"МИС-РТ" - 2001. Сборник №24-1-4.

1. Парадоксы кислородного дыхания
2. Особые свойства молекулы кислорода и продуктов его превращения
3. Целенаправленная продукция АФК живыми клетками
4. Биорегуляторная роль АФК
5. Свободно-радикальные реакции - источники импульсов света
6. Осцилляторные режимы реакций с участием АФК
7. Вместо заключения

Биорегуляторная роль АФК

Выясняется, что АФК принимают непосредственное участие в формировании разнообразных физиологических ответов клеток на тот или иной молекулярный биорегулятор. Какой конкретно будет реакция клетки - вступит ли она в митотический цикл, пойдет ли в сторону дифференцировки или дедифференцировки, или же в ней активируются гены, запускающие процесс апоптоза, зависит и от конкретного биорегулятора молекулярной природы, действующего на специфические клеточные рецепторы, и от "контекста", в котором действует данный биорегулятор: предыстории клетки и фонового уровня АФК. Последний зависит от соотношения скоростей и способов продукции и устранения этих активных частиц.

На продукцию АФК клетками влияют те же факторы, что регулируют физиологическую активность клеток, в частности, гормоны и цитокины. Разные клетки, составляющие ткань, реагируют на физиологический раздражитель по-разному, но индивидуальные реакции складываются в реакцию ткани, как единого целого. Так, факторы влияющие на активность NADPH-оксидазы хондроцитов [14], остеобластов [15] стимулируют перестройки хрящевой и костной тканей [16]. Активность NADPH-оксидазы фибробластов повышается при их механическим раздражении[17], а на скорость продукции оксидантов стенкой сосудов влияет интенсивность и характер тока по ним крови [18]. Одно из первых событий при оплодотворении сперматозоидом яйцеклетки - резкая активация NADPH-оксидаз обоих партнеров [19]. При подавлении продукции ими АФК нарушается развитие многоклеточного организма [20].

АФК и сами могут имитировать действие многих гормонов и нейромедиаторов. Так, H₂O₂ в низких концентрациях имитирует действие на жировые клетки инсулина, а инсулин стимулирует в них активность NADPH-оксидазы [21]. Антагонисты действия инсулина -- адреналин и его аналоги, ингибируют NADPH-оксидазу жировых клеток, а H₂O₂ подавляет действие глюкагона и адреналина [22]. Существенно, что генерация клетками O₂^-á и других АФК предшествует остальным событиям во внутриклеточной информационной цепи [23].

Хотя в организме есть множество источников продукции АФК, для нормальной жизнедеятельности человека и животных необходимо регулярное потребление их извне. Еще А.Л.Чижевский показал, что отрицательно заряженные ионы воздуха необходимы для нормальной жизнедеятельности. Сейчас установлено, что аэроионы Чижевского -это гидратированные радикалы O₂^-á [24]. И хотя их концентрация в чистом воздухе ничтожна (сотни штук в см³), но при их отсутствии экспериментальные животные погибают в течение нескольких дней с симптомами удушья. В то же время обогащение воздуха супероксидом до 10⁴ частиц/см³ нормализует давление крови и ее реологию, облегчает оксигенацию тканей, усиливает общую резистентность организма к стрессорным факторам [25]. Другие АФК, например, озон (О³), H₂O₂ использовались еще в первой трети XX века для лечения разнообразных хронических заболеваний - от рассеянного склероза до нейрологических патологий и рака [26]. В настоящее время в общей медицине они применяются редко из-за их предполагаемой токсичности. Тем не менее, в последние годы, особенно в нашей стране озонотерапия становится все популярнее, начинается и применение внутривенных вливаний разбавленных растворов H₂O₂ [27].

Таким образом, становится ясно, что АФК - это универсальные регуляторные агенты [28], факторы, благотворно влияющие на процессы жизнедеятельности от клеточного уровня до уровня целого организма. Но если АФК, в отличие от молекулярных биорегуляторов, не обладают химической специфичностью, как они могут обеспечить тонкую регуляцию клеточных функций?