Оксидазный стресс и окислительно-восстановительный баланс

Состояние компонентов окисления-восстановления (Е₀) определяется возможностью захвата (окислительный компонент) или выброса (восстановительный компонент) одного или более электронов. Для нормальной биологической среды характерно наличие равно­весия между оксидантами и восстановителями (РОВ). Несмотря на определенные трудности в точном измерении этого РОВ, цитоплазма в физиологическом состоянии пред­ставляется более основной средой за счет присутствия в ней глутатиона (ГТИ), НАД/НАДФ, особенно в лейкоцитах (рис.7).

Нарушение РОВ внутри клетки немедленно влечет за собой запуск механизмов перено­са сигнальной информации и главная роль в этом принадлежит функции -SH групп. Функциональная активность тиоловых групп зависит от множества компонентов, участ­вующих в процессе переноса сигнальной информации: клеточных рецепторов, ЦАП, ядерных факторов и даже ядерных белков, которые регулируют связывание ЯФ с эле­ментами ДНК. Функции -SH групп легко нарушаются в результате окислительных реак­ций и являются идеальной мишенью РРАК. Физиологическая роль РРК заключается в из­менении РОВ за счет потребления основных молекул (ГТИ, НАД, НАДФ) или в результате оксидазной модификации структуры белков. Окислительное повреждение белков позво­ляет последним взаимодействовать с рецепторами, изменять истинную ферментную ак­тивность или связываться со специфическими мишенями на ДНК, запуская, таким обра­зом, перенос сигнальной информации и генные проявления. В лейкоцитах нарушения РОВ можно представить изменением переноса сигнальной информации.

В физиологических условиях баланс ферментных и неферментных антиоксидантов соз­дает РОВ, задерживая окислительные и восстановительные изменения внутри клетки. Этот баланс нарушается избыточной активацией НАДФ-оксидазы в стимулированных лейкоцитах. In vivo избыточная продукция реактивных радикалов кислорода и азота воз­можна при воспалении, для которого характерна интенсивная активация лейкоцитов, или при таких необычных ситуациях, как массивная радиация. В таких случаях, когда буфер­ная емкость антиоксидантов становится избыточной или патологически снижается, воз­можны оксидазные повреждения с развитием оксидазного стресса.