Супероксиддисмутаза в крові (СОД)
Референтні величини активності супероксиддисмутази (СОД) в еритроцитах - 1092-1817 ОД / г Hb.
СОД перетворює супероксид в перекис водню, тобто є одним з первинних антиоксидантів. Наявність СОД в організмі людини дозволяє підтримувати фізіологічну концентрацію супероксидних радикалів в тканинах, що забезпечує можливість існування організму людини в кисневій атмосфері і використання ним кисню в якості кінцевого акцептора електронів.
При ІМ цей фермент захищає серцевий м'яз від дії вільних радикалів, що утворюються при ішемії (активність СОД в крові при ІМ висока). Ступінь підвищення СОД обернено пропорційна діяльності лівого шлуночка, і може бути використана як маркер пошкодження міокарда.
Активність СОД еритроцитів підвищена у хворих на гепатит і знижується при розвитку гострої печінкової недостатності. Дуже висока активність СОД у хворих з різними формами лейкемії. При анемії Фанконі активність СОД в еритроцитах знижена і, навпаки, підвищена при залізодефіцитної анемії і р-таласемії.
При синдромі Дауна надлишок СОД призводить до накопичення перекису водню в мозковій тканині. Подібне явище має місце при старінні, таким чином можна пояснити раннє старіння хворих з синдромом Дауна.
Високу активність СОД у септичних хворих вважають раннім маркером розвитку у них респіраторного дистрес-синдрому.
При захворюваннях нирок рівень СОД зростає у відповідь на посилене утворення вільних радикалів. Після гемодіалізу активність СОД нормалізується або стає нижче норми внаслідок розвитку дефіциту мікроелементів.
Активність СОД еритроцитів знижена при ревматоїдному артриті, по її рівню можна оцінювати ефективність проведеного лікування.
Активність СОД знижена у хворих з ослабленою імунною системою, що робить таких хворих більш чутливими до респіраторних інфекцій з розвитком пневмонії.
Супероксиддисмутаза виробляється в організмі людини, але вона присутня і у всіх без винятку тварин і рослинних продуктах. Однак безпосередньо отримати її з їжі практично неможливо, так як вона розщеплюється шлунковим соком на складові елементи.
СОД є металлоферментов, вірніше, сімейство ферментів, до складу яких входять атоми металів. У людському організмі присутні три типи СОД: СОД-1 і СОД-3 містять атоми міді і цинку, а в молекулу СОД-2 входить марганець. Цинк, мідь і марганець відносяться до числа незамінних для організму мікроелементів, притому дефіцитних.
СОД захищає життя на нашій план ете не гірше, ніж програма "зоряних війн" СОІ. Супероксиддисмутаза - це те, що забезпечує безпечне існування людського організму в кисневій атмосфері. При її недостатній кількості осіб повільно згорає. І це повільне згорання називається старінням.
Глутатіон пероксидаза (ДП) в крові
Референтні величини активності глутатіон пероксидази (ГП) в еритроцитах складають 29,6-82,9 ОД / г Hb.
ДП - один з найважливіших елементів антиоксидантної системи організму. Вона перетворює перекис водню і ліпідні пероксиди в нешкідливі молекули до того, як вони утворюють вільні радикали. Це селензавісімой фермент. Зміни концентрації селену в крові добре корелюють з рівнем активності ГП. Дефіцит селену в організмі знижує активність ГП, а введення селену підвищує її. Зниження активності ГП при деяких захворюваннях багато в чому визначає динаміку патологічного процесу.
Активність ГП визначають в наступних випадках.
■ У пацієнтів, які страждають захворюваннями, пов'язаними з недостатністю ДП і селену.
■ У осіб з підвищеним ризиком дефіциту селену: в старечому віці, при поганому харчуванні, куріння, алкоголізм, стресі, ниркової недостатності, хвороби Крона, муковісцидоз, аутоімунних захворюваннях, хіміотерапії.
■ Для визначення антиоксидантного потенціалу і оцінки ефективності лікування.
Активність ГП знижена у хворих на алкоголізм, в результаті чого порушується захист печінкових клітин від шкідливої дії алкоголю. Активність ГП і концентрація селену в крові у таких хворих повертається до норми після припинення прийому алкоголю.
Зниження активності ГП значно підвищує ризик виникнення ракових захворювань. У хворих на муковісцидоз погано абсорбується селен, що призводить до зниження активності ГП. Моніторинг активності ГП у таких хворих дозволяє вчасно прийняти рішення про проведення замісної терапії.
