Гематологія і переливання крові (стр. 30 )

З жовчю експортується 50–60% від загальної кількості глутатіону печінки; концентрація GCH в жовчі велика (1–2 мM у щурів), оскільки в нормі його аутоокислення незначне. Потенційно глутатіон жовчі – це потужний відновлюючий фактор метаболічних перетворень переокислених жирів у тонкої кишки. С жовчю транспортуються також різні кон'югати глутатіону, які утворюються внаслідок його детоксикаційної дії на ксенобіотики. Відбувається це за участю глутатіон-s-трансферази, яка каталізує реакцію між глутатіоном і багатьма метаболітами ксенобіотиків, підвищуючи гідрофільність лігандів і полегшуючи їх екскрецію печінкою. Утворені кон’югати переважно метаболізуються нирками до меркаптуратів [4, 8, 9, 13].

Виявлено особливості вмісту та міжорганного розподілу дисульфідної форми глутатіону. В нормі вміст GSSG в тканинах і плазмі крові ссавців в декілька разів низчий, ніж GSH. Окислювальний стрес може призвести до суттєвого накопичення GSSG в печінці та його викиду у кров. Підвищений вміст GSSG у плазмі крові, у свою чергу, може викликати окислення тіолових груп білків плазми і базолатеральних мембран клітин та їх інактивацію. Очевидним є біологічне значення усунення GSSG з крові за надмірної акумуляції. Крім участі нирок і підшлункової залози, рівень GSSG, GSH і цистеїну може регулюватися шляхом тіолдисульфідного обміну з цистеїном, який надходить з тонкої кишки [4, 8, 9, 13, 27].

Функціональна роль глутатіону велика і різноманітна. Він міститься майже в усіх тканинах організму і приймає участь у багатьох фізіологічних і біохімічних процесах: відновлення і ізомеризація дисульфідних зв’язків, вплив на активність ферментів і інших білків, підтримка мембранних функцій, коферментні функції, участь в обміні ейкозаноїдів, резервування цистеїну, вплив на біосинтез нуклеїнових кислот і білка, проліферацію та ін. [4, 20, 21, 23]. Головні з функцій GSH наступні. Як активний переносник водню він регулює перебіг окисно-відновних реакцій, як донор SH-груп має велике значення в механізмах детоксикації, як антиоксидант виконує виключну роль в підтримці структурної цілісності еритроцитів і в захисті гемоглобіну від дії різноманітних окисників, забезпечуючи тим самим функціонування його кисневозв’язуючих властивостей. Стан системи глутатіону в еритроцитах суттєво впливає на активність гемоглобіну і механізми регуляції кисневотранспортної функції крові в цілому [3, 4, 10, 13, 26].

З погляду на протекторні властивості надзвичайну актуальність мають дослідження ролі та функціонального значення системи глутатіону в ґенезі гіпоксичних станів і, особливо, гемічної гіпоксії при анеміях. Слід підкреслити, що гемічна гіпоксія як типовий патологічний процес формується не лише за рахунок зниження кисневої місткості крові (внаслідок ураження кровотворення, гемолізу еритроцитів чи інших причин), а також за рахунок порушення кисневозв’язуючих властивостей гемоглобіну, процесів транспорту кисню кров’ю і утилізації кисню тканинами – тобто має полімодальний етіопатогенез. У теперішній час ці аспекти гемічної гіпоксії є важливим об’єктом при вивченні поліфункціональних властивостей і механізмів дії NO і ЕРО в експериментальних та клініко-фізіологічних дослідженнях. Але цілесперямоване вивчення участі GSH в регуляції кисневотранспортної функції крові при ураженні еритрону, яке відбувається при анеміях, лише розпочато. На нашу думку, комплексне фундаментальне дослідження кисневорегуляторної дії EPO, NO та GSH на моделі гемічної гіпоксії є вельми плідним підходом до вирішення проблем гіпоксії та анемії [5-7, 10].

В механізмах розвитку і компенсації гіпоксії унікальною є саме роль глутатіону як одного з найважливіших компонентів системи антиоксидантного захисту у ссавців [8, 11, 17]. Цей напрям дослідження проблеми гіпоксії тісно пов’язаний зі стресом, до того ж, він має філогенетичне підґрунтя.

Глутатіон звичайно відсутній у анаеробних мікроорганізмів – прокаріот і деяких еукаріот, але виявляється майже у всіх аеробів, що підтверджує гіпотезу щодо появи глутатіону в еукаріот з виникненням аеробного метаболізму і мітохондрій. Це дає підставу вважати, що глутатіон захищає клітини від активних форм кисню, утворення яких – неминучий наслідок аеробного життя. Сама по собі поява вільних радикалів в живому організмі – нормальний біологічний процес, кількісні показники якого суворо регулюються. Кисень, будучи необхідною умовою існування аеробних клітин, є також потенційним постійним джерелом виникнення кисневих радикалів [1, 16, 29].

Довільне аутоокислення в клітині, а також і в позаклітинній речовині гальмується фізіологічною антиоксидантною системою (ФАС). Ця система включає біоантиоксиданти (БАО), які інгібують переокислення на початковій стадії утворення вільних радикалів ліпідів (токоферол) або активних форм кисню (супероксиддисмутаза). Антирадикальне інгібіювання відбувається ланцюгом: глутатіон (ерготіонеїн – бетаїн, який містить сірку) – аскорбат – токоферол, який транспортує електрони (у складі атомів водню) від піридиннуклеотидів (НАД×Н і НАДФ×Н) до вільних радикалів. Таким чином забезпечується стаціонарний, вкрай низький рівень вільнорадикальних станів ліпідів і біополімерів в клітині [1, 11, 17, 15, 30].

Поряд з ланцюгом біоантиокиснювачів, представленим переважно вітамінами антиоксидантної дії, в системі інгібіювання вільнорадикального окислення клітини беруть участь ферменти, які здійснюють окислювально-відновлювальне перетворення глутатіону і аскорбату (глутатіонзалежні редуктаза і дегідрогеназа), а також ферменти, які розщеплюють перекиси.

Функція обох механізмів, за допомогою яких діє фізіологічна антиоксидантна система, здійснюється як ланцюгом біоантиокси­дантів, так і групою антиперекисних ферментів, і залежить від загального фонду атомів водню (НАД×Н і НАДФ×Н). Кінцевою ланкою антирадикального ланцюгу є основний ліпідний БАО клітинних мембран – токоферол, а окислені форми токоферолу відновлюються аскорбатом і деякими іншими водорозчинними БАО. Тіолові БАО – цистеїн або ерготіонеїн – в ФАС виконують переважно роль відновлювачів окисленої форми аскорбату за рахунок передачі відновлювальних еквівалентів від НАД×Н+НАДФ×Н; в позаклітинних утвореннях, зокрема у спермі, вони можуть виконувати функції БАО прямої дії. До БАО непрямої дії належить компонент глутатіонредуктази рибофлавін.

Порушення балансу між впливом прооксидантних факторів і функціональними можливостями фізіологічної антиоксидантної системи організму веде до надлишкового неферментатиного вільнорадикального окислення. Основні можливі причини такого стану наступні [1]. По-перше, обмеження надходження біоантиоксидантів – токоферолу, аскорбату, біофлавоноїдів, ерготіонеїна та ін. Цей фактор щороку проявляється в помірних і полярних широтах в зимово-весняний період, коли продукти харчування людини різко збіднюються на біоантиоксиданти. Інші фактори – стреси різного походження, коли одночасно під впливом катехоламінів і кортикостероїдів в кров надходить надлишок жирних кислот і кисню; надходження в організм прооксидантів (пестицидів, ліків-окислювачів, фотохімічних продуктів смогу та ін.); надлишкове споживання жирів і вуглеводів при недостатньому їх витрачанні; гіпокінезія з її низьким рівнем ферментативного окислення, тобто зниженням відновлення піридин­нуклеотидів; фізичні фактори – радіоактивний фон, ультрафіолетове опромінення, електромагнітне поле; вроджені ензимопатії антиоксидантних ферментів та вікове зниження їх активності.

Зрив антиоксидантного захисту викликає розвиток вільноради­кальних пошкоджень різних компонентів клітини і тканин, який складає синдром пероксидації і включає наступні зміни: пошкодження мембран, інактивацію або трансформацію ферментів, пригнічення поділу клітин, накопичення в клітині інертних продуктів полімеризації. Синдром пероксидації, в разі періодичних повторень, стає ланцюгом патогенезу ряду захворювань, що виділяють в окрему групу вільнорадикальних патологій [1, 15, 16, 22].

Утворення активних форм кисню (АФК), до яких належать супероксидний радикал, перекисний радикал, NO-радикали та інші активні метаболіти кисню, є невід’ємним атрибутом функціонування живих клітин в організмі людини і тварин. Цим високореакційним сполукам притаманний широкий спектр біологічної активності. Так, NO-радикали регулюють тонус судин, інгібують адгезію гранулоцитів, агрегацію тромбоцитів і проліферацію лімфоцитів, впливають на транспорт глюкози в міокарді, здійснюють протипухлинну і мутагенну дію; Н2О2 і супероксидний радикал важливі для микробіцидної дії нейтрофілів; активація реакцій за участю активних форм кисню і азоту є однією з головних причин або механізмів апоптозу. В фізіологічних умовах утворення АФК в клітинах підтримується на низькому рівні системою антиоксидантів. Переважання продукування АФК або виснажування систем антиоксидантного захисту супроводжується розвитком оксидативного стресу [1, 3, 11, 17].

Останнім часом механізми оксидативного стресу викликають особливий інтерес дослідників, перш за все, завдяки його широко визнаній ролі в етіології як «нормального» старіння, так і багатьох патологій, актуальних для охорони здоров’я. Розвиток оксидативного стресу показано при більш ніж 100 захворюваннях і патологічних станах, до числа яких належать онкологічні, серцево-судинні, нервово-психічні та інші, хоча і досі дискутується питання, чи є пероксидний стрес причиною чи наслідком пошкодження тканин [9, 11, 17, 24, 25, 27, 29]. Оксидативний стрес може розвиватися під впливом екстремальних факторів зовнішнього середовища, таких як хімічне забруднення довкілля, токсичні речовини, іонізуючі та інші види опромінення, такі ендогенні та екзогенні фактори як гіпер - і гіпоксія, дія гемолітичних отрут, деяких лікарняних речовин, запальні процеси [1, 17].

Системі глутатіону в захисті клітини від оксидативного стресу, мабуть, належить ключова роль. Клітина використовує три лінії ферментативного захисту від активних кисневих сполучень – за допомогою супероксиддисмутази, каталази і глутатіонпероксидази; глутатіонпероксидази і глутатіонтрансферази. Ці три лінії захисту послідовно відновлюють супероксидрадикали, Н2О2 і органічні гідроперекиси. Четверта лінія захисту – знешкодження вторинних продуктів переокислення інших окислених сполучень за участю глутатіонтрансферази, гліоксилази і формальдегідрогенази. Глутатіон бере участь в трьох лініях захисту з чотирьох і тому робить основний внесок у функціонування антиоксидантної системи [4, 8, 13].