2.1. Активные формы кислорода и их генерация

Согласно классификации, предложенной Владимировым Ю.А., большинство радикалов, образующихся в биосистемах, можно разделить на природные и чужеродные, а также выделяют три категории радикалов: первичные, вторичные и третичные [8,14].

Образование первичных радикалов осуществляется при участии определенных ферментных систем. К первичным радикалам относятся семихиноны, образующиеся в реакциях таких переносчиков электронов, как коэнзим Q (обозначается как Q^•), флавопротеины. К этой же группе принадлежат также супероксид (^•OO^-) и монооксид азота (NO) [9,10,15].

В результате ряда процессов, в том числе с участием первичного радикала - супероксида, в биосистемах могут образовываться такие активные молекулярные соединения как пероксид водорода, гипохлорит и гидроперекиси липидов. Следовательно, под термином АФК часто понимают как свободные радикалы (СР), так и реактивные молекулы [9].

Из этих веществ под действием ионов металлов переменной валентности, в первую очередь ионов Fe²⁺, могут образовываться вторичные СР. Считают, что именно образование вторичных радикалов является неспецифическим универсальным механизмом, лежащем в основе развития канцерогенеза, атеросклероза, хронических воспалений и нервных дегенеративных болезней [16,17]. Однако реактивные молекулы также обладают цитотоксическим действием. Свое негативное влияние они могут реализовывать не только благодаря образованию из них СР, но и непосредственно на клетки.

При соединении вторичных радикалов с молекулами антиоксидантов и других, легко окисляющихся соединений, образуются третичные радикалы. К чужеродным радикалам можно отнести радикалы, появляющиеся при воздействии на биосистемы ионизирующего излучения, ультрафиолетового облучения, а также радикалы образующиеся в ходе метаболизма ксенобиотиков. Следует отметить, что токсическое действие многих ксенобиотиков реализуется именно через усиление генерации СР.

Радикалы и гидроперекиси полиненасыщенных жирных кислот, образующиеся в реакциях пероксидного окисления липидов (ПОЛ), представляют собой с химической точки зрения неоднородную группу. Возникающий при отрыве атома водорода от молекулы полиненасыщенной жирной кислоты алкильный радикал, у которого непарный электрон локализован у углеродного атома, может быть назван «активной формой углерода». При взаимодействии такого радикала с молекулярным кислородом образуется диоксид-радикал с локализацией непарного электрона на атоме кислорода. Поскольку по структуре, а также по некоторым свойствам этот радикал сходен с супероксидом, то он может быть отнесен к АФК. Гидроперекиси ненасыщенных жирных кислот, образующиеся в ходе ПОЛ, могут быть также названы «активными формами кислорода» по аналогии с пероксидом водорода. И к этой же группе могут быть отнесены формирующиеся при одноэлектронном восстановлении гидроперекисей алкоксильные радикалы, являющиеся, по сути, гомологами гидроксильного радикала. Для обозначения всех продуктов ПОЛ (алкильных, алкоксильных, диоксид-радикалов, гидроперекисей полиненасыщенных жирных кислот и соответствующих цепей фосфолипидов, триглицеридов или холестерина) может быть использован термин «активные формы липидов» [6].

Кислород является неотъемлемой частью жизнедеятельности подавляющего большинства живых организмов. Кислород выполняет несколько функций: он является конечным акцептором электронов в дыхательной цепи; необходим для образования АТФ в процессе окислительного фосфорилирования; служит субстратом ферментов - оксигеназ и оксидаз [19-24].

