|
Статьи
Дефицит селена и связанные с ним заболевания
Стресс - это аромат и вкус жизни
Беседа главного редактора газеты "Зеленый диван YSR"
с руководителем клиники «Lenom» доктором Нонной Кухиной
Грипп и простуда – не то, чем они кажутся
Дефицит селена и связанные с ним заболевания
Дефицит селена очень часто встречается у людей, инфицированных ВИЧ, и чем ниже его уровень по сравнению с нормой, тем большее повреждение ВИЧ может нанести организму с ослабленной иммунной системой. В действительности, одна из теорий развития СПИДа предполагает, что ВИЧ истощает содержание селена в инфицированной клетке до тех пор, пока оно не упадет ниже критического уровня. Тогда клетка лопается и вирус воспроизводится.
Было обнаружено, что у людей с низкими уровнями селена в крови риск коронарной болезни сердца на 70% выше по сравнению с теми, у кого нормальное содержание этого минерала. Датские исследователи открыли, что низкая концентрация селена в плазме крови является значимым фактором риска сердечных заболеваний. Результаты многих популяционных исследований свидетельствуют о том, что селен является защитным питательным веществом, препятствующим развитию болезней сердца и артерий.
Пониженное содержание селена в крови отмечено у больных ревматоидным артритом, и противовоспалительные свойства этого минерала, особенно в сочетании с витамином Е и другими антиоксидантами, помогают облегчать симптомы артрита.
Низкий уровень селена также был обнаружены у астматиков. При обследовании жителей Новой Зеландии, где почва содержит мало селена, обнаружено, что среди людей с низкими уровнями селен-зависимого фермента глутатион-пероксидазы астма встречается в шесть раз чаще.
Селен важен для функции щитовидной железы, поскольку от него зависит фермент, который активирует главный тиреоидный гормон (Т4). В отсутствие селена эффект тироид-заместительной терапии может быть неполным; это означает, что дефицит селена способен вести к замедленному обмену веществ и даже к ожирению.
Доктор Аткинс, известный американский кардиолог, обнаружил, что главной причиной рассеянного склероза является накопление токсичных металлов в организме. А так как именно селен обладает способностью ликвидировать угрозу, исходящую от таких ядовитых металлов, как свинец, платина и ртуть, то рассеянный склероз чаще встречается в регионах, где нет селена. Кроме того, у страдающих этим заболеванием обнаружены низкие уровни глутатиона, что является признаком селеновой недостаточности.
Как у мужчин, так и у женщин способность к воспроизводству зависит от оптимального потребления селена. То же касается и здоровья рождающегося ребенка. Наряду с фолиевой кислотой и цинком селен имеет решающее значение для предотвращения рождения детей с недоразвитым позвоночником в результате дефекта развития нервной трубки. У таких младенцев, а также у их матерей, как правило, более низкие уровни селена, чем у соответствующих здоровых людей. У беременных женщин, которые не получают достаточно селена, больше вероятность выкидыша, а рождающиеся у них дети могут страдать мышечной слабостью. У детей, умерших от синдрома внезапной смерти новорожденных, отмечено несколько признаков селеновой недостаточности, что предполагает возможную профилактическую роль добавок этого минерала.
Низко-белковая диета ставит под угрозу снабжение организма селеном; то же справедливо в отношении потребления больших количеств очищенных зернопродуктов, которые полностью лишены того количества минерала, которое они в ином случае могли бы содержать. Использование рыбьего жира и полиненасыщенных растительных масел - подсолнечного, кукурузного и льняного - к несчастью, может повышать потребность организма в селене.
По материалам Интернета
Стресс - это аромат и вкус жизни.
Это выражение и масса других, не менее ярких и образных, принадлежит Гансу Гуго Бруно Селье. Да, это тот самый великий Селье, который не открыл ни одного нового гормона и ни одного фермента, который не описал ни одной новой биохимической реакции, который не создал ни одного нового лекарственного средства. Да, это он, основатель и первый директор единственного в мире института СТРЕССА в Монреале. Сейчас, даже невозможно себе представить, что этот термин, введенный Селье в 1936 году, вначале единодушно и полностью отвергался научной общественностью, мало того, он был предметом бесчисленных насмешек. Сколько раз его научно убеждали и просто по-человечески уговаривали бросить эту бессмысленную и авантюрную затею. А сейчас она признана одним из величайших открытий ХХ века. Уже около сорока лет стресс остается самым широкоупотребляемым словом на устах всей интеллигентной публики, в том числе и не имеющей даже отдаленного отношения к биологии.
