Розділ і. Огляд літератури

1.1. Антиоксидантна система, як захист проти вільних радикалів

Антиоксидантна система захисту організму (АОСЗО) контролює і гальмує всі етапи вільнорадикальних реакцій, починаючи від їх ініціації і закінчуючи утворенням гідропероксидів та МДА. Основний механізм контролю цих реакцій пов'язаний з ланцюгом оборотних окисно-відновних реакцій іонів металів, глутатіону, аскорбату, токоферолу та інших речовин, значення яких особливо важливе для збереження довго існуючих макромолекул нуклеїнових кислот і білків, деяких складових мембран. Не випадково рівень активності АОСЗО досягає максимальних значень до початку S-фази, коли ДНК деспіралізується і особливо уразлива до продуктів вільнорадикального пероксидного окиснення. Є підстави вважати, що тривалість життя макромолекул у клітині багато в чому визначається саме їх стійкістю до атаки вільнорадикальних продуктів [21, 22, 24,25].

Виходячи з сучасних уявлень про механізм вільнорадикального пероксидного окиснення, АОСЗО можна умовно розділити на наступні групи залежно від того, на яку ланку метаболізму спрямована її дія [33]. До першої групи антиоксидантної системи захисту відносять жиророзчинні ендогенні антиоксиданти: вітаміни групи Е (токофероли), убіхінон, вітаміни групи А (ретиноли) та провітаміни групи А (α-, β-, γ-каротини), вітаміни групи D (кальцифероли), К (філохінони і менахінон), ліпоєва кислота, деякі стероїдні гормони, мелатонін та інші. До другої групи відносять захисні ферменти: СОД, КАТ, глутатіонредуктазy (ГР), а також низько- та високомолекулярні сполуки, що містять тіольні- та селеногрупи, зокрема цистеїн, цистін та інші.

Ці захисні ферменти запобігають надлишковому утворенню активних форм кисню та приймають участь в нерадикальному розкладанні пероксидів ліпідів. Так, СОД є ключовим ферментом антирадикального захисту. Вона дисмутує супероксид-радикал до менш токсичного пероксиду водню [23].

Третя захисна система — це два ферменти: ГПО і глутатіонтрансфераза (ГТ). ГПО каталізує розкладання гідропероксидів ліпідів нерадикальним шляхом за допомогою глутатіону відновленого. Більше 70 % ГПО локалізуються у цитозолі, тоді як 25–30 % – у матриксі мітохондрій. При цьому дія фосфоліпаз полягає у відщeпленні окисненої жирної кислоти, що містить гідропероксидну групу (LOOH), а дія глутатіонпероксидази зводиться до відновлення цієї групи до спиртової з одночасним окисненням глутатіону (GSH) до дисульфіду (GSSH).

Для детоксикації Fe²⁺ в організмі існує четверта захисна система: окиснення і зв'язування іонів Fe²⁺. У плазмі крові ця система представлена ферментом церулоплазміном (фероксидазою), що окиснює Fe²⁺ до Fe³⁺ киснем без утворення вільних радикалів, та білком трансферином, який зв'язує і переносить у кров'яному руслі іони Fe³⁺, а потім захоплюється клітинами. У клітинах іони заліза можуть відновлюватися аскорбіновою кислотою та іншими відновниками, але потім окиснюються і депонуються всередині ферментного білкового комплексу феритину.

Властивості антиоксидантів. До антиоксидантів відносяться деякі вітаміни, мінерали і ферменти (або ензими), які порушують процес утворення вільних радикалів в організмі і запобігають їхній шкідливій дії [33, 35].

Вільні радикали – це атоми або групи атомів, які викликають пошкодження клітини, порушують функції імунної системи, що призводить до інфекційних і різних дегенеративних захворювань, включаючи рак і серцево-судинні патології. Вчені вважають, що пошкодження, яке викликається вільними радикалами, є основою процесів старіння.

Відомі наступні групи вільних радикалів, що утворюються в організмі: пероксиди, гідроксильні радикали, пероксид водню, різні ліпідні пероксидні сполуки, гіпохлоритні радикали і деякі інші. Вони можуть утворюватися під впливом радіації, токсичних хімічних сполук, тривалої дії сонячних променів, а також різних метаболічних процесів, таких як розщеплення жирів при утворенні енергії.

Кількість вільних радикалів в організмі зазвичай контролюється за рахунок дії спеціальних ферментів, які нейтралізують ці шкідливі сполуки. У організмі утворюється 4 таких ферменти: СОД, метіонінредуктаза, КАТ і ГПО.

Для того, щоб звести до мінімуму пошкодження, що викликаються вільними радикалами, слід приймати препарати, що містять антиоксиданти. Вважається, що прийом таких добавок запобігає розвитку злоякісних новоутворень [21, 22].