Повышение концентрации кислорода в среде выше уровня, характерного для атмосферного воздуха, является для аэробных организмов токсическим. Токсические эффекты кислорода определяются не им самим, а разнообразными кислородными радикалами, которые образуются в тканях [25]. Молекула кислорода в основном состоянии представляет собой бирадикал, у которого на молекулярных п- орбиталях находятся два неспаренных электрона с параллельными спинами. Это определяет относительную инертность O₂, так как по закону сохранения спина при взаимодействии молекулы кислорода с веществами, имеющими заполненные орбитали, должен появиться бирадикал, а для осуществления такой реакции необходима высокая энергия активации. Поэтому молекулярный кислород сам по себе обычно не вступает в неконтролируемые химические реакции внутри организма, для его активации нужны ферментативные процессы. Ферменты, восстанавливающие молекулярный кислород, являются металлопротеинами, в активном центре которых содержатся атомы (ионы) металлов переменной валентности (чаще Fe, Cu, Zn). Основными ферментами метаболизма кислорода у млекопитающих служат оксидазы и оксигеназы. К ним, например, относятся НАДФН-оксидаза, ксантиноксидаза, аскорбатоксидаза, цитохром - с – оксидаза [19-26].

В процессах восстановления молекулярного кислорода могут участвовать также дыхательные железосодержащие белки - гемоглобин и миоглобин. Каталитический центр ферментов, включающий металлы переменной валентности, служит донором электронов для молекулярного кислорода. При последовательном, т.е. постадийном, присоединении электронов к молекулярному кислороду образуются АФК.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время тиреотоксикоз является распространенной эндокринной патологией. Данное заболевание характеризуется повышенной функциональной активностью щитовидной железы и избыточным выделением ТГ. Под действием большого количества ТГ происходит поражение различных систем организма.

В возникновении гипертиреоза имеет значение наследственный фактор, запускаемый различными инфекциями, интоксикациями, психическими травмами. В основе заболевания лежит нарушение иммунной системы, приводящее к образованию аутоантител, которые обладают стимулирующим действием на клетки щитовидной железы. Это ведет к ее разрастанию и усилению активности. Тиреотоксикоз приводит к активизации обмена веществ и повышению расхода энергии за счет распада белка и жировой ткани.

Таким образом, данное заболевание приводит к серьезным нарушениям организма. Своевременный и точный диагноз дает возможность на более эффективное лечение без тяжелых последствий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Аметов А.С. Сердечно-сосудистая система при тиреотоксикозе / А.С.Аметов, М.Ю. Коптева, И.В. Лукьянова // Consilium medicum – 2003 – Т.05, №11 – С.86.

2. Балаболкин М.И. Хирургическое лечение диффузного токсического зоба и возможное прогнозирование его результатов // Пробл.эндокринологии. – 2000. – Т.46. С. – 34-38.

3. Бондаренко В.О. Диффузный токсический зоб: усовершенствованная методика операций // Актуальные проблемы современной эндокринологии: Материалы IV Всеросс. Конгресса эндокринологов. – Спб., 2001. – С.268.

4. Дедов И.И. Йододефицитные заболевания в России. Простое решение сложной проблемы / И.И. Дедов, Г.А. Герасимов – М.: Адамантъ, 2002.- 292 с.

5. Дедов И.И. Эндокринология / И.И. Дедов, Г.А. Мельниченко – М.: Геотармедия, 2007. – 200 с.

6. Диже Г.П. Тиреоидные гормоны и мелатонин как средства антиоксидантной терапии / Г.П. Диже и др. // Анестезиология и реаниматология. – 2001. - №4. – С.43-45.

7. Жукова О.Ю. Патогенетическая значимость активации свободнорадикальных процессов в печени при алкоголизации на фоне сахарного диабета: автореф. дис. … канд. мед. наук / О.Ю. Жукова. – Омск, 2008. – 24 с.

8. Зефирова Г.С. Заболевания щитовидной железы. – М.: Арт-бизнес-центр, 1999. – 215 с.

9. Интенсивность свободнорадикальных процессов и регуляция активности цитоплазматической NADP-изоцитратдегидрогеназы в кардиомиоцитах крысы в норме и при ишемии / Л.В. Медведева [и др.] // Биохимия. – 2002. - Т.67, P.838-849.

10. Казаков C.А. Состояние углеводного обмена и активности антиоксидантных ферментов у крыс с аллоксановым диабетом / C.А.Казаков // Патогенез, клиника и терапия экстремальных и терминальных состояний, Омск – 1998: тез. док. – Омск, 1998 – С. 105.

