Перекисне окиснення ліпідів (ПОЛ) - Студопедія

Реакції ПОЛ є вільнорадикальними і постійно протікають в організмі, як і реакції утворення АФК. У нормі вони підтримуються на певному рівні та виконують ряд функцій:

  • індукують апоптоз (запрограмовану загибель клітин);
  • регулюють структуру клітинних мембран і цим забезпечують функціонування іонних каналів, рецепторів, ферментних систем;
  • забезпечують звільнення з мембрани арахідонової кислоти, з якої синтезуються біорегулятори (простагландини, тромбоксани, лейкотрієни);
  • ПОЛ може виступати як вторинний месенджер, беручи участь у трансформації сигналів із зовнішнього та внутрішнього середовища організму, забезпечуючи їх внутрішньоклітинну передачу;
  • АФК беруть участь у клітинному імунітеті та фагоцитозі.

Механізм ПОЛ:

Ініціює реакцію найчастіше гідроксильний радикал, що відбирає водень від СН2 груп ненасиченої жирної кислоти L, що призводить до утворення ліпідного радикалу L·:

·
L + ОН → L ·

2) Розвиток ланцюга.

Розвиток ланцюга відбувається при приєднанні кисню, внаслідок чого утворюється пероксидний радикал LOO або пероксид ліпіду LOOH (гідроперекису ліпідів)

LOО · + LH → LOOH + LR · ·

Розвиток ланцюга може зупинятися при взаємодії вільних радикалів між собою або при взаємодії з різними антиоксидантами (вітамін Е), які є донорами електронів:

LOO·∙ + L· → LOOH + LH

L∙·+ віт Е → LH + віт Е·∙

ВІТ Е + L → LH + ВІТ Еокисл

В результаті ПОЛ відбувається перетворення звичайних ліпідів на первинні продукти ПОЛ (гідроперекису ліпідів). Цепризводить до появи в мембранах ділянок («дір»), через які назовні виходить вміст самих клітин, так і їх органел.

Первинні продукти ПОЛ руйнуються з утвореннямвторинних продуктів ПОЛ : альдегідів, кетонів, малонового діальдегіду, дієнових кон'югатів. Нагромадженням у крові малонового діальдегіду (МДА) пояснюється синдром інтоксикації, що супроводжує багато захворювань внутрішніх органів. Реагуючи з SH- та СН3-групами білків, МДА пригнічує активність цитохром-оксидаз (пригнічуючи тим самим тканинне дихання) та гідроксилаз. МДА зумовлює також прискорений розвиток атеросклерозу.

При взаємодії МДА з аміногрупами фосфоліпідів утворюються кінцеві продукти ПОЛ - Шиффові основи. Прикладом цих сполук є пігмент ліпофусцин, що з'являється на оболонці ока на шкірі з віком. Ліпофусцин є сумішшю ліпідів і білків, пов'язаних між собою поперечними ковалентними зв'язками і денатурованими в результаті взаємодії з хімічно активними групами продуктів ПОЛ. Цей пігмент фагоцитується, але не гідролізується ферментами лізосом, накопичується в клітинах, порушуючи їхню функцію.

Негативні наслідки активації ПОЛ:

  • Ушкодження ліпідного бислоя мембран, у результаті у клітини проникає вода, іони натрію, кальцію, що зумовлює набухання клітин, органел та його руйнації.
  • Передчасне старіння клітин та організму в цілому.
  • Взаємодія високореактивних продуктів ПОЛ із аміногрупами білків з утворенням Шиффових основ.
  • Зміна плинності (в'язкості) мембран, у результаті порушується транспортна функція мембран (функціонування іонних каналів).
  • Порушення активності мембранозв'язаних ферментів, рецепторів.

Активація ПОЛ характерна для багатьох захворювань та патологічних станів:

  • атеросклероз та інші серцево-судинні захворювання;
  • ураження ЦНС (хвороба Паркінсона, Альцгеймера);