Для защиты клеток от повреждающего действия АФК в них существуют ферментные и неферментные системы инактивации АФК: супероксиддисмутаза; каталаза; глутатионпероксидаза и другие типы пероксидаз; аскорбиновая и мочевая кислоты (восстанавливают водорастворимые свободные радикалы); а-токоферол и (3-каротин (связывают жирорастворимые свободные радикалы); мелатонин (связывает жиро- и водорастворимые радикалы); хелатные агенты - трансферрин, лактоферрин, церулоплазмин и альбумин (предотвращают катализ свободнорадикальных реакций с помощью металлов переменной валентности)
Ферментные антиоксиданты катализируют реакции, в которых активные формы кислорода и некоторые другие окислители восстанавливаются до стабильных и нетоксичных продуктов.
Супероксиддисмутаза (СОД) катализирует реакцию дисмутации супероксидного аниона: О2- + О2- + 2Н+ --> Н2О2 + О2
Образующиеся в супероксиддисмутазной реакции гидропероксид сам является сильнейшим окислителем. Каталаза клетки, локализованная в пероксисомах, не позволяет накапливаться перекиси водорода: Н2О2 --> 2Н2О + О2
Глутатионпероксидаза - использует глютатион для восстановления перекиси водорода и липидных гидроперекисей до нейтральных и малотоксичных соединений.
O2 + 2GSH --> GSSG + 2H2O
LOOH + 2GSH --> GSSG + -LOH + H2O
Разрушая гидроперекиси липидов, глютатионпероксидаза регулирует тем самым продукцию арахидоновой кислоты и уменьшает воспаление. Окисленный глютатион (GSSG) снова восстанавливается глутатионредуктазой: GSSG + НАДФН --> 2GSH - НАДФ+
Хинон-редуктаза (QR) детоксифицирует соединения хинона, металлотионеины (MT) ловят (тяжелые) катионы металлов, а также витамины С и Е ловят свободные радикалы. Гем оксигеназа катаболизирует свободные структуры гема и ферритиновые молекулы ловят катионы Fe, что ограничивает вредную реакцию Фентона.
Глобальное ингибирование синтеза белка является распространенным ответом на стрессовые условия. Н2О2 вызывает ингибирование инициации трансляции зависимое от Gcn2 протеинкиназы, которая фосфорилирует субъединицы эукариотического фактора инициации-2. Н2О2 вызывает замедление скорости высвобождения рибосом, в соответствии с ингбириующим действием на элонгацию трансляции или терминацию. Высокая концентрация Н2О2 способствует ассоциации полирибосом, но не обязательно приводит к увеличению синтеза белка. Окислительный стресс вызывает комплекс трансляционного перепрограммирования, что имеет основополагающее значение для адаптации к стрессу. Тем не менее, все шире признается, что не вся трансляция подавляется и что трансляционный контроль специфических мРНК необходим для выживания в период роста в условиях стресса. Окислительный стресс в клетках млекопитающих вызывает заметное увеличение фосфорилирования eIF2 и окислительной модификации, которая, как полагают, способствует торможению трансляции. Аттеннюация элонгации рибосом в ответ на стрессовые условия, в отличие от рибосомной инициации, имеет то преимущество, что рибосомы остаются связанными с мРНК и могут быстро возобновить синтез белка при удалении стрессового воздействия или когда обезврежены. Ответная реакция на стресс окружающей среды включает 900 генов, которые транскрипционно активируются или репрессируются большим количеством стрессовых состояний, в том числе такие АФК, как Н2О2. Гены, которые транскрипционно индуцируются в рамках экологической стрессовой реакции кодируют продукты, которые, как считается, защищают от и/или обезвреживают стрессовые агенты, а также репарируют образующиеся клеточные повреждения. Увеличение уровней транскрипции в отсутствие активной трансляции может таким образом служить источником мРНК, которые могут быстро транслироваться как только снимается стресс. С этой точки зрения, мРНК, которые активно транслируются во время воздействия H2O2 могут обеспечить ключевые функции, которые необходимы для детоксикации и удаления Н2О2 и ее продуктов метаболизма. Обработка низким уровнем перекиси приводит к увеличению продукции стресс-защитных белков, в то время как высокие уровни перекиси увеличивают количество рибосом, связанных с определенными мРНК, но не приводит к увеличению продукции белка Перейти на страницу: 1 2 3