Липидна пероксидация (LPO) - Студопедия
LPO реакциите са свободни радикали и постоянно възникват в тялото, както и реакциите на образуване на ROS. Обикновено те се поддържат на определено ниво и изпълняват редица функции:
- индуциране на апоптоза (програмирана клетъчна смърт);
- регулират структурата на клетъчните мембрани и по този начин осигуряват функционирането на йонни канали, рецептори, ензимни системи;
- осигурява освобождаване от мембраната на арахидонова киселина, от която се синтезират биорегулатори (простагландини, тромбоксани, левкотриени);
- LPO може да действа като втори пратеник, участвайки в трансформирането на сигнали от външната и вътрешната среда на тялото, осигурявайки тяхното вътреклетъчно предаване;
- ROS участват в клетъчния имунитет и фагоцитозата.
Подов механизъм:
Реакцията най-често се инициира от хидроксилния радикал, който отнема водород от СН2 групите на ненаситената мастна киселина L, което води до образуването на липидния радикал L:
| · |
2) Развитие на веригата.
Развитието на веригата възниква, когато се добави кислород, което води до образуването на пероксиден радикал LOO или липиден пероксид LOOH (липидни хидропероксиди)
LOO + LH → LOOH + LR∙
Развитието на веригата може да бъде спряно, когато свободните радикали взаимодействат помежду си или когато взаимодействат с различни антиоксиданти (витамин Е), които са донори на електрони:
LOO ∙ + L → LOOH + LH
L∙ + витамин E → LH + витамин E ∙
VIT E + L → LH + VIT Eоксид
В резултат на LPO обикновените липиди се превръщат впървични LPO продукти (липидни хидропероксиди). Товаводи до появата на зони ("дупки") в мембраните, през които излиза съдържанието както на самите клетки, така и на техните органели.
Първичните LPO продукти се разрушават с образуването навторични LPO продукти : алдехиди, кетони, малондиалдехид, диенови конюгати. Натрупването на малондиалдехид (MDA) в кръвта обяснява синдрома на интоксикация, който придружава много заболявания на вътрешните органи. Реагирайки с SH и CH3 групите на протеините, MDA инхибира активността на цитохромоксидазите (като по този начин инхибира тъканното дишане) и хидроксилазите. MDA също предизвиква ускорено развитие на атеросклероза.
Когато MDA взаимодейства с аминогрупи на фосфолипиди, се образуватLPO крайни продукти - бази на Шиф. Пример за тези съединения е пигментът липофусцин, който се появява върху черупката на окото, върху кожата с възрастта. Липофусцинът е смес от липиди и протеини, свързани помежду си чрез напречни ковалентни връзки и денатурирани в резултат на взаимодействие с химически активни групи от продукти на липидна пероксидация. Този пигмент се фагоцитира, но не се хидролизира от лизозомни ензими, натрупва се в клетките, нарушавайки тяхната функция.
Отрицателни ефекти от активирането на LPO:
- Увреждане на липидния двоен слой на мембраните, в резултат на което водата, натриевите, калциевите йони проникват в клетките, което води до подуване на клетките, органелите и тяхното унищожаване.
- Преждевременно стареене на клетките и на организма като цяло.
- Взаимодействие на силно реактивни продукти на LPO с аминогрупи на протеини с образуването на бази на Шиф.
- Промени в течливостта (вискозитета) на мембраните, в резултат на което се нарушава транспортната функция на мембраните (функционирането на йонните канали).
- Нарушаване на активността на мембранно свързани ензими, рецептори.
Активирането наLPO е типично за много заболявания и патологични състояния:
- атеросклероза и други сърдечно-съдови заболявания;
- лезии на ЦНС (болест на Паркинсон, болест на Алцхаймер);