11. Кветной И.М. Экстрапинеальный мелатонин: место и роль в нейроэндокринной регуляции гомеостаза / И.М. Кветной, Т.В. Кветная, Н.Т. Райхлин // В кн.: Мелатонин в норме и патологии. – М., 2004. – С. 34-37.

12. Кулинский В.И. Активные формы кислоорда и оксидантная модификация макромолекул: польза, вред и защита / В.И. Кулинский и др. // Соровский образовательный журнал. Биология. – 1999. - №1. – С. 2-7.

13. Кухтина Е.Н. Влияние железа, цинка, меди на процессы перекисного окисления липидов печени in vivo. / Е.Н. Кухтина, Н.Н. Глущенко // Биохимия – 1996. – Т.61, вып.6. – С. 993-997.

14. Кэттайл У.М., Арки Р.А. Патофизиология эндокринной системы. Пер. с англ., под ред. Н.А. Смирнова. – М.: Binom publisher, Спб.: Невский диалект, 2001.

15. Лавин Н. Эндокринология. – М.: Практика, 1999. – 197с.

16. Лукьянчиков В.С. Тиреотоксический синдром / В.С. Лукьянчиков, А.П.Калинин, Л.И. Королевская // Materia Medica – 2001. - №2.-С.12-19.

17. Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс при воспалении / Е.Б. Меньшикова, Н.К. Зенков // Успехи сов. биол. - 1997. - Т.117, вып.2. - С.155-169.

18. Ожирение. Метаболический синдром. Сахарный диабет 2 типа / И.И. Дедов [и др.].- М.: 2000. – 111 с.

19. Уайт А. Основы биохимии / А. Уайт, Ф. Хендлер, Э. Смит: В 3 т.- М.: Мир.- Т.2.- 1981.- 1880 с.

20. Фадеев В.В. Диагностика и лечение токсического зоба / В.В. Фадеев // Рус. мед. журнал. – 2002. - №11. – С. 513-516.

21. Шанин Ю.Н. Антиоксидантная терапия в клинической практике / Ю.Н. Шанин, Е.В. Зиновьев; под ред. Ю.Н. Шанина. – СПб.: ЭЛБИ, 2003. – 128с.

22. Шаповал Г.С. Механизм антиоксидантной защиты организма при действии активных форм кислорода / Г.С. Шаповал // Украинский биохимический журнал. – 2003. – Т. 75, № 2. – С.5-13.

23. Alsanea O., Clark O. Treatment of Graves` disease: the advantages of surgery // Endocrinol. Metab. Clin. North. Am. – 2000. – Vol. 29. – P. 321– 337.

24. Bach A.G. Adrenoceptor expression and diurnal rhythms of melatonin and its precursors in the pineal gland of type 2 diabetic Goto-Kakizaki rats / A.G. Bach, E. Mühlbauer, E. Peschke // Endocrinology. – 2010. - V.18. – P.345-357.

25. Gemsenjager E. Basedow disease. From subtotal to total thyroidectomy / E.Gemsenjager, P.Valco, I.Scweizer // Scweiz Rundsch Med Prax. – 2002. – Vol. 91. – P.206 – 215.

26. Meier C. Hyperthyroidism–advantages and disadvantages of pharmacologic, surgical and radioactive iodine treatments // Ther Umsch. – 1999. – Vol.56.– P. 364 – 368.

27. Miccoli P. Surgical treatment of Graves` disease: subtotal or total thyroidectomy / P. Miccoli, P.Vitti, T.Rago // Surgery. – 1996. – Vol. 120.– P. 1020 – 1024.

28. Okamoto T. Sergical treatment of Graves` disease / T.Okamoto, T.Obara // Nippon – Rincho. – 1999. – Vol. 57. – P. 1851 – 1854.

29. Torre G. Is euthyroidism the goal of surgical treatment of diffuse toxic goitrе / G.Torre, G.Borgonovo, A.Arezzo // Eur. J. Surg. – 1998. – Vol. 164. –P. 495 – 500.

30. Werga-Kjellman P. Surgical treatment of hyperthyroidism: a ten-year experience / P.Werga-Kjellman, J.Zedenius, L.Tallstedt // Thyroid. – 2001. – Vol. 11. – P. 187 – 192.

26