Атеросклероз кезіндегі оксидативті стрестің көрсеткіштері
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.Әдебиеттерге шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.1 Атеросклероз ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..5
1.2. Бос радикалдарға жалпы сипаттама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
1.2.1. Бос радикалдардың классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
1.2.2. Оттегінің белсенді түрлері. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
1.2.3. Азот тотығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11
1.3. Липидтердің бос радикалды (асқын тотықты) тотығуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
1.3.1. Липидтердің асқын тотығуының биологиялық әсері ... ... ... ... ... ... ... ...13
1.3.2. Атеросклероз кезінде бос радикалды реакциялар ... ... ... ... ... ... ... ...14
1.4. Бос радикалдарды және олар қатынасатын реакцияларды анықтау әдітемелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
1.4.1Электронды парамагниттік резонансты әдіс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2. Зерттеу объектілері мен әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
2.1. Зерттеу объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2.2. Зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
2.2.1. Қан тамырларының жетіспеушілігінің жасанды моделін құрастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
2.2.2. Биологиялық материалдан гидроксил радикалының мөлшерін ЭПР әдісімен анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
2.2.3. Биологиялық материалдан cупероксид.анион радикалының мөлшерін ЭПР әдісімен анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19
3. Зерттеу нәтижелері мен оларды талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
3.1. Жануарлардың қан тамыларының жетіспеушілігімен ауыратынын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
3.2. Қан тамырларының жетіспеушілігі бар жануарлардың қанында және ұлпаларында бос радикалды реакциялардың көрсеткіштерін анықтау ... ... ...20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
1.Әдебиеттерге шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.1 Атеросклероз ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..5
1.2. Бос радикалдарға жалпы сипаттама ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...7
1.2.1. Бос радикалдардың классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
1.2.2. Оттегінің белсенді түрлері. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
1.2.3. Азот тотығы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11
1.3. Липидтердің бос радикалды (асқын тотықты) тотығуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
1.3.1. Липидтердің асқын тотығуының биологиялық әсері ... ... ... ... ... ... ... ...13
1.3.2. Атеросклероз кезінде бос радикалды реакциялар ... ... ... ... ... ... ... ...14
1.4. Бос радикалдарды және олар қатынасатын реакцияларды анықтау әдітемелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
1.4.1Электронды парамагниттік резонансты әдіс ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
2. Зерттеу объектілері мен әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
2.1. Зерттеу объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 17
2.2. Зерттеу әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..17
2.2.1. Қан тамырларының жетіспеушілігінің жасанды моделін құрастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...17
2.2.2. Биологиялық материалдан гидроксил радикалының мөлшерін ЭПР әдісімен анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
2.2.3. Биологиялық материалдан cупероксид.анион радикалының мөлшерін ЭПР әдісімен анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...19
3. Зерттеу нәтижелері мен оларды талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
3.1. Жануарлардың қан тамыларының жетіспеушілігімен ауыратынын анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..20
3.2. Қан тамырларының жетіспеушілігі бар жануарлардың қанында және ұлпаларында бос радикалды реакциялардың көрсеткіштерін анықтау ... ... ...20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 26
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
Қазіргі уақытта атеросклероз және қан тамырларымен байланысты аурулардың көбеюіне байланысты бұл аурулардың этиологиясын жан жақты зерттеу медицинаның басты проблемаларына айналған. Атеросклероздың дамуына септігін тигізетін көптеген факторлар бар. Олар: темекі тарту, семіздік, аз қозғалудан, тамақта шектен тыс холестириннің болуынан , липидтің алмасуының бұзылуы. Соңғы жылдарда атеросклероздың этиологиясы мен патогенезінде липидтердің асқын тотығу жүйесінің маңызды роль атқаратынын дәлелдеу жолында көптеген зерттеу жұмыстар жасалынды. Липидтердің алмасуының бұзылуын пайда болатын стресті оксидативті стресс деп те атайды. Оксидативті стресс организмде липидтердің асқын тотығының активтілігінен пайда болады. Бұл процесс нәтижесінде организмде бос радикалдар шектен тыс түзіледі де, олар белок пен нуклеин қышқылдарын синтезін тежейді, гликолиз бен фосфорлы тотығуды және кейбір активті ферменттерді тежеп тастайды. Липидтердің асқын тотығының жылдамдығының жоғары болуы антиоксидантты қорғаныс жүйесін тежейді. Өз кезегінде антиоксиданттар бос радикалдардың артық мөлшерін жояды. Осы мәліметтерді пайдаланып атеросклероздың комплексті терапиясында антиоксиданттарды қолдануымызға болады. Антиоксиданттарды қолдану арқылы біз липидтердің асқын тотығының өнімдерінің мөлшерін азайтуға болатындығын және антиоксидантты қорғаныс ферменттерінің белсенділігін жоғарлатуға болатындығын көптеген зерттеулер көрсетті.
1. Аронов Н.И «Атеросклероз» Москва : 1997г
2. Журнал «Кардиология» Т-46 № 5, 8, 6, 1, 11. 2006г
3. Вестник Академий Медицинских Наук, коллектив авторов Москва: 1990г
4. Медициналық энциклопедия 1 том.
5. Бурланова А.Б «Исследование синтетических и природных антиоксидантов» РОС Ан . 1992г
6. Доллеатова О.В Алиментарная модификация антиоксидантного статуса организма в условиях радиационного воздействие. 2001г
7. Сосновская Л.В. Изменение в системе перикисного окисления липидов и антиоксидантной защиты при воспалительных заболеваниях желчных путей. 1997г.
8. Нонхибел Д., Теддер Дж., Уолтон Дж. (1982) Радикалы, М., 274.
9. Афанасьев И.Б. (1985) Хим.-фарм. журнал. N1, 11-23.
10. Gutteridge J.M.C., Winyard P.G., Blake D.R. et al. (1985) Biochem. J., 230, 517-523.
11. Schraufstaffer I.U., Hyslop P.A., Jackson J., Cochrane C.C. (1987) Int. J. Tissue React. 9, 317-324.
12. Мид Дж. (1979) В кн.: Свободные радикалы в биологии, М., т. 1, с. 68-87.
13. Меньшикова Е.Б., Зенков Н.К., Шергин С.М. (1994) Биохимия окислительного стресса (оксиданты и антиоксиданты), Новосибирск.
14. Канунго М. (1982) Биохимия старения. М.
15. Till G.O., Guilds L.S., Mahrougui M. et al. (1989) Amer. J. Pathol. 135, 195-202.
16. Козлов Ю.П. (1975) В кн.: Биоантиокислители, М., 5-14.
17. White A.A., Karr D.B., Patt C.S. (1982) Biochem. J. 204, 383-392.
18. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. (1989) Очерки о нейтрофиле и макрофаге, Новосибирск.
19. Wymann M.P., Kernen P., Deranleau D.A., Baggiolini M. (1989) J. Biol. Chem. 264, 15829-15834.
20. Pilloud M.-C., Doussiere J., Vignais P.V. (1989) FEBS Lett. 257, 167-170.
21. Perez H.D. (1980) Inflammation, 4, 313-328.
22. Kasama T. et al. (1989) Clin. Immunol. Immunopathol. 66, 1321-1327.
23. Вольский Н.Н., Кашлакова Н.В., Козлов В.А. (1988) Цитология, 30, 898-902.
24. Burdon R.H. (1992) Biol. Chem. Hoppe-Seyler. 373, 739-740.
25. Godin C. et al. (1993) J. Cell Sci. 106, 441-451.
26. Bozeman P.M., Learn D.B., Thomas E.L. (1990) J. Immunol. Methods. 126, 125-133
27. Владимиров Ю.А., Шерстнев М.П. (1989) Хемилюминесценция клеток животных. Итоги науки и техники. Биофизика, 24, 176.
28. Рябиченко Е.В., Езепчук Ю.В. (1987) В сб.: Бактериальные токсины, М.,. 136-143.
29. Kapp A., Freudenberg M., Galanos C. (1987) Infect. Immun. 55, 3, 758-761.
30. Уваров В.Д. (1991) Биохимические механизмы развития токсических эффектов в условиях экспериментальной эндотоксинемии Автореф. дисс. ... канд.мед.наук.- Ростов-на-Дону,.
31. Антипов А.Ю. (1993) Влияние экзотоксина токсического шока Staphylococcus aureus на процессы перекисного окисления липидов в животном организме. Дисс. ... канд.мед.наук.- Ростов-на-Дону.
32. Летуновский А.В. (1997) Система перекисного окисления липидов в процессе дифтерийной интоксикации в эксперименте Дисс.... канд. мед. наук.- Ростов-на-Дону,.
33. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И., Козлов А.В., Осипов А.Н., Рощупкин Д.И. Свободные радикалы в живых системах. Итоги Науки и Техники, серия Биофизика, том.29. In: Москва: ВИНИТИ, 1992:3-250.
34. Владимиров Ю.А., Литвин Ф.Ф. Исследование сверхслабых свечений в биологических системах. Биофизика 1959;4(5):601-605.
35. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в билогических мембранах. Москва, Наука, 1972.
36. Владимиров Ю.А., Свободнорадикальное окисление липидов и физические свойства липидного слоя биологических мембран. Биофизика 1987;32(5):830-844.
37. Осипов А.Н., Якутова Э.Ш., Владимиров Ю.А. Образование гидроксильных радикалов при взаимодействии гипохлорита с ионами железа. Биофизика 1993;38(3):390-396.
38. Арчаков А.И. Микросомальное окисление. Москва, Наука, 1978.
39. Осипов А.Н. Изучение реакций активных форм кислорода (супероксидных и гидроксильных радикалов, перекиси водорода, гипохлорита) и окиси азота с биологически важными соединениями. Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М., 1999.
