VI. Антиоксидантная система организма, роль, компоненты

Роль поддержания концентрации АФК на относительно стабильном низком уровне отводится многокомпонентной системе регуляции процессов активации кислорода, без которой функционирование клеток в аэробной среде было бы невозможно. В биологических системах антиоксидантами называются вещества, способные ингибировать процессы свободнорадикального окисления.

Антиоксидантная система (АОС) включает:

1.Энзиматические перехватчики, такие как супероксиддисмутаза, дисмутирующая О₂^∙- до Н₂О₂, каталаза и глутатионпероксидаза, конвертирующие Н2О2 до воды. Глутатионпероксидаза вместе с глутатион-S-трансферазой участвует в детоксикации гидропероксидов жирных кислот;

2.Гидрофильные сквенджеры радикалов - восстановленный глутатион (GSН), аскорбат, урат, тиолы (цистеин, эрготионеин);

3.Липофильные перехватчики радикалов - токоферолы, флавоноиды, каротиноиды, убихиноны, билирубин;

4.Ферменты, осуществляющие восстановление окисленных низкомолекулярных биоантиоксидантов (глутатионредуктаза) или участвующие в поддержании в функционально активном состоянии белковых тиолов (тиоредоксинредуктаза);

5.Ферменты, участвующие в поддержании внутриклеточного стационарного уровня восстановительных эквивалентов (глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа, катализирующая образование NADPH в пентозофосфатном пути окисления глюкозы);

6.Антиоксидантные белки (церулоплазмин, альбумин, ферритин, трансферрин, лактоферрин и др.), участвующие в хранении, транспорте или обезвреживании ионов металлов переменной валентности.

В зависимости от характера действия выделяют ферментативные и неферментативные компоненты специфической АОС. Исходя от растворимости, низкомолекулярные компоненты подразделяются на гидрофобные и гидрофильные, в зависимости от локализации в тканях – на внутриклеточные и внеклеточные.

Ферментативные компоненты:

-супероксиддисмутаза;

- каталаза;

- глутатион-пероксидаза;

- глутатионтрансфераза;

Эти ферменты катализируют металлы переменной валентности и участвуют в разложении гидроперекисей нерадикальным путем.

Неферментативные компоненты:

-высокомолекулярные (белковые) соединения: трансферрин, церуроплазмин и др.

-низкомолекулярные соединения – ловушки радикалов: витамины А, С, Д, Е, К; селен; мочевая кислота и др.

Таблица 1. Различные типы антиоксидантов

В аэробных организмах сформировалась первичная и вторичная системы антиоксидантной защиты. Компоненты первичной системы взаимодействуют непосредственно с АФК на уровне клеток и тканей. К ним отнесены ферментативные и неферментативные звенья АОС. Компоненты вторичной защиты (липолитические ферменты, протеазы, пептидазы и т.д.) образуют систему, которая начинает функционировать при уже случившихся окислительных повреждениях клеточных структур, когда возникает необходимость быстрого их удаления и восстановления.