Низька активність ГП і низький рівень селену можуть бути причиною безпліддя.
Вільні радикали беруть участь в патогенезі ревматоїдного артриту, тому при цьому захворюванні часто знижена активність ГП і концентрація селену.
Активність ГП знижена у хворих, які перебувають на програмному гемодіалізі. Це викликано пов'язаних з гемодіалізом недоліком мікроелементів, зокрема селену.
Порушення рівноваги процесів генерації і нейтралізації вільних радикалів призводить до порушень структури біологічних мембран, розвитку процесів переокислення ліпідів, порушень формули крові, порушень постачання тканин киснем і живильними речовинами (трофіки) і інтоксикації клітин.
Одним з основних видів поразки клітин вільними радикалами є руйнування жирних кислот, що входять до складу клітинних мембран (перекисне окислення ліпідів, або ПОЛ). В результаті в клітинній оболонці виникають наскрізні канали, що призводить до порушення життєдіяльності клітини і її загибелі.
Перекису ліпідів, в свою чергу, є реакційно-активні молекули, які включаються в ланцюжок вільнорадикальних перетворень. "Укушені" вільними радикалами молекули стають "вампірами", які заражають оксидантним вірусом здорові молекули білків і ліпідів.
Окислення ліпідних структур лежить в основі розвитку багатьох захворювань, в тому числі атеросклерозу, ішемічної хвороби серця, діабетичної ангіопатії. Жирні кислоти легко піддаються окисленню (згадайте, наприклад, як прогоркает рослинне масло в скляній пляшці), тому оболонки клітин містять велику кількість жиророзчинних антиоксидантів, таких як вітаміни Е і А, задіяних в механізмі захисту від ПОЛ.
ГПО: "швидка допомога" для клітини
Але існує і специфічна "швидка допомога" окисленим жировим молекулам - глутатіон-ферментний автономний комплекс, в який входять трипептид глутатіон і антиоксидантні ферменти глутатионпероксидаза, глутатіон-S-трансфераза і глутатіон-редуктаза.
Глутатионпероксидаза служить каталізатором реакції відновлення перекисних ліпідів за допомогою глутатіону і у величезній мірі прискорює цей процес. Глутатіон ж є центральною фігурою в цій реакції, але при цьому сам переходить в окислених форму.
Окислений глутатіон практично відразу ж відновлюється під дією ферменту глутатіонредуктази і вступає в реакцію з новими молекулами пероксидов. В результаті такого процесу окислені ліпіди повністю відновлюються або перетворюються в менш токсичні сполуки. Весь глутатіон-ферментний комплекс запобігає ушкодженням-ня клітинних оболонок внаслідок руйнування ліпідних молекул вільними радикалами.
Глутатионпероксидаза, так само, як і СОД, є за своєю структурою білком-металоферментів. Для її вироблення необхідний селен, причому в досить великих кількостях, так як кожна молекула ГПО містить 4 атоми селену. При недостатній кількості селену замість ГПО утворюється глутатіон-S-трансфераза, яка руйнує тільки перекис водню. Теж потрібна штука, але ГПО вона не замінить.
При дефіциті селену у нас немає і глутатіонпероксидази, а значить, відкривається величезний пролом в обороні від оксидативного стресу і пов'язаних з ним хвороб - атеросклерозу, серцево-судинних захворювань, ревматоід-ного артриту і катаракти.
Так само, як і СОД, глутатіонпероксидази - це не один фермент, а ціле сімейство (у людини встановлено наявність 8 видів глутатіонпероксидази). Найважливіші з них працюють в цитоплазмі і клітинних мітохондріях, інші - в крові і кишечнику.
ГПО є одним з найважливіших ланок антиоксидантного захисту організму. Для клітини в цілому активність глутатіонпероксидази значно важливіше, ніж інших антиоксидантних ферментів. Так само, як і каталаза, ГПО здатна руйнувати і перекис водню, але вона більш чутлива до низьких концентрацій H2O2, які виникають частіше. У деяких тканинах (клітини мозку, серці) каталази майже немає, тому глутатионпероксидаза грає там роль основного антиоксидантного ферменту.
Найбільша кількість глутатіонпероксидази зосереджено в печінці, еритроцитах, надниркових. Значне її кількість міститься в нижніх дихальних шляхах, де вона нейтралізує що надходять із зовнішнього середовища озон, оксид азоту та інші активні речовини.
