Диссертация (1141039), страница 6
Текст из файла (страница 6)
При этом не исключена связь мембранного СМ с плазменным,который имеет свойство конкурентно связываться либо с фосфолипазой А2,угнетая ее активность, либо с холестерином, освобождая фермент фосфолипазу А2[85].Мощныйбиологическийпредшественникамикоторойактиваторявляются–лизофосфатиднаяфосфатиднаякислота,кислотаилизофосфатидилхолин плазматической мембраны, при участии фосфалипазы А2влияет на рост клеток, злокачественное перерождение клеток, перемещениехолестерина и липопротеидов в атеросклеротических участках.Увеличение или28снижение содержания ХС в плазматической мембране приводит к изменениюсоотношения в содержании щелочной фосфатазы и фосфатидилхолина, чтоменяет архитектонику мембраны. Повышенное содержание холестерина вмембранах увеличивает ее жесткость [189, 192].Воздействия на макроорганизм неблагоприятных факторов различногогенеза приводит к сдвигам в показателях красной крови, которыевовлекаются впатологический процесс не только при гематологических заболеваниях, чтопроявляется в нарушении липидного состава мембран.
Снижение потенциала намембране эритроцита приводит к его деструкции, так как напряженность намембране падает. Это вызывает нарушение взаимодействия между компонентамимембран эритроцитов (ФЛ, ЭХС, ТГ), усиливая процессы перекисного окисления.Такие эритроциты не способны эффективно выполнять функцию переносакислорода, в итоге снижается содержание эритроцитов в русле крови. Этиизменения мембран эритроцитов приводят к сдвигам их электрических,вязкоупругих характеристик [148, 163, 191].Обеднение эритроцитов ФЭ, а также ФХ, формирующим внешнююоболочку липидного матрикса, является характерным признаком бронхолегочныхзаболеванийисвидетельствуетодезинтеграциимембранныхструктур,завершающихся их деструкцией.
ФХ – это фосфолипид, который проявляетсвойства ингибитора процессов перекисного окисления липидов и его истощениев эритроцитах может приводить к ослаблению антиоксидантной защитыклеточных мембран. Одной из причин снижения содержания фракций ФЭ и ФХможет являться усиление их распада в мембране эритроцитов под действиемфосфолипазы А2 с отщеплением жирных кислот, в частности арахидоновойкислоты. Окислительная деструкция ФХ и ФЭ, связанная с большойненасыщенностью жирнокислотного состава этих фракций, способствуетуменьшению активности противорадикальной системы мембраны и снижениюактивности мембранно-ассоциированных ферментов.
Снижение количества ФХобусловлено, главным образом, повышенной активностью фосфолипаз иперекисногоокислениялипидоввмембранеэритроцитов.Уровни29сфингомиелина,фосфатидилсеринаифосфатидилинозитола,напротив,увеличиваются в мембранах эритроцитов периферической крови больныхбронхиальной астмой [157].Признакидезорганизации структуры мембраны эритроцитов были выявленыу пациентов с острой пневмонией. Развитие воспалительного бронхолегочногопроцесса сопровождалось нарушением состава липидов мембраны эритроцитов(возрастание содержания насыщенных жирных кислот при снижении уровняненасыщенных во фракциях фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина).Кроме того, неспецифические изменения структурных и функциональных свойствмембраны эритроцитов были выявлены при язвенной болезни желудка,атеросклеротическом поражении артерий конечностей, шизофрении, а также приневротических расстройствах и др.
[73, 120, 121].Неспецифические признаки вовлечения эритроцитарной мембраны всложныйкомплексопухолевогоизмененийпроцесса,ворганизме,обнаруженыприсопутствующихобследованииразвитиюбольныхсозлокачественными опухолями различной локализации (рак легкого, опухолиголовы и шеи, рак желудка, толстой и прямой кишки).А именно, происходилоповышение уровня холестерина и лизофосфатидилхолина, снижение количестваобщих липидов и относительного содержания арахидоновой кислоты во фракцияхфосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина мембраны эритроцитов, что можетприводитькувеличениювязкостиеелипидногобислоя,нарушениюмежмолекулярных белок-липидных и липид-липидных взаимодействий [131].Отчетливые молекулярные нарушения эритроцитарной мембраны выявленыу больных сахарным диабетом. Изменения липидной фазы мембраны красныхкровяных клеток характеризовались повышением содержания насыщенныхжирных кислот при снижении уровня ненасыщенных компонентов во фракцияхфосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина, увеличением микровязкостиглубоких и модификацией наружных слоев мембраны, а также нарушениембелок-липидныхвзаимодействий [8, 67, 184, 196, 198].30Таким образом, очевидно, что развитие различных по патогенезупатологическихпроцессовисостоянийсопровождаетсямолекулярнымиизменениями плазматических мембран клеток, являющихся как непосредственноймишенью повреждающего действия патогенных факторов, так и вовлеченных впатологический процесс в связи с инициацией универсальных механизмовповреждения клетки (дефицит энергопродукции, интенсификация процессовсвободнорадикального окисления, активация фосфолипаз, протеаз, нарушениеионного гомеостаза и др.).
Сложность установления причинно-следственныхсвязей между различными параметрами, характеризующими состояние мембран иметаболизм клеток, а также оценки удельного веса отдельных молекулярныхмеханизмов в реализации мембранодеструктивных процессов обусловленытесной взаимосвязью данных факторов между собой. Однако получениеобобщающих положений о базисных механизмах и общих закономерностяхреагирования разнообразных клеточных систем при патологии разного генеза нетолько сулит успех для понимания общебиологических законов развитияпатологических процессов, но и позволяет по-новому взглянуть на методологиюих коррекции [75].Изложенные данные свидетельствуют о том, что состояние липидныхкомпонентов биомембран тесно взаимосвязано с клеточным метаболизмом,ассоциированоссостояниемплазменныхлипидов,белков,углеводов,опосредуется развитием типовых процессов дезинтеграции клеточных структурпри различных патологических состояниях, формируя тяжесть течения ипродолжительность болезни [12, 69].1.4 Процессы перекисного окисления липидовКислород, необходимый организму для протекания реакций, являетсяодновременно и токсическим веществом, если из него образуются так называемыеактивные формы (свободные радикалы).
К числу первичных свободныхрадикалов(СР)относятсясупероксидныйанион-радикал,окисьазота,авторичными СР являются: гидроксильный радикал, синглетный кислород,31перекись водорода и пероксинитрит. В организме человека постоянно образуютсяактивные формы кислорода (АФК) в результате переноса электронов вмитохондриальной дыхательной цепи, в реакциях, которые катализируютсяоксидазами, и образуется перекись водорода. АФК образуются во многих клеткахв результате последовательного одноэлектронного присоединения четырехэлектронов к одной молекуле кислорода.
СР и другие токсические метаболитысовместно с медиаторами воспаления оказывают необратимое повреждающеедействие на клетки органов и тканей путем перекисного окисления липиднойоболочки клеточной мембраны, органелл, денатурации энзимов, структурныхбелков, ядра и полисахаридного комплекса интерстиция базальной мембраны [54,83, 119, 124].Процессам свободно-радикального окисления липидов отводят рольфундаментальногомолекулярногомеханизмаповреждениябиологическихмембран, поэтому патогенез многих заболеваний и изменение структуры ифункциицитомембранобусловленыпроцессамисвободнорадикальногоокисления. Проявляется негативное действие свободных радикалов целым рядомизменений в организме: от нарушений структуры липопротеидов мембран,торможением процессов биосинтеза белков, нуклеиновых кислот и других, доразрушения мембран эритроцитов, развития гемолиза, ослабления дыхания,накопления молочной кислоты и других процессов [24, 129].При интенсификации свободно радикальных процессов, в особенности,ПОЛ, наблюдается развитие общего неспецифического адаптационного стресса.Это происходит при всех острых заболеваниях, обострении хроническогопроцесса, ожогах, травмах, оперативном вмешательстве.
Кроме того, кповышенному образованию СР в организме приводят прием препаратов спрооксидантнымисвойствами,проведениерядалечебныхпроцедур(кислородотерапия, гипербарическая оксигенация, ультрафиолетовое облучение,лазерная коррекция зрения, лучевая терапия), а также различные экологическинеблагоприятные факторы окружающей среды [91, 98, 113, 140].32Процессы ПОЛ в митохондриях, индуцированные низкомолекулярнымикомплексами железа, вызывают изменения в спектрах мембранных белков.СвободнорадикальныепродуктыПОЛспособнывызыватьувеличениенеспецифической протонной проводимости внутренней мембраны митохондрий.Активация процессов ПОЛ в митохондриях может вызвать нарушениеокислительного фосфорилирования, поскольку эффект процесса синтеза ATФзависит от структурной целостности внутренней мембраны. Поврежденныемитохондрии теряют барьерную функцию и способность накапливать ионыкальция.Этоприводиткнакоплениюсвободныхжирныхкислотилизофосфатидов, нарушающих структурную организацию липидных и белковыхкомплексов в мембранах, что в свою очередь увеличивает интенсивностьпроцессов перекисного окисления липидов.
В результате недостатка энергииможет наступить гибель клетки [82, 146].К продуктам ПОЛ относятся циклические эндоперекиси, алифатическиемоно- и гидроперекиси, так называемые липопероксиды и диеновые конъюгаты[72].Диеновые конъюгаты (ДК) являются первичными продуктами ПОЛ. Присвободнорадикальном окислении арахидоновой кислоты происходит отрывводорода в α-положении по отношению к двойной связи, что приводит кперемещению этой двойной связи с образованием ДК Диеновые конъюгатыотносятся к токсическим метаболитам, которые оказывают повреждающеедействие на липопротеиды, белки, ферменты и нуклеиновые кислоты [79].Липопероксиды являются весьма нестойкими и подвергаются дальнейшейокислительной дегенерации.