Не можем отказать себе в удовольствии на небольшое медико-лирическое отступление. Мы прогнозируем не угасание, а предстоящий новый виток, очередной бум популярности слова "стресс". Для читающей братии, и в без того перманентном попури на стрессовую тематику, грядет свеженький нюанс в интеллектуальной разминке. Дело в том, что относительно недавно был открыт вирус, коему мы, вроде бы, обязаны возникновением стресса. Это давно известный человечеству вирус Эпштейна-Барр. Им обычно заражается около 80 % людей еще в младенческом возрасте. Сейчас же, вирус признан ответственным за такой столь распространенный, и не только в нашем отечестве, недуг, как синдром хронической усталости. Не знаем, найдется ли кто из нас, не испытавший его на себе. Каждый вирус славен изощренностью и изобретательностью в выживании, а этот, вообще заткнул за пояс своих собратьев. Даже под контролем детектора лжи он умудряется выдавать иммунной системе дезинформацию. Дескать, "все хорошо под сиянием лунным…", я побежден, сдаюсь, оставь меня в покое. Ему поверили, а он продолжает размножаться и процветать. Мало того, так он еще овладел искусством прикрываться своим злейшим врагом - лимфоцитом, как щитом . Пока мы в форме, он нам и не ахти как страшен. Но вот, немного ослабла наша иммунная система или, еще банальнее, мы просто переволновались, перетрудились - и он становится окончательно неуправляем, неуемно размножается и успешно пробивает брешь в обороне организма. Итог - синдром хронической усталости.
К счастью, Селье обо всем этом и не догадывался. Тем не менее, согласитесь, в вопросах стресса его авторитет не пошатнулся, он, как и прежде, продолжает оставаться для нас незыблемым и непререкаемым. А теперь скажите, положа руку на сердце, минуту назад Вы были такого же мнения о стрессе? Не стесняйтесь говорить "нет". Вы окажетесь в весьма приличной компании. Подавляющее просвещенное большинство, частенько произносящее любимое словечко, тоже не подписалось бы под его фразами. Тогда резонный вопрос. Что же такое стресс и в чем величие Селье? Микротест на бдительность. Помните нашу заявочку? Мы обещали вести толк не просто о стрессе, а о стрессе под "селеновым" углом зрения. Слово надо держать. Вот и подошли, почти вплотную.
Эволюция работает непотребно бездарным и примитивным образом. У нее на вооружении единственный прием - метод проб и ошибок. В отличие от нас с вами, она может позволить себе такую роскошь. На экспериментирование она располагала миллионами лет. Она перебирала, перебирала и, наконец, выбрала. И отвела селену исключительно значимую роль в регуляции обмена веществ. Селен является составным компонентом более 30 жизненно важных биологически активных соединений организма всех высших животных. Селен входит в активный центр ферментов уже знакомой нам системы антиоксидантно-антирадикальной защиты организма, метаболизма нуклеиновых кислот, аминокислот, липидов, гормонов (глутатионпероксидазы, йодотиронин-дейодиназы, тиоредоксинредуктазы, фосфоселенсинтетазы, фосфолипид-гидропероксид-глутатион -пероксидазы, специфических протеинов Р и W и др.) По этой части у селена, среди металлов, найдутся и более преуспевшие конкуренты, например, цинк, который умудрился включиться почти в две сотни соединений. Но природа наделила селен и совершенно уникальными свойствами. Селен является единственным из микроэлементов, включение которого в белки и другие биологически активные молекулы происходит на генетическом уровне. В геноме (многомиллионная цепь молекул ДНК) имеется специальный триплет, кодирующий селеноцистеин. Почему именно селену выпала такая честь? Не спрашивайте. Все равно никто ничего не ответит. Во всяком случае, мы - точно промолчим. Свои версии у нас, конечно, есть, но их обнародование мы пока попридержим.
Первый раздел, не претендующий на изречение истин в последней инстанции.
Сколько таких будет дальше? Пока и сами не знаем. Но зато точно знаем, что предотвращать и лечить болезни людей надо. Улучшать здоровье и повышать продуктивность сельскохозяйственных животных тоже надо.
В основу нашей рабочей гипотезы разработки способов повышения неспецифической резистентности заложена попытка целенаправленного воздействия на интенсивность и направленность метаболических потоков путем поддержания оптимального уровня свободнорадикальных процессов и сбалансированности функционирования иммунной, монооксигеназной и антиоксидантной систем организма.
Коль скоро это действительно так, то, по современным воззрениям, образование и нейтрализацию свободных радикалов можно отнести к ведущему процессу, принимающему самое непосредственное и активное участие в регуляции обмена веществ в организме здорового человека и животного. Попытка пересчитывать болезни, связанных непосредственно или косвенно со свободными радикалами - есть акция равнозначная деятельности в трудовом коллективе под славным названием "артель напрасный труд". Находясь на твердых максималистских позициях, мы полагаем справедливым и оправданным рассматривать свободнорадикальные реакции как единый, унифицированный патогенетический механизм, лежащий и у истоков, и в основе развития не какого-то огромного количества, а всех патологических процессов в любой клетке, ткани и органе, безотносительно причин вызвавших патологию. И ни единого исключения нам не ведомо. Мы, при всем нашем желании, как ни искали, так и не смогли их отыскать. Вы себе представить не можете степень глубины нашей признательности тому читателю, который пришлет нам, будь то в печатной, будь то в электронной форме, название недуга, хотя бы раз посещавшего человечество, и обошедшегося без привлечения свободных радикалов. Адрес прилагается, вознаграждение гарантируется.
Как сейчас относиться к Селье? И что же такое "стресс"?
Вопросы - чисто риторические. К Селье самому и к его детищу надлежит относиться точно так же как и ко всем - как они того заслуживают. Селье вошел в историю мировой науки, прежде всего, потому, что первым сформулировал и первым приступил к разработке ответов на вопрос - существует ли, и если да, то в чем заключается единая неспецифическая ответная реакция организма на повреждение любого характера? Именно целенаправленный, неустанный и напряженный поиск не каких-то мелких, хотя и исключительно важных и значимых частностей, а пристальный интерес к глобальной проблеме "синдрома ответа на повреждение как таковое", на "просто болезнь", привел его к созданию учения о стрессе и общем адаптационном синдроме.
Прежде всего, в стрессе Селье усматривал особое состояние биологической системы, включающее весь комплекс строго специфичных и неспецифичных изменений. Будучи человеком наблюдательным, пытливым, склонным и способным к анализу и обобщению, он обратил внимание на один совершенно очевидный и столь же совершенно поразительный факт. А именно - широчайший спектр самых разнообразных и, казалось бы, вовсе не связанных между собой воздействий, всегда вызывает в организме, неожиданно удивительные по сходству ответные реакции. Перечень воздействий просто неограничен. Он включает инъекции целого ряда чужеродных и природных веществ, холод, тепло, радиацию, кровопотери, мышечные и эмоциональные нагрузки и многое другое. А организм, на каждый из таких различных компонентов этого причудливого ассорти, реагирует стандартно и стереотипно, как будто напрочь лишился, столь присущей ему изобретательности. Как по единственному трафарету увеличивается корковый слой надпочечников, с одновременным снижением в нем липидов и холестерина, теряют в весе и перерождаются органы и ткани иммунной системы и, особенно, тимус-лимфатического аппарата, проявляется эозинопения (обеднение эозинофилами ( это одна из форм гранулоцитов, а гранулоциты - одна из форм лейкоцитов), активно помогающих иммунной системе) и покрывается язвами желудочно-кишечный тракт. Селье описал динамику нарастания этих типичных физиолого-биохимических изменений в организме во времени. Разделил развитие приспособительных ответных реакций на три последовательные фазы: 1) тревога; 2) резистентность; 3) истощение. Присвоил им название - общий адаптационный синдром. Всего этого ему оказалось вполне достаточным для объявления окончательного и, не подлежащего обжалованию, вердикта - это есть не что иное, как генерализованная эндокринная теория стресса.
