Raksta medicīnas eksperts
Jaunas publikācijas
Brīvie radikāļi un antioksidanti
Pēdējā pārskatīšana: 04.07.2025

Visi iLive saturs ir medicīniski pārskatīts vai pārbaudīts, lai nodrošinātu pēc iespējas lielāku faktisko precizitāti.
Mums ir stingras iegādes vadlīnijas un tikai saikne ar cienījamiem mediju portāliem, akadēmiskām pētniecības iestādēm un, ja vien iespējams, medicīniski salīdzinošiem pārskatiem. Ņemiet vērā, ka iekavās ([1], [2] uc) esošie numuri ir klikšķi uz šīm studijām.
Ja uzskatāt, ka kāds no mūsu saturiem ir neprecīzs, novecojis vai citādi apšaubāms, lūdzu, atlasiet to un nospiediet Ctrl + Enter.
Brīvo radikāļu un antioksidantu atklāšana bija tikpat nozīmīgs medicīnas zinātnes pagrieziena punkts kā mikroorganismu un antibiotiku atklāšana, jo ārsti saņēma ne tikai daudzu patoloģisku procesu, tostarp novecošanās, skaidrojumu, bet arī efektīvas metodes to apkarošanai.
Pēdējā desmitgade ir iezīmējusies ar sasniegumiem brīvo radikāļu izpētē bioloģiskajos objektos. Šie procesi ir pierādījuši sevi kā nepieciešamu vielmaiņas saikni normālai organisma darbībai. Tie piedalās oksidatīvās fosforilēšanās reakcijās, prostaglandīnu un nukleīnskābju biosintēzē, lipotiskā aktivitātes regulēšanā, šūnu dalīšanās procesos. Organismā brīvie radikāļi visbiežāk veidojas nepiesātināto taukskābju oksidēšanās laikā, un šis process ir cieši saistīts ar lipīdu peroksidāciju (LPO).
Kas ir brīvie radikāļi?
Brīvais radikālis ir molekula vai atoms, kura ārējā orbītā ir nesapārots elektrons, kas padara to agresīvu un spējīgu ne tikai reaģēt ar šūnu membrānas molekulām, bet arī pārvērst tās brīvajos radikāļos (pašpietiekama lavīnas reakcija).
Oglekļa saturošais radikālis reaģē ar molekulāro skābekli, veidojot peroksīda brīvo radikāli COO-1.
Peroksīda radikālis no nepiesātināto taukskābju sānu ķēdes atņem ūdeņradi, veidojot lipīdu hidroperoksīdu un citu oglekli saturošu radikāli.
Lipīdu hidroperoksīdi palielina citotoksisko aldehīdu koncentrāciju, un oglekli saturošais radikālis atbalsta peroksīda radikāļu u. c. veidošanās reakciju (ķēdē).
Pastāv dažādi mehānismi, ar kuriem veidojas brīvie radikāļi. Viens no tiem ir jonizējošā starojuma ietekme. Dažās situācijās molekulārā skābekļa reducēšanas procesā tiek pievienots viens elektrons divu vietā, un veidojas ļoti reaģētspējīgs superoksīda anjons (O2). Superoksīda veidošanās ir viens no aizsardzības mehānismiem pret bakteriālu infekciju: bez skābekļa brīvajiem radikāļiem neitrofīli un makrofāgi nevar iznīcināt baktērijas.
Antioksidantu klātbūtne gan šūnā, gan ārpusšūnu telpā norāda, ka brīvo radikāļu veidošanās nav epizodiska parādība, ko izraisa jonizējošā starojuma vai toksīnu iedarbība, bet gan pastāvīga parādība, kas pavada oksidācijas reakcijas normālos apstākļos. Galvenie antioksidanti ietver superoksīda dismutāzes (SOD) grupas enzīmus, kuru funkcija ir katalītiski pārvērst peroksīda anjonu par ūdeņraža peroksīdu un molekulāro skābekli. Tā kā superoksīda dismutāzes ir visuresošas, ir pamatoti pieņemt, ka superoksīda anjons ir viens no galvenajiem visu oksidācijas procesu blakusproduktiem. Katalāzes un peroksidāzes pārveido dismutācijas laikā radušos ūdeņraža peroksīdu ūdenī.
Brīvo radikāļu galvenā iezīme ir to ārkārtējā ķīmiskā aktivitāte. It kā izjūtot savu mazvērtību, tie cenšas atgūt zaudēto elektronu, agresīvi atņemot to citām molekulām. Savukārt "apvainotās" molekulas arī kļūst par radikāļiem un sāk aplaupīt sevi, atņemot elektronus no kaimiņiem. Jebkuras izmaiņas molekulā - vai tas būtu elektrona zaudēšana vai pievienošana, jaunu atomu vai atomu grupu parādīšanās - ietekmē tās īpašības. Tāpēc brīvo radikāļu reakcijas, kas notiek jebkurā vielā, maina šīs vielas fizikālās un ķīmiskās īpašības.
Vispazīstamākais brīvo radikāļu procesa piemērs ir eļļas bojāšanās (sasmakšana). Sasmakušai eļļai ir savdabīga garša un smarža, ko izskaidro jaunu vielu parādīšanās tajā, kas veidojas brīvo radikāļu reakciju laikā. Vissvarīgākais ir tas, ka dzīvo audu olbaltumvielas, tauki un DNS var kļūt par brīvo radikāļu reakciju dalībniekiem. Tas noved pie dažādu patoloģisku procesu attīstības, kas bojā audus, novecošanās un ļaundabīgu audzēju attīstības.
Visāgresīvākie no visiem brīvajiem radikāļiem ir brīvie skābekļa radikāļi. Tie var izraisīt brīvo radikāļu reakciju lavīnu dzīvos audos, kuru sekas var būt katastrofālas. Brīvie skābekļa radikāļi un to aktīvās formas (piemēram, lipīdu peroksīdi) var veidoties ādā un jebkuros citos audos UV starojuma, dažu ūdenī un gaisā esošo toksisko vielu ietekmē. Bet vissvarīgākais ir tas, ka aktīvās skābekļa formas veidojas jebkura iekaisuma, jebkura infekcijas procesa laikā, kas notiek ādā vai jebkurā citā orgānā, jo tie ir imūnsistēmas galvenais ierocis, ar kuru tā iznīcina patogēnos mikroorganismus.
No brīvajiem radikāļiem nav iespējams paslēpties (tāpat kā nav iespējams paslēpties no baktērijām, bet ir iespējams no tām pasargāties). Ir vielas, kas izceļas ar to, ka to brīvie radikāļi ir mazāk agresīvi nekā citu vielu radikāļi. Atdodot savu elektronu agresoram, antioksidants necenšas kompensēt zaudējumus uz citu molekulu rēķina vai drīzāk dara to tikai retos gadījumos. Tāpēc, brīvajam radikālim reaģējot ar antioksidantu, tas pārvēršas par pilnvērtīgu molekulu, un antioksidants kļūst par vāju un neaktīvu radikāli. Šādi radikāļi vairs nav bīstami un nerada ķīmisku haosu.
Kas ir antioksidanti?
"Antioksidanti" ir kolektīvs termins un, tāpat kā tādi termini kā "antineoplastiski līdzekļi" un "imūnmodulatori", nenozīmē piederību kādai konkrētai ķīmiskai vielu grupai. To specifika ir visciešāk saistīta ar brīvo radikāļu lipīdu oksidāciju kopumā un brīvo radikāļu patoloģiju jo īpaši. Šī īpašība vieno dažādus antioksidantus, katram no kuriem ir savas specifiskās darbības iezīmes.
Lipīdu brīvo radikāļu oksidācijas procesi ir vispārējas bioloģiskas dabas un, pēc daudzu autoru domām, strauji aktivizējoties, tie ir universāls šūnu bojājumu mehānisms membrānas līmenī. Šajā gadījumā bioloģisko membrānu lipīdu fāzē lipīdu peroksidācijas procesi izraisa membrānas dubultslāņa viskozitātes un sakārtotības palielināšanos, maina membrānu fāzes īpašības un samazina to elektrisko pretestību, kā arī atvieglo fosfolipīdu apmaiņu starp diviem monoslāņiem (t.s. fosfolipīdu flip-flop). Peroksidācijas procesu ietekmē tiek kavēta arī membrānas olbaltumvielu mobilitāte. Šūnu līmenī lipīdu peroksidāciju pavada mitohondriju pietūkums, oksidatīvās fosforilēšanās atvienošanās (un progresējošos procesos - membrānas struktūru šķīdināšana), kas visa organisma līmenī izpaužas tā saukto brīvo radikāļu patoloģiju attīstībā.
Brīvie radikāļi un šūnu bojājumi
Mūsdienās ir kļuvis acīmredzams, ka brīvo radikāļu veidošanās ir viens no universālajiem patogēnajiem mehānismiem dažādos šūnu bojājumu veidos, tostarp šādos:
- šūnu reperfūzija pēc išēmijas perioda;
- dažas zāļu izraisītas hemolītiskās anēmijas formas;
- saindēšanās ar dažiem herbicīdiem;
- tetrahloroglekļa apsaimniekošana;
- jonizējošais starojums;
- daži šūnu novecošanās mehānismi (piemēram, lipīdu produktu uzkrāšanās šūnā - ceroīdi un lipofuscīni);
- skābekļa toksicitāte;
- ateroģenēze zema blīvuma lipoproteīnu oksidēšanās dēļ artēriju sienas šūnās.
Brīvie radikāļi piedalās procesos:
- novecošanās;
- kanceroģenēze;
- šūnu ķīmiski un medicīniski bojājumi;
- iekaisums;
- radioaktīvie bojājumi;
- ateroģenēze;
- skābekļa un ozona toksicitāte.
Brīvo radikāļu ietekme
Nepiesātināto taukskābju oksidēšanās šūnu membrānās ir viena no galvenajām brīvo radikāļu iedarbībām. Brīvie radikāļi bojā arī olbaltumvielas (īpaši tiolu saturošas olbaltumvielas) un DNS. Šūnu sieniņu lipīdu oksidēšanās morfoloģiskais iznākums ir polāro caurlaidības kanālu veidošanās, kas palielina membrānas pasīvo caurlaidību Ca2+ joniem, kuru pārpalikums nogulsnējas mitohondrijos. Oksidācijas reakcijas parasti nomāc hidrofobi antioksidanti, piemēram, E vitamīns un glutationa peroksidāze. E vitamīnam līdzīgi antioksidanti, kas pārrauj oksidācijas ķēdes, ir atrodami svaigos dārzeņos un augļos.
Brīvie radikāļi reaģē arī ar molekulām šūnu nodalījumu jonu un ūdens vidē. Jonu vidē tādu vielu molekulas kā reducēts glutations, askorbīnskābe un cisteīns saglabā antioksidanta potenciālu. Antioksidantu aizsargājošās īpašības kļūst redzamas, kad pēc to rezervju izsīkšanas izolētā šūnā tiek novērotas raksturīgas morfoloģiskas un funkcionālas izmaiņas lipīdu oksidēšanās dēļ šūnas membrānā.
Brīvo radikāļu radīto bojājumu veidus nosaka ne tikai radīto radikāļu agresivitāte, bet arī mērķa strukturālās un bioķīmiskās īpašības. Piemēram, ekstracelulārajā telpā brīvie radikāļi iznīcina saistaudu galvenās vielas glikozaminoglikānus, kas var būt viens no locītavu destrukcijas mehānismiem (piemēram, reimatoīdā artrīta gadījumā). Brīvie radikāļi maina citoplazmatisko membrānu caurlaidību (un līdz ar to arī barjeras funkciju), veidojoties paaugstinātas caurlaidības kanāliem, kas noved pie šūnas ūdens jonu homeostāzes pārkāpuma. Tiek uzskatīts, ka reimatoīdā artrīta pacientiem ir jānodrošina vitamīni un mikroelementi, jo īpaši vitamīnu un mikroelementu deficīts jākoriģē ar oligogālu E. Tas ir saistīts ar faktu, ka ir pierādīta ievērojama peroksidācijas procesu aktivācija un antioksidantu aktivitātes nomākšana, tāpēc kompleksā terapijā ir ļoti svarīgi iekļaut bioantioksidantus ar augstu antiradikāļu aktivitāti, kas ietver antioksidantu vitamīnus (E, C un A) un mikroelementus selēnu (Se). Ir arī pierādīts, ka sintētiskas E vitamīna devas lietošana uzsūcas sliktāk nekā dabiskā. Piemēram, E vitamīna devas līdz 800 un 400 SV/dienā samazina sirds un asinsvadu slimību risku (par 53%). Tomēr atbilde par antioksidantu efektivitāti tiks iegūta lielos kontrolētos pētījumos (no 8000 līdz 40 000 pacientu), kas tika veikti 1997. gadā.
Aizsargspēki, kas uztur LPO ātrumu noteiktā līmenī, ietver enzīmu sistēmas, kas kavē peroksidāciju, un dabiskos antioksidantus. Brīvo radikāļu oksidācijas ātrumam ir 3 regulēšanas līmeņi. Pirmais posms ir antioksidējošais, tas uztur diezgan zemu skābekļa parciālo spiedienu šūnā. Tas galvenokārt ietver elpošanas enzīmus, kas konkurē par skābekli. Neskatoties uz O3 absorbcijas plašo mainīgumu organismā un CO2 izdalīšanos no tā, pO2 un pCO2 arteriālajās asinīs parasti paliek diezgan nemainīgi. Otrais aizsardzības posms ir antiradikāls. To veido dažādas organismā esošas vielas (E vitamīns, askorbīnskābe, daži steroīdie hormoni utt.), kas pārtrauc LPO procesus, mijiedarbojoties ar brīvajiem radikāļiem. Trešais posms ir antiperoksīds, kas ar atbilstošu enzīmu palīdzību vai neenzimātiski iznīcina jau izveidojušos peroksīdus. Tomēr joprojām nav vienotas klasifikācijas un vienotu uzskatu par mehānismiem, kas regulē brīvo radikāļu reakciju ātrumu, un aizsargspēku darbību, kas nodrošina lipīdu peroksidācijas gala produktu izmantošanu.
Tiek uzskatīts, ka atkarībā no intensitātes un ilguma izmaiņas LPO reakciju regulācijā var: pirmkārt, būt atgriezeniskas ar sekojošu atgriešanos normālā stāvoklī, otrkārt, izraisīt pāreju uz citu autoregulācijas līmeni un, treškārt, dažas no sekām var izjaukt šo pašregulācijas mehānismu un līdz ar to novest pie regulējošo funkciju īstenošanas neiespējamības. Tāpēc LPO reakciju regulējošās lomas izpratne ekstremālu faktoru, jo īpaši aukstuma, iedarbības apstākļos ir nepieciešams pētījumu posms, kura mērķis ir izstrādāt zinātniski pamatotas metodes adaptācijas procesu vadībai un kompleksai terapijai, profilaksei un rehabilitācijai visbiežāk sastopamajām slimībām.
Viens no visbiežāk izmantotajiem un efektīvākajiem ir antioksidantu komplekss, kas ietver tokoferolu, askorbātu un metionīnu. Analizējot katra izmantotā antioksidanta darbības mehānismu, tika atzīmēts sekojošais. Mikrosomas ir viena no galvenajām eksogēni ievadītā tokoferola uzkrāšanās vietām aknu šūnās. Askorbīnskābe, kas oksidējas par dehidroaskorbīnskābi, var darboties kā iespējamais protonu donors. Turklāt ir pierādīta askorbīnskābes spēja tieši mijiedarboties ar singleto skābekli, hidroksilradikāli un superoksīda anjonu radikāli, kā arī iznīcināt ūdeņraža peroksīdu. Ir arī pierādījumi, ka tokoferolu mikrosomās var reģenerēt tioli un jo īpaši reducēts glutations.
Tādējādi organismā pastāv vairākas savstarpēji saistītas antioksidantu sistēmas, kuru galvenā loma ir uzturēt fermentatīvas un neenzimātiskas oksidatīvas reakcijas līdzsvara stāvoklī. Katrā peroksīda reakciju attīstības posmā ir specializēta sistēma, kas veic šīs funkcijas. Dažas no šīm sistēmām ir stingri specifiskas, citām, piemēram, glutationa peroksidāzei, tokoferolam, ir lielāks darbības plašums un mazāka substrāta specifiskums. Fermentatīvo un neenzimātisko antioksidantu sistēmu mijiedarbības aditivitāte savā starpā nodrošina organisma izturību pret ekstremāliem faktoriem, kuriem piemīt prooksidatīvas īpašības, t.i., spēju radīt organismā apstākļus, kas predisponē aktivētu skābekļa formu veidošanos un lipīdu peroksidācijas reakciju aktivizēšanos. Nav šaubu, ka lipīdu peroksidācijas reakciju aktivizēšanās tiek novērota vairāku vides faktoru ietekmē uz organismu un dažāda rakstura patoloģiskos procesos. Saskaņā ar V. Ju. Kuļikova u.c. (1988) datiem, atkarībā no LPO reakciju aktivizēšanas mehānismiem, visus organismu ietekmējošos faktorus ar noteiktu varbūtības pakāpi var iedalīt šādās grupās.
Fizikāli ķīmiskie faktori, kas veicina audu prekursoru un tiešo LPO reakciju aktivatoru palielināšanos:
- skābeklis zem spiediena;
- ozons;
- slāpekļa oksīds;
- jonizējošais starojums utt.
Bioloģiskas dabas faktori:
- fagocitozes procesi;
- šūnu un šūnu membrānu iznīcināšana;
- Sistēmas aktivētā skābekļa formu ģenerēšanai.
Faktori, kas nosaka organisma antioksidantu sistēmu aktivitāti ar fermentatīvu un neenzimātisku raksturu:
- procesu aktivitāte, kas saistīta ar fermentatīva rakstura antioksidantu sistēmu indukciju;
- ģenētiskie faktori, kas saistīti ar viena vai otra enzīma, kas regulē lipīdu peroksidācijas reakcijas, depresiju (glutationa peroksidāzes, katalāzes uc deficīts);
- uztura faktori (tokoferola, selēna, citu mikroelementu u.c. trūkums pārtikā);
- šūnu membrānu struktūra;
- fermentatīvas un neenzimātiskas dabas antioksidantu savstarpējās attiecības raksturs.
Riska faktori, kas pastiprina LPO reakciju aktivāciju:
- organisma skābekļa režīma aktivizēšana;
- stresa stāvoklis (aukstums, augsta temperatūra, hipoksija, emocionāla un sāpīga ietekme);
- hiperlipidēmija.
Tādējādi LPO reakciju aktivizēšana organismā ir cieši saistīta ar skābekļa transportēšanas un izmantošanas sistēmu darbību. Īpaša uzmanība jāpievērš adaptogēniem, tostarp plaši izmantotajam eleuterokokam. No šī auga saknes iegūtajam preparātam piemīt vispārēji tonizējošas, adaptogēnas, antistresa, antiaterosklerotiskas, antidiabēta un citas īpašības, tas mazina vispārējo saslimstību, tostarp gripu. Pētot antioksidantu bioķīmiskos darbības mehānismus cilvēkiem, dzīvniekiem un augiem, ir ievērojami paplašinājies patoloģisko stāvokļu klāsts, kuru ārstēšanai tiek izmantoti antioksidanti. Antioksidanti tiek veiksmīgi izmantoti kā adaptogēni aizsardzībai pret radiācijas bojājumiem, brūču un apdegumu ārstēšanai, tuberkulozes, sirds un asinsvadu slimību, neiropsihisku traucējumu, audzēju, diabēta u.c. ārstēšanai. Protams, ir pieaugusi interese par mehānismiem, kas ir šādas antioksidantu universālās darbības pamatā.
Pašlaik ir eksperimentāli pierādīts, ka antioksidantu efektivitāti nosaka to aktivitāte lipīdu peroksidācijas kavēšanā, mijiedarbojoties ar peroksīdu un citiem radikāļiem, kas ierosina LPO, kā arī antioksidantu ietekmes uz membrānas struktūru dēļ, atvieglojot skābekļa piekļuvi lipīdiem. LPO var mainīties arī ar antioksidantu darbības mediētu sistēmu, izmantojot neirohormonālus mehānismus. Ir pierādīts, ka antioksidanti ietekmē neirotransmiteru un hormonu izdalīšanos, receptoru jutību un to saistīšanos. Savukārt hormonu un neirotransmiteru koncentrācijas izmaiņas maina LPO intensitāti mērķa šūnās, kas noved pie lipīdu katabolisma ātruma izmaiņām un līdz ar to izmaiņām to sastāvā. Regulējoša loma ir saistībai starp LPO ātrumu un membrānas fosfolipīdu spektra izmaiņām. Līdzīga regulējoša sistēma ir atrasta dzīvnieku, augu un mikrobu organismu šūnu membrānās. Kā zināms, membrānas lipīdu sastāvs un plūstamība ietekmē membrānas olbaltumvielu, enzīmu un receptoru aktivitāti. Ar šīs regulēšanas sistēmas palīdzību antioksidanti iedarbojas uz membrānas atjaunošanos, kas ir mainījusies organisma patoloģiskajā stāvoklī, normalizē tās sastāvu, struktūru un funkcionālo aktivitāti. Makromolekulas sintezējošo enzīmu aktivitātes un kodola matricas sastāva izmaiņas, mainoties membrānas lipīdu sastāvam, ko izraisa antioksidantu darbība, var izskaidrot ar to ietekmi uz DNS, RNS, olbaltumvielu sintēzi. Vienlaikus literatūrā parādījās dati par antioksidantu tiešu mijiedarbību ar makromolekulām.
Šie dati, kā arī nesen atklātie dati par antioksidantu efektivitāti pikomolārās koncentrācijās izceļ receptoru ceļu lomu to ietekmē uz šūnu metabolismu. V. E. Kagana (1981) darbā par biomembrānu strukturālās un funkcionālās modifikācijas mehānismiem tika parādīts, ka LPO reakciju ātruma atkarība biomembrānās ir atkarīga ne tikai no to taukskābju sastāva (nepiesātinātības pakāpes), bet arī no membrānu lipīdu fāzes strukturālās organizācijas (lipīdu molekulārā mobilitāte, olbaltumvielu-lipīdu un lipīdu-lipīdu mijiedarbības stiprums). Tika konstatēts, ka LPO produktu uzkrāšanās rezultātā membrānā notiek lipīdu pārdale: samazinās šķidro lipīdu daudzums bioslānī, samazinās membrānas olbaltumvielu imobilizēto lipīdu daudzums un palielinās sakārtoto lipīdu daudzums bioslānī (klasteros). V.
Pētot antioksidantu sistēmas būtību, sastāvu un homeostāzes mehānismu, tika pierādīts, ka brīvo radikāļu un peroksīdu savienojumu kaitīgās ietekmes izpausmi novērš sarežģīta daudzkomponentu antioksidantu sistēma (AOS), kas nodrošina radikāļu saistīšanos un modifikāciju, novēršot peroksīdu veidošanos vai iznīcināšanu. Tajā ietilpst: hidrofilas un hidrofobas organiskās vielas ar reducējošām īpašībām; enzīmi, kas uztur šo vielu homeostāzi; antiperoksīdu enzīmi. Starp dabiskajiem antioksidantiem ir lipīdu (steroīdo hormonu, E, A, K vitamīnu, flavonoīdu un polifenolu, P vitamīna, ubikinona) un ūdenī šķīstošās (zemas molekulmasas tiolu, askorbīnskābes) vielas. Šīs vielas vai nu aiztur brīvos radikāļus, vai iznīcina peroksīdu savienojumus.
Vienai daļai audu antioksidantu ir hidrofils raksturs, otrai - hidrofobs, kas ļauj vienlaikus aizsargāt funkcionāli svarīgas molekulas no oksidētājiem gan ūdens, gan lipīdu fāzēs.
Kopējais bioantioksidantu daudzums audos rada "bufera antioksidantu sistēmu", kurai ir noteikta kapacitāte, un prooksidantu un antioksidantu sistēmu attiecība nosaka tā saukto organisma "antioksidanta statusu". Ir pamats uzskatīt, ka tioli ieņem īpašu vietu audu antioksidantu vidū. To apstiprina šādi fakti: sulfhidrilgrupu augstā reaktivitāte, kuras dēļ daži tioli tiek oksidēti ļoti lielā ātrumā, SH grupu oksidatīvās modifikācijas ātruma atkarība no to radikālās vides molekulā. Šis apstāklis ļauj no dažādiem tiolu savienojumiem izdalīt īpašu viegli oksidējamu vielu grupu, kas veic specifiskas antioksidantu funkcijas: sulfhidrilgrupu oksidēšanās reakcijas atgriezeniskums disulfīda grupās, kas principā ļauj enerģētiski uzturēt tiolu antioksidantu homeostāzi šūnā, neaktivizējot to biosintēzi; tiolu spēja uzrādīt gan antiradikāļu, gan antiperoksīdu iedarbību. Tiolu hidrofilās īpašības nosaka to augsto saturu šūnas ūdens fāzē un iespēju aizsargāt bioloģiski svarīgas enzīmu, nukleīnskābju, hemoglobīna u.c. molekulas no oksidatīviem bojājumiem. Vienlaikus nepolāro grupu klātbūtne tiolu savienojumos nodrošina to antioksidanta aktivitātes iespējamību šūnas lipīdu fāzē. Tādējādi, līdztekus lipīdu dabas vielām, tiolu savienojumi plaši piedalās šūnu struktūru aizsardzībā no oksidējošo faktoru iedarbības.
Askorbīnskābe arī tiek pakļauta oksidācijai organisma audos. Tāpat kā tioli, tā ir daļa no AOS, piedaloties brīvo radikāļu saistīšanā un peroksīdu noārdīšanā. Askorbīnskābe, kuras molekula satur gan polāras, gan nepolāras grupas, cieši funkcionāli mijiedarbojas ar SH-glutationu un lipīdu antioksidantiem, pastiprinot pēdējo iedarbību un novēršot lipīdu peroksidāciju. Acīmredzot tiolu antioksidantiem ir vadošā loma bioloģisko membrānu galveno strukturālo komponentu, piemēram, fosfolipīdu vai lipīdu slānī iegremdēto olbaltumvielu, aizsardzībā.
Savukārt ūdenī šķīstošie antioksidanti – tiolu savienojumi un askorbīnskābe – savu aizsargājošo iedarbību galvenokārt izrāda ūdens vidē – šūnas citoplazmā vai asins plazmā. Jāpatur prātā, ka asinsrites sistēma ir iekšējā vide, kurai ir izšķiroša loma organisma aizsardzības nespecifiskajās un specifiskajās reakcijās, ietekmējot tā rezistenci un reaktivitāti.
[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]
Brīvie radikāļi patoloģijā
Literatūrā joprojām tiek apspriests jautājums par cēloņsakarībām lipīdu peroksidācijas intensitātes izmaiņās slimību attīstības dinamikā. Pēc dažu autoru domām, tieši šī procesa stacionaritātes pārkāpums ir galvenais norādīto slimību cēlonis, savukārt citi uzskata, ka lipīdu peroksidācijas intensitātes izmaiņas ir šo patoloģisko procesu sekas, ko ierosina pilnīgi atšķirīgi mehānismi.
Pēdējos gados veiktie pētījumi liecina, ka brīvo radikāļu oksidācijas intensitātes izmaiņas ir saistītas ar dažādas ģenēzes slimībām, kas apstiprina tēzi par brīvo radikāļu bojājumu vispārējo bioloģisko raksturu šūnās. Ir uzkrāti pietiekami daudz pierādījumu par brīvo radikāļu bojājumu patogenētisko līdzdalību molekulās, šūnās, orgānos un organismā kopumā, kā arī par veiksmīgu ārstēšanu ar farmakoloģiskām zālēm, kurām piemīt antioksidanta īpašības.