Опубликовано
Жирные кислоты являются важной составной частью клеточных мембран. Мембраны способны синтезировать их с помощью ацетил-СоА, но не способны синтезировать незаменимые жирные кислоты (линолевая кислота и альфа-линолевая кислота), которые являются предшественниками соответственно арихидоновой кислоты (омега-6 длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот кислота) и докозагексаеновой кислоты (омега-3 длинноцепочечной полиненасыщенной жирной кислоты). Клеточная мембрана с высоким содержанием ненасыщенных жирных кислот играет защитную, противовоспалительную роль и косвенно антиоксидантную роль, способствуя физиологическим защитным процессам против свободных радикалов.
Оксидативный стресс является условием, которое изменяет нормальный внутриклеточный баланс между окислительными веществами, образующимися при аэробном метаболизме и процессами антиоксидантной системы, которые выполняют функцию нейтрализации, вводя в действие ряд защитных механизмов как ферментативной, так и неферментативной природы. Ферментативные системы включают супероксиддисмутазу (SOD), каталазу (CAT) и глутатионпероксидазу (GSH-Px). В неферментативных системах наиболее важными молекулами являются глутатион, альфа-токоферол (витамин Е), аскорбиновая кислота (витамин С), флавоноиды, фенольные соединения , а также цинк (Zn), медь (Cu) и селен (Se).
Многочисленные физиологические и патологические процессы, такие как старение, чрезмерное потребление калорий, инфекции, воспалительные заболевания, экологические токсины, фармакологическое лечение, эмоциональный или психологический стресс, ионизирующее излучение, сигаретный дым и алкоголь, увеличивают концентрацию окисляющих веществ в организме, называемую реакционно способными видами кислорода ( ROS) или, чаще всего, свободные радикалы. Это химические вещества являются высокореактивными из-за наличия свободных неспаренных электронов. Увеличение свободных радикалов ставит под угрозу чувствительные гомеостатические механизмы, которые включают в себя нейротрансмиттеры, гормоны, окисляющие вещества и множество других медиаторов.
Благодаря своей структуре, которая богата двойными связями, полиненасыщенные жирные кислоты оказывают влияние на клеточную мембрану, уязвимую для повреждения от свободных радикалов, вызывая перекисное окисление. Ущерб, вызванный перекислением липидов, делает клетку неустойчивой и, следовательно, нарушает текучесть, проницаемость, трансдукцию сигнала и вызывает рецепторные, митохондриальные ( ДНК) и ядерные изменения.
Окислительный стресс от свободных радикалов является одним из факторов, который способствует увеличению скорости клеточного цикла и последующей преждевременной гибели клеток, приводящей ко многим дегенеративным заболеваниям в центральной нервной системе, а также к психическим расстройствам. Периферийные системы проходят процесс атерогенеза и могут способствовать патологии сердечно-сосудистой системе.
Существует связь между повышенным оксидативным стрессом и большинством психических расстройств. Эти данные важны для признания того, что целостность и функциональность биомолекул тесно коррелирует с интеграцией с жирными кислотами и антиоксидантами, будь то с точки зрения питания или с терапевтической точки зрения.
Длинная углеводородная цепь полиненасыщенных жирных кислот в мембранных фосфолипидах имеет изломы в месте цис- двойных связей, которые в результате созданных стерических эффектов обеспечивают замечательную реакционную способность молекулы. Из-за текучести липидного компонента биомолекулы демонстрируют заметную степень подвижности, что помогает объяснить их функциональные свойства.
Полиненасыщенные жирын кислоты с нейроновой мембраной фосфатипиды особенно чувствительны к пероксидации, опосредованной оксирадикалами, то есть с помощью ROS. Они представляют собой высокореактивные виды из-за наличия неспаренных электронов внешней оболочки и генерируются как через аэробные метаболические физиологические процессы, так и через патологические процессы, которые могут быть ишемическими, воспалительными или вызваными эмоциональным или психологическим стрессом или загрязнением окружающей среды, курением, а также плохими привычки питания.
В перекисном окислении липидов мембран , повреждение липидов происходит в три этапа . Первый этап - инициирование, включает в себя атаку реактивного кислородного метаболита, способного абстрагировать атом водорода от метиленовой группы в липиде. Наличие двойной связи, прилегающей к метиленовой группе, ослабляет связь между атомами водорода и атома углерода, так что его можно легко удалить из молекулы. После захвата водорода, оставшийся радикал жирной кислоты , R • сохраняет один электрон и стабилизируется за счет перегруппировки молекулярной структуры с образованием сопряженного диена.
Во время "стадии распространения". ROO • способен абстрагировать другой атом водорода от соседней жирной кислоты, которая подвергается той же перестройке реакции и взаимодействию с кислородом. ROO •становится липидным гидропероксидом, который в присутствии переходных ионов может далее разлагаться до альдегида или образовывать циклический эндопероксид, изопростаны и углеводороды.
"Стадия распространения" позволяет продолжить реакцию. Одно инициирование может приводить к цепной реакции, приводящей к перекислению всего ненасыщенного липида в мембране. Особые антиоксиданты, такие как витамин Е, могут остановить этот процесс и, следовательно, определяются как антиоксиданты, разрушающие цепь.
Жирные кислоты без двойных связей или только с одной двойной связью могут подвергаться окислению, но не цепному процессу липидного перекисного окисления; например, олеиновая кислота с 18 атомами углерода и одна двойная связь (C18: 1) не подвергаются этому процессу перекисного окисления липидов. Последний этап, прекращение цепи, происходит после взаимодействия одной ROO •с другим радикалом или антиоксидантом.
Таким образом , механизм действия оксидативного стресса в некоторых случаях может быть связан с усилением ( увеличением ) перекисного окисления липидов мембран. Например, недавно было обнаружено, что при шизофрении происходит увеличение уровней этана, который является прямым маркером перекисного окисления липидов n -3.
Добавить отзыв