05.02.2018/№6

image

В объяснении процесса старения организма отдают предпочтение свободнорадикальной теории.

В середине прошлого века Денхам Харман, профессор университета Небраски, высказал идею о связи причины развития ряда заболеваний с повреждающим действием свободных радикалов на организм человека, объясняя причины возникновения и развития более шестидесяти видов различных заболеваний (атеросклероз, ревматические заболевания, инфаркт миокарда, рак, нейродегенеративные болезни и др.). В объяснении процесса старения организма в настоящее время также отдают предпочтение свободнорадикальной теории.

Свободные радикалы – это высокоактивные молекулы или атомы, которые обладают одним или несколькими неспаренными электронами, что делает их особенно «агрессивными». В основе образования радикалов, обладающих неутолимым «аппетитом», в результате потери одного электрона, как ни странно, лежит один из самых значительных элементов для жизни человека – кислород. Такие радикалы получили название «молекулярные акулы».

Свободные радикалы стремятся вернуть себе недостающий электрон, отняв его от окружающих молекул. В результате при избытке свободных радикалов повреждаются разные биологические структуры-мишени: в первую очередь, липиды клеточных стенок, а также свободные аминокислоты, полисахариды, нуклеиновые кислоты, рецепторные молекулярные комплексы, транспортные протеины.

Итогом такого действия является изменение функционального состояния и гибель клетки, мутация ее генетического кода, что на уровне всего организма приводит к явлению массированной клеточной гибели (апоптоз, некроз), разрастанию соединительной ткани в органе (фиброз), мутагенезу, развитию новообразований в отдаленные периоды после действия этих токсических соединений. Все это в совокупности служит в качестве проявления окислительного стресса.

Равновесие в клетке поддерживается за счет равенства скоростей образования и связывания свободных радикалов. Защитная система клеточных структур от повреждающего действия активных форм кислорода известна как ее общая антиоксидантная способность (ОАС) – интегральный показатель антиоксидантного статуса организма, который может оцениваться с помощью антиоксидантной активности (ОАА) отдельных его компонентов (антиоксидантов).

Для установления повреждающего действия активных форм кислорода на биоструктуры, широко исследованного учеными, в лаборатории прикладной энзимологии Института биоорганической химии НАН Беларуси использована первичная его мишень – непосредственно фосфолипиды, вместо традиционно применяемого вторичного продукта их частичной деградации – малонового диальдегида.

Фактически нам удалось разработать новый каскадный биореактор. Этому предшествовали длительные исследования, в результате которых мы обнаружили многократное усиление интенсивности разностного спектра гемоглобина при образовании супрамолекулярного комплекса с высвобождающимися окисленными жирными кислотами при гидролизе под действием фермента фосфолипазы А2 облученных ультрафиолетовым светом фосфолипидов, прямо пропорционального степени окисления фосфолипидов. Активность фосфолипазы А2 по отношению к окисленным фосфолипидам позволяет наиболее точно и полно оценить антиоксидантный потенциал организма, являющийся важным показателем биохимической характеристики крови, а также критерием, например, для показаний к хирургическому вмешательству.

Для получения номинируемого результата использован разработанный авторами не имеющий аналогов в мире набор реактивов ФЛА2-ФОА для определения активности панкреатической фосфолипазы А2 в крови. Он выпускается на производстве, созданном на базе лаборатории совместно с ХОП ИБОХ. Приоритет разработки подтвержден патентами Республики Беларусь №12552, №13143. Результат «Обнаружение нового универсального индикатора антиоксидантного потенциала для диагностики устойчивости человека к окислительному стрессу» авторского коллектива д.х.н. Н.М.Литвинко, н.с. Л.А.Скоростецкая и к.х.н. Д.О.Герловский, опубликован в журнале «Chemistry and Physics of Lipids» в 2017 году.

go Наталья ЛИТВИНКО, ИБОХ НАН Беларуси

go site Фото С.Дубовика, «Навука»