Следуя в фарватере научной мысли своего времени, Селье считал, что любое раздражение обязательно должно повышать, прежде всего, активность гипофиза - этой тогдашней вершины в иерархической пирамиде всех желез внутренней секреции (сейчас гипоталамус признается повыше). Гипофиз резко увеличивает выброс в кровь адренокортикотропного гормона, под влиянием которого из коркового слоя надпочечников секретируется повышенное количество кортикостероидов. Кортикостероиды не столь различны по своему химическому строению, но многообразны по биологическому действию. В совокупности проявляемой биологической активности кортикостероиды представляют собой главные гормоны адаптации, т.е. ведущие факторы, обеспечивающие наиболее важную для жизнедеятельности организма способность приспосабливаться к конкретным условиям существования.
Теория Селье - это догма, или руководство к действию?
Опять несерьезная постановка вопроса. Чем отличается наука от религии? Единственный фундамент религии - непоколебимая вера. Инакомыслие, всегда и во всех религиях мира, было синонимом вероотступничества. В науке, напротив, надо все подвергать сомнению, конечно не сплошь во всем сомневаться, но критически оценивать и мыслить надо абсолютно обязательно. Все, ставшее в науке непреложным, аксиоматическим, проходит три стадии: 1 - этого не может быть, потому что не может быть никогда; 2 - в этом что-то есть; 3 - иначе и быть не может. Великий Резерфорд, представляя работы своих неординарно мыслящих учеников, в качестве высшей похвалы говорил: "Господа, перед вами совершенно безумная теория. Спрашивается, достаточно ли она безумна, чтобы быть верной".
Все последующее время, с середины тридцатых годов ХХ столетия, "безумная" теория Селье дорабатывалась и совершенствовалась с постепенным перенесением акцента в определении роли главных пусковых механизмов защитных реакций организма на симпато-адреналовую систему. Эта система выполняет целый ряд жизненно важных функций, в их числе, организм на нее возложил и обязанности министерства по чрезвычайным ситуациям, коих у него случается нисколько не меньше, чем в природе и обществе. Интересующая нас сейчас команда оперативного реагирования и экстренней помощи, состоит всего из нескольких очень простых низкомолекулярных соединений. Это ароматические амины, производные аминокислоты фенилаланина. Основные из них - дофамин, норадреналин и, конечно, всем известный, адреналин. Их групповое название катехоламины. Вырабатываются они в мозговом слое надпочечников и, по праву, заслужили репутацию главных регуляторов буквально всех приспособительных реакций. Благодаря их усилиям обеспечивается быстрое, радикальное и адекватное реагирование организма на каждую нештатную ситуацию. Эту ответственнейшую роль катехоламины в состоянии играть, обладая широчайшим амплуа и выдающимся способностями к мощному воздействию практически на все обменные процессы: а) инициировать распад гликогена и липидов; б) активировать окисление жирных кислот; в) повышать концентрацию в крови глюкозы, неэстерифицированных жирных кислот, триглицеролов; г) усиливать потребление тканями кислорода; д) изменять просвет сосудов и бронхов; е) увеличивать работоспособность сердца и скелетной мускулатуры; ж) способствовать возбуждению центральной нервной системы.
Именно за катехоламинами признана сейчас основная связующая функция между нервной, иммунной и эндокринной системами организма. В отличие от политической элиты, катехоламины находят разумный, взаимовыгодный компромисс. А удается им такая многосложная и многогранная дипломатическая миссия благодаря активному подключению к ней релизинг-факторов. Эти низкомолекулярные вещества, состоящие всего-то из нескольких аминокислот, синтезируются в гипоталамусе и дают жесткие команды гипофизу на синтез и секрецию гормонов. Гипофизарные гормоны, будучи с лихвой загруженными выполнением многочисленных собственных биологических функций и, добросовестно справляясь с ними, вовсе не погрязают и не замыкаются в текучке. Они еще командуют целой армией, подчиненных им гормонов всех нижележащих гормонсинтезирующих желез и клеток в специализированных и неспециализированных органах. Справедливость требует отметить и причастность к этой, широко- и глубококоллегиальной работе группы регуляторных пептидов. Яркой, отличительной особенностью этих пептидов признается их одновременное присутствие и, естественно, работа в каждой из трех систем, как в нервной, так и в иммунной, и эндокринной. Совместной плодотворной и скоординированной деятельности всех этих биологически активных веществ мы с вами и обязаны тому, что с философской легкостью называем взаимосвязанность и взаимообусловленность во времени и в пространстве работы основных жизненно важных систем организма.
