Механизмы повреждения клеток органов и систем начинаются с уровня биологических мембран и постепенно вовлекаются механизмы субклеточных органелл: митохондрий, эндотелиальной сети, лизосом и т.д., липидный бислой, являющийся непроницаемым барьером для ионов и полярных молекул, а также структурной основой, т.е. «матриксом», который содержит и функциональные мембранные белки: ферменты и кофакторы.
Нарушение свойств липидного бислоя, как барьера и как структуры, не только сопровождает многие заболевания, но и во многих случаях является первопричиной развития патологического процесса в клетках ткани и организме в целом. В настоящее время накопилось огромное количество данных, свидетельствующих о важной, а подчас определяющей роли свободно-радикальных реакций в патологии почек, сердечной мышцы, болезнях печени, при действии большого числа токсических соединений, включая тяжелые металлы и многие другие.
Вследствие своей высокой реактивности активные формы кислорода (АФК) взаимодействуют с липидным компонентом мембраны клеток или органелл, реагируя с полиненасыщенными жирными кислотами, не только повреждают их структурную или функциональную целостность, но и генерируют целый ряд жирнокислотных радикалов, которые впоследствии взаимодействуют с другими липидами, белками, нуклеиновыми кислотами, запуская тем самым каскад переноса электронов, что и приводит к повреждению этих структур - начиная от повышенной проницаемости до лизиса клеток.
ПОЛ играет важную роль как в нормальной жизнедеятельности клеток, так и в развитии патологического процесса. Перекиси липидов, образующиеся в норме, нельзя рассматривать только как клеточные шлаки, т.к. они являются активными интермедиаторами клеточного метаболизма. В тканях интактных животных, в сыворотке крови и форменных элементах здорового человека обнаружен низкий уровень эндогенных продуктов свободно-радикального окисления, большая часть которых приходится на долю гидроперекисей мембранных фосфолипидов.
Важная физиологическая роль процессов липопероксидации подтверждается работами, показавшими, что синтез простагландинов и лейкотриенов нуждается в образовании перекисей НЖК. Продукты липопероксидации участвуют в процессах фаго- и пиноцитоза. Значение ПОЛ связывают также с регуляцией проницаемости мембран, скоростью клеточного деления, состоянием окислительного фосфорилирования, гидроксилированием стерольного ядра холестерина и др. Для этих процессов достаточен уровень супероксидных радикалов 10-12 - 10-11 М. Показано, что ПОЛ является механизмом разборки и обновления мембран.
Таким образом, ПОЛ является не только универсальным модификатором свойств биологических мембран, но и важным физиологическим регулятором их структуры и функций, фактором, устанавливающим и поддерживающим стационарное функционирование ферментов, каналообразователей, рецепторов.
При ряде патологических состояний, в том числе при СД и интоксикации солями тяжелых металлов, происходит активация ПОЛ, которая приводит к структурно-функциональной перестройке мембран клеток, субклеточных органелл и к повреждению сосудистой стенки - ангиопатии.
Анализ данных показал, что при стойкой гипергликемии неферментативное гликирование гемоглобина приводило к тканевой гипоксии. Неполное восстановление кислорода генерировало АФК, инициирующие ПОЛ. Такая же картина наблюдалась на фоне тяжелых и цветных металлов (кадмий, свинец, никель). Концентрация вторичного продукта СРО - малонового диальдегида в эритроцитах, корковом и мозговом веществе почечной ткани повышалась у крыс с аллоксановым диабетом и интоксикацией солями тяжелых и цветных металлов.
ПОЛ сопровождалось повышением активности каталазы в сыворотке крови во всех вариантах исследований. Активность же СОД изменялась неоднозначно, но в большинстве экспериментов снижалась. Каталаз, содержащая 4 группы гемма, оказывается более устойчивой к действию АФК и способна адаптироваться к гиперпродукции перекиси водорода и других свободных радикалов в отличие от супероксиддисмутазы.
Влияние процессов ПОЛ на липидные компоненты сосудистой стенки привело к нарушению макро- и микроциркуляции. Отмечалось повышение кровотока в крупных сосудах у крыс с аллоксановым диабетом и на фоне экспозиции солями тяжелых металлов и снижение процессов жидкостного обмена (перфузии) в мелких сосудах. Одновременно отмечалось повышение пульсаторного индекса, что возможно связано с повышением общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС). При сравнении данных полученных введением разных дозировок выявлена дозозависимость.
Таким образом, интенсивность оксидативного стресса при экспериментальном сахарном диабете и интоксикации солями кадмия и никеля является патогенетическим звеном развивающихся ангиопатий, приводящих к изменению макро- и микроциркуляции.
Библиографическая ссылка
Дзугкоева Ф.С., Дзугкоев С.Г., Такоева Е.А., Можаева И.В., Дзагуров Г.К. ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РАЗВИТИЯ АНГИОПАТИЙ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ И ИНТОКСИКАЦИИ СОЛЯМИ КАДМИЯ И НИКЕЛЯ // Успехи современного естествознания. – 2007. – № 12-1. – С. 48-49;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11833 (дата обращения: 23.11.2024).