СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ Особенности свободно-радикального окисления в мозге. Болезни Альцгеймера, Паркинсона, рассеяныый склероз и другие нейродегенеративные процессы. Свободно-радикальные патологии воспалительного генеза: ревматоидный артрит.
СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ Свободнорадикальные процессы и реакции СПОЛ — необходимое звено таких жизненно важных процессов, как транспорт электронов в цепи дыхательных ферментов, синтез Пг и лейкотриенов, пролиферация и дифференцировка клеток, фагоцитоз, метаболизм катехоламинов и др. В реакции СПОЛ могут вовлекаться белки, нуклеиновые кислоты, липиды, в особенности фосфолипиды. СПОЛ важно для регуляции липидного состава биомембран и активности ферментов.
СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ. МЕХАНИЗМ ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ Деструкция полиненасыщенных жирных кислот, входящих в составмембранных фосфолипидов. В результате образуются промежуточные продукты ПОЛ: оксокислоты, этилен, кетоны, малоновый диальдегид, взаимодействующие с белками, липидами, белковолипидными комплексами; Полимеризация белков, липидов и белково-липидных комплексов с образованием Шиффовых оснований. В результате возрастает микровязкость мембраны, снижается ее текучесть, что приводит к изменению функции; Окисление аминокислот и белков, содержащих SHгруппу(Цистеин, Метионин)
СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ. МЕХАНИЗМ ПОВРЕЖДАЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ Разрыв гликозидных связей в полисахаридах. Под действием свободных радикалов осуществляетсяокисление и разрыв гликозидных связей, что приводит к деструкции полисахаридов; Деструкция и разрушение нуклеопротеидов: а) по азотистому основанию б)по углеводному компоненту в)по белковой части В РЕЗУЛЬТАТЕ ДЕСТРУКЦИИ НУКЛЕОПРОТЕИДОВ КЛЕТКА УТРАЧИВАЕТ ГЕНЕТИЧЕСКУЮ ИНФОРМАЦИЮ!
СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ. ВТОРИЧНЫЙ ПОВРЕЖДАЮЩИЙ МЕХАНИЗМ Является следствием первичного свободно-радикального повреждения химической структуры биологически важных молекул. 1. Повышение проницаемости мембран. В результате чего в мембране появляются ОН-группы, образующие гидрофильные поры. Таким образом, мембрана превращается в «решето» , нарушается ее главное свойство-избирательная проницаемость; 2. Снижение процессов окислительного фосфорилирования, происходит их разобщение. Таким образом, меняется активность мембранных ферментов, микровязкость мембран, конформация рецепторов, нарушается их взаимодействие с лигандами!
ОСОБЕННОСТИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В МОЗГЕ 1) Мозг человека нуждается в наибольшем потреблении кислорода, нежели любой другой орган. 2) Особенности окислительного метаболизма в митохондриях, аккумуляция в нейрональной ткани ненасыщенных жирных кислот провоцируют высокую реактивность мембран в отношении перекисного окисления. 1) Антиоксидантная система митохондрий оказывается значительно менее мощной, чем в других органеллах нейрона, вследствие чего митохондриальная ДНК в большей мере (в 10 -100 раз) может быть подвергнута окислительному повреждению, чем ДНК ядерная. 1) Митохондриальная недостаточность приводит к нарушению деликатного баланса внутриклеточного кальция в нейроне, и, в конечном счете, - к гибели клетки.
ОСОБЕННОСТИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В МОЗГЕ 5) Отдельные популяции клеток мозга обнаруживают различную чувствительность к влиянию окислительного стресса. Ввиду селективной уязвимости определенные нейроны первыми реагируют нарушениями и ранее других подвержены программируемой гибели. Это обстоятельство становится значимым при анализе патогенеза нейродегенеративных и ишемических заболеваний мозга. 6) Мозг представляет структуру, высоко гетерогенную как в морфологическом, так и биохимическом плане. 7) Значительная часть нейронов имеет особую химическую специализацию; речь идет о холинергическом, ГАМКэргическом, дофаминергическом, пептидергическом, глутаматергическом (и т. п. ) типах медиаторной специализации, как способности синтезировать определенные нейротрансмиттеры и реагировать на них
ОСОБЕННОСТИ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ В МОЗГЕ 8) Следует принимать также во внимание структурное состояние церебральной гемодинамики, особенно значимой при ишемических, возрастных и дегенеративных процессах. 9) Помимо особенностей морфологии микроциркуляторного русла, имеет значение распространенность в мелких артериолах атеросклеротических образований. 10)Транскрипционный анализ показывает, что уязвимость или, напротив, устойчивость к стрессу различных нейронов зависит от уровня продуцируемого клеткой АТФ, то-есть её энергетического резерва. 11)Репарация повреждаемой апоптозом ДНК и защита от клеточной смерти выражены значительно меньше в нейронах с ограниченным энергетическим потенциалом.
БОЛЕЗНЬ АЛЬЦГЕЙМЕРА Болезнь Альцгеймера (БА) – наиболее частая причина развития слабоумия, характерная для людей пожилого и старческого возраста. БА характеризуется: А)нарастающими нарушениями когнитивных функций, Б)личностными и поведенческими отклонениями статуса. БА сопряжена с прогрессирующей необратимой потерей части нейронального пула, в первую очередь, в коре мозга и гиппокампе, как следствие исходных клеточномолекулярных аббераций в нейроне. Патогенез, исподволь затрагивающий молекулярные изменения в мозге, отличается неуклонностью реализации на уровне отдельных клеток, региональных паттернов, зон мозга, функции мозга в целом.
БОЛЕЗНЬ ПАРКИНСОНА Болезнь Паркинсона (БП) – нейродегенеративное заболевание, «дрожательный паралич» , которое характеризируется тремором, мышечной ригидностью, замедленностью двигательных реакций и постуральной нестабильностью. Ведущей патологической причиной БП является гибель дофаминергических нейронов в черной субстанции среднего мозга. Результаты клинических и экспериментальных наблюдений свидетельствуют о сложном комплексе причин, вовлекаемых в патогенез БП. Среди таковых определенное место принадлежит окислительному стрессу, апоптозу и аутофагии, как базовых патобиохимических процессов.
БОЛЕЗНЬ ПАРКИНСОНА Молекулярные причины БП реализуются как цепь событий, включающих нарушение работы митохондрий клеток мозга, гиперрилизинг глутамата, изменение структуры функциональных белков , их агрегация, включение в цитоплазму нейронов телец Леви. Тельца Леви характеризуются как специфический признак БП, они локализованы, как правило, в субкортикальных структурах черного вещества, голубого пятна, дорзальном ядре блуждающего нерва, базальном ядре Мейнерта.
РЕВМАТОИДНЫЙ АРТРИТ Ревматоидный артрит (англ. rheumatoid arthritis) — это системное заболевание соединительной ткани с преимущественным поражением мелких суставов по типу эрозивно-деструктивного полиартрита неясной этиологии со сложным аутоиммунным патогенезом. У больных с ревматоидным артритом выявлено 50 кратное увеличение активности ксантиноксидазы(регуляторного фермента в системе генерации радикалов) в сыворотке крови, что говорит об усиленном образовании АФК, которые в свою очередь могут вызывать окислительное повреждение хондроцитов.
Презентацию подготовила студентка 32 группы ЛПФ 3 курса Семикопенко Л. А.
Скачать презентацию СВОБОДНО-РАДИКАЛЬНОЕ ОКИСЛЕНИЕ Особенности свободно-радикального окисления в мозге Болезни
Семикопенко Л.А. Свободнорадикальное окисление.ppt