В самые последние годы, по мере развития наших знаний о природе регуляции функций организма, у катехоламинов была выяснена еще одна, совершенно новая, очень интересная и весьма специфическая функция - способность служить метаболическими ловушками свободных радикалов (прямо-таки капканная функция).
Стресс - стрессом, а причем тут свободные радикалы?
Так ли необходимо телеге пятое колесо?
Великолепная четверка.
"Вначале было слово". Затем, с помощью слов, была общепризнана призовая тройка лидирующих антиоксидантов - витамины А, Е и С. В последнее время, все, словно сговорившись, поправ известную директиву - больше трех не собираться, с завидным единодушием, взяли в компанию еще одного. И кого бы Вы думали? Теперь толк ведут только о великолепной четверке. В этой квадриге селен рассматривается не в качестве пристяжного и не как "Primus inter imminentius" нет, упаси господь, a всего-то как скромный "Pares inter imminentius", совершенно верно - "равный среди выдающихся".
В первую фазу общего адаптационного синдрома Селье (срочная адаптация), уровень общей резистентности организма резко возрастает при одновременном столь же резком снижении концентрации свободных радикалов. Во второй фазе (тревога) сопротивление организма существенно понижается, а концентрация свободных радикалов увеличивается. Третья фаза (долговременная адаптация) характеризуется, вновь, стабильным ингибированием свободнорадикальных процессов, что в первую очередь обеспечивается высокой способностью перехвата супероксидных радикалов. В четвертой фазе (истощение), если таковая наступает, в полном соответствии с ее названием, идет истощение организма, падение его резистентности, вновь инициируемое, сопровождаемое и направляемое ростом активности свободнорадикальных процессов. Длительное пребывание в четвертой фазе неуклонно ведет к разбалансировке всех функций организма. Самое логическое завершение четвертой фазы - множественные, и все как на подбор, очень скверные последствия, а затем тяжко больному полегчает, но уже не в этой жизни.
Пожалуйста, заострите внимание, как удивительно четко прослеживается строжайшая синхронность между повышением жизненных сил организма (сопротивляемостью, общей неспецифической резистентностью) и снижением интенсивности процессов образования свободных радикалов. Эта поразительно жесткая сцепка столь же выраженно проявляется и при диаметрально противоположной направленности процессов - идет снижение сопротивляемости и одновременное повышение активности свободнорадикальных реакций.
А разве это, на самом деле, так ли уж поразительно и удивительно? Разве весь предшествующий материал не подготовил нас к мысли о логичности, закономерности и естественности развития событий именно по этой режиссуре, именно по этому сценарию. Разве мы не усвоили из ранее сказанного, что за утратой способности организма к нейтрализации образующихся свободных радикалов, они незамедлительно напомнят о себе и последуют жестокие наказания. Естественно, в первую очередь пострадают клеточные мембраны, прежде всего кроветворных, а затем и всех, без исключений, остальных органов и тканей. Произойдет это, и об этом уже говорилось, вследствие пероксидации липидного бислоя фосфолипидов цитоплазматических мембран со снижением их микровязкости "текучести" и, сопровождающими эти изменения, нарушениями процессов активного и пассивного трансмембранного переноса веществ самой различной химической природы, как из клетки, так и во внутриклеточное пространство.
Только одно нарушение структуры и функции мембран вполне достаточно для старта множественных функциональных нарушений в клетках самых различных органов и тканей.
К пониманию ключевой роли липопероксидации и в инициации свободнорадикальных реакций, и процессов патогенеза мы с вам уже вполне подготовлены. Да и вся остальная публика в настоящее время считает это положение общепризнанным. Кстати, с антимонопольным законодательством в организме все в порядке. Окисляться по перекисному пути - вовсе не монополия мембранных липидов. Это почти в равной степени справедливо для всех остальных липидов и фосфолипидов. В начальной фазе стресса весь настрой метаболизма, определяемый взаимодействием нервной, иммунной и эндокринной систем, направлен на нормализацию процессов липопероксидации…
Если кто- либо еще не окончательно проникся, то можно и добавить. В списке причин, пагубного действия свободных радикалов нашли свою нишу и чисто физические разрушения. Ведь наряду с другими биологически активными веществами, повреждается молекулярная архитектура и самих ферментов антиоксидантно-антирадикальной защиты организма, с безвозвратной утратой каталитической активности. Организм и вовсе перестает справляться и с нейтрализацией избыточного потока свободных радикало и с активируемыми ими процессами перекисного окисления липидов. Наверное, всего сказанного более чем достаточно для отчетливого понимания вырисовывающейся картины завершенной дисгармонии.
Именно в силу всего комплекса высказанных причин, мы и сочли вполне правомочным и аргументированным характеризовать свободнорадикальные процессы, как общий знаменатель, как ведущий унифицированный механизм, лежащий в основе развития патологического состояния как такового. А Вы, надумали или передумали вести счет свободнорадикальным болезням? Кстати, термин "свободнорадикальные болезни" выдуман вовсе не нами. Это только русский перевод. Англоязычные господа и граждане, попирая свои демократические идеалы, давно смирились с жестким тоталитаризмом свободных радикалов, давно объединяют серию самых различных заболеваний под общим названием Free radical diseases.
А есть ли на них управа?
Естественно, в целях умиротворения не в меру разбушевавшихся свободных радикалов, организм нажимает на все кнопки, педали и дергает за все рычаги, имеющиеся в его арсенале. Для предотвращения перекисного окисления фосфолипидов биомембран организм обзавелся соответствующим защитным механизмом, главным звеном которого является мембрансвязанный фермент с несколько пространным, но вполне пристойным именем фосфолипид- гидропероксид-глутатион-пероксидаза. Селен является абсолютно необходимым компонентом для проявления каталитической активности этого фермента.
Не мелькнула ли у Вас мысль, что мы упражнялись в словесной эквилибристике, когда называли антиоксидантную систему не только широко разветвленной, но и глубоко эшелонированной, да еще бдительно стоящей на страже. Пора либо отвечать за свое неуемное пристрастие к витееватости и красному словцу, либо доказывать свою состоятельность.
Антиоксидантная система на пути окислительного стресса первым боевым разведдозором выставила супероксиддисмутазу (СОД). Фермент почти легендарный. Все понимают, что болезни, старость и смерть, в конечном итоге, определяются окислительными реакциями. А супероксиддисмутаза природой предназначена для борьбы с преждевременным запуском и избыточной активностью этих реакций. Косметологи с ним изначально связывали и продолжают связывать создание кремов для кожи, на которой должны разгладиться все имеющиеся морщинки и не появиться ни единая новая. Медики-иммунологи, на заре его открытия, дружными рядами подались на приемы к кардиологам, поскольку у них сердца начали eкать - наконец-то у иммунной системы появился долгожданный, могучий то ли куратор, то ли соратник. Отдельные, наиболее впечатлительные коллеги, пошли еще дальше и, даже страшно подумать, чуть было не решили, что найдено нечто приближающееся к панацее. Уж слишком универсален спектр, широк диапазон и высока значимость катализируемой реакции. У врачей-геронтологов впереди замаячила надежда с помощью супероксиддисмутазы обязать человека прожить его биологический срок. (Правда, оценивается он по-разному - от скромных 150-ти до претенциозных пятисот лет.)
Супероксиддисмутаза, ни сном, ни духом, не ведая о таком ажиотаже, спокойно завела себе несколько изоформ, в зависимости от наличия в активном центре своей молекулы меди, цинка или марганца. Медь- и цинксодержащие изоферменты строго предназначены для внутреннего пользования, они работают во внутриклеточном пространстве, а содержащая марганец - полуэкспортный вариант и локализована на мембране митохондрий. Вне зависимости от места нахождения СОД, назначение фермента состоит в превращении (восстановлении) сверхреакционноспособного метаболита кислорода супероксиданиона (в сотни раз более активного, чем молекулярный кислород) в молекулярный кислород и перекись водорода.