Активність глутатіонпероксидази в організмі багато в чому визначає динаміку патологічних процесів. При зниженні активності ГПО порушується захист клітин печінки від алкоголю і небезпечних хімічних речовин, значно підвищується ризик виникнення онкологічних захворювань. В даний час глутатионпероксидаза розглядається як перспективний засіб запобігання раку.
При низькій активності ГПО і низькому рівні селену можливе виникнення безпліддя, розвиток ревматоїдного артриту та інших захворювань. Крім селену, активність глутатіонпероксидази залежить також від вмісту в організмі вітамінів А, С і Е, сірковмісних амінокислот і, природно, глутатіону. За деякими даними, необхідні також вітаміни групи В - ніацин (нікотинамід) і рибофлавін.
Необхідно також враховувати роль мікробіоти (корисної кишкової мікрофлори) в метаболізмі всіх металлозавісімих ферментів: каталази, супероксиддисмутази і глутатіонпероксидази. Кишкова мікрофлора або безпосередньо бере участь в їх виробництві, або готує процеси ферментирование. Так, наприклад, ніхто інший, як кишкові мікроби, приєднує до молекули глутатіону чотири атома селену, які утворюють молекулу ГПО.
Загальна антиоксидантна активність плазми крові
Референтні величини загальної антиоксидантної активності плазми - 1,301,77 ммоль / л.
При недостатності одного або декількох ланок антиоксидантної системи тканини втрачають захист від дії вільних радикалів, що призводить до пошкодження тканин і органів і розвитку захворювання. Для оцінки стану антиоксидантної системи або загального антиоксидант-ного статусу організму використовують визначення загальної антиоксидантної активності плазми крові, що допомагає клініцисту вирішувати такі завдання.
■ Виявляти осіб з підвищеним ризиком таких захворювань, як рак, захворювання серця, ревматоїдний артрит, цукровий діабет, ретинопатія і старіння. У таких людей зазвичай виявляють зниження загальної анти-оксидантної активності плазми крові. Профілактичне тривале застосування антиоксидантів у таких осіб призводить до значного зниження ризику захворювань. Зокрема, застосування протягом 2 років вітаміну Е в профілактичних цілях призводить до зниження ризику розвитку захворювань серцево-судинної системи у чоловіків на 37%, у жінок - на 41%.
■ Обгрунтувати застосування в комплексному лікуванні хворого антиокси-Данте. Зниження загальної антиоксидантної активності плазми крові служить прямим показанням до призначення хворому вітаміну Е, бета-каротину і ін. У недоношених дітей загальна антиоксидантна активність плазми крові знижена в порівнянні з нормальними новонародженими, через що вони більш чутливі до пошкоджень вільними радикалами. Це обумовлює розвиток у них такої патології, як ретинопатія, бронхопульмональная дисплазія, некроти-зірующій ентероколіт. Призначення таким дітям антиоксидантів дозволяє запобігти розвитку багатьох з перерахованих ускладнень, при цьому слід по можливості утримуватися від оксигенотерапии, що сприяє утворенню вільних радикалів.
■ Проводити моніторинг перебігу захворювання і ефективності терапії. Загальна антиоксидантна активність плазми крові знижена у хворих із захворюваннями печінки, бронхіальну астму, хронічної обструк-нормативної хворобою легенів, ішемічна хвороба серця, онкологічними захворюваннями і ін. Ефективне лікування призводить до підвищення або нормалізації цього показника.
■ Оцінювати ефективність лікувального дієтичного, парентерального і зондового харчування для з'ясування того, яка їжа найбільш корисна для підвищення антиоксидантного статусу хворого.
Освіта вільних радикалів - постійно відбувається в організмі процес, фізіологічно збалансований за рахунок активності ендогенних антиоксидантних систем. При надмірному збільшенні продукції вільних радикалів внаслідок прооксидантно впливів і / або неспроможності антиоксидантної захисту розвивається окислювальний стрес, що супроводжується пошкодженням білків, ліпідів і ДНК. Ці процеси значно посилюються на тлі зниження активності анти-оксидантних систем організму (супероксиддисмутаза, глутатіон пероксі-даза (ДП), вітамін Е, вітамін А, селен), які захищають клітини і тканини від згубної дії вільних радикалів. Надалі це призводить до розвитку головних хвороб людства: атеросклерозу, ІХС, цукрового діабету, артеріальної гіпертензії, імунодефіцитних станів, злоякісних новоутворень і до передчасного старіння.
Сучасні лабораторні тести дозволяють оцінити як активність вільнорадикальних процесів, так і стан систем антиоксидант-ного захисту.
