Рефераты. Состояние глутатионового звена антиоксидантной системы крови практически здоровых людей с лор-патало...
Глутатион- S -трансфераза входит в семейство ферментов,
нейтрализующих токсическое влияние различных гидрофобных и электрофильных
соединений путем их коньюгации с восстановленным глутатионом, GST локализованы преимущественно в
цитозоле клеток. Основная функция GST-защита клеток от ксенобиотиков и продуктов ПОЛ посредством их
восстановления, присоединения к субстрату молекулы глутатиона или
нуклеофильного замещения гидрофобных групп:
ROOH + 2 GSH → ROH + GSSG + H 2 O
R + GSH → HRSG
RX + GSH → RSG + HX
GST способны восстанавливать
гидроперокси-группы окисленных фосфолипидов непосредственно в мембранах без их
предварительного фосфолипидного гидролиза свободными жирными кислотами. Этот
фермент конъюгирует с GSН токсичные продукты ПОЛ
(ноненали, децинали, холестерин-α-оксид) и тем способствуют их выведению
из организма. Таким образом, GST
является важным компонентом антиоксидантной защиты, особенно от эндогенных
метаболитов, образующих при окислительном стрессе [Владимиров, 1998].
Глутатионредуктаза . Во многих реакциях,
катализируемых GPO и GST, две молекулы GST соединяются дисульфидной связью и
образуют окисленный глутатион. Для восстановления GSSG в клетках существует специальный
фермент – глутатионредуктаза [Зенков, Меньщикова, 2004].
ГР широко
распространенный флавиновый фермент, поддерживающий высокую внутриклеточную
концентрацию GSH, катализируя обратимое NFDFH– зависимое восстановление GSSG с образованием двух молекул GSH.
GSSG + NADFH + H + → 2 GSH + NADF +
ГР содержится в
основном в растворимой части клетки.
Глюкоза-6-фосфатдегидрогеназа.
Для
восстановления окисленного глутатиона ГР в качестве донара водорода
используется NADFH, который образуется в
пентозофосфатном пути в ходе глюкозо-6-фосфатдегидрогеназной реакции [Андреев,
1999]
G6FD – фермент, катализирующий начальную реакцию пентозофосфатного пути:
восстановление глюкозо-6-фосфата в 6-фосфоглюконат. Она состоит из двух типов
субъединиц, которые состоят из 479 аминокислотных остатков, имеют один и тот же
СООН - концевой участок, но разные NH2-концы, Эти субъединицы различаются по длине и
последовательности аминокислот. Реакцию, катализируемую G6FD, с кинетической точки зрения можно рассматривать как двухсубстратную
реакцию, протекающую с участием субстрата и кофермента, выполняющего роль
второго субстрата. Фермент очень сильно ингибируется NADFH и ATF, по типу конкурентного ингиирования.
Глутатион – трипептид (L-γ-глутамил-L-цистеинилглицин), который при
физиологических значениях рН имеет две отрицательно заряженные карбоксильные
группы и положительно заряженную аминогруппу.
Наличие
γ-глутамильной связи защищает трипептид от деградации внутриклеточными
пептидазами, а сульфгидрильная группа цистеина может служить донором
электронов, придавая глутатиону свойства восстановителя и способность удалять
свободные радикалы. Одноэлектронная реакция GSH со свободными радикалами приводит к образованию тиильного радикала GS., который при димеризации с другим GS. радикалом дает дисульфид глутатиона
(GSSG). Второй тип
окислительно-восстановительных реакций, в которых принимает участие глутатион -
это реакции тиол-дисульфидного обмена [Brune,1995]. При окислительно-восстановительных реакциях третьего типа
происходит двухэлектронное окисление с образованием интермедиата, который затем
реагирует со второй молекулой, идентичной первой или отличной от нее. При этом
в первом случае образуется GSSG, а во
втором-смешанный дисульфид.