Кислород и перекись водорода обладают высокой окислительной активностью, и поэтому оба соединения далеко не безобидны для клетки. Задача их нейтрализации решается сразу несколькими, следующими за СОД ферментами. Возле командного пункта на втором рубеже обороны окопались каталаза и пероксидаза. Оба эти фермента выполняют очень интенсивную, благородную, но неблагодарно скучную функцию чистильщиков. Оба занимаются единственным и одним и тем же делом. Разлагают перекись водорода до кислорода и воды. (Причем, делают это феноменально быстро, они абсолютные чемпионы среди 2-х тысяч известных ферментов, по удельной скорости ферментативного катализа.) Но, несмотря на их высокий профессионализм и выдающиеся спринтерские способности, организм создал и третий эшелон защиты. Его признанным лидером безоговорочно является глутатионпероксидаза (ГПО). Она сама прекрасно может разлагать перекись водорода, но предпочитает не заниматься этим неквалифицированным трудом и, чаще всего, перепоручает его своим двум адьютантам - каталазе и пероксидазе. Основную задачу она берет лично на себя - катализировать реакцию гидролиза органических гидроперекисей. Делает она это, как и положено начальнику, не самостоятельно, а с ассистентом, восстановленным глутатионом, который окисляется в процессе ее работы.
Именно с открытием ГПО и выяснением ее биологической функции связан значительный прогресс в понимании роли селена в организме. Считается что от 30 до 60 % селена, содержащегося в организме, находится в этом ферменте. И именно этот фермент является главным депо селена в организме. ГПО - одно из 30-ти селенсодержащих биологически активных веществ . Каждая из четырех известных к настоящему времени глутатионпероксидаз содержит на молекулу по четыре остатка Se-цистеина. Все селеноцистеины кодируются UGA-триплетом. Все четыре фермента экспрессируются различными генами и все иммунологически различны. Три из них - внутриклеточные (цитоплазматические, мембраносвязанные), и одна - внеклеточная (плазматическая). Единственная внеклеточная ГПО состоит из 4 субъединиц с молекулярной массой 24 кДа и отличается функционально, иммунологически и структурно от остальных глутатионпероксидаз. Основные ткани, секретирующие внеклеточную ГПО - почки, плацента, бронхи, легкие. Эти органы находятся под наибольшим влиянием окислительного стресса и нуждаются в дополнительной защите от пероксидов и кислородных радикалов. ГПО - мощные антиоксидантные ферменты, участвующие, кроме того, и в других функциях: регулирование биосинтеза простагландинов, простациклинов, лейкотриенов и тромбоксанов. Одна грамм-молекула фермента содержит 4 грамм-атома селена.
Главное назначение фермента - защита молекул и клеточных структур, в том числе и биомембран, от окислительной атаки. Говоря о этих двух ферментах (уже без каталазы и пероксидазы), следует особо подчеркнуть, что и СОД, и ГПО являются типичными адаптивными ферментами. Их активность может резко возрастать в условиях активизации окислительных стрессовых реакций, что имеет следствием ограничение и ликвидацию очагов интенсивной липопероксидации в клетке. Поскольку оба фермента работают в связке, то совершенно очевидно, что повышение каталитической активности СОД влечет за собой индуктивное увеличение активности ГПО. Принимая самое непосредственное участие в долговременной регуляции уровня перекисного окисления липидов, оба фермента представляют собой важнейшие компоненты антиоксидантно-антирадикальной системы защиты организма.
Эта оценка биологической роли данных ферментов вполне справедлива и объективна. Она остается таковой даже при упоминании о том, что в начальные фазы стресса организм обладает еще достаточными резервными мощностями для вполне успешной борьбы с перекисными процессами и при довольно низкой активности СОД и ГПО. Осуществляется это преимущественно быстрой и, как правило, кратковременной интенсификацией неферментативного пути перехвата и нейтрализации свободных радикалов. В качестве правила, уже завоевавшего права гражданства, биохимики сформулировали - возрастание тотальной (ферментативной и неферментативной) способности организма противостоять свободным радикалам всегда предшествует увеличению собственно ферментативного пути их нейтрализации. Сначала вступают неферментативные механизмы. Они оперативно приступают к делу до подхода основных ферментных сил, без которых им самим, при серьезной атаке, не справиться.
