Перекисне окислення ліпідів (ПОЛ) являє собою життєво необхідна ланка метаболічного обміну. Основна функція його полягає в оновленні ліпідів клітинних мембран.
У здорової людини процеси перекисного окислення ліпідів контролюються так званої антиоксидантної системою, яка регулює швидкість і активність фосфорилювання шляхом зв'язування провокуючих чинників або нейтралізації достатньої кількості перекисів, щоб не допустити надлишок кінцевих продуктів обміну. Посилення процесу окислення може стати відправною точкою в патофізіологічних процесах значної кількості захворювань. Цей процес включає в себе стадії ферментативного і неферментативного аутоокисления.
Для модифікації фосфоліпідного бішару клітинних мембран проходить ферментативне окислення. Крім того, він бере участь в утворенні біологічно активних речовин, детоксикації організму, метаболічних реакціях. Неферментативне ж окислення виявляє себе як руйнує фактор у житті клітини. Через утворення великої кількості вільних радикалів і накопичення перекисів активність антиоксидантної системи знижується і, як наслідок, спостерігається загибель клітин організму.
Для початку перекисного окислення ліпідів необхідна наявність вільних радикалів кисню, що мають на крайньому енергетичному рівні один неспарених електронів. Після відновлення молекули утворюється супероксид кисню, який реагує з атомами водню, перетворюючись в перекис водню. Для регулювання кількості супероксидів всередині клітини існують супероксиддисмутаза, утворює перекис водню, а каталаза, пероксидаза нейтралізують її до води. Якщо живий організм піддався впливу іонізуючого випромінювання, кількість вільних гідроксильних радикалів різко збільшиться. Крім гідроксиду кисню і інші його активні форми можуть виступати ініціаторами запуску процесу перекисного окислення ліпідів.
Продукти перекисного окислення ліпідів або утилізуються організмом, або використовуються для синтезу простагландинів (речовин, що беруть участь в реакціях запалення), тромбоксанов (входять в каскад тромбообразующіх реакцій), гормонів надниркових залоз.
система контролю
Залежно від базової структури мембрани клітини швидкість, активність і кількість одержані продуктів окислення можуть варіюватися. Так, наприклад, активність перекисного окислення ліпідів вище там, де в складі клітинної стінки переважають ненасичені жирні кислоти, і повільніше, якщо основою КС є холестерин. Крім того, фактором, що регулює кількість і швидкість утворення вільних кисневих радикалів, а також утилізацію перекисів, є метаболічні ферменти. Ще в реакції перекисного окислення ліпідів беруть участь речовини, що впливають на ліпідний склад мембрани клітини і його довільне зміна відповідно до потреб організму. До них відносяться вітамін Е і К, тироксин (гормон щитовидної залози), гідрокортизон, кортизон і альдостерон (за принципом зворотного зв'язку). Дестабілізують клітинну стінку іони металів, вітаміни С і D.
порушення процесу
Метаболічні продукти перекисного окислення ліпідів можуть накопичуватися в тканинах і рідинах організму, якщо антиоксидантна система не встигає утилізувати їх з необхідною швидкістю. Внаслідок цього порушується транспорт іонів через мембрану клітини, що опосередковано може впливати на іонний склад рідкої частини крові, швидкість поляризації і деполяризації мембран м'язових клітин (порушувати провідність нервових імпульсів, їх скоротність, збільшувати рефрактерний період), сприяти виходу рідини в позаклітинний простір (набряки, згущення крові, порушення електролітного балансу). Крім того, основні продукти перекисного окислення ліпідів, після ряду біохімічних реакцій, перетворюються в альдегіди, кетонові тіла, кислоти та ін. Ці речовини впливають на організм, що виявляється в зниженні швидкості синтезу ДНК, підвищенні проникності капілярів, підвищення онкотичного тиску і, як наслідок, сладж-синдром.
Прояви в клініці
Так як збільшення кількості вільних радикалів кисню надає шкідливу вплив на клітинну стінку, а продукти обміну порушують процес метаболізму і синтезу нуклеїнових кислот, а також отруюють організм, вони є патофизиологическим фактором розвитку ряду клінічних станів. Роль перекисного окислення ліпідів є важливою при захворювань печінки, суглобів, паразитарних інфекційних захворювань, порушеннях гемодинаміки, онкологічних захворюваннях, травмах і опіках. ПОЛ виступає одним з факторів розвитку атеросклерозу. Вільні радикали, окислюючи холестерин і його низькомолекулярні фракції, утворюють продукти, які пошкоджують судинну стінку. При цьому запускається каскад типових патологічних реакцій, спрямованих на усунення пошкодження. Це провокує тромбоутворення, накопичення згустків крові в просвіті дрібних судин або прикріплення до їх стінок. В результаті рух крові на цій ділянці сповільнюється, так як просвіт судини став вже. Це сприяє подальшому зростанню тромбів. Найбільш схильні до подібних змін коронарні артерії, аорта, які проявляються в клініці як симптоми ішемічної хвороби серця.
Превентивні заходи
Практикуючим фахівцям необхідно пам'ятати, що проведення діагностичних і лікувальних процедур може активувати механізм перекисного окислення ліпідів. Про це слід попередити пацієнта. До провокуючим факторів належать променева терапія (при онкології), ультрафіолетове опромінення (при рахіті, запальних захворюваннях пазух носа, антибактеріальній обробці приміщень), магнітні поля (МРТ, КТ, фізіотерапія), сеанси в барокамері (при поліомієліті, гірської хвороби).
Профілактика і терапія
Персоналу, який працює в рентген-кабінеті, санітаркам і медсестрам, фахівцям з фізіотерапії, альпіністам, людям з надмірною вагою потрібно вживати в їжу продукти, що містять природні антиоксиданти: рибу, соняшникова або оливкова олія, зелень, яйця, зелений чай.
Крім зміни дієти, можна використовувати лікарські засоби, які пов'язують деякі групи вільних радикалів або з'єднуються з металами змінної валентності. Таким чином вони заміщають вільні молекули активного кисню, не даючи їм зв'язуватися з підсилювачами ПОЛ.
діагностика
На нинішньому етапі розвитку лабораторних досліджень ми маємо можливість виявити перекису в складі біологічних рідин організму людини. Для цього потрібно провести флуоресцентну мікроскопію. Простіше кажучи, виявити перекисне окислення ліпідів. Значення цього діагностичного тесту не потребує пояснення. Адже в основі значної кількості захворювань лежить надмірна активність перекисного окислення ліпідів. Виявлення цього стану визначає тактику лікування.
З точки зору нормальної фізіології перекисне окислення ліпідів необхідно для утворення стероїдних гормонів, медіаторів запалення, цитокінів і тромбоксанов. Але коли кількість продуктів обміну даних хімічних реакцій перевищує допустиме значення і перекису ушкоджують органели клітини, порушують синтез ДНК і білків, в дію вступає антиоксидантна система, яка б знизила кількість вільних радикалів кисню, іонів металів з мінливою валентністю. Крім цього, вона підвищує синтез каталази і пероксидази з метою утилізації надлишків перекисів і продуктів їх подальшого метаболізму.
Яке "чудовисько" ховається під льодами Антарктики? Чи знаєте ви, що Західна Антарктика - це саме вулканічне місце на Землі? Після недавнього відкриття вчені прийшли до розуміння того, що цей коло.
Схожі статті