40. Стокле Ж.-К., Мюлле Б., Андрианцитохайна Р., Клещев А. Гиперпродукция оксида азота в патофизиологии кровеносных сосудов. Биохимия. 1998; 63 (7): 976–83.
41. Ross R. The pathogenesis of atherosclerosis: A perspective for the 1990s. Nature 1993; 362: 801.
42. Upchurh GR, Welch GN, Fabian AJ et al. Homocyst(e)ine decreases bioavailable nitric oxide by a mechanism involving glutathione peroxidase. J Biol Chem 1997; 272: 17012–7.
43. Jourd'heueil D et al. Dynamik state of S-nitrosothiols in human plasma and whole blood. Free Radic Biol Med 2000; 28: 409–17.
44. Жлоба А.А. Лабораторная диагностика нарушений свободнорадикального метаболизма. Методическое пособие. СПб.: Изд-во СПбГМУ им. И.П.Павлова, 2001.
45. Halliwell B, Chirico S. Lipid peroxidation: its mechanism, measurement, and significance. Am J Clin Nutr 1993; 57: 715S–725S.
46. Ohkawa H, Ohishi N, Yagi Kunio, Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal Biochem 1979; 95: 351–8.
47. Wan-hua amy Yu, Spatial and Temporal Correlation of Nitric Oxide Synthase Expression with CuZn-Superoxide Dismutase Reduction in Motor Neurons following Axotomy. Ann NYAS 2002; 962: 111–21.
48. Kluge I, Gutteck-Amsler U, Zollinger M, Do KQ. S-nitrosoglutathione in rat cerebellum: identification and quantification by liquid chromatography-mass spectrometry. J Neurochem 1997; 69: 2599–607.
2. Журнал «Кардиология» Т-46 № 5, 8, 6, 1, 11. 2006г
3. Вестник Академий Медицинских Наук, коллектив авторов Москва: 1990г
4. Медициналық энциклопедия 1 том.
5. Бурланова А.Б «Исследование синтетических и природных антиоксидантов» РОС Ан . 1992г
6. Доллеатова О.В Алиментарная модификация антиоксидантного статуса организма в условиях радиационного воздействие. 2001г
7. Сосновская Л.В. Изменение в системе перикисного окисления липидов и антиоксидантной защиты при воспалительных заболеваниях желчных путей. 1997г.
8. Нонхибел Д., Теддер Дж., Уолтон Дж. (1982) Радикалы, М., 274.
9. Афанасьев И.Б. (1985) Хим.-фарм. журнал. N1, 11-23.
10. Gutteridge J.M.C., Winyard P.G., Blake D.R. et al. (1985) Biochem. J., 230, 517-523.
11. Schraufstaffer I.U., Hyslop P.A., Jackson J., Cochrane C.C. (1987) Int. J. Tissue React. 9, 317-324.
12. Мид Дж. (1979) В кн.: Свободные радикалы в биологии, М., т. 1, с. 68-87.
13. Меньшикова Е.Б., Зенков Н.К., Шергин С.М. (1994) Биохимия окислительного стресса (оксиданты и антиоксиданты), Новосибирск.
14. Канунго М. (1982) Биохимия старения. М.
15. Till G.O., Guilds L.S., Mahrougui M. et al. (1989) Amer. J. Pathol. 135, 195-202.
16. Козлов Ю.П. (1975) В кн.: Биоантиокислители, М., 5-14.
17. White A.A., Karr D.B., Patt C.S. (1982) Biochem. J. 204, 383-392.
18. Маянский А.Н., Маянский Д.Н. (1989) Очерки о нейтрофиле и макрофаге, Новосибирск.
19. Wymann M.P., Kernen P., Deranleau D.A., Baggiolini M. (1989) J. Biol. Chem. 264, 15829-15834.
20. Pilloud M.-C., Doussiere J., Vignais P.V. (1989) FEBS Lett. 257, 167-170.
21. Perez H.D. (1980) Inflammation, 4, 313-328.
22. Kasama T. et al. (1989) Clin. Immunol. Immunopathol. 66, 1321-1327.
23. Вольский Н.Н., Кашлакова Н.В., Козлов В.А. (1988) Цитология, 30, 898-902.
24. Burdon R.H. (1992) Biol. Chem. Hoppe-Seyler. 373, 739-740.
25. Godin C. et al. (1993) J. Cell Sci. 106, 441-451.
26. Bozeman P.M., Learn D.B., Thomas E.L. (1990) J. Immunol. Methods. 126, 125-133
27. Владимиров Ю.А., Шерстнев М.П. (1989) Хемилюминесценция клеток животных. Итоги науки и техники. Биофизика, 24, 176.
28. Рябиченко Е.В., Езепчук Ю.В. (1987) В сб.: Бактериальные токсины, М.,. 136-143.
29. Kapp A., Freudenberg M., Galanos C. (1987) Infect. Immun. 55, 3, 758-761.
30. Уваров В.Д. (1991) Биохимические механизмы развития токсических эффектов в условиях экспериментальной эндотоксинемии Автореф. дисс. ... канд.мед.наук.- Ростов-на-Дону,.
31. Антипов А.Ю. (1993) Влияние экзотоксина токсического шока Staphylococcus aureus на процессы перекисного окисления липидов в животном организме. Дисс. ... канд.мед.наук.- Ростов-на-Дону.
32. Летуновский А.В. (1997) Система перекисного окисления липидов в процессе дифтерийной интоксикации в эксперименте Дисс.... канд. мед. наук.- Ростов-на-Дону,.
33. Владимиров Ю.А., Азизова О.А., Деев А.И., Козлов А.В., Осипов А.Н., Рощупкин Д.И. Свободные радикалы в живых системах. Итоги Науки и Техники, серия Биофизика, том.29. In: Москва: ВИНИТИ, 1992:3-250.
34. Владимиров Ю.А., Литвин Ф.Ф. Исследование сверхслабых свечений в биологических системах. Биофизика 1959;4(5):601-605.
35. Владимиров Ю.А., Арчаков А.И. Перекисное окисление липидов в билогических мембранах. Москва, Наука, 1972.
36. Владимиров Ю.А., Свободнорадикальное окисление липидов и физические свойства липидного слоя биологических мембран. Биофизика 1987;32(5):830-844.
37. Осипов А.Н., Якутова Э.Ш., Владимиров Ю.А. Образование гидроксильных радикалов при взаимодействии гипохлорита с ионами железа. Биофизика 1993;38(3):390-396.
38. Арчаков А.И. Микросомальное окисление. Москва, Наука, 1978.
39. Осипов А.Н. Изучение реакций активных форм кислорода (супероксидных и гидроксильных радикалов, перекиси водорода, гипохлорита) и окиси азота с биологически важными соединениями. Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. М., 1999.
40. Стокле Ж.-К., Мюлле Б., Андрианцитохайна Р., Клещев А. Гиперпродукция оксида азота в патофизиологии кровеносных сосудов. Биохимия. 1998; 63 (7): 976–83.
41. Ross R. The pathogenesis of atherosclerosis: A perspective for the 1990s. Nature 1993; 362: 801.
42. Upchurh GR, Welch GN, Fabian AJ et al. Homocyst(e)ine decreases bioavailable nitric oxide by a mechanism involving glutathione peroxidase. J Biol Chem 1997; 272: 17012–7.
43. Jourd'heueil D et al. Dynamik state of S-nitrosothiols in human plasma and whole blood. Free Radic Biol Med 2000; 28: 409–17.
44. Жлоба А.А. Лабораторная диагностика нарушений свободнорадикального метаболизма. Методическое пособие. СПб.: Изд-во СПбГМУ им. И.П.Павлова, 2001.
45. Halliwell B, Chirico S. Lipid peroxidation: its mechanism, measurement, and significance. Am J Clin Nutr 1993; 57: 715S–725S.
46. Ohkawa H, Ohishi N, Yagi Kunio, Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal Biochem 1979; 95: 351–8.
47. Wan-hua amy Yu, Spatial and Temporal Correlation of Nitric Oxide Synthase Expression with CuZn-Superoxide Dismutase Reduction in Motor Neurons following Axotomy. Ann NYAS 2002; 962: 111–21.
48. Kluge I, Gutteck-Amsler U, Zollinger M, Do KQ. S-nitrosoglutathione in rat cerebellum: identification and quantification by liquid chromatography-mass spectrometry. J Neurochem 1997; 69: 2599–607.
Әл – Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті
Биология факультеті
Биотехналогия,биохимия және өсімдіктер физиология кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
Атеросклероз кезіндегі оксидативті стрестің көрсеткіштері
Орындаушы
4 курс студенті
Кужагулова Ж.А.
Ғылыми жетекшісі
б.ғ.к., доцент
Тулегенова Б.Т..
Норма бақылаушы__________________________ ______Акимбекова А.Б.
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі
Иващенко А.Т.
Б.ғ.д,, профессор
Алматы, 2007
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.Әдебиеттерге
шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...5
1.1
Атеросклероз ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.2. Бос радикалдарға жалпы
сипаттама ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7
1.2.1. Бос радикалдардың
классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.2.2. Оттегінің белсенді түрлері.
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.2.3. Азот
тотығы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...11
1.3. Липидтердің бос радикалды (асқын тотықты)
тотығуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
1.3.1. Липидтердің асқын тотығуының биологиялық
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. .13
1.3.2. Атеросклероз кезінде бос радикалды
реакциялар ... ... ... ... ... ... . ... ..14
1.4. Бос радикалдарды және олар қатынасатын реакцияларды анықтау
әдітемелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16 1.4.1Электронды
парамагниттік резонансты
әдіс ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... .16
2. Зерттеу объектілері мен
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1
7
2.1. Зерттеу
объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...17
2.2. Зерттеу
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..17
2.2.1. Қан тамырларының жетіспеушілігінің жасанды моделін
құрастыру ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
2.2.2. Биологиялық материалдан гидроксил радикалының мөлшерін ЭПР әдісімен
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ...18
2.2.3. Биологиялық материалдан cупероксид-анион радикалының мөлшерін ЭПР
әдісімен
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ..19
3. Зерттеу нәтижелері мен оларды
талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
3.1. Жануарлардың қан тамыларының жетіспеушілігімен ауыратынын анықтау
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
3.2. Қан тамырларының жетіспеушілігі бар жануарлардың қанында және
ұлпаларында бос радикалды реакциялардың көрсеткіштерін анықтау ... ... ...20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
Пайдаланылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
28
Реферат
Бітіру жұмысы 30 беттен, 48 әдебиеттер тізімінен , 2 кестеден,
8суреттен тұрады.
Кілттік сөздер:қан тамырларының жетіспеушілігі, оксидативті стресс,
липидтердің асқын тотығуы, бос радиалдар, гидроксил радикал, супероксид
анион, электропарамагниттік резонанс.
Кіріспе
Қазіргі уақытта атеросклероз және қан тамырларымен байланысты
аурулардың көбеюіне байланысты бұл аурулардың этиологиясын жан жақты
зерттеу медицинаның басты проблемаларына айналған. Атеросклероздың дамуына
септігін тигізетін көптеген факторлар бар. Олар: темекі тарту, семіздік, аз
қозғалудан, тамақта шектен тыс холестириннің болуынан , липидтің алмасуының
бұзылуы. Соңғы жылдарда атеросклероздың этиологиясы мен патогенезінде
липидтердің асқын тотығу жүйесінің маңызды роль атқаратынын дәлелдеу
жолында көптеген зерттеу жұмыстар жасалынды. Липидтердің алмасуының
бұзылуын пайда болатын стресті оксидативті стресс деп те атайды.
Оксидативті стресс организмде липидтердің асқын тотығының активтілігінен
пайда болады. Бұл процесс нәтижесінде организмде бос радикалдар шектен тыс
түзіледі де, олар белок пен нуклеин қышқылдарын синтезін тежейді, гликолиз
бен фосфорлы тотығуды және кейбір активті ферменттерді тежеп тастайды.
Липидтердің асқын тотығының жылдамдығының жоғары болуы антиоксидантты
қорғаныс жүйесін тежейді. Өз кезегінде антиоксиданттар бос радикалдардың
артық мөлшерін жояды. Осы мәліметтерді пайдаланып атеросклероздың
комплексті терапиясында антиоксиданттарды қолдануымызға болады.
Антиоксиданттарды қолдану арқылы біз липидтердің асқын тотығының
өнімдерінің мөлшерін азайтуға болатындығын және антиоксидантты қорғаныс
ферменттерінің белсенділігін жоғарлатуға болатындығын көптеген зерттеулер
көрсетті.
1.Әдебиеттерге шолу
1.1 Атеросклероз
Атеросклероз – эластикалық және эластикалық-бұлшықеттік типті
артериялар интимасында липидтердің , мукополдисахаридтердің т.б. заттардың
ошақты жиналуымен сипатталатын және сол ошақтарда пролиферациялық ,
фиброздық процестердің дамуымен жүретін тамырлардың кең тараған аурулардың
бірі[1].
Атеросклероздың морфологиялық негізі – тамыр қабырғасында түзіліп,
өзегін тарылтатын атеросклероз түймедағы. Түймедақтың ортасында липидтерді
ішіне толтыра жинаған макрофагтардан және бос жатқан холистериннен тұратын
ядросы болады. Ядроның сырты тегіс салалы бұлшықет жасушаларынан және
фиброздық тіннен құралған қабықпен қоршалған. Түймедақтың тамыріші беті
эндотелиймен жабылған[1,2].
Жүре бара түймедақта мынадай өзгерістер жүруі мүмкін:
• Арасына қан құйылуы;
• Тесіліп, жараға айналуы;
• Фиброздалуы және кальцийленуі;
• Үзіліп , тромбоэмболиялықасқынуларға әкелуі;
• Арасына инфекцияның ұялауы.
Атеросклероз - жер бетінде кең тараған аурулардың бірі. ДДҰ
мәліметтері бойынша, дамыған елдерде жасы 35-тен асқан ер кісілердің
барлығының тамыр қабырғаларында липидтік дақтар табылған. Бұл ауру ең жиі
Финляндия мен Шотландияда, ең сирек Жапонияда кездеседі. Финлядия мен
Шотландияға қарағанда Жапонияда ЖИА дан өлім саны7 есе төмен[4].
Этиологиясы мен патогензі. Атеросклероз полифакторлық ауру болғанымен
оның дамуына әкелетін екі басты мәселеге көп мән берілуде. Біріншіден
атеросклероз дамуынан бұрын тамыр қабырғасының түрлі себептерден біріншілік
зақымдануы; екіншіден - липидтердің алмасуының бұзылысы.
Атеросклероз дамуының екінші факторына – липидтер алмасуының
бұзылысына тоқталамыз. Бұл салада гиперхолестеринемияның маңызды роль
атқаратындығына ешбір күмән жоқ, мәселен АҚШ-та бірнеше ондаған мың
адамдарға жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде қан құрамында жалпы
холетериннің көбеюі коронарлық атеросклероздың даму санын екі есе
арттыратындығы дәлелденген[5].
Холестериннің молекуласы өте мықты , ажыратуға келмейтін
циклопентанпергидрофенантрен сақинасынан тұрады. Холестерин молекуласынының
мықтылығын кейбір ғалымдар оны гауһар тасымен салыстырады. Оның синтезі
бауырда жүреді және синтезінің түнгі мезгілде басым жүретіндігі анықталған.
Холестериннің синтезіне 30-ға жуық ферменттер қатысады[5,6]. Холестерин
жасушалық мембраналарды құрастыруға қажетті құрылыс материалы болып
табылады. Сонымен бірге холестерин стероидтық және жыныс гормондарының, Д
витаминнің , өт қышқылдарының синтезіне шикізат ретінде жұмсалады.
Бауырда синтезделген холестерин мен липидтер , липопротеиндердің
құрамындағы белоктардың көмегімен жасушаларға тасымалданады. Бұл
процесті 1929 жылы франсуз ғалымы Машбеф ашқан. Липопротеидтердің құрамы
холестериннен , фосфолипидтерден , холестерин эфирлерінен және
үшглицеридтер мен апобелоктан тұрады[5].
Электрофорез және ультрацентрифугада айналдыру тәсілімен , физикалық
тығыздығына қарай липопротеидтердің (ЛП) келесі фракцияларын айырған:
1. аса төмен тығыздықты липопротеидтер (АТТЛП);
2. төмен тығыздықты липопротеидтер (ТТЛП);
3. аралық тығыздықты липопротеидтер (АТЛП);
4. жоғары тығыздықты липопротеидтер (ЖТЛП);
5. хиломикрондар.
Липопротеидтердің липидтік бөліктері бірдей болғанымен , белоктық
бөлігі әртүрлі. ЛП-дің белоктық бөлігін апопротеиндер аталады.
Апопротеиндердің 9 түрін айырған: апо-А, апо-В, апо-С т.б. және осы
белоктардың синтезіне жауапты 1, 2, 11, 19 хромосомаларда орналасқан
гендері табылған.
Аса төмен тығыздықты липопротеидтер (АТТЛП). Бұлар бауырда
түзіледі , үшглециридтердің негізгі тасымалдаушысы болып табылады. Осы
қызмет С мен Е апобелоктар көмегімен атқарылады. Электрофорез
жасағанда, бұл фракцияның b-глобулиндердің алдына түсіп жүруінен , пре-
b-липопротеидтер аталған. Липопротеидлипазаның әсерінен АТТЛП
ұсақталады. Ұсақтарының біразы бауырда жойылады , ал қалғаны ТТЛПге
айналады.
Төмен тығыздықты липопротеидтер (ТТЛП). Оның белогы - апопротеин
В. Электрофарезде бұлар b-глобулиндермен бірге жылжиды , сондықтан b-
липопротеидтер аталған. Соңғы жылдарда атеросклероздың этиологиясы мен
патогенезінде липидтердің асқын тотығу жүйесінің маңызды роль атқаратынын
дәлелдеу жолында көптеген зерттеу жұмыстар жасалынды . Бұл фракцияның
құрамына холестерин бауырдан шеттік ұлпаларға тасымалданады, тек
ТТЛП холестеринді шетке тасымалдайтын көлік болып табылады, өйткені
жасушаларда өзге липопротеидтерді қабылдайтын рецепторлар болмайды,
ал ТТЛП жасушалардың рецепторларымен әрекеттесіп , оның ішіне ене
алады.
Жоғары тығыздықты липопротеидтер (ЖТЛП). Бұлар керісінше ,
холестеринді ұлпалардың бетінен алып , жою үшін бауырға алып барады.
Оның құрамына кіретін апобелок А. Электрофорезде ЖТЛП а
глобулиндермен бірге жүреді , сондықтан а липопротеидтер аталады.
Бұлардың құрамына көбіне лецитин мен холестерин эфирінен тұрады.
ЖТЛП азаюы атеросклероздың дамуына әкеледі. Оның азаюына темекі
тарту , гипокинезия , семіздік және b- блокаторларды , тиазидтік
диуретиктерді , анаболиктерді , андрогендерді ұзақ қолдануы септігін
тигізеді.
Аралық тығыздықты липопротеидтер (АТЛП). Бұлар 1992 жылы ашылған
, функциясы әзірше белгісіз.
ТТЛП және АТТЛП атерогенді , ал ЖТЛП антиатерогенді фракция
болып табылады[7,8].
Атеросклероздың дамуына септігін тигізетін көптеген факторлар бар.
Олар: темекі тарту, семіздік, аз қозғалудан, тамақта шектен тыс
холестириннің болуынан , липидтің алмасуының бұзылуы. Липидтердің
алмасуының бұзылуын пайда оксидативті стресс деп те атайды. Оксидативті
стресс организмде липидтердің асқын тотығының активтілігінен пайда болады.