В свете последних достижений биохимии, был внесен новый яркий мазок в групповой портрет катехоламинов. Стал более доступен пониманию общеизвестный факт экстренного выброса в кровь катехоламинов, как первичной реакции организма на любую стрессовую ситуацию. Эти гормоны давно и справедливо ассоциировались со срочной ответной реакцией организма. Считалось, что их функция изучена достаточно глубоко и всесторонне. Совершенно новый аспект деятельности соединений этой группы сейчас связывается с их способностью осуществлять функцию "метаболических ловушек" свободных радикалов. Результатом этой деятельности является первичное уменьшение свободных радикалов, снижение перекисного окисления липидов с соответствующим увеличением количества легкоокисляемых липидов и уменьшением содержания холестерола в мембране. В качестве сопутствующей физиологической ответной реакции, довольно резко изменяется скорость органного кровотока и, в первую очередь, микроциркуляции мозга. (Теперь немножко прояснилась капканная функция катехоламинов и то,откуда пошло любимое в народе выражение "выбросить в кровь немного адреналина"). Народная мысль бьет ключом, идет в ногу с научным прогрессом. Но и наука не топчется на месте и подкидывает нам очередную шараду. Биохимики установили, что катехоламины спокойно могут выступать также и в роли инициаторов свободнорадикальных реакций - прооксидантов. А физиологи, не желая оставаться в долгу, выяснили, что даже сам факт резкого снижения или повышения скорости кровотока, неотъемлемо влечет за собой образование избытка свободных радикалов.
Казалось бы, ну на этот раз глухо и беспросветно, попали в капкан не только свободные радикалы, но и мы с вами. Имеем налицо совершенно парадоксальную ситуацию - соединения, призванные нейтрализовывать свободнорадикальные реакции, фактически, прекрасно способны их инициировать. Но на то и наука, чтобы из каждой безвыходной ситуации найти, как минимум, два выхода. Объяснения и этой очередной тупиковой ситуации не замедлили себя долго ждать. Но все это только версии, только более или менее вероятные гипотезы. Они очень сложны. А сколько таких еще? Не отчаивайтесь. Это епархия избранных профессионалов. Пусть они и решают, и разгадывают эти ребусы и головоломки.Ну, если уж очень хочется, то можно попытаться дочитать следующие абзацы до конца. Хотя мы на этом не только не настаиваем, но и не слишком советуем.
В начальную фазу стресса организм еще располагает солидным запасом антиоксидантов и, дополнительным выбросом в кровь "ловушек", успешно справляется с ингибированием перекисных процессов. После эффективного начального ингибирования вполне может создаться комплекс условий для активации свободнорадикальных реакций: 1) изменение химического состава и липидного бислоя мембран (увеличение относительного содержания легкоокисляемых фосфолипидов и уменьшение доли холестерола), что вызывает заметное снижение устойчивости мембран к пероксидации; 2) постепенное истощение пула эндогенных антиоксидантов; 3) повышенное образование свободных радикалов кислорода; 4) быстрое окисление мембранных липидов при избытке свободных радикалов; 5) ингибирование продуктами пероксидации активности СОД; 6) разрушение компонентов микросомальной монооксигеназной системы утилизации ксенобиотиков - НАДФ-цитохром Р-450-редуктазы, терминального участка пути транспорта электронов - цитохрома Р-450 и цитохром-Р-450-оксидазы, которые, в зависимости от конкретной метаболической ситуации, могут быть одновременно либо факторами нейтрализующими, либо генерирующими перекисные процессы; 7) в результате естественных метаболических превращений катехоламины могут из "ловушек" превращаться в генераторы свободных радикалов.
Высокая электронодонорная способность молекулы селексена убедительно подтверждается не только нашими экспериментальными данными по изучению его антиоксидантной активности в жирах и организме сельскохозяйственных и лабораторных животных, но и при непосредственном вольтамперометрическом изучении окисления чистых препаратов селексена в ацетонитриле и хлористом метилене. Результаты свидетельствуют, что по величине энергии основного состояния молекулы и ее ионизированной формы, а также по значению первого ионизационного потенциала, электронодонорная активность селексена близка к самым мощным эндогенным донаторам протонов в организме, таким соединениям как восстановленные производные никотинамидадениннуклеотида и хинона. Это дает неопровержимое доказательство отнести селексен по механизму функционирования к ряду высокоактивных эндогенных антиоксидантов, вступающих в реакции с окислителями за счет первичного донирования собственного электрона. Механизм антиоксидантного действия селексена и вне организма (липиды, продукты питания), и в организме, заключается именно в способности его молекулы переносить электрон со своей высшей молекулярной орбитали на низшую молекулярную орбиталь активных окислителей, в том числе перекисей водорода и липоперекисей. Благодаря этой способности молекулы селексена он и проявляет мощную, многогранную защиту организма и является активным антиоксидантом в кормах, продуктах питания и жирах, на длительное время, продлевая их качество.
По материалам Интернета
|
|
