? Другий пов’язаний із порушенням функціонування антиоксидантних систем клітин. У цьому випадку ініціатором ПОЛ є первинні вільні радикали, які утворюються в умовах природно перебігаючого обміну речовин. Нестача антиоксидантів може бути обумовлена:

а) спадковими і набутими порушеннями їх синтезу,

б) дефіцитом металів (заліза, міді, селену), необхідних для функціонування цих ферментів,

в) гіпо - і авітамінозом Е і С (тому треба їсти волоські горіхи - багато вітаміну Е, квашену капусту - багато вітаміну С),

г) порушеннями пентозного циклу і циклу Кребса, що веде до зменшення утворення НАДФ*Н і НАД*Н, які в нормальних умовах забезпечують відновлення справжніх і допоміжних антиоксидантів.

Активація мембранних фосфоліпаз. У патогенезі ушкодження клітини важливе значення має надмірна активація фосфоліпази А2 - ферменту, який здійснює розщеплення фосфоліпідів мембранних структур клітини до а) ненасичених жирових кислот і б) лізофосфоліпідів.

Ненасичені жирові кислоти, зокрема арахідонова, під впливом певних ферментів трасформуються у біологічно активні речовини - е й к о з а н о ї д и, які включають в себе: а) простагландини, б) простациклін, в) тромбоксан і г) лейкотрієни.

Лізофосфоліпіди мають здатність до міцелоутворення і є дуже сильними детергентами. З детергентною дією лізофосфоліпідів і пов”язане ушкодження мембран в умовах надмірної активації фосфоліпази А2, а основним фактором, що зумовлює таку активацію, є висока концентрація іонів Са в цитоплазмі.

Детергентна дія надлишку вільних жирових кислот. Вільні жирові кислоти у великих концентраціях так само як лізофосфоліпіди виявляють детергентну ді. і спричиняють пошкодження ліпідного бішару клітинних мембран.

Можна виділити 4 основних механізми підвищення вмісту вільних жирових кислот у клітині:

1) Посилене надходження вільних жирових кислот у клітину при гіперліпацитемії (підвищенні концентрації вільних жирових кислот у крові), що спостерігається при активації процесів ліполізу у жировій тканині (стрес, цукровий діабет).

2) Посилене утворення вільних жирових кислот із тригліцеридної частини ліпопротеїдів у лізосомах (при атеросклерозі).

3) Посилене звільнення вільних жирових кислот з фосфоліпідів клітинних мембран під впливом фосфоліпаз.

4) Порушене використання вільних жирових кислот клітиною як джерела енергії (зменшення ферментів бета-окислення і циклу Кребса при гіпоксії).

Описані вище ліпідні механізми ушкодження клітини призводять до порушення основних функцій ліпідного біошару клітинних мембран: а) бар”єрної і б) матричної.

В основі порушення бар‘єрної функції лежать два основних механізми: а) іонофорний і б) механізм електричного пробою.

Перший зумовлений появою в клітині речовин, що мають властивості іонофорів, тобто сполук, здатних полекшувати дифузію іонів крізь мембрану шляхом утворення комплексів іона і іонофора. В профцесі активації ПОЛ особливо з”являються іонофори відносно іонів Са і Н, що сприяє їх полекшеному переходу через клітинні мембрани.

Другий механізм реалізується через існуючу на багатьох мембранах різницю біопотенціалів. Вище згадані зрушення у ліпідному обміні порушують електроізолюючі властивості клітинних мембран, зменшують їх електричну стабільність, що призводить до електричного пробою мембрани, тобто до її електромеханічного розриву з утворенням нових трасмембранних каналів іонної провідності.

Матричну функцію мембранних структур клітини забезпечують вмонтовані у ліпідний біошар окремі ферменти і деякі спеціалізовані білки. Немає сумнівів, що зміни ліпідних компонентів мембран, багато в чому визначають властивості білкових молекул і ферментів. *

В основі порушень бар’єрних функцій клітинних мембран при активації ПОЛ лежать наступні механізми:

1) Іонофорний механізм обумовлений появою в клітині речовин, які володіють властивостями іонофорів, тобто сполук, здатних полегшувати дифузію іонів через мембрану завдяки утворенню комплексів іона і іонофора. У процесі активації ПОЛ з’являються іонофори, які підвищується проникність клітинних мембран для іонів кальцію і водню.

2) Механізм електричного пробою пов’язаний із існуванням на багатьох мембранах різниці потенціалів. У результаті появи гідрофільних продуктів ПОЛ порушуються електроізолюючі властивості гідрофобного шару клітинних мембран, що приводить до електричного пробою мембрани, тобто до електромеханічного її розриву з утворенням нових трансмембранних каналів іонної провідності.

3) Порушення матричної функції ліпідного біошару мембран, яка за нормальних умов визначається вмонтованими у неї ферментами і деякими спеціалізованими білками, які у процесі ПОЛ змінюють свою активність, оскільки змінюється їх ліпідне мікро оточення.

11.12. Яким чином підвищення активності фосфоліпаз сприяє ушкодженню клітинних мембран?

У патогенезі ушкодження клітини велике значення має надмірна активація фосфоліпази А2 - ферменти, що здійснює гідролітичне відщіплення ненасичених жирних кислот від молекул фосфоліпідів клітинних мембран (мал. 33). У результаті цього утворюються лізофосфоліпіди, молекули яких мають лише один жирнокислотний "хвіст", у зв’язку з чим мають здатність до міцеллоутворення і є дуже сильними детергентами. З детергентною дією лізофосфоліпідів і пов’язане ушкодження клітинних мембран в умовах надмірної активації фосфоліпази А2, викликане, як правило, високими концентраціями іонів кальцію в цитоплазмі клітини.

11.13. При яких умовах виникає небезпека детергентної дії вільних жирних кислот на клітинні мембрани?

Детергентна дія вільних жирних кислот (ВЖК) виявляється при збільшенні їх вмісту в клітині, що може бути обумовлене (мал. 35):

а) посиленим надходженням ВЖК у клітину при гіперліпацидемії (наприклад, активація ліполізу в жировій тканині при стресі, цукровому діабеті);

б) звільненням ВЖК у лізосомах із тригліцеридної частини ліпопротеїдів, що надійшли в клітину з плазми крові (наприклад, гіперліпопротеїнемія при атеросклерозі);

в) звільненням ВЖК із фосфоліпідів мембран під дією мембранних фосфоліпаз;

г) порушеннями використання ВЖК як джерело енергії (зменшення активності ферментів (зменшення активності в-окислювання і циклу Кребса, наприклад, при гіпоксії).

Для того щоб запобігти ушкоджуючої дії надлишку жирних кислот, клітина має у своєму розпорядженні систему ферментів, що переводять вільні жирні кислоти у форму тригліцеридів. При цьому спостерігається не властиве в нормі відкладення тригліцеридів у клітині у виді жирових