В клетках всех
типов GSH синтезируется в ходе двух
последовательных реакций, катализируемых γ-глутамилцистеинсинтетазой
(γ-GCS) и GSН-синтетазой (GS). γ-GCS катализирует образование пептидной
связи между γ-карбоксильной группой глутамата и α-аминогруппой
цистеина. Глутатионсинтетаза образует пептидную связь между
α-карбоксильной группой цистеина в составе γ-глутамилцистеина и
α-аминогруппой глицина. Обе реакции являются ATF-зависимыми, имеют сходный
каталитический механизм и протекают через образование ацилфосфатного интетрмедиата
[Davies,1995].
Статус глутатиона
определяется как общая концентрация глутатиона и количественное соотношение
между различными формами, в которых он существует в клетке. Статус глутатиона
обусловлен динамическим равновесием между реакциями синтеза, деградации,
транспорта, окисления и восстановления и поэтому может изменяться в зависимости
от преобладания тех или иных реакций, что определяется состоянием клетки и
окружающей среды. Изменение статуса GSH может наблюдаться как при нормальных физиологических ситуациях, так и
при стрессах. Для ингибирования синтеза GSH у эукариот широко используется ингибитор γ-глутамилцистиинсинтетазы
[Gebhardt,1984].
Редокс-активность
глутатиона при одновременной его устойчивости к окислению кислородом, высокая
концентрация и возможность поддержания в восстановленном состоянии делают GSH важнейшим внутриклеточным
редокс-буфером. Редокс система глутатиона включает в себя сам глутатион, GPO и ГSТ [Davies,1995].
GSH реагирует с очень большим числом
электрофильных компонентов с образованием GSH-конъюгатов. Эта реакция
может происходить спонтанно или катализироваться ферментами GSТ, затем коньюгаты деградируют до
относительно безвредных меркаптуровых кислот. Глутатион также участвует в
детоксикации некоторых реактивных альдегидов, которые могут образовываться при
окислительных процессах в клетках. У эукариот глутатион играет ключевую роль в
защите от окислительного стресса как кофактор селенозависимых и независимых GPO (Рис. 2). При окислительном стрессе
идет интенсивное окисление GSH, и
снижение соотношения GSH/GSSG является одним из основных признаков
окислительного стресса в клетках [Brune,1995].
Защита живых организмов от окислительных повреждений не ограничивается
рассмотренными выше антиоксидантными системами, а осуществляется так же большим
количеством репарационных систем, специфическими протеолитическими ферментами;
макрофагами и гепатоцитами, эффективно захватывающими окисленные липопротеины
через специальные «скэвенджнр-рецепторы». Эта еще раз свидетельствует о
важности и сложности окислительных процессов с участием АФК, протекающих в
живом организме.
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1. Объект
исследования
Объектом
исследования явились эритроциты крови практически здоровых людей, проживающих в
Советском и Октябрьском районах г. Красноярска, а так же эритроциты крови людей
с ЛОР-патологиями.
Всего обследовано
131 человек в возрасте от 18 до 54 лет, забор материала исследования проводился
в клиническо-диагностической лаборатории ГУ НИИ медицинских проблем Севера СО
РАМН. Группу контроля составили 102 практически здоровых человека, неболевших
острыми респираторными заболеваниями в течение последнего месяца и не имеющих
хронических ЛОР-заболеваний. Здоровые люди были отобраны в 2-х районах города
Красноярска ЛОР-врачом по данным клинического осмотра. Группа людей с
ЛОР-заболеваниями составила 29 человек, проживающих в различных районах г.
Красноярска.
Таблица 1
Характеристика
материала исследования и объёма проведенных работ
Методы исследования
Здоровые
ЛОР-больные
Всего
Определение содержания GSH в эритроцитах крови
Определение активности GPO в эритроцитах крови
Определение активности GST в эритроцитах крови
Определение активности GR в эритроцитах крови
Определение содержания гемоглобина
в эритроцитах крови
91
89
90
67
91
29
20
28
6
29
120
109
118
73
120
Всего
428
112
540