Каталаза и глутатионпероксидаза (GPx) являются важными антиоксидантными ферментами, расщепляющими перекись водорода (H 2 O 2), чтобы контролировать ее внутриклеточную концентрацию, тем самым обеспечивая физиологическую роль и предотвращая токсические эффекты. Недостаток или нарушение их функции приводит к накоплению перекиси водорода и возникновению окислительного стресса.
Многие болезни человека, в том числе шизофрения , связаны с окислительным стрессом. Исследования показали, что у больных шизофренией активность ключевых антиоксидантных ферментов нарушена. Предполагаемая роль окислительного стресса в патогенетической мозаике шизофрении подтверждается опосредованием окислительного стресса при эксайтотоксическом повреждении нейронов , его свойствами триггера апоптоза и его возможной ролью в дендритном и синаптическом апоптозе. С функциональной точки зрения двусторонняя связь между окислительным стрессом и нейротрансмиссией носит такой характер, что ставит актуальность окислительного стресса в контекст нейрохимических патогенетических теорий. Например, состояние гипердофаминергии приводит к более высокой скорости аутоокисления дофамина и образования активных форм кислорода с последующим нарушением глутаматергической передачи.
Каталаза является одним из наиболее важных антиоксидантных ферментов, катализирующих разложение пероксида водорода двумя путями, в зависимости от его клеточной концентрации. В присутствии высоких концентраций H 2 O 2 предпочтение отдается каталитическому пути — две молекулы перекиси водорода разлагаются на одну молекулу кислорода и две молекулы воды. В случае низких концентраций H 2 O 2 активируется пероксидазный путь каталазы с окислением доноров водорода, таких как фенолы и спирты. Этот механизм детоксикации очень эффективен благодаря широкому распространению каталазы, особенно если образуется большое количество перекиси водорода . Таким образом, каталаза играет преобладающую роль в утилизации перекиси водорода в эритроцитах человека.
Глутатионпероксидаза (GPx) представляет собой селенсодержащий фермент, который также участвует в эффективном поддержании гомеостаза перекиси водорода и предотвращении окислительного повреждения. Этот фермент расщепляет перекись водорода, а также устраняет гидроперекиси и перекиси липидов за счет восстановления с использованием восстановленного глутатиона (GSH). Кроме того, GSH/глутатионредуктаза (GR) взаимодействует как система, чтобы сделать активную и восстановленную формы фермента (GPx) доступными и обеспечить обратимость окислительно-восстановительных модификаций, происходящих от H 2 O 2 .
Поскольку каталаза и GPx локализованы в нескольких клеточных компартментах, таких как пероксисомы, митохондрии, мембраны, цитозоль, эндоплазматический ретикулум и ядро, эти ферменты эффективно поддерживают оптимальный внутриклеточный уровень перекиси водорода, который колеблется от 1 нМ до приблизительно 100 нМ.
Добавить комментарий