Особенности окислительного метаболизма мозга
Мозг с давних пор является объектом для исследования окислительного стресса и патологий, возникающих на фоне повышенной продукции АФК. Мембраны мозга наиболее чувствительны к действию свободных радикалов, так как в них повышено содержание легко окисляемых липидов с полиненасыщенными жирными кислотами ( Shigenaga et al., 1994 ; Evans, 1993 ). К этому обстоятельству добавляется недостаточная антиоксидантная защита: для мозга показано низкое содержание основных компонентов антиоксидантной защиты и практически полное отсутствие каталазы ( Halliwell and Gutteridge, 1999 ) ( Таблица 2 ):
В черной субстанции мозга отмечено низкое содержание глиальных клеток, содержащих естественный антиоксидант - глутатион-пероксидазу ( Cadet, 1994 ), а также низкий уровень субстрата этого фермента, глутатиона ( Jenner and Olanow, 1996 ). Более того, активность каталазы там, как и в других отделах мозга, весьма невелика ( Halliwell and Gutteridge, 1999 ).
В клетках мозга содержится много железа - в составе железо-серных белков (цитохромы, ферритин, аконитазы и т. д). В нейронах также функционирует ряд ферментативных систем, продуктами которых являются АФК. Одним из таких белков является моноаминооксидаза , она ответственна за метаболизм биогенных аминов .
Надо также отметить, что нарушения ферментативного обмена абиогенных аминов ( допамина ), проявляющиеся с возрастом, приводят к ослаблению их обратной аккумуляции и к спонтанному окислению, которое, как и в случае моноаминооксидазной реакции, сопровождается накоплением супероксид аниона кислорода в синаптических контактах ( Chy et al, 2007 ).
Одновременно с этим Alper et al. (1999) обнаружили снижение активности СОД , происходящее в мозге с возрастом. Снижение активности этого фермента может быть связано с изменениями экспрессии соответствующих генов, возможно, вызванными возрастными мутациями в ДНК ( Semsei et al., 1991 ).
По этой причине в мозге с возрастом имеет место усиленное накопление дефектных биомакромолекул, в результате чего накапливаются и отрицательные последствия повреждающего действия АФК. Все эти факторы усугубляют окислительный стресс, протекающий в мозге, и указывают на повреждающие механизмы, реализующиеся при инсульте , нейродегенеративных процессах или нормальном старении мозга ( Cadet, 1994 ; Cross C. et al., 1987 ).
Смотрите также:
