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. Последнее является результатом как прямого действия продуктов липоперок-сидных реакций на ферменты, так и опосредованного — через изменение состояния мембран, с которыми ассоциированы молекулы многих ферментов.

Интенсивность свободнорадикального перекисного окисления липидов регулируется соотношением факторов, активирующих (прооксидантов) и подавляющих (антиоксидантов) этот процесс. К числу наиболее активных прооксидантов относятся легко окисляющиеся соединения, индуцирующие появление свободных радикалов, в частности нафтохиноны, витамины А и D, восстановители — НАДФН2, НАДН2, липоевая кислота, продукты метаболизма Пг и катехоламинов.

Этапы. Процесс свободнорадикального перекисного окисления липидов можно условно разделить на три этапа:
1) кислородная инициация (кислородный этап);
2) образование свободных радикалов органических и неорганических веществ (свободнорадикальный этап);
3) продукция перекисей липидов (перекисный этап).

Активные формы кислорода

Начальным звеном свободнорадикального перекисного окисления липидов при повреждении клетки является, как правило, образование так называемых активных форм кислорода:

• синглетного (0₂);
• супероксидного радикала (0₂-);
• перекиси водорода (Н₂О₂);
• гидроксильного радикала (ОН-).

Супероксидный радикал О₂- генерируют лейкоциты (особенно интенсивно при фагоцитозе), митохондрии в процессе окислительных реакций, разные ткани при метаболической трансформации катехоламинов, синтезе Пг и других соединений.

Пероксид водорода Н₂О₂ образуется при взаимодействии (дисмутации) радикалов 02-в цитозоле клеток и матриксе митохондрий. Этот процесс катализирует супероксиддисмутаза (СОД):

О₂- + О₂- + 2Н+ => H₂O₂ + O₂

0₂- и Н₂О₂ оказывают повреждающее действие и сами по себе, но под влиянием ионов железа, присутствующих как в цитоплазме, так и в биологических жидкостях, 02~ и Н202 могут трансформироваться под влиянием каталазы в весьма агрессивный и обладающий высоким патогенным эффектом гидроксильный радикал ОН~:

Н₂О₂ + Fe₂ + -> Fe₃ + + ОН + ОН-;

О₂- + Н₂О₂ -> О₂ + ОН + ОН-.

Гидроксильные радикалы ОН- активно вступают в реакции с органическими соединениями, главным образом липидами, а также нуклеиновыми кислотами и белками. В результате образуются другие активные радикалы и перекиси. При этом реакция может приобрести цепной лавинообразный характер. Однако это происходит не всегда. Чрезмерной активации свободно-радикальных и перекисных реакций препятствуют факторы антиоксидантной защиты клеток.

- Читать дале "Антиоксидантная защита клеток. Чрезмерная активация свободнорадикальных и перекисных реакций."