Оксидоредуктаза восстанавливается НАДФН, и цитохром выполняет одноэлектронное восстановление кислорода с образованием супероксида. Система расположена в плазматической мембране

нейтрофилов и других фагоцитирующих клеток. НАДФН образуется в пентозофосфатном пути, активность которого заметно увеличивается в течение фагоцитоза. Протеинкиназа С активируемая внешними сигналами фосфорилирует в цитозоле специфический белок с ММ 47 кД, который после фосфорилирования взаимодействует с другим белком с ММ 67 кД и образующийся димер связывается с цитохромом 588, что и приводит к активировании ферментной системы.

Образующиеся супероксидные анионы подвергаются спонтанной дисмутации с образованием пероксида водорода

Суперокисный ион может выходить за пределы клетки или переходит в фагосому, где находится захваченная бактерия. Разрушение бактерий в фагосомах зависит от комбинированного действия повышения pH, супероксидного иона, и других активных производных кислорода (H2O2, ОН-, и HOCl- [гипохлорной кислота]) и действия некоторых бактерицидных пептидов (дефензины) и других белков (например, катепсин G и некоторые катионных белков) присутствующих в фагоцитирующих клетках.

Любой супероксид, который попадает в цитозоль фагоцитирующей клетки, преобразуется в H2O2 супероксид дисмутазой, которая катализирует реакцию подобную спонтанной дисмутации , показанной выше. Кроме того, H2O2 используется миэлопероксидазой или разрушается действием глютатион пероксидазой или каталазой. Некоторое количество Н2О2 образуется оксидазами Д- аминокислот, которые при объединении фагосом с пероксисомами катализируют окисление Д-аминокислот бактериальной стенки.

Все эти активные формы кислорода вызывают перекисное окисление мембранных липидов.

Радикалы кислорода могут также реагировать с a1- антитрипсином и этот ингибитор протеолиза путем окисления остатков метионина инактивируется. В то время как это для разрушения бактерий не имеет особого значения, но играет важную роль в механизмах развития повреждения тканей при воспалении. Судьба гранулоцитов нераздельно связана с захваченными бактериями. Фагосомы заполненные ферментами не могут быть удалены из клетки и через несколько часов их мембраны становятся проницаемы, а содержимое их переходит в клетку и она погибает. Фагосомы обозначают как «суицидные сумки».Эозинофилы и базофилы также обладают способностью к фагоцитозу и участвуют в защитных реакциях.

Мутации генов компонентов НАДФН- оксидазы - причина хронического грануломатоз.

Среди многочисленных известных нарушений функции полиморфноядерных лейкоцитов лучше всего исследована хроническая грануломатозная болезнь (хронический грануломатоз). Клинически это заболевание проявляется вяло текущими инфекционными заболеваниями и появлением гранулом в коже, легких и лимфатических узлах. Лейкоциты фагоцитируют микроорганизмы, но не могут их разрушить. Грануломы формируются как следствие попытки изолировать бактерии, которые не были разрушены из-за генетического дефектов НАДФ-оксидазной системы . В 60% случаев хронический грануломатоз наследуется Х хромосомально, а в остальных 40% аутосомально-рецессивно.

Молекулярной причиной этого может быть недостаточная активность самого фермента или нарушение механизма его активирования.

Последовательность событий в развитии хронической грануломатозной болезни:

- Мутации генов цитохрома b558 или цитозольных белков - Уменьшение образования супероксидного

иона и других активных форм кислорода.

- Снижение бактерицидной функции клеток - Вялотекущие инфекции и образование

гранулом, изолирующих выжившие бактерии

Интерферон G, который стимулирует транскрипцию гена цитохрома b оказывает у некоторых людей благоприятный эффект при лечении таких состояний.

Нейтрофилы содержат миелопероксидазу, которая катализирует образование хлорированных окислителей

Фермент миелопероксидаза обнаруживается в больших количествах в гранулах нейтрофилов и может использовать H2O2 для образования гипохлорной кислоты. H2O2 образуется НАДФН-оксидазной системой, а ионы Cl- наиболее часто используемое галоидное соединение, так как они присутствуют в относительно высокой концентрации в плазме и жидкостях организма..

HOCl является мощным окислителем и обладает сильными бактерицидными свойствами. В нормальных условиях повреждающий эффект НОCl уменьшается благодаря взаимодействию с первичными или вторичными аминами, которые имеются в нейтрофилах и тканях, с образованием различных производных - хлораминов, которые, хотя и являются хорошими окислителями, оказывают более слабое действие, чем HOCI