Бұл процесс нәтижесінде организмде бос радикалдар шектен тыс түзіледі де,
олар белок пен нуклеин қышқылдарын синтезін тежейді, гликолиз бен фосфорлы
тотығуды және кейбір активті ферменттерді тежеп тастайды[10,11].
1.2. Бос радикалдарға жалпы сипаттама.
Бәрімізге белгілі болғандай, органикалық молекулалардың электронды
қабығында электрондар жұп болып орналасады: әр орбитада бір жұптан[13]. Бос
радикалдардың жай молекулалардан айырмашылығы олардың электрондық
қабығында жұпсыз (бір ғана жұп) электрон болады. Жұпсыз электронды
радикалдарды нүкте ретінде белгілейді[12]. Мысалы, гидроксил радикалды HO·,
судың асқын тотығын HOO· ,супероксид радикалды ·OO- немесе O2·-. деп
белгілейді.
Сонымен бос радикалдар дегеніміз сыртқы қабықшасында бір немесе
бірнеше жұпсыз электрондары бар атом немесе молекуланы айтады.
Электрондардың жұпсыз болуы радикалдарды химиялық активтендіреді, себебі
радикал өзіне жетіспей тұрған электронды тартып алуға немесе керісінше
басқа молекулаға беріп жіберуге тырысады. Оттегі (диоксиген) молекуласы
басқа молекулаларға қарағанда сыртқы қабығында екі жұпсыз электроны
болғандықтан ерекше болып келеді, яғни диоесиген бирадикал, басқа
радикалдарға қарағанда реактивтілігі жоғары болады. Жұпсыз электрондар
атомның немесе молекуланың сыртқы қабықшасында орналасу керектігін айта
кету керек. Бос радикалдарға электрондары сыртқы қабықшада орналасқан
валенттілігі ауыспалы металл иондарын жатқызуға болмайды. Тұрақты
молекулалардан бос радикалдардың пайда болуы бос, валентті орбитальда
жаңа электронның пайда болуымен немесе керісінше жұп электроннан бір
электронның жоюлуымен түсіндіріледі[16,17]. Бұл процесстер негізінен бір
электронның тотығуы немесе тотықсыздану реакциясы нәтижесінде болады. Бұл
реакцияларға әдетте радикал пайда болатын молекулалардан басқа
валенттілігі ауыспалы металл иондары қатысады. Металл иондары бір
электронның доноры немесе акцепторы ретінде қызмет атқарады. Мысалы Фентон
реакциясы[18,16]. Бұл жерде сутектің асқын тотығы мен екі валентті темір
ионының арасындағы реакция нәтижесінде гидроксил радикал түзіледі.
Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH- + ·OH ( гидроксил радикал)
Радикалдар жоғары температурада және ультракүлгін сәуле әсерінен
химиялық байланыстың үзілуінен пайда болуы мүмкін (гомалитикалық ыдырау).
Қалыпты жағдайда бұндай реакциялар қалыпты клеткаларда орын алмайды[19].
1.2.1. Бос радикалдардың классификациясы.
Біздің организмде түзілетін барлық радикалдарды екі топқа бөлуімізге
болады: табиғи және бөтен (чужеродные) радикалдар. Өз кезегінде табиғи
радикалдарды біріншілік (пайдалы), екіншілік (зақымдағыш), үшіншілік
(антиоксиданттық радикалдар) деп бөлуге болады[21,22]. Біріншілік
радикалдар белгілі бір ферменттік жүйенің қатысуымен жүреді, бұл радикалдар
организм үшін пайдалы функцияны атқарады. Біріншілік радикалдарға
супероксид радикалы және де организмде басқа да реакцияның нәтижесінде
пайда болатын молекуланың активті қосылыстары яғни сутектің асқын тотығы,
гипохлорит және липидтің асқын тотығы жатады. Валенттілігі ауыспалы металл
иондарының, оның ішінде ионы әсерінен екіншілік радикалдар түзіледі[22].
Екіншілік радикалдарға клетканың құрылымын зақымдайтын гидроксил радикал
мен липидтердің радикалы жатады.
№1кесте.Біздің организмде түзілетін біріншілік радикалдар.
Радикалдардың атыРадикалдардың Радикалдардың Радикалдардың
құрылымы түзілуіне жауапты биолгиялық маңызы
ферменттік жүйе
Супероксид ·OO- НАДФН-оксидаза Антимикробтық
қорғаныс
Нитроксид ·NO NO-синтаза Қан тамырларының
блсаңсу- факторы
Убихинол ·Q Митохондрияның Электрон
тыныс алу тізбегі тасымадағыштар
№2кесте.Біздің организмде түзілетін екіншілік радикалдар.
Радикалдардың аты Радикалдардың құрылымыМына реакциялар нәтижесінде
түзіледі
Гидроксил радикал ·OH Fe2+ + HOOH - Fe3+ + HO- + ·OH
Fe2+ + ClO- + H+ - Fe3+ +Cl - +
·OH
Липидті радикалдарLO· Fe2+ + LOOH - Fe3+ + HO- + LO·
L· LO· + LH - LOH + L·
LOO· L· + O2 - LOO·
Кестеде көрсетілген радикалдарды табиғи деп санауға болады, себебі
олар біздің клеткаларымызда белгілі мөлшерде түзіледі. Бұл радикалдардан
басқа ион және ультракүлгін сәулемен немесе интенсивті сәулелерімен әсер
еткенде пайда болатын радикалдар да бар, олардың зақымдайтын әсері болады.
Мұндай радикалдарды бөтен (чужеродные) радикалдар деп атайды. Бұндай
радикалдарға организмге сырттан келген бөтен қосылыстан пайда болатын
радикалдарды да жатқызуға болады. Мысалы ксенобиотиктер өзінің токсикалық
әсерін бос радикалдар көмегімен көрсетеді, олар осы екі қосылыстың
метабализмінде түзіледі[24].
1.2.2. Оттегінің белсенді түрлері.
Клеткалардың көпшілігі ОБТ-рін өндіруге және бейтараптауға қабілетті
келеді. Қалыпты жағдайда ОБТ клеткада молекулалық оттегінің (О2) бір
электронының тотықсыздануы нәтижесінде міндетті түрде түзіліп отыратын
қосымша өнім ретінде кездеседі[26]. Сонымен қатар, клеткадағы ОБТ
деңгейінің мүмкіндігінше ең төмен болуын қамтамасыз ету үшін көптеген
клеткаларда арнайы қорғаныстық механизмдер болады[27].
Адам, көп клеткалы организм сияқты, сырттан қанға енген микробтармен
күресуі керек. Бұл күресті организмде арнайы клеткалар – қанның гранулоциті
және моноцитіне жататын фагоциттер және ұлпалық клеткалар – макрофагтар
жүргізеді[29]. Бұл клеткалардың барлығы бактерия клеткасының бетімен
жанасқан кезде, клеткалар активті түрде бос радикалдарды бөле бастайды. Бос
радикалдар фагоциттің мембранасында орналасқан НАДФН-оксидаза ферментті
жүйеде еріген оттегі молекуласына электрон тасымалдау нәтижесінде пайда
болады[18].
НАДФН + 2O2 - НАДФ+ + 2O2•- (супероксид анион–радикал)
Сонымен қатар НАДФН молекуласы тотығып, электрон тасымалдау тізбегіне
екі электрон береді, бұл электронның әрқайсысы оттегі молекуласына қосылады
да, нәтижесінде супероксид (анион) радикал түзіледі. Супероксид радикалы өз
кезегінде фагоциттерді және басқа да қан клеткаларына сонымен қатар
микробтарға зақым келтіреді. Бұл клетканың барлығы супероксид радикалынан
құтылу үшін арнайы супероксиддисмутаза (СОД) сияқты ферменттерді түзе
бастайды[27]. Клеткалар активті орталығы мен полипептидтік тізбегінің
құрылымы өзгеше болып келетін, СОД-ң барлық түрлерін катализдейді. СОД
супероксид радикалының дисмутация реакциясын катализдейді:
Реакция нәтижесінде супероксид радикалынан оттегі және сутектің асқын
тотығы түзіледі.
Қалыпты жағдайда фагоциттер арнайы миелопероксидаза (МП) ферментін
бөлу арқылы сутектің сутектің асқын тотығы гиперхлоритті синтездеу үшін
пайдаланады. Миелопероксидаза ферменті мына реакцияны катализдейді:
Гипохлорит бактерия клеткасын зақымдау арқылы бактерияны өлтіреді.
Сутектің асқын тотығы клеткада диффундирлейді, бірақта сол жерде каталаза
және глутатион-пероксидаза (GSH-пероксидаза) ферментінің активтілігін
әсерінен ыдырайды.
Сутектің асқын тотығы екі валентті темір ионының әсерінен гидроксил
радикалға айналады.
H2O2 + Fe2+ - Fe3+ + HO- + HO·
Бұл реакция (Фентон реакциясы) қоршаған клеткаларға зақым келтіреді.
Гидроксил радикал химиялық активтілігі өте жоғары және алдыда кездескен
кез келген молекуланы жойып жібереді. Гидроксил радикал гистонды және
белоктың амин қышлқыл қалдықтарындағы SH-топтарына әсер ету арқылы
ферменттерді денатурацияға ұшыратады және инактивтендіріп жібереді.
Гидроксил радикал нуклеотидтердегі көмірсутектер арасындағы көпіршілерді
үзу арқылы ДНҚ және РНҚ тізбектерін ыдыратып жібереді. Нәтижесінде клетка
мутацияға ұшырайды немесе клетка мүлдем өмір сүруін тоқтатады. Сонымен
гидроксил радикал бұл – бұзушы-радикал,өлтіруші-радикал[29, 30]. Гидроксил
радикал Фентон реакциясы нәтижесінде ғана пайда болмайды. Лабороторияда
гидроксил радикалды металл иондарын гипохлоритпен әсерлестіру арқылы алуға
болатындығын көрсетті. Бұл реакцияларда гидроксил радикал Фентон
реакциясына қарағанда көп мөлшерде бөлінеді:
ClO- + Fe2+ + H+ - Fe3+ + Cl- + HO·
Сутектің асқын тотығының утилизация реациясына келетін болсақ, бірінші
реакция – пайдалы, екінші және үшінші реакция адам организмі үшін қорғаныс
реакциясы болып табылады, ал соңғы екі реакция қоршаған клеткалар және
ұлпалар үшін зиянды болып келеді. Оттегінің белсенді түрлеріне супероксид
радикалын және оның метабализмінің өнімдерін (H2O2, HO·, ·OO-, ClO-)
жатқызуға болады[31]. Бұл қосылыстар стреске ұшырамаған клеткалардың
митохондрияларындағы жүретін тотығу-тотықсыздану реакциялары нәтижесінде аз
мөлшерде түзіледі.
1.2.3. Азот тотығы.
Тірі клеткаларда синтезделетін екінші бос радикалдар бұл азоттың
монооксиді , көбіне жай азот тотығы деп те атайды. NО- газ тәрізді бос
радикал, сондықтан да ол клеткааралық зат пен плазматикалық мембрана арқылы
оңай өтеді [32]. NО клетка ішілік мессенджер жүйесінің бір бөлігі бола
тұра, жануарлар жүйесінің физиологиялық процестеріне кең көлемде әсер
етеді [33]. Азот тотығының құрылымдық формуласын деп жазуға болады. Азот
тотығын қан тамырларының (эндотелиясында) қабырғаларындағы клеткалар
түзеді. Бұл реакцияны құрамында гемі бар NO- синтетаза ферменті
катализдейді. Құрамында SH-тобы бар қосылыстар әсерінен азот тотығы
эндотелиден босаңсу-факторын түзеді[34]. Босаңсу-факторының қан
тамырларының тонусын және қан қысымын реттеу қызметіндегі маңызы өте зор.
Босаңсу-факторының метобализмінің бұзылуынан эссенциалды гипертензия және
де басқа да қалыпты қан қысымының бұзылуымен байланысты аурулар пайда
болуы мүмкін[36]. Азот тотығы тағы фагоцит клеткаларымен бірге де түзіледі
және супероксид радикалымен бірге микробтармен күресу үшін пайдаланылады.
Азот тотығының цитотоксикалық әсері оның супероксид радикалымен
реакцияласуына байланысты деп болжайды.
•N=O + •O-O- + H+ - O=N-O-OH (пероксинитрит)
Бұл реакция нәтижесінде пайда болатын пероксинитрит ·OH-қа ыдырауы
мүмкін.
O=N-O-OH - O=N-O· + HO· (гидроксил радикал)
Азот тотығы мен супероксид радикалдың бір-бірімен әсерлесуі арқасында
түзілген пероксинитри пен гидроксил радикалдар клетканың зақымдауына
әкеліп соғады. Бұл (·NO+супероксид) зақымдаушы әсері ауру туғызатын
микроорганизмдерге бағытталған болса жақсы, ал өз клеткалары мен ұлпаларына
бағытталған болса жаман болады[37]. Сондықтан қан тамырларында азот тотығы
бөлінетін аймақтарда супероксид радикал болмауы қажет. Ол үшін бұл
аймақтарда супероксид радикалдарды жоятын СОД-ферменті синтезделеді.
1.3. Липидтердің бос радикалды (асқын тотықты) тотығуы.
Липидтердің тізбекті тотығуы клеткалық паталогияда маңызды роль
атқарады. Сондықтан оның тотығуының механизміне тоқтала кету керек.
Липидтердің бос радикалды тотығуы бірнеше сатыдан тұрады [39]:
1. Иницирлену
2. Жалғасу
3. Тармақталу
4. Тізбектің үзілуі
Бұл сатыларды толығырақ тоқталып өтеміз. Тізбекті реакцияның
иницирленуі мембрананың липидті немесе липопротеиді қабатына бос
радикалдардың енуінен басталады. Көбіне гидроксил радикалдар енеді.
Зарядталмаған бөлігі көп болмаса да гидроксил радикалдар қалың гидрофобты
липидті қабыққа кіре алады және полиқаннықпаған май қышқылдарымен (LH-деп
белгілейді) химиялық реакцияға түсу нәтижесінде липидті радикалдар
түзіледі.
HO· + LH - H2O + L·
Липидті радикалдал (L·) еріген ортада молекулалалық оттегімен
реакцияға түседі. Нәтижесінде жаңа бос липоасқын тотық радикалы (LOO·)
түзіледі.
L· + O2 - LOO·
Бұл радикал фосфолипид молекуласының қосылыстарына шабуыл жасап,
реакция нәтижесінде липидтің асқын тотығы LOOH және жаңа радикал L
түзіледі.
LOO· + LH - LOOH + L·
Соңғы екі реакция липидтердің асқын тотығының тотығуы болып табылады.
Ортада екі валентті темір иондары бар болған жағдайда, липидтердің асқын
тотығу жылдамдығы жоғарлайды. Ионы мен липидтердің гидрототығуы
нәтижесінде тізбек тармақтала бастайды.
Fe2+ + LOOH - Fe3+ + HO- + LO·
Пайда болған радикал липидтердің жаңа тотығу тізбектерін
иницирлейді.
LO· + LH - LOH + L·;
L· + O2 - LOO· - және т.б
Биологиялық мембранада тізбектер он және одан да көп сақиналардан тұруы
мүмкін. Алайда ең соңында тізбек бос радикалдардың антиоксиданттарымен
(InH),валенттілігі ауыспалы металл иондарымен (мысалы темір ионымен Fe2+)
әсерлесу нәтижесінде үзіледі.
LOO· + Fe2+ + H+ - LOOH + Fe3+
LOO· + InH - In· + LOOH
LOO· + LOO· - молекулалық өнім + фотон
Ең соңғы реакция сәулендіру (хемилюминесценция) арқылы жүретіндіктен
қызықты болып келеді. Хемилюминесценцияның интенсивтілігі төмен, сондықтан
оны әлсіз сәулендіру деп атайды. Сәулендірудің интенсивтілігі және асқын
тотықтың жылдамдығы мембранадағы бос радикалдардың квадратына тура
пропорционал болады. Сондықтан липидтердің тотығу жылдамдығына әлсіз
сәулендірудің интенситілігі әсер етпейді[42].
1.3.1. Липидтердің асқын тотығуының биологиялық әсері.
Организмде бос радикадардың көп болып түзілуі және олардың
концентрациясының жоғарлауы мен байланысты процестерді липидтердің асқын
тотығуы (оксидативті стресс) деп атайды. Оның әсерінен биологиялық
мембрананың қасиеті және клетканың қызметі бұзылады. Белоктың құрылымы не
липидтік қабат толығымен зақымданады. Көптеген ғалымдар оксидативті стресс
нәтижесінде макромолекулалардың (ДНҚ және РНҚ) зақымдану мүмкіндігі бар деп
болжайды[35]. Липидтердің асқын тотығуының үш жолы жақсы зерттелген.
Бірінші жолы липидтердің асқын тотығуымен бірге мембранадағы белоктардың
(Pr) тиолды тобының (сульфгидрильді) тотығуы бірге жүреді. Бұның
нәтижесінде бос радикалдардың SH-топтарымен ферментсіз реакция жүруі
мүмкін, нәтижесінде сульфгидрильді радикалдар түзілуі мүмкін[45]. Олар өз
кезегінде дисульфид немесе оттегі мен тотығып сульфон қышқылын түзеді.
Pr-SH + L· - LH + Pr-S·
Pr1-S· + Pr2-S· - Pr1-SS- Pr2
Pr-S· + O2 - Pr-SO2· - молекулярлы алғы заттар
Асқын тотықтың тотығуымен белоктың тотығуы және белоктық агрегаттардың
түзілуі байланысты. Клетканың патологиясында активті орталығында тиолды
топтары бар ион-транспортты ферменттерді инактивтейді. Бірінші кезекте
Ca2+-АТФаза ферментін. Бұл фермент инактивация нәтижесінде кальций
иондарының клеткадан тасымалдануы бұзылады, бұл өз кезегінде клетканың
зақымдануына әкеліп соғады. Және де мембранадағы белоктардың тиолды
топтарының тотығуы клетка және митахондрияның липидтік қабатында дефектке
әкеліп соғады[46]. Электр потенциялы әсерінен клеткаға мембрана саңылауынан
натрий ионы, ал митахондрияға калий иондары кіреді. Митахондрия мен
клетканың ішінде осматикалық қысым жоғарлайды да ,олар ісініп соңында
жарылады. Екінші жолда липидтердің асқын тотығының өнімдері липидтік
мембранаға сутек пен калий иондарының өтімділігі жоғарлайды. Нәтижесінде
митахондрияда тотығу ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Биология факультеті
Биотехналогия,биохимия және өсімдіктер физиология кафедрасы
БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
Атеросклероз кезіндегі оксидативті стрестің көрсеткіштері
Орындаушы
4 курс студенті
Кужагулова Ж.А.
Ғылыми жетекшісі
б.ғ.к., доцент
Тулегенова Б.Т..
Норма бақылаушы__________________________ ______Акимбекова А.Б.
Қорғауға жіберілді
Кафедра меңгерушісі
Иващенко А.Т.
Б.ғ.д,, профессор
Алматы, 2007
Мазмұны
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..4
1.Әдебиеттерге
шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...5
1.1
Атеросклероз ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.2. Бос радикалдарға жалпы
сипаттама ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..7
1.2.1. Бос радикалдардың
классификациясы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.2.2. Оттегінің белсенді түрлері.
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 9
1.2.3. Азот
тотығы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ...11
1.3. Липидтердің бос радикалды (асқын тотықты)
тотығуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...12
1.3.1. Липидтердің асқын тотығуының биологиялық
әсері ... ... ... ... ... ... ... .. .13
1.3.2. Атеросклероз кезінде бос радикалды
реакциялар ... ... ... ... ... ... . ... ..14
1.4. Бос радикалдарды және олар қатынасатын реакцияларды анықтау
әдітемелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16 1.4.1Электронды
парамагниттік резонансты
әдіс ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... .16
2. Зерттеу объектілері мен
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .1
7
2.1. Зерттеу
объектілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ...17
2.2. Зерттеу
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ..17
2.2.1. Қан тамырларының жетіспеушілігінің жасанды моделін
құрастыру ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .17
2.2.2. Биологиялық материалдан гидроксил радикалының мөлшерін ЭПР әдісімен
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ...18
2.2.3. Биологиялық материалдан cупероксид-анион радикалының мөлшерін ЭПР
әдісімен
анықтау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ..19
3. Зерттеу нәтижелері мен оларды
талқылау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
3.1. Жануарлардың қан тамыларының жетіспеушілігімен ауыратынын анықтау
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ...20
3.2. Қан тамырларының жетіспеушілігі бар жануарлардың қанында және
ұлпаларында бос радикалды реакциялардың көрсеткіштерін анықтау ... ... ...20
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
Пайдаланылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
28
Реферат
Бітіру жұмысы 30 беттен, 48 әдебиеттер тізімінен , 2 кестеден,
8суреттен тұрады.
Кілттік сөздер:қан тамырларының жетіспеушілігі, оксидативті стресс,
липидтердің асқын тотығуы, бос радиалдар, гидроксил радикал, супероксид
анион, электропарамагниттік резонанс.
Кіріспе
Қазіргі уақытта атеросклероз және қан тамырларымен байланысты
аурулардың көбеюіне байланысты бұл аурулардың этиологиясын жан жақты
зерттеу медицинаның басты проблемаларына айналған. Атеросклероздың дамуына
септігін тигізетін көптеген факторлар бар. Олар: темекі тарту, семіздік, аз
қозғалудан, тамақта шектен тыс холестириннің болуынан , липидтің алмасуының
бұзылуы. Соңғы жылдарда атеросклероздың этиологиясы мен патогенезінде
липидтердің асқын тотығу жүйесінің маңызды роль атқаратынын дәлелдеу
жолында көптеген зерттеу жұмыстар жасалынды. Липидтердің алмасуының
бұзылуын пайда болатын стресті оксидативті стресс деп те атайды.
Оксидативті стресс организмде липидтердің асқын тотығының активтілігінен
пайда болады. Бұл процесс нәтижесінде организмде бос радикалдар шектен тыс
түзіледі де, олар белок пен нуклеин қышқылдарын синтезін тежейді, гликолиз
бен фосфорлы тотығуды және кейбір активті ферменттерді тежеп тастайды.
Липидтердің асқын тотығының жылдамдығының жоғары болуы антиоксидантты
қорғаныс жүйесін тежейді. Өз кезегінде антиоксиданттар бос радикалдардың
артық мөлшерін жояды. Осы мәліметтерді пайдаланып атеросклероздың
комплексті терапиясында антиоксиданттарды қолдануымызға болады.
Антиоксиданттарды қолдану арқылы біз липидтердің асқын тотығының
өнімдерінің мөлшерін азайтуға болатындығын және антиоксидантты қорғаныс
ферменттерінің белсенділігін жоғарлатуға болатындығын көптеген зерттеулер
көрсетті.
1.Әдебиеттерге шолу
1.1 Атеросклероз
Атеросклероз – эластикалық және эластикалық-бұлшықеттік типті
артериялар интимасында липидтердің , мукополдисахаридтердің т.б. заттардың
ошақты жиналуымен сипатталатын және сол ошақтарда пролиферациялық ,
фиброздық процестердің дамуымен жүретін тамырлардың кең тараған аурулардың
бірі[1].
Атеросклероздың морфологиялық негізі – тамыр қабырғасында түзіліп,
өзегін тарылтатын атеросклероз түймедағы. Түймедақтың ортасында липидтерді
ішіне толтыра жинаған макрофагтардан және бос жатқан холистериннен тұратын
ядросы болады. Ядроның сырты тегіс салалы бұлшықет жасушаларынан және
фиброздық тіннен құралған қабықпен қоршалған. Түймедақтың тамыріші беті
эндотелиймен жабылған[1,2].
Жүре бара түймедақта мынадай өзгерістер жүруі мүмкін:
• Арасына қан құйылуы;
• Тесіліп, жараға айналуы;
• Фиброздалуы және кальцийленуі;
• Үзіліп , тромбоэмболиялықасқынуларға әкелуі;
• Арасына инфекцияның ұялауы.
Атеросклероз - жер бетінде кең тараған аурулардың бірі. ДДҰ
мәліметтері бойынша, дамыған елдерде жасы 35-тен асқан ер кісілердің
барлығының тамыр қабырғаларында липидтік дақтар табылған. Бұл ауру ең жиі
Финляндия мен Шотландияда, ең сирек Жапонияда кездеседі. Финлядия мен
Шотландияға қарағанда Жапонияда ЖИА дан өлім саны7 есе төмен[4].
Этиологиясы мен патогензі. Атеросклероз полифакторлық ауру болғанымен
оның дамуына әкелетін екі басты мәселеге көп мән берілуде. Біріншіден
атеросклероз дамуынан бұрын тамыр қабырғасының түрлі себептерден біріншілік
зақымдануы; екіншіден - липидтердің алмасуының бұзылысы.
Атеросклероз дамуының екінші факторына – липидтер алмасуының
бұзылысына тоқталамыз. Бұл салада гиперхолестеринемияның маңызды роль
атқаратындығына ешбір күмән жоқ, мәселен АҚШ-та бірнеше ондаған мың
адамдарға жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде қан құрамында жалпы
холетериннің көбеюі коронарлық атеросклероздың даму санын екі есе
арттыратындығы дәлелденген[5].
Холестериннің молекуласы өте мықты , ажыратуға келмейтін
циклопентанпергидрофенантрен сақинасынан тұрады. Холестерин молекуласынының
мықтылығын кейбір ғалымдар оны гауһар тасымен салыстырады. Оның синтезі
бауырда жүреді және синтезінің түнгі мезгілде басым жүретіндігі анықталған.
Холестериннің синтезіне 30-ға жуық ферменттер қатысады[5,6]. Холестерин
жасушалық мембраналарды құрастыруға қажетті құрылыс материалы болып
табылады. Сонымен бірге холестерин стероидтық және жыныс гормондарының, Д
витаминнің , өт қышқылдарының синтезіне шикізат ретінде жұмсалады.
Бауырда синтезделген холестерин мен липидтер , липопротеиндердің
құрамындағы белоктардың көмегімен жасушаларға тасымалданады. Бұл
процесті 1929 жылы франсуз ғалымы Машбеф ашқан. Липопротеидтердің құрамы
холестериннен , фосфолипидтерден , холестерин эфирлерінен және
үшглицеридтер мен апобелоктан тұрады[5].
Электрофорез және ультрацентрифугада айналдыру тәсілімен , физикалық
тығыздығына қарай липопротеидтердің (ЛП) келесі фракцияларын айырған:
1. аса төмен тығыздықты липопротеидтер (АТТЛП);
2. төмен тығыздықты липопротеидтер (ТТЛП);
3. аралық тығыздықты липопротеидтер (АТЛП);
4. жоғары тығыздықты липопротеидтер (ЖТЛП);
5. хиломикрондар.
Липопротеидтердің липидтік бөліктері бірдей болғанымен , белоктық
бөлігі әртүрлі. ЛП-дің белоктық бөлігін апопротеиндер аталады.
Апопротеиндердің 9 түрін айырған: апо-А, апо-В, апо-С т.б. және осы
белоктардың синтезіне жауапты 1, 2, 11, 19 хромосомаларда орналасқан
гендері табылған.
Аса төмен тығыздықты липопротеидтер (АТТЛП). Бұлар бауырда
түзіледі , үшглециридтердің негізгі тасымалдаушысы болып табылады. Осы
қызмет С мен Е апобелоктар көмегімен атқарылады. Электрофорез
жасағанда, бұл фракцияның b-глобулиндердің алдына түсіп жүруінен , пре-
b-липопротеидтер аталған. Липопротеидлипазаның әсерінен АТТЛП
ұсақталады. Ұсақтарының біразы бауырда жойылады , ал қалғаны ТТЛПге
айналады.
Төмен тығыздықты липопротеидтер (ТТЛП). Оның белогы - апопротеин
В. Электрофарезде бұлар b-глобулиндермен бірге жылжиды , сондықтан b-
липопротеидтер аталған. Соңғы жылдарда атеросклероздың этиологиясы мен
патогенезінде липидтердің асқын тотығу жүйесінің маңызды роль атқаратынын
дәлелдеу жолында көптеген зерттеу жұмыстар жасалынды . Бұл фракцияның
құрамына холестерин бауырдан шеттік ұлпаларға тасымалданады, тек
ТТЛП холестеринді шетке тасымалдайтын көлік болып табылады, өйткені
жасушаларда өзге липопротеидтерді қабылдайтын рецепторлар болмайды,
ал ТТЛП жасушалардың рецепторларымен әрекеттесіп , оның ішіне ене
алады.
Жоғары тығыздықты липопротеидтер (ЖТЛП). Бұлар керісінше ,
холестеринді ұлпалардың бетінен алып , жою үшін бауырға алып барады.
Оның құрамына кіретін апобелок А. Электрофорезде ЖТЛП а
глобулиндермен бірге жүреді , сондықтан а липопротеидтер аталады.
Бұлардың құрамына көбіне лецитин мен холестерин эфирінен тұрады.
ЖТЛП азаюы атеросклероздың дамуына әкеледі. Оның азаюына темекі
тарту , гипокинезия , семіздік және b- блокаторларды , тиазидтік
диуретиктерді , анаболиктерді , андрогендерді ұзақ қолдануы септігін
тигізеді.
Аралық тығыздықты липопротеидтер (АТЛП). Бұлар 1992 жылы ашылған
, функциясы әзірше белгісіз.
ТТЛП және АТТЛП атерогенді , ал ЖТЛП антиатерогенді фракция
болып табылады[7,8].
Атеросклероздың дамуына септігін тигізетін көптеген факторлар бар.
Олар: темекі тарту, семіздік, аз қозғалудан, тамақта шектен тыс
холестириннің болуынан , липидтің алмасуының бұзылуы. Липидтердің
алмасуының бұзылуын пайда оксидативті стресс деп те атайды. Оксидативті
стресс организмде липидтердің асқын тотығының активтілігінен пайда болады.
Бұл процесс нәтижесінде организмде бос радикалдар шектен тыс түзіледі де,
олар белок пен нуклеин қышқылдарын синтезін тежейді, гликолиз бен фосфорлы
тотығуды және кейбір активті ферменттерді тежеп тастайды[10,11].
1.2. Бос радикалдарға жалпы сипаттама.
Бәрімізге белгілі болғандай, органикалық молекулалардың электронды
қабығында электрондар жұп болып орналасады: әр орбитада бір жұптан[13]. Бос
радикалдардың жай молекулалардан айырмашылығы олардың электрондық
қабығында жұпсыз (бір ғана жұп) электрон болады. Жұпсыз электронды
радикалдарды нүкте ретінде белгілейді[12]. Мысалы, гидроксил радикалды HO·,
судың асқын тотығын HOO· ,супероксид радикалды ·OO- немесе O2·-. деп
белгілейді.
Сонымен бос радикалдар дегеніміз сыртқы қабықшасында бір немесе
бірнеше жұпсыз электрондары бар атом немесе молекуланы айтады.
Электрондардың жұпсыз болуы радикалдарды химиялық активтендіреді, себебі
радикал өзіне жетіспей тұрған электронды тартып алуға немесе керісінше
басқа молекулаға беріп жіберуге тырысады. Оттегі (диоксиген) молекуласы
басқа молекулаларға қарағанда сыртқы қабығында екі жұпсыз электроны
болғандықтан ерекше болып келеді, яғни диоесиген бирадикал, басқа
радикалдарға қарағанда реактивтілігі жоғары болады. Жұпсыз электрондар
атомның немесе молекуланың сыртқы қабықшасында орналасу керектігін айта
кету керек. Бос радикалдарға электрондары сыртқы қабықшада орналасқан
валенттілігі ауыспалы металл иондарын жатқызуға болмайды. Тұрақты
молекулалардан бос радикалдардың пайда болуы бос, валентті орбитальда
жаңа электронның пайда болуымен немесе керісінше жұп электроннан бір
электронның жоюлуымен түсіндіріледі[16,17]. Бұл процесстер негізінен бір
электронның тотығуы немесе тотықсыздану реакциясы нәтижесінде болады. Бұл
реакцияларға әдетте радикал пайда болатын молекулалардан басқа
валенттілігі ауыспалы металл иондары қатысады. Металл иондары бір
электронның доноры немесе акцепторы ретінде қызмет атқарады. Мысалы Фентон
реакциясы[18,16]. Бұл жерде сутектің асқын тотығы мен екі валентті темір
ионының арасындағы реакция нәтижесінде гидроксил радикал түзіледі.
Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH- + ·OH ( гидроксил радикал)
Радикалдар жоғары температурада және ультракүлгін сәуле әсерінен
химиялық байланыстың үзілуінен пайда болуы мүмкін (гомалитикалық ыдырау).
Қалыпты жағдайда бұндай реакциялар қалыпты клеткаларда орын алмайды[19].
1.2.1. Бос радикалдардың классификациясы.
Біздің организмде түзілетін барлық радикалдарды екі топқа бөлуімізге
болады: табиғи және бөтен (чужеродные) радикалдар. Өз кезегінде табиғи
радикалдарды біріншілік (пайдалы), екіншілік (зақымдағыш), үшіншілік
(антиоксиданттық радикалдар) деп бөлуге болады[21,22]. Біріншілік
радикалдар белгілі бір ферменттік жүйенің қатысуымен жүреді, бұл радикалдар
организм үшін пайдалы функцияны атқарады. Біріншілік радикалдарға
супероксид радикалы және де организмде басқа да реакцияның нәтижесінде
пайда болатын молекуланың активті қосылыстары яғни сутектің асқын тотығы,
гипохлорит және липидтің асқын тотығы жатады. Валенттілігі ауыспалы металл
иондарының, оның ішінде ионы әсерінен екіншілік радикалдар түзіледі[22].
Екіншілік радикалдарға клетканың құрылымын зақымдайтын гидроксил радикал
мен липидтердің радикалы жатады.
№1кесте.Біздің организмде түзілетін біріншілік радикалдар.
Радикалдардың атыРадикалдардың Радикалдардың Радикалдардың
құрылымы түзілуіне жауапты биолгиялық маңызы
ферменттік жүйе
Супероксид ·OO- НАДФН-оксидаза Антимикробтық
қорғаныс
Нитроксид ·NO NO-синтаза Қан тамырларының
блсаңсу- факторы
Убихинол ·Q Митохондрияның Электрон
тыныс алу тізбегі тасымадағыштар
№2кесте.Біздің организмде түзілетін екіншілік радикалдар.
Радикалдардың аты Радикалдардың құрылымыМына реакциялар нәтижесінде
түзіледі
Гидроксил радикал ·OH Fe2+ + HOOH - Fe3+ + HO- + ·OH
Fe2+ + ClO- + H+ - Fe3+ +Cl - +
·OH
Липидті радикалдарLO· Fe2+ + LOOH - Fe3+ + HO- + LO·
L· LO· + LH - LOH + L·
LOO· L· + O2 - LOO·
Кестеде көрсетілген радикалдарды табиғи деп санауға болады, себебі
олар біздің клеткаларымызда белгілі мөлшерде түзіледі. Бұл радикалдардан
басқа ион және ультракүлгін сәулемен немесе интенсивті сәулелерімен әсер
еткенде пайда болатын радикалдар да бар, олардың зақымдайтын әсері болады.
Мұндай радикалдарды бөтен (чужеродные) радикалдар деп атайды. Бұндай
радикалдарға организмге сырттан келген бөтен қосылыстан пайда болатын
радикалдарды да жатқызуға болады. Мысалы ксенобиотиктер өзінің токсикалық
әсерін бос радикалдар көмегімен көрсетеді, олар осы екі қосылыстың
метабализмінде түзіледі[24].
1.2.2. Оттегінің белсенді түрлері.
Клеткалардың көпшілігі ОБТ-рін өндіруге және бейтараптауға қабілетті
келеді. Қалыпты жағдайда ОБТ клеткада молекулалық оттегінің (О2) бір
электронының тотықсыздануы нәтижесінде міндетті түрде түзіліп отыратын
қосымша өнім ретінде кездеседі[26]. Сонымен қатар, клеткадағы ОБТ
деңгейінің мүмкіндігінше ең төмен болуын қамтамасыз ету үшін көптеген
клеткаларда арнайы қорғаныстық механизмдер болады[27].
Адам, көп клеткалы организм сияқты, сырттан қанға енген микробтармен
күресуі керек. Бұл күресті организмде арнайы клеткалар – қанның гранулоциті
және моноцитіне жататын фагоциттер және ұлпалық клеткалар – макрофагтар
жүргізеді[29]. Бұл клеткалардың барлығы бактерия клеткасының бетімен
жанасқан кезде, клеткалар активті түрде бос радикалдарды бөле бастайды. Бос
радикалдар фагоциттің мембранасында орналасқан НАДФН-оксидаза ферментті
жүйеде еріген оттегі молекуласына электрон тасымалдау нәтижесінде пайда
болады[18].
НАДФН + 2O2 - НАДФ+ + 2O2•- (супероксид анион–радикал)
Сонымен қатар НАДФН молекуласы тотығып, электрон тасымалдау тізбегіне
екі электрон береді, бұл электронның әрқайсысы оттегі молекуласына қосылады
да, нәтижесінде супероксид (анион) радикал түзіледі. Супероксид радикалы өз
кезегінде фагоциттерді және басқа да қан клеткаларына сонымен қатар
микробтарға зақым келтіреді. Бұл клетканың барлығы супероксид радикалынан
құтылу үшін арнайы супероксиддисмутаза (СОД) сияқты ферменттерді түзе
бастайды[27]. Клеткалар активті орталығы мен полипептидтік тізбегінің
құрылымы өзгеше болып келетін, СОД-ң барлық түрлерін катализдейді. СОД
супероксид радикалының дисмутация реакциясын катализдейді:
Реакция нәтижесінде супероксид радикалынан оттегі және сутектің асқын
тотығы түзіледі.
Қалыпты жағдайда фагоциттер арнайы миелопероксидаза (МП) ферментін
бөлу арқылы сутектің сутектің асқын тотығы гиперхлоритті синтездеу үшін
пайдаланады. Миелопероксидаза ферменті мына реакцияны катализдейді:
Гипохлорит бактерия клеткасын зақымдау арқылы бактерияны өлтіреді.
Сутектің асқын тотығы клеткада диффундирлейді, бірақта сол жерде каталаза
және глутатион-пероксидаза (GSH-пероксидаза) ферментінің активтілігін
әсерінен ыдырайды.
Сутектің асқын тотығы екі валентті темір ионының әсерінен гидроксил
радикалға айналады.
H2O2 + Fe2+ - Fe3+ + HO- + HO·
Бұл реакция (Фентон реакциясы) қоршаған клеткаларға зақым келтіреді.
Гидроксил радикал химиялық активтілігі өте жоғары және алдыда кездескен
кез келген молекуланы жойып жібереді. Гидроксил радикал гистонды және
белоктың амин қышлқыл қалдықтарындағы SH-топтарына әсер ету арқылы
ферменттерді денатурацияға ұшыратады және инактивтендіріп жібереді.
Гидроксил радикал нуклеотидтердегі көмірсутектер арасындағы көпіршілерді
үзу арқылы ДНҚ және РНҚ тізбектерін ыдыратып жібереді. Нәтижесінде клетка
мутацияға ұшырайды немесе клетка мүлдем өмір сүруін тоқтатады. Сонымен
гидроксил радикал бұл – бұзушы-радикал,өлтіруші-радикал[29, 30]. Гидроксил
радикал Фентон реакциясы нәтижесінде ғана пайда болмайды. Лабороторияда
гидроксил радикалды металл иондарын гипохлоритпен әсерлестіру арқылы алуға
болатындығын көрсетті. Бұл реакцияларда гидроксил радикал Фентон
реакциясына қарағанда көп мөлшерде бөлінеді:
ClO- + Fe2+ + H+ - Fe3+ + Cl- + HO·
Сутектің асқын тотығының утилизация реациясына келетін болсақ, бірінші
реакция – пайдалы, екінші және үшінші реакция адам организмі үшін қорғаныс
реакциясы болып табылады, ал соңғы екі реакция қоршаған клеткалар және
ұлпалар үшін зиянды болып келеді. Оттегінің белсенді түрлеріне супероксид
радикалын және оның метабализмінің өнімдерін (H2O2, HO·, ·OO-, ClO-)
жатқызуға болады[31]. Бұл қосылыстар стреске ұшырамаған клеткалардың
митохондрияларындағы жүретін тотығу-тотықсыздану реакциялары нәтижесінде аз
мөлшерде түзіледі.
1.2.3. Азот тотығы.
Тірі клеткаларда синтезделетін екінші бос радикалдар бұл азоттың
монооксиді , көбіне жай азот тотығы деп те атайды. NО- газ тәрізді бос
радикал, сондықтан да ол клеткааралық зат пен плазматикалық мембрана арқылы
оңай өтеді [32]. NО клетка ішілік мессенджер жүйесінің бір бөлігі бола
тұра, жануарлар жүйесінің физиологиялық процестеріне кең көлемде әсер
етеді [33]. Азот тотығының құрылымдық формуласын деп жазуға болады. Азот
тотығын қан тамырларының (эндотелиясында) қабырғаларындағы клеткалар
түзеді. Бұл реакцияны құрамында гемі бар NO- синтетаза ферменті
катализдейді. Құрамында SH-тобы бар қосылыстар әсерінен азот тотығы
эндотелиден босаңсу-факторын түзеді[34]. Босаңсу-факторының қан
тамырларының тонусын және қан қысымын реттеу қызметіндегі маңызы өте зор.
Босаңсу-факторының метобализмінің бұзылуынан эссенциалды гипертензия және
де басқа да қалыпты қан қысымының бұзылуымен байланысты аурулар пайда
болуы мүмкін[36]. Азот тотығы тағы фагоцит клеткаларымен бірге де түзіледі
және супероксид радикалымен бірге микробтармен күресу үшін пайдаланылады.
Азот тотығының цитотоксикалық әсері оның супероксид радикалымен
реакцияласуына байланысты деп болжайды.
•N=O + •O-O- + H+ - O=N-O-OH (пероксинитрит)
Бұл реакция нәтижесінде пайда болатын пероксинитрит ·OH-қа ыдырауы
мүмкін.
O=N-O-OH - O=N-O· + HO· (гидроксил радикал)
Азот тотығы мен супероксид радикалдың бір-бірімен әсерлесуі арқасында
түзілген пероксинитри пен гидроксил радикалдар клетканың зақымдауына
әкеліп соғады. Бұл (·NO+супероксид) зақымдаушы әсері ауру туғызатын
микроорганизмдерге бағытталған болса жақсы, ал өз клеткалары мен ұлпаларына
бағытталған болса жаман болады[37]. Сондықтан қан тамырларында азот тотығы
бөлінетін аймақтарда супероксид радикал болмауы қажет. Ол үшін бұл
аймақтарда супероксид радикалдарды жоятын СОД-ферменті синтезделеді.
1.3. Липидтердің бос радикалды (асқын тотықты) тотығуы.
Липидтердің тізбекті тотығуы клеткалық паталогияда маңызды роль
атқарады. Сондықтан оның тотығуының механизміне тоқтала кету керек.
Липидтердің бос радикалды тотығуы бірнеше сатыдан тұрады [39]:
1. Иницирлену
2. Жалғасу
3. Тармақталу
4. Тізбектің үзілуі
Бұл сатыларды толығырақ тоқталып өтеміз. Тізбекті реакцияның
иницирленуі мембрананың липидті немесе липопротеиді қабатына бос
радикалдардың енуінен басталады. Көбіне гидроксил радикалдар енеді.
Зарядталмаған бөлігі көп болмаса да гидроксил радикалдар қалың гидрофобты
липидті қабыққа кіре алады және полиқаннықпаған май қышқылдарымен (LH-деп
белгілейді) химиялық реакцияға түсу нәтижесінде липидті радикалдар
түзіледі.
HO· + LH - H2O + L·
Липидті радикалдал (L·) еріген ортада молекулалалық оттегімен
реакцияға түседі. Нәтижесінде жаңа бос липоасқын тотық радикалы (LOO·)
түзіледі.
L· + O2 - LOO·
Бұл радикал фосфолипид молекуласының қосылыстарына шабуыл жасап,
реакция нәтижесінде липидтің асқын тотығы LOOH және жаңа радикал L
түзіледі.
LOO· + LH - LOOH + L·
Соңғы екі реакция липидтердің асқын тотығының тотығуы болып табылады.
Ортада екі валентті темір иондары бар болған жағдайда, липидтердің асқын
тотығу жылдамдығы жоғарлайды. Ионы мен липидтердің гидрототығуы
нәтижесінде тізбек тармақтала бастайды.
Fe2+ + LOOH - Fe3+ + HO- + LO·
Пайда болған радикал липидтердің жаңа тотығу тізбектерін
иницирлейді.
LO· + LH - LOH + L·;
L· + O2 - LOO· - және т.б
Биологиялық мембранада тізбектер он және одан да көп сақиналардан тұруы
мүмкін. Алайда ең соңында тізбек бос радикалдардың антиоксиданттарымен
(InH),валенттілігі ауыспалы металл иондарымен (мысалы темір ионымен Fe2+)
әсерлесу нәтижесінде үзіледі.
LOO· + Fe2+ + H+ - LOOH + Fe3+
LOO· + InH - In· + LOOH
LOO· + LOO· - молекулалық өнім + фотон
Ең соңғы реакция сәулендіру (хемилюминесценция) арқылы жүретіндіктен
қызықты болып келеді. Хемилюминесценцияның интенсивтілігі төмен, сондықтан
оны әлсіз сәулендіру деп атайды. Сәулендірудің интенсивтілігі және асқын
тотықтың жылдамдығы мембранадағы бос радикалдардың квадратына тура
пропорционал болады. Сондықтан липидтердің тотығу жылдамдығына әлсіз
сәулендірудің интенситілігі әсер етпейді[42].
1.3.1. Липидтердің асқын тотығуының биологиялық әсері.
Организмде бос радикадардың көп болып түзілуі және олардың
концентрациясының жоғарлауы мен байланысты процестерді липидтердің асқын
тотығуы (оксидативті стресс) деп атайды. Оның әсерінен биологиялық
мембрананың қасиеті және клетканың қызметі бұзылады. Белоктың құрылымы не
липидтік қабат толығымен зақымданады. Көптеген ғалымдар оксидативті стресс
нәтижесінде макромолекулалардың (ДНҚ және РНҚ) зақымдану мүмкіндігі бар деп
болжайды[35]. Липидтердің асқын тотығуының үш жолы жақсы зерттелген.
Бірінші жолы липидтердің асқын тотығуымен бірге мембранадағы белоктардың
(Pr) тиолды тобының (сульфгидрильді) тотығуы бірге жүреді. Бұның
нәтижесінде бос радикалдардың SH-топтарымен ферментсіз реакция жүруі
мүмкін, нәтижесінде сульфгидрильді радикалдар түзілуі мүмкін[45]. Олар өз
кезегінде дисульфид немесе оттегі мен тотығып сульфон қышқылын түзеді.
Pr-SH + L· - LH + Pr-S·
Pr1-S· + Pr2-S· - Pr1-SS- Pr2
Pr-S· + O2 - Pr-SO2· - молекулярлы алғы заттар
Асқын тотықтың тотығуымен белоктың тотығуы және белоктық агрегаттардың
түзілуі байланысты. Клетканың патологиясында активті орталығында тиолды
топтары бар ион-транспортты ферменттерді инактивтейді. Бірінші кезекте
Ca2+-АТФаза ферментін. Бұл фермент инактивация нәтижесінде кальций
иондарының клеткадан тасымалдануы бұзылады, бұл өз кезегінде клетканың
зақымдануына әкеліп соғады. Және де мембранадағы белоктардың тиолды
топтарының тотығуы клетка және митахондрияның липидтік қабатында дефектке
әкеліп соғады[46]. Электр потенциялы әсерінен клеткаға мембрана саңылауынан
натрий ионы, ал митахондрияға калий иондары кіреді. Митахондрия мен
клетканың ішінде осматикалық қысым жоғарлайды да ,олар ісініп соңында
жарылады. Екінші жолда липидтердің асқын тотығының өнімдері липидтік
мембранаға сутек пен калий иондарының өтімділігі жоғарлайды. Нәтижесінде
митахондрияда тотығу ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz