SH- содержащие соединения подвергаются окислению в первую очередь, что предохраняет от окисления другие функциональные группы.
Немаловажный вклад в защиту клетки от органических радикалов вносят неферментативные антиоксиданты. Эффективными перехватчиками органических радикалов являются фенольные антиоксиданты, имеющие в структуре ароматическое кольцо, связанное с одной или несколькими гидроксильными группами. Имеется несколько тысяч фенольных соединений, обладающих антиоксидантным эффектом витамины группы Е и К, триптофан, фенилаланин, убихиноны, большинство животных и растительных каротиноиды, флавоноиды пигментов.
Синтезируется ароматическое кольцо только у высших растений и микроорганизмов, поэтому многие из фенольных антиоксидантов входят в группу облигатных пищевых, которые эффективно ингибируют О2 ОН- и индуцируемые ими процессы перекисного окисления Оксенгендлер, 1985. Антиоксидантными свойствами обладают хелатные соединения, связывающие металлы переменной валентности церулоплазмин, мочевая кислота, трансферрин. Тем самым они препятствуют вовлечению их в реакции разложения перекисей, поскольку в присутствии металлов переменной валентности образование высокореакционных радикалов усиливается Эристер, 1987. Таким образом, развитие и функционирование клеток в кислородсодержащей среде не представляется возможным без существования защитных систем специализированных ферментативных и неферментативных антиоксидантов. В живых организмах постоянен процесс образования прооксидантов, уравновешиваемый дезактивацией их антиоксидантными системами.
Для поддержания гомеостаза регенерация антиоксидантов должна быть непрерывной.
Отсутствие или нарушение в е непрерывной работе приводит к развитию окислительных процессов, к накоплению окислительных повреждений, что сопровождает ряд патологических физиологических процессов, например, старение Оксенгендлер, 1985. 1.2.