Мітохондрії: активні кисневі сполуки і апоптоз.

Мітохондрії є головним джерелом створення супероксидних аніонів у клітинах. В ході транспорту електронів до молекулярного кисню, відповідно до оцінок, від 1 до 5% електронів у ланцюзі дихання губляться, в більшості своїй беручи участь у формуванні O2. Все, що зменшує ефективність провідності в ланцюзі і порушує транспорт електронів, наприклад порушення кеточного окислювальний (redox) потенціалу може збільшувати виробництво супероксидів. Кількість супероксидів і перекисне окислення ліпідів збільшується в ході апоптозу [Bredesen ea 1995].

Однак генерація ROS може відбуватися на відносно пізній стадії, яка відбувається після того, як клітина вступила в процес активації каспаз. У цьому зв’язку спроби вивчити апоптоз в умовах гіпоксії продемонстрували, що принаймні деякі іпроапоптична стимули працюють у відсутності або майже відсутності кисню, що означає що ROS не є єдиним “годувальником” апоптозу [Jacobson ea 1995, Shimizu ea 30Sh]. Однак ROS можуть генеруватися за умов віртуального анаеробіоза [Degli ea 1998] і тому їх роль в апоптозі не може бути відкинута виключно на цій підставі.

При порушенні зовнішньої мембрани мітохондрій з межмембранного обсягу виділяється термолабільних фактор, що викликає необоротне перетворення ксантиндегідрогенази в ксантиноксидазу [Saksela, ea 1999]. Фактор стійкий до ряду випробуваних інгібіторів протеаз, включаючи інгібітори каспаз, інгібітори серинових протеаз і інгібітори металопротеїназ.

Ксантиндегідрогеназа каталізує залежне від NAD + окислення ксантину до гіпоксантину і подальше окислення гіпоксантину до сечової кислоти. Ксантиноксидаза каталізує ті ж реакції, але не з NAD +, а з О2 в якості акцептора електронів. При цьому утворюються # О2-# Н2О2, а з них-і інші активні форми кисню (АФК), які руйнують мітохондрії і є потужними індукторами апоптозу. Механізми утворення АФК не обмежуються ксантіноксідазной реакцією. Головним джерелом АФК у клітинах є мітохондрії. Різке збільшення АФК відбувається при зростанні мембранного потенціалу в мітохондріях, коли снижено споживання АТР і швидкість дихання лімітується ADP [Korshunov, ea 1997]. Цитоплазматична мембрана макрофагів і нейтрофілів містить O2– генеруючу NADPH-оксидазу.

Comments are closed.