NO метаболизм роль в норме и при патологии

NO: метаболизм, роль в норме и при патологии. ПОЛ в неспецифическом иммунитете. Фагоцитоз и воспаление. Подготовила студентка III курса 32 группы ЛПФ Теликян А. С.

Синтез оксида азота • В организме человека и млекопитающих оксид азота образуется в результате окисления аминокислоты L-аргинина с одновременным синтезом другой аминокислоты- цитруллина, под влиянием фермента NO-синтазы.

Синтезировать и выделять NO способны : • эндотелий кровеносных сосудов • нейроны • макрофаги.

Механизм действия NO NO - низкомолекулярный газ, легко проникает через клеточные мембраны и компоненты межклеточного вещества, однако время его полужизни (в среднем не более 5 с) и расстояние возможной диффузии ограничиваются высокой реакционной способностью молекулы и ее взаимодействием со многими возможными субстратами.

Биологические эффекты NO: • регуляторное влияние на сосудистый тонус, адгезию клеток, проницаемость сосудов, бронходилатацию, агрегацию тромбоцитов, систему противоопухолевого иммунитета, функцию почек;

• Защитное действие , проявляющееся в его антиоксидантной активности, ингибировании адгезии лейкоцитов и защите от токсического воздействия фактора некроза опухолей α; • Повреждающее действие , проявляющееся в ингибировании ряда ферментов, нарушении структуры ДНК, индукции процессов перекисного окисления липидов, снижении антиоксидантного потенциала клеток.

NO и нервная система Источниками NO в ЦНС являются нейроны, нейроглиальные клетки – астроциты и клетки микроглии и эндотелий кровеносных сосудов.

Значение NO в ЦНС в нормальных условиях связывают с тремя процессами : • участие в межнейронной связи в качестве нейромедиатора; • регуляция церебрального кровотока; • установление межнейронных синаптических взаимосвязей во время развития нервной системы.

Роль оксида азота в развитии патологических состояний Токсический эффект NO проявляется прежде всего в ингибировании митохондриальных ферментов, что приводит к снижению выработки АТФ, а также ферментов, участвующих в репликации ДНК. Повреждение ДНК под влиянием NO является одной из причин развития апоптоза.

Примерами токсического действия NOявляются основные нейродегенеративные заболевания ЦНС, такие как ишемический инсульт, эпилепсия и другие судорожные расстройства, болезни Паркинсона и Альцгеймера, боковой ангиотрофический склероз и т. д. В основе развития этих расстройств лежит избыточная продукция оксида азота в результате гиперактивации глутаматных рецепторов, ведущая к повышению содержания внутриклеточного кальция и активации NOсинтазы.

Воспаление как механизм неспецифического иммунитета Воспаление - реакция организма на чужеродные микроорганизмы и продукты тканевого распада. Это основной механизм неспецифического (врожденного) иммунитета. Классический пример - воспаление, вызванное занозой, прошедшей под кожу и загрязненной бактериями.

Фагоцитоз – процесс поглощения и переваривания микробов клетками фагоцитами. Фагоцитоз начинается с накопления фагоцитов в очаге воспаления. Главную роль в этом процессе играют моноциты и нейтрофилы. Целенаправленное активное движение к очагу воспаления носит название хемотаксис. Придя к месту воспаления, моноциты превращаются в макрофаги. Фагоцитирующие клетки накапливаются, активно поглощают и разрушают (внутриклеточно) бактерии и обломки клеток.

Фагоциты, взаимодействуя с бактериями, активируются, и в цитоплазме накапливаются гранулы, наполненные мощными протеазами. Макрофаги начинают выделять в среду мощные медиаторы воспаления, среди которых особой активностью отличаются фактор некроза опухолей (ФНО), гамма-интерферон (Int-y) и интерлейкин-8 (ИЛ-8).

• ФНО( фактор некроза опухолей) белок, синтезируемый и секретируемый макрофагами, обладает множественной активностью. Он активирует макрофаги и нейтрофилы, а также индуцирует синтез и появление на мембране клеток сосудистого эндотелия особых белков, взаимодействующих с клеточной поверхностью моноцитов и нейтрофилов.

• ИЛ-8 вызывает появление в клетках эндотелия рецепторов, реагирующих с моноцитами и нейтрофилами с высоким сродством, так что эти клетки останавливаются в капиллярах в районе воспаления, стимулирует моноциты и нейтрофилы к миграции по его градиенту в очаг воспаления.

• Гамма-интерферон - “многоцелевой” медиатор воспаления. Одна из главных его функций - аутоактивация макрофагов и активация нейтрофилов. В этих клетках резко усиливается синтез протеаз, которые накапливаются в лизосомах. В них происходит “кислородный взрыв” - продукция активных форм кислорода и окиси азота, высокотоксичных для микроорганизмов.

Формирование свободных радикалов - важный защитный механизм, лежащий в основе неспецифического иммунитета: фагоцитоз приводит к многократному увеличению содержания свободных радикалов в фагоцитирующих клетках с одновременным повышением потребления кислорода в 20 и более раз ( "дыхательный взрыв"). Окисленные липиды обладают антигенными свойствами, запуская аутоиммунные процессы повреждения тканей.