Радиационная биофизика (ионизирующие излучения) - Кудряшов Ю.Б.
ISBN 5-9221-0388-1
Скачать (прямая ссылка):
5.2.2.2. Низкомолекулярные антиокислители
Глутатион участвует не только в процессах антиокислительного механизма защиты, взаимодействуя с пероксидом водорода и гидро-пероксндами, но он способен обезвреживать JIPT — эпоксиды, альдегиды и др. продукты цепных процессов липопероксидации. Его концентрация в клетке (1-10 ммоль/л) намного превышает уровень АФК и продуктов ПОЛ (табл. VI.2). Глутатион включается в анти-окислительные защитные реакции буквально во всех частях клетки, включая митохондрии, ядро, эндоплазматический ретикулум; его иногда называют «главным восстановителем в клетке» (В. И. Кулинский).
Защитные системы клеток имеют, наряду с глутатионом, в своем арсенале большой «набор» низкомолекулярных веществ *антиокис-лителъного буфера», способных перехватывать или инактивировать радикалы, восстанавливать АПК, в том числе и продукты ПОЛ на разных этапах их образования.
Приведем перечень наиболее активных из них в табл. VI.5.
5. Система окислительно-восстановительного гомеостаза клетки 249
Таблица VI.5. Перечень наиболее активных низкомолекулярных компонентов «антиокислительного буфера»
Эндогенные антиоксиданты Растворимость
Тиолы: растворимы в воде
- восстановленный глутатион, цистеин
Биогенные амины: растворимы в воде
- серотонин, гистамин, катехоламины
Пептиды: растворимы в воде
- карнозин, ансерин
Витамины: растворима в воде
- аскорбиновая кислота растворимы в
- токоферол, /3-каротин и другие каротиноиды липидах
Стероиды: растворимы в
- кортикостероиды липидах
Другие антиоксиданты: растворимы в воде
- микроэлементы, ионы металлов переменной и (или) липидах
валентности
- таурин, убихинон, ураты, билирубин,
фенолы, фосфолипиды
Приведенные компоненты «антиокислительного буфера» обладают способностью снижать уровень и токсическое действие АКСС (ОРТ) в водной и липидной фазах клетки.
Заметим, что многие из этих биологически активных веществ применяются в радиобиологии в качестве препаратов — радиопротекторов, введение которых в клетки и организмы оказывает защитное профилактическое действие от острого облучения (Е. Н. Гончаренко, Ю. Б. Кудряшов, 1985).
При защите от острого облучения уже полвека используются наиболее эффективные радиопротекторы — аминотиолы и биогенные амины, их многочисленные синтезированные в лабораториях аналоги, а также низкомолекулярные пептиды и, конечно, вещества и приемы создания гипоксии. При длительном хроническом низкоинтенсивном лучевом воздействии, когда применять радиопротекторы не представляется возможным (например, в связи с их кратковременным действием, а также с вынужденной токсичностью препаратов, эффективных только в высоких концентрациях), используются пищевые добавки, включающие витамины, микроэлементы, адаптогены, содержащие комплексы антиокислителей (Ю. Б. Кудряшов, 2000).
250 Гл. VI. Реакции клетки на действие ионизирующих излучений
Факт эффективности, результативности применения антиокислителей в качестве препаратов для противолучевой защиты биологических объектов подтверждает общий вывод о ключевой роли нарушения системы окислительно-восстановительного гомеостаза в формировании радиационного эффекта.
Необходимо особо отметить, что радиационные нарушения окислительно-восстановительного гомеостаза в биологических мембранах и цитозоле тесно связаны с повреждениями структуры и функции ядерного аппарата клетки, ДНК — центральной субклеточной структуры в жизнедеятельности всех эукариотических клеток. Вопросу об изменениях ДНК и ее репарации в облученных клетках посвящен следующий раздел этой главы.
6. Повреждения и процессы восстановления ДНК в облученной клетке
Согласно центральному постулату генетики, развитие и свойства организма определяются генами — дискретными единицами наследственности в виде участков ДНК. В совокупности они составляют геном, который в точности воспроизводится в поколениях клеток и организмов благодаря механизмам наследственности. Основным из этих механизмов, обеспечивающим поддержание постоянства (стабильности) генома, является репликация ДНК, корректируемая репарацией, благодаря чему лишь изредка возникают случайные изменения в геноме — мутации, являющиеся одним из проявлений другой характеристики генома — его непостоянства.
Материальную основу мутаций составляют нарушения исходной структуры ДНК, вызванные весьма редкими ошибками механизма репликации или действием генотоксических факторов. В результате закрепления в потомстве (наследования) определенного типа структурных изменений (мутаций) образовался ряд наследственных заболеваний, таких как атаксия-телеангиэктазия, анемия Фанкони, синдром Блюма, пигментная ксеродерма и др.
