Механизмы образования активных форм кислорода и их утилизация

Гидроксильный радикал образуется и при взаимодействии ионов железа с гипохлоритом (F).

• Таким образом, супероксидный радикал О₂¯ и продукты его превращений Н₂О₂, СlО¯, ¹О₂, НО^• (активированные кислородные метаболиты) при умеренном образовании выполняют ряд полезных функций: оказывают бактерицидное действие, уничтожают отработанные субклеточные структуры, регулируют подвижность мембран, а следовательно, транспорт веществ, ионную проницаемость, рецепторную экспрессию.

• При повышенном образовании активированные кислородные метаболиты представляют опасность для собственных клеток организма. Они способны:

* реагировать с большим набором биологических молекул, включая клеточные и внеклеточные продукты (ДНК, липиды, серосодержащие вещества, медиаторы воспаления, в т.ч. С 5а, хемотаксические пептиды, эйкозаноиды и т.д.), инактивируя их, или стимулировать высвобождение активных медиаторов из тромбоцитов и тучных клеток. Итогом таких взаимодействий является модуляция воспаления и деструкция окружающих тканей, в т.ч. - внеклеточного матрикса;

* реагировать с транзиторными катализаторами (Fe, Cu), что приводит к дальнейшей продукции потенциальных окислителей (см. Е, F);

* осуществлять ковалентное связывание пептидов и молекул ДНК, нарушая их функциональную активность;

* окислять полиненасыщенные жирные кислоты в липидах мембран, осуществляя дестабилизацию последних и образование свободных ацильных радикалов: LH + HO^• → H₂O + L^• (свободный ацильный радикал);

* вызывать апоптоз.

Кислороднезависимые бактерицидные механизмы

• Концентрация водородных ионов (кислое значение рН).

• Дефенсины – семейство низкомолекулярных катионных белков (М.м. < 4 кДа), богатых аргинином. Имеют циклическую структуру и убивают микроорганизмы, разрушая их внешние мембраны. Содержатся в азурофильных гранулах. Высвобождаются не только в фагосому, но и секретируются во внеклеточное пространство. Спектр антимикробной активности включает грам - положительные и грам - отрицательные бактерии, грибы и крупные вирусы.

• BPI (bactericidal – permeability – increasing) – бактерицидные компоненты, повышающие проницаемость – группа катионных белков (М.м. ≈ 50 кДа), локализованых в азурофильных гранулах. Лизируют грам - отрицательные бактерии, разрушая их мембрану.

• CAP-37 – семейство катионных протеинов, включающих помимо САР-37, катепсин С и азуроцидин. Содержатся в первичных гранулах, имеют аналогию с другими провоспалительными протеазами. Обладают (слабой) бактерицидной и хемотаксической активностью. Бактерицидный эффект усиливается при кислом значении рН в фагосомах.

• Лактоферрин – железосвязывающий белок, присутствующий в специальных гранулах нейтрофилов. Бактериостатический эффект связан со способностью лишать бактерии железа, необходимого для их роста. Используется для образования гидроксильного радикала и клеточной адгезии. Принимает участие в регуляции гранулоцитопоэза. Потенцирует действие лизоцима на грам - отрицательные бактерии.

• Лизоцим – катионный белок, содержащийся, в основном, в специфических гранулах, но присутствующий и в азурофильных гранулах. Гидролизует связь между N - ацетилмуреиновой кислотой и N – ацетилглюкозамином – компонентами пептидогликана клеточной стенки бактерий. Активность может быть усилена комплементом, лактоферрином, антителами.