Эта работа опубликована в сборнике статей с материалами трудов 2-ой международной телеконференции "Проблемы и перспективы современной медицины, биологии и экологии". Название сборника "Фундаментальные науки и практика Том 1, №3"

 

Евразийский Национальный Университет им. Л.Н.Гумилева (Астана, Казахстан)

       Свободнорадикальное окисление следует рассматривать как необходимое метаболическое звено в окислительном фосфорилировании, биосинтезе простагландинов и нуклеиновых кислот, иммунных реакциях. В частности, свободные радикалы образуются в процессе перекисного окисления жирных кислот с изменением при этом физических свойств биологических мембран. Патологическое воздействие свободных радикалов связано с их влиянием на структурно-функциональные характеристики биологических мембран, что приводит к нарушениям их естественной транспортно-защитной функции, повышению микровязкости, изменению проницаемости для различных ионов,  а, следовательно, изменениям в жизнедеятельности клетки и в дальнейшем – ее деструкции и гибели. Перекисные радикалы затем вступают во взаимодействие с молекулами жирных кислот, образуя высокотоксичные гидроперекиси и новый свободный радикал.
Диеновые конъюгаты, являющиеся первичными продуктами ПОЛ, относятся к токсическим метаболитам, которые оказывают повреждающее действие на липопротеиды, белки, ферменты и нуклеиновые кислоты. Дальнейшими продуктами ПОЛ являются альдегиды и кетоны (малоновый диальдегид и др.), которым принадлежит важная роль в синтезе простагландинов, прогестерона и других стероидов. Взаимодействие диальдегидов со свободными группами мембранных соединений образуют конечные продукты ПОЛ, непрерывное накопление которых дестабилизирует мембраны и способствует деструкции клеток. Дальнейшее увеличение количества свободных радикалов и гидроперекисей липидов должно было бы привести к быстрому разрушению клеточных структур, но в естественных условиях этого не происходит благодаря наличию сложной и многокомпонентной системы биоантиокислителей и естественных антиоксидантов, способных при химическом воздействии ингибировать свободнорадикальное окисление липидов. При нормальных условиях в организме сохраняется равновесие между скоростью ПОЛ и активностью антиоксидантной системы (витамины Е, С, В, супероксиддисмутаза, каталаза, глютатионтрансфераза, глютатионпероксидаза, глютатионредуктаза и др.), что является одним из основных показателей гомеостаза. Избыточное образование продуктов ПОЛ, как отмечено выше, оказывает цитотоксическое действие, что проявляется повреждением мембран эритроцитов, лизосом. При этом изменяется структура мембран клеток, вплоть до их разрыва, ингибируется активность цитохромоксидазы.  
Свободные радикалы участвуют прямо или опосредованно в механизмах некроза и апоптоза, т.е. в процессах, регулирующих длительность тканей, органов и систем организма, в процессах старения организма и в конечном итоге, в контроле длительности жизни организма. В организме активность ПОЛ и активность системы антиоксидантной защиты находятся в постоянном равновесии, и скорость перекисного окисления липидов превышает способность антиоксидантной системы гасить избыточное количество свободных радикалов. Такой  процесс протекает лавинообразно с увеличением концентрации свободных радикалов, которые затем снова формируют цепи окисления. Эта практически цепная реакция прерывается лишь взаимодействием с антиоксидантами.  Это обстоятельство диктует необходимость применения антиоксидантов в комплексной терапии.
 Исследования многих авторов показывают, что применение различных антиоксидантов (витамина Е, С, никотинамида, диквертина, тиоктацида и др.) снижает содержание продуктов ПОЛ (диеновые конъюгаты и малоновый диальдегид), повышает активность ферментов антиоксидантной защиты, что оказывает положительное воздействие на стабилизацию организма, сохраняя работоспособность и качество жизни больных, что в конечном итоге отдаляет время инвалидизации и снижает летальность.
Было исследовано комбинационное воздействие оксида хрома,   на экспрессию ICAM1 с янтарной кислотой.   Результат в контрольном образце показал, что  уровень экспрессии ICAM1 меньше, при стимулировании TNF –α экспрессия увеличивалась. Через 2 ч после обработки клеток оксидом хрома (10 µМ) уровень экспрессии ICAM1 менялся не значительно, только к 8 ч и 20 ч экспрессия повышалась. Обработка  оксидом хрома через 8 и 20 часов значительно усиливает уровень экспрессии  ICAM1. Показано что, янтарная кислота приводит к существенному ингибированию Cr- индуцированной экспрессии гена ICAM1. Эти результаты показывают, что NF kB играет существенную роль для ингибирования ПОЛ - зависимой цитотоксичности в действии с антиоксидантами. Определенно экспрессия ICAM1 происходит через индукцию ПОЛ. В целом предположительно, что оксид хрома сильнее активизирует NF kB в клетках фибробластах, нейроклетках.
Таким образом, сохранение редокс-статуса клеток (тканей) обеспечивает как стабилизацию в них редокс чувстительных факторов (NF-kappa-B) и ограничение экспрессии генов,  сохранение физиологической функции этой сигнальной молекулы. Предположительно, что протекторное действие  янтарной кислоты показывает  ее способность регулировать факторы, которые могут воздействовать на экспрессию генов и другие клеточные функции. Предварительная обработка клеток янтарной кислотой под действием токсических металлов  приводила к снижению экспрессии генов cIAP10 (которые активизируются  ядерным фактором NF-kB), ингибируя  NF-kB сигнальные пути.