În Fig. 1 este o reprezentare schematică a unei membrane tipic indicând elementele sale, deteriorări care pot apărea în patologia și stau la baza dezvoltării diferitelor boli, cum ar fi boala Alzheimer, precum si joaca un rol important în procesul de îmbătrânire.
Cele mai severe consecințe cauzează deteriorarea membranelor stratului de lipide (sau bistratificate). Stratul lipidic al membranelor celulare și intracelulare are două funcții principale - barieră și matrice (structurală).
Deteriorarea barierului conduce la întreruperi în reglarea proceselor intracelulare și la tulburări severe ale funcțiilor celulare. Pe de altă parte, stratul lipidic al membranelor formează o fază lichidă specială în celulă.
Pe suprafața interfeței fazei apoase și a lipidelor și în faza lipidică „float“ numeroase enzime, substraturi, multe reactii biochimice, proteine receptori celulari, glicolipide și glikolipoproteidy formând glycocalyx. In multe celule la 80% proteine incorporate in membrana sau asociate cu suprafața sa.
Proprietăți și funcții ale membranelor
Prin urmare, bilatilarea lipidică îndeplinește rolul bazei structurale sau al matricei pentru toate aceste componente ale membranei de proteină, lipoproteină, glicoproteină și glicolipidă.
mare contribuție la studiul de lipide, cauzele și consecințele deteriorării celulelor de cercetare efectuate de Dr. Scott Feller de la Wabash College Facultatea de Chimie, precum și de laborator Derek Marsh (Derek Marsh), de la Universitatea din Göttingen, Germania.
În special, au arătat că proprietățile fazei lipidice a membranelor, cum ar fi vâscozitatea, sarcină de suprafață, polaritate, enzime și receptori de membrană de lucru dependente.
Prezența glicocalicului este caracteristică membranelor celulare externe. Efectuează o serie de funcții, în special, proprietățile suprafeței celulare, capacitatea celulelor de a fagocitoză și adeziunea la alte celule depind de aceasta.
Glicocalixul celulelor roșii din sânge previne aglutinarea lor.
Deteriorarea glicocalicului conduce la consecințe grave, în plus față de
alte lucruri, de asemenea, pentru că acestea conduc la o schimbare a proprietăților imune
suprafața celulară. Efectul multor compuși toxici
este direcționată către componentele proteice ale membranei celulare. De exemplu,
cianura de potasiu blochează citocrom oxidaza, o enzimă care face parte din membranele mitocondriale interne. Ionii metalici grei (mercur, argint, plumb) leagă grupurile SH de proteine, incluzând enzimele membranei și canalele ionice, cauzând inactivarea lor.
Pe proteine ale membranelor plasmatice sau ale elementelor citoscheletului
acțiunea mai multor toxine bacteriene este îndreptată. Modificări în
activitatea enzimelor membranare, a canalelor și a proteinelor receptorilor,
cauzate de factori nefavorabili, conduc, de asemenea, la perturbări
funcția celulelor și dezvoltarea bolilor.
Oxidarea peroxidului a lipidelor
Radicalii de bază generate în celulele - oxigenul radicalii (radicali hidroxil și superoxid), radicali de monoxid de azot radicali de acizi grași nesaturați, formate în reacții redox (de exemplu, Ubiquinol). Radicali sunt de asemenea formate prin acțiunea razelor ultraviolete în metabolismul unor compuși străini (xenobioticelor), inclusiv unele formulări, la un moment dat utilizate ca medicamente.
Forme active de oxigen
Cea mai mare parte a oxigenului molecular consumat redus direct la apă celulele organismului oxidante substraturi organice în lanțurile de transport de electroni. O parte mai mică a oxigenului este folosită pentru oxidarea incompletă a compușilor organici. În cele din urmă, o parte apreciabilă a oxigenului este restaurată de celulele corpului nostru la radicalul superoxid. Deoarece celulele - fagocite (monocite din sânge și macrofage tisulare și granulocite), superoxid izolat într-o reacție catalizată de un complex enzimatic - NADPH oxidaza:
NADPH + 2O2 -> NADP + + 2O • - (superoxid)
Consecințele biologice ale peroxidării lipidelor
Creșterea formării radicalilor liberi în organism și intensificarea asociată a proceselor de peroxidare a lipidelor (uneori numite stres oxidativ) sunt însoțite de o serie de tulburări în proprietățile membranelor biologice și în funcționarea celulelor. În tabelul 2 (faceți clic cu mouseul pentru a crește), cele mai importante modificări ale structurilor membranare sunt prezentate cu peroxidarea lipidică.
Sisteme celulare de protecție antiradicală
În condiții normale, procesul de peroxidare a lipidelor este sub control strict al sistemelor enzimatice și non-enzimatice ale celulei, din care viteza este scăzută.
De obicei, substanțele chimice divizate și influențe fizice care afectează rata peroxidării lipidelor în prooxidantă (creșterea proceselor de peroxidare) și antioxidanți (inhibă peroxidarea lipidelor).
Prin pro-oxidanți într-o celulă vie includ concentrație mare de oxigen (de exemplu, în timpul oxigenarea hiperbara prelungită a pacientului), sisteme enzimatice care generează radicali superoxid (de exemplu, enzime xantinoxidazei ale membranei plasmatice și alte fagocite.), Ionii feroase.
Deși peroxidarea proces în curs de dezvoltare sub forma unei reacții în lanț în faza lipidică a membranelor și a lipoproteinelor inițiale (și, eventual, intermediare) etapă a acestei reacții sistem complex apar în faza apoasă.
O parte din sistemele de celule protectoare este de asemenea localizată în faza lipidică, iar unele în faza apoasă. În funcție de aceasta, putem vorbi despre antioxidanți solubili în apă și hidrofobi. În tabelul 3 (faceți clic pe mouse pentru a mări) sunt enumerați cei mai cunoscuți antioxidanți.
Indicatori și diagnosticarea LPO
Una dintre consecințele nefavorabile ale peroxidării lipidelor este formarea aldehidei malonice ca urmare a ruperii induse de radicalii acizilor polienoici.
Aldehida malonică este unul dintre produsele finale de peroxidare a lipidelor (LPO). La rândul său, această aldehidă formează o bază Schiff cu grupări amino ale proteinelor, având ca rezultat formarea de complexe insolubile lipide-proteine care sunt uneori denumite „pigmenți uzură“ (lipofuscina).
Prin rata de formare a aldehidei malonice, se poate judeca activarea LPO. Activarea LPO se observă în diferite boli: ischemia organelor și țesuturilor, diabetul, ateroscleroza și multe altele.
Prevenirea și cercetarea modernă
antioxidanți, substanțe care reacționează în mod specific cu anumiți radicali liberi (capcane sau cârlige) pot fi folosite pentru prevenirea și declară terapia asociată cu activarea excesivă a LPO, substanțe specifice care formează compuși complecși cu metale ale valenței variabile, precum și diferite moduri de activare a sistemelor endogene antiradicalice protecția organismului (de exemplu, o adaptare treptată la hipoxie sau alți factori).
Datorită rolului important al peroxidării lipidelor în patogeneza diferitelor boli definirea produselor acestui proces (în principal, de diene conjugate, dialdehidă malonică), chemiluminiscenta spontane și induse în materialul biologic (ser sanguin și plasmă, eritrocite, urină, exhalat de condens respirație, etc.) are o importanță sporită de diagnostic și de prognostic.
Datele interesante au fost obținute în laboratorul lui Rochelle Buffenstein. Postulatul cheie în teoria oxidativă a îmbătrânirii este presupunerea că nivelul daunelor cauzate de radicalii liberi crește odată cu vârsta.
Pentru a studia acest fapt, oamenii de știință nivelul măsurat al LPO întregului organism (izoprostanglandinov nivel în urină) și nivelul ficatului POL (la nivelul de malondialdehidă) la șobolani, șobolani mol gol, cu o speranță de viață medie de mai mult de 28 de ani si tulpina soareci CB6F1 hibrid, care media trăiesc aproximativ 3,5 ani. Al treilea factor de diagnosticare fier bezgemovoe intracelular (Fe) a fost selectat, care nivel în ficat servește ca un indicator al proceselor de peroxidare a lipidelor în procesul de îmbătrânire.
S-a sugerat că șobolanii cu viață lungă au un sistem de apărare antioxidant mai activ. În mod surprinzător, sa dovedit că deja la o vârstă timpurie la șobolani concentrație șobolani molare goi de ambii indicatori LPO și de fier a fost de două ori mai mare decât cea a șoarecilor de scurtă durată. In plus, nivelurile de peroxidare lipidică la soareci au ramas neschimbate de-a lungul vieții, în timp ce în vârstă șobolani de lungă durată la nivel LPO a fost de două ori mai mare, dezmințind astfel versiunea că motivul pentru lunga durata de viață a șobolanilor este cel mai bun anti- protecția oxidativă.
Datele din aceste studii au condus, de asemenea, la concluzia că nivelurile diferitelor indicatori LPO și conținutul de fier diferă pentru diferite specii biologice.
Obiective și obiective ale cercetării viitoare: general
O celulă pentru activitatea vitală are nevoie de energie. O ia de la ea
procese oxidative. Acesta este un lanț complex de enzimatice
rotații, în urma căruia oxigenul atmosferic suferă o reducere cu patru electroni și se formează apă. Dar, uneori, RESET-ment de oxigen nu trece complet, iar apoi celula va elibera compuși reactivi toxici - radicali. Unul dintre ei - de dragul cal-OH • (punct reprezintă un electron nepereche) este atât de periculos încât chiar poate distruge orice molecula in celulele noastre, inclusiv ADN-ul si de bistrat lipidic, ceea ce este necesar pentru intactă unei celule care funcționează în mod normal.
Cercetarea în domeniul anti-îmbătrânire, cum ar fi
în mod special, destinat dezvoltării tuturor tipurilor de antioxidanți și a modului de utilizare a acestora.
Deci, oamenii de știință coreeni au dezvoltat un supliment alimentar, Saengshik. constând din 30 de componente diferite de origine vegetală.
Conform rezultatelor studiilor, sa constatat că amestecul se leagă în mod eficient și neutralizează radicalii liberi la șoareci și crește reactivitatea antioxidant. Rezultatele obținute la șoareci au fost confirmate la om.
Obiectivele și obiectivele următoarelor cercetări: în special
În urma subiect ample de cercetare, care a devenit recent foarte popular, acesta este rolul mitocondriala in imbatranire, ca o componentă a lanțului respirator și care produc cantități mari de radicali liberi.
Investigarea substanțelor care încetinesc treptat formarea
radicalii liberi în mitocondriile fără a inhiba formarea de ATP -
un domeniu foarte important și interesant de cercetare. Numarul de lucrari din aceasta
regiunea va crește rapid în următorii câțiva ani.
În Rusia, una dintre laboratoarele cele mai de succes pentru studierea rolului mitocondriilor în procesul de îmbătrânire, este laboratorul lui V.P. Skulacheva, decan al Facultatii de Bioinginerie si Bioinformatica, Universitatea de Stat din Moscova.
Referințe pe această temă
- Modificări de vârstă în oxidarea peroxidului ..
- Aditivi alimentari care sunt antioxidanti.
- O revizuire actualizată a problemelor de peroxid.
- Aeryones și aeroterapie
- Cauzele peroxidării lipidelor la ..
- Diferite teorii ale procesului de stres și diagnosticare ..
- Efectele peroxidării